本實(shí)用新型涉及一種氣相色譜儀實(shí)驗(yàn)教學(xué)模型，屬于教學(xué)器具領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

氣相色譜儀是分析具有揮發(fā)性、熱穩(wěn)定性、沸點(diǎn)不超過400℃的有機(jī)化合物的儀器，該項(xiàng)技術(shù)是一種應(yīng)用極為廣泛的分離、分心復(fù)雜混合物的方法，在石油化工、環(huán)境科學(xué)、醫(yī)藥衛(wèi)生、商品檢驗(yàn)、藥物分析等領(lǐng)域發(fā)揮著極為重要的作用。由于儀器設(shè)備的昂貴，一般大型企業(yè)才會(huì)配備，用于高校教學(xué)很少。在普通教學(xué)中，不正當(dāng)操作極易造成儀器損壞，許多學(xué)生得不到動(dòng)手的機(jī)會(huì)，無法深刻理解其中結(jié)構(gòu)和工作原理，更難掌握具體的使用方法和操作，這對(duì)學(xué)習(xí)和理解儀器的工作原理帶來極大的困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型目的在于提供一種氣相色譜儀實(shí)驗(yàn)教學(xué)模型，該實(shí)驗(yàn)教學(xué)模型能夠?qū)崿F(xiàn)全程模擬的仿真操作，幫助同學(xué)們理解儀器工作原理，掌握儀器的操作。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型一種氣相色譜儀實(shí)驗(yàn)教學(xué)模型，包括氣路系統(tǒng)、采集控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)；

所述氣路系統(tǒng)包括載氣瓶、減壓閥、干燥管、交換室、螺旋玻璃管、檢測器、集氣瓶和進(jìn)樣針，所述載氣瓶、減壓閥、干燥管、交換室、螺旋玻璃管、檢測器和集氣瓶通過管路依次串聯(lián)；所述進(jìn)樣針通過管路與交換室相連；

所述采集控制系統(tǒng)包括進(jìn)樣控制單元、加熱單元、信息采集單元和通信單元和單片機(jī)；

單片機(jī)通過進(jìn)樣控制單元控制減壓閥調(diào)節(jié)氣流速度；

所述加熱單元包括加熱部件和加熱開關(guān)，所述加熱部件置于交換室內(nèi)；加熱開關(guān)受單片機(jī)控制；

所述信息采集單元包括流速計(jì)、溫度傳感器和二氧化碳傳感器，所述流速計(jì)串接在氣路系統(tǒng)中，所述溫度傳感器置于交換室內(nèi)，所述二氧化碳傳感器置于檢測器內(nèi)；單片機(jī)通過采樣電路采集流速計(jì)、溫度傳感器和二氧化碳傳感器的信息；

所述通信單元用于單片機(jī)和計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信。

本實(shí)用新型的工作過程是這樣的：載氣瓶中的二氧化碳?xì)怏w通過管路經(jīng)減壓閥進(jìn)入干燥管進(jìn)行干燥，再進(jìn)入交換室；采集控制系統(tǒng)通過溫度傳感器采集交換室內(nèi)溫度，當(dāng)溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，單片機(jī)控制加熱開關(guān)接通，加熱部件開始加熱；當(dāng)溫度達(dá)到目標(biāo)溫度時(shí)，單片機(jī)控制進(jìn)樣針將待測樣氣體通過管路注入交換室，兩種氣體在交換室充分混合、加熱，然后進(jìn)入螺旋玻璃管過濾吸收，再進(jìn)入檢測器檢測；單片機(jī)通過流速計(jì)和二氧化碳傳感器采集氣體流速和二氧化碳濃度，并通過通信單元將采集的信息發(fā)送給計(jì)算機(jī)；單片機(jī)還可以通過進(jìn)樣控制單元控制減壓閥和進(jìn)樣針調(diào)節(jié)二氧化碳和待測樣的進(jìn)氣速度；計(jì)算機(jī)接收到單片機(jī)發(fā)來的接收有氣體通過的信號(hào)后，會(huì)讀取根據(jù)設(shè)定好的樣品名稱，讀取數(shù)據(jù)庫相應(yīng)的數(shù)據(jù)，查看相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，動(dòng)態(tài)波峰圖等結(jié)果；廢氣經(jīng)管路排入集氣瓶。

本實(shí)用新型在現(xiàn)有計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)的配合下，完成全程模擬的仿真操作，檢測效果明顯，在對(duì)幫助學(xué)生進(jìn)一步理解儀器工作原理，掌握儀器的操作，提高學(xué)生動(dòng)手能力和教學(xué)質(zhì)量上有切實(shí)幫助。本發(fā)明簡潔、方便、經(jīng)濟(jì)，不需要價(jià)格昂貴的專用儀器，選用易存儲(chǔ)，價(jià)格低，安全性高，易檢測的二氧化碳作為流動(dòng)相，樣品可用任何氣體。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型氣路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型采集控制系統(tǒng)原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步描述。

一種氣相色譜儀實(shí)驗(yàn)教學(xué)模型，包括氣路系統(tǒng)、采集控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)；

所述氣路系統(tǒng)包括載氣瓶11、減壓閥12、干燥管13、交換室14、螺旋玻璃管15、檢測器16、集氣瓶17和進(jìn)樣針18，所述載氣瓶11、減壓閥12、干燥管13、交換室14、螺旋玻璃管15、檢測器16和集氣瓶17通過管路19依次串聯(lián)；所述進(jìn)樣針18通過管路19與交換室14相連；

所述采集控制系統(tǒng)包括進(jìn)樣控制單元21、加熱單元22、信息采集單元23和通信單元24和單片機(jī)25；

單片機(jī)25通過進(jìn)樣控制單元21控制減壓閥12調(diào)節(jié)氣流速度；

所述加熱單元22包括加熱部件221和加熱開關(guān)222，所述加熱部件221置于交換室14內(nèi)；加熱開關(guān)222受單片機(jī)25控制；

所述信息采集單元23包括流速計(jì)231、溫度傳感器232和二氧化碳傳感器233，所述流速計(jì)231串接在氣路系統(tǒng)中，所述溫度傳感器232置于交換室14內(nèi)，所述二氧化碳傳感器233置于檢測器16內(nèi)；單片機(jī)25通過采樣電路234采集流速計(jì)231、溫度傳感器232和二氧化碳傳感器233的信息；

所述通信單元24用于單片機(jī)25和計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信。

進(jìn)一步，本實(shí)用新型還包括指示燈26，所述指示燈26受單片機(jī)25控制，用于顯示工作狀態(tài)。

優(yōu)選的，所述加熱開關(guān)222為繼電器開關(guān)，具有價(jià)格低、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。