一种气相色谱法测定医用及航空呼吸用氧分析系统的制作方法

1.本实用新型涉及气相色谱分析领域，特别是涉及一种气相色谱法测定医用及航空呼吸用氧分析系统。


背景技术：

2.医用及航空呼吸用氧依据gb8982-2009的技术要求需要检测其中氧气、一氧化碳、二氧化碳、水分与总烃的含量，其采用的是两种分析方式，铜氨溶液分析检测氧含量，气相色谱法分析检测一氧化碳、二氧化碳与总烃的含量，并须要配合露点仪分析检测水分，操作极其不方便，且铜氨溶液采用的是人工分析方式，存在较大的分析误差。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种气相色谱法测定医用及航空呼吸用氧分析系统，以实现自动采样、分析并检测医用及航空呼吸用氧中的总烃、一氧化碳、二氧化碳、露点及氧的组分含量。
4.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
5.一种气相色谱法测定医用及航空呼吸用氧分析系统，包括：自动切换阀组、两个第一定量环、第二定量环、第一色谱柱、第二色谱柱、第三色谱柱、第四色谱柱、第五色谱柱、第一氢火焰离子化检测器、第二氢火焰离子化检测器、热导池检测器、甲烷转化装置和露点变送器；
6.所述自动切换阀组包括十通阀组和六通阀；所述十通阀组包括第一十通阀和第二十通阀；所述自动切换阀组的接口从任意接口处按照顺时针或者逆时针顺序从一开始进行命名；
7.所述第一十通阀的第一接口与所述六通阀的第六接口连接；所述第一十通阀的第二接口与所述第二十通阀的第一接口连接；所述第一十通阀的第九接口通过第一色谱柱与所述第一十通阀的第六接口连接；所述第一十通阀的第八接口通过第二色谱柱与所述第一氢火焰离子化检测器连接；
8.所述第二十通阀的第二接口与所述露点变送器连接；所述第二十通阀的第九接口通过第三色谱柱与所述第二十通阀的第六接口连接；所述第二十通阀的第八接口、所述第四色谱柱、所述甲烷转换装置和所述第二氢火焰离子化检测器依次连接；
9.所述十通阀组的第四接口和第七接口均与载气连接；所述十通阀组的第五接口与第一进气口连接；所述十通阀组的第十接口通过所述第一定量环与所述十通阀组的第三接口连接；
10.所述六通阀的第一接口通过所述第二定量环与所述六通阀的第四接口连接；所述六通阀的第二接口与载气连接；所述六通阀的第三接口通过所述第五色谱柱与所述热导池检测器连接；所述六通阀的第五接口与样品进气口连接。
11.可选的，所述第一进气口为针型阀进气口。
12.可选的，所述第一十通阀的第十接口通过所述第一定量环与所述第一十通阀的第三接口连接；所述第二十通阀的第十接口通过所述第一定量环与所述第二十通阀的第三接口连接。
13.可选的，所述第一色谱柱和所述第四色谱柱均为高分子聚合物色谱柱。
14.可选的，所述第二色谱柱为玻璃微球色谱柱。
15.可选的，所述第三色谱柱和所述第五色谱柱均为分子筛色谱柱。
16.可选的，所述气相色谱法测定医用及航空呼吸用氧分析系统中的连接方式为气路管道连接。
17.可选的，还包括色谱数据分析模块，所述色谱数据分析模块分别与所述第一氢火焰离子化检测器、所述第二氢火焰离子化检测器、所述热导池检测器、所述甲烷转化装置和所述露点变送器连接，所述色谱数据分析模块用于显示和保存样品中的总烃、一氧化碳、二氧化碳、氧含量和含水量。
18.根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：
19.本实用新型提供的气相色谱法测定医用及航空呼吸用氧分析系统，通过自动切换阀组的接口与第一定量环、第二定量环、第一色谱柱、第二色谱柱、第三色谱柱、第四色谱柱、第五色谱柱、第一氢火焰离子化检测器、第二氢火焰离子化检测器、热导池检测器、甲烷转化装置和露点变送器的连接，可以实现分析和检测医用及航空呼吸用氧中的总烃、一氧化碳、二氧化碳、露点和氧的组分含量。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型提供的气相色谱法测定医用及航空呼吸用氧分析系统气路流程取样状态示意图；
22.图2为本实用新型提供的气相色谱法测定医用及航空呼吸用氧分析系统气路流程分析状态示意图。
23.符号说明：
