检测设备的制造方法

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检测设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及安全检测技术领域,具体地,涉及一种检测设备。
【背景技术】
[0002]离子迀移谱仪(MS)是目前国际上主流的痕量检测设备之一,MS技术主要依据不同离子在弱电场作用下的迀移率的差异来对样品进行分离鉴别,它具有结构简单,灵敏度高,分析速度快以及结果可靠等特点,可以在线快速检测毒品、爆炸物、毒气和生化气体等,被广泛用于军事(化学战剂监测)、民事(反恐、缉毒等)等众多领域,在维护国家安全、维持社会稳定、加强国防力量、维系国计民生等方面发挥着巨大的作用。然而,采用单独的IMS检测多种成分的复杂混合物检测时,却容易发生漏报、误报。因此,以提高分析仪器分辨能力为目的的各种联用技术如雨后春笋般应运而生。其中,气相色谱-离子迀移谱(GC-1MS)联用技术利用GC突出的分离特点和MS快速响应、高灵敏度的优势有效地解决了GC低鉴别能力和IMS对混合物进行检测时存在的交叉灵敏度(cross sensitivity)问题,并可获取色谱保留时间、漂移时间和信号强度的三维谱图,能够有效的分辨出成分复杂的样品,检测限优于PPb量级,分辨时间从几分钟到几十分钟。与其它联用技术相比,GC-1MS具有接口简单,维护费用低,性价比高等诸多特点,因而,近年来GC-MS联用技术得到了迅猛发展,并在小型化及便携式方面体现出了充分的优势,大力发展快速GC-1MS检测技术将是未来安全检测技术的重要发展方向之一。
[0003]进样装置是MS不可或缺的部分,进样装置和进样方法的好坏不仅会影响仪器的使用范围而且还会影响仪器对被检物质的响应难度和精度。对于单独的IMS,具有多种进样器与之相匹配,技术较为成熟。对于单独的GC,一般采用顶空进样方式,省去了复杂的样品前处理(适合于快速检测),但顶空进样仍需“破坏性”的获取一定量的样品,因此它不适合不拆包情形下的痕量气体现场快检。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种检测设备,其克服现有技术中诸多不足。根据本实用新型一方面的检测设备包括采样装置,用于采集将要被检测的样品;预处理进样装置,用于对来自采样装置的样品预处理;和,样品分析装置,用于分离来自预处理进样装置的被预处理的样品和分析分离后的样品。
[0005]根据本实用新型的一方面,采样装置包括:腔体,具有位于腔体的第一端的吸入样品的采样入口和位于腔体的与第一端相对的第二端附近的用于排出样品的样品出口 ;腔体还包括位于腔体的壁内的充气入口和排气口,
[0006]其中充气入口配置成向腔体内吹入气流,排气口配置成排出气体,以便与充气入口一起在腔体内形成龙卷风式气流,所述龙卷风式气流沿从腔体的第一端至第二端螺旋式前进。
[0007]根据本实用新型的一方面,部分腔体的内壁被形成为截头圆锥形形状,截头圆锥形内壁的小直径圆形端靠近腔体的采样入口,并且截头圆锥形内壁的大直径圆形端靠近样品出口。
[0008]根据本实用新型的一方面,充气入口配置成使得充气入口的轴向进气方向与腔体内壁的内表面接近相切,并且充气入口的轴向进气方向向样品出口侧倾斜。
[0009]根据本实用新型的一方面,排气口配置成排出在腔体内形成的龙卷风式气流的外围气体。
[0010]根据本实用新型的一方面,排气口的开口方向接近排气口处的气流的速度方向的反向。
[0011]根据本实用新型的一方面,采样装置还包括设置在腔体的第二端的混合腔部分,样品被送入混合腔部分通过进样口送入检测系统。
[0012]根据本实用新型的一方面,混合腔部分通过半透膜与腔体其他部分隔开。
[0013]根据本实用新型的一方面,混合腔部分设置载气通道以向混合腔部分注入载气以便与样品混合。
[0014]根据本实用新型的一方面,采样装置还包括位于第一端的过滤网,过滤网用于阻挡大颗粒物质进入采样入口,所述过滤网包括具有刚性的过滤大颗粒的粗滤网和过滤微颗粒的细滤网。
