一種多氣路的氣體自動(dòng)進(jìn)樣儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種檢測(cè)儀器，特別涉及一種多氣路的氣體自動(dòng)進(jìn)樣儀。
【背景技術(shù)】
[0002]我們知道在日常的實(shí)驗(yàn)室氣相色譜分析中，其中一種常見的氣體采集方式為現(xiàn)場(chǎng)氣袋采樣，進(jìn)樣方式一般是手動(dòng)進(jìn)樣方式，必須靠人去定時(shí)操作進(jìn)樣，人工操作往往給氣體進(jìn)樣帶來(lái)一定的人為因素誤差，如進(jìn)樣時(shí)間的不一致會(huì)造成氣體出峰譜圖重復(fù)性不好，另外現(xiàn)在越來(lái)越多的在線氣體分析中，是不能靠手工操作來(lái)完成的，過(guò)去手動(dòng)操作的氣體進(jìn)樣方式滿足不了氣體在線分析的需要。另外一種是注射器氣瓶進(jìn)樣，目前國(guó)際上最多的方式還是注射器氣瓶進(jìn)樣，包括很多進(jìn)口儀器原配的頂空進(jìn)樣器也是采用這種方式。該方式需要將氣袋樣氣人工轉(zhuǎn)移到玻璃樣瓶中，操作繁瑣，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。氣袋直接進(jìn)樣方式還未見推廣。
[0003]中國(guó)專利局2010年6月30日公開的CN201518013U專利，名稱為多路持續(xù)供氣的氣體進(jìn)樣裝置。該裝置公開了一種多氣路的氣體進(jìn)樣裝置，該裝置包括一個(gè)多通道連接模塊，在所述多通道連接模塊上設(shè)有多個(gè)多路電磁閥，每個(gè)多路電磁閥包括一個(gè)進(jìn)氣口和兩個(gè)出氣口，進(jìn)氣口通過(guò)所述多通道連接模塊上的通氣管道與樣品氣的進(jìn)氣管道相連接，一個(gè)出氣口通過(guò)所述多通道連接模塊上的進(jìn)樣通氣管道與用于向檢測(cè)儀器提供樣氣的進(jìn)樣口相連接，另一個(gè)出氣口通過(guò)所述多通道連接模塊上的排空通氣管道與用于將廢氣排空的排空口相連接。該裝置每一道進(jìn)氣氣路通過(guò)三通閥連接進(jìn)氣管和排氣管，需要進(jìn)氣時(shí)，打開進(jìn)氣管通道，需要將氣路排空時(shí)，打開排氣通道。顯然，該裝置的氣路連接的是固定的樣氣容器，因此需要采用排氣通道將樣氣容器排空，因此，該裝置并不適用于氣袋采樣直接進(jìn)樣，而是需要將采樣的氣體轉(zhuǎn)移到固定容器中進(jìn)樣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有的氣體進(jìn)樣器不能適用氣袋采樣直接進(jìn)樣、自動(dòng)化程度不夠高等問(wèn)題，提供一種多氣路的氣體自動(dòng)進(jìn)樣儀。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種多氣路的氣體自動(dòng)進(jìn)樣儀，包括支架，支架上設(shè)有控制箱，其特征在于，控制箱內(nèi)設(shè)有氣栗，氣栗后端連接氣體檢測(cè)儀器，氣栗前端連接有若干樣氣管和至少一條氮?dú)夤?，所述各條樣氣管及氮?dú)夤芎蠖送ㄟ^(guò)電磁閥連接氣栗，所述樣氣管通過(guò)轉(zhuǎn)接頭連接抽氣頭，抽氣頭扎入采樣氣袋，支架底部還設(shè)有與氮?dú)夤苓B接的氮?dú)夤?。每條樣氣管的前端直接扎入對(duì)應(yīng)的采樣氣袋中，當(dāng)樣氣管對(duì)應(yīng)的電磁閥打開時(shí)，氣栗直接將采樣氣體抽入檢測(cè)儀器中。各條樣氣管的電磁閥依次打開，且同一時(shí)間只開啟一條樣氣管的電磁閥。在第一條樣氣管進(jìn)氣之前、最后一條樣氣管進(jìn)氣之后、相鄰兩條樣氣管進(jìn)氣之間，均打開氮?dú)夤軐?duì)應(yīng)的電磁閥，采用氮?dú)鉀_洗進(jìn)樣管路和檢測(cè)儀器，防止各樣氣交叉污染。當(dāng)?shù)獨(dú)夤茈姶砰y打開時(shí)，所有樣氣管電磁閥關(guān)閉。
