检测设备的制造方法_2

文档序号:8715788阅读:来源:国知局
型化和便携式发展;集束毛细管柱分离的成分直接进入双模式迀移管中间的反应区,避开了电离区,既实现了避免产生分子离子碎片的目的,又实现了气相色谱-离子迀移谱分析装置联用谱仪同时鉴别正负离子的功能,使谱仪同时对正负电亲和性的大分子都能响应,弥补了以往技术的不足,拓宽了集束毛细管柱-离子迀移谱分析装置对检测物质的选择性;集束毛细管柱-离子迀移谱分析装置的接口不需要转接单元,集束毛细管柱端口直接和离子迀移谱分析装置相耦合,避免因转接单元转弯而发生湍流,能有效提到离子迀移谱分析装置的检测灵敏度和分辨率;集束毛细管柱和离子迀移谱分析装置反应区基座之间设计隔热定位装置,同时兼具集束毛细管柱的定位和绝热作用,结构简单,便于安装操作,省去了增设额外的转接单元及其温控系统设计;集束毛细管柱的加热器件均匀嵌套在热导套内,这样设计的好处在于既能实现了集束毛细管柱快速升温又保证了集束毛细管柱受热均匀,保证样品气化分离均匀,减少分离歧视;热导套、散热管道、加热器件、泵,以及控制器的配合控制实现了集束毛细管柱的程序升温功能,可将集束毛细管柱-离子迀移谱分析装置联用谱仪的应用领域拓展到应对宽沸程样品成分的分离,提高了对分析物质的选择性。
【附图说明】
[0054]图1示出根据本实用新型的检测设备的示意图。
[0055]图2示出根据本实用新型一个实施例的检测设备的采样装置的示意图。
[0056]图3示出根据本实用新型一个实施例的气帘引导体的截面示意图。
[0057]图4示出根据本实用新型一个实施例的采样装置底端面管线引出口示意图。图5示出根据本实用新型一个实施例的预处理进样装置的示意图。
[0058]图6示出根据本实用新型一个实施例的预处理进样装置的活塞式吸附器的结构的示意图。
[0059]图7示出根据本实用新型一个实施例的预处理进样装置的示意图,其中预处理进样装置处于解析进样状态。
[0060]图8示出根据本实用新型一个实施例的另一预处理进样装置的示意图。
[0061]图9示出根据本实用新型一个实施例的样品分析装置的示意图。
[0062]图10是根据本实用新型的一个实施例的样品分析装置的沿A-A线的截面图;
[0063]图11是根据本实用新型的一个实施例的样品分析装置的沿B-B和C-C线的截面图;
[0064]图12是根据本实用新型的一个实施例的样品分析装置的导热体上的多个凸起以及流体管道在多个凸起之间的布置。
【具体实施方式】
[0065]尽管本实用新型容许各种修改和可替换的形式,但是它的具体的实施例通过例子的方式在附图中示出,并且将详细地在本文中描述。然而,应该理解,随附的附图和详细的描述不是为了将本实用新型限制到公开的具体形式,而是相反,是为了覆盖落入由随附的权利要求限定的本实用新型的精神和范围中的所有的修改、等同形式和替换形式。附图是为了示意,因而不是按比例地绘制的。
[0066]下面根据【附图说明】根据本实用新型的多个实施例。
[0067]如图1所示,根据本实用新型的一个实施例,提供一种检测设备,包括:采样装置100,用于采集将要被检测的样品;预处理进样装置200、300,用于对来自采样装置的样品进行预处理;样品分析装置400,用于分离来自预处理进样装置100的被预处理的样品和分析分离后的样品。采样装置100、预处理进样装置200、300以及样品分析装置400可以通过例如波纹管连接并连通。图1中示出的检测设备的各个部分的布置是为了示意而不是限制。
[0068]下面将对检测设备的多个部分分别进行详细的介绍。
[0069]图2是根据本实用新型的检测设备的一个实施例的采样装置100的纵剖面示意图。根据本实用新型的实施例的龙卷风式的采样装置对气载物质具有放大的收集功能,其能够实时采样。采样装置100包括:端盖101,具有孔;和,布置在端盖101上的压环102,压环102将粗滤网103和微滤网104安装在端盖101的开孔上面,以阻挡大颗粒物质进入采样装置100内部。粗滤网不但可以过滤大的颗粒,而且具有较强的刚性,可以阻止来自外部环境的压力以及大颗粒的撞击。微滤网用于过滤细小的固体微粒或微颗粒。备选地,可以使用一体的端盖101,其中一体的端盖具有开口,或称为采样入口,并且采样入口布置有多孔元件103或104,以便阻挡大颗粒物质通过该端盖101。
