一种用于离线气体样品采样分析的装置的制作方法

1.本发明主要应用于飞行时间质谱仪对离线气体样品采样和分析的装置，具体来说就是利用该装置实现不同地点气体样品的采样、存储和分析。该装置操作便捷可以实现气体样品的大量存储，满足飞行时间质谱仪高通量的分析要求。


背景技术：

2.在气体分析领域中，采样方式的不同会直接影响检测结果的准确性，因此实时在线分析方法越来越广泛，但对于实验室的分析仪器或者大型检测设备无法实现现场的在线分析，所以通常使用传统的离线采样方式。飞行时间质谱仪是分析方法中常用的仪器设备，具有灵敏度高、分析速度快的优点，非常适合高通量气体样品的检测分析。


技术实现要素：

3.本实用新型公开了一种用于离线气体样品采样分析的装置，包括球阀、过滤芯、压力表、苏玛罐、气源、开关阀、真空泵、脉冲阀和飞行时间质谱仪。球阀的一端与过滤芯入口相连；过滤性的出口和压力表与苏玛罐的入口连接；苏玛罐的出口分别连接开关阀的出口以及真空泵和脉冲阀的入口；开关阀的入口与气源连接，脉冲阀的出口与飞行时间质谱仪连接。过滤芯中的填充料为石英棉或者金属过滤网等材料，用于过滤气体样品中的大颗粒杂质。球阀、过滤芯、压力表和苏玛罐组成气体采样部分；压力表用于指示苏玛罐出口端的压力；根据苏玛罐的瞬时采样原理，打开球阀后气体样品通过过滤芯直接存储在苏玛罐中，采样完毕后关闭球阀。飞行时间质谱仪为负压进样，通过脉冲阀将苏玛罐中出来的气体样品直接引入飞行时间质谱仪的电离区进行分析；通过调节脉冲阀的工作频率控制气体样品的进样量。气源、开关阀和真空泵组成苏玛罐的清洗部分。苏玛罐内的气体样品分析完毕后，打开真空泵抽真空，当指示苏玛罐内压力的压力表达到某一压力值时，关闭真空泵；同时打开开关阀向苏玛罐内通入清洗气体，通过压力表观察气体样品充满之后，关闭开关阀，打开真空泵将清洗气体抽出，可重复清洗几次，避免苏玛罐中的样品残留。与开关阀连接的气源气体为氮气、惰性气体(如氩气)中一种或二种的气源。
4.本专利利用苏玛罐实现不同地点的气体样品采集和存储，且样品采样量大，满足飞行时间质谱仪器的高通量分析。同时该装置带有清洗功能，在样品分析完毕后，可通过清洗苏玛罐避免样品残留，达到反复使用的目的。
附图说明
5.图1为一种用于离线气体样品采样分析的装置；1—球阀、2—气体净化管、3—压力表、4—苏玛罐、5—气源、6—开关阀、7—真空泵、8—脉冲阀、9—飞行时间质谱仪。
具体实施方式
6.请参阅图1，为本实用新型的结构示意图。
7.包括球阀、气体净化管、压力表、苏玛罐、气源、开关阀、真空泵、脉冲阀和飞行时间质谱仪；球阀的一端与用于去除气体中颗粒杂质的气体净化管入口相连，球阀的另一端作为待分析气体样品的入口；苏玛罐通过管路分别与气体净化管的出口相连、与压力表相连、经开关阀与气源的入口相连、经开关阀与真空泵的入口相连、经脉冲阀与飞行时间质谱仪的样品入口相连。气体净化管的出口与苏玛罐连接，于苏玛罐与气体净化管的连接处设有压力表；苏玛罐分别连接开关阀的出口以及真空泵和脉冲阀的入口；开关阀的入口与气源连接，脉冲阀的出口与飞行时间质谱仪连接。气体净化管为内容填充有石英棉和/或者金属过滤网的管体，用于过滤气体样品中的颗粒杂质。球阀用于去除气体中颗粒杂质的气体净化管压力表和苏玛罐组成气体采样部分；压力表用于指示苏玛罐出口端的压力；根据苏玛罐的瞬时采样原理，打开球阀后气体样品通过气体净化管直接存储在苏玛罐中，采样完毕后关闭球阀。飞行时间质谱仪为负压进样，通过脉冲阀将苏玛罐中出来的气体样品直接引入飞行时间质谱仪的电离区进行分析；通过调节脉冲阀的工作频率控制气体样品的进样量。气源、开关阀和真空泵组成苏玛罐的清洗部分；苏玛罐)内的气体样品分析完毕后，打开真空泵抽真空，当指示苏玛罐内压力的压力表达到某一压力值时，关闭真空泵；同时打开开关阀向苏玛罐内通入清洗气体，通过压力表观察气体样品充满之后，关闭开关阀，打开真空泵将清洗气体抽出，可重复清洗几次，避免苏玛罐中的样品残留。与开关阀连接的气源为提供氮气、惰性气体中一种或二种的气源。
8.采样时首先打开球阀和苏玛罐，利用苏玛罐内的负压将气体样品净化后充入罐中，当苏玛罐内压力与环境压力平衡时，关闭球阀和苏玛罐的阀门，样品收集完毕。
9.当分析气体时，打开苏玛罐上的阀门，同时利用脉冲阀将罐的样品引入之飞行时间质谱仪的电离区，当苏玛罐内的气体分析完毕后，关闭脉冲阀，同时打开开关阀，将清洗的气体充入，充满后代开真空泵排出清洗气体，可重复该过程几次，避免样品残留再罐中。苏玛罐出口的压力表可显示气体是否充满或者已分析消耗掉。


