一种毛细色谱柱的可控加热装置的制作方法

1.本实用新型涉及化学分析仪器技术领域，尤其涉及一种毛细色谱柱的可控加热装置。


背景技术：

2.当前，化学分析仪器中，气相色谱仪被广泛应用于气态及液态化合物的检测工作中；通常，气相色谱仪都设有顶部进样平台，以及内部可程序控温的柱温箱，可对毛细柱进行50℃-350℃内的精确加热，加热后毛细柱内吸附的化学物质会释放并进入检测器，从而得到气相分析谱图；当进样的化学组分较为复杂，从低碳到高碳化合物都普遍存在的时候，对毛细柱单次的控温释放，就会使得各种化学成分以不同的速度同时释放，进入检测器的浓度也会差异很大，从而得到的色谱数据差异很大且不够完整；为了让气相色谱仪单次进样就能分析出不同组分的化合物，就需要用到外部热调制器，外部热调制器对毛细色谱柱进行进样前的温度控制，提前使毛细色谱柱内的高、低组分化合物按照沸点范围依次释放，从而让气相色谱仪的检测器在较为均衡的浓度范围内得到较为优质的色谱数据，达到较好的分析结果。
3.目前，外部热调制器在设计时，气相色谱仪的安装容易与其他设备干涉，例如，顶空进样器会在气相色谱仪的顶部移动，对外部调制器的整体高度有限制；fid检测器安装在气相色谱仪的顶部，会燃烧氢气产生300
°
以上高温，外部调制器不能遮挡其顶部燃烧口；并且，现有的毛细色谱柱的可控加热装置不能适用于不同类型的毛细色谱柱进行连接使用，使用具有局限性。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种毛细色谱柱的可控加热装置。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.一种毛细色谱柱的可控加热装置，包括热针和连接在热针上的温度传感器，还包括：
7.基座，套接在所述热针的外壁，所述热针与基座之间的空隙内填充耐高温保温棉；
8.压帽，螺纹连接在基座的底部，且所述热针与压帽相抵；
9.套设在热针外壁的陶瓷加热套管，所述陶瓷加热套管置于基座的上方；
10.所述热针内设有由于连接毛细色谱柱的导热细孔，所述热针内设有用于连接毛细色谱柱附件的通孔，所述热针上连接有传输线。
11.优选地，所述热针上还套接有陶瓷垫圈和紧固螺母，所述陶瓷垫圈置于陶瓷加热套管和紧固螺母之间，所述热针的外壁设有螺纹槽，所述紧固螺母与螺纹槽螺纹相连。
12.优选地，所述热针的外壁设有传感器贴合面，所述温度传感器通过卡箍连接在传感器贴合面上。
13.优选地，所述基座包括安装板和固定连接在安装板底部的安装套管，所述安装板上设有圆孔，所述热针插接在圆孔内。
14.进一步地，所述安装套管的底部设有外螺纹，所述压帽与外螺纹螺纹连接，所述热针的顶部设有减轻槽。
15.更进一步地，所述安装板上设有第一减轻孔，所述安装套管上设有第二减轻孔，所述安装板上还设有安装孔。
16.与现有技术相比，本实用新型提供了一种毛细色谱柱的可控加热装置，具备以下有益效果：
17.1、该毛细色谱柱的可控加热装置，热针内部采用毛细通孔，实现对毛细色谱柱进行快速导热，外部嵌套固定陶瓷加热管及温度传感器，实现器件的小体积安装，内部设有腔体，满足毛细色谱柱连接附件的容纳及运动空间。
18.2、该毛细色谱柱的可控加热装置，基座上设有与热针匹配的安装套管，保证热针装配的垂直度及定位精度，并且基座上设有减轻孔，可降低自身热容，并减少与热针的接触面积，总体上降低了结构的热损耗，可提高热针的温度稳定性。
19.3、该毛细色谱柱的可控加热装置，结构简单，体积小巧，通用性好。
附图说明
20.图1为本实用新型提出的一种毛细色谱柱的可控加热装置的结构示意图；
21.图2为本实用新型提出的一种毛细色谱柱的可控加热装置中各部分分解的结构示意图；
22.图3为本实用新型提出的一种毛细色谱柱的可控加热装置中基座的结构示意图；
23.图4为本实用新型提出的一种毛细色谱柱的可控加热装置中热针的结构示意图；
24.图5为本实用新型提出的一种毛细色谱柱的可控加热装置中热针主视的剖视示意图。
25.图中：1、热针；101、陶瓷加热套管；102、陶瓷垫圈；103、紧固螺母；104、温度传感器；105、卡箍；106、导热细孔；107、通孔；108、减轻槽；109、传感器贴合面；110、螺纹槽；2、基座；201、压帽；202、安装板；203、安装套管；204、圆孔；205、第一减轻孔；206、第二减轻孔；207、外螺纹；208、安装孔；3、传输线。
具体实施方式
