CN115419830A - 气体多流路装置及气相色谱仪 - Google Patents
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Abstract
一种气体多流路装置及气相色谱仪,涉及气相色谱仪器技术领域。该气体多流路装置包括流路基座、三个电磁阀、两个压力传感器、流量传感器和气体阻尼器;第一气体出口通过第一电磁阀与第一气体连接口连通;气体入口、第二电磁阀、流量传感器和第二气体连接口依次连通;第二气体出口、第三电磁阀、第一压力传感器、气体阻尼器和第三气体连接口依次连通;第二压力传感器设置在气体阻尼器与第三气体连接口之间或者设置在第一电磁阀与第一气体连接口之间。该气相色谱仪包括气体多流路装置。本发明提供一种气体多流路装置及气相色谱仪,以解决现有技术中存在的使用多个分体式的电子流量控制装置而导致的占用空间大、连接接口多、易泄漏等技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及气相色谱仪器技术领域,具体而言,涉及一种气体多流路装置及气相色谱仪。
背景技术
气相色谱仪是用以进行混合物分离和分析检测的仪器,主要由流量控制***、进样***、分离***、检测***和数据处理***等组成;其中,进样***的作用是将样品引入气相色谱仪器,主要指进样口,常见的进样口零件包括填充柱进样口零件和毛细柱进样口零件;其中,又以毛细柱进样口零件使用最为广泛。
毛细柱进样口零件工作时,需要使用气体将样品气化后带入分离***;同时,为了避免样品量过多对分离***带来的压力,需要在毛细柱进样口零件处将样品排出仪器一部分;此外,为了避免引入样品时对仪器***造成污染,需要一路气流对相关部位进行吹扫,并将污染物排出仪器;因此毛细柱进样口零件具有一路气体入口和三路气体出口。
由于毛细柱进样口零件的每一路气流都需要进行精确控制,发展出了多种多样的流量控制装置,常见的是使用稳流阀-背压阀-针形阀等的机械阀控制***和使用比例电磁阀的电子流量控制装置。
目前,使用稳流阀-背压阀-针形阀等的机械阀控制***,需要手动调节各个机械阀的旋钮以调节流量;使用比例电磁阀的电子流量控制装置可以通过仪器电路和控制算法自动调节流量。因此,电子流量控制装置在毛细柱进样口零件的流量控制中得到了愈加广泛的使用。
电子流量控制装置的普及带来了仪器分析自动化程度的提高,但也存在一定的问题,如在毛细柱进样口零件的不同气路出口使用多个分体式的电子流量控制装置,严重占用了仪器内部的有限空间,同时增加了连接接口,容易造成泄漏等故障。
发明内容
本发明的目的在于提供一种气体多流路装置及气相色谱仪,以在一定程度上解决现有技术中存在的使用多个分体式的电子流量控制装置而导致的占用空间大、连接接口多、易泄漏等技术问题。
为了实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:
一种气体多流路装置,包括流路基座、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第一压力传感器、第二压力传感器、流量传感器和气体阻尼器;
所述流路基座上设置有气体入口、第一气体出口和第二气体出口;所述流路基座上还设置有第一气体连接口、第二气体连接口和第三气体连接口;
所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述流量传感器和气体阻尼器分别固定在所述流路基座上;
所述第一气体出口通过所述第一电磁阀与所述第一气体连接口连通;
所述气体入口、所述第二电磁阀、所述流量传感器和所述第二气体连接口依次连通;
所述第二气体出口、所述第三电磁阀、所述气体阻尼器和所述第三气体连接口依次连通;
所述第一压力传感器设置在所述第三电磁阀与所述气体阻尼器之间的管路上;
所述第二压力传感器设置在所述气体阻尼器与所述第三气体连接口之间的管路上,或者所述第二压力传感器设置在所述第一电磁阀与所述第一气体连接口之间的管路上。
在上述任一技术方案中,可选地,所述流路基座包括流路基座本体部和与所述流路基座本体部固定连接的基座转接部;
所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述流量传感器和气体阻尼器分别固定在所述流路基座本体部上;
