一種氣體自動進樣器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氣體自動進樣器。它包括推進器、傳動裝置、樣品鏈和進樣錐；推進器包括依次連接的步進電機Ⅰ、絲桿、滑塊和光軸，且滑塊能沿光軸移動；滑塊上連接L型壓塊；傳動裝置包括步進電機Ⅱ和主動齒輪，主動齒輪通過皮帶與從動齒輪相配合；從動齒輪通過傳動軸與傳動齒輪相連接；樣品鏈包括至少一個圓筒，圓筒的一端固定有彈簧抱箍；圓筒設于傳動齒輪的齒位內；彈簧抱箍的另一端固定注射器，且注射器的出口貫穿圓筒并延伸至所述圓筒的另一端；L型壓塊的一端能推動注射器的推桿，并使與注射器的出口連接的單向閥壓至進樣錐的錐內。本發(fā)明直接將注射器作為進樣瓶，可減少轉移次數(shù)，降低污染可能，同時，樣品鏈可根據(jù)需要增減位數(shù)，電機控制可多次進樣，能夠實現(xiàn)自動進樣，無人值守。
【專利說明】一種氣體自動進樣器

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氣體自動進樣器，屬于生態(tài)環(huán)境領域中的一種進樣器。

【背景技術】
[0002]氣體樣品不同于液體或固體樣品，因其更容易散失，測定時主要還是通過手動進樣實現(xiàn)(在線儀器除外)，在氣體組分分析中，進樣是定量分析誤差的主要來源之一，尤其是人為手工進樣的分析，不同操作者進樣的速度、壓力有差異，即便同一個操作者前后進樣也很難保持一致。
[0003]此外樣品要經(jīng)過采集、運輸和取樣測定等步驟，過程繁瑣，且多為手工操作，也會引入很多不確定度，目前有采用硬質瓶作為樣品瓶采集和進樣，采樣前先抽真空，采樣時將樣品氣體壓入瓶內使之產(chǎn)生一定正壓，進樣時在壓力作用下注入儀器的進樣口，但是樣品瓶內的壓力難以保持一致，不同的壓力會使定量環(huán)內的體積產(chǎn)生差別，是造成樣品重復性差的重要原因，還有容器的清洗不徹底、氣密性差等也會對結果造成影響。目前沒有一種低成本、可靠的氣體自動進樣器出現(xiàn)。


【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種氣體自動進樣器，適用于氣體樣品的自動進樣分析，可以與氣相色譜儀等氣體分析儀連接。
[0005]本發(fā)明所提供的氣體自動進樣器，包括推進器、傳動裝置、樣品鏈和進樣錐；
[0006]所述推進器包括依次連接的步進電機1、絲桿、滑塊和光軸，且所述滑塊能沿所述光軸移動；所述滑塊上連接一 L型壓塊；
[0007]所述傳動裝置包括相連接的步進電機II和主動齒輪，所述主動齒輪通過一皮帶與一從動齒輪相配合；所述從動齒輪通過一傳動軸與一傳動齒輪相連接；
[0008]所述樣品鏈包括至少一個圓筒，所述圓筒的一端固定有彈簧抱箍；所述圓筒設于所述傳動齒輪的齒位內；所述彈簧抱箍的另一端固定所述注射器，且所述注射器的出口貫穿所述圓筒并延伸至所述圓筒的另一端；
[0009]所述L型壓塊的一端能推動所述注射器的推桿，并使與所述注射器的出口連接的單向閥壓至所述進樣錐的錐內。
[0010]所述的氣體自動進樣器中，所述L型壓塊的長臂端與所述滑塊相連接。
[0011]所述的氣體自動進樣器中，所述注射器的出口連接有兩通閥，所述兩通閥用于控制注射器的開閉，而所述單向閥用于控制氣體只出不進。