[0015]根据本实用新型的一方面,采样装置还包括用于控制腔体内温度的控温系统,包括设置在腔体的壁内的用于升温的加热器和用于测量温度的温度传感器。
[0016]根据本实用新型的一方面,采样装置还包括包围腔体的壁的保温层。
[0017]根据本实用新型的一方面,采样装置还包括与充气入口连通的充气泵和与排气口连通的排气泵,其中排气泵流速是充气泵的10倍或更高。
[0018]根据本实用新型的一方面,预处理进样装置包括:活塞式吸附器,具有能够与采样装置连通的吸附腔,该吸附腔被配置成吸附由采样装置采集的样品;活塞缸,限定用于容纳活塞式吸附器并与吸附腔连通的活塞腔;热解析腔,与吸附腔和活塞腔连通并被配置成热解析被吸附在吸附腔内的样品;和泵,通过导管与活塞腔连通并被配置成通过样品采集结构将泄漏到环境气体中的样品抽吸到吸附腔,
[0019]其中,活塞式吸附器被构造成能够在样品采集位置和样品解析位置之间在活塞腔内移动,在样品采集位置中吸附腔定位在热解析腔外并与样品采集结构连通以吸附由样品采集结构采集的样品,在样品解析位置中吸附腔定位在热解析腔内使得所吸附的样品在热解析腔内被热解析。
[0020]根据本实用新型的一方面,活塞缸包括安装在热解析腔上的缸体,缸体上设置有与活塞腔连通的采样连接气嘴,连接管的一端被构造成密封地和可拆卸地安装在采样连接气嘴中。
[0021]根据本实用新型的一方面,连接管内放置有用于吸收所采集的样品中的水分的干燥剂。
[0022]根据本实用新型的一方面,连接管的至少一个部分包括可伸缩软管。
[0023]根据本实用新型的一方面,活塞式吸附器包括活塞杆体和连接至活塞杆体的末端的吸附腔,并且吸附腔包括内部填充有吸附剂的网状结构。
[0024]根据本实用新型的一方面,吸附腔包括吸附通道,该吸附通道被构造成在活塞式吸附器位于样品采集位置中时与采样装置连通以接收所采集的样品。
[0025]根据本实用新型的一方面,活塞式吸附器还包括可拆卸地连接至吸附腔的远离活塞杆体的一端的隔热垫。
[0026]根据本实用新型的一方面,活塞杆体包括冷却通道和形成在活塞杆体的下部中的多个通孔,冷却通道被构造成在活塞式吸附器位于样品采集位置中时直接与环境气体连通,并在活塞式吸附器位于样品解析位置中时通过形成在活塞缸中的冷却通孔与环境气体连通,并且所述多个通孔被构造成与冷却通道和活塞腔连通。
[0027]根据本实用新型的一方面,检测设备还包括多个密封圈,所述多个密封圈围绕活塞式吸附器设置使得活塞式吸附器能够被密封地容纳在活塞缸内。
[0028]根据本实用新型的一方面,活塞缸包括设置在热解析腔内以引导活塞式吸附器在热解析腔内的运动的导轨。
[0029]根据本实用新型的一方面,热解析腔包括腔体和设置在腔体的内壁内的衬管,并且腔体的外壁包覆有加热结构。
[0030]根据本实用新型的一方面,热解析腔还设置有载气入口、出气口和分析仪器接口。
[0031]根据本实用新型的一方面,检测设备还包括设置在活塞缸和热解析腔之间的隔热结构。
[0032]根据本实用新型的一方面,预处理进样装置包括:吸气泵、吸附器、活塞缸体和解析缸体,所述解析缸体具有解析腔,所述解析缸体设有与所述解析腔连通载气入口、载气吹扫/分流出口以及连接分析仪器的接口,所述解析缸体的外壁设有加热膜和温度传感器;所述活塞缸体设有两个活塞腔,每个所述活塞腔安装一个所述吸附器;所述活塞缸体安装在所述解析缸体上,且两个所述活塞腔均与所述解析腔相连通;所述活塞缸体设有均与两个所述活塞腔连通的样品进气口和吸气泵气口,所述样品进气口与采样装置连接,所述吸气泵气口与所述吸气泵连接;所述吸附器包括相连接的吸附筛筒和活塞杆,所述吸附筛筒用于存放吸附剂;所述活塞杆可滑动安装在所述活塞腔中,带动所述吸附筛筒沿所述活塞腔滑动并可伸入所述解析腔中,且所述吸附筛筒可同时与所述样品进气口和吸气泵气口连通。
[0033]根据本实用新型的一方面,所述解析缸体的外壁还设有温度传感器和保温层。
[0034]根据本实用新型的一方面,所述吸附筛筒设有一个吸附筛口,所述吸附筛口可与所述样品进气口连通。
[0035]根据本实用新型的一方面,每个所述活塞腔设有一个冷却气口,所述冷却气口设有入口阀门;所述活塞杆设有冷却空腔,所述冷却空腔可与冷却气口连通,且所述活塞杆的侧壁设有与冷却空腔连接的通风孔,所述通风孔可与吸气泵气口连通。
