一种带有防尘塞的油样色谱分析定量进样装置的制作方法

本发明涉及一种带有防尘塞的油样色谱分析定量进样装置。

背景技术：

电力变压器在日常运行过程中，绝缘油受强电场、电磁环境以及各种外部环境作用会产生溶解于绝缘油中的气体，绝缘油色谱分析法是一种对充油设备进行状态评估的诊断技术。它对电气设备提供有效的绝缘监督，确保电气设备的安全稳定运行。具体是用气相色谱法测定绝缘油中溶解气体的组分含量，测量结果供供电企业判断运行中的充油电力设备是否存在潜伏性的过热、放电等故障，以保障电网安全有效运行，这也是充油电气设备制造厂家对其设备进行出厂检验的必要手段。

目前使用的注射器其构造是普通的医用玻璃注射器。试验中需要将样品打入色谱仪的气化室,气化并经分离后,再进行色谱分析。进样时速度要求要快，如果注射速度慢时会使样品的汽化过程变长，导致样品进入色谱柱的初始谱带变宽，影响分析；另外，现有的手动进样，手指容易传热到针筒，影响了样品温度，进而影响分析结果；同时色谱仪的进样口存在一定的压力，大约0.2Mpa左右，很容易将注射器活塞顶出，致使试验操作失败，无法按照要求精确定量,严重情况如果操作人员不小心可能会导致高压气体推动注射器活塞，活塞冲出砸伤人，造成人身伤害。

所以现在急需一种进样安全方便、进样准确的进样装置，以避免样品浪费，提高试验数据的准确性和进样效率。

中国专利授权公开号CN104614473A公开了一种绝缘油色谱分析进样装置，本发明由注射器、固定夹件、定量卡件、防滑圈构成。此发明仅能解决手动的定量取样和防止进样时注射器活塞被顶出的问题,不能解决自动进样,及进样完后的自动退出问题,同时使用时间长后定量卡杆松动,取样体积产生误差,造成测量结果不准确。

中国专利授权公开号CN101639420A公开了一种液体或流体的定量取样装置,包括安装架、注射器、取样阀和位移控制机构，其中，注射器固定在安装架上，位移控制机构作用于注射器的活塞上而控制活塞的移动。此发明能够自动取样和进样，但是不能方便的与仪器相固定，并且只能推动活塞，不能将注射器与色谱仪等仪器自动插入或拔出，智能化程度低。

技术实现要素：

本发明针对背景技术要解决的技术问题，提供一种带有防尘塞的油样色谱分析定量进样装置，安全方便，进样准确，有效解决样品浪费，实验数据偏差及效率低的问题，同时还可应用于油样的取样，适用面广，易于推广。

本发明解决其上述问题所采用的技术方案是：包括横截面为匚形的包含顶板、侧板和底座的支架，所述侧板内侧面设置有纵向T形的滑槽和纵向齿条，所述底座呈Y型结构，在所述底座上设置有吸附装置，在顶板和底座之间纵向设置有圆柱形非导磁材料构成的支撑杆。

所述支撑杆上滑动套设有活动块和中空的下压丝杠，在所述活动块面向侧板的一侧设置有与所述滑槽匹配的滑块，所述活动块可在滑块的引导下在滑槽中纵向滑动，所述活动块上设置有纵向传动装置，所述纵向传动装置包括纵向设置的纵向电机，所述纵向电机输出轴上安装有纵向涡轮齿轮，一纵向齿轮固定安装在活动块上，所述纵向齿轮分别与纵向涡轮齿轮和纵向齿条相啮合配合，推动活动块在支撑杆上纵向移动，所述活动块上设置有安装座，所述安装座上开有纵向贯通的U型开口，U型开口内设置有U型的安装腔，注射器的支耳卡设在所述U型开口的安装腔内，所述活动块上设置有夹持装置，所述夹持装置设置在安装座的下方，当注射器支耳卡设在安装腔后，夹持装置用于将注射器的筒身夹持固定，所述活动块上设置有接近开关，所述接近开关位于安装座和夹持装置之间，所述接近开关的工作面方向与U型开口的开口方向相同，并指向U型开口的中心轴线，所述活动块上侧设置有下压电机，所述下压电机输出轴上设置有下压涡轮齿轮。

