一种绝缘油气相色谱分析样品自动进样装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种样品自动进样装置，具体涉及一种绝缘油气相色谱分析样品自动进样装置。


背景技术：

2.绝缘油气相色谱分析是电力系统的一种常规的周期性监测分析项目，投运中的充油设备需要定期进行样品分析。目前我国在绝缘油的气相色谱分析方法中主要采用的是基于机械振荡法的顶空脱气方法，在100ml的针管中装入40ml绝缘油样品，加入适量的载气，进行机械振荡，振荡平衡后把样品转移到5ml针管后，采用1ml的进样器注入到色谱仪中进行分析。
3.在目前广泛采用的机械振荡顶空脱气分析方法中，采用1ml的样品针管手动进样是一个关键环节。其中，相关标准中要求的样品进样重复性是小于3%，但在实际操作中，受操作人员操作水平和针管密封性的影响，很难达到标准要求。同时存在进样器冲洗不彻底，容易引入不同样品间的交叉干扰，大批量样品分析时，人员操作劳动强度大等问题。
4.因此，亟需研制一种绝缘油气相色谱分析样品自动进样装置，来实现实验室色谱仪自动式进样分析。以此来节约分析时间，有效的提高工作效率、质量，降低了人为操作引起的误差。


技术实现要素：

5.本实用新型针对现有技术中的不足，提供一种绝缘油气相色谱分析样品自动进样装置，以解决采用针管手工进样的重复性较差，且存在冲洗不彻底导致的交叉干扰的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种绝缘油气相色谱分析样品自动进样装置，其特征在于：包括底座、推针机构、控制箱；所述底座上固定设有推针机构及控制箱，所述推针机构包括驱动单元及针管单元，所述针管单元包括针管座、针管及针管取气接头，所述针管通过针管座进行固定，所述针管取气接头与针管的管腔相连通，所述驱动单元用于推进所述针管的推杆；所述控制箱包括色谱进样接口、气路控制单元，所述针管取气接头与气路控制单元气路连接，所述气路控制单元通过色谱进样接口与气相色谱仪气路连接。
8.为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
9.进一步地，所述针管取气接头上设有取气针头，所述取气针头通过导针槽与所述针管的管腔相连通；所述导针槽与所述管腔的连接处设有橡胶堵帽。
10.进一步地，所述针管上设有刻度。
11.进一步地，所述针管座固定在所述控制箱的侧壁，所述针管座上设有供针管置入的开口型的凹槽，所述凹槽的两侧开设有针管限位卡槽，所述针管限位卡槽中设有用于固定针管的紧固螺栓，所述凹槽的开口处转动设置有压板，所述压板用于对针管进行进一步限位。
12.进一步地，所述驱动单元包括步进电机、丝杆、推头，所述步进电机用于驱动丝杆，所述丝杆上安装有推头，所述推头用于推动所述针管的推杆。
13.进一步地，所述推头的上端安装有微动开关，所述微动开关用于判断是否与所述针管的推杆相接触。
14.进一步地，所述气路控制单元包括载气接口、标气接口、六通阀、第一三通电磁阀、第二三通电磁阀；所述载气接口通过第一三通电磁阀与标气接口进行气路连接，所述载气接口通过六通阀与所述色谱进样接口进行气路连接；所述针管取气接头通过六通阀与第二三通电磁阀进行气路连接，所述第一三通电磁阀与第二三通电磁阀进行气路连接。
15.进一步地，所述载气接口与稳压阀气路连接，所述稳压阀与第一三通电磁阀气路连接，且连接处设有第一气阻；所述稳压阀与六通阀气路连接，且连接处设有第二气阻。
16.进一步地，所述六通阀包括定量管，所述针管取气接头通过六通阀的定量管与第二三通电磁阀进行气路连接。
17.进一步地，所述控制箱还包括控制电路板、复位按钮、进样按钮,所述针管座中设有用于感知针管是否放入的针管检测传感器；所述针管检测传感器、驱动单元、复位按钮、进样按钮及气路控制单元分别与控制电路板电性连接；所述复位按钮、进样按钮均设置在所述底座的端面，所述复位按钮用于控制驱动单元下行到零点位，所述进样按钮用于控制驱动单元上行到设定位置。
18.本实用新型的有益效果是：
19.本实用新型通过设置自动推针机构，提高了分析效率；通过阀进样，提高了气体样品色谱分析的重复性；通过标准气体和待测样品适用同一个定量管，提高了样品定量的准确性；通过气路结构的设计，实现了自动的气路吹扫，避免了不同样品之间的交叉干扰。
附图说明
20.图1为本装置的正视图；
21.图2为本装置的俯视图；
22.图3是本装置的侧面剖视图；
23.图4是本装置的气路吹扫状态的连接示意图；
24.图5是本装置的气路进样状态的连接示意图。
25.附图标记：1-色谱进样接口，2-针管取气接头，3-针管座，4-压板，5-针管，6-紧固螺栓，7-针管限位卡槽，8-推针头，9-复位按钮，10-进样按钮，11-电源接口，12-载气接口，13-标气接口，14-稳压阀，15-气路控制单元，16-控制箱，17-控制电路板，18-底座，19-丝杆，20-步进电机，21-推头，22-微动开关，23-橡胶堵帽，24-导针槽，25-取气针头，26-气相色谱仪，27-六通阀，28-第二气阻，29-第一气阻，30-第一三通电磁阀，31.第二三通电磁阀，32-定量管。
具体实施方式
26.下面结合附图详细说明本实用新型。
27.需要注意的是，实用新型中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或
调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
