一种宽范围残余气体分析系统的制作方法

本实用新型属于样品分析技术领域，具体涉及一种宽范围残余气体分析系统。

背景技术：

随着经济和科学技术的发展，气体应用的领域不断被开发，气体应用在国民经济中有着重要的作用，气体被广泛地应用在化工、冶金、石油、石化、机械、电子、轻工等诸多技术领域。

现有技术中，质谱分析系统为体积大、占地空间多、质量重的大型精密设备，不易搬运和安装。在进行气体分析前还需要自行组装辅助设备，如抽真空设备、气体分析系统、气体进样等。由于组装工作涉及到多种专业知识，如果无专业人员指导自行组装，会使得质谱分析结果不准确，所得数据误差大，而且操作过程繁琐，所要求的操作人员多。

技术实现要素：

为克服上述存在之不足，本实用新型的发明人通过长期的探索尝试以及多次的实验和努力，不断改革与创新，提出了一种宽范围残余气体分析系统，其质谱仪前端所承受的压力范围较广，可以适应大部分工况压力，结构简单，为一体化设计，可以省去频繁拆卸或安装设备，大大提高工作效率。

为实现上述目的本实用新型所采用的技术方案是：提供一种宽范围残余气体分析系统，其包括前级泵、分子泵、质谱仪、多功能进样器、电源、控制阀组，所述前级泵和分子泵连接，分子泵和质谱仪连接，多功能进样器安装在质谱仪上，电源分别与控制阀组和前级泵电性连接，控制阀组与多功能进样器连接。

根据本实用新型所述的宽范围残余气体分析系统，其进一步的技术方案是：还包括支撑架，支撑架为立方体框架，支撑架上方设有安装平台。

根据本实用新型所述的宽范围残余气体分析系统，其进一步的技术方案是：所述安装平台上还设有降温装置，所述降温装置位于分子泵侧边。

根据本实用新型所述的宽范围残余气体分析系统，其进一步的技术方案是：所述多功能进样器和分子泵之间通过气体管道连接。

根据本实用新型所述的宽范围残余气体分析系统，其进一步的技术方案是：所述多功能进样器包括安装底座、波纹管阀头、毛细管、转接头，所述转接头安装在安装底座一侧，所述波纹管阀头安装在安装底座侧壁，所述毛细管安装在转接头内。

根据本实用新型所述的宽范围残余气体分析系统，其进一步的技术方案是：所述安装底座内设有进样孔，进样孔一端与毛细管连通，另一端和质谱仪连通。

根据本实用新型所述的宽范围残余气体分析系统，其进一步的技术方案是：所述安装底座内设有小孔适配器。

根据本实用新型所述的宽范围残余气体分析系统，其进一步的技术方案是：所述波纹管阀头上设有接头，接头通过气管和控制阀组连接。

根据本实用新型所述的宽范围残余气体分析系统，其进一步的技术方案是：所述转接头上设有真空规。

根据本实用新型所述的宽范围残余气体分析系统，其进一步的技术方案是：所述分子泵和质谱仪通过超高真空法兰连接。

相比现有技术，本实用新型的技术方案具有如下优点/有益效果：

本实用新型质谱仪前端所承受的压力范围较广，可以适应大部分工况压力，结构简单，为一体化设计，可以省去频繁拆卸或安装设备，大大提高工作效率。

通过设置多功能进样器，能够适应前端压力为500pa-15000pa气体分析，让分析系统适合不同压力气体分析，提高分析效率，扩大分析范围。多功能进样器上设置多个进样流道，样气压力不同时，可以选择不同进样流道进样，从而让分析结果更准确，且经过进样流道对样气进行分流，可以大大减小气体压力，从而扩大进样器的使用范围。进样孔与进样流道连通，在气体流道上设置小孔适配器，能够对气体流速进行控制，让气体分析效果更好。

多功能进样器与分子泵通过气体管道连接，当多功能进样器处淤积气体时，分子泵可以通过气体管道将淤积气体抽出，提高气体分析准确性。设置前级泵，让前级泵给宽范围残余气体分析系统一个适合分子泵开启的真空环境，同时还可以抽除质谱仪前端多余的样气，提高气体分析准确性。