所述第一气体连接口、所述第二气体连接口和所述第三气体连接口分别设置在所述基座转接部上。
在上述任一技术方案中,可选地,所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀依次间隔固定在所述流路基座本体部的顶面;
所述第一气体出口、所述气体入口和所述第二气体出口依次间隔设置在所述流路基座本体部的宽度方向的一侧面;
所述第二压力传感器、所述流量传感器和所述第一压力传感器依次间隔固定在所述流路基座本体部的宽度方向的另一侧面。
在上述任一技术方案中,可选地,沿所述流路基座本体部的长度方向,所述第一气体出口、所述第一电磁阀和所述第二压力传感器设置在所述流路基座本体部的同一端;
所述第一电磁阀和所述第三电磁阀的安装方向相同,所述第一电磁阀和所述第二电磁阀的安装方向相反。
在上述任一技术方案中,可选地,所述气体阻尼器固定在所述流路基座本体部的顶面;
可选地,所述流路基座本体部的顶面具有气阻配合凸出部;所述气阻配合凸出部与所述气体阻尼器配合,且所述气阻配合凸出部具有与所述气体阻尼器连通的流体通道。
在上述任一技术方案中,可选地,所述气体阻尼器为具有一定长度且内径≤0.5mm的管路;
可选地,所述气体阻尼器为不锈钢管路或者石英毛细管;
可选地,所述气体阻尼器为具有一定长度、外径为1/16英寸且内径≤0.2mm的不锈钢管路。
在上述任一技术方案中,可选地,所述流路基座本体部为长方体或近似于长方体的六面结构;
所述流路基座本体部材质为金属或者高分子材料;
所述流路基座本体部设置有连通所述第一气体出口与所述第一电磁阀的流体通道;
所述流路基座本体部设置有连通所述第一电磁阀与所述第一气体连接口的第一流体通道;
所述流路基座本体部设置有连通所述气体入口与所述第二电磁阀的流体通道;
所述流路基座本体部设置有连通所述第二电磁阀与所述流量传感器的流体通道;
所述流路基座本体部设置有连通所述流量传感器与所述第二气体连接口的流体通道;
所述流路基座本体部设置有连通所述第二气体出口与所述第三电磁阀的流体通道;
所述流路基座本体部设置有连通所述第三电磁阀与所述气体阻尼器的第二流体通道;
所述流路基座本体部设置有连通所述气体阻尼器与所述第三气体连接口的第三流体通道;
所述流路基座本体部设置有连通所述第一压力传感器的第四流体通道;所述第四流体通道与所述第二流体通道连通;
所述流路基座本体部设置有连通所述第二压力传感器的第五流体通道;所述第五流体通道与所述第一流体通道连通,或者所述第五流体通道与所述第三流体通道连通;
所述第一电磁阀、所述第二电磁阀和所述第三电磁阀均为比例电磁阀。
一种气相色谱仪,包括气体多流路装置。
在上述任一技术方案中,可选地,所述的气相色谱仪还包括毛细柱进样口零件;
所述毛细柱进样口零件包括四个接口;四个所述接口中,其中三个所述接口分别与所述气体多流路装置的第一气体连接口、第二气体连接口和第三气体连接口连通,第四个所述接口与具有一定长度的毛细管连通。
在上述任一技术方案中,可选地,所述气相色谱仪还包括控制器;所述气体多流路装置的第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第一压力传感器、第二压力传感器和流量传感器分别与所述控制器电连接;
所述气体多流路装置的气体入口连接气源;
可选地,所述气源为氮气、空气、氢气、氦气或者氩气;
可选地,所述气源的输入压力不小于0.3MPa。
本发明的有益效果主要在于:
本发明提供的气体多流路装置及气相色谱仪,通过流路基座设置气体入口、第一气体出口、第二气体出口、第一气体连接口、第二气体连接口和第三气体连接口,可实现一路进气流路和两路出气流路;通过流路基座将第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第一压力传感器、第二压力传感器、流量传感器和气体阻尼器集成在一块,可实现对一路进气流路和两路出气流路的控制和测量;与使用多个分体式的电子流量控制装置相比,该气体多流路装置的体积相对较小,与外部零部件连接的连接口数量较少,在一定程度上降低了使用该气体多流路装置的仪器连接泄漏问题。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的气体多流路装置的结构示意图;
