一种挥发性有机化合物气体富集装置的制作方法

1.本实用新型主要涉及挥发性有机化合物气体检测技术领域，特指一种挥发性有机化合物气体富集装置。


背景技术：

2.voc气体检测过程中，当被测样品的浓度很低时，被测样品不能直接送入灵敏度有限的气相色谱仪中进行分析，而是需要将被测样品先通入气相色谱仪的富集管内，然后利用富集管对被测样品进行富集处理，富集到一定浓度后，再对富集管进行快速升温使富集管内的被测样品迅速脱附出来进入气相色谱仪的色谱柱中分离。在检测仪器的实际使用过程中，富集管需要循环降温富集和升温脱附的一个过程。现有技术中，对于富集管的降温处理，现有技术常常采用半导体制冷器和压缩机制冷等方式。但往往会有以下缺点：采用半导体制冷器或其他小型制冷设备，富集管加热温度过高时极易造成制冷设备损坏，而温度过低则部分样气脱附不充分，造成检测结果偏差。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供了一种结构简单、安全可靠性高、故障率低、能有效提高被测气体浓度、提高检测结果的精度的挥发性有机化合物气体富集装置。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种挥发性有机化合物气体富集装置，包括富集管、冷却机构、隔热机构、加热机构和用于控制冷却介质进出隔热机构的泵体，所述隔热机构设置在冷却机构和加热机构之间，所述隔热机构内开设有空腔以及与空腔连通的进口与出口，所述泵体与隔热机构连通。
6.作为本实用新型的进一步改进：所述进口和出口采用一体设计。
7.作为本实用新型的进一步改进：所述进口和出口采用独立设计。
8.作为本实用新型的进一步改进：所述加热机构包括加热棒、导热件和压块，所述加热棒设置在导热件内，所述富集管通过压块与导热件连接。
9.作为本实用新型的进一步改进：所述导热件为金属件。
10.作为本实用新型的进一步改进：所述加热机构内还设有温度感应器。
11.作为本实用新型的进一步改进：所述隔热机构为环状结构，所述隔热机构套设在所述冷却机构上。
12.作为本实用新型的进一步改进：还包括保温盒，所述富集管、隔热机构、加热机构设置于保温盒内。
13.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
14.本实用新型的挥发性有机化合物气体富集装置，隔热机构设置在冷却机构和加热机构之间，隔热机构内设有空腔以及与空腔连通的进口与出口，冷却介质可以通过泵体进出隔热机构，在样气富集阶段，冷却介质注入隔热机构的空腔内，冷却机构工作制冷，在低
温环境下，冷却介质凝固，富集管与冷却机构之间热量传递方式主要以热传导的方式进行，极大地提高了热量传递效率，能快速的降低富集管的温度，在较短时间内能将富集管温度降至冷却机构的冷却极限。在气体脱附阶段，升温时冷却介质液化被抽出形成空腔，热量传递以热对流和热辐射的方式进行，热量传递效率被大大降低，减少热量传递至冷却机构，从而能降低加热机构对冷却机构的影响，避免冷却机构因高温损坏。
附图说明
15.图1是本实用新型的立体结构示意图。
16.图2是本实用新型的爆破图。
17.图3是本实用新型的剖视图。
18.图例说明：
19.1、富集管；2、冷却机构；3、隔热机构；4、加热机构；41、加热棒；42、导热件；43、压块；5、泵体；6、温度感应器；7、保温盒。
具体实施方式
20.以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
21.如图1至图3所示，本实施例公开了一种挥发性有机化合物气体富集装置，包括富集管1、冷却机构2、隔热机构3、加热机构4和用于控制冷却介质进出隔热机构3的泵体5，隔热机构3设置在冷却机构2和加热机构4之间，隔热机构3内开设有空腔以及与空腔连通的进口与出口，泵体5与隔热机构3连通。
22.本实施例的挥发性有机化合物气体富集装置，隔热机构3设置在冷却机构2和加热机构4之间，隔热机构3内设有空腔以及与空腔连通的进口与出口，冷却介质可以通过泵体5进出隔热机构3，在样气富集阶段，冷却介质注入隔热机构3的空腔内，冷却机构2工作制冷，在低温环境下，冷却介质凝固，富集管1与冷却机构2之间热量传递方式主要以热传导的方式进行，极大地提高了热量传递效率，能快速地降低富集管1的温度，在较短时间内能将富集管1温度降至冷却机构2的降冷极限。在气体脱附阶段，升温时冷却介质液化被抽出形成空腔，热量传递以热对流和热辐射的方式进行，热量传递效率被大大降低，减少热量传递至冷却机构2，从而能降低加热机构4对冷却机构2的影响，避免冷却机构2因高温损坏。
23.本实施例中，进口和出口采用一体设计，即进口与出口为同一个进出口，进出口设置在隔热机构3的底部，冷却介质通过泵体5从进出口进出隔热机构3。开设一个进出口仅需一个泵体5即可实现冷却介质的注入和抽出，降低了装置的成本。在其他实施例中，进口和出口采用独立设计，即进口和出口分别开设在隔热机构3的底部，或者进口开设在隔热机构3的底部，出口开设在隔热机构3的顶部。
24.本实施例中，加热机构4包括加热棒41、导热件42和压块43，加热棒41设置在导热件42内，富集管1通过压块43与导热件42连接。导热件42采用导热性能好的金属件，加热棒41开启后，通过导热性能好的导热件42能使富集管1迅速升温至230℃～300℃，从而实现快速完整的脱附被测气体。气体脱附阶段，升温时冷却介质液化，被泵体5从隔热机构3中抽出，隔热机构3采用导热系数较差的非金属材料制成，不仅能减少热量散失，还能减少热量传递至冷却机构2，避免损坏冷却机构2。
25.本实施例中，加热机构4内还设有温度感应器6。通过温度感应器6能准确测量富集管1的温度，实现精确控制。
26.本实施例中，隔热机构3为环状结构，隔热机构3套设在冷却机构2上。
27.本实施例中，还包括保温盒7，富集管1、隔热机构3、加热机构4设置于保温盒7内。保温盒7采用导热性能较差的材料制成，能降低外界环境温度的干扰，提高了内部升降温热量传递的效率，极大的减少了升降温的时间，相同时间内拓宽了升降温的温度范围。
28.具体应用时，向隔热机构3的空腔内注入冷却介质(如水)，冷却机构2开启，温度降低，冷却介质凝固，隔热机构3将冷温传递至导热件42，富集管1快速到达预设低温(如降至
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60℃～
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80℃)；通入样气，富集管1进行气体富集处理，富集处理完成后冷却机构2关闭；加热棒41开启，热量通过导热件42传递至富集管1，富集管1迅速升温至230℃～300℃，气体脱附，升温时冷却介质液化被泵体5从隔热机构3中抽出，减少热量传递至冷却机构2，使得冷却机构2能在较低温度下保持较长时间，使得脱附的气体能低于50℃，富集气体脱附进入检测单元进行组分分析。
29.以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。