波纹管阀头与控制阀组通过气管连接，控制阀组控制波纹管阀头启动与关闭，让样气进入质谱仪，操作方便，自动化程度高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型的立体结构示意图。

图2是本实用新型的结构示意图。

图3是本实用新型中多功能进样器的结构示意图。

图4是多功能进样器的前视图。

图5是图4中a-a向剖视图。

图中标记分别为：1支撑架、2安装平台、3电源、4前级泵、5分子泵、6质谱仪、7多功能进样器、8控制阀组、9风扇、10超高真空法兰、11安装底座、12转接头、13毛细管、14真空规、15波纹管阀头、16接头、17进样孔、18小孔适配器、19气体管道、20气管。

具体实施方式

为使本实用新型目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中可以不对其进行进一步定义和解释。

实施例：

如图1-5所示，本实用新型在此提供一种宽范围残余气体分析系统，其包括前级泵4、分子泵5、质谱仪6、多功能进样器7、电源3、控制阀组8，所述前级泵4和分子泵5连接，分子泵5和质谱仪6连接，多功能进样器7安装在质谱仪6上，电源3分别与控制阀组8和前级泵4电性连接，控制阀组8与多功能进样器7连接。

设置前级泵4，让前级泵4给宽范围残余气体分析系统提供一个适合分子泵开启的真空环境，同时还可以抽除质谱仪前端多余的样气，提高气体分析准确性。

本实施例中还设有支撑架1，支撑架1为立方体框架，支撑架1上方设有安装平台2，前级泵4位于支撑架1一侧，电源3放置在支撑架1内，位于安装平台2下方，分子泵5固定在安装平台2上，控制阀组8设置在安装平台2上，安装平台2上还设有降温装置，降温装置位于分子泵5侧边，本实施例设置降温装置为风扇9，让分子泵5在工作时自身温度保持恒定，工作效率更高。

多功能进样器7和分子泵5之间通过气体管道19连接，多功能进样器7包括安装底座11、波纹管阀头15、毛细管13、转接头12，所述转接头12安装在安装底座11一侧，所述波纹管阀头15安装在安装底座11侧壁，所述毛细管13安装在转接头12内，安装底座11内设有进样孔17，进样孔17一端与毛细管13连通，另一端和质谱仪6连通，本实施例中进样孔17通过进样流道和毛细管13连接，进样流道设置在安装底座11上，进样流道内设有小孔适配器18，转接头12上设有真空规14。

本实施例中真空规14的测量范围为0-1000torr。

波纹管阀头15上设有接头16，接头16通过气管20和控制阀组8连接，前级泵4和分子泵5的连接管路上设有波纹管阀，波纹管阀同控制阀组8连接，控制阀组8控制波纹管阀头15启动与关闭，让样气进入质谱仪，操作方便，自动化程度高。

分子泵5和质谱仪6通过超高真空法兰10连接，使得连接处密封性好，热稳定性好，不易损坏，检漏方便。

本实用新型使用前的具体操作步骤为：

1.用螺钉将多功能进样器安装到质谱仪前端，将多功能进样器和分子泵通过气体管道连接，将前级泵和分子泵连接；

2.用合适的波纹管将多功能进样器与工艺样气管道连接；

3.用数据线把真空规与自动化程序系统设备相连；

4.用4mm气管将阀组供气口和气动波纹管阀连接；

5.将供气气源接入阀组供气口；

6.将数据传输线一端接计算机，一端接设备的数据传输口；

7.将总电源线插入电源控制盒的总电源接口，开启电源启动设备，将电源分别与控制阀组、前级泵、风扇、分子泵连接。

本实用新型的工作原理是：

1.先开启前级泵，将分子泵和质谱仪前端的气体抽出，再启动分子泵，将待检管路内的压力抽至与质谱仪相匹配；

2.然后，样气经毛细管采样后从多功能进样器的进样孔进入质谱仪，同时真空规检测样气压力，真空规将检测到的数据反馈给电源；

3.最后，电源计算真空规传来的数据后启动，控制宽范围残余气体分析系统上相应的阀门，使样品气体从相应的流道进入气体分析系统进行分析。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。