一种气体在线取样四通阀门系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种气体在线取样四通阀门系统，其特征在于，包括左侧四通阀、右侧四通阀及真空泵，所述左侧四通阀与右侧四通阀连接，所述左侧四通阀和右侧四通阀分别与真空泵连接。本实用新型提供的一种气体在线取样四通阀门系统，实现了在不影响实验体系环境(压力、气体氛围)的情况下，可以多次实现样品的在线取样，并实现了阀门的全自动软件控制。可以实现双套系统平行进样，增加实验的效率，降低成本。
【专利说明】
一种气体在线取样四通阀门系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及新型气体在线取样四通阀门系统主要用用于光解水制氢系统、光催化制氢系统、光电解水制氢、C02还原等微量气体的气体在线取样，用于气体在线采集，并输送到检测设备。
【背景技术】
[0002]新型气体在线取样阀门系统，主要用于光催化活性评价系统，光解水制氢制氧，二氧化碳还原等气体产物的采集，并将采集到的气体样品在线的输送到检测设备，气相色谱。
[0003]现有的气相色谱在线进样，一般都是采用六通阀门取样进样，这样可以实现样品流过定量环后，通过六通阀门的切换实现将定量环的样品载入检测装置分析。这只适合单向流动的气体样品，这样才可以进行二次取样。如果是一个封闭负压体系，在二次进样前定量环会有载气留存在定量环里，通过切换会将载气释放到负压系统里，会引起封闭负压体系环境的改变，也不利于六通阀的二次取样的准确性。
[0004]如图1-1和1-2所示，六通阀门左侧I，2号管与负压体系联通，3、6号管连接到一起，形成定量封闭的体系，称之为定量环，4、5号管连接气相色谱的载气。状态A:当阀门拧到A位置时，六通阀的接通状态为2、3、1、6相通，4与5相通，此时负压体系的样品与定量环连通，定量环采集到样品；状态B，当阀门拧到B位置时，六通阀的接通状态为3、4、5、6相通，I与2相通，此时气相色谱的载气(氮气、氩气或者氢气)与定量环连通，流动的载气将定量环内的样品带入气相色谱仪分析，分析完成后，当再次回到A状态时，定量环内的载气将释放到负压体系内，影响实验的一致性。
[0005]有鉴于上述现有的线检取样检测测系统存在的缺陷:在恒定的反应环境中，单个六通阀门不能在负压体系中多次取样，不能实现对比分析。本设计人，积极加以研究创新，以期创设新型气体在线取样阀门组合系统，使其更具有实用性。
【实用新型内容】
[0006]为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种气体在线取样四通阀门系统，实现了在不影响实验体系环境(压力、气体氛围)的情况下，可以多次实现样品的在线取样，并实现了阀门的全自动软件控制。可以实现双套系统平行进样，增加实验的效率，降低成本。
[0007]通过两个四通球阀的连接组合使用，形成一个独立的定量环的空间，可以单独将定量环抽取真空，抽取真空后的定量环可以多次接入系统进行多次采样，不会影响系统本身的实验环境。
[0008]为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术方案:
[0009](I)—种气体在线取样四通阀门系统，包括左侧四通阀、右侧四通阀及真空栗，所述左侧四通阀与右侧四通阀连接，所述左侧四通阀和右侧四通阀分别与真空栗连接。
[0010](2)根据(I)所述的气体在线取样四通阀门系统，所述左侧四通阀包括I号管、2号管、3号管和4号管，所述右侧四通阀包括I’号管、2’号管、3’号管和4’号管;所述左侧四通阀的I号管和2号管与负压体系连接，所述左侧四通阀的3号管连接真空栗，所述左侧四通阀的4号管连接右侧四通阀的I’号管;所述右侧四通阀的3’号管和4’号管与气相色谱检测器连接，所述右侧四通阀2’号管连接真空栗。