所述下压丝杠位于活动块的上侧并与活动块转动连接，所述下压丝杠上成型有丝杠齿轮，所述丝杠齿轮与下压涡轮齿轮相啮合配合，所述活动块上侧设置有与下压丝杠平行的导向轴，所述导向轴两端设置有可调节的上限位开关和下限位开关，所述下压丝杠和导向轴的末端设置有端板，所述端板和下压丝杠转动连接，所述端板和导向轴固定连接，所述端板的上侧面设置有端板开关，所述端板开关的触发部件可与顶板相触碰，在下压丝杠和导向轴上滑动设置有下压滑块，所述下压滑块在上限位开关和下限位开关之间运动，所述下压滑块与下压丝杠螺纹滚动连接，所述下压滑块与导向轴紧密滑动连接，在所述下压滑块上设置有横向的压杆，所述压杆上设置有控制器，所述压杆面向夹持装置一侧设置有微动开关，所述微动开关的触发部件、U型开口的中心轴线和夹持爪的夹持面中心轴线在纵向方向重合，在所述支撑杆上还设置有可以纵向调节的下压开关，所述下压开关处于所述活动块和底座之间，所述下压开关的触发部件可与活动块相触碰,当下压开关被活动块触发时，卡设在安装腔内的注射器的针头插入色谱仪的进样口中。

所述支撑杆上在下压开关的下方设置有导槽,所述导槽呈螺旋状四分之一圈设置,在所述支撑杆上固定有极性方向相反的上磁铁环和下磁铁环，在所述支撑杆上套设有可上下滑动的防尘电磁线圈，所述防尘电磁线圈固定在横截面为工字形的内铁芯外侧，所述内铁芯滑动套设在上磁铁环和下磁铁环之间的支撑杆上，所述防尘电磁线圈为双向电磁线圈,在防尘电磁线圈上设置有支撑臂,支撑臂面向底座一侧设置有圆锥柱状的防尘塞,内铁芯的内面上设置有卡设在导槽中的导块,所述内铁芯在上下运动过程中,导块沿导槽滑动,所述导块在导槽下端位置时，所述防尘塞的中心轴线与U型开口中心轴线重合，防尘塞的下侧与色谱仪的进样口相贴合,内铁芯下侧面与下磁铁环相磁吸贴合，所述导块在导槽上端位置时，所述防尘塞在水平面方向转动90度，内铁芯上侧面与上磁铁环相磁吸贴合，

所述接近开关、下压电机、微动开关、上限位开关、下限位开关、端板开关、纵向电机、下压开关和防尘电磁线圈分别与控制器电性连接。

优选的，所述吸附装置为设置在底座内的带衔铁的底座电磁线圈，所述底座电磁线圈与控制器电性连接。

优选的，所述吸附装置为设置在底座下侧的一组或多组真空吸盘。

优选的，所述夹持装置包括设置在活动块上的固定座，所述固定座上设置有水平的以U型开口中心轴线为中心对称轴的燕尾槽，在所述燕尾槽中滑动设置有对称的夹持爪，所述固定座一侧设置有夹持电机，所述夹持电机输出轴上设置有穿过固定座的夹持丝杠，所述夹持丝杠上螺纹滚动连接有夹持滑块，在所述夹持滑块和夹持爪之间设置有连接杆，每侧所述连接杆设置有相平行的两组，夹持爪的夹持面内设置有橡胶层，并在至少其中一个所述夹持爪的夹持面内侧设置有压力传感器，所述夹持电机和压力传感器分别与控制器电性连接。

优选的，所述下压电机和夹持电机采用伺服电机。

本发明具有以下有益效果：

1、压杆装置起到了对注射器活塞的限位作用，有效防止活塞被色谱仪进样口内的高压顶出的情况；

2、夹持固定装置可以在注射器在插入和拔出中起到良好的纵向定位功效，避免针头与进样口之间发生偏差；

3、整个装置可以方便的与色谱仪相紧密固定，防止装置在使用时发生晃动，影响被测样品的进样；

4、在使用时精确确定进样量，减少实验数据的偏差，提高测量准确度，减少浪费；

5、适合多种规格的注射器，提高装置的利用率；

6、注射器在插入和拔出过程中快速准确，缩短了进样的时间，提高了效率；

7、本装置不仅适用于色谱仪的定量进样检测，也适用于定量取样检测；

8、本装置可以在注射器取出后，对色谱仪的进样口进行密封防尘，放置掉落灰尘，影响测量结果。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明；

