氣體分析儀器進樣裝置的製作方法
2023-11-05 22:31:32
專利名稱：氣體分析儀器進樣裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及分析儀器，特別是，涉及一種氣體分析儀器的進樣裝置。
在對氣體進行分析時，需要通過進樣裝置把試樣送入儀器中。例如，在對空氣中一氧化碳含量進行測定時，經常使用一種採用汞置換法的一氧化碳分析儀，該儀器由進樣裝置取得待分析的試樣，如技術人員熟知的那樣，在約180℃－200℃的溫度下，讓一氧化碳與活性氧化汞反應，產生金屬汞，汞蒸氣隨載氣進入無火焰原子吸收光電轉換檢測器，利用汞蒸氣對波長為253.7納米的紫外線的吸收作用測定汞的含量，計算出一氧化碳的濃度。
圖1示意性地畫出了已有技術中這種一氧化碳分析儀的進樣裝置結構。如圖1所示，針筒2插入進針孔4，穿過乳膠片6進入接管8，由此注入試樣氣體。同時，拉出拉杆10，其端部的密封塊12與進樣孔14分離，管道16中流動的載氣即把試樣氣體經進樣孔14吸入。圖中箭頭表示試樣氣體或載氣的流動方向。當進樣完畢放鬆拉杆10後，彈簧18使拉杆10復位，密封塊12氣密地封住進樣孔14。
在上述進樣裝置中，每次進樣後在乳膠片6至進樣孔14的一段接管8內仍然殘留著剛完成的進樣過程中從針筒2注入的試樣氣體，即前一次試樣。當再進樣時，這部分試樣氣體部混入了新的試樣，被當作新的試樣的一部分進行測試，而這次進樣完成後，又會殘留同樣數量的本次試樣氣體，加入到下一次試樣中，以此類推，結果，每一次進樣都對下一次留下一段殘餘氣體，從而影響了測試的準確性，表現為測試結果偏向於前一次的結果。圖2是已有技術中採用這種進樣裝置的分析儀器對一氧化碳高低兩種含量的氣體交替分析的結果。圖中，測試順序是從右至左。在區域Ⅰ，對一氧化碳低含量的氣體取足夠的數量，重複進行若干次至穩定的測試值。然後，對一氧化碳高含量的氣體也一次取足夠的數量，連續四次進樣和測試(Ⅱ區)。由圖2可見，此時首次測試值明顯偏低，第二次測試值基本穩定，直至第三、四次測試時其值才不變，反映被試樣的實際情況。最後，在區域Ⅲ再對一氧化碳低含量的氣體進行測試，結果首次測試值明顯偏高，第二、三次下降至基本穩定，直至第四次以上測試值才不變，方能反映如區域Ⅰ中所示的被試樣品實際情況。
在已有技術中，為了保證測試結果的準確性，往往是對同樣的樣品重複進樣，進行多次測試並棄去首次測試值，結果是以降低效率為代價才換來了準確性，增加了不必要的勞動，以及難以迅速處理大量待試樣品。
本實用新型的目的是提出一種用於氣體分析儀器的進樣裝置，幾乎不存在上述殘餘氣體，從而，一次測試即可獲得準確的測試值，實現準確和迅速的測試。
按照本實用新型，進樣裝置的進針孔設置在通往載氣管道的進樣孔鄰近處，並且進針時針頭可到達進樣孔，這樣，進針孔與進樣孔之間無需接管連接，殘餘體積被限制得很小，以至於可忽略不計，從而基本上消除了殘餘氣體。
顯然，由於幾乎無殘餘氣體，前一次測試不會影響後一次測試的結果，保證了各次測試的獨立性，因而一次測試就獲得準確的結果。實現了迅速、準確地完成對試樣的分析。
圖1是已有技術中一種一氧化碳分析儀的進樣裝置的示意圖。圖2是採用上述進樣裝置的一氧化碳分析儀對兩種試樣分析結果的示意圖。
圖3是本實用新型的一個實施例的進樣裝置的結構示意圖。
圖4是採用上述實驗例中進樣裝置的一氧化碳分析儀對兩種試樣分析結果的示意圖。
以下結合附圖詳細敘述本實用新型的一個實施例。
如圖3所示，本實用新型的一個實施例的進樣裝置主要包括一個基座22和啟閉組件兩部分。其中，基座22有一腔室24，容有一圓臺型的突起26，該突起26中心開有進樣孔28，它垂直地進入基座22並與另一在基座22中的水平進針孔30相連通。在本例中，進針孔30在近基座22外緣處有一擴孔30a，其中設置了用於阻斷該進針孔30與外界連通的密封件，如矽橡膠20，並由固定件如螺栓42壓緊，當然，螺栓42具有與進針孔30對準的針眼42a，以便針頭插入。進針時，針頭穿過矽橡膠20進入進針孔30，到達進樣孔28，則試樣氣體可由進樣孔28進入腔室24。腔室24與載氣的進氣孔32和出氣孔34連通，這樣，載氣流經腔室24時就將試樣氣體一起帶起，實現了進樣。圖中，箭頭表示載氣的流動方向。
