一种用于样品瓶充惰性气体的实验装置

1.本实用新型属于天然产物化学、药物化学和制药工业研究领域，涉及一种连接常规惰性压缩气体瓶并进行惰性气体填充的小型仪器设备，具体涉及一种用于样品瓶充惰性气体的实验装置。


背景技术：

2.在天然产物标准样品或标准物质研制过程中，需要将一定量的样品存储于安瓿瓶或西林瓶等长期保存，同一批次样品，需要至少封装约100瓶及以上，并且对于易氧化的样品，还需要在瓶内注入惰性气体，置换瓶内空气，以利于样品的长期保存。
3.当前，此类惰性气体充气机装置在制药工业中应用很多，但均为大生产线批量制备，可大批量对安瓿瓶和西林瓶进行充氮处理。该类设备属于工业设备，规格较大，能耗高，适合工业大生产，但在封装天然产物标准样品或标准物质等小批量样品时，用于小批量样品的充气(如1000瓶以下)，浪费资源且使用效能不高。并且，该类设备一般是与安瓿瓶熔封设备组合使用，不能单独对西林瓶进行充氮等操作。目前市面上也有售卖的类似小型充氮机设备，但该设备为手动模式，且只能处理单个样品，对于批量样品，如50瓶以上的装量任务，效率偏低。
4.在向样品瓶内填充惰性气体时，惰性气体存储于压缩钢瓶中，其输出压力大，流量难以控制，从而导致瓶内气体填充不均匀，替换空气不充分，进而影响易氧化样品的均一性。因此不能直接将气体钢瓶用于样品瓶充氮，而是需要一种能稳定输出瓶内惰性气体的转接装置，在降低压力的同时维持其流量稳定输出。综上所述，现急需一种用于小批量样品充气的自动惰性气体充气装置。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提出了一种用于样品瓶充惰性气体的实验装置，为一种全新的自动小批量充氮机，该装置一端连接于气体压缩钢瓶，另一端可直接用于完成小批量样品的自动化惰性气体灌装，具有自动调节压力，稳定气体流速的功能，工作效率高。
6.本实用新型的技术方案是：
7.一种用于样品瓶充惰性气体的实验装置，所述装置包括灌注模块和稳流模块，所述灌注模块包括充气针、用于安装所述充气针的支架以及样品托盘，所述支架内部中空且设置有充气管路，所述充气管路与充气针相连；所述样品托盘设置于所述稳流模块的上表面；所述稳流模块包括进气阀、用于控制充气管路压力的压力控制阀以及用于显示气体管路中实际压力的压力表，所述进气阀一端连接气体装置，另一端连接所述充气管路；所述压力控制阀与压力表相邻设置并安装在所述稳流模块外壳上。
8.进一步的，所述支架包括竖向支架和横向支架，所述竖向支架上依次设置有复位钮、横向支架、以及用于控制充气针下降位置的活动钮，所述活动钮和复位钮分别设置于所
述横向支架的上下方。
9.进一步的，所述竖向支架的中空内部还设有导轨，通过所述导轨控制所述横向支架使其沿所述竖向支架移动。
10.进一步的，所述样品托盘上设置有多个用于安装样品瓶的孔，根据实际使用需要设置孔的数量。样品瓶可选用安瓿瓶或西林瓶。
11.进一步的，所述活动钮设置于所述竖向支架上靠近样品托盘的一端，根据所述样品托盘上样品瓶的高度调节所述活动钮的安装位置。
12.进一步的，所述稳流模块还包括驱动电机和数字屏显，所述驱动电机驱动所述样品托盘转动，所述数字屏显用于设定并显示气体流量和充气时间。
13.进一步的，所述装置还包括电源开关和充气开关。
14.进一步的，所述充气针的材质为不锈钢材料。
15.本实用新型的有益效果：
16.(1)本实用新型所提供的用于样品瓶充惰性气体的实验装置，与气体装置即常规的惰性气体压缩钢瓶等仪器设备相连接，将气体引入并用于完成小批量样品的自动化惰性气体灌装，具有缓解压力、稳定气体流速的功能，能够做到自动调节，灌注工作效率高。
17.(2)通过该实验装置中稳流模块和自动灌注模块的设置，可以针对数量在100至1000范围左右的小批量样品瓶自动化充入惰性气体，规模介于工业设备和手动设备之间；主要应用于天然产物标准样品和标准物质样品研制，也可以用于其它类似样品的封装工艺。
18.(3)本实用新型所提供的实验装置，用于样品瓶的自动充氮处理，也可用于氦气等其他惰性气体的填充；最常用于安瓿瓶和西林瓶惰性气体的灌装，使瓶内样品隔绝空气，利于样品的长期保存。
附图说明
19.图1为本实用新型提供的实验装置结构示意图一；
20.图2为本实用新型提供的实验装置结构示意图二；
21.图中，1、充气针；2、横向支架；3、竖向支架；4、样品托盘；5、充气管路；6、进气阀；7、压力控制阀；8、压力表；9、复位钮；10、活动钮；11、数字屏显；12、电源开关；13、充气开关。
具体实施方式
22.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
