一种基于离子迁移谱快速检测挥发性物质的进样装置

1.本发明涉及离子迁移谱检测设备技术领域，尤其涉及一种基于离子迁移谱快速检测挥发性物质的进样装置。


背景技术：

2.离子迁移谱，是基于大气压状态下气相离子在外加电场中运动速率不同而进行分离检测的技术，具有检测速度快、灵敏度高、价格便宜等优点，是一种极具应用前景的实时动态检测技术。进样器是离子迁移谱的必备部件，其性能直接决定了进样效率和离子迁移谱的整体性能。申请号为201210563261.5的《一种用于热解析进样的卤素灯进样器》、201721139511.7的《一种梯度热解析进样器》公开的产品为现有技术中常压电离源电离气态样品前最常用的热解析进样，其集采样与浓缩于一体，具有速度快、结构简单、效率高等优点。这是因为气态样品分子相比于分子间作用极大的固态和液态中的溶剂化作用，具有更高的电离效率，适宜于现在发展的各种常压电离源。但上述进样器适用于挥发性适中、甚至难挥发样品的检测分析，而对于极易挥发的样品由于密封性及气口设计，可能导致进样过程中一部分样品无法进入到离子迁移谱中，从而影响对挥发性物质的检测灵敏度和定量准确性。
3.因此，开发一种基于离子迁移谱，对七氟烷等易挥发的物质快速检测并准确定量的进样装置具有重大的实用价值。