[0036]根据本实用新型的一方面,所述吸附筛筒的底部设置一个绝热垫。
[0037]根据本实用新型的一方面,所述吸附器与所述活塞腔之间设有多个密封圈。
[0038]根据本实用新型的一方面,所述解析缸体的内壁设有衬管。
[0039]根据本实用新型的一方面,所述活塞缸体与所述解析缸体之间设有隔热盘。
[0040]根据本实用新型的一方面,所述解析缸体还设有一个载气吹扫/分流接口。
[0041]根据本实用新型的一方面,样品分析装置包括样品导入装置,样品导入装置包括:集束毛细管柱,由非金属材料形成的多个毛细管柱构成,具有入口端和出口端;和,温控系统,与集束毛细管柱结合用于控制集束毛细管柱内的温度;样品分析装置还包括离子迀移谱分析装置,离子迀移谱分析装置用于分析样品导入装置导入的样品,所述离子迀移谱分析装置包括用于气体反应的腔,腔具有用于导入样品的样品导入口,其中,非金属材料形成的集束毛细管柱的出口端通过离子迀移谱分析装置的样品导入口直接插入离子迀移谱分析装置的腔内。
[0042]根据本实用新型的一方面,样品分析装置还包括隔热定位装置,配置成能够在样品导入装置和离子迀移谱分析装置之间连接样品导入装置和离子迀移谱分析装置,并且隔断样品导入装置和离子迀移谱分析装置之间的热传递,以便样品导入装置和离子迀移谱分析装置的分别的独立温度控制。
[0043]根据本实用新型的一方面,隔热定位装置包括与样品导入装置的出口端连接的第一连接端和与离子迀移谱分析装置连接的第二连接端,第一连接端密封集束毛细管柱的一个端部,第二连接端的形状与离子迀移分析装置的腔的开口的形状互补。
[0044]根据本实用新型的一方面,隔热定位装置由耐高温和绝热性能良好的塑料材料形成,如PEEK,聚四氟乙烯等。
[0045]根据本实用新型的一方面,样品导入装置还包括配置成包围并保护集束毛细管柱的金属圆套,集束毛细管柱的金属圆套的长度配置成当集束毛细管柱插入到离子迀移谱分析装置的腔内时金属圆套不进入离子迀移谱分析装置的样品导入口。
[0046]根据本实用新型的一方面,样品导入装置的温控系统包括导热体,导热体配置成直接接触包围集束毛细管柱的金属圆套,以及嵌入在导热体内的至少一个加热器和至少一个传感器。
[0047]根据本实用新型的一方面,导热体包括导热体外周上的多个凸起,在多个凸起之间能够形成用于布置流体通道或流过流体的空间。
[0048]根据本实用新型的一方面,热媒流体管道蜿蜒穿过多个凸起的方式或以螺旋地围绕导热体的方式穿过多个凸起之间,以便热媒流体管道与导热体之间热传递。
[0049]根据本实用新型的一方面,样品导入装置还包括外壳,外壳包围温控系统。
[0050]根据本实用新型的一方面,样品导入装置还包括保温层,保温层布置在外壳和导热体之间。
[0051]根据本实用新型的一方面,保温层通过导热体上的多个凸起支撑。
[0052]根据本实用新型的一方面,离子迀移谱分析装置为包括正离子迀移管和负离子迀移管的正、负双模式离子迀移管,离子迀移谱分析装置包括电离区,配置成将被通入的载气电离成反应离子并将反应离子送入反应区,其中电离区设置在离子迀移谱分析装置的与集束毛细管柱的出口端的相对的一侧。
[0053]本实用新型的检测设备可以实现对气载物质的放大收集,采样效率大大提高,能实现不需开包在现场对携带的易挥发性、半挥发性及表面沾染的痕量物质进行集采样、进样、检测;这种一站式的检测技术既提高了检测速度又能避免安检中的隐私纷争,工作原理像嗅探犬,非常适合于机场、海关等的现场快速检测需求;用于表面沾染样品及气体样品的取、进样快速检测,在免拆包的条件下实现样品的快速收集、预浓缩解析以及分离,大大提高了分析的精确性,节省了样品溶液制备时间;尤其体现在有多个被检物品时,可在对前一个被检物进行分析的同时对下一个待检物进行采样和富集,节约了样品采集检测总时长,能有效的提高分析仪器的吞吐量和检测速度,节约了成本;通过对样品进行浓缩可以降低对检测器(如MS、MS、DMS)检测下限的要求,降低了仪器的开发难度及成本,同时还能降低仪器的误报率;有利于仪器向小
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