一种可供氮气和氦气交叉吹扫的挥发性待测物富集器及其在土壤样本检测中的应用的制作方法

本发明涉及实验室器械领域，具体为一种可供氮气和氦气交叉吹扫的挥发性待测物富集器及其在土壤样本检测中的应用。

背景技术：

气相色谱法是利用气体作流动相的色层分离分析方法。汽化的试样被载气(流动相)带入色谱柱中，柱中的固定相与试样中各组份分子作用力不同，各组份从色谱柱中流出时间不同，组分彼此分离。气相色谱法适用于易挥发有机化合物的定性、定量分析，可与红光及收光谱法或质谱法配合使用，以色谱法做为分离复杂样品的手段，达到较高的准确度。

气相色谱仪在工作时，通用的载气(流动相)一般是氮气和氦气。两种载气各有优缺点，如使用氮气做载气时，其价格较为低廉，但是氮气虽然是惰性，但其电离能为15.6ev，与一般有机化合物电离能接近，电离效率高，对总离子有干扰，与有些化合物的碎片离子重叠，易产生高本底，干扰低质量范围质谱图，对离子相对丰度也有影响。与此同时，氦气化学惰性好，电离能为24.6ev是所有气体中最高的，难以电离，不会因气流不稳而影响色谱图基线。he的相对分子质量只有4，流导大，易与其他分子组分分离，对样品有富集作用，离子碎片简单，不干扰。而氦气价格又过于昂贵，易使实验成本增大。故如何既节约成本也能起到较好的分离效果是技术人员在实验过程中亟需改善的。

技术实现要素：

本发明提供了一种可供氮气和氦气交叉吹扫的挥发性待测物富集器，该挥发性待测物富集器具有可根据实际情况切换氮气载气、氦气载气以更有利于样品中挥发性待测物被吹扫出来的优点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种可供氮气和氦气交叉吹扫的挥发性待测物富集器，包括上壳体、用于自动切换氮气和氦气通入的切换装置、用于除去挥发性待测物中水份的除水装置以及挥发性待测物富集装置；所述切换装置包括密闭分隔板、氦气进气管以及连接杆；所述密闭分隔板固定设置于上壳体的内周壁上，所述密闭分隔板上设有供氦气通过的氦气通孔，所述连接杆的端部固定设有滑动堵块，相应地，所述密闭分隔板下端设有适配滑动堵块滑动的滑槽，所述滑动堵块滑动对应设置于氦气通孔的下方；氦气进气管固定设置于密闭分隔板的上方，且与氦气通孔接通；所述密闭分隔板上设有氮气通孔，氮气通孔位于上壳体内壁和氦气进气管外壁之间；所述切换装置还包括用于自行驱动连接杆以使滑动堵块封闭或开启氦气通孔的驱动机构。

作为优选，所述驱动机构包括第一铰接杆、第二铰接杆、滑动座、固定环以及第一弹性件；所述上壳体的内部设有容纳筒；所述第一铰接杆的一端与容纳筒的内侧壁铰接，另一端与第二铰接杆及连接杆背向滑动堵块的一端均同轴心铰接；所述第二铰接杆的自由端与滑动座的上端滑动设置，相应地，所述滑动座的上端对应设有滑槽；所述第一弹性件的一端与第二铰接杆嵌入滑槽的一端相固定，另一端与滑槽的槽壁相固定；所述固定环固定设置于容纳筒的内壁，且位于第二铰接杆的下方，所述固定环的中空部位适配滑动座滑动，相应地，所述滑动座设有滑动柱；所述滑动座的中部设有供气体通入的穿孔。

作为优选，所述驱动机构还包括第二弹性件，所述第二弹性件的一端与固定环的上端相固定，另一端套设在滑动柱的外周壁，且与滑动座的顶端固定。

作为优选，所述切换装置还包括缓冲机构，所述缓冲机构包括上固定环、第三弹性件以及定位杆；所述上固定环固定设置于容纳筒的内侧壁，且位于第二铰接杆的上方，所述上固定环设有容纳槽，所述第三弹性件的一端与容纳槽的槽底相固定，另一端与连接杆的侧端相固定，所述定位杆设置于第三弹性件的内部，且一端与容纳槽的槽壁相固定，另一端滑动穿设于连接杆，相应地，所述连接杆侧端设有滑孔。

作为优选，上壳体的内部设有用于固定样品管的样品筒，所述样品筒通过连接杆固定设置于容纳筒的外侧壁。

作为优选，所述切换装置还包括出气斗，出气斗的上端与氦气进气管相接通，另一端与氦气通孔连通。

作为优选，上壳体包括上进气管段和下进气管段，上进气管段和氦气进气管之间形成供氮气通过的通道，下进气管段背向上进气管段的一端与除水装置相连通。

作为优选，除水装置包括筒体以及除水剂载座，除水剂载座的数量为多个，除水剂载座滑动设置于筒体的内部，多个所述除水剂载座插接固定。

作为优选，所述挥发性待测物富集装置包括容纳吸附剂的底圆底瓶，所述底圆底瓶的上端与筒体的背向下进气管段的一端可拆卸连接，所述底圆底瓶的侧端设有供待测物及载气混合物进入检测仪器的出口管。

本发明还提供了应用该挥发性待测物富集器在土壤样本检测中的应用。通过将土壤样本填充至样品筒内，即可实现对土壤样本中易挥发性的药残或兽残进行富集检测。

本发明的有益效果为：

在本发明中，氦气可由氦气进气管通入，氮气可由上壳体中通入。当样品放置于上壳体中时，前期通气的时候，由于样品处于预热前期，故待测的挥发性成分不多，此时可通过价格价位便宜的氮气。而当样品预热完成后，气体更易通过其填充管，从而使得更少的气体通过容纳筒，使其内部压强减小。同时，连接杆对第一铰接杆和第二铰接杆产生压力也随之减小，使得连接杆朝着背离密闭分隔板中心的方向移动，从而使得滑动堵块滑动，氦气通孔露出，则此时氦气由氦气进气管通入将样品挥发出来的待测物吹扫入仪器中，实现氮气、氦气的自适应切换。

