一种应用于超临界流体色谱系统的加热器的制作方法

1.本发明涉及一种加热器，特别是一种应用于超临界流体色谱系统的加热器。


背景技术：

2.超临界流体色谱（sfc)一般使用超临界流体作为流动相，故对温度稳定性要求极高。色谱柱温度不稳定会导致超临界流体的状态发生改变，从而影响分离效果；同样，组分收集器出口的温度过低，容易出现冰堵现象，也会影响峰的重现性。现有技术中，超临界流体色谱系统通常采用水浴或者油浴方法来加热，存在以下缺点：一是加热方式采取开环控制，温度控制不准确，温度不在超临界状态范围内会导致分离效果不佳，且温度太高会破坏不耐高温的样品；二是加热器与色谱柱和组分收集器之间有一定长度的管路，保温效果会随着管路的延长而降低。


技术实现要素：

3.为解决以上技术问题，本发明提供了一种应用于超临界流体色谱系统的加热器，具体技术方案如下：一种应用于超临界流体色谱系统的加热器，包含电源模块、控制模块、加热模块和超临界流流体流路模块，电源模块为加热模块和控制模块提供电源，加热模块与超临界流流体流路模块连接，用于加热超临界流流体流路模块中的流体，控制模块与加热模块连接，用于控制加热模块的温度；其中控制模块能实时监控超临界流流体流路模块中流体的温度，根据监测温度对加热模块的设定温度进行温差调整。
4.其中，控制模块包含温度传感器4、通讯串口板8、驱动板11和温控板12，加热模块包含加热组件5和加热组件固定板6，流路模块包含机箱7、超临界流体管路13、过墙两通a1、过墙两通b2、手动开关3和温度流通池18；其中过墙两通a1、过墙两通b2和手动开关3通过可拆卸方式固定在机箱7上，电源模块为机箱7内的设备供电，加热组件5通过加热组件固定板6固定在机箱7上、并与驱动板11连接，手动开关3控制过墙两通a1和过墙两通b2的闭合；过墙两通a1一侧是超临界流体的入液口，另一侧通过超临界流体管路13依次与加热组件5、温度流通池18、过墙两通b2连接；温控板12通过数据线分别与温度传感器4、通讯串口板8、驱动板11连接。
5.其中，所述的一种应用于超临界流体色谱系统的加热器还包含风扇14，通过可拆卸方式固定在机箱7上。
6.其中，电源模块包含电源插口9和直流电源10。
7.其中，所述的加热组件5包含加热棒15、导热金属层16和保温层17；其中加热棒15嵌在导热金属层16里面，保温层17在金属层16上方。
8.其中，所述的超临界流体管路13呈螺旋状盘在导热金属层16表面。
9.有益效果：1、采用闭环方式控制温度，温度控制精度大大提升；2、解决了因为管路延长温度降低的问题；3、整个加热设备模块化，为后期的设备更换与维护提供了便捷，只需将进液口和出液口的两个卡套接头拧下就可以将加热设备与整体设备分开，对其进行单独
的维护，不会破坏现场的洁净环境。
附图说明
10.图1为本发明的立体结构示意图
11.图2为本发明的主视图
12.图3为本发明的加热组件示意图
13.图4为本发明的温度监测示意图。
14.图中具体代号如下：
15.1、过墙两通a
16.2、过墙两通b
17.3、手动开关
18.4、温度传感器
19.5、加热组件
20.6、加热组件固定板
21.7、机箱
22.8、通讯串口板
23.9、电源插口
24.10、直流电源
25.11、驱动板
26.12、温控板
27.13、超临界流体管路
28.14、风扇
29.15、加热棒
30.16、导热金属层
31.17、保温层
32.18、温度流通池。
具体实施方式
33.以下结合附图对本发明的技术方案做进一步说明。
34.如图1所示，本发明提供了一种应用于超临界流体色谱系统的加热器，包含电源模块、控制模块、加热模块和超临界流流体流路模块，电源模块为加热模块和控制模块提供电源，加热模块与超临界流流体流路模块连接，用于加热超临界流流体流路模块中的流体，控制模块与加热模块连接，用于控制加热模块的温度；其中控制模块能实时监控超临界流流体流路模块中流体的温度，根据监测温度对加热模块的设定温度进行温差调整。
35.其中，电源模块包含电源插口9和直流电源10，控制模块包含温度传感器4、通讯串口板8、驱动板11和温控板12，加热模块包含加热组件5和加热组件固定板6，流路模块包含机箱7、超临界流体管路13、过墙两通a1、过墙两通b2、手动开关3和温度流通池18，还包含通过可拆卸方式固定在机箱7上的风扇14；其中过墙两通a1、过墙两通b2和手动开关3通过可拆卸方式固定在机箱7上，电源模块为机箱7内的设备供电，加热组件5通过加热组件固定板
6固定在机箱7上、并与驱动板11连接，手动开关3控制过墙两通a1和过墙两通b2的闭合；过墙两通a1一侧是超临界流体的入液口，另一侧通过超临界流体管路13依次与加热组件5、温度流通池18、过墙两通b2连接；温控板12通过数据线分别与温度传感器4、通讯串口板8、驱动板11连接。
36.如图2所示，所述的加热组件5包含加热棒15、导热金属层16和保温层17；其中加热棒15嵌在导热金属层16里面，保温层17在金属层16上方。
37.如图3所示，所述的超临界流体管路13呈螺旋状盘在导热金属层16表面。
38.如图4所示，所述的温度传感器4探入温度流通池18内部，用于监测超临界流体温度，其中温度流通池18与超临界流体管路13连接，温度传感器4通过数据线与温控板12连接。
39.具体应用时，电源插口9连接220v电源，上位机设定系统工作需要的温度，信号经通讯串口板8传送至温控板12，温控板12控制驱动板11升高或降低加热棒15的温度。打开手动开关3，超临界流体从入液口进入过墙两通a1后流入超临界流体管路13，流经加热组件5、温度流通池18、再经过墙两通b2后从出液口流出。温度传感器4将实时采集的温度通过温控板12、通讯串口板8传送给上位机，若与上位机设定的温度有误差，则温控板12会控制驱动板11调节加热棒的温度。
40.以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围， 凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。