图2为图1所示的气体多流路装置的俯视示意图(仅显示3个电磁阀);
图3为图1所示的气体多流路装置的左视示意图(仅显示第一压力传感器、流量传感器和第二压力传感器);
图4为本发明实施例提供的气体多流路装置的管路结构示意图;
图5为本发明实施例提供的毛细柱进样口零件的结构示意图。
图标:1-第一气体出口;2-气体入口;3-第二气体出口;4-第一气体连接口;5-第二气体连接口;6-第三气体连接口;7-第一电磁阀;71-安装孔;72-安装孔;73-第一电磁阀入口;74-第一电磁阀出口;8-第二电磁阀;81-安装孔;82-安装孔;83-第二电磁阀入口;84-第二电磁阀出口;9-第三电磁阀;91-安装孔;92-安装孔;93-第三电磁阀入口;94-第三电磁阀出口;10-第一压力传感器;101-第一压力传感器连接孔;11-流量传感器;111-流量传感器入口;112-流量传感器出口;12-第二压力传感器;121-第二压力传感器连接孔;13-流路基座本体部;14-基座转接部;15-气体阻尼器;151-气体阻尼器第一端;152-气体阻尼器第二端;16-流路基座;
20-毛细柱进样口零件;21-毛细管。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以采用各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图,对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例
本实施例提供一种气体多流路装置及气相色谱仪;请参照图1-图5,图1为本实施例提供的气体多流路装置的结构示意图;为了更加清楚的显示结构,图2为图1所示的气体多流路装置俯视状态的3个电磁阀示意图,图中显示了3个电磁阀的相对位置,图中电磁阀的进气口、出气口和安装孔均采用透视处理;图3为图1所示的气体多流路装置左视状态的第一压力传感器、流量传感器和第二压力传感器示意图,图中显示了三者的相对位置,图中流量传感器的入口和出口、第一压力传感器和第二压力传感器的连接孔均采用透视处理。图4为本实施例提供的气体多流路装置的管路结构示意图,其中,右侧方框表示流路基座16的主视图,左侧方框表示流路基座16的左视图,虚线框分别表示第一电磁阀7、第二电磁阀8、第三电磁阀9、第一压力传感器10、流量传感器11、第二压力传感器12和气体阻尼器15;图5为本实施例提供的毛细柱进样口零件的结构示意图。
本实施例提供的气体多流路装置,用于气相色谱仪,例如作为气相色谱仪的电子流量控制装置的流路组件。
参见图1-图4所示,所述气体多流路装置,包括流路基座16、第一电磁阀7、第二电磁阀8、第三电磁阀9、第一压力传感器10、第二压力传感器12、流量传感器11和气体阻尼器15。
流路基座16上设置有气体入口2、第一气体出口1和第二气体出口3;流路基座16上还设置有第一气体连接口4、第二气体连接口5和第三气体连接口6。
第一电磁阀7、第二电磁阀8、第三电磁阀9、第一压力传感器10、第二压力传感器12、流量传感器11和气体阻尼器15分别固定在流路基座16上。
第一气体出口1通过第一电磁阀7与第一气体连接口4连通,并形成一路出气流路;例如,第一气体连接口4与第一电磁阀7的第一电磁阀入口73通过流路基座16内部唯一管路直接相连,第一电磁阀7的第一电磁阀出口74与第一气体出口1通过流路基座16内部唯一管路直接相连;也即,流路基座16内部具有唯一流路可将第一气体连接口4、第一电磁阀7和第一气体出口1串联。
气体入口2、第二电磁阀8、流量传感器11和第二气体连接口5依次连通,并形成一路进气流路;例如,气体入口2与第二电磁阀8的第二电磁阀入口83通过流路基座16内部唯一管路直接相连,第二电磁阀8的第二电磁阀出口84与流量传感器11的流量传感器入口111通过流路基座16内部唯一管路直接相连,流量传感器11的流量传感器出口112与第二气体连接口5通过流路基座16内部唯一管路直接相连;也即流路基座16内部具有唯一流路可将气体入口2、第二电磁阀8、流量传感器11和第二气体连接口5串联。
