一种在线高真空负压气体进样系统及方法与流程

本发明涉及气相色谱仪进样技术领域，具体是一种在线高真空负压气体进样系统及方法。

背景技术：

现有的气相色谱仪分析气体样品时，均采用正压进样、常压进样或者持续负压抽样，这种进样的方式，对样品的总量需求远大于实际进样分析的样品的量，而这些进样方式往往不能满足科研机构或院校的分析需求，在实验过程产气量很小的情况下，在样品具有放射性、有毒情况下，若采用上述常规进样方式，样品进样量过多，不仅不能很好的进样分析，污染环境、危害人体健康，还会因为空气干扰造成数据不准确，所以人们需要一种在线高真空负压气体进样系统及方法来解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种在线高真空负压气体进样系统及方法，以解决现有技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种在线高真空负压气体进样系统，包括六通阀v1、六通阀v2、定量环、真空计、真空泵、压力计，所述六通阀v1包括v1第一阀口、v1第二阀口、v1第三阀口、v1第四阀口、v1第五阀口、v1第六阀口，所述六通阀v2包括v2第一阀口、v2第二阀口、v2第三阀口、v2第四阀口、v2第五阀口、v2第六阀口，所述六通阀v1关闭状态下，v1第一阀口与v1第六阀口连通，v1第二阀口与v1第三阀口连通，v1第四阀口与v1第五阀口连通，所述六通阀v1打开状态下，v1第一阀口与v1第二阀口连通，v1第三阀口与v1第四阀口连通，v1第五阀口与v1第六阀口连通，所述六通阀v2关闭状态下，v2第一阀口与v2第六阀口连通，v2第二阀口与v2第三阀口连通，v2第四阀口与v2第五阀口连通，所述六通阀v2打开状态下，v2第一阀口与v2第二阀口连通，v2第三阀口与v2第四阀口连通，v2第五阀口与v2第六阀口连通，所述v1第六阀口通过管件固定连通有压力计，所述压力计远离v1第六阀口一端固定连通有外界样品进样管，所述v1第一阀口通过管件固定连通有压力计，所述压力计远离v1第六阀口一端固定连通有外界样品进样管，所述v1第五阀口通过管件固定连通有定量环，所述定量环远离v1第五阀口一端通过管件固定连通有v1第二阀口，所述v1第三阀口通过管件固定连通有v2第二阀口，所述v2第三阀口上安装有堵头，所述v1第四阀口通过管件固定连通有v2第五阀口，所述v2第四阀口通过管件固定连通有真空计，所述真空计远离v2第四阀口一端通过管件固定连通有真空泵，所述真空泵远离真空计一端固定连接有放空管路，所述v2第一阀口通过管件固定连通有外界色谱柱。

一种在线高真空负压气体进样方法，包括以下步骤：

1)定量环内抽成负压，使定量环内部处于真空状态；

2)定量环抽真空完成后，操作人员控制定量环连通进样口，定量环负压进样；

3)定量环进样完成后，操作人员控制定量环连通载气气路，样品跟随载气进入外界色谱柱分析；

所述1)步骤具体包括以下步骤：

a)操作人员关闭六通阀v1，关闭六通阀v2，此时堵头、v2第三阀口、v2第二阀口、v1第三阀口、v1第二阀口、定量环、v1第五阀口、v1第四阀口、v2第五阀口、v2第四阀口、真空计、真空泵依次连通，形成一条通路；

b)操作人员打开真空泵开始抽定量环负压，等待真空计数值达到1×10^-1pa时，系统到达真空状态，定量环抽负压完成。

所述2)步骤具体包括以下步骤：操作人员打开六通阀v1，六通阀v2继续保持关闭，此时样品进样管、v1第六阀口、v1第一阀口、定量环依次连通形成一条通路，样品利用压差从样品进样管进入到定量环中。

所述3)步骤具体包括以下步骤：操作人员控制六通阀v1关闭，六通阀v2打开，此时外界载气管道、v2第六阀口、v2第五阀口、v1第四阀口、v1第五阀口、定量环、v1第二阀口、v1第三阀口、v2第二阀口、v2第一阀口、外界色谱柱依次连通，形成一条通路，载气从外界载气管道进入系统，将定量环中的样品送入外界色谱柱内，完成进样，色谱柱进行样品分析。