[0006]作為優(yōu)選，轉(zhuǎn)接頭外壁上設(shè)有抽氣端指示燈，轉(zhuǎn)接頭上端連接樣氣管，下端連接抽氣頭，中部為套管，套管壁嵌設(shè)有線圈，套管內(nèi)部設(shè)有環(huán)形槽、并在環(huán)形槽中嵌設(shè)球形的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的下端中軸線位置向上開設(shè)進(jìn)氣孔，進(jìn)氣孔為盲孔，轉(zhuǎn)子上表面與進(jìn)氣孔頂端之間開設(shè)出氣孔，出氣孔從進(jìn)氣孔頂端邊緣位置斜向上切向開設(shè)有多個(gè)，形成螺旋出風(fēng)。抽氣時(shí)，出氣孔螺旋出風(fēng)，對(duì)轉(zhuǎn)子反向推動(dòng)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，使線圈中產(chǎn)生電流點(diǎn)亮抽氣端指示燈，當(dāng)氣路抽氣工作時(shí)，抽氣端指示燈能指示工作狀態(tài)，當(dāng)若干氣路的抽氣端指示燈一起點(diǎn)亮，則是系統(tǒng)電磁閥控制出現(xiàn)故障。
[0007]作為優(yōu)選，套管由上下兩節(jié)拼接而成，環(huán)形槽位于上下兩節(jié)套管拼接處。
[0008]作為優(yōu)選，環(huán)形槽槽底二次開槽形成定位槽，轉(zhuǎn)子環(huán)周上對(duì)應(yīng)設(shè)有定位環(huán)凸。
[0009]作為另外的方案，轉(zhuǎn)接頭外壁上設(shè)有抽氣端指示燈，轉(zhuǎn)接頭上端連接樣氣管，下端連接抽氣頭，套管壁嵌設(shè)有線圈，套管內(nèi)部的轉(zhuǎn)子為柱形，兩端通過(guò)軸承固定在套管內(nèi)部，套管為中間小，兩端大的臺(tái)階結(jié)構(gòu)，軸承卡設(shè)在臺(tái)階處，柱形轉(zhuǎn)子的下端軸線位置開設(shè)盲孔進(jìn)氣孔，轉(zhuǎn)子上表面與進(jìn)氣孔頂端之間開設(shè)出氣孔，出氣孔從進(jìn)氣孔頂端邊緣位置斜向上切向開設(shè)有多個(gè)，形成螺旋出風(fēng)，柱形轉(zhuǎn)子的外壁截面為齒形。
[0010]作為優(yōu)選，支架通過(guò)水平設(shè)置的隔板分隔成多層結(jié)構(gòu)，每層隔板上設(shè)有穿線孔，樣氣管在支架各層平均分布，樣氣管上下往復(fù)穿過(guò)對(duì)應(yīng)隔板的穿線孔、端部下垂通過(guò)抽氣頭連接采樣氣袋，所述支架的一側(cè)還設(shè)有供樣氣管、氮?dú)夤苌舷麓┬械墓苈分苈分鶠橹锌罩w，管路柱在每層隔板的上下方以及支架底面上側(cè)開設(shè)供樣氣管、氮?dú)夤艽┏龅目住?br>[0011]作為優(yōu)選，所述控制箱的正面設(shè)有與樣氣管一一對(duì)應(yīng)的樣氣管指示燈、以及與氮?dú)夤芤灰粚?duì)應(yīng)的氮?dú)夤苤甘緹?。通過(guò)電磁閥信號(hào)同步控制控制箱的正面的樣氣管指示燈、氮?dú)夤苤甘緹?，指示工作狀態(tài)。
[0012]作為優(yōu)選，所述抽氣頭包括扎入口和蓋帽，扎入口從上側(cè)面扎入采樣氣袋，蓋帽從采樣氣袋下側(cè)面扣設(shè)在扎入口上，將扎入口包夾在蓋帽內(nèi)部。
[0013]作為優(yōu)選，所述氮?dú)夤茉O(shè)置有多條，每一條氮?dú)夤芫B接有獨(dú)立的氮?dú)夤?。設(shè)置多條氮?dú)夤?，同時(shí)供氣，可以加大沖洗的氮?dú)鈿饬?，提高沖洗效率，加強(qiáng)沖洗效果。
[0014]作為優(yōu)選，各條氮?dú)夤軐?duì)應(yīng)的電磁閥同步開閉。
