離子色譜儀的柱溫箱裝置的製作方法

2023-07-07 20:51:46

本實用新型涉及一種離子色譜檢測裝置，特別涉及一種離子色譜儀的柱溫箱裝置。

背景技術：

離子色譜儀主要用於環境樣品的分析，包括地面水、飲用水、雨水、生活汙水和工 業廢水、酸沉降物和大氣顆粒物等樣品中的陰、陽離子，與微電子工業有關的水和試劑中痕量雜質的分析。另外在食品、衛生、石油化工、水及地質等領域也有廣泛的應用。

在離子色譜儀工作過程中，通常溫度每變化 1℃，溶液電導率變化接近 2％，由此可知環境溫度對檢測結果帶來的影響非常的大。在離子色譜儀的使用環境溫度變化較大時，為了克服流動相水溶液溫度對離子色譜柱的離子成分的影響，需對離子色譜柱採取保溫措施。而現有技術的離子色譜儀往往直接將溫度較低的淋洗液直接輸送至具有保溫裝置的色譜柱內，造成環境溫度和色譜柱溫度不一致，引起基線漂移和保留時間變化等問題，從而影響分析的準確性。

申請號為201520121658.8的實用新型專利公開了一種離子色譜儀的柱溫箱裝置,通過設置加熱裝置保證了淋洗液的溫度與色譜柱的溫度保持一致,以消除環境溫度和色譜柱溫度不一致而引起的基線漂移和保留時間變化的問題,有效提高分析結果的準確性。

但是上述方案中預熱管內的液體流速無法有效調控，這帶來的一個問題是預熱管內液體的溫升是無法把控的。在相同流速下加熱空間內溫度越高，則溫升越大，反之則溫升小，導致淋洗液到達色譜柱時兩者溫差存在波動，影響分析結果的準確性。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種離子色譜儀的柱溫箱裝置，設置溫度反饋機構控制預熱管內液體流速，降低淋洗液與色譜柱溫差。

本實用新型的上述目的是通過以下技術方案得以實現的：一種離子色譜儀的柱溫箱裝置,包括箱體和箱蓋，兩者圍置成一密閉的容置空間；容置空間內放置有筒狀散熱殼體，散熱殼體內腔為預熱腔，散熱殼體外側設有熱源；預熱腔內設有色譜柱，色譜柱進水口連有預熱管，色譜柱出水口通至箱蓋外，預熱管的進水口設置在箱蓋上，箱蓋外側設有感應預熱腔溫度並調節預熱管進水口流速大小的溫度反饋機構，所述溫度反饋機構包括閥體、閥芯，閥體密封緊貼在箱蓋上並在內部設有滑移腔，閥芯軸向密封滑移配合在滑移腔內；滑移腔具有三個出口，分別為進水埠、出水埠、感應埠，閥芯將滑移腔分成兩個腔室，分別為復位腔和感應腔，復位腔與外界連通並在內部設有復位彈簧，復位彈簧牴觸閥芯端部，感應腔連接感應埠，感應埠與預熱腔連通；進水埠和出水埠相對滑移腔錯位設置，閥芯上設有槽口，槽口隨著閥芯的軸向移動以調節出水埠和進水埠之間的通道截面,預熱箱溫度升高時槽口增大出水埠與進水埠之間的通道截面,反之則縮小直至關閉。

通過採用上述技術方案，當預熱腔在散熱殼體作用下溫度上升,導致內部密閉空氣膨脹,氣流通過感應埠進入到感應腔,使得感應腔內壓力增大,克服復位腔內彈簧力的作用,將閥芯向復位腔方向移動,此時槽口位移並增大進水埠與出水埠之間的通流截面,以增大流速;反之,當預熱腔溫度下降時,通流截面面積變小,以降低流速；採用上述溫度反饋機構，能適應具有一定溫度波動的預熱腔，保證淋洗液較為穩定的淋洗溫度，降低淋洗液與色譜柱溫差。

優選的，所述復位腔底部設有連通外界的通氣孔，通氣孔位於復位腔底部中心。

通過採用上述技術方案，由於復位腔容積變化，需要將其與外界導通保證內部氣壓恆定；隨著容積變化，通氣孔會經歷吸排氣的過程，氣流易對設置在復位腔內的彈簧產生衝擊，將其設置在復位腔底部中心，則可以減少氣流衝擊對彈簧位置偏移的影響。

優選的，所述感應埠設置在感應腔側壁，感應埠與感應腔底部之間留有緩衝間距。

通過採用上述技術方案，當預熱腔內部溫度突然急劇下降，則彈簧力推動閥芯快速往感應腔移動，易造成閥芯端部因為牴觸感應腔底部，造成閥芯變形或卡死；先將感應埠設置在感應腔側壁，則閥芯在沒有牴觸感應腔底部時，其已優先封堵感應埠，使得逐漸縮小的感應腔變成一個封閉的空間；感應腔變成一個封閉空間後，其容積變小，內部氣壓會成反比變大，起到類似彈簧的緩衝作用，避免了閥芯觸底。