所述打开六通阀v1的过程中，真空泵一直处于打开状态，便于维持系统内负压压力，且有利于系统进行连续进样操作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

现有的气相色谱仪分析气体样品时，均采用正压进样、常压进样或者持续负压抽样，这种模式分析，对样品的总量需求较大，远大于实际进样分析的样品的量，而这些进样方式往往不能满足科研机构或院校的分析需求，在实验过程产气量很小的情况下，在样品具有放射性、有毒情况下，若采用上述常规进样方式，样品进样量过多，不仅不能很好的进样分析，污染环境、危害人体健康，还会因为空气干扰造成数据不准确，但本发明更改常规的单进样阀或者气密针进样方式，采用双阀、压力计、真空计及真空泵，是一种高真空负压进样方式，可以让样品进样量的需求降低，满足特定应用需求，不仅对分析样品量需求较少，且可以避免外界空气干扰，保证样品的完好性，测量数据的准确性。整体系统能实现无限循环进样。

附图说明

图1为本发明一种在线高真空负压气体进样系统及方法的六通阀v1关闭、六通阀v2关闭状态下结构示意图；

图2为本发明一种在线高真空负压气体进样系统及方法的六通阀v1打开、六通阀v2关闭状态下结构示意图；

图3为本发明一种在线高真空负压气体进样系统及方法的六通阀v1关闭、六通阀v2打开状态下结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：如图1-3所示，一种在线高真空负压气体进样系统，包括六通阀v1、六通阀v2、定量环、真空计、真空泵、压力计，六通阀v1包括v1第一阀口、v1第二阀口、v1第三阀口、v1第四阀口、v1第五阀口、v1第六阀口，六通阀v2包括v2第一阀口、v2第二阀口、v2第三阀口、v2第四阀口、v2第五阀口、v2第六阀口，六通阀v1关闭状态下，v1第一阀口与v1第六阀口连通，v1第二阀口与v1第三阀口连通，v1第四阀口与v1第五阀口连通，六通阀v1打开状态下，v1第一阀口与v1第二阀口连通，v1第三阀口与v1第四阀口连通，v1第五阀口与v1第六阀口连通，六通阀v2关闭状态下，v2第一阀口与v2第六阀口连通，v2第二阀口与v2第三阀口连通，v2第四阀口与v2第五阀口连通，六通阀v2打开状态下，v2第一阀口与v2第二阀口连通，v2第三阀口与v2第四阀口连通，v2第五阀口与v2第六阀口连通，v1第六阀口通过管件固定连通有压力计，压力计远离v1第六阀口一端固定连通有外界样品进样管，v1第一阀口通过管件固定连通有压力计，压力计远离v1第六阀口一端固定连通有外界样品进样管，v1第五阀口通过管件固定连通有定量环，定量环远离v1第五阀口一端通过管件固定连通有v1第二阀口，v1第三阀口通过管件固定连通有v2第二阀口，v2第三阀口上安装有堵头，v1第四阀口通过管件固定连通有v2第五阀口，v2第四阀口通过管件固定连通有真空计，真空计远离v2第四阀口一端通过管件固定连通有真空泵，真空泵远离真空计一端固定连接有放空管路，v2第一阀口通过管件固定连通有外界色谱柱。

一种在线高真空负压气体进样方法，包括以下步骤：

1)定量环内抽成负压，使定量环内部处于真空状态；

2)定量环抽真空完成后，操作人员控制定量环连通进样口，定量环负压进样；

3)定量环进样完成后，操作人员控制定量环连通载气气路，样品跟随载气进入外界色谱柱分析；

步骤1)具体包括以下步骤：

a)操作人员关闭六通阀v1，关闭六通阀v2，此时堵头、v2第三阀口、v2第二阀口、v1第三阀口、v1第二阀口、定量环、v1第五阀口、v1第四阀口、v2第五阀口、v2第四阀口、真空计、真空泵依次连通，形成一条通路；

b)操作人员打开真空泵开始抽定量环负压，等待真空计数值达到1×10^-1pa时，系统到达真空状态，定量环抽负压完成。

步骤2)：操作人员打开六通阀v1，六通阀v2继续保持关闭，此时样品进样管、v1第六阀口、v1第一阀口、定量环依次连通形成一条通路，样品利用压差从样品进样管进入到定量环中。

