一种实现气体冷阱捕集和热脱附的装置的制造方法_2

文档序号:9372817阅读:来源:国知局
体冷阱捕集和热脱附的装置的示意图。
[0018]图2是本发明提供的实现气体冷阱捕集和热脱附的装置中惰性管通过连接部件连通外部气路管的剖视图。
[0019]图3是本发明提供的实现气体冷阱捕集和热脱附的装置中连接部件的剖视拆分图。
[0020]上述附图中:1、惰性管2、连接部件201、压紧盖202、第一连接头203、第一柔性密封环204、惰性密封环205、第二柔性密封环206、第二连接头207、第一空腔208、第二空腔3、加热丝4、导热片5、制冷部件6、隔热固定板7、卡簧8、外部气路管。
【具体实施方式】
[0021]以下将参照附图,通过实施例方式详细地描述本发明提供的实现气体冷阱捕集和热脱附的装置。在此需要说明的是,对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明,但并不构成对本发明的限定。
[0022]本文中描述的各种技术可以用于但不限于环境监测技术领域,还可以用于其它类似领域。
[0023]本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,单独存在B,同时存在A和B三种情况,本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系,表示可以存在两种关系,例如,A/和B,可以表示:单独存在A,单独存在A和B两种情况,另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
实施例一
[0024]图1示出了本发明提供的实现气体冷阱捕集和热脱附的装置的示意图,图2示出了本发明提供的实现气体冷阱捕集和热脱附的装置中惰性管通过连接部件连通外部气路管的剖视图,图3示出了本发明提供的实现气体冷阱捕集和热脱附的装置中连接部件的剖视拆分图。所述实现气体冷阱捕集和热脱附的装置,其特征在于,包括:惰性管1、用于连通惰性管I和外部气路管的连接部件2、加热丝3、导热片4和制冷部件5 ;所述惰性管I的两端分别配置一个所述连接部件2,且在两连接部件2之间设置以缠绕方式包裹所述惰性管I的所述加热丝3,所述导热片4包裹所述加热丝3,且连接所述制冷部件5 ;所述加热丝3上焊接有热电偶型温度传感器。
[0025]在所述实现气体冷阱捕集和热脱附的装置中,所述惰性管可以是但不限于是去活化石英管或去活化的耐高温玻璃管,其具有低活性和耐高温的特点,可避免与流通气体发生催化分解及氧化作用等反应的现象,同时可实现高温热脱附的目的;所述导热片4可以但不限于是铝片,其具有导热性好、重量轻及成本低等优点,能够较好的实现本发明中的作用。如图2所示,所述惰性管I及两端的连接部件2构成了一段气路,流通采样气体;如图1所示,所述加热丝3用于加热所述惰性管I,实现高温挥发目标物质;所述导热片4和所述制冷部件5用于通过导热制冷方式制冷所述惰性管1,实现低温富集目标物质;所述热电偶型温度传感器用于检测所述惰性管I外的温度,以便通过管内外温度补偿的方式控制所述加热丝3或所述制冷部件5的工作,进而实现对升温速率和温度恒定点位进行精确控制。
[0026]所述通过管内外温度补偿的方式可以但不限于如下方式:首先在所述装置流通气流前,利用所述热电偶型温度传感器测量所述惰性管I的外部温度,利用伸入所述惰性管I内部的测温探头测量所述惰性管的I内部温度,在测得多组内部温度与外部温度的对应数据后,可得到一个内部温度对应外部温度的对应换算表,或者更进一步的得到一个内部温度对应外部温度的函数曲线和公式,然后在所述装置流通气流后,只需通过所述热电偶型温度传感器测得所述惰性管I的外部温度,就可以根据前述的对应换算表或函数公式,计算得到所述惰性管I的内部温度,从而控制所述加热丝3或所述制冷部件5的工作,实现对所述装置的升温速率和温度恒定点位进行精确控制的目的。
[0027]所述装置的基本工作原理:在所述装置流通采样气流后,先通过所述热电偶型温度传感器、所述导热片4和所述制冷模块5使所述惰性管I维持在低温冷阱状态,从而冷凝富集采样气流中的目标物质;在捕集到足量的目标物质后,在所述装置中流通载气气流,然后通过所述电偶型温度传感器和所述加热丝3对所述惰性管I进行升温,直到进入高温热脱附状态,并予以维持,从而挥发捕集到的目标物质,将目标物质转移到诸如气质频谱仪等其它设备中。此外由于所述惰性管I的低活化性,由所述惰性管I和所述连接部件2组成的气路还具有低活性特点,可避免发生催化分解及氧化作用等反应的现象。因此所述实现气体冷阱捕集和热脱附的装置,不但可以实现通过温度补偿方式对升温速率和温度恒定点位进行精确控制,还具有低活性的特点,从而避免发生催化分解及氧化作用等反应的现象,保障装置的安全和使用寿命,具有更强的实用性。
[0028]具体的,所述加热丝3上以钎焊方式焊接所述热电偶型温度传感器。所述热电偶型温度传感器以钎焊方式焊接在所述加热丝3上,可使造成的加热冷点极为微小,从而可减小加热冷点的体积,避免出现加热不均的现象。
[0029]具体的,所述加热丝3与所述连接部件2之间设有隔热固定板6。所述隔热固定板6 —方面用于隔绝所述加热丝3对所述连接部件2造成的加热影响,另一方面用于固定所述惰性管1,缓解所述惰性管I承受的应力,进而避免造成损伤现象。所述隔热固定板6可以是但不限于是一块呈框型的玻璃纤维聚合板,由于玻璃纤维聚合板具有耐热性强和机械强度好的特点,从而可通过设置在玻璃纤维聚合板上的对孔固定所述惰性管I的两端,从而达到良好的固定效果。进一步具体的,所述隔热固定板6与所述连接部件2之间设有卡簧7。通过所述卡簧7,可进一步提升固定效果,保障所述惰性管I的安全。
[0030]具体的,所述惰性管I中设有吸附材料层101和用于固定所述吸附材料层101的惰性化金属筛网102。通过所述吸附材料层101,可进一步提升低温富集目标物质的量,提高定性定量分析的检测频率。此外,工作温度是所述吸附材料层中101的填充材料(例如针对挥发性有机物,所述填充料为参考《环境空气挥发性有机物的测定吸附管采样-热脱附/气相色谱-质谱法》(HJ 644-2013)进行配置的材料)的重要工作参数,通过对所述惰性管I进行精确的温度控制,可以使所述吸附材料层101中的吸附材料达到最佳的吸附状态或脱附状态,大大提高所述吸附材料层101的工作效率。
[0031]具体的,所述连接部件2包括压紧盖201、第一连接头202、第一柔性密封环203、惰性密封环204、第二柔性密封环205和第二连接头206 ;所述第一连接头202、所述第一柔性密封环203和所述惰性密封环204的轴心处分别设有用于插入外部气路管的第一通孔,其中所述第一连接头202的中部轴心处还设有用于依次插入所述第一柔性密封环203、所述惰性密封环204和所述惰性管I的第一空腔207,所述第一连接头202的阴端轴心处还设有用于插入所述第二柔性密封环205的第二空腔208 ;所述第二柔性密封环205和第二连接头206的轴心处分别设有用于插入所述惰性管I的第二通孔;所述第一连接头202的阳端穿过所述压紧盖201,所述第一柔性密封环203和所述惰性密封环204与所述第一连接头202间歇配合构成第一级密
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