[0015]作為優(yōu)選，各條樣氣管對(duì)應(yīng)的電磁閥同一時(shí)間只能開啟一個(gè)。
[0016]作為優(yōu)選，所述氮?dú)夤艹隹谠O(shè)有穩(wěn)壓閥。
[0017]作為優(yōu)選，還包括控制電路，所述控制電路包括單片機(jī)、按鍵模塊和進(jìn)氣控制模塊，所述按鍵模塊與單片機(jī)電連接，所述單片機(jī)通過(guò)進(jìn)氣控制模塊電連接電磁閥和氣栗，所述進(jìn)氣控制模塊包括驅(qū)動(dòng)單元和擴(kuò)展鎖存器組，所述單片機(jī)通過(guò)驅(qū)動(dòng)單元連接氣栗，單片機(jī)通過(guò)擴(kuò)展鎖存器組連接電磁閥。單片機(jī)通過(guò)進(jìn)氣控制模塊控制電磁閥和氣栗的工作狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)氣。電磁閥包括64個(gè)直動(dòng)式常閉電磁閥。擴(kuò)展鎖存器組包括8個(gè)鎖存器和NMOS管，8個(gè)鎖存器組將單片機(jī)的16個(gè)雙向1 口擴(kuò)展為64個(gè)單向可控輸出口。鎖存器通過(guò)NMOS管驅(qū)動(dòng)電磁閥。使用鎖存器不僅可以擴(kuò)展1 口，同時(shí)也可以隔離控制模塊與單片機(jī)，減小控制模塊對(duì)單片機(jī)的影響。驅(qū)動(dòng)單元包括NMOS管和光電隔離器。氣栗由NMOS管驅(qū)動(dòng)，氣栗的工作電壓為24V電壓，所以需要使用光電隔離器隔離低壓與高壓，避免高壓部分對(duì)低壓部分產(chǎn)生干擾。NMOS管開關(guān)特性好，成本低，占用空間小。
[0018]作為優(yōu)選，所述控制電路還包括掉電保護(hù)模塊，掉電保護(hù)模塊包括掉電檢測(cè)單元和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，掉電檢測(cè)單元連接單片機(jī)的外部中斷口，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元與單片機(jī)連接。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元為EEPROM芯片。掉電檢測(cè)單元通過(guò)連接到單片機(jī)的外部中斷口持續(xù)監(jiān)測(cè)電源上電情況，單片機(jī)工作時(shí)外部中斷端口為高電平，斷電后，檢測(cè)端口的電壓變?yōu)榈碗娖?，將外部中斷口拉低，而單片機(jī)可以通過(guò)大電容的供電繼續(xù)工作一段時(shí)間，檢測(cè)到外部中斷口電平被拉低后，單片機(jī)立即把正在檢測(cè)中的那一路樣氣所在的位置信息存儲(chǔ)到EEPROM芯片中。等到下次通電時(shí)單片機(jī)從讀取EEPROM芯片中的數(shù)據(jù)開始運(yùn)行，然后系統(tǒng)就可以從斷電處開始工作(斷電時(shí)檢測(cè)未結(jié)束的樣氣重新檢測(cè))。
[0019]作為優(yōu)選，所述控制電路還包括顯示模塊，所述顯示模塊包括若干個(gè)發(fā)光二極管，每個(gè)電磁閥并聯(lián)有一個(gè)發(fā)光二極管。發(fā)光二極管作為樣氣管指示燈、氮?dú)夤苤甘緹?，通過(guò)與電磁閥一一對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管來(lái)實(shí)時(shí)顯示電磁閥的開閉狀態(tài)，操作者通過(guò)查看發(fā)光二極管的亮滅就可以清楚的分辨哪一路氣體正在送入檢測(cè)儀器中，通過(guò)顯示還可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電路中出現(xiàn)的一些問(wèn)題。