24.01-第一十通阀，02-第二十通阀，03-六通阀，04-第一定量环，05-第二定量环，06-样品进气口，07-第一色谱柱，08-第二色谱柱，09-第三色谱柱，11-第四色谱柱，12-第五色谱柱，13-第一氢火焰离子化检测器，14-甲烷转化装置，15-第二氢火焰离子化检测器，16-热导池检测器，17-露点变送器，18-第一载气，19-第二载气，20-第三载气，21-第四载气，22-第五载气，23-针型阀进气口，1-第一接口，2-第二接口，3-第三接口，4-第四接口，5-第五接口，6-第六接口，7-第七接口，8-第八接口，9-第九接口，10-第十接口。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的
实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.本实用新型的目的是提供一种气相色谱法测定医用及航空呼吸用氧分析系统，以实现自动采样、分析并检测医用及航空呼吸用氧中的总烃、一氧化碳、二氧化碳、露点及氧的组分含量。
27.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
28.如图1-2所示，本实用新型提供的一种气相色谱法测定医用及航空呼吸用氧分析系统，包括：自动切换阀组、两个第一定量环04、第二定量环05、第一色谱柱07、第二色谱柱08、第三色谱柱09、第四色谱柱11、第五色谱柱12、第一氢火焰离子化检测器13、第二氢火焰离子化检测器15、热导池检测器16、甲烷转化装置14和露点变送器17。
29.所述自动切换阀组包括十通阀组和六通阀03；所述十通阀组包括第一十通阀01和第二十通阀02；所述自动切换阀组的接口从任意接口处按照顺时针或者逆时针顺序从一开始进行命名。本实用新型以顺时针顺序进行命名为例。
30.所述第一十通阀01的第一接口1与所述六通阀03的第六接口6连接；所述第一十通阀01的第二接口2与所述第二十通阀02的第一接口1连接；所述第一十通阀01的第九接口9通过第一色谱柱07与所述第一十通阀01的第六接口6连接；所述第一十通阀01的第八接口8通过第二色谱柱08与所述第一氢火焰离子化检测器13连接。
31.所述第二十通阀02的第二接口2与所述露点变送器17连接；所述第二十通阀02的第九接口9通过第三色谱柱09与所述第二十通阀02的第六接口6连接；所述第二十通阀02的第八接口8、所述第四色谱柱11、所述甲烷转换装置和所述第二氢火焰离子化检测器15依次连接。
32.所述十通阀组的第四接口4和第七接口7均与载气连接；所述十通阀组的第五接口5与第一进气口连接；所述十通阀组的第十接口10通过所述第一定量环04与所述十通阀组的第三接口3连接。
33.所述六通阀03的第一接口1通过所述第二定量环05与所述六通阀03的第四接口4连接；所述六通阀03的第二接口2与载气连接；所述六通阀03的第三接口3通过所述第五色谱柱12与所述热导池检测器16连接；所述六通阀03的第五接口5与样品进气口06连接。
34.在实际应用中，所述第一进气口为针型阀进气口23。
35.在实际应用中，所述第一十通阀01的第十接口10通过所述第一定量环04与所述第一十通阀01的第三接口3连接；所述第二十通阀02的第十接口10通过所述第一定量环04与所述第二十通阀02的第三接口3连接。
36.在实际应用中，所述第一色谱柱07和所述第四色谱柱11均为高分子聚合物色谱柱。所述第二色谱柱08为玻璃微球色谱柱。所述第三色谱柱09和所述第五色谱柱12均为分子筛色谱柱。
37.在实际应用中，所述气相色谱法测定医用及航空呼吸用氧分析系统中的连接方式为气路管道连接，其中气路管道和接口进行连接时，通过卡套进行密封连接。具体为第一十通阀01：第一接口1通过气路管道与六通阀03的第六接口6连接，第二接口2通过气路管道与第二十通阀02的第一接口1连接，第三接口3与第十接口10通过气路管道连接，第一定量环
04设置在第一十通阀01的第三接口3与第十接口10之间的气路管道上，第四接口4通过气路管道与第一载气18连接，第五接口5通过气路管道与针型阀进气口23连接，第六接口6与第九接口9通过气路管道连接，第一色谱柱07设置在该段气路管道上，第七接口通过气路管道与第二载气19连接，第八接口8通过气路管道与第二色谱柱08的第一进气口连接，第二色谱柱08的出气口通过气路管道与第一氢火焰离子化检测器13连接。第一载气18用来携带设置在第一十通阀01的第三接口3与第十接口10之间的第一定量环04中的样品，经过第一色谱柱07预分离后，将氧气等组分由针型阀23排出如图2状态所示，当甲烷从色谱柱07分离出来时，第二载气19携带第一色谱柱07中的甲烷等组分通过第二色谱柱08由第一氢火焰离子化检测器测出如图1状态。