23.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“顶部”、“下部”、“上”、“下”、“前”、“后”等所指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，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装置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。
24.如图1所示，本实用新型涉及一种用于样品瓶充惰性气体的实验装置，装置包括灌注模块和稳流模块，灌注模块包括充气针1、用于安装充气针1的支架以及样品托盘4，支架内部中空且设置有充气管路5，充气管路5与充气针1相连；样品托盘4设置于稳流模块的上表面；稳流模块包括进气阀6、用于控制充气管路5压力的压力控制阀7以及用于显示气体管
路中实际压力的压力表8，进气阀6一端连接气体装置，另一端连接充气管路5；压力控制阀7与压力表8相邻设置并安装在稳流模块外壳上。
25.上述用于样品瓶充惰性气体的实验装置，顶部为灌注模块，下部为稳流模块，通过稳流模块和设置于稳流模块上方的灌注模块的相互配合，具有缓解压力、稳定气体流速的功能；该实验装置中所设有的压力表8和压力控制阀7，用于显示并控制充气管路5中的气体压力，从而达到稳定气体流量的目的。装置中的充气针1用于插入到样品瓶中完成惰性气体的灌注，充气针1连接的充气管路5与进气阀6相连接，进气阀6另一端连接惰性气体钢瓶出口，因此，充气管路5可将惰性气体引入到充气针1进行灌注。采用本实施例提供的该实验装置，可以完成实验室小批量样品(数量在100至1000瓶范围内)的自动化惰性气体灌装，能够做到自动调节，灌注工作效率高。
26.在本具体实施例中，该实验装置的支架包括竖向支架3和横向支架2，支架用于固定充气针1，充气针1安装在横向支架2上远离竖向支架3的一端位置，充气针1垂直水平面安装，根据样品托盘4中样品瓶的位置安装充气针1，使充气针1处于样品瓶的正上方。竖向支架3上依次设置有复位钮9、横向支架2、以及用于控制充气针1下降位置的活动钮10，活动钮10和复位钮9分别设置于横向支架2的上下方。
27.活动钮10设置于竖向支架3上靠近样品托盘4的一端，是用于控制充气针1下降的最低位置，在实际应用过程中，根据样品托盘4上样品瓶的高度以及样品瓶内样品的高度，调节活动钮10的安装位置，使其能够插入到样品瓶内进行充气灌注，但是同时又不会接触到样品，防止污染瓶中样品。复位钮9是用于调节充气针1的上限位置，即在完成一次灌注之后充气针1的位置，复位钮9的安装位置同样需要根据样品瓶的高低进行调节。
28.可以理解的是，竖向支架3的中空内部还设有导轨，通过导轨控制横向支架2使其沿竖向支架3移动。该实验装置运行时，横向支架2为自动模式，可以通过装置的内置程序，控制导轨带动横向支架2上下移动，进而带动充气针1在垂直方向上进行上下移动，进行惰性气体的灌注。
29.样品托盘4安装在稳流模块的上表面，位于充气针1下方。样品托盘4上设置有多个用于安装样品瓶的孔，根据实际使用需要设置孔的数量。在一具体实施例中，样品托盘4为可拆卸元件，可以根据需要替换不同的孔规模的样品托盘4。
30.在本具体实施例中，稳流模块还包括驱动电机和数字屏显11，驱动电机驱动样品托盘4转动，数字屏显11用于设定并显示气体流量和充气时间。数字屏显11为两行显示，可显示并设置气体流量和惰性气体的充气时间。实际应用中，根据样品瓶体积大小设置充气时间，为了保证向瓶中充入足量的惰性气体，可以适当的增加充气时间。充气针1自动插入样品瓶中时，充气开始计时，待时间截止后，充气停止，充气针1复位，样品托盘4迅速转移到下一个工位。
31.进一步的，装置还包括电源开关12和充气开关13。电源开关12用于控制整台仪器的用电，用电规格为220v交流电压。
32.充气针1的材质为不锈钢材料。本具体实施例中采用不锈钢充气针进行充气操作，本领域技术人员也可以采用其他类似材质的充气针1，只要能够保证充气效果即可。
33.用于样品瓶充惰性气体的实验装置的操作方法，其具体步骤如下：
34.(1)将该实验装置与惰性气体钢瓶连接好，然后打开电源开关12，启动装置；
35.(2)通过压力控制阀7调节压力大小；
36.(3)将已装好定量样品的安瓿瓶或西林瓶放入样品托盘4中，根据样品瓶中样品的高度调节活动钮10和复位钮9的位置；
37.(4)在数字屏显11位置处设置气体流量；然后根据样品瓶的体积调节充气时间，为保证充入足量的惰性气体，可以适当多设置一些时间；
38.(5)打开充气开关13，样品托盘4转动，同时横向支架2与充气针1上下快速运动，充气针1自动插入样品瓶中，充气开始计时，待时间截止后，充气停止，充气针1复位，样品托盘4迅速转移到下一个工位；
39.(6)充气完成，将样品瓶进行密封。
40.上述说明仅为本实用新型的优选实施例，并非是对本实用新型的限制，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改型等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。