[0037]下面结合图2详细说明本发明的【具体实施方式】:
[0038]图2中，I为GC、ICP_MS及本发明接口装置的控制计算机，用于安装该接口系统的控制软件，提供目标温度设定和实时温度显示面板，以及控温装置运行的开启和停止按钮；2为电加热软管，用于传输被测样品；3为可编程逻辑控制器(PLC)，用于装载控温程序，控制电加热软管2的加热温度并输出该接口系统的故障报警信息；4为温度测量扩展模块，其对应通道的输出作为PLC 3的输入，提供实时温度值；5为固态继电器，其通断时间决定着电加热软管2的电加热丝的工作时间；6为报警器，提醒使用者该接口系统工作异常，同时PLC 3中程序运行自动终止。
[0039]本发明的接口装置的工作流程为:首先将电加热软管2的一端与GC连接，另一端连接ICP-MS，电加热软管2中间的倾斜载气管接载气通道；然后，通过已安装在控制计算机I上的控制软件将电加热软管2的目标温度设定值写入PLC 3;最后，PLC 3根据电加热软管的实时温度值与目标温度设定值之间的差值通过内置程序控制固态继电器5的通断时间，从而控制电加热软管2最终的恒温温度，此即GC-1CP-MS间被测样品传输的环境温度，在这个过程中，实时温度值由电加热软管2内置的温度传感器感测并传送给温度测量扩展模块4，再由温度测量扩展模块4变送至PLC 3，GC与ICP-MS间气路环境的温度值可通过控制计算机I的控制软件进行实时显示。报警器6在温度测量扩展模块4存在故障或其他故障导致电加热软管内温度不受控制时报警，闪灯并伴有蜂鸣，提醒使用者该接口装置工作异常，同时PLC 3中程序运行自动终止。
[0040]下面结合图1详细说明本发明的电加热软管2的结构及功能:
[0041]图1中，7为电加热软管2的管体，用于传输被测样品，管体7外部缠绕电热丝8，电热丝8外部包裹保温材料9，10为温度传感器，用于电加热软管2的实时温度输出，11为连接GC的端口，12为连接ICP-MS的端口，13为倾斜的载气输入口，其位置靠近GC端，以提前预热载气。电加热软管2中管体7为满足联用技术特殊定制，其中用于传输被测样品的电加热软管的管体7与倾斜载气管13制作为一体结构，整体气路口径可保持大小不变且气路中无冷凝点，保证样品传输过程中流速的均匀性，载气进入管体时有角度倾斜，可最大量将被分离的样品载入ICP-MS，减少逆流。另外，管体2的长度视GC与ICP-MS之间的距离而定，内部气路直径可根据不同需求定制，加热保温温度视软管内气路管道材质决定:若管体采用PTFE材质最高温度可达220°C，若管体采用不锈钢材质最高温度可达400°C。
[0042]本发明的接口系统用于GC-1CP-MS联用技术，有别于传统的接口技术，将控制计算机的软件操作、可编程逻辑控制器(PLC)程序控温、电加热软管加热保温及故障报警有机结合，能够精确控制温度，性能更加稳定、安全可靠，为GC与ICP-MS间气路提供稳定的温度环境，使样品在传输过程中始终保持气态，从而保证GC-1CP-MS联用技术用于样品分析的精度和准确度。该接口系统用于GC-1CP-MS联用技术有以下优势:
[0043]①引入电加热软管，可为GC与ICP-MS间气路提供稳定的温度环境，保证被测样品在传输过程中始终维持在气相状态，从而提高GC-1CP-MS的分析精度和准确度；
[0044]②引入工控中常用的可编程逻辑控制器(PLC)，较传统接口技术中常用的温控器，性价比、可靠性更高，且使用更灵活，可根据需求随时变更PLC内置程序以优化接口性能，比如通过编写程序实现该发明与GC同步程序升温；
[0045]③控温精度高，传统的接口技术可达到的控温精度通常在±0.5°C，该发明采用PLC与温度测量扩展模块可将温度精度控制在±0.3°C ；