技术特征：
1.一种应用于超临界流体色谱系统的加热器，包含电源模块、控制模块、加热模块和超临界流流体流路模块，电源模块为加热模块和控制模块提供电源，加热模块与超临界流流体流路模块连接，用于加热超临界流流体流路模块中的流体，控制模块与加热模块连接，用于控制加热模块的温度；其特征在于控制模块能实时监控超临界流流体流路模块中流体的温度，根据监测温度对加热模块的设定温度进行温差调整。2.根据权利要求1所述的一种应用于超临界流体色谱系统的加热器，其特征在于：控制模块包含温度传感器（4）、通讯串口板（8）、驱动板（11）和温控板（12），加热模块包含加热组件（5）和加热组件固定板（6），流路模块包含机箱（7）、超临界流体管路（13）、过墙两通a（1）、过墙两通b（2）、手动开关（3）和温度流通池（18）；其中过墙两通a（1）、过墙两通b（2）和手动开关（3）通过可拆卸方式固定在机箱（7）上，电源模块为机箱（7）内的设备供电，加热组件（5）通过加热组件固定板（6）固定在机箱（7）上、并与驱动板（11）连接，手动开关（3）控制过墙两通a（1）和过墙两通b（2）的闭合；过墙两通a（1）一侧是超临界流体的入液口，另一侧通过超临界流体管路（13）依次与加热组件（5）、温度流通池（18）、过墙两通b（2）连接；温控板（12）通过数据线分别与温度传感器（4）、通讯串口板（8）、驱动板（11）连接。3.根据权利要求2所述的一种应用于超临界流体色谱系统的加热器，其特征在于：还包含风扇（14），通过可拆卸方式固定在机箱（7）上。4.根据权利要求2或3所述的一种应用于超临界流体色谱系统的加热器，其特征在于：所述的加热组件（5）包含加热棒（15）、导热金属层（16）和保温层（17）；其中加热棒（15）嵌在导热金属层（16）里面，保温层（17）在金属层（16）上方。5.根据权利要求4所述的一种应用于超临界流体色谱系统的加热器，其特征在于：所述的超临界流体管路（13）呈螺旋状盘在导热金属层（16）表面。

技术总结
本发明公开了一种应用于超临界流体色谱系统的加热器，包含电源模块、控制模块、加热模块和超临界流流体流路模块，加热模块用于加热超临界流流体流路模块中的流体，控制模块与加热模块连接，根据监测温度对加热模块的设定温度进行温差调整。本发明采用闭环方式控制温度，大大提高了温度的准确性，不仅可以应用于超临界流体在进入色谱柱前的预热，还可以缓解组分收集器出口因为温度降低导致超临界流体改变形态，出现冰堵的现象。其次，整个加热设备模块化，对其进行单独的维护，不会破坏现场的洁净环境，为后期的设备更换与维护提供了便捷。整个结构相较于传统的超临界流体色谱系统加热设备，有温度控制精准、洁净度高、后期维护简单的优点。简单的优点。简单的优点。


技术研发人员：李青松 刘根水 刘杰
受保护的技术使用者：江苏汉邦科技有限公司
技术研发日：2021.02.26
技术公布日：2022/1/14