38.第二十通阀02为十通阀，第一接口1通过气路管道与第一十通阀01的第二接口2连接，第二接口2通过气路管道与露点变送器17连接，第三接口3与第十接口10通过气路管道连接，第二十通阀02上的第一定量环04设置在第二十通阀02的第三接口3与第十接口10的气路管道上，第四接口4通过气路管道与第四载气21连接，第五接口5通过气路管道与针型阀进气口23连接，第六接口6与第九接口9通过气路管道连接，第三色谱柱09设置在该段气路管道上，第七接口7通过气路管道与第五载气22连接，第八接口8通过气路管道与第四色谱柱11的第一进气口连接，第四色谱柱11的出气口通过气路管道与甲烷转化装置14连接，甲烷转化装置14的出气口再与第二氢火焰离子化检测器15连接。
39.六通阀03的第一接口1通过气路管道与第四接口4连接，第二定量环05设置在该段气路管道上，第二接口2通过气路管道与第三载气20连接，第三接口3通过气路管道与第五色谱柱12的第一进气口连接，第五色谱柱12的出气口通过气路管道与热导池检测器16连接，第五接口5通过气路管道与样品进气口06连接，第六接口6通过气路管道与第一十通阀01的第一接口1连接。
40.在实际应用中，还包括色谱数据分析模块，所述色谱数据分析模块分别与所述第一氢火焰离子化检测器13、所述第二氢火焰离子化检测器15、所述热导池检测器16、所述甲烷转化装置14和所述露点变送器17连接，所述色谱数据分析模块用于显示和保存样品中的总烃、一氧化碳、二氧化碳、氧含量和含水量。
41.本实用新型的工作原理如下：
42.取样过程
43.样品由样品进气口06依次流经六通阀03的第五接口5、第四接口4、第二定量环05、第一接口1，再从第六接口6流出至第一十通阀01的第一接口1、第十接口10、第一十通阀01上的第一定量环04、第三接口3、从第二接口2流出至第二十通阀02的第一接口1、第十接口10、第二十通阀02上的第一定量环04、第三接口3，最后从第二接口2流至露点变送器17。
44.露点的测定
45.当测定的样品流经至露点变送器17时如图1状态，样品中的含水量可实时显示在色谱数据分析软件中，可随时读取并及时保存。
46.氧气组分含量的测定
47.如图2所示，第三载气20携带第二定量环05中的样品，进入第五色谱柱12，氧气组分由热导池检测器16测出。
48.总烃组分含量的测定
49.第一载气18携带第一十通阀01上第一定量环04中的样品经过第一色谱柱07，将预分离的氧气等组分由针型阀进气口23排出，当氧气等组分完全排出而甲烷刚从第一色谱柱07分离出时，如图2所示，第一十通阀01复位至图1状态，第二载气19携带刚从第一色谱柱07分离出来的甲烷进入到第二色谱柱08中，总烃由第一氢火焰离子化检测器13测出。
50.一氧化碳、二氧化碳组分含量的测定
51.第四载气21携带第一定量环05中的样品进入第三色谱柱09，将预分离的氧气等组分由针型阀进气口23排出如图2，当氧气等组分完全排出而一氧化碳刚从第三色谱柱09分离出时，第二十通阀02复位至图1状态，第五载气22携带刚从第三色谱柱09分离出来的一氧化碳、二氧化碳组分进入第四色谱柱11，进行再次分离后，一氧化碳、二氧化碳组分经过甲烷转化装置14转化后，由第二氢火焰离子化检测器15测出。
52.本实用新型提供的气相色谱法测定医用及航空呼吸用氧分析系统，自动进样，定性定量准确，组分分离度r≥1.5，克服了目前市场上采用的分析方式的弊端。铜氨溶液分析检测氧含量，气相色谱法分析检测一氧化碳、二氧化碳与总烃的含量，并须要配合露点仪分析检测水分，操作及其不方便，且铜氨溶液采用的是人工分析方式，存在较大的分析误差。
53.其中，本实用新型中的第一接口，第二接口，
……
，第十接口仅是对第一十通阀、第二十通阀和六通阀中接口的命名，第一接口并不限定为实际中自动切换阀中对应的固定编号。第一接口可以为实际中自动切换阀中任意编号的接口，例如，第一接口可以为实际中自动切换阀中编号为1的接口，也可以为自动切换阀中编号为2的接口，或者其他编号对应的接口。第二接口至第十接口同理。第一接口，第二接口，
……
，第十接口顺时针或者逆时针设置。
54.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
55.本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。