图1是本发明优选实施例的结构剖面示意图；

图2是本发明优选实施例的结构正视图；

图3是本发明优选实施例的A剖面视图；

图4是本发明优选实施例的B剖面视图；

图5是本发明优选实施例的C剖面视图。

附图中：

100、支架，110、顶板，120、侧板，121、纵向齿条，130、底座，131、底座电磁线圈，

200、支撑杆，210、导槽，

300、活动块，

310、安装座，311、安装腔，312、U型开口，313、接近开关，

320、夹持装置，321、固定座，322、夹持电机，323、夹持丝杠，324、夹持滑块，325、夹持爪，326、连接杆，

330、下压电机，331、下压涡轮齿轮，

400、下压丝杠，401、丝杠齿轮，402、下压滑块，403、压杆，404、微动开关，

410、导向轴，411、上限位开关，412、下限位开关，413、端板，414、端板开关

500、纵向电机，501、纵向涡轮齿轮，502、纵向齿轮，503、下压开关，

600、防尘电磁线圈，601、内铁芯，602、支撑臂，603、防尘塞，604、上磁铁环，605、下磁铁环，

700、控制器；

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

此外,需要说明的是,除非特别说明或者指出,否则说明书中的可能涉及的术语“上”、“下”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等,而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。

夹持电机322、下压电机330和纵向电机500的“正向转动”“反向转动”的相关词语仅是用于描述的方便，不代表电机的具体运行方向。

防尘电磁线圈600的“正向通电”“反向通电”的相关词语仅是用于描述的方便，不代表电磁线圈的具体通电电流方向。

一种带有防尘塞的油样色谱分析定量进样装置，包括横截面为匚形的包含顶板110、侧板120和底座130的支架100，在侧板120内侧面设置有纵向T形的滑槽和纵向齿条121，底座130呈Y型结构，在底座130上设置有吸附装置，进一步的，吸附装置为设置在底座130内的带衔铁的底座电磁线圈131；进一步的，吸附装置也可以是设置在底座130下侧的一组或多组真空吸盘。

在顶板110和底座130之间纵向设置有圆柱形非导磁材料构成的支撑杆200。

在支撑杆200上滑动套设有活动块300和中空的下压丝杠400。

在活动块300面向侧板120的一侧设置有与滑槽匹配的滑块，在滑块的引导下活动块300在滑槽中纵向滑动。

活动块300上设置有纵向传动装置，纵向传动装置包括纵向设置的纵向电机500，纵向电机500输出轴上安装有纵向涡轮齿轮501，一纵向齿轮502固定安装在活动块300上，纵向齿轮502分别与纵向涡轮齿轮501和纵向齿条121相啮合配合，随着纵向电机500的转动，齿轮间的相互传动推动活动块300在支撑杆200上纵向移动。

活动块300上设置有安装座310，安装座310上开有纵向贯通的U型开口312，U型开口312内设置有U型的安装腔311，注射器的支耳卡设在U型开口312的安装腔311内。

活动块300上设置有在安装座310下方的夹持装置320，夹持装置320包括设置在活动块300上的固定座321，固定座321上设置有水平的以U型开口312中心轴线为中心对称轴的燕尾槽，在燕尾槽中滑动设置有对称的夹持爪325，固定座321一侧设置有夹持电机322，夹持电机322输出轴上设置有穿过固定座321的夹持丝杠323，夹持丝杠323上螺纹滚动连接有夹持滑块324，在夹持滑块324和夹持爪325之间设置有连接杆326，每侧的连接杆326设置有相平行的两组，夹持爪325的夹持面内设置有橡胶层，并在至少其中一个夹持爪325的夹持面内侧设置有压力传感器，当注射器支耳卡设在安装腔311后，夹持装置320用于将注射器的筒身夹持固定。

