注射器式样品管的气体恒压自动进样装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一套注射器式样品管的气体恒压自动进样装置。
[0002]
【背景技术】
[0003]人们将具有吸收地表红外辐射，增加地表和近地层大气温度的气体称为温室气体(Green house gas)。近年来随着全球气候持续变暖，人们对温室气体的温室效应越来越重视。国内外多家公司也相继研发了对温室气体分析测试仪器，如IsoPrime的TraceGas自动在线预浓缩和纯化系统；SerCon的Cryoprep痕量气体制样系统；Thermo的PreCon痕量气体预浓缩装置等，所有这些装置都需要和采集样品用的特定样品瓶相连接，才能把采集的气体样品送入这些装置进行各种指标的分析测定。如Thermo的PreCon痕量气体预浓缩装置需要使用10ml的带阀门的专用特制的双阀玻璃瓶，不便于野外取样；在进样时必须通入吹扫He气才能从样品瓶中把样品气体携带进入冷阱，这样对于稀释后的10ml样品利用率低，需要富集的时间长，并且样品需要量无法自行控制，且人为操作会影响稳定性。
【发明内容】
[0004]为了配合冰冻圈科学研究中利用静态箱法样品的采集技术，针对使用的10ml塑料注射器式取样器，本发明的目的旨在提供一套注射器式样品管的气体恒压自动进样装置，配合气体同位素富集分析仪来完成对温室气体中碳、氮、氢、氧同位素丰度的分析测定，为研究其产生的机制及迁移规律和生态系统碳氮循环提供技术支撑。
[0005]发明的目的是这样实现的:
一套注射器式样品管的气体恒压自动进样装置，主要包括:压缩空气连接气管、150型双向气缸、导杆固定A板、气缸固定板、D6导向杆、D12导向杆、导杆固定B板、气缸固定支架、注射器驱动板、注射器注射手柄、手柄螺钉、内衬固定螺钉、压盖挡板、压盖、橡胶内衬、注射器套管、注射器压板、螺钉、气体连接管、封口帽、旋转气缸固定板、转接头、气密阀持、旋转驱动组合、旋转气缸、注射器固定基座、放空口、三通导向阀、旋转抓手、旋转抓手正面花型凹槽、旋转抓手背面横凹槽、旋转接头、旋转接头正面横凸、旋转接头背面横凹槽、旋转驱动、旋转驱动正面横凸、旋转驱动和旋转气缸的固定螺钉、双向气缸活塞、吹扫阀、导样阀、维持阀、气体富集分析仪和放空阀。10ml塑料取样注射器由注射器注射手柄、注射器套管、封口帽、放空口、三通导向阀组成:注射器注射手柄的前端有橡胶活塞用于密封注射器套管内密闭的气体，封口帽和转接头螺旋密封连接；气体连接管处有放空阀、导样阀、吹扫阀、维持阀组成的阀体组合，导样阀和气体富集分析装置连接，气体样品由三通导向阀、导样阀进入气体富集分析装置中完成气体样品的进样和富集；放空口处有放空阀；注射器套管内密封的气体通过10ml气密注射器的三通导向阀、气体连接管、导样阀进入气体富集分析仪。10ml塑料取样注射器套管放在凹形的注射器固定基座里:注射器套管的后端由压盖固定，压盖内里面粘贴有橡胶内衬，压盖和内里面的橡胶内衬由螺钉固定，压盖的尾端焊接有压盖挡板，压盖、橡胶内衬和压盖挡板成为一体，由手柄螺钉固定在注射器固定基座上；注射器的前端由注射器压板通过螺钉固定在注射器固定基座上，注射器压板前端下方是气密阀持，气密阀持是一个直立的外方内圆的突出接口，气密阀持和旋转驱动组合中的旋转抓手以及10ml塑料取样注射器上的三通导向阀紧密配合，三通导向阀的转动由计算机控制完成。旋转驱动组合包括旋转抓手、十字旋转接头和旋转驱动三部分:旋转抓手的花型凹槽和注射器的三向导向阀紧密配合，旋转抓手背面的横凹槽和旋转接头正面的横凸紧密配合；旋转接头背面横凹槽和旋转驱动正面横凸紧密配合；旋转驱动和下部的旋转气缸以固定螺钉连接；旋转气缸固定在旋转气缸固定板上，由压缩空气控制转动；这样注射器的三向导向阀和旋转驱动组合以及旋转气缸在压缩空气控制下成为一个整体统一转动；150型双向气缸的一端固定在气缸固定支架上,另一端固定在气缸固定板上，150型双向气缸的气缸活塞由气缸固定支架和注射器驱动板固定支撑，D6导向杆和D12导向杆固定在导杆固定A板和导杆固定B板上，150型双向气缸两端和压缩空气气管连接。
[0006]本发明的优点是:
1、恒压气体自动进样器针对10ml气密注射器样品容器设计，根据样品含量的多少可以调节进样状态，样品富集完全快捷。
[0007]2、本发明中自动进样器是靠压缩空气驱动的，将压缩空气的压力能转换为机械能，驱动机构作直线往复运动或旋转运动。压缩空气由压缩空气连接气管和气体连接管进入150型双向气缸和旋转气缸中，活塞推动气缸，速度可调节。
