專利名稱：一種色譜分析控制氣路裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及氣相分析儀器技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種色譜分析控制氣路裝置。
背景技術(shù)：
目前，在氣相色譜分析的控制氣路中，氣路的切換一般都采用旋轉(zhuǎn)閥，該技術(shù)已相 當(dāng)成熟且應(yīng)用普遍，但旋轉(zhuǎn)閥多依賴于進(jìn)口，價格較貴，而且旋轉(zhuǎn)閥對氣路的切換只能實現(xiàn) 兩態(tài)切換，分析樣品的定量都采用定量管來實現(xiàn)，定量管的容積決定了分析樣品的量的多 少，不能根據(jù)分析的需要調(diào)節(jié)和控制樣品的定量。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而設(shè)計的一種色譜分析控制氣路裝置， 它采用兩路信號分別控制樣品氣的進(jìn)樣/取樣狀態(tài)的切換和色譜柱分析/反吹狀態(tài)的切 換，實現(xiàn)了氣路的三態(tài)靈活切換及不同定量容積的定量分析，可根據(jù)分析的需要方便地調(diào) 節(jié)和控制樣品氣量的大小，而且進(jìn)樣、取樣和分析、反吹相互獨立，互不干擾，操作方便、定量準(zhǔn)確。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種色譜分析控制氣路裝置，包括穩(wěn)流閥、定量 管、續(xù)流管、色譜柱、兩位三通A電磁閥、B電磁閥、C電磁閥和D電磁閥，其特點是A電磁閥 的a接口連接樣品氣入口 ；B電磁閥的a接口連接樣品氣出口 ；定量管兩端分別連接A電 磁閥和B電磁閥的b接口 ；續(xù)流管兩端分別連接A電磁閥和B電磁閥的c接口；C電磁閥的 a接口由管路與B電磁閥和D電磁閥的c接口并接，C電磁閥的c接口由管路與D電磁閥 的a接口和載氣出口并接；色譜柱兩端分別連接C電磁閥和D電磁閥的b接口 ；穩(wěn)流閥兩端 分別連接A電磁閥的c接口和載氣入口 ；A電磁閥、B電磁閥由A路信號控制；C電磁閥和D 電磁閥由B路信號控制。所述A路信號和B路信號為分時獨立控制，使一個分析周期內(nèi)呈現(xiàn)取樣分析、進(jìn)樣 分析和進(jìn)樣反吹三個不同的氣路狀態(tài)。所述取樣分析氣路狀態(tài)為A電磁閥和B電磁閥處于取樣狀態(tài)，C電磁閥和D電磁 閥處于分析狀態(tài)。所述進(jìn)樣分析氣路狀態(tài)為A電磁閥和B電磁閥處于進(jìn)樣狀態(tài)，C電磁閥和D電磁 閥處于分析狀態(tài)。所述進(jìn)樣反吹氣路狀態(tài)為A電磁閥和B電磁閥處于進(jìn)樣狀態(tài)，C電磁閥和D電磁 閥處于反吹狀態(tài)。所述取樣分析氣路狀態(tài)時續(xù)流管與定量管的最佳載氣流量比為1:5。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有結(jié)構(gòu)簡單，造價低，操作方便，而且進(jìn)樣、取樣和 分析、反吹相互獨立和互不干擾，可根據(jù)分析的需要方便地調(diào)節(jié)和控制樣品氣量的大小，定 量準(zhǔn)確，實現(xiàn)了氣路的三種不同狀態(tài)的靈活切換以及不同定量容積的定量分析的優(yōu)點。
圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖2為分析周期T的對應(yīng)關(guān)系圖。
具體實施方式