26.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。
27.在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
28.实施例：参照图1-图5，一种毛细色谱柱的可控加热装置，包括热针1和连接在热针1上的温度传感器104，其中，热针1采用热传导率较高的金属材料，具体可以采用黄铜；
29.还包括基座2，基座2套接在热针1的外壁，热针1与基座2之间的空隙内填充耐高温保温棉，进一步减少热针1的热损耗，基座2采用热传导率较低的金属材料，具体可以采用不锈钢；
30.基座2的底部螺纹连接有压帽201，且热针1与压帽201相抵，热针1从下方穿入基座2，再安装压帽201，使热针1与基座2固定，需要说明的是，压帽201内设有环形板，热针1与环形板相抵，然后将压帽201与基座2螺纹连接，从而能够对热针1进行限位，热针1的外壁套设有陶瓷加热套管101，陶瓷加热套管101置于基座2的上方；
31.热针1内设有由于连接毛细色谱柱的导热细孔106，热针1内设有用于连接毛细色谱柱附件的通孔107，导热细孔106用于对穿过的毛细色谱柱进行快速热传导，通孔107的直径大于导热细孔106的直径，能够容纳毛细色谱柱的金属连接附件；
32.热针1上连接有传输线3，传输线3采用热传导率较低的金属材料，具体可以采用不锈钢，热针1的底部设有螺纹孔，传输线3通过螺纹连接在螺纹孔内，便于安装固定和拆卸，本实用新型在气相色谱仪上安装时，传输线3可穿入柱温箱的保温层，使毛细色谱柱在传输线3中安全的进入柱温箱。
33.热针1上还套接有陶瓷垫圈102和紧固螺母103，陶瓷垫圈102置于陶瓷加热套管101和紧固螺母103之间，热针1的外壁设有螺纹槽110，紧固螺母103与螺纹槽110螺纹相连；通过陶瓷加热套管101及温度传感器104，能够实现对热针1整体的可控加热，具体的，热针1与基座2固定后，在热针1上端套入陶瓷加热套管101，再套入陶瓷垫圈102，对陶瓷加热套管101的接线部位进行绝缘保护，再安装紧固螺母103，使其与螺纹槽110螺纹连接，完成陶瓷加热套管101与热针1的固定。
34.热针1的外壁设有传感器贴合面109，温度传感器104通过卡箍105连接在传感器贴合面109上；具体的，将温度传感器104的感应面，与热针1中部的传感器贴合面109贴紧，并同时安装卡箍105，使温度传感器104与热针1固定。
35.基座2包括安装板202和固定连接在安装板202底部的安装套管203，安装板202上设有圆孔204，热针1插接在圆孔204内，热针1与圆孔204之间的间隙内填充有耐高温保温棉，进一步减少热针1的热损耗。
36.安装套管203的底部设有外螺纹207，压帽201与外螺纹207螺纹连接，热针1的顶部设有减轻槽108；压帽201与外螺纹207螺纹相连，便于安装，设置的减轻槽108可减小与压帽201的接触面积，以降低自身的热容。
37.安装板202上设有第一减轻孔205，安装套管203上设有第二减轻孔206，安装板202上还设有安装孔208；此外，基座2上设有第一减轻孔205和第二减轻孔206，可降低自身的热容，并且基座2、压帽201与传输线3都采用热传导率相对铝合金更低的不锈钢材质，以减少热针1的热损耗，通过安装孔208能够将基座2定位安装在外部热调制器中。
38.本实用新型中，工作原理及使用流程为：热针1通过基座2精确定位并安装在外部热调制器中，保证毛细色谱柱的安装精度，陶瓷加热套管101紧密固定在热针1上，根据的最大安全温度，可以将热针1快速加热到毛细色谱柱所需的最高约350
°
的调制温度，毛细色谱柱通过热针1的毛细孔和腔体热辐射，完成热调制过程，使毛细色谱柱内吸附的化学成分得到稳定释放；温度传感器104紧密贴合在热针1的表面，可以精确测量温度，使热针1可以在外部热调制器的电路控制下，设定准确的变温程序，对毛细色谱柱进行准确的热调制；为减
少整体热损耗，降低功率和加热时间，热针1的底部法兰面设有减轻槽108，可减小与压帽201的接触面积，基座2与热针1接触的安装套管203上设有第二减轻孔206，可以减少与热针1的接触面积，此外，基座2上设有第一减轻孔205，可降低自身的热容，并且基座2、压帽201与传输线3都采用热传导率相对铝合金更低的不锈钢材质，以减少热针1的热损耗。
39.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。