附图说明

图1是本实施例提供的一种可供氮气和氦气交叉吹扫的挥发性待测物富集器的结构示意图；

图2是本实施例提供的一种可供氮气和氦气交叉吹扫的挥发性待测物富集器的剖面结构示意图；

图3是图2中的a部放大图；

图4是图2中的b部放大图。

图中：1、底圆底瓶，11、出口管，2、除水装置，23、除水剂载座，31、下进气管段，32、上进气管段，34、氦气进气管，35、出气斗，36、密闭分隔板，360、氮气通孔，37、氦气通孔，38、连接杆，380、滑动堵块，39、容纳筒，390、连接杆，40、样品筒，41、上固定环，42、第三弹性件，43、第一铰接杆，430、定位杆，44、第二铰接杆，45、固定环，450、第一弹性件，46、滑动座，460、穿孔，461、滑动柱，47、第二弹性件。

具体实施方式

本实施例提供一种技术方案：

如图1～4所示，一种可供氮气和氦气交叉吹扫的挥发性待测物富集器，包括上壳体、用于自动切换氮气和氦气通入的切换装置、用于除去挥发性待测物中水份的除水装置2以及挥发性待测物富集装置；切换装置包括密闭分隔板36、氦气进气管34以及连接杆38；密闭分隔板36固定设置于上壳体的内周壁上，密闭分隔板36上设有供氦气通过的氦气通孔37，连接杆38的端部固定设有滑动堵块380，相应地，密闭分隔板36下端设有适配滑动堵块380滑动的滑槽，滑动堵块380滑动对应设置于氦气通孔37的下方；氦气进气管34固定设置于密闭分隔板36的上方，且与氦气通孔37接通；密闭分隔板36上设有氮气通孔360，氮气通孔360位于上壳体内壁和氦气进气管34外壁之间；切换装置还包括用于自行驱动连接杆38以使滑动堵块380封闭或开启氦气通孔37的驱动机构。

如图3所示，驱动机构包括第一铰接杆43、第二铰接杆44、滑动座46、固定环45以及第一弹性件450；上壳体的内部设有容纳筒39；第一铰接杆43的一端与容纳筒39的内侧壁铰接，另一端与第二铰接杆44及连接杆38背向滑动堵块380的一端均同轴心铰接；第二铰接杆44的自由端与滑动座46的上端滑动设置，相应地，滑动座46的上端对应设有滑槽；第一弹性件450的一端与第二铰接杆44嵌入滑槽的一端相固定，另一端与滑槽的槽壁相固定；固定环45固定设置于容纳筒39的内壁，且位于第二铰接杆44的下方，固定环45的中空部位适配滑动座46滑动，相应地，滑动座46设有滑动柱461；滑动座46的中部设有供气体通入的穿孔460。

其中，氦气进气管34和氮气进气管的连接处是预先设置有启闭阀的(即氮气接通时，氦气不再通入，因该种启闭阀为实验室常见的器具，故此处不进行说明)，使得当样品预热时，先由价格较为便宜的氮气将待测挥发物吹扫出，使其进入到挥发性待测物富集装置进行高倍数的富集。当样品预热完成后，通过切换装置的感应，对氦气和氮气进行切换，可使得质量相对较小的氦气携带更多的挥发性待测组分进入到富集装置，并由氦气作为载气通入到仪器中。

如图3所示，驱动机构还包括第二弹性件47，第二弹性件47的一端与固定环45的上端相固定，另一端套设在滑动柱461的外周壁，且与滑动座46的顶端固定。

如图3所示，切换装置还包括缓冲机构，缓冲机构包括上固定环41、第三弹性件42以及定位杆430；上固定环41固定设置于容纳筒39的内侧壁，且位于第二铰接杆44的上方，上固定环41设有容纳槽，第三弹性件42的一端与容纳槽的槽底相固定，另一端与连接杆38的侧端相固定，定位杆430设置于第三弹性件42的内部，且一端与容纳槽的槽壁相固定，另一端滑动穿设于连接杆38，相应地，连接杆38侧端设有滑孔。缓冲机构的设置是为了防止当气体流速过快时，对切换装置的瞬时压力过大，致使其发生损坏。同时缓冲机构的设置也是为了减缓气体的流速，使其与样品接触时间更长，从而将更多的挥发性待测物吹扫出来。

如图4所示，上壳体的内部设有用于固定样品管的样品筒40，样品筒40通过连接杆390固定设置于容纳筒39的外侧壁。

如图2所示，切换装置还包括出气斗35，出气斗35的上端与氦气进气管34相接通，另一端与氦气通孔37连通。

如图1和图2所示，上壳体包括上进气管段32和下进气管段31，上进气管段32和氦气进气管34之间形成供氮气通过的通道，下进气管段31背向上进气管段32的一端与除水装置2相连通。

如图2所示，除水装置2包括筒体以及除水剂载座23，除水剂载座23的数量为多个，除水剂载座23滑动设置于筒体的内部，多个除水剂载座23插接固定。

在本实施例中，挥发性待测物富集装置包括容纳吸附剂的底圆底瓶1，底圆底瓶1的上端与筒体的背向下进气管段31的一端可拆卸连接，底圆底瓶1的侧端设有供待测物及载气混合物进入检测仪器的出口管11。