专利名称：一种半导体制冷型顶空测试用采样装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种采用装置，尤其是涉及一种顶空测试用采样装置，以半导体制冷作为冷源。可在半导体制冷条件下将易挥发(易燃易爆)气体冷凝成液体，并可将样品收集后用于分析。
背景技术：
凡具有爆炸、易燃、毒害、腐蚀、放射性等危险性质，在运输、装卸、生产、使用、储存、保管过程中，于一定条件下能引起燃烧、爆炸，导致人身伤亡和财产损失等事故的化学物品，统称为化学危险物品。随着科学技术水平发展，人们对生产环境，生活环境的安全意识越来越深入。对环境保护越来越来关注，环保与安全得到政府各级部门、企事业单位的重视，有关的政策、法规、标准日趋完善，对有毒有害、易挥发(易燃易爆)的危险品生产、运输提出了严格要求。易挥发(易燃易爆)危险品检测已是必不可少，已经被国家列入强制鉴定目录。这样，各种采样检测设备应运而生。针对易挥发(易燃易爆)气体的采集现大多采用吸附剂吸附之后，利用气相色谱或气质联用仪解析之后进行分析测定，这种方法安全性差、适用范围小、效率低。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种安全可靠、适用范围广、效率高的半导体制冷型顶空测试用采样装置。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现一种半导体制冷型顶空测试用采样装置，其特征在于，该装置包括抽气泵、采样管线、温度探头、顶空瓶、顶空瓶安放组件、散热板、半导体冷堆、散热组件、风扇、温控开关、直流电源，所述的抽气泵连接顶空瓶，所述的采样管线一端放空，另一端插入顶空瓶中，所述的温度探头一端探测采样管线的温度，另一端连接温控开关，所述的顶空瓶设置在顶空瓶安放组件内，所述的散热板位于采样管线一侧， 所述的半导体冷堆设置在散热板与散热组件之间，并连接温控开关，所述的风扇设置在散热组件一侧，所述的温控开关连接直流电源。所述的采样管线置于保温箱内，采样管线一端伸出保温箱放空，另一端插入保温箱底部的顶空瓶内，所述的温度探头插入保温箱内，即可探测采样管线的温度，所述的散热板位于保温箱一侧，通过对保温箱进行降温，使采样管线的温度降低。所述的散热板和散热组件采样铜或铝质翅片状或蜂巢状结构材料。所述的半导体冷堆的冷却速度通过温控开关改变电流大小进行控制。所述的半导体冷堆的温度为0°C _20°C。本发明利用半导体制冷冷源将易挥发(易燃易爆)气体采集成液体，并装入顶空瓶以备进样。顶空瓶可用于国内外各种气相色谱仪、气质联用仪，它是将液体组分直接导入气相色谱仪进行分离和检测的理想进样装置，使用顶空技术，可以免除冗长烦琐的样品前处理过程，避免有机溶剂带入的杂质对分析造成干扰，减少对色谱柱及进样口的污染。它专用于分析易挥发的微量成分。半导体作为一种制冷冷源，具有(1)尺寸小，可以制成体积不到Icm小的制冷器； 重量轻，微型制冷器往往能够小到只有几克或几十克。(2)无机械传动部分，工作中无噪音， 无液、气工作介质，因而不污染环境，制冷参数不受空间方向以及重力影响，在大的机械过载条件下，能够正常地工作。(3)通过调节工作电流的大小，可方便调节制冷速率。(4)作用速度快，使用寿命长，且易于控制。(5)环境性能优良、经济性好、化学稳定性好、安全无毒不可燃、热力性能良好等方面的特点。与现有技术相比，本发明具有以下特点1、本发明的采样装置可在封闭条件下进行，可避免有毒有害样品对实验人员的伤害。2、本发明的采样装置用半导体冷堆作为冷源，可通过改变电流大小达到改变冷却速率的目的，无噪音、无磨损、运行可靠、维护方便，同时冷却速度快。3、本发明的散热器可在无水源下使用，避免了传统冷却装置使用水作为冷凝水的缺点，可以大大节约水资源。4、本发明的散热器作为高温传导媒体，体积小、重量轻，传热效率高，能耗大大降低。5、本发明的采样装置适用性广，可适用于多种不同样品中的易挥发组分的采集， 同时采集的温度、时间可以调整，操作简便可靠、效率大大提高。