[0011](3)—种气体在线取样四通阀门系统，包括第一四通阀、第二四通阀、第三四通阀、第四四通阀及真空栗;第一四通阀和第二四通阀连接，第二四通阀和第三四通阀连接，第三四通阀和第四四通阀连接;第一四通阀、第二四通阀、第三四通阀和第四四通阀分别与与真空栗连接。
[0012](4)根据(3)所述的气体在线取样四通阀门系统，第一四通阀包括I号管、2号管、3号管和4号；所述第二四通阀包括I’号管、2’号管、3’号管和4’号管；第三四通阀包括I”号管、2”号管、3”号管和4”号管;第四四通阀包括I”’号管、2”’号管、3”’号管和4”’号管；
[0013]所述第一四通阀的I号管、2号管与负压体系连接，所述第一四通阀的3号管连接真空栗，所述第一四通阀的4号管与所述第二四通阀的I’号管连接；
[0014]所述第二四通阀的2’号管连接真空栗，所述第二四通阀的3’号管与气相色谱检测器连接，所述第二四通阀的4’号管与第三四通阀的2”号管连接；
[0015]所述第三四通阀的I”号管与气相色谱检测器连接，第三四通阀的3”号管连接真空栗，第三四通阀的4”号管与第四四通阀的I”’号管连接；
[0016]所述第四四通阀的2”’号管连接真空栗，第四四通阀的3”’号管和4”’号管与负压体系连接。
[0017](5)根据(1)-(4)任一项所述的气体在线取样四通阀门系统，所述四通阀门为玻璃真空阀门，玻璃阀门后端有抽取真空的管路，用于玻璃阀门的芯和玻璃阀门的壳紧密的结合在一起，保持良好的气密性。
[0018](6)根据(1)-(5)任一项所述的气体在线取样四通阀门系统，所述四通阀门为金属四通球阀、气动四通球阀或电动四通球阀。
[0019](7)根据(1)-(6)任一项所述的气体在线取样四通阀门系统，所述四通阀门通过手动操控、单片机控制、软件控制，根据实验需求设置时间间隔。
[0020](8)根据(1)-(7)任一项所述的气体在线取样四通阀门系统，所述的管路为玻璃管、塑料管、不锈钢、复合材料管。
[0021](9)根据(1)-(8)任一项所述的气体在线取样四通阀门系统，所述的管路为玻璃管路的焊接、接头连接、铜、铝、铁、不锈钢管路的标准接头连接、塑料及复合材料管路的连接。
[0022]与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于:
[0023]1、本实用新型的新型气体在线取样四通阀门系统，玻璃阀门体系比较方便的实现了手动进样，并可以随时真空抽走定量环中的载气，操作方便，工艺简单。
[0024]2、本实用新型的新型气体在线取样四通阀门系统，采用双四通组合模式，四通阀均采用全自动气动阀门控制，实现了软件反控控制，无需人工繁琐的操作，可以匹配任意厂家气相色谱。
【附图说明】
[0025]图1-1为六通阀门状态A的结构图。
[0026]图1-2为六通阀门状态B的结构图。
[0027]图2-1为四通阀门状态A的结构图。
[0028]图2-2为四通阀门状态B的结构图。
[0029]图3为双四通阀门的组合连接的结构图。
[0030]图4为双四通阀门的组合连接的结构图。
[0031]图5为双四通阀门的组合连接的结构图。
[0032]图6为双套系统双四通阀门的组合连接的结构图。
[0033]图7为双套系统双四通阀门的组合连接的结构3D图。
[0034]图8为双套系统双四通阀门的组合连接的结构图。
[0035]图9为双套系统双四通阀门的组合连接的结构图。
[0036]图10为双套系统双四通阀门的组合连接的结构图。
【具体实施方式】
[0037]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
[0038]实施例1:
[0039]如图3所示，一种气体在线取样四通阀门系统，包括左侧四通阀、右侧四通阀及真空栗，所述左侧四通阀与右侧四通阀连接，所述左侧四通阀和右侧四通阀分别与真空栗连接。所述左侧四通阀包括I号管、2号管、3号管和4号管，所述右侧四通阀包括I’号管、2’号管、3’号管和4’号管;所述左侧四通阀的I号管和2号管与负压体系连接，所述左侧四通阀的3号管连接真空栗，所述左侧四通阀的4号管连接右侧四通阀的I’号管;所述右侧四通阀的3’号管和4’号管与气相色谱检测器连接，所述右侧四通阀2’号管连接真空栗。
[0040]本实施例气体在线取样四通阀门系统的工作过程如下:
[0041](I)样品收集，如图3，左侧四通阀处于A位置，I号管和4号管连通，2号管和3号管连通。右侧四通阀处于B位置，I’号管和2’号管连通，3’号管和4’号管连通。两通阀门始终关闭，此时样品会通过定量环与系统相通。
[0042](2)根据实验需要，样品收集一定时间后，进行采样测试分析，如图4，左侧四通阀扳到B位置，I号管和2号管连通，3号管和4号管连通。然后将右侧四通阀扳到A位置，I’号管和4’号管连通，2’号管和3’号管连通。载气将通过左侧四通阀和右侧四通阀形成的定量环，将定量环内的样品输送到气相色谱仪的检测器中进行分析。
[0043](3)进样并数据分析分析完成后，如图5，左侧四通阀的位置不变，右侧四通阀转动至IJB的位置，然后打开两通阀，实现定量环中载气的抽取，真空抽取完成后，关闭两通阀，左侧四通阀扳到A位置，并回到状态(I)，实现一次完整的进样。
[0044]本实施方式采用的双四通阀门组合，为玻璃四通阀门含真空杯，也可采用不锈钢气动四通阀(或者电动四通阀门)，通过软件控制四通阀门的动作，动作顺序与手动方式相同，实现了全自动运行。
[0045]实施例2:
[0046]如图6所示，一种气体在线取样四通阀门系统，包括第一四通阀、第二四通阀、第三四通阀、第四四通阀及真空栗;第一四通阀和第二四通阀连接，第二四通阀和第三四通阀连接，第三四通阀和第四四通阀连接;第一四通阀、第二四通阀、第三四通阀和第四四通阀分别与与真空栗连接。
[0047]所述第一四通阀包括I号管、2号管、3号管和4号;所述第二四通阀包括I’号管、2’号管、3’号管和4’号管;第三四通阀包括I”号管、2”号管、3”号管和4”号管;第四四通阀包括I”’号管、2”’号管、3”’号管和4”’号管；
[0048]所述第一四通阀的I号管、2号管与负压体系连接，所述第一四通阀的3号管连接真空栗，所述第一四通阀的4号管与所述第二四通阀的I’号管连接；
[0049]所述第二四通阀的2’号管连接真空栗，所述第二四通阀的3’号管与气相色谱检测器连接，所述第二四通阀的4’号管与第三四通阀的2”号管连接；
[0050]所述第三四通阀的I”号管与气相色谱检测器连接，第三四通阀的3”号管连接真空栗，第三四通阀的4”号管与第四四通阀的I”’号管连接；
[0051]所述第四四通阀的2”’号管连接真空栗，第四四通阀的3”’号管和4”’号管与负压体系连接。
[0052]此4个阀门可以接入两套制氢系统，且分别独立控制。其中第一四通阀和第二四通阀为一组(I)，对应操作制氢系统I，第三四通阀和第四四通阀为一组(Π )，对应操作制氢系统2。通过第二四通阀的4’号管与第三四通阀的2”号管串联起来，实现两组阀门系统的串联，气相色谱的载气可以分别将两套阀门的系统实验样片送入检测器。
[0053]如图8，双套制氢系统的在线取样，采用的是将【具体实施方式】I中的取样方式，通过GC接口处的四通串联起来使用。第一、四四通阀置于A，第一四通阀的I号管和4号管连通，2号管和3号管连通;第四四通阀I”’号管和4”’号管两通，2”’号管和3”’号管连通。第二、三四通阀置于B，第二四通阀的I’号管和4’号管连通，2’号管和3’号管连通，第三四通阀的I”号管和4”号管连通、2”号管和3”号管连通。(Ι)、(Π)组阀门系统，分别收集系统中产生的气体，第二、三四通阀通过四通的串联，载气可以同时通过(Ι)、(Π)组阀门系统。
