色谱仪柱箱及其工作方法与流程

本发明涉及色谱仪，特别涉及色谱仪柱箱及方法。

背景技术：

色谱分析仪是普遍使用的分析仪器，其中柱箱是其非常核心的部件，在柱箱内安装了色谱柱、检测器以及切换阀等色谱仪器的核心部件，由于色谱分析仪的性能与色谱柱和检测器的工作温度相关性非常大，所以色谱柱箱需要非常高精度的温度控制，对于工业在线测量使用的色谱分析仪柱箱温度控制精度可以达到0.01℃。

目前，用于工业在线测量的色谱分析仪在使用的时候，为了保证柱箱温度高控制精度，通常需要将色谱分析仪连同柱箱整体安装在一个可以恒温控制的小屋内，小屋采用空调或暖气保持在很小温度范围内的恒温，比如25-40℃。同时在柱箱内部，采用电加热或者热风加热，同时伴有充分的空气搅动，将热量带到柱箱内各个位置，使柱箱内温度能够快速均匀，同时加热源受到温控装置的闭环控制，将柱箱内的温度稳定控制在目标值。

现有的柱箱技术虽然能够达到色谱分析仪的温度控制精度要求，但是这种复杂系统的控制方式限制了色谱分析仪的使用领域。比如，色谱分析仪必须配备的分析小屋，体积大，重量重，不仅价格昂贵，而且只能放置在地面。这造成了色谱分析仪无法离测量点近距离的测量，使测量样品长距离传输过程中浓度失真；如果没有分析小屋放置空间就只能放弃使用色谱分析。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种结构简单、维护量小、低成本的色谱仪柱箱。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

色谱仪柱箱，所述色谱仪柱箱包括第一箱体和第二箱体，所述第二箱体设置在所述第一箱体内，之间具有夹层；所述色谱仪柱箱进一步包括：

扇叶，所述扇叶可旋转地设置在所述第二箱体内；

马达，所述马达设置在所述第一箱体外，用于驱动所述扇叶的转动；

加热器，所述加热器设置在旋转扇叶产生的气流的下游；

所述第二箱体具有：

第一通道，所述第一通道用于连通所述第二箱体内和第一箱体外；

第二通道，所述第二通道用于连通所述第二箱体内和所述夹层；

第三通道，所述第三通道用于连通所述夹层和第一箱体外。

本发明的目的还在于提供了上述色谱仪柱箱的工作方法，该发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

根据上述的色谱仪柱箱的工作方法，所述工作方法包括以下步骤：

(a1)外界气体通过第一通道进入所述第二箱体内；

(a2)扇叶在所述马达驱动下吹扫加热器，从而加热所述第二箱体内的气体；

(a3)气体通过第二通道进入夹层内，与从第三通道进入夹层内的气体混合，气体温度下降。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

1.可以使色谱仪器应用非常灵活，可以直接将色谱仪器置于户外，就近放置在测量点附近，样品传输距离近，实时性提高，同时样品浓度失真小；

2.对于使用者维护便利性也有较大提高，无需额外维护分析小屋的温控系统，系统整体的维护量和故障率均会下降。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：

图1是根据本发明实施例1的色谱仪柱箱的结构简图。

具体实施方式

图1和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。

实施例1：

图1示意性地给出了本发明实施例1的色谱仪柱箱的结构简图，如图1所示，所述色谱仪柱箱包括：

第一箱体和第二箱体，所述第二箱体设置在所述第一箱体内，之间具有夹层；第一箱体和第二箱体的壁采用导热系数小的材料制成；

扇叶，所述扇叶可旋转地设置在所述第二箱体内；

马达，所述马达设置在所述第一箱体外，用于驱动所述扇叶的转动；所述马达通过联轴器与扇叶连接；

加热器，如电热丝，所述加热器设置在旋转扇叶产生的气流的下游；

所述第二箱体具有：

第一通道，所述第一通道用于连通所述第二箱体内和第一箱体外，使得外界气体进入第二箱体内(不进入夹层)；

第二通道，所述第二通道用于连通所述第二箱体内和所述夹层，使得第二箱体内的经过加热后的气体进入夹层内；

所述第一箱体具有：

第三通道，所述第三通道用于连通所述夹层和第一箱体外，使得外界气体进入所述夹层内。

本发明实施例的上述的色谱仪柱箱的工作方法，所述工作方法包括以下步骤：

(a1)外界气体通过第一通道进入所述第二箱体内(不进入夹层内)；

(a2)扇叶在所述马达驱动下吹扫加热器，从而均匀地加热所述第二箱体内的气体；

(a3)气体通过第二通道进入夹层内，与从第三通道进入夹层内的气体混合，气体温度下降；

在上述过程中，通过第一通道、第二通道和第三通道的气体的体积受控制，如通过流量计控制。

实施例2：

根据本发明实施例1的色谱仪柱箱及其工作方法的应用例。

在该应用例中，第一通道穿过所述第一箱体，第二箱体内部直接连通外界；马达通过磁性联轴器驱动所述扇叶；所述第二通道的垂直于中心轴线的截面面积可调。

在色谱仪柱箱的工作方法中，所述第二箱体内和夹层内的气体温度满足：

t1为所述夹层内气体的温度，t2为所述第二箱体内气体的温度，p为所述加热器的加热功率，k为所述第二箱体的壁的导热系数，d为所述第二箱体的壁的厚度。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种色谱仪柱箱及方法，所述色谱仪柱箱包括第一箱体和第二箱体，所述第二箱体设置在所述第一箱体内，之间具有夹层；所述色谱仪柱箱进一步包括：扇叶，所述扇叶可旋转地设置在所述第二箱体内；马达，所述马达设置在所述第一箱体外，用于驱动所述扇叶的转动；加热器，所述加热器设置在旋转扇叶产生的气流的下游；所述第二箱体具有：第一通道，所述第一通道用于连通所述第二箱体内和第一箱体外；第二通道，所述第二通道用于连通所述第二箱体内和所述夹层；所述第一箱体具有：第三通道，所述第三通道用于连通所述夹层和第一箱体外。本发明具有结构简单、维护量小等优点。

技术研发人员：俞大海
受保护的技术使用者：聚光科技（杭州）股份有限公司
技术研发日：2018.12.31
技术公布日：2019.04.16