進樣孔28的啟閉，即與腔室24的連通與否，由啟閉組件控制。該啟閉組件包括驅動部件和動作部件，其中，驅動部件包括電磁線圈40、密封座54和復位彈簧44等，動作部件則包括可以密封座54的管道54a中滑動的壓杆46和固定在壓杆46下端的壓塊48和密封塊50。復位彈簧44套在壓杆46外，兩端分別抵住密封座54內管道54a與開孔54c之間的臺階部54和壓塊48。平時彈簧的安裝長度小於其自由長度，因被壓縮而壓緊壓塊48，使其向下移動至密封塊50封住進樣孔28，則後者被氣密地關閉。當電磁線圈40通電時，使壓杆46上提，從而開啟進樣孔28進行進樣，進樣完畢斷開電源，則彈簧44使壓杆46和壓塊48回復到原來位置，關閉進樣孔28。
這裡，密封座54和基座22共同限定了腔室24，密封座54與基座22可由例如螺絲56連接，並以環繞腔室24的密封圈58來保證連接處對外界的密封。由於密封座54頂端封閉，這樣，密封座54與基座22之間的空間就與外界隔絕而僅與載氣進氣孔32和出氣孔34相通。另一種密封方法是壓塊48可以做成當壓杆46被上提時封住密封座54中的開孔54c，這樣就隔絕了啟閉組件與腔室24的連通，當然，也可以採取將整個進樣裝置密封在外殼52中的方法。本例中，外殼52由旋入密封座54頂端的螺栓60固定。
在本例中，僅有的殘餘氣體被限制在密封塊50至矽橡膠20的一小段進樣孔28和進針孔30中，該進樣孔28和進針孔30的大小僅與針頭相仿，因此體積非常有限，與一次進樣所進入的試樣體積(通常約10ml)相比可忽略不計，從而，實際上消除了殘餘氣體及其對測量的影響，保證了每一次測試的準確性。
圖4表明採用本例中進樣裝置的一氧化碳分析儀對一氧化碳含量高低兩種氣體交替分析的結果，順序與圖3相同。由圖中可見，對每同一氣體的重複測試均顯示出同樣的結果，因此，首次測試即可得到正確的值。
顯然，這種進樣裝置不限於用於一氧化碳分析儀，也可用於其它有同樣要求的氣體分析儀器。
顯然，根據這裡所敘述的原理和基本結構可以對本實用新型作出種種變化，而仍然落在權利要求書的範圍內。
權利要求1.一種用於氣體分析儀器的進樣裝置，其特徵在於，包括一個基座和一個啟閉組件，所述基座內形成一腔室、與所述腔室連通的載氣進氣孔和出氣孔、一個位於所述腔室中的進樣孔和一個與所述進樣孔相連通的進針孔，所述基座進一步包括一個阻斷所述進針孔與外界連通的密封件，所述啟閉組件具有一進入所述腔室並可氣密地關閉或開啟所述進樣孔使其相應地與所述腔室不連通或連通的動作部件和控制所述動作部件啟閉動作的驅動部件。
2.如權利要求1的進樣裝置，其特徵在於，所述密封件位於所述基座近外緣處形成的一個擴孔內，並被固定。
3.如權利要求2的進樣裝置，其特徵在於，所述密封件為矽橡膠。
4.如權利要求1或2的進樣裝置，其特徵在於，所述腔室中心具有一位於所述基座上的突起，所述進樣孔處於所述突起中。
5.如權利要求2或3的進樣裝置，其特徵在於，所述密封件由一具有針眼的螺栓固定。
6.如權利要求1或2的進樣裝置，其特徵在於，所述動作部件包括一個下端進入所述腔室的壓杆，位於所述壓杆下端的壓塊和位於所述壓塊下的密封塊，所述驅動部件包括當通電時提升所述壓杆的電磁線圈、具有可引導所述壓杆滑動的管道的密封座以及在斷電時使所述壓杆下移至所述密封塊氣密地關閉所述進樣孔的回覆彈簧，所述回復彈簧被預先壓緊在所述密封座內的一個臺階部與所述壓塊之間，所述臺階部在所述管道與所述密封座的開孔之間形成。
7.如權利要求6的進樣裝置，其特徵在於，所述壓杆被提升時所述壓塊封住所述開孔。
8.如權利要求6的進樣裝置，其特徵在於，進一步包括一個密封外殼。
9.如權利要求6的進樣裝置，其特徵在於，所述密封座頂端密封。
10.如權利要求6的進樣裝置，其特徵在於，所述密封座與所述基座之間構成密封的固定連接。
專利摘要一種氣體分析儀器的進樣裝置，包括一個具有進針孔和進樣孔的基底和一個控制進樣孔啟閉的啟閉組件，特點是進針時針頭可由進針孔直達進樣孔，從而幾乎不存在殘餘氣體，一次測試即可得到準確的數據，實現了迅速準確的分析。
文檔編號G01N21/00GK2097403SQ9120743
公開日1992年2月26日 申請日期1991年4月26日 優先權日1991年4月26日
發明者沈培良, 季兆友, 丁永鹿 申請人:上海市環境保護科學研究所