[0070]根据本实用新型的采样装置100还包括气帘引导体105,端盖101可以通过O型密封圈108封盖在旋转式的气帘引导体105的上面,以便将气帘引导体105的上环面密封。旋转式气帘引导体105具有圆筒式外侧壁,并且可以具有如图所示的截面呈漏斗形的内侧壁。换句话说,气帘引导体105可以是一个圆筒及其内一个漏斗式内侧壁的组合。备选地,气帘引导体105可以是一体形成的单件。漏斗式内侧壁与圆筒式外侧壁的夹角可以在20° -30°之间,然而其他夹角也是可选的。气帘引导体105的漏斗式内侧壁的下端面的直径至少是上端面直径的两倍。换句话说,漏斗式内侧壁形成的下开口的直径至少是上开口的直径的两倍。这种漏斗形的设计用于模拟形成龙卷风。气帘引导体105的漏斗式内侧壁的内侧面限定内部空间,即如图2所示的截面图中,两个如图所示的内侧壁之间的内部空间。
[0071]图3不出气帘引导体105的侧壁沿A-A的横截面不意图。如图3所不,气帘引导体105的漏斗式内侧壁的上端均匀布置多个旋流孔106,这些旋流孔106的轴向方向与漏斗的内侧壁接近相切,旋流孔106的轴线与竖直方向的夹角在45° -90°之间。由此,旋流孔沿与气帘引导体105的漏斗式内侧壁相切并且向下(沿图2中示出的箭头方向)朝向,使得气体从旋流孔流出且沿漏斗式内侧壁相切的方向向下流动。
[0072]在气帘引导体105的圆筒式外侧壁上有充气入口 107。旋转气帘引导体105的圆筒式外侧壁、漏斗式内侧壁以及端盖101包围一个环形空间。气体可以从充气入口 107进入环形空间,然后环形空间的空气沿漏斗式内侧壁上的旋流孔106吹进气帘引导体105的漏斗形内部空间内,形成旋流气帘130。
[0073]在本实施例中,示出的是样品从上端吸入,从下端排出,充气气体气流从上向下螺旋流动。然而,这只是一个示例,当采样装置100水平放置对着被检测物体时,例如采样入口对着位于采样装置100左边的被检测物体时,气帘引导体105的小口一侧对着左侧被检测物体,此时漏斗形内壁109是横置的布置形式,样品从左向右前进。
[0074]根据本实用新型的实施例,气帘引导体105可以包括充气管道118。图2示出一种布置方式,充气管道118 —端与充气入口 107连通,另一端与充气用的气泵128连通。充气用的气泵128将空气风沿充气管道118过充气入口 107送进环形空间,环形空间的空气风沿漏斗式内侧壁上的旋流孔106吹进漏斗形内部空间内形成旋流气帘130。
[0075]采样装置100还包括导风腔109,导风腔具有圆柱形内壁。导风腔109通过O型密封圈嵌套在气帘引导体105下面。导风腔109与气帘引导体105可以以其他形式接合,只要不影响在导风腔中形成龙卷风式气流即可。龙卷风式气流是本领域技术人员已知的,即在气流的外围气体高速或至少快速地螺旋地旋转,即在横向截面上(在本实施例中导风腔的截面上)是旋转运动,同时在纵向方向上具有向前(在本实施例中从采样入口的一端至样品出口一端)运动的速度;同时气流中心或轴心处气体沿纵向方向向前被抽吸。导风腔109用于维持龙卷风式气旋并引导龙卷风式轴心吸吮的气载物质进入后续检测器件。如图2所示,旋流气帘130向下推进,进入导风腔109形成旋流气流131。龙卷风式旋转气流32沿着导风腔109流动,经导风腔109下端侧壁上的旋风出口 110从排气泵接口 123以及经排风口 127排出。气泵接口 123本身就是一个排风口,为了增大排风速度可以在底端面多设计几个排风口,在图4中示意地示出排风口 127,排风口 127可以设置在面对旋流气流131的外围出气流134的任意位置,它可以和123相对应,可以是一个也可以是多个,这个排风口 127没有在图2中画出来。
[0076]采样装置100还包括漏斗形底盖113,其通过O型密封圈108将导风腔109下端面口盖封。底盖113和导风腔109下端口之间设有半透膜111,半透膜111可以阻止吸入气载物质中的水分子、氨分子以及其他杂质污染物进入并污染后端的色谱柱或迀移管。此外,半透膜111还有限制团簇的形成,进而提高仪器的分辨率。
[0077]根据本实用新型的实施例,可以设置两片网状金属112,以便对半透膜111进行夹持保护,使半透膜112免受气流冲破。