參閱附圖1，本實用新型包括穩(wěn)流閥5、定量管6、續(xù)流管7、色譜柱8、兩位三通直 動式A電磁閥1、B電磁閥2、C電磁閥3和D電磁閥4，A電磁閥1的a接口連接樣品氣入 口 11 ；B電磁閥2的a接口連接樣品氣出口 21 ；定量管6兩端分別連接A電磁閥1和B電 磁閥2的b接口 ；續(xù)流管7兩端分別連接A電磁閥1和B電磁閥2的c接口 ；C電磁閥3的 a接口由管路與B電磁閥2和D電磁閥4的c接口并接，C電磁閥3的c接口由管路與D電 磁閥4的a接口和載氣出口 42并接；色譜柱8兩端分別連接C電磁閥3和D電磁閥4的b 接口 ；穩(wěn)流閥5用于穩(wěn)定載氣的流量，其兩端分別連接A電磁閥1的c接口和載氣入口 32 ； A電磁閥1、B電磁閥2由A路信號9控制；C電磁閥3和D電磁閥4由B路信號10控制，A 路信號9和B路信號10為分時獨立控制，使一個分析周期T內(nèi)呈現(xiàn)取樣分析、進(jìn)樣分析和 進(jìn)樣反吹三個不同的氣路狀態(tài)，載氣出口 42可接FID檢測器。取樣分析氣路狀態(tài)為A電磁閥1和B電磁閥2處于取樣狀態(tài)，C電磁閥3和D電 磁閥4處于分析狀態(tài)；進(jìn)樣分析氣路狀態(tài)為A電磁閥1和B電磁閥2處于進(jìn)樣狀態(tài)，C電 磁閥3和D電磁閥4處于分析狀態(tài)；進(jìn)樣反吹氣路狀態(tài)為A電磁閥1和B電磁閥2處于進(jìn) 樣狀態(tài)，C電磁閥3和D電磁閥4處于反吹狀態(tài)；取樣分析氣路狀態(tài)時續(xù)流管7與定量管6 的最佳載氣流量比為1:5。A電磁閥1和B電磁閥2用于切換定量管6與樣品氣入口 11、樣品氣出口 21和載 氣入口 32的連接，A電磁閥1和B電磁閥2由A路信號9控制，當(dāng)控制信號9斷電時，A電 磁閥1的a接口與b接口導(dǎo)通，c接口與b接口截止，同時B電磁閥2的a接口與b接口導(dǎo) 通，c接口與b接口截止，此時定量管6兩端分別與樣品氣入口 11和樣品氣出口 21接通， 樣品氣由樣品氣入口 11進(jìn)入定量管6，A電磁閥1和B電磁閥2處于進(jìn)樣狀態(tài)。當(dāng)A路信 號9加電時，A電磁閥1的a接口與b接口截止，c接口與b接口導(dǎo)通，同時B電磁閥2的 a接口與b接口截止，c接口與b接口導(dǎo)通，此時定量管6與續(xù)流管7并聯(lián)，共同允許載氣 通過，A電磁閥1和B電磁閥2處于取樣狀態(tài)。C電磁閥3和D電磁閥4用于切換載氣在色譜柱8的運行方向，控制色譜柱8的分 析或反吹兩種氣路狀態(tài)，C電磁閥3和D電磁閥4由B路信號10控制，當(dāng)B路信號10斷電 時，C電磁閥3的a接口與b接口導(dǎo)通，b接口與c接口截止，同時D電磁閥4的a接口與 b接口導(dǎo)通，b接口與c接口截止，載氣從C電磁閥3往D電磁閥4的方向運行，此時，C電 磁閥3和D電磁閥4處于反吹狀態(tài)，當(dāng)B路信號10加電時，C電磁閥3的a接口與b接口 截止，b接口與c接口導(dǎo)通，D電磁閥4的a接口 b接口截止，b接口與c接口導(dǎo)通，載氣從 D電磁閥4往C電磁閥3的方向運行，此時C電磁閥3和D電磁閥4處于分析狀態(tài)。A路信 號9用于控制A電磁閥1和B電磁閥2，B路信號10用于控制C電磁閥3和D電磁閥4，A、 B兩路信號9、10不同時觸發(fā)。定量管6用于控制最大的分析樣品量，續(xù)流管7用于A電磁閥1和B電磁閥2處于進(jìn)樣狀態(tài)時保證載氣的通路，但續(xù)流管7的氣阻大于定量管6的氣阻，保證在A電磁閥1 和B電磁閥2處于取樣狀態(tài)時載氣能大部分通過定量管6，色譜柱8用于分離通過其中的樣 品氣中各氣體的組分。