活动块300上设置有接近开关313，接近开关313位于安装座310和夹持装置320之间，接近开关313的工作面方向与U型开口312的开口方向相同，并指向U型开口312的中心轴线。

活动块300上侧设置有下压电机330，下压电机330输出轴上设置下压涡轮齿轮331。

下压丝杠400位于活动块300的上侧并与活动块300转动连接，下压丝杠400上设置有丝杠齿轮401，丝杠齿轮401与下压涡轮齿轮331相啮合配合。

活动块300上侧设置有与下压丝杠400平行的导向轴410，导向轴410两端设置有可调节的上限位开关411和下限位开关412，下压丝杠400和导向轴410的末端设置有端板413，端板413和下压丝杠400转动连接，端板413和导向轴410固定连接，端板413的上侧面设置有端板开关414，端板开关414的触发部件可与顶板110相触碰。

在下压丝杠400和导向轴410上滑动设置有下压滑块402，下压滑块402在上限位开关411和下限位开关412之间运动，下压滑块402与下压丝杠400螺纹滚动连接，下压滑块402与导向轴410紧密滑动连接，在下压滑块402上设置有横向的压杆403，压杆403上设置有控制器700，压杆403面向夹持装置320一侧设置有微动开关404，其中，微动开关404的触发部件、U型开口312的中心轴线和夹持爪325的夹持面中心轴线在纵向方向重合。

在支撑杆200上还设置有可以纵向调节的下压开关503，下压开关503处于活动块300和底座130之间，下压开关503的触发部件可与活动块300相触碰,当下压开关503被活动块300触发时，安装在安装腔311内的注射器针头插入色谱仪的进样口中。

在支撑杆200上在下压开关503的下方设置有导槽210,导槽210呈螺旋状四分之一圈设置,在支撑杆200上固定有极性方向相反的上磁铁环604和下磁铁环605，在支撑杆200上套设有可上下滑动的防尘电磁线圈600，防尘电磁线圈600固定在横截面为工字形的内铁芯601外侧，内铁芯601滑动套设在上磁铁环604和下磁铁环605之间的支撑杆200上，防尘电磁线圈600为双向电磁线圈,在防尘电磁线圈600上设置有支撑臂602,支撑臂602面向底座130一侧设置有圆锥柱状的防尘塞603,内铁芯601的内面上设置有卡设在导槽210中的导块,内铁芯601在上下运动过程中,导块沿导槽210滑动,导块在导槽210下端位置时，防尘塞603的中心轴线与U型开口312中心轴线重合，防尘塞603的下侧与色谱仪的进样口相贴合，内铁芯601与下磁铁环605相磁吸贴合，导块在导槽210上端位置时，防尘塞603在水平面方向旋转90度，内铁芯601上侧面与上磁铁环604相磁吸贴合。

其中，底座电磁线圈131、接近开关313、夹持电机322、压力传感器、下压电机330、微动开关404、上限位开关411、下限位开关412、端板开关414、纵向电机500、下压开关503和防尘电磁线圈600分别与控制器700电性连接。

进一步的，下压电机330和夹持电机322采用伺服电机。

进一步的，为更好的理解本发明，还提供了本发明的使用方法，包括如下步骤：

步骤1：进样装置的安装固定

将进样装置放置到色谱仪的进样口附近，调整进样装置的位置，使防尘塞603与色谱仪的进样口重合，并紧密贴合，随后开启吸附装置，即通过控制器700控制底座电磁线圈131通电，底座电磁线圈131产生磁场力，吸附在色谱仪的外壳上，如果底座电磁线圈131无法吸附在色谱仪的外壳上，则采用真空吸盘与色谱仪外壳相吸附，达到固定进样装置的目的。

步骤2：初始准备状态

当进样装置安装固定完成并通电后，进样装置处于待机状态，即夹持装置320的夹持爪325处于张开状态，下压滑块402与上限位开关411的触发部件相触碰，端板开关414的触发部件与顶板110相触碰，内铁芯601与下磁铁环605相磁吸贴合。