[0012]所述的氣體自動進樣器中，所述樣品鏈包括若干個所述圓筒，且呈直鏈式或環(huán)鏈式排列，以實現(xiàn)連續(xù)進樣。
[0013]所述的氣體自動進樣器中，相鄰兩個所述圓筒之間平行排列，且兩端通過連接片實現(xiàn)橫向連接，并用卡簧進行固定，即通過所述連接片的交替疊加實現(xiàn)多個所述圓筒之間的連接。
[0014]所述的氣體自動進樣器中，所述氣體自動進樣器還包括一壓片，所述壓片包括不銹鋼片和彈簧螺栓；
[0015]所述不銹鋼片呈圓弧狀，能與所述傳動齒輪配合；
[0016]所述不銹鋼片的一端固定于所述氣體自動進樣器的殼體上，另一端與所述彈簧螺栓相連接，所述彈簧螺栓固定于所述氣體自動進樣器的殼體上；通過所述壓片實現(xiàn)壓緊所述樣品鏈的作用。
[0017]所述的氣體自動進樣器中，所述進樣錐的錐孔上還設一通孔，通過所述通孔與一選向閥相連接，所述選向閥的孔位數(shù)可根據(jù)需要進行調整，所述選向閥的出口可連接儀器不同進樣口，并根據(jù)需要進行切換。
[0018]所述的氣體自動進樣器中，所述進樣錐上設有一接觸開關，當所述注射器的出口連通的所述單向閥壓至所述進樣錐的錐尖時，所述接觸開關被觸發(fā)。
[0019]本發(fā)明氣體自動進樣器具有如下優(yōu)點:
[0020]本發(fā)明氣體自動進樣器，通過步進電機精確控制推動距離，且速度、距離均可調，從而確保前后進樣一致性；本發(fā)明直接將注射器作為進樣瓶，可減少轉移次數(shù)，降低污染可能，同時，樣品鏈可根據(jù)需要增減位數(shù)，電機控制可多次進樣，能夠實現(xiàn)自動進樣，無人值守。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明氣體自動進樣器的左側視圖。
[0022]圖2為本發(fā)明氣體自動進樣器的正面視圖。
[0023]圖3為本發(fā)明氣體自動進樣器中樣品鏈的分解示意圖
[0024]圖4為本發(fā)明氣體自動進樣器中傳動裝置的示意圖，其中，圖4(a)為俯視圖，圖4(b)為主視圖。
[0025]圖5為本發(fā)明氣體自動進樣器中進樣錐與選項閥連接的示意圖，其中，圖5(a)為立體圖，圖5(b)為平面圖。
[0026]圖6為本發(fā)明氣體自動進樣器中壓片的分解示意圖。
[0027]圖中各標記如下:
[0028]I推進器、2傳動裝置、3樣品鏈、4壓片、5進樣錐、6選向閥、7注射器、8單向閥、9外殼、10兩通閥、11步進電機1、12滑塊、13光軸、14絲桿、15 L型壓塊、16接觸開關、17管路、21傳動齒輪、22步進電機11、23主動齒輪、24皮帶、25從動齒輪、26電機基座、27傳動軸、28螺帽、31圓筒、32卡簧、33連接片、34彈簧抱箍、41不銹鋼片、42彈簧螺栓。

【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步說明，但本發(fā)明并不局限于以下實施例。
[0030]如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供的一種氣體自動進樣器，它包括推進器1、傳動裝置2、樣品鏈3、壓片4、進樣錐5、選向閥6、注射器7、單向閥8、外殼9和兩通閥10 ;推進器I固定于前后外殼上，傳動裝置2和進樣錐5均固定于后面背板上。樣品鏈3掛在傳動裝置2上，并由壓片4壓緊。