參閱附圖2，在一個分析周期T內(nèi)，對A電磁閥1和B電磁閥2來說，包括取樣狀態(tài) 和進(jìn)樣狀態(tài)，兩種狀態(tài)所對應(yīng)的時間分別為取樣時間和進(jìn)樣時間ta，二者之和等于分析 周期τ ；而對于C電磁閥3和D電磁閥4來說，包括分析狀態(tài)和反吹狀態(tài)，二者所對應(yīng)的時 間分別為分析時間和反吹時間t&，二者之和同樣也等于分析周期T。在一個分析周期T內(nèi)，A電磁閥1、B電磁閥2、C電磁閥3和D電磁閥4的切換流 程為在、時刻啟動分析，A電磁閥1和B電磁閥2切換為取樣狀態(tài)，同時C電磁閥3和D 電磁閥4切換為分析狀態(tài)；到t2時刻取樣結(jié)束，A電磁閥1和B電磁閥2切換為進(jìn)樣狀態(tài)； 到t3時刻分析過程結(jié)束，C電磁閥3和D電磁閥4切換到反吹狀態(tài)；到t4時刻反吹結(jié)束，同 時A電磁閥1和B電磁閥2進(jìn)樣狀態(tài)也結(jié)束，并進(jìn)入下一周期的分析。這樣在一個分析周 期T內(nèi)，氣路分別處于、一t2時間段、t2—t3時間段和t3_t4時間段三個不同的氣路狀態(tài)。以下將通過具體的實施例對本實用新型做進(jìn)一步的闡述實施例1參閱附圖廣附圖2，本實用新型的A電磁閥1、B電磁閥2、C電磁閥3和D電磁閥 4均為兩位三通直動式電磁閥，控制電壓為DCMV，載氣為氫氣，氫氣從載氣入口 32進(jìn)入，壓 力為lkg/cm2 ；調(diào)整穩(wěn)流閥5使氫氣流量控制為48ml/min ；定量管6為外徑3mm，內(nèi)徑2mm， 長IOcm定量為0. 314ml ；續(xù)流管7為長度可調(diào)，其外徑1. 5mm,內(nèi)徑0. 5mm，長度約0. 5m，適 當(dāng)調(diào)整續(xù)流管7的長度使A電磁閥1和B電磁閥2處于取樣狀態(tài)時續(xù)流管7與定量管6的 流量之比為1 5 ；色譜柱8為氣相填充柱，其外徑3. 2mm,內(nèi)徑2. 2mm,長2m，恒定柱溫70°C ； 載氣出口 42接FID檢測器；樣品氣為含有甲烷、乙烷、丙烷、異丁烷、正丁烷、異戊烷和正戊 烷7種成分的烴類混合氣，烴類混合氣由樣品氣入口 11進(jìn)入，由樣品氣出口 21出去；A路 信號9和B路信號10為DCMV電壓信號，分別控制A電磁閥1、B電磁閥2、C電磁閥3和 D電磁閥4的切換。本實用新型是這樣工作的初始狀態(tài)定為進(jìn)樣反吹狀態(tài)A路信號9和B路信號 10均不加電。此時A電磁閥1、B電磁閥2處于進(jìn)樣狀態(tài)，烴類混合氣由樣品氣入口 11進(jìn) 入定量管6，從樣品氣出口 21出來，其流量不作要求，但要保證在氣路狀態(tài)切換前烴類混合 氣應(yīng)充滿定量管6。在該狀態(tài)下氫氣僅通過續(xù)流管7，然后依次通過C電磁閥3的a和b接 口、色譜柱8、D電磁閥4的b和a接口，最后從載氣出口 42出來，因氫氣中不含烴類混合 氣，氫氣對色譜柱8進(jìn)行反吹，此狀態(tài)持續(xù)時間為90s，以保證對色譜柱8反吹干凈。然后切 換至取樣分析狀態(tài)A路信號9和B路信號10同時加電DCMV，此時A電磁閥1、B電磁閥2 處于取樣狀態(tài)，C電磁閥3和D電磁閥4處于分析狀態(tài)，在此狀態(tài)下氫氣分為兩路，一路通 過續(xù)流管7，另一路通過定量管6，推動定量管6中的烴類混合氣前行完成取樣，由于此時通 過續(xù)流管7和定量管6的氫氣流量比例為1:5，氫氣總流量為48ml/min，所以流過定量管6 的氫氣流量為40ml/min，而定量管的容積為0. 3Hml，把定量管6中的烴類混合氣推出定量 管6的時間為0. 314/40*60=0. 471s,當(dāng)取樣時間大于0. 