气相色谱分析系统的制作方法

1.本实用新型属于色谱分析技术领域，具体涉及一种气相色谱分析系统。


背景技术：

2.气相色谱仪是利用色谱分离技术和检测技术对多组分的复杂混合物进行定性和定量分析的仪器。目前制药企业实验室用的气相色谱仪通常使用氢气作为载气。实验室用氢气主要来源于气瓶或氢气发生器。考虑到氢气使用量的问题，很多企业实验室采用氢气发生器作为气源。
3.氢气在常温常压下是一种极易燃烧、无色无味且难溶于水的气体。氢气爆炸极限是4.0％～75.6％(体积浓度)，也就是说如果氢气在空气中的体积浓度在4.0％～75.6％之间时，遇火源就会发生爆炸。因此，当氢气发生器或连接管路发生泄漏时，无法被人直观的发现并且容易出现爆炸的危险。
4.因此，迫切需要提供一种新型气相色谱分析系统，其能监测氢气泄漏情况并能根据泄漏情况采取相应的措施来预防发生爆炸。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提出一种气相色谱分析系统，在这种新型气相色谱分析系统中能够实时监测形式为氢气的载气的泄漏情况并且在发生泄漏时切断载气供应，避免发生爆炸的风险，从而能有效确保气相色谱分析系统的安全使用。
6.根据本实用新型的一个方面，上述目的通过一种气相色谱分析系统实现，该气相色谱分析系统包括气相色谱仪和载气供应模块，载气供应模块通过输送管路与气相色谱仪连接并向气相色谱仪供应载气，该气相色谱分析系统还包括用于监测环境空气中的载气浓度的至少一个载气探测器和紧急切断装置，该紧急切断装置设置在载气供应模块与气相色谱仪之间并与至少一个载气探测器信号连接，其中，该紧急切断装置构造成能根据至少一个载气探测器的检测信号切断载气供应模块与气相色谱仪之间的输送管路。
7.有利地，使用氢气作为载气，所述载气供应模块包括氢气发生器和储氢容器，所述至少一个载气探测器包括两个氢气探测器。
8.有利地，两个氢气探测器中的第一氢气探测器设置在氢气发生器的上方，该第一氢气探测器与室内排风系统信号连接，该室内排风系统的排出口远离空调系统的新风入口布置，当第一氢气探测器测得的氢气浓度大于第一阈值时，启动室内排风系统排气。
9.有利地，第一氢气探测器与氢气发生器和/或紧急切断装置信号连接，当第一氢气探测器测得的氢气浓度大于第二阈值时，激活紧急切断装置和/或关停氢气发生器，其中，所述第二阈值大于所述第一阈值。
10.有利地，两个氢气探测器中的第二氢气探测器设置在气相色谱分析系统所处房间的最高点，该第二氢气探测器与氢气发生器和/或紧急切断装置信号连接，当第二氢气探测器测得的氢气浓度大于第三阈值时，激活紧急切断装置和/或关停氢气发生器。
11.有利地，该气相色谱分析系统还包括警报装置，该警报装置与第二氢气探测器信号连接，当第二氢气探测器测得的氢气浓度大于第四阈值时，该警报装置发出警报信息以提示人员撤离，其中，所述第四阈值大于所述第三阈值。
12.有利地，所述警报装置还与第一氢气探测器信号连接，当第一氢气探测器测得的氢气浓度大于所述第一阈值时，该警报装置发出警报信息以提示存在氢气泄漏。
13.有利地，在气相色谱仪和载气供应模块之间还设置有用于防止氢气回火的阻火器。
14.有利地，氢气发生器设计成电解水制氢装置。
15.有利地，紧急切断装置设计成防爆电磁阀。当然也可以考虑其他等效的切断装置。
附图说明
16.本实用新型的其它特性和优点由下面的借助于附图的优选实施例描述给出。
17.附图示出：
18.图1示出了气相色谱分析系统的示意图；
19.图2示出了根据本实用新型的气相色谱分析系统的局部功能模块框图。
具体实施方式
20.下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细解释说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型可能实施方式的一部分，但本实用新型并不限于此。在各个附图中，相同或功能相同的部件采用相同的附图标记。
21.图1以示意图示出了气相色谱分析系统。如图1所示，气相色谱分析系统包括载气供应模块1、气相色谱仪9和数据处理系统8，在载气供应模块1的下游连接有载气净化装置2，用于对来自载气供应装置1的载气进行净化，以提高载气纯度。载气从载气供应模块1出发经由输送管路在载气气路控制模块3的控制下被输送至气相色谱仪9。载气气路控制模块3在此集成在气相色谱仪9上，但也可以考虑独立于气相色谱仪布置。气相色谱仪9包括进样模块4、色谱柱5和检测模块6以及色谱仪控制模块7。用户通过色谱仪控制模块7对气相色谱仪9的运行进行控制。样品经由进样模块4输入并由载气输送到色谱柱5进行色谱分析。检测模块6通过各种相应的传感器获取色谱分析结果并将分析结果输送给数据处理系统8，例如计算机处理系统。