[0031]如圖1所示，推進器I包括依次連接的步進電機I 11、絲桿14、滑塊12和光軸13，且滑塊12能沿光軸13移動?；瑝K12上連接一個L型壓塊15，其中L型壓塊15的長臂端與滑塊12相連接，其短臂端能推動注射器7的推桿，并使注射器7出口壓入至進樣錐5的錐尖內，進樣錐5上設有接觸開關16，注射器7出口依次連接兩通閥10和單向閥8，并將單向閥8壓入至進樣錐5的錐內時，接觸開關16被觸發(fā)。
[0032]如圖3所示，樣品鏈3包括多個圓筒31，相鄰兩個圓筒31之間平行排列，且兩端通過連接片33實現(xiàn)橫向連接，并用卡簧32進行固定，進而呈環(huán)鏈式排列。圓筒31的一端固定有彈簧抱箍34，彈簧抱箍34是將彈簧兩頭繞成直徑略小的抱箍用于起固定連接作用，其另一端固定注射器7，且注射器7出口貫穿圓筒31并延伸至圓筒31的另一端。圓筒31能掛于傳動齒輪21的齒位內。
[0033]如圖4所示，傳動裝置2包括相連接的步進電機II 22和主動齒輪23，主動齒輪23通過皮帶24與從動齒輪25相配合，從動齒輪25通過傳動軸27與傳動齒輪21相連接。步進電機II 22和傳動軸27固定于基座26的正面。傳動齒輪21與傳動軸27通過鍵連接實現(xiàn)軸向動聯(lián)接；傳動軸27頂部通過螺紋與螺帽28連接。
[0034]如圖5所示，進樣錐5為一圓形中央具孔錐形結構，錐尖外套一 O型圈起到密閉作用，錐尖用于承接注射器7所連接的單向閥8出口 ；進樣錐5的錐孔通過側壁上的一個通孔沿管路17導至底座側面，通過管路17可連接至儀器或選向閥6進氣口；選向閥6孔位數(shù)可根據(jù)需要更改。選向閥6出口連接儀器不同進樣口，并根據(jù)需要進行切換。
[0035]如圖6所示，壓片4包括不銹鋼片41和彈簧螺栓42，不銹鋼片41中間拱起呈與傳動齒輪21配合的圓弧狀，一端卷成筒狀，通過螺釘固定于后面背板上，并可上下旋轉，另一端具豁口，用于配合彈簧螺栓42起到壓緊樣品鏈3的作用。
[0036]使用本發(fā)明氣體自動進樣器時，首先需將進樣錐5出口與儀器進樣口相連，或先與選向閥6連接后，再將選向閥6與儀器各進樣口逐一連接。
[0037]組裝樣品鏈3:先將兩個圓筒31兩端各套上一個連接片33，再繼續(xù)套上兩個連接片33即可多連接一個圓筒31，重復此操作直至樣品位數(shù)達到需求為止，或者樣品鏈可以做成環(huán)形實現(xiàn)連續(xù)使用。
[0038]樣品填裝:氣體樣品被抽入注射器7內，前端加裝出氣單向閥8，并排空一下單向閥8內的氣體，捏住彈簧抱箍34手柄直至將注射器插入樣品鏈3后松開，此時注射器被彈簧抱箍34鎖定在樣品鏈3上。依次將所有樣品安裝完成。
[0039]壓鏈:將樣品鏈3掛至傳動齒輪21相應齒位內，按下不銹鋼片41并用彈簧螺栓42鎖定，旋轉彈簧螺栓42調節(jié)松緊。
[0040]自檢:軟件控制步進電機完成自檢，步進電機I11通過驅動絲桿14旋轉帶動滑塊12上的L型壓塊15移至最外側進行復位，步進電機II 22通過皮帶24將其連接的主動齒輪23扭力轉給從動齒輪25，并通過傳動軸27帶動傳動齒輪21旋轉，相應帶動樣品鏈3實現(xiàn)樣品進樣、退樣操作，步進電機II 22自檢需完成傳動齒輪21旋轉一圈再轉回原位操作。兩個電機自檢通過后完成自檢。
[0041]設定:準備完成后需在控制軟件中設定當前孔位號、樣品鏈類型(直連式、環(huán)鏈式)、樣品鏈位數(shù)、樣品名稱、進樣深度、進樣次數(shù)、選向閥出口。