步骤3)：操作人员控制六通阀v1关闭，六通阀v2打开，此时外界载气管道、v2第六阀口、v2第五阀口、v1第四阀口、v1第五阀口、定量环、v1第二阀口、v1第三阀口、v2第二阀口、v2第一阀口、外界色谱柱依次连通，形成一条通路，载气从外界载气管道进入系统，将定量环中的样品送入外界色谱柱内，完成进样，色谱柱进行样品分析。

打开六通阀v1的过程中，真空泵一直处于打开状态，便于维持系统内负压压力，且有利于系统进行连续进样操作。

实施例二：一种在线高真空负压气体进样系统，包括六通阀v1、六通阀v2、定量环、真空计、真空泵、压力计，六通阀v1包括v1第三阀口、v1第四阀口、v1第五阀口、v1第六阀口、v1第一阀口、v1第二阀口，六通阀v2包括v2第三阀口、v2第四阀口、v2第五阀口、v2第六阀口、v2第一阀口、v2第二阀口，六通阀v1关闭状态下，v1第三阀口与v1第二阀口连通，v1第四阀口与v1第五阀口连通，v1第六阀口与v1第一阀口连通，六通阀v1打开状态下，v1第三阀口与v1第四阀口连通，v1第五阀口与v1第六阀口连通，v1第一阀口与v1第二阀口连通，六通阀v2关闭状态下，v2第三阀口与v2第二阀口连通，v2第四阀口与v2第五阀口连通，v2第六阀口与v2第一阀口连通，六通阀v2打开状态下，v2第三阀口与v2第四阀口连通，v2第五阀口与v2第六阀口连通，v2第一阀口与v2第二阀口连通，v1第二阀口通过管件固定连通有压力计，压力计远离v1第二阀口一端固定连通有外界样品进样管，v1第三阀口通过管件固定连通有压力计，压力计远离v1第二阀口一端固定连通有外界样品进样管，v1第一阀口通过管件固定连通有定量环，定量环远离v1第一阀口一端通过管件固定连通有v1第四阀口，v1第五阀口通过管件固定连通有v2第四阀口，v2第五阀口上安装有堵头，v1第六阀口通过管件固定连通有v2第一阀口，v2第六阀口通过管件固定连通有真空计，真空计远离v2第六阀口一端通过管件固定连通有真空泵，真空泵远离真空计一端固定连接有放空管路，v2第三阀口通过管件固定连通有外界色谱柱。

一种在线高真空负压气体进样方法，包括以下步骤：

1)定量环内抽成负压，使定量环内部处于真空状态；

2)定量环抽真空完成后，操作人员控制定量环连通进样口，定量环负压进样；

3)定量环进样完成后，操作人员控制定量环连通载气气路，样品跟随载气进入外界色谱柱分析；

步骤1)具体包括以下步骤：

a)操作人员关闭六通阀v1，关闭六通阀v2，此时堵头、v2第五阀口、v2第四阀口、v1第五阀口、v1第四阀口、定量环、v1第一阀口、v1第六阀口、v2第一阀口、v2第六阀口、真空计、真空泵依次连通，形成一条通路；

b)操作人员打开真空泵开始抽定量环负压，等待真空计数值达到1×10^-1pa时，系统到达真空状态，定量环抽负压完成。

步骤2)：操作人员打开六通阀v1，六通阀v2继续保持关闭，此时样品进样管、v1第二阀口、v1第三阀口、定量环依次连通形成一条通路，样品利用压差从样品进样管进入到定量环中。

步骤3)：操作人员控制六通阀v1关闭，六通阀v2打开，此时外界载气管道、v2第二阀口、v2第一阀口、v1第六阀口、v1第一阀口、定量环、v1第四阀口、v1第五阀口、v2第四阀口、v2第三阀口、外界色谱柱依次连通，形成一条通路，载气从外界载气管道进入系统，将定量环中的样品送入外界色谱柱内，完成进样，色谱柱进行样品分析。