技术实现要素：

4.根据上述提出的技术问题，本发明的目的在于针对目前已有方法的局限性，提供一种基于离子迁移谱快速检测挥发性物质的进样装置。
5.本发明采用的技术手段如下：
6.一种基于离子迁移谱快速检测挥发性物质的进样装置，包括进样机构和加热传输机构；
7.进样机构包括密封进样腔室、带拉手载样盘和密封条；密封进样腔一侧设有开口，带拉手载样盘从开口处进入密封进样腔内；带拉手载样盘为平板结构，中间开有通孔；
8.带拉手载样盘用于承载待测样品，其能够在预设范围内位移，使得其与加热传输机构保持接触或分离；密封条用于密封带拉手载样盘与密封进样腔室的接触处，以保证密封进样腔室的密封性；
9.加热传输机构用于与进样机构配合将气态待测样品传输、加热，包括分别插入密封进样腔室上下两侧的上四氟管、下四氟管和设置在上四氟管外侧的加热套筒；加热套筒优选设置在上四氟管中段；
10.上四氟管下端和下四氟管上端分别插入密封进样腔室的上下两侧，与带拉手载样盘的载样区域中心竖直方向上同轴；上四氟管另外一端与离子迁移管相连，连接处设有o型圈密封；下四氟管另外一端用于通入预先加热的干净空气，作为热载气，热载气经过带拉手
载样盘中间的通孔将待测气态样品载带进入加热传输机构。
11.进一步地，进样装置还包括腔室固定架；密封进样腔室固定于腔室固定架上方；优选的，腔室固定架由四根不锈钢圆柱体组成。
12.进一步地，密封进样腔室内部设有与带拉手载样盘尺寸匹配的凹槽，其上、下平面的中心均开有直径相同且竖直方向同轴的圆形通孔，以供四氟管插入，圆形通孔直径为2～8mm；带拉手载样盘可通过密封条进入密封进样腔室内部，并通过密封进样腔室的凹槽确定带拉手载样盘的位置。
13.进一步地，带拉手载样盘的通孔为圆形，直径为10～30mm；在通孔内，同一水平面上，相互垂直的两个方向上嵌有等间隔排列的若干耐腐蚀、绝缘且可导热的窄薄片，薄片一方面可使热载气通过，另一方面起到承载样品及加热样品的作用，薄片宽度在0.5～2mm，长度在3～30mm，厚度在0.1～1mm，相邻薄片间距在0.05～2mm。
14.进一步地，带拉手载样盘选用耐腐蚀、绝缘且可导热的材料；
15.若带拉手载样盘为圆形平板，中间圆形通孔以外的环形部分直径在15～40mm，厚度在1～8mm，其可与密封进样腔室内嵌的凹槽完美匹配，以实现定位载样盘的功能。
16.进一步地，带拉手载样盘可沿特定方向移动，通过推拉操作，实现对待测样品的获取和进样。
17.进一步地，密封进样腔室可以内嵌加热棒和传感器，供挥发性较差样品或需要加热提升解析速度时使用，加热温度范围40～200℃；其内壁为不锈钢或铝的可导热材料，外壁为聚四氟乙烯或peek材料的保温材料。
18.进一步地，加热套筒为中空圆柱状结构，可以内嵌加热棒和传感器，供挥发性较差样品或需要加热提升解析速度时使用，加热温度范围40～200℃。
19.进一步地，进样装置中涉及的四氟管与进样机构、离子迁移管直接接触的接口处均使用耐腐蚀、绝缘且耐热的o型圈密封，保证进样装置的密封性。
20.较现有技术相比，本发明具有以下优点：
21.1、本发明提供了一种用于离子迁移谱中可快速检测挥发性物质的进样装置，扩大了离子迁移谱作为定量仪器的适用范围，应用前景更加广阔。
22.2、本发明采用的密封进样腔室中，热载气穿透吹扫与热解析相结合，一方面很大程度地减少了进样过程易挥发性物质可能的丢失，另一方面大大缩短了样品全部从基质中解析出来的时长，在保证样品进样量的同时，实现了对待测样品的快速检测，可满足现场实时监测的需求，拓宽了离子迁移谱的适用场景。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。
24.图1为本发明进样装置。
25.图2为带拉手载样盘示意图。
26.图中，(1)腔室固定架、(2)下四氟管、(3)密封进样腔室、(4)带拉手载样盘、(5)密
封条、(6)上四氟管、(7)加热套筒。
具体实施方式
27.下面结合附图对本发明做进一步详细描述。
28.如图1所示，本技术提供了一种基于离子迁移谱快速检测挥发性物质的进样装置，包括腔室固定架、进样机构和加热传输机构；所述腔室固定架由4根不锈钢圆柱体组成，所述进样机构包括密封进样腔室、带拉手载样盘和密封条，所述加热传输机构包括上四氟管、下四氟管和加热套筒；
29.上四氟管下端与下四氟管上端分别插入密封进样腔室的上、下两侧，与带拉手载样盘的载样区域中心竖直方向上同轴；上四氟管另外一端与离子迁移管相连；下四氟管另外一端通入预先加热的干净空气，作为热载气。
30.密封进样腔室内部设有与带拉手载样盘尺寸匹配的凹槽，用以确定带拉手载样盘的位置；密封进样腔室上、下平面的中心均开有直径相同且竖直方向同轴的圆形通孔，以供四氟管插入，圆形通孔直径为4mm。
31.带拉手载样盘为圆形平板结构，中间开有圆形通孔，圆形通孔直径在15mm；在圆形通孔内，同一水平面上、相互垂直的两个方向上嵌有等间隔排列的若干耐腐蚀、绝缘且可导热的窄薄片，薄片宽度在1mm，长度在3～15mm，厚度在0.2mm，相邻薄片间距在0.5mm。
32.带拉手载样盘选用耐腐蚀、绝缘且可导热的材料；密封进样腔室内壁为不锈钢可导热材料，外壁为聚四氟乙烯保温材料。
33.可选地，密封进样腔室内嵌加热棒和传感器，加热温度100℃。
34.加热套筒为中空圆柱状结构，内嵌加热棒和传感器，加热温度100℃。
35.进样装置中涉及的四氟管与进样机构、离子迁移管直接接触的接口处均使用耐腐蚀、绝缘且耐热的o型圈密封，以保证整个进样装置的密封性。
36.进样时，将上四氟管的上端与离子迁移管相连，连接处用o型圈密封；然后将待测样品滴加至带拉手载样盘载样区的中心处，将带拉手载样盘穿过密封条，推入密封进样腔室中，用密封条密封后保证密封进样腔的密封性；热载气载带待测样品分子经下四氟管、密封进样腔室和上四氟管后，保证待测样品为气态，随后进入离子迁移管中实现样品的分离和检测。
37.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。