[0046]④样品分离效果好，用于传输被测样品的电加热软管的管体与载气接入口制作为一体结构，整体气路口径大小不变，保证样品传输过程中流速的均匀性，且载气进入管体时有角度倾斜，可最大量将被分离的样品载入ICP-MS，减少逆流；
[0047]⑤控制计算机软件控制及温度显示，操作可更方便、直观地监测接口温度；
[0048]⑥PLC的低故障率、完善的自诊断和显示功能，加上内置程序和外部报警器的配合，使得该发明的稳定性和安全性更高；
[0049]⑦操作简便、适用范围广，该接口装置独立于GC与ICP-MS外，无需充分了解GC/ICP-MS的结构或内置控温程序，只需通过不同型号的转换头即可与各厂家生产的GC、ICP-MS相匹配。
[0050]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【主权项】
1.一种气相色谱与电感耦合等离子体质谱联用的电加热软管，其特征在于，包括: 管体，一端为气相色谱接入端口，另一端为电感耦合等离子体质谱接入端口，该管体上设有与管体内连通的倾斜载气管； 电热丝，缠绕设在所述管体外面； 保温材料，包裹在所述电热丝外面； 温度传感器，设在所述管体内。
2.根据权利要求1所述的气相色谱与电感耦合等离子体质谱联用的电加热软管，其特征在于，所述倾斜载气管与所述管体为一体结构，该倾斜载气管处于所述管体的气相色谱接入端口一侧，向所述气相色谱接入端口一侧倾斜。
3.根据权利要求1或2所述的气相色谱与电感耦合等离子体质谱联用的电加热软管，其特征在于，所述管体采用PTFE材质管体或不锈钢材质管体。
4.一种气相色谱与电感耦合等离子体质谱联用的接口装置，其特征在于，包括: 权利要求1至3任一项所述的电加热软管； 控温装置，分别与所述电加热软管的电热丝和温度传感器电气连接； 控制计算机，与所述控温装置通信连接，向所述控温装置发出控温信号以及显示所述控温装置发回的所述电加热软管的温度值。
5.根据权利要求4所述的气相色谱与电感耦合等离子体质谱联用的接口装置，其特征在于，所述控温装置包括: 可编程逻辑控制器，分别与固态继电器和温度测量扩展模块电气连接，以及与所述控制计算机通信连接； 所述固态继电器，与所述电加热软管的电热丝电气连接； 所述温度测量扩展模块，与所述电加热软管的温度传感器电气连接。
6.根据权利要求4或5所述的气相色谱与电感耦合等离子体质谱联用的接口装置，其特征在于，还包括:故障报警器，与所述控温装置的可编程逻辑控制器电气连接，当控温装置出现故障时进行报警。
【专利摘要】本发明公开了一种气相色谱与电感耦合等离子体质谱联用的电加热软管及接口装置，电加热软管包括：管体，一端为气相色谱接入端口，另一端为电感耦合等离子体质谱接入端口，该管体上设有与管体内连通的倾斜载气管；电热丝，缠绕设在管体外面；保温材料，包裹在电热丝外面；温度传感器，设在管体内。接口装置包括：本发明的电加热软管；控温装置，分别与电加热软管的电热丝和温度传感器电气连接；控制计算机，与控温装置通信连接，向控温装置发出控温信号以及显示控温装置发回的电加热软管的温度值。该接口系统不仅能保证由GC传输到ICP-MS的被测样品一直维持在气相状态，而且能够对该接口加热温度进行数显控制，提升温度控制精度。
【IPC分类】G01N30-30
【公开号】CN104597177
【申请号】CN201510037403
【发明人】冯先进, 杨斐, 史烨弘, 李华昌
【申请人】北京矿冶研究总院
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年1月23日