[0078]漏斗形底盖113可以作为载气和样品的混合区或混合腔。漏斗形底盖113可以包括载气通道121,用于注入载气,进来的载气在漏斗中与样品充分混合。漏斗形底盖113还可以包括进样口 120,采集的样品与载气例如在混合预热后通过进样口 120排出,进入下一级分析装置。在某些情况下,样品和载气可以直接混合不需要加热而排出。
[0079]采样装置100还包括设置在导风腔109上的保温套114,设置在导风腔109内的加热棒116以及温度传感器117,由此它们构成温控系统,可以对导风腔109进行控温,例如加热升温。温控系统可将腔体内的温度控制在50°C _250°C,高温有助于高沸点的气载物质快速气化并顺利通过半透膜,并且有利于气化样品和从漏斗式侧壁上的载气通道121进来的载气在漏斗中充分混合,能有效提高仪器对高沸点物质的检测极限。采集的样品与载气混合预热后被载气携带进入进样口 120。旋转气帘引导体105、导风腔109、底盖113可采用热性能好的金属材料,其外保温套113可采用?1mm厚的气凝胶或玻璃或陶瓷棉。可选地,可以采用聚四氟乙烯外罩115套罩在保温层114外。
[0080]外罩115的底端面可以设置包括充气泵接口 122、排气泵接口 123、GC柱/离子迀移管接口 124、加热棒引出线125、温度传感器引出线26、排风口 127以及载气管接口 136,见图4所示。其中,充气泵接口 122和排气泵接口 123可以分别接一个气泵128,用于持续提供气体压力以便在采样装置100内部形成龙卷风式气流。排气泵接口 123期望布置成使得气阻尽可能小,因而排气泵接口在导风腔内的开口期望迎着气流的方向,使得气流容易地流入排气泵接口。排气泵接口 123也可以不接气泵128直接用作排风口。为了使龙卷风式吸引放大的气流排出,可以多设计几个排风口 127。GC柱/离子迀移管接口 124可以接预处理装置200或300,也可以接GC柱,也可以直接接离子迀移管。载气管接口 136接分子筛135以便使得载气得到净化。
[0081]如图所示的气泵128的功率可按需调节。由于龙卷风式具有气体收集放大功能,排气泵的流速是充气泵的10倍以上。
[0082]为了避免充气泵128充入的空气流对从采样目标133上吸吮的目标成分造成干扰,一方面可以将充气泵采集的空气源距离采样目标133尽可能远,如可用能伸缩转向的软导管将气泵和采样端孔拉开距离,另一方面可以对进入充气泵的空气进行过滤净化,避免气体交叉污染,提高采样仪器的定位采样的灵敏性。
[0083]以下说明根据本实用新型的实施例的对气体具有放大收集功能的龙卷风式采样装置100的采样、进样过程。
[0084]将本实用新型的采样装置100的前端孔在5-10cm的地方对准采样目标133,同时打开充气和排气气泵128。充气气流129沿充气管通过充气入口 107充入气帘引导体105的环形空间内,在气泵128的持续的风压下在环形空间内产生气体压力,在气压作用下,空气沿气帘引导体105上的旋流孔106吹进漏斗内部空间内,由于旋流孔106的特定构造,空气沿特定方向吹入内部空间中,由此形成漏斗形旋转气帘130。在气泵128的不断吹入空气的情况下,不断形成的旋转气帘130沿着导风腔109内壁移动,即,绕导风腔109的中心轴线132快速旋转并同时向下移动,形成龙卷风式气流131。由于旋转形成的离心力的作用,龙卷风式气流的中心气压显著地减小,例如,中心轴线132的气压比周围气压低大约10倍,由此在导风腔109的中心轴线处将产生很大的抽吸力。抽吸力可使得被采样的目标133附近内的气载物质从导风腔109的前端孔周围被吸入导风腔109的风轴中心附近,并形成样品气柱,沿龙卷风式气流的中心轴线132向下移动,最终样品到达进样半透膜111。这个过程类似于自然界中龙卷风式的“龙取水”的现象。
[0085]一方面,采集的样品经半透膜111进入底盖113的漏斗形的腔内,在预热的情况快速气化并与从底盖113的侧壁中的载气通道121进来的载气气流137充分混合,之后载气携带样品进入进样接口
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