技术特征：
1.一种用于离线气体样品采样分析的装置，其特征在于：包括球阀（1）、气体净化管（2）、压力表（3）、苏玛罐（4）、气源（5）、开关阀（6）、真空泵（7）、脉冲阀（8）和飞行时间质谱仪（9）；球阀（1）的一端与用于去除气体中颗粒杂质的气体净化管（2）入口相连，球阀（1）的另一端作为待分析气体样品的入口；苏玛罐（4）通过管路分别与气体净化管（2）的出口相连、与压力表（3）相连、经开关阀（6）与气源（5）的入口相连、经开关阀与真空泵（7）的入口相连、经脉冲阀（8）与飞行时间质谱仪（9）的样品入口相连。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：气体净化管（2）的出口与苏玛罐（4）连接，于苏玛罐（4）与气体净化管（2）的连接处设有压力表（3）；苏玛罐（4）分别连接开关阀（6）的出口以及真空泵（7）和脉冲阀（8）的入口；开关阀（6）的入口与气源（5）连接，脉冲阀（8）的出口与飞行时间质谱仪（9）连接。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：气体净化管（2）为内容填充有石英棉和/或者金属过滤网的管体，用于过滤气体样品中的颗粒杂质。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：球阀（1）、用于去除气体中颗粒杂质的气体净化管（2）、压力表（3）和苏玛罐（4）组成气体采样部分；压力表（3）用于指示苏玛罐（4）出口端的压力；根据苏玛罐（4）的瞬时采样原理，打开球阀（1）后气体样品通过气体净化管（2）直接存储在苏玛罐（4）中，采样完毕后关闭球阀（1）。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：飞行时间质谱仪（9）为负压进样，通过脉冲阀（8）将苏玛罐（4）中出来的气体样品直接引入飞行时间质谱仪（9）的电离区进行分析；通过调节脉冲阀（8）的工作频率控制气体样品的进样量。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：气源（5）、开关阀（6）和真空泵（7）组成苏玛罐（4）的清洗部分；苏玛罐（4）内的气体样品分析完毕后，打开真空泵（7）抽真空，当指示苏玛罐（4）内压力的压力表（3）达到某一压力值时，关闭真空泵（7）；同时打开开关阀（6）向苏玛罐（4）内通入清洗气体，通过压力表（3）观察气体样品充满之后，关闭开关阀（6），打开真空泵（7）将清洗气体抽出，可重复清洗几次，避免苏玛罐（4）中的样品残留。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：与开关阀（6）连接的气源为提供氮气、惰性气体中一种或二种的气源。8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：苏玛罐（4）为气体进出口带有阀门的气体采样罐。

技术总结
本实用新型公开了一种用于离线气体样品采样分析的装置，包括球阀、过滤芯、压力表、苏玛罐、气源、开关阀、真空泵、脉冲阀和飞行时间质谱仪(TOFMS)。球阀、过滤芯、压力表和苏玛罐组成离线气体样品采样部分，气源、开关阀、真空泵和脉冲阀组成飞行时间质谱仪的进样分析和苏玛罐清洗部分，样品分析完毕后打开开关阀向苏玛罐内通入惰性气体，通过压力表读取苏玛罐内的压力，当达到一定压力时打开真空泵对苏玛罐进行清洗。该装置可以实现气体样品的大量存储，满足飞行时间质谱仪高通量的分析要求。满足飞行时间质谱仪高通量的分析要求。满足飞行时间质谱仪高通量的分析要求。


技术研发人员：邸尚华 花磊
受保护的技术使用者：紫谱艾迪（苏州）科技有限公司
技术研发日：2021.12.27
技术公布日：2022/8/26