步骤3：注射器的放置与固定

油样注射器抽取油样后，将注射器的支耳挂置在安装腔311中，注射器的筒身穿过U型开口312向下垂吊，接近开关313检测到注射器筒身后，控制器700控制夹持装置320将筒身夹持住，即夹持电机322带动夹持丝杠323正向转动，夹持丝杠323带动夹持滑块324向内侧运动，连接杆326带动夹持爪325向中间收拢，夹持爪325内侧的压力传感器实时检测夹持爪325与注射器筒身之间的压力，当夹持压力达到一定值后，控制器700控制夹持电机322停止工作，至此，注射器完成放置和固定。

步骤4：注射器注射活塞的止退

注射器固定好后，即夹持电机322停止工作后，控制器700控制下压电机330正向转动，下压涡轮齿轮331带动下压丝杠400上的丝杠齿轮401正向转动，随着下压丝杠400的正向转动，下压滑块402缓慢平稳的向下运动，当压杆403上微动开关404的触发部件被注射器的注射活塞触发后，控制器700控制下压电机330停止工作。

步骤5：防尘塞603的收回

下压电机330停止工作后，控制器700控制防尘电磁线圈600通入3～5秒正向电流后断开电流，在接通正向电流时，防尘电磁线圈600产生正向磁场力，磁场力与下磁铁环605排斥，与上磁铁环604吸引，使防尘电磁线圈600带动内铁芯601向上移动，最终内铁芯601与上磁铁环604相磁吸贴合，同时由于导槽210对导块的引导，内铁芯601在向上移动的过程中，在水平面方向旋转90度，将支撑臂602转动90度，使防尘塞603脱离进样口并避开注射器针头的前进路线。

步骤6：注射器的插入

在控制器700开启防尘电磁线圈600后，控制器700随后控制纵向电机500正向转动，随着纵向涡轮齿轮501和纵向齿轮502在纵向齿条121上的正向传动，活动块300平稳向下运动，活动块300触发下压开关503的触发部件后，控制器700控制纵向电机500停止工作，此时，注射器的插头插入色谱仪的进样口中。

步骤7：油样进样

纵向电机500停止工作后，控制器700控制下压电机330再次正向转动，下压滑块402向下运动进而压动注射器的注射活塞向下运动，将注射器内的油样注入色谱仪的进样口中，下压滑块402触发下限位开关412的触发部件后，控制器700控制下压电机330停止工作。

步骤8：注射器的拔出

下压滑块402触发下限位开关412后，控制器700控制纵向电机500反向转动，随着纵向涡轮齿轮501和纵向齿轮502在纵向齿条121上的反向传动，活动块300平稳向上运动，将注射器的针头从色谱仪的进样口中拔出，当端板开关414的触发部件被顶板110触发后，控制器700控制纵向电机500停止工作，此时，注射器的插头从色谱仪的进样口中拔出。

步骤9：注射器的松开

当纵向电机500停止工作后，控制器700控制下压电机330反向转动，下压涡轮齿轮331带动下压丝杠400上的丝杠齿轮401反向转动，随着下压丝杠400的反向转动，下压滑块402平稳的向上运动，当下压滑块402触发上限位开关411的触发部件后，控制器700控制下压电机330停止工作，在下压电机330反向转动的同时，控制器700控制夹持装置320内的夹持电机322反向转动，夹持爪325松开夹持的注射器筒身，当夹持爪325扩张到待机初始位置后，控制器700控制夹持电机322停止工作，操作人员可随时将注射器取下。

步骤10：防尘塞603的密封

端板开关414触发部件被顶板110触发后，控制器700控制防尘电磁线圈600通入3～5秒反向电流后断开电流，在接通反向电流时，防尘电磁线圈600产生反向磁场力，磁场力与下磁铁环605吸引，与上磁铁环604排斥，使防尘电磁线圈600带动内铁芯601向下移动，最终内铁芯601与下磁铁环605相磁吸贴合，由于导槽210对导块的引导，使支撑臂602回转90度，防尘塞603最终与色谱仪的进样口贴合密封，至此进样装置完成工作，等待下一次进样。

综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的范围，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，凡依本发明的要求范围的形状、构造、特征及精神所谓的均等变化与修饰，均应包括与本发明的权利要求范围内。