28.如附图所示，本实用新型实施例的一种绝缘油气相色谱分析样品自动进样装置，其特征在于：包括底座、推针机构、控制箱16及气相色谱仪26；所述底座上固定设有推针机构及控制箱16，所述推针机构包括驱动单元及针管单元，所述针管单元包括针管座3、针管5及针管取气接头2，所述针管5通过针管座3进行固定，所述针管取气接头2与针管5的管腔相连通，所述驱动单元用于推进所述针管5的推杆；所述控制箱16包括色谱进样接口1、气路控制单元15，所述针管取气接头2与气路控制单元15气路连接，所述气路控制单元15通过色谱进样接口1与气相色谱仪26气路连接。以此形成整个自动进样并检测的系统。
29.在本实施例中，所述针管取气接头2上设有取气针头25，所述取气针头25通过导针槽24与所述针管5的管腔相连通；所述导针槽24与所述管腔的连接处设有橡胶堵帽23，以此确保装置的气密性，保证分析精度。其中，所述针管5上设有刻度，以此便于确认管内的气体量，保证分析精度。
30.在本实施例中，所述针管座3固定在所述控制箱16的侧壁，所述针管座3上设有供针管5置入的开口型的凹槽，所述凹槽的两侧开设有针管限位卡槽7，所述针管限位卡槽7中设有用于固定针管5的紧固螺栓6，所述凹槽的开口处转动设置有压板4，所述压板4用于对针管5进行进一步限位。通过针管座3的紧固螺栓6及压板4，实现了针管5的可拆换，进一步提高了工作效率。
31.在本实施例中，所述驱动单元包括步进电机20、丝杆19、推头21，所述步进电机20用于驱动丝杆19，所述丝杆19上安装有推头21，所述推头21用于推动所述针管5的推杆。其中，所述推头21的上端安装有微动开关22，所述微动开关22用于判断是否与所述针管5的推杆相接触。
32.在本实施例中，所述气路控制单元15包括载气接口12、标气接口13、六通阀27、第一三通电磁阀30、第二三通电磁阀31；所述载气接口12通过第一三通电磁阀30与标气接口13进行气路连接，所述载气接口12通过六通阀27与所述色谱进样接口1进行气路连接；所述针管取气接头2通过六通阀27与第二三通电磁阀31进行气路连接，所述第一三通电磁阀30与第二三通电磁阀31进行气路连接。
33.其中，所述载气接口12与稳压阀14气路连接，所述稳压阀14与第一三通电磁阀30气路连接，且连接处设有第一气阻29；所述稳压阀14与六通阀27气路连接，且连接处设有第二气阻28。以此给装置提供恒定的气流量，保证装置的稳定性。
34.其中，所述六通阀27包括定量管32，所述针管取气接头2通过六通阀27的定量管32与第二三通电磁阀31进行气路连接。以此实现标准气体和待测样品适用同一个定量管，从而提高样品定量的准确性。
35.在本实施例中，所述控制箱16还包括控制电路板17、复位按钮9、进样按钮10，所述针管座3中设有用于感知针管5是否放入的针管检测传感器；所述针管检测传感器、驱动单元、复位按钮9、进样按钮10及气路控制单元15分别与控制电路板17电性连接，以此通过控制电路板17实现对装置的运动控制；所述复位按钮9、进样按钮10均设置在所述底座的端面，所述复位按钮9用于控制驱动单元下行到零点位，所述进样按钮10用于控制驱动单元上行到设定位置。所述控制箱16上还设有用于连接电源的电源接口11。
36.本实用新型装置在使用时的具体工作流程如下：
37.步骤1-气路吹扫：如图4所示，当推针机构通电未放入针管5时，六通阀27处于吹扫状态，整个气路处于吹扫流程，载气经载气接口12，经过稳压阀14和第一气阻29得到一个恒定的流量，然后经过第一三通电磁阀30的p口和r口流经第二三通电磁阀31的r口和a口，经由六通阀27的e口流入后经f口流出，经定量管32后由六通阀27的c口流入后经d口流出，在第二三通电磁阀31的p口处排出，完成对定量管32和针管取气接头2的清洗。当放入针管5后，针管检测传感器接收信号，并传递给控制电路板17，从而切换第一三通电磁阀30上电，a口和口r通。完成气路清洗。
38.步骤2-1标气进样：当需要进行标气分析时，先在针管座3中放入一个空的针管5，取气针头25不要插入针管5，确保针管取气接头2处于放空状态。这时第一三通电磁阀30的a口和r口通，第二三通电磁阀31的 r口和a口通，标气经由第一三通电磁阀30和第二三通电磁阀31后经过六通阀的e，f口，然后经过定量管32后经c口和d口后在针管取气接头2处排空。调整标气瓶的开关旋钮使吹扫压力控制在0.05~0.1mpa左右，吹扫1min左右关闭标气瓶开关。
39.步骤2-2如图5所示当标气（或样品）充满定量管32并达到平衡后，按下进样按钮10，六通阀27切换至进样状态，载气经稳压阀14和第二气阻28后依次通过六通阀27的b口和c口，载气把样品从定量管32中依次经六通阀的f口和a口把样品气带入气相色谱仪26，完成样品进样。样品进样完成后，达到设定的时间六通阀27自动切换至吹扫状态。
40.步骤3-样品气吹扫定量管：当针管5插入取气针头25后，按进样按钮10后，第二三通电磁阀31上电 p口和a口通。延时1秒后，启动步进电机20，运行设定的步数。大约推出2ml左右的样品，推动样品依次流经六通阀27的d口和c口至定量管32后，从六通阀27的f口流入e口流出，经第二三通电磁阀31的a口和p口后排空。完成样品对定量管的冲洗。
41.重复步骤2-2即可完成样品进样。样品进样完成后，按复位按钮9，驱动单元下行到零点位。
42.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。