一种用于离子迁移谱仪的集成发生装置的制作方法

1.本实用新型涉及离子迁移谱仪器分析所需的掺杂气、标准物质气体和定量管装置和技术，特别是涉及一种离子迁移谱用掺杂气体发生、标准物质气体发生和定量管的集成装置。


背景技术：

2.在离子迁移谱仪器的运行和分析中，需要对气体进行净化处理和流量控制，为离子迁移管的漂气、载气、掺杂气体、标准物质气体和定量管，其中掺杂气是分析所必须的反应气体，标准物质气体是进行分析标定时所必须的物质，定量管是对气体采样、定量取样和定量分析所必需的装置，通常情况下，这三种需求是需要三个分开的、独立的装置、通过各自的气体管路和温度控制来实现的。以标准物质气体为例，通常用手动操作的方法，将标准物质气体样品、以采样的方式采样分析，手动标定，不利于仪器分析的自动化和标准化。
3.张仲夏等人发明的掺杂气发生装置(专利号zl200910088628.0)，由掺杂罐、进气管、出气管构成，掺杂罐内是由设置有小孔的瓶盖、瓶体、固态掺杂剂等掺杂气发生单元构成，掺杂罐外有加热膜和温度传感器等以进行温度控制。通过电磁阀控制载气进入进气管、携带掺杂剂气体、经出气管流出到离子迁移管中使用。该装置为仪器提供单一的掺杂剂气体发生装置。
4.张仲夏等人发明的掺杂气发生装置(专利号zl201110410109.9)，由掺杂罐、进气管、出气管构成，掺杂罐内是由设置有瓶体、固态掺杂剂等掺杂气发生单元构成，掺杂罐的下端设置有可拆卸地连接到掺杂罐上的底盖，底盖上设置有固定所述掺杂气发生单元的支架。该装置固定了掺杂罐、为仪器提供单一的掺杂剂气体发生装置。
5.渠团帅等人发明的一种可恒温的掺杂剂组件装置(专利号zl201320624209.6)，由本体、上盖、密封圈和掺杂剂玻璃瓶构成；本体为一个顶端开口的、有一个进气管和一个出气管的开放式腔体，腔体内放置有掺杂剂玻璃瓶；本体开口端与上盖之间通过内嵌密封圈来实现密封。通过温度控制掺杂剂气体的释放量。该装置为仪器提供单一的掺杂剂气体。
6.彭华等人发明的使用掺杂剂的离子迁移谱仪(ims)的检测系统及检测方法(专利号 zl200910093179.9)，将掺杂剂与采样载体结合；用结合有掺杂剂的采样载体采集样品；将采集样品后的采样载体导入到离子迁移谱仪的进样口，以实施离子迁移谱检测。该方法不需要设置单独的掺杂剂气路，掺杂剂气体的发生是在有温度的进样器内大量产生、以进行样品检测的，但是需要每次人工添加掺杂剂，增加量无法控制。
7.本发明将掺杂剂气体发生单元、标准物质气体发生单元和定量管单元集成为一个装置，掺杂剂气体发生单元、标准物质气体发生单元和定量管单元之间的腔体各自独立隔离，且三个单元共用一个加热控制部。三个单元与离子迁移谱的管路和控制组件结合，提供掺杂气、标准物质气体和采样进样所需的定量管。
8.综上，现有技术中，离子迁移谱仪器用于提供掺杂气、标准物质气体和定量管的装置是三个独立的装置，需要各自设置温度控制装置，不仅结构复杂，而且体积大，不利于仪
器分析的自动化和标准化。