[0054]如图9，(Π)组阀门系统维持状态不动，(I)组阀门系统第一四通阀置于B，第二四通阀置于Α，系统I的气体样品通过载气送到气相色谱的检测器检测。
[0055]如图10，(I)组阀门系统维持状态不动，(Π)组阀门系统第三四通阀置于Α，第二四通阀置于B，系统2的气体样品通过载气送到气相色谱的检测器检测。
[0056](I)、(Π)组阀门系统的工作流程与实施例1相同。
[0057]本实施方式采用的双四通阀门组合，为玻璃四通阀门含真空杯，也可采用不锈钢气动四通阀(或者电动四通阀门)，通过软件控制四通阀门的动作，动作顺序与手动方式相同，实现了全自动运行。
[0058]以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种气体在线取样四通阀门系统，其特征在于，包括左侧四通阀、右侧四通阀及真空栗，所述左侧四通阀与右侧四通阀连接，所述左侧四通阀和右侧四通阀分别与真空栗连接。2.根据权利要求1所述的气体在线取样四通阀门系统，其特征在于，所述左侧四通阀包括I号管、2号管、3号管和4号管，所述右侧四通阀包括I’号管、2’号管、3’号管和4’号管;所述左侧四通阀的I号管和2号管与负压体系连接，所述左侧四通阀的3号管连接真空栗，所述左侧四通阀的4号管连接右侧四通阀的I’号管;所述右侧四通阀的3’号管和4’号管与气相色谱检测器连接，所述右侧四通阀2’号管连接真空栗。3.—种气体在线取样四通阀门系统，其特征在于，包括第一四通阀、第二四通阀、第三四通阀、第四四通阀及真空栗;第一四通阀和第二四通阀连接，第二四通阀和第三四通阀连接，第三四通阀和第四四通阀连接;第一四通阀、第二四通阀、第三四通阀和第四四通阀分别与与真空栗连接。4.根据权利要求3所述的气体在线取样四通阀门系统，其特征在于，第一四通阀包括I号管、2号管、3号管和4号;所述第二四通阀包括I’号管、2’号管、3’号管和4’号管;第三四通阀包括I”号管、2”号管、3”号管和4”号管;第四四通阀包括I”’号管、2”’号管、3”’号管和4”’号管； 所述第一四通阀的I号管、2号管与负压体系连接，所述第一四通阀的3号管连接真空栗，所述第一四通阀的4号管与所述第二四通阀的I’号管连接； 所述第二四通阀的2’号管连接真空栗，所述第二四通阀的3’号管与气相色谱检测器连接，所述第二四通阀的4’号管与第三四通阀的2”号管连接； 所述第三四通阀的I”号管与气相色谱检测器连接，第三四通阀的3”号管连接真空栗，第三四通阀的4”号管与第四四通阀的I”’号管连接； 所述第四四通阀的2”’号管连接真空栗，第四四通阀的3”’号管和4”’号管与负压体系连接。5.根据权利要求1-4任一项所述的气体在线取样四通阀门系统，其特征在于，所述四通阀门为玻璃真空阀门，玻璃阀门后端有抽取真空的管路，用于玻璃阀门的芯和玻璃阀门的壳紧密的结合在一起，保持良好的气密性。6.根据权利要求1-4任一项所述的气体在线取样四通阀门系统，其特征在于，所述四通阀门为金属四通球阀、气动四通球阀或电动四通球阀。7.根据权利要求1-4任一项所述的气体在线取样四通阀门系统，其特征在于，所述四通阀门通过手动操控、单片机控制、软件控制，根据实验需求设置时间间隔。8.根据权利要求1-4任一项所述的气体在线取样四通阀门系统，其特征在于，所述气体在线取样四通阀门系统的管路为玻璃管、塑料管、不锈钢或复合材料管。9.根据权利要求1-4任一项所述的气体在线取样四通阀门系统，其特征在于，所述气体在线取样四通阀门系统的管路的连接为玻璃管路的焊接、接头连接、铜、铝、铁、不锈钢管路的标准接头连接、塑料及复合材料管路的连接。
【文档编号】G01N1/24GK205426868SQ201520796926
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年10月15日
【发明人】王新伟, 蔡春水, 牟涛
【申请人】北京中教金源科技有限公司