471s時，定量管6中所有的烴類混 合氣用于分析，當(dāng)取樣時間小于0. 471s時，定量管6中只有部分的烴類混合氣用于分析，設(shè) 取樣時間為(tm<0. 471s)，流過定量管6的氫氣流量為Fp則用于分析的樣品量N分為[0024]V分=t取 XF定=40 t取由上式可以看出，通過控制取樣時間1|的長短，可以實現(xiàn)不同容量樣氣的定量分 析。在取樣時間結(jié)束時A路信號9斷電，A電磁閥1和B電磁閥2切換為進(jìn)樣狀態(tài)，C電 磁閥3和D電磁閥4仍保持分析狀態(tài)，整個氣路處于進(jìn)樣分析狀態(tài)。在該狀態(tài)下，從定量管 6出來的氫氣，攜帶著烴類混合氣依次經(jīng)過D電磁閥4的c和b接口、色譜柱8、C電磁閥3 的b和c接口，當(dāng)經(jīng)過色譜柱8時即完成對樣品氣中各烴類組分的分離，氫氣最后從載氣出 口 42出來進(jìn)入檢測器進(jìn)行檢測，當(dāng)烴類混合氣中所有的組分都被檢測到后，A路信號9和 B路信號10同時斷電，氣路切換到進(jìn)樣反吹狀態(tài)即初始狀態(tài)。在上述條件下，完全分析含有 甲烷、乙烷、丙烷、異丁烷、正丁烷、異戊烷和正戊烷7種成分的烴類混合氣，分析時間約為 90s，再加上反吹時間90s，整個分析周期為180s。以上只是對本實用新型作進(jìn)一步的說明，并非用以限制本專利，凡為本實用新型 等效實施，均應(yīng)包含于本專利的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1. 一種色譜分析控制氣路裝置，包括穩(wěn)流閥(5)、定量管(6)、續(xù)流管(7)、色譜柱(8)、 兩位三通A電磁閥(1)、B電磁閥(2)、C電磁閥(3)和D電磁閥(4)，其特征在于A電磁閥 (1)的a接口連接樣品氣入口(11) ;B電磁閥(2)的a接口連接樣品氣出口(21)；定量管 (6 )兩端分別連接A電磁閥(1)和B電磁閥(2 )的b接口；續(xù)流管(7 )兩端分別連接A電磁 閥(1)和B電磁閥(2)的c接口 ；C電磁閥(3)的a接口由管路與B電磁閥(2)和D電磁閥 (4)的c接口并接，C電磁閥(3)的c接口由管路與D電磁閥(4)的a接口和載氣出口(42) 并接；色譜柱(8)兩端分別連接C電磁閥(3)和D電磁閥(4)的b接口 ；穩(wěn)流閥(5)兩端分 別連接A電磁閥(1)的c接口和載氣入口(32) ;A電磁閥(1)、B電磁閥(2)由A路信號(9) 控制；C電磁閥(3 )和D電磁閥(4 )由B路信號(10 )控制。
專利摘要本實用新型公開了一種色譜分析控制氣路裝置，其特點是A電磁閥a接口連接樣品氣入口；B電磁閥a接口連接樣品氣出口；定量管兩端分別連接A電磁閥和B電磁閥的b接口；續(xù)流管兩端分別連接A電磁閥和B電磁閥的c接口；C電磁閥a接口由管路與B電磁閥和D電磁閥的c接口并接，C電磁閥c接口由管路與D電磁閥的a接口和載氣出口并接；色譜柱兩端分別連接C電磁閥和D電磁閥的b接口。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有結(jié)構(gòu)簡單，造價低，操作方便，可根據(jù)分析的需要方便地調(diào)節(jié)和控制樣品氣量的大小，定量準(zhǔn)確的優(yōu)點。
文檔編號G01N30/26GK201828549SQ201020570500
公開日2011年5月11日 申請日期2010年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月21日
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