[0020]作為優(yōu)選，所述控制電路還包括通訊模塊，所述單片機(jī)通過(guò)通訊模塊連接上位機(jī)，所述通訊模塊為RS232串口模塊。通訊模塊使進(jìn)樣儀與上位機(jī)之間可以通過(guò)電平轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，從而得知對(duì)方的工作狀態(tài)并且做出相應(yīng)的動(dòng)作。由于上位機(jī)或者檢測(cè)儀器使用的是RS232串口通信，所以要實(shí)現(xiàn)與它們的互聯(lián)必須也使用RS232串口通信，RS232的通信端口是正負(fù)12V的電壓，所以需要通過(guò)一個(gè)電平轉(zhuǎn)換芯片對(duì)串口進(jìn)行升壓，實(shí)現(xiàn)與其它儀器的通信對(duì)接。
[0021]本發(fā)明采用氣栗作為抽氣動(dòng)力源，實(shí)現(xiàn)氣袋采樣直接進(jìn)氣，設(shè)置多條氣路分別連接樣氣采樣氣袋，實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)樣；氣路中氣流能直接驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接頭轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生電流，點(diǎn)亮指示燈，能實(shí)時(shí)監(jiān)控工作氣路，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)多氣路進(jìn)氣故障；并在不同樣氣進(jìn)氣間隔采用氮?dú)夤軟_洗氣路，避免不同樣氣交叉污染；采用單片機(jī)智能控制，只需要按鍵模塊一鍵控制即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)氣，可控性高，穩(wěn)定性好，操作方便。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2是本發(fā)明支架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3是本發(fā)明樣氣管進(jìn)氣端連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖4是本發(fā)明樣氣管在隔板上穿接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖5是本發(fā)明管路連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖6是本發(fā)明的一種控制電路模塊圖。
[0028]圖7是本發(fā)明的一種轉(zhuǎn)接頭轉(zhuǎn)子安裝結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0029]圖8是本發(fā)明的轉(zhuǎn)接頭轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0030]圖9是本發(fā)明的轉(zhuǎn)接頭轉(zhuǎn)子側(cè)視示意圖。
[0031]圖10是本發(fā)明第二種裝接頭轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖中:1、控制箱，2、樣氣管指示燈，3、氮?dú)夤苤甘緹簦?、支架，5、管路柱，6、隔板，7、樣氣管，8、采樣氣袋，9、氮?dú)夤埽?0、氮?dú)夤蓿?1、穿管孔，12、標(biāo)簽，13、轉(zhuǎn)接頭，14、抽氣端指示燈，15、扎入口，16、蓋帽，17、單片機(jī)，18、按鍵模塊，19、進(jìn)氣控制模塊，20、掉電保護(hù)模塊，21、顯示模塊，22、通訊模塊，23、氣栗，24、電磁閥，25