22.制药企业实验室用的气相色谱仪通常使用氢气作为载气。以下仅针对使用氢气作为载气的情况进行说明。载气供应模块1通常包括氢气发生器和储氢容器。但显然也可以考虑其他恰当的气体作为载气，或者载气供应模块1具备能根据选择提供多种载气的能力，也就是说载气供应模块1可包括其他载气发生器和其他载气存储容器。
23.图2示出了根据本实用新型的气相色谱分析系统的功能模块框图。在图2中没有示出数据处理模块及色谱仪的细节，因为数据处理模块和色谱仪的设计不是本实用新型的重点。在图2中以箭头表示载气的流动，而以虚线表示信号连接。信号连接在此指通过线缆或以无线的方式实现的、能进行信号传输的连接。
24.由图2可以看出，载气供应模块1包括氢气发生器和储氢容器。氢气发生器例如是水制氢发生器。储氢容器例如可以是储氢钢瓶。储氢容器用于临时存储来自氢气发生器的
氢气。在储氢容器的下游设有紧急切断装置，该紧急切断装置设计为防爆电磁阀或其他类似的关断装置。紧急切断装置与第一氢气探测器和第二氢气探测器信号连接。另外，第一氢气探测器和第二氢气探测器还分别与氢气发生器信号连接。
25.在此，第一氢气探测器设置在载气供应模块的上方，更具体地，氢气发生器的上方。当第一氢气探测器测得的氢气浓度大于预先规定的第一阈值时，启动室内排风系统排气。室内排风系统的排出口远离空调系统的新风入口布置，从而避免排出的氢气再次经由空调系统吸入。当第一氢气探测器测得的氢气浓度大于预先规定的第二阈值时，在维持室内排风系统排气的同时进一步激活紧急切断装置并且关停氢气发生器。第二阈值大于第一阈值。作为示例，第一阈值为0.4％的体积百分比，第二阈值为1％的体积百分比。当然，也可以由用户自行设定其他数值的第一阈值和第二阈值，例如将第一阈值设为0.5％的体积百分比，将第二阈值设为1.5％的体积百分比。
26.第二氢气探测器设置在气相色谱分析系统所处房间的最高点。当第二氢气探测器测得的氢气浓度大于预先规定的第三阈值时，激活紧急切断装置并且关停氢气发生器。优选地，第三阈值设定成与第一阈值相同，例如为0.4％的体积百分比。然而，第三阈值也可以由用户自行设定成略大于或略小于第一阈值。
27.尽管没有示出，第一氢气探测器和/或第二氢气探测器还可以与警报装置信号连接。警报装置能被第一氢气探测器和/或第二氢气探测器的信号激活并向用户发出警报信息。警报信息例如是声音警报和/或光学警报等。例如，当第一氢气探测器检测到空气中的氢气浓度超过第一阈值和/或第二氢气探测器检测到空气中的氢气浓度超过第三阈值时，向用户发出氢气泄漏的警示信号。随着空气中氢气浓度的升高，警示信号也可以相应发生变化。例如，在第一氢气探测器检测到的氢气浓度刚刚超过第一阈值或者第二氢气探测器检测到的氢气浓度刚刚超过第三阈值时，仅仅闪烁黄灯。而在第二氢气探测器检测到的氢气浓度超过预先规定的第四阈值时，则闪烁红灯并语音提示人员撤离。第四阈值大于第三阈值。优选地，第四阈值设定成与第二阈值相同，例如为1％的体积百分比。然而，第四阈值也可以由用户自行设定成略大于或略小于第二阈值。
28.来自储氢容器的氢气经由输送管路被输送至气相色谱仪作为载气。紧急切断装置设置在输送管路中，用于在紧急情况下切断输送管路。在储氢容器与气相色谱仪之间，具体可以在紧急切断装置的下游，还可以设有阻火器，该阻火器用于防止氢气回火。
29.氢气无色无味，操作人员凭自身感官很难发现，并且当空气中氢气浓度超过4％时，很容易出现爆炸风险。而根据本实用新型的气相色谱分析系统，通过设置氢气探测器与室内排风系统、储氢容器的紧急切断装置和氢气发生器实现联动，能有效确保实验室用气相色谱仪所配套的水制氢氢气发生器及连接管路安全使用，一旦产生氢气泄漏，能及时排出氢气和关停氢气发生器，避免造成爆炸风险。
30.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的设计而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。