[0008]3、10ml气密注射器的三通导向阀的三个方向转动由旋转气缸驱动下的旋转驱动组合配合完成；双向气缸活塞驱动注射器驱动板在导向杆上推动注射器注射手柄做直线运动，配合气体连接管路上的导样阀、吹扫阀、维持阀体组合的开关动作使采集到的温室气体样品由样品管按恒定的压力和一定的进样速率通过样品管阀进入气体富集装置中，一个样品的进样结束后，双向气缸活塞的释放返回，注射器驱动板在导向杆上也快速返回到初始位置，同时由旋转气缸和旋转驱动组合将注射器三通导向阀关闭，样品管中剩余气体保留用作重复测试，一个样品的进样过程完成。
[0009]这套气体恒压自动进样装置的使用，动作完全由计算机来控制，可根据样品中气体成分的含量多少选择进样量和进样时的进动速率，以保证样品富集的效率；该进样器直接和富集装置相连接，保证了样品进样的完整、统一和快速，省时省力，提高稳定性和准确度，具有良好的使用和推广价值。
[0010]4、本发明设计的气体恒压自动进样装置,和Thermo的PreCon痕量气体预浓缩装置联用，在线自动完成对温室气体的含量以及同位素的分析和测定，可避免人为操作的差异性和进样时间的非均一性等对测试的稳定性的影响，节省人力、物力，保证数据的准确可靠，并大大节省测试时间，缩短样品储存周期，提升仪器的使用效率，更好的为科研服务。
[0011]
【附图说明】
[0012]图1为恒压气体自动进样器结构示意图。
[0013]图2为图1中10ml取样注射器结构示意图。
[0014]图3为图1中注射器压板和气密阀持结构不意图图4为图1中旋转驱动组合一旋转抓手正面示意图图5为图1中旋转驱动组合一旋转抓手背面示意图。
[0015]图6为图1中旋转驱动组合一旋转接头示意图。
[0016]图7为图1中旋转驱动组合一旋转驱动示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面，结合附图，对本发明的技术方案再作进一步的说明:
如图1-7所示，一套针对10ml注射器式样品管的气体恒压自动进样装置，主要包括:压缩空气连接气管1、150型双向气缸2、导杆固定A板3、气缸固定板4、D6导向杆5、D12导向杆6、导杆固定B板7、气缸固定支架8、注射器驱动板9、注射器注射手柄10、手柄螺钉
11、内衬固定螺钉12、压盖挡板13、压盖14、橡胶内衬15、注射器套管16、注射器压板17、螺钉18、气体连接管19、封口帽20、旋转气缸固定板21、转接头22、气密阀持23、旋转驱动组合24、旋转气缸25、注射器固定基座26、放空口 27、三向导向阀28、旋转抓手29、旋转抓手背面横凹槽29B、旋转接头30、旋转接头正面横凸30A、旋转接头背面横凹槽30B、旋转驱动31、旋转驱动正面横凸31A、旋转驱动和旋转气缸的固定螺钉31B、双向气缸活塞32、吹扫阀33、导样阀34、维持阀35、气体富集分析仪36、放空阀37。
[0018]10ml塑料取样注射器由注射器注射手柄10、注射器套管16、封口帽20、放空口
27、三通导向阀28组成:注射器注射手柄10的前端有橡胶活塞用于密封注射器套管16内密闭的气体，封口帽20和转接头22螺旋密封连接；气体连接管19处有放空阀37、导样阀
34、吹扫阀33、维持阀35组成的阀体组合.导样阀34和气体富集分析装置36连接，气体样品由三通导向阀28、导样阀进入气体富集分析装置36中完成气体样品的进样和富集；放空口 27处有放空阀37 ;注射器套管16内密封的气体通过10ml气密注射器的三通导向阀
28、气体连接管19、导样阀34进入气体富集分析仪36。
[0019]10ml塑料取样注射器套管16放在凹形的注射器固定基座26里:注射器套管16的后端由压盖14固定，压盖14内里面粘贴有橡胶内衬15，橡胶内衬15的作用增加摩擦阻力来防止注射器套管16的滑动，压盖14和内里面的橡胶内衬15由螺钉18固定，压盖14的尾端焊接有压盖挡板13，压盖挡板13的作用防止注射器套管16被拉出，压盖14、橡胶内衬15和压盖挡板13成为一体由手柄螺钉11固定在注射器固定基座26上；注射器的前端由注射器压板17通过螺钉18固定在注射器固定基座26上，注射器压板17前端下方是气密阀持23，气密阀持23是一个直立的外方内圆突出接口，气密阀持23和旋转驱动组合24中的旋转抓手29以及10ml塑料取样注射器上的三通导向阀28紧密配合，三通导向阀28的转动由在计算机控制完成。
[0020]旋转驱动组合24包括旋转抓手