图1为本发明装置的结构示意图。图中1-抽气泵、2-采样管线、3-温度探头、4-顶空瓶、5-顶空瓶安放组件、6_散热板、7-半导体冷堆、8-散热组件、9-风扇、10-温控开关、11-直流电源。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。实施例如图1所示，一种半导体制冷型顶空测试用采样装置，该装置包括抽气泵1、采样管线2、温度探头3、顶空瓶4、顶空瓶安放组件5、散热板6、半导体冷堆7、散热组件8、风扇 9、温控开关10、直流电源11，所述的抽气泵1连接顶空瓶4，所述的采样管线2置于保温箱内，采样管线2 —端伸出保温箱放空，另一端插入保温箱底部的顶空瓶4内，所述的顶空瓶 4设置在顶空瓶安放组件5内，所述的温度探头3插入保温箱内，即可探测采样管线2的温度，所述的温度探头3—端探测采样管线的温度，另一端连接温控开关10，所述的散热板6 位于保温箱一侧，通过对保温箱进行降温，使采样管线的温度降低。所述的半导体冷堆7设置在散热板6与散热组件8之间，并连接温控开关10，所述的风扇9设置在散热组件8 一侧，所述的温控开关10连接直流电源11。所述的散热板和散热组件采样铜或铝质翅片状或蜂巢状结构材料。所述的半导体冷堆的冷却速度通过温控开关改变电流大小进行控制。所述的半导体冷堆的温度为 0°C -20°c。
本发明的采样装置是全封闭的装置。抽气泵1的流速根据实际需要可调，最大流速为lOL/min。采样管线2可采用软性的不锈钢管或铜管，以减少样品污染。温度探头3采用不锈钢材料，可承受零摄氏度以下温度。散热板6和散热组件8采样铜或铝材料，使得散热效果最佳。整个装置有两条通路采样通路和制冷通路。采样通路由抽气泵1、采样管线2和顶空瓶4相连接。制冷通路由散热板6、半导体冷堆7、散热组件8、风扇9、温控开关10和直流电源11相连接。下面对采用上述采样装置进行操作的过程进行说明通过打开直流电源11开关、制冷风扇9，驱动半导体冷堆7进行制冷，制冷2-4小时，使采样装置的温度达零摄氏度以下(可根据需采集样品的理化性质调节制冷速率和温度)。待温度达到预期值时，打开抽气泵1，调节流速，记录抽气时间，可将易挥发(易燃易爆)气体采集成液体样品，装入顶空瓶中，密封，待分析。本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明， 而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
权利要求
1.一种半导体制冷型顶空测试用采样装置，其特征在于，该装置包括抽气泵、采样管线、温度探头、顶空瓶、顶空瓶安放组件、散热板、半导体冷堆、散热组件、风扇、温控开关、直流电源，所述的抽气泵连接顶空瓶，所述的采样管线一端放空，另一端插入顶空瓶中，所述的温度探头一端探测采样管线的温度，另一端连接温控开关，所述的顶空瓶设置在顶空瓶安放组件内，所述的散热板位于采样管线一侧，所述的半导体冷堆设置在散热板与散热组件之间，并连接温控开关，所述的风扇设置在散热组件一侧，所述的温控开关连接直流电源。
2.根据权利要求1所述的一种半导体制冷型顶空测试用采样装置，其特征在于，所述的采样管线置于保温箱内，采样管线一端伸出保温箱放空，另一端插入保温箱底部的顶空瓶内，所述的温度探头插入保温箱内，即可探测采样管线的温度，所述的散热板位于保温箱一侧，通过对保温箱进行降温，使采样管线的温度降低。
3.根据权利要求1所述的一种半导体制冷型顶空测试用采样装置，其特征在于，所述的散热板和散热组件采样铜或铝质翅片状或蜂巢状结构材料。
4.根据权利要求1所述的一种半导体制冷型顶空测试用采样装置，其特征在于，所述的半导体冷堆的冷却速度通过温控开关改变电流大小进行控制。
5.根据权利要求1所述的一种半导体制冷型顶空测试用采样装置，其特征在于，所述的半导体冷堆的温度为0°c -20°c。
全文摘要
本发明涉及一种半导体制冷型顶空测试用采样装置，该装置包括抽气泵、采样管线、温度探头、顶空瓶、顶空瓶安放组件、散热板、半导体冷堆、散热组件、风扇、温控开关、直流电源，所述的抽气泵连接顶空瓶，所述的采样管线一端放空，另一端插入顶空瓶中，所述的温度探头一端探测采样管线的温度，另一端连接温控开关，所述的顶空瓶设置在顶空瓶安放组件内，所述的散热板位于采样管线一侧，所述的半导体冷堆设置在散热板与散热组件之间，并连接温控开关，所述的风扇设置在散热组件一侧，所述的温控开关连接直流电源。与现有技术相比，本发明具有安全可靠、适用范围广、效率高等优点。
文档编号G01N30/16GK102494925SQ20111041566
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月13日 优先权日2011年12月13日
发明者刘刚, 张小沁, 薛晓康 申请人:上海化工研究院