[0042]進樣:軟件根據(jù)設定參數(shù)控制步進電機II 22驅動傳動齒輪21將所需樣品鏈3孔位移至進樣錐5處。然后驅動步進電機I 11帶動滑塊12上的L型壓塊15向內移動，壓塊12推動注射器7向內移動，當注射器7連接的單向閥8出口壓緊進樣錐5錐尖時觸發(fā)接觸開關16，接觸開關將信號傳回軟件計算推進深度，注射器7內壓力達到單向閥8開啟壓力時，氣體被注入進樣口，選向閥根據(jù)設定切換出口，當推進深度達到要求時停止驅動步進電機I 11，然后軟件將信號傳至儀器開始進樣分析，并繼續(xù)控制步進電機I 11完成L型壓塊15移至最外側進行復位操作，同時注射器7被彈簧抱箍34彈起推離進樣錐5。樣品分析完成后，軟件驅動步進電機II 22進行下一個樣品的進樣操作。
【權利要求】
1.一種氣體自動進樣器，其特征在于:它包括推進器、傳動裝置、樣品鏈和進樣錐； 所述推進器包括依次連接的步進電機1、絲桿、滑塊和光軸，且所述滑塊能沿所述光軸移動；所述滑塊上連接一 L型壓塊； 所述傳動裝置包括相連接的步進電機II和主動齒輪，所述主動齒輪通過一皮帶與一從動齒輪相配合；所述從動齒輪通過一傳動軸與一傳動齒輪相連接； 所述樣品鏈包括至少一個圓筒，所述圓筒的一端固定有彈簧抱箍；所述圓筒設于所述傳動齒輪的齒位內；所述彈簧抱箍的另一端固定所述注射器，且所述注射器的出口貫穿所述圓筒并延伸至所述圓筒的另一端； 所述L型壓塊的一端能推動所述注射器的推桿，并使與所述注射器的出口連接的單向閥壓至所述進樣錐的錐內。
2.根據(jù)權利要求1所述的氣體自動進樣器，其特征在于:所述L型壓塊的長臂端與所述滑塊相連接。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的氣體自動進樣器，其特征在于:所述注射器的出口連接有兩通閥。
4.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的氣體自動進樣器，其特征在于:所述樣品鏈包括若干個所述圓筒，且呈直鏈式或環(huán)鏈式排列。
5.根據(jù)權利要求4所述的氣體自動進樣器，其特征在于:相鄰兩個所述圓筒之間平行排列，且兩端通過連接片實現(xiàn)橫向連接，并用卡簧進行固定。
6.根據(jù)權利要求1-5中任一項所述的氣體自動進樣器，其特征在于:所述氣體自動進樣器還包括一壓片，所述壓片包括不銹鋼片和彈簧螺栓； 所述不銹鋼片呈圓弧狀，能與所述傳動齒輪配合； 所述不銹鋼片的一端固定于所述氣體自動進樣器的殼體上，另一端與所述彈簧螺栓相連接，所述彈簧螺栓固定于所述氣體自動進樣器的殼體上。
7.根據(jù)權利要求1-6中任一項所述的氣體自動進樣器，其特征在于:所述進樣錐的錐孔還設有一通孔，通過所述通孔與一選向閥相連接。
8.根據(jù)權利要求1-7中任一項所述的氣體自動進樣器，其特征在于:所述進樣錐上設有一接觸開關，當所述注射器的出口連通的所述單向閥壓至所述進樣錐的錐尖時，所述接觸開關被觸發(fā)。
【文檔編號】G01N35/10GK104198748SQ201410446243
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月3日 優(yōu)先權日:2014年9月3日
【發(fā)明者】劉偉, 蘇華 申請人:中國科學院植物研究所