優選的，所述槽口兩側為弧形坡。

通過採用上述技術方案，弧形坡的設計能夠讓通流截面在打開初期流速較緩，對預熱管道衝擊小。

優選的，所述預熱管的管路包括總管段和膨脹段，總管段位於膨脹段兩端，膨脹段由若干細支管合圍而成，並匯集至總管段。

通過採用上述技術方案，膨脹段起到充分吸收預熱腔內熱能的作用，其與預熱腔的接觸面積較大，能夠短時間內快速吸收大量熱量，使得淋洗液迅速升溫。

優選的，所述細支管為弧形結構。

通過採用上述技術方案，弧形結構液體流動阻力小，與總管段過渡更順滑自然。

優選的，所述散熱殼體內側壁設有散熱翅片。

通過採用上述技術方案，形成更大的散熱面積，對預熱腔快速加熱。

優選的，所述散熱翅片上表面由內向外傾斜向下設置。

通過採用上述技術方案，避免積塵引起的加熱效果變差的問題。

優選的，所述熱源為納米紅外加熱線圈。

通過採用上述技術方案，納米紅外加熱線圈具有升溫速度，熱轉換效率高，壽命長的優點。

附圖說明

圖1為本實施例的整體結構圖；

圖2為本實施例預熱腔溫度下降時閥芯的位置示意圖；

圖3為本實施例預熱腔溫度上升時閥芯的位置示意圖。

附圖標記：1、箱蓋；2、箱體；3、溫度反饋機構；4、熱源；5、預熱管；5a、總管段；5b、膨脹段；6、色譜柱；7、散熱殼體；8、散熱翅片；9、進水埠；10、出水埠；11、感應埠；12、閥體；13、感應腔；14、閥芯；15、槽口；16、復位腔；17、復位彈簧；18、通氣孔；19、預熱腔。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。

如圖1所示，一種離子色譜儀的柱溫箱裝置，包括箱蓋1和箱體2，箱體2上部敞口，箱蓋1蓋合在箱體2上部並在內部合圍成一個密閉的容置空間。容置空間內固定有上下敞口的中空筒狀散熱殼體7,殼體外表面設有納米紅外線圈作為熱源4,殼體內表面均布有散熱翅片8,散熱翅片8上表面由散熱殼體7內壁向外傾斜向下設置。散熱殼體7合圍形成一個預熱腔19，預熱腔19內設置有色譜柱6，色譜柱6的進水口連接有預熱管5，色譜柱6的出水口連通至箱蓋1外。

其中，預熱管5的管路由總管段5a和膨脹段5b構成，膨脹段5b位於預熱腔19中部位置，有若干弧形的細支管合圍而成，細支管的上下端分別個各自合攏並與總管段5a相連；位於膨脹段5b與色譜柱6之間的總管段5a將兩者連通，位於膨脹段5b另一端的總管段5a向上連通至箱蓋1上，箱蓋1上設有溫度反饋機構3與之相連。

如圖2所示，溫度反饋機構3包括閥體12、閥芯14，閥體12密封貼合在箱蓋1外表面，其內部設置滑移腔，閥芯14密封滑移配合在滑移腔內；閥芯14將滑移腔分隔成兩個腔室，左側為復位腔16，右側為感應腔13，復位腔16內設置復位彈簧17並通過通氣孔18與外界連通，通氣孔18設置在復位腔16底部中心部位，感應腔13通過感應埠11與預熱腔19連通；滑移腔上設有三處出口，包括進水埠9、出水埠10和感應埠11，進水埠9和出水埠10錯位設置並被閥芯14隔斷，閥芯14上開設槽口15，用於在閥芯14軸向移動時連通進水埠9和出水埠10。圖2中閥芯14所處位置，槽口15正好導通兩個埠，閥芯14再往左移，則兩個埠的通流截面變大，右移則變小。

如圖3所示，閥芯14右移直至槽口15不再接觸上方的進水埠9，則進水埠9和出水埠10不再連通；上述動作的執行是靠位於感應腔13處的感應埠11實現，感應埠11實現了預熱腔19內部空氣壓力與感應腔13壓力的傳遞，以控制閥芯14位移，進而實現進水埠9與出水埠10之間通流截面的變化，達到預熱管5流體速度與預熱腔19溫度之間的函數關係，既溫度上升，通流截面變大，流速變大，溫度下降，通流截面變小，流速變小，這種隨溫度變化的流速調節保證了達到色譜柱6的噴淋液溫度波動較小，降低淋洗液與色譜柱6溫差。

其中，感應埠11設置在感應腔13側壁，感應埠11與感應腔13底部之間留有緩衝間距。如此設置的原因如下：當預熱腔19內部溫度突然急劇下降，則彈簧力推動閥芯14快速往感應腔13移動，易造成閥芯14端部因為牴觸感應腔13底部，造成閥芯14變形或卡死；先將感應埠11設置在感應腔13側壁，則閥芯14在沒有牴觸感應腔13底部時，其已優先封堵感應埠11，使得逐漸縮小的感應腔13變成一個封閉的空間；感應腔13變成一個封閉空間後，其容積變小，內部氣壓會成反比變大，起到類似彈簧的緩衝作用，避免了閥芯14觸底。

本具體實施例僅僅是對本實用新型的解釋，其並不是對本實用新型的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書後可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改，但只要在本實用新型的權利要求範圍內都受到專利法的保護。