打开六通阀v1的过程中，真空泵一直处于打开状态，便于维持系统内负压压力，且有利于系统进行连续进样操作。

实施例三：一种在线高真空负压气体进样系统，包括六通阀v1、六通阀v2、定量环、真空计、真空泵、压力计，六通阀v1包括v1第五阀口、v1第六阀口、v1第一阀口、v1第二阀口、v1第三阀口、v1第四阀口，六通阀v2包括v2第五阀口、v2第六阀口、v2第一阀口、v2第二阀口、v2第三阀口、v2第四阀口，六通阀v1关闭状态下，v1第五阀口与v1第四阀口连通，v1第六阀口与v1第一阀口连通，v1第二阀口与v1第三阀口连通，六通阀v1打开状态下，v1第五阀口与v1第六阀口连通，v1第一阀口与v1第二阀口连通，v1第三阀口与v1第四阀口连通，六通阀v2关闭状态下，v2第五阀口与v2第四阀口连通，v2第六阀口与v2第一阀口连通，v2第二阀口与v2第三阀口连通，六通阀v2打开状态下，v2第五阀口与v2第六阀口连通，v2第一阀口与v2第二阀口连通，v2第三阀口与v2第四阀口连通，v1第四阀口通过管件固定连通有压力计，压力计远离v1第四阀口一端固定连通有外界样品进样管，v1第五阀口通过管件固定连通有压力计，压力计远离v1第四阀口一端固定连通有外界样品进样管，v1第三阀口通过管件固定连通有定量环，定量环远离v1第三阀口一端通过管件固定连通有v1第六阀口，v1第一阀口通过管件固定连通有v2第六阀口，v2第一阀口上安装有堵头，v1第二阀口通过管件固定连通有v2第三阀口，v2第二阀口通过管件固定连通有真空计，真空计远离v2第二阀口一端通过管件固定连通有真空泵，真空泵远离真空计一端固定连接有放空管路，v2第五阀口通过管件固定连通有外界色谱柱。

一种在线高真空负压气体进样方法，包括以下步骤：

1)定量环内抽成负压，使定量环内部处于真空状态；

2)定量环抽真空完成后，操作人员控制定量环连通进样口，定量环负压进样；

3)定量环进样完成后，操作人员控制定量环连通载气气路，样品跟随载气进入外界色谱柱分析。

步骤1)具体包括以下步骤：

a)操作人员关闭六通阀v1，关闭六通阀v2，此时堵头、v2第一阀口、v2第六阀口、v1第一阀口、v1第六阀口、定量环、v1第三阀口、v1第二阀口、v2第三阀口、v2第二阀口、真空计、真空泵依次连通，形成一条通路；

b)操作人员打开真空泵开始抽定量环负压，等待真空计数值达到1×10^-1pa时，系统到达真空状态，定量环抽负压完成。

步骤2)：操作人员打开六通阀v1，六通阀v2继续保持关闭，此时样品进样管、v1第四阀口、v1第五阀口、定量环依次连通形成一条通路，样品利用压差从样品进样管进入到定量环中。

步骤3)：操作人员控制六通阀v1关闭，六通阀v2打开，此时外界载气管道、v2第四阀口、v2第三阀口、v1第二阀口、v1第三阀口、定量环、v1第六阀口、v1第一阀口、v2第六阀口、v2第五阀口、外界色谱柱依次连通，形成一条通路，载气从外界载气管道进入系统，将定量环中的样品送入外界色谱柱内，完成进样，色谱柱进行样品分析。

打开六通阀v1的过程中，真空泵一直处于打开状态，便于维持系统内负压压力，且有利于系统进行连续进样操作。

本发明的工作原理：

操作人员关闭六通阀v1，关闭六通阀v2，此时堵头、v2第三阀口、v2第二阀口、v1第三阀口、v1第二阀口、定量环、v1第五阀口、v1第四阀口、v2第五阀口、v2第四阀口、真空计、真空泵依次连通，形成一条通路，操作人员再打开真空泵开始抽定量环负压，等待真空计数值达到1×10^-1pa时，系统到达真空状态，定量环抽负压完成，负压抽取完成后，操作人员打开六通阀v1，六通阀v2继续保持关闭，此时样品进样管、v1第六阀口、v1第一阀口、定量环依次连通形成一条通路，样品利用压差从样品进样管进入到定量环中，定量环进样完成，样品进入定量环后，操作人员控制六通阀v1关闭，六通阀v2打开，此时外界载气管道、v2第六阀口、v2第五阀口、v1第四阀口、v1第五阀口、定量环、v1第二阀口、v1第三阀口、v2第二阀口、v2第一阀口、外界色谱柱依次连通，形成一条通路，载气从外界载气管道进入系统，将定量环中的样品送入外界色谱柱内，完成进样，色谱柱进行样品分析。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。