一种用于离子泵四级质谱系统的在线进样装置的制作方法

1.本发明涉及一种用于离子泵四级质谱系统的在线进样装置，属于在线质谱气体检测技术领域。


背景技术：

2.目前我国针对大气环境污染物开始进行系统的管控和防治。各种组分复杂的有毒、有害气体广泛存在于大气环境中，危害人们健康。随着仪器科学技术的高速发展，针对有毒有害气体的监测技术在实际生产和科学研究的应用越来越广泛。质谱分析技术作为重要的分析测试技术，具有响应速度快、灵敏度高和可提供样品分子的相对分子质量等特点，被广泛应用于各个学科领域。如今质谱仪已经逐渐被应用于大气环境的实时监测。通常质谱仪的离子源和质量分析器需要在高真空条件下运行，因此在气体样品连续引入质谱系统的情况下要维持质谱系统高真空的运行环境。因此快速、高效的将环境气体样品连续引入质谱仪的进样方法十分关键。为了实现气体样品的在线、实时、直接的质谱直接检测，气体样品的进样方法的研究与开发已成为产品研发的重要方向。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提供一种用于离子泵四级质谱系统的在线进样装置，该装置结构简单，环境适应性强，基于该装置进样能够实现离子泵四级质谱系统连续、实时进样，进而实现对气体样品的快速、高效的监测。
4.本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
5.一种用于离子泵四级质谱系统的在线进样装置，所述在线进样装置包括气体采样模块、流量控制器、富集膜模块、微孔进样件、电磁阀、两位三通阀、三通阀体、真空规、减压泵以及抽气泵；
6.气体采样模块通过进气管路与富集膜模块的进气端连接；抽气泵通过抽气管路与富集膜模块的进气端连接，流量控制器安装在连接富集膜模块与抽气泵的抽气管路上，富集膜模块在抽气泵和流量控制器的配合下达到分割真空并控制进样流量稳定的效果；富集膜模块的出气端通过气路连接管路与两位三通阀的第一端口连接；两位三通阀的第二端口、微孔进样件、待进样的离子泵四级质谱系统的进样口按顺序连接在一起，可以起到分割真空、控制进样量的作用，避免大量气体样品进入离子泵四极质谱系统导致系统真空破坏无法运行；两位三通阀的第三端口通过排气管路与三通阀体的第一端口连接；电磁阀安装在两位三通阀上用于控制其开关状态，离子泵四极质谱系统在不工作时两位三通阀处于常闭状态，维持真空；真空规安装在三通阀体的第二端口处用于监测所述装置内部的进样真空，在真空保证正常时，两位三通阀可以持续常开，实现气体样品连续引入离子泵四极质谱系统进行实时、在线监测；三通阀体的第三端口与减压泵连接，减压泵用于排出多余的气体样品量以及维持所述装置的进样真空。
7.进一步地，气体采样模块，用于气体采样，可以选用多路气体采样装置，从而能够
实现多个空间气体采样。
8.进一步地，微孔进样件，是表面上加工有进样孔的片状结构件，进样孔的孔径为10μm～20μm。
9.进一步地，富集膜模块包括上压盖、富集膜和下压盖；上压盖、富集膜、下压盖按顺序装配在一起；
10.其中，上压盖上加工有环形气体通道，分别与进气管路以及抽气管路连通；下压盖上加工有排气通道，与气路连接管路配合连接。
11.进一步地，富集膜的气体透过率为600g/m2～800g/m2，可以有效隔离真空；厚度为125μm～250μm，透过气体的有效区域尺寸为3cm
×
3cm～6cm
×
6cm，能够高效富集痕量气体样品，富集效率高有利于提高监测灵敏度。
12.有益效果：
13.本发明所述的在线进样装置在抽气泵、流量控制器、富集膜模块、微孔进样件以及减压泵等部件的配合作用下，可以在维持进样真空度的情况下(真空度维持到小于60pa)实现连续、实时进样，确保离子泵四极质谱系统正常运行，实现气体样品的快速、高效监测。该在线进样装置结构简单，成本低，环境适应性强，运行稳定，具有很好的应用前景。
附图说明
14.图1为实施例1中用于离子泵四级质谱系统的在线进样装置的结构示意图。
15.其中，1
‑
气体采样模块，2
‑
流量控制器，3
‑
上压盖，4
‑
富集膜，5
‑
下压盖，6
‑
气路连接管，7
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微孔进样件，8
‑
电磁阀，9
‑
两位三通阀，10
‑
三通阀体，11
‑
真空规。
具体实施方式
16.下面结合具体实施方式对本发明作进一步阐述，其中，所述方法如无特别说明均为常规方法，所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。另外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
17.实施例1
18.一种用于离子泵四级质谱系统的在线进样装置，所述在线进样装置包括气体采样模块1、流量控制器2、富集膜模块、微孔进样件7、电磁阀8、两位三通阀9、三通阀体10、真空规11、减压泵以及抽气泵，如图1所示；
19.气体采样模块1，用于气体采样，可以选用多路气体采样装置，从而能够实现多个空间气体采样；
20.流量控制器2选用质量流量控制器；
21.微孔进样件7，是表面上加工有进样孔的片状结构件，进样孔的孔径为15μm；
22.富集膜模块包括上压盖3、富集膜4和下压盖5，上压盖3上加工有环形气体通道，下压盖5上加工有排气通道，富集膜4选用厚度为125μm以及气体透过率为800g/m2的pdms膜(聚二甲基硅氧烷薄膜)，该富集膜4透过气体的有效区域尺寸为4cm
×
4cm；
23.上压盖3、富集膜4、下压盖5按顺序装配在一起；气体采样模块1通过进气管路与富集膜模块中上压盖3的环形气体通道连通且连接处确保气密性；抽气泵通过抽气管路与富集膜模块中上压盖3的环形气体通道连通且连接处确保气密性，流量控制器2安装在抽气管路上，富集膜模块在抽气泵和流量控制器2的配合下达到分割真空并控制进样流量稳定的效果；富集膜模块中下压盖5的排气通道通过气路连接管路6与两位三通阀9的第一端口连接；两位三通阀9的第二端口、微孔进样件7、待进样的离子泵四级质谱系统的进样口按顺序连接在一起，可以起到分割真空、控制进样量的作用，避免大量气体样品进入离子泵四极质谱系统导致系统真空破坏无法运行；两位三通阀9的第三端口通过排气管路与三通阀体10的第一端口连接；电磁阀8安装在两位三通阀9上用于控制其开关状态，离子泵四极质谱系统在不工作时两位三通阀9处于常闭状态，维持真空；真空规11安装在三通阀体10的第二端口处用于监测所述装置内部的进样真空，在真空保证正常时，两位三通阀9可以持续常开，实现气体样品连续引入离子泵四极质谱系统进行实时、在线监测；三通阀体10的第三端口与减压泵连接，减压泵用于排出多余的气体样品量以及维持所述装置的进样真空。
24.本实施例所述的在线进样装置，可以将其进样真空维持在60pa以下，确保离子泵四级质谱系统正常运转，实现对气体样品的实时、在线监测。
25.综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。