一种便携式超快速气相色谱仪的制作方法

1.本发明涉及气相色谱分析技术领域，其具体为一种便携式超快速气相色谱仪。


背景技术：

2.色谱柱利用色谱柱先将混合物气体分离，然后利用检测器依次检测已分离出来的组分，混合物气体由载气带入，通过对待检测混合物中组分有不同保留性能的色谱柱，使各组分分离，依次导入检测器，以得到各组分的检测信号。按照导入检测器的先后次序，经过对比，可以区别出是什么组分，根据峰高度或峰面积可以计算出各组分含量。
3.对于危险气体(如生化武器气体)现场定量分析的应用场合，如分析时间过长会对人的生命构成威胁。而传统的气相色谱仪难以满足要求，其分析时间较长，从采样到富集，再到解吸附、分离，约为二十分钟，且不便于携带，本发明提供一种便携式超快速气相色谱仪。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种便携式超快速气相色谱仪，以解决上述背景技术中提出的传统气相色谱仪柱箱体积较大，无法小型化以及检测速度慢的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种便携式超快速气相色谱仪，包括仪器本体，所述仪器本体上设有he气充气接口、废气出口和采样接口，所述仪器本体内部设有气罐、二位五通电磁阀、气缸、捕集阱、六通阀、微型saw检测器、epc和色谱柱，所述废气出口、采样接口、捕集阱、epc和色谱柱均与六通阀的阀口位置对应，所述气缸的伸缩端通过传动装置与六通阀的阀体转动轴连接，所述he气充气接口通过气管与气罐连通，所述气罐通过气管分别与二位五通电磁阀和epc连通，所述epc通过气管与六通阀连通，所述色谱柱的气体进口通过气管与六通阀连通，所述微型saw检测器一端连接于色谱柱的气体出口上，另一端与空气过滤器连接。
7.作为本发明的一种优选实施方式，所述he气充气接口为具有单向阀的快速接头，所述气罐两端设有固定接头，所述气罐通过固定接头固定于仪器本体的内部。
8.作为本发明的一种优选实施方式，所述气罐连接的气管上设有压力传感器、减压阀、压力表和两通手柄机控阀，所述压力传感器通过线路与仪器内控制电路连接。
9.作为本发明的一种优选实施方式，所述二位五通电磁阀连接于气缸控制端口上，所述六通阀的转动位置包括sample位置和inject位置。
10.作为本发明的一种优选实施方式，所述微型saw检测器连接的气管和epc连接的气管上均设有过滤器，所述微型saw检测器与epc的气管连接处和采样接口的连接处均连接有气泵。
11.所述六通阀与epc连接的气泵之间设有针形阀。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
13.本气相色谱仪能体积小、重量轻便于携带，同时本发明采用微型saw(表面声波)检
测器，能快速检测传感器表面气体的介电常数，输出频率信号，从而推算出气体的浓度，60秒内完成一次检测，即从采样开始到色谱数据上传完毕，整个分析周期小于60秒，能实现超快速分析。
附图说明
14.图1为本发明的六通阀处于sample位置气路结构图；
15.图2为本发明的六通阀处于inject位置气路结构图。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
17.请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：
18.一种便携式超快速气相色谱仪，包括仪器本体，仪器本体上设有he气充气接口、废气出口和采样接口，仪器本体内部设有气罐、二位五通电磁阀、气缸、捕集阱、六通阀、微型saw检测器、epc和色谱柱，废气出口、采样接口、捕集阱、epc和色谱柱均与六通阀的阀口位置对应，气缸的伸缩端通过传动装置与六通阀的阀体转动轴连接，he气充气接口通过气管与气罐连通，气罐通过气管分别与二位五通电磁阀和epc连通，epc通过气管与六通阀连通，色谱柱的气体进口通过气管与六通阀连通，微型saw检测器一端连接于色谱柱的气体出口上，另一端与空气过滤器连接，本发明采用无柱箱设计，采用不锈钢色谱柱，利用色谱柱本身的电阻，在两端施加电压，加热色谱柱，同时采用超细温度传感器直接缠绕在色谱柱表面，实现温度测量快速响应，以实现快速温度控制，配合软件算法，实现10℃/s的线性升温。
19.he气充气接口为具有单向阀的快速接头，气罐两端设有固定接头，气罐通过固定接头固定于仪器本体的内部，外部充气装置通过单向阀的快速接头实现快速拆装，单向阀使得he气只进不出。气罐采用独立固定方式，可通过螺丝进行拆装，实现了快速更换的效果，气罐连接的气管上设有压力传感器、减压阀、压力表和两通手柄机控阀，压力传感器通过线路与仪器控制电路连接，压力传感器可对气罐内he气的压力进行实时监测，计算出he气剩余容量，通过减压阀将管路中的he气的压力减压至0.58mpa，压力表对减压阀后端he气的压力进行监测，两通手柄机控阀控制he气的流出，流出后的he气分为两路，一路流到流向epc，另一路流向两位五通电磁阀，驱动气缸。
20.二位五通电磁阀连接于气缸控制端口上，六通阀的转动位置包括sample位置和inject位置，二位五通电磁阀配合气路驱动气缸伸缩端运动，以实现六通阀位置切换，六通阀切换到sample位置，采样接口、捕集阱和气泵形成通路，六通阀切换到inject位置，色谱柱和epc形成通路。
21.微型saw检测器连接的气管和epc连接的气管上均设有过滤器，微型saw检测器与epc的气管连接处和采样接口的连接处均连接有气泵，过滤器主要实现对吹扫微型saw检测器的空气以及epc输出的he气提供过滤的作用，提高了气体的纯净性，采样气泵作用是将样本气体抽入捕集阱，检测器吹扫气泵的作用是将空气吹入检测器。六通阀与epc连接的气泵
之间设有针形阀，针形阀是对气流起阻尼作用，更利于流量的精确控制。
22.综合上述，载气为氦气，存储在气罐中，从充气口充气，充气口为具有单向阀的快速接头，压力传感器检测气罐压力，检测的压力值上传到工作站，气罐可以从机箱拆卸，拆卸气罐前，先要按下按钮机控阀，将气罐中的残余气释放掉(气罐有压力，如果不释放，难以取下)，气罐中的氦气通过减压阀减压到0.58mpa，机械压力表显示减压后的压力值，工作过程中，先打开手柄机控阀，气路分为两路，一路流到流向epc，另一路流向两位五通电磁阀，驱动气缸，六通阀切换到sample位置，采样接口、捕集阱和气泵形成通路，气泵从采样口抽入样本，样本经过六通阀，流入捕集阱，在捕集阱进行富集，最后从废气口排出，六通阀切换到inject位置，载气流出针型阀后，经过六通阀，进入捕集阱，此过程中载气会吹出捕集阱中吸附的气体，再次流经六通阀，进入色谱柱，样本气体在色谱柱中进行分离，不同的气体流出色谱柱的时间(保留时间)不同，以此时间来区分气体的种类，同时微型saw检测器，能快速检测传感器表面气体的介电常数，输出频率信号，从而推算出气体的浓度。
23.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。