技术实现要素：

9.针对上述技术问题，本实用新型提供了一种用于离子迁移谱仪器的集成装置，所述装置体积小型化、密封性高、气体发生和体积控制稳定，适合于仪器内部的组件集成和气体分析。
10.本实用新型技术方案如下：
11.一种用于离子迁移谱仪的集成发生装置，所述集成发生装置包括加热控制部和气体发生部；所述气体发生部包括掺杂剂气体发生单元、标准物质气体发生单元和定量管单元中的至少两种；所述掺杂剂气体发生单元的个数为1个，所述定量管单元的个数为1个，所述标准物质气体单元的个数为1
‑
2个；
12.所述掺杂气发生单元包括一端开口的开放式腔体i，所述腔体i的开口端设有密封盖i，所述腔体i内部放置用于释放掺杂剂的瓶体i，所述腔体i设有进气口i和出气口i；
13.所述标准物质气体发生单元包括一端开口的开放式腔体ii，所述所述腔体ii的开口端设有密封盖ii，所述腔体ii内部放置用于释放标准物质气体的瓶体ii，所述腔体ii设有进气口 ii和出气口ii；
14.所述定量管单元包括一端开口的开放式腔体iii，所述腔体iii的开口端设有密封盖iii；所述腔体iii设有进气口iii和出气口iii；
15.所述不同单元的各个腔体集成为一体化结构，各腔体之间相互隔离；所述加热控制部用于控制各单元的温度，所述各单元共用一个加热控制部。
16.优选地，所述气体发生部包括一个掺杂剂气体发生单元、一个标准物质气体单元和一个定量管单元。
17.优选地，所述瓶体i包括可拆卸的瓶盖i，所述瓶盖i上设有小孔；所述瓶体i内部装有掺杂剂；所述掺杂剂为液体时，所述小孔覆盖有透气膜，所述透气膜仅允许所述掺杂剂的挥发气体逸出。
18.优选地，所述瓶体ii包括可拆卸的瓶盖ii，所述瓶盖ii上设有小孔；所述瓶体ii内部装有标准物质，所述标准物质为液体时，所述小孔覆盖有透气膜，所述透气膜仅允许所述标准物质的挥发气体逸出。
19.优选地，所述腔体iii内部放置不同体积的物体，用于调整所述腔体iii的内部容积。
20.优选地，所述物体为圆柱体。
21.优选地，所述各个腔体平行排列，且各腔体的开口端朝向一致；所述各腔体的进气口、出气口分别位于所在腔体的两端；且所述各个进气口位于所述气体发生部的同一端；所述各个出气口位于所述气体发生部的同一端。
22.优选地，所述加热控制部位于所述气体发生部的下方；所述加热控制部的温度控制范围为20
‑
70℃。
23.所述集成发生装置外联离子迁移谱的气体管路和控制组件，用于为离子迁移谱提供掺杂气、标准物质气体和采样进样的定量管。
24.所述掺杂气发生单元使用时，离子迁移谱控制的载气经过进气口i进入掺杂气发
生单元，携带挥发的掺杂剂气经出气口i排出后进入到仪器使用；
25.所述标准物质发生单元使用时，离子迁移谱控制的载气经过进气口ii进入标准物质气体发生单元，携带挥发的标准物质气体经出气口ii排出后进入到仪器使用；
26.所述定量管单元的使用方式为：当仪器切换到采集模式时，被采集的气体样品经过进气口iii进入定量管单元，经出气口iii排出，采集得到定量管容积的气体样品，保留在定量管单元中；当仪器切换到分析模式时，载气气体经过进气口iii进入定量管单元，携带定量管内的气体样品，经出气口iii排出，进入到仪器使用和分析。
27.有益效果
28.本实用新型提供了一种用于离子迁移谱的掺杂气体发生、标准物质气体发生和定量管的集成装置，所述装置体积小型化、密封性高、气体发生和体积控制稳定，适合于仪器内部的组件集成和气体分析。其中，集成后体积减小为50％以上，温度控制单元从3个减少为1个。
附图说明
29.图1为本实用新型的用于离子迁移谱的掺杂气体发生、标准物质气体发生和定量管的集成装置示意图；
30.1.掺杂剂气体发生单元，2.标准物质气体发生单元，3.定量管单元，4.加热控制部；
31.101.开放式腔体i，102.密封盖i，103.进气口i，104.出气口i，105.瓶体i，106.掺杂剂， 107.瓶盖i；
32.201.开放式腔体ii，202.密封盖ii，203.进气口ii，204.出气口ii，205.瓶体ii，206.标准物质，207.瓶盖ii；
33.301.开放式腔体iii，302.定密封盖iii，303.进气口iii，304.出气口iii。
具体实施方式
34.实施例1
35.一种为离子迁移谱仪提供掺杂气、标准气和定量管的集成发生装置，如图1所示，包括加热控制部4、一个掺杂剂气体发生单元1、一个标准物质气体发生单元2和一个定量管单元 3。
36.掺杂剂气体发生单元1包括一端开口的开放式腔体i 101，腔体i 101的开口端设有密封盖i 102，腔体i 101设有进气口i 103和出气口i 104，腔体i 101内部放置用于释放掺杂剂的瓶体i 105；瓶体i 105包括可拆卸的上开口瓶盖i 107，瓶盖i 107上设有两个小孔；瓶体i 105 内部装有掺杂剂；掺杂剂为丙酮、氨水和氯代烷烃等，小孔覆盖有透气膜，透气膜仅允许所述掺杂剂的挥发气体逸出。
37.标准物质气体发生单元2包括一端开口的开放式腔体ii 201，腔体ii 201的开口端设有密封盖ii 202，腔体ii 201设有进气口ii 203和出气口ii 204，腔体ii 201内部放置用于释放标准物质气体的瓶体ii 205，瓶体ii 205包括可拆卸的上开口瓶盖ii 207，瓶盖ii 207上设有一个小孔；瓶体ii 205内部装有标准物质，标准物质为水杨酸甲酯、甲基膦酸二甲酯和梯恩梯等，小孔覆盖有透气膜，所述透气膜仅允许所述标准物质的挥发气体逸
出。
38.定量管单元3包括一端开口的开放式腔体iii 301，腔体iii 301的开口端设有密封盖iii 302；腔体iii 301设有进气口iii 303和出气口iii 304；腔体iii 301内部放置不同体积的圆柱体，用于减小腔体iii 301的内部容积，腔体iii 301的内部容积减小到5
‑
80％。
39.腔体i 101、腔体ii 201、腔体iii 301集成为一体化结构，各腔体之间相互隔离；各个腔体平行排列，且各腔体的开口端朝向一致；各腔体的进气口、出气口分别位于所在腔体的两端；且所述各个进气口位于所述气体发生部的同一端；所述各个出气口位于所述气体发生部的同一端。
40.加热控制部4位于所述气体发生部的下方，用于控制各单元的温度，各单元共用一个加热控制部，加热控制部的温度控制范围为20
‑
70℃。
41.集成发生装置外联离子迁移谱的气体管路和控制组件，用于为离子迁移谱提供掺杂气、标准物质气体和采样进样的定量管。
42.掺杂剂气体发生单元1使用时，离子迁移谱控制的载气经过进气口i 103进入掺杂气发生单元，携带挥发的掺杂剂气经出气口i 104排出后进入到仪器使用；
43.标准物质发生单元2使用时，离子迁移谱控制的载气经过进气口ii 203进入标准物质气体发生单元，携带挥发的标准物质气体经出气口ii 204排出后进入到仪器使用；
44.定量管单元3的使用方式为：当仪器切换到采集模式时，被采集的气体样品经过进气口 iii 303进入定量管单元，经出气口iii 304排出，采集得到定量管容积的气体样品，保留在定量管单元中；当仪器切换到分析模式时，载气气体经过进气口iii 303进入定量管单元，携带定量管内的气体样品，经出气口iii 304排出，进入到仪器使用和分析。