第二气体出口3、第三电磁阀9、气体阻尼器15和第三气体连接口6依次连通,并形成一路出气流路;例如,第三气体连接口6与气体阻尼器15的气体阻尼器第二端152通过流路基座16内部唯一管路直接相连,气体阻尼器15的气体阻尼器第一端151与第三电磁阀9的第三电磁阀入口93通过流路基座16内部唯一管路直接相连,第三电磁阀9的第三电磁阀出口94与第二气体出口3通过流路基座16内部唯一管路直接相连;也即,流路基座16内部具有唯一流路可将第三气体连接口6、气体阻尼器15、第三电磁阀9和第二气体出口3串联。其中,气体阻尼器15包括相对应的气体阻尼器第一端151和气体阻尼器第二端152。
第一压力传感器10设置在第三电磁阀9与气体阻尼器15之间的管路上;例如,第一压力传感器10的第一压力传感器连接孔101通过流路基座16内部的唯一管路,连接于气体阻尼器15的气体阻尼器第一端151与第三电磁阀9的第三电磁阀入口93之间的连接管路上。
第二压力传感器12设置在气体阻尼器15与第三气体连接口6之间的管路上,如图4所示;例如,第二压力传感器12的第二压力传感器连接孔121通过流路基座16内部的唯一管路,连接于第三气体连接口6与气体阻尼器15的气体阻尼器第二端152之间的连接管路上。或者,第二压力传感器12设置在第一电磁阀7与第一气体连接口4之间的管路上;例如,第二压力传感器12的第二压力传感器连接孔121通过流路基座16内部的唯一管路,连接于第一气体连接口4与第一电磁阀7的第一电磁阀入口73之间的连接管路上。在气体多流路装置连接气相色谱仪器的毛细柱进样口零件20时,通过第二压力传感器12以便于测定毛细柱进样口零件20的内腔的压力。
本实施例中所述气体多流路装置,可用于气相色谱仪,连接完成后,可以通过流路基座16上的三个气体连接口(也即第一气体连接口4、第二气体连接口5和第三气体连接口6)分别与气相色谱仪的其他仪器部件连接。例如,参见图5所示,气体多流路装置连接于气相色谱仪器的毛细柱进样口零件20;毛细柱进样口零件20具有三个接口,其在相关领域内的专有称呼为载气、分流和隔垫吹扫。其中,气体多流路装置的进气流路(也即第二气体连接口5)连接于载气接口,气体流入毛细柱进样口零件20的内腔;气体多流路装置的第一路出气流路(也即第一气体连接口4)连接于分流接口,气体流出毛细柱进样口零件20的内腔;气体多流路装置的第二路出气流路(也即第三气体连接口6)连接于隔垫吹扫接口,气体流出毛细柱进样口零件20的内腔。因而,第二压力传感器12设置在气体阻尼器15与第三气体连接口6之间的管路上,或者第二压力传感器12设置在第一电磁阀7与第一气体连接口4之间的管路上,均是为了测定毛细柱进样口零件20的内腔的压力。
可选地,第一电磁阀7通过安装孔71和安装孔72分别与流路基座16固定连接。
可选地,第二电磁阀8通过安装孔81和安装孔82分别与流路基座16固定连接。
可选地,第三电磁阀9通过安装孔91和安装孔92分别与流路基座16固定连接。
本实施例中所述气体多流路装置,通过流路基座16设置气体入口2、第一气体出口1、第二气体出口3、第一气体连接口4、第二气体连接口5和第三气体连接口6,可实现一路进气流路和两路出气流路;通过流路基座16将第一电磁阀7、第二电磁阀8、第三电磁阀9、第一压力传感器10、第二压力传感器12、流量传感器11和气体阻尼器15集成在一块,可实现对一路进气流路和两路出气流路的控制和测量;与使用多个分体式的电子流量控制装置相比,该气体多流路装置的体积相对较小,与外部零部件连接的连接口数量较少,在一定程度上降低了使用该气体多流路装置的仪器连接泄漏问题。
本实施例所述气体多流路装置,可作为气相色谱的气体多流路装置,通过在流路基座16内部加工多个独立管路,并与第一电磁阀7、第二电磁阀8、第三电磁阀9、第一压力传感器10、第二压力传感器12、流量传感器11和气体阻尼器15等组合搭配,可以在一个流路装置内实现一路进气流路和两路出气流路,同时兼有控制单元和测量单元,解决了现有一些技术中不同流路分体配置、占用空间大、连接口多、安装困难等问题。
本实施例所述气体多流路装置,将需要实现的三个不同流路加工在一个流路基座16内,不再需要单独的外部管路连接;流路基座16所有流路在流路基座16表面的孔,在安装气体多流路装置之后,没有多余,不需要使用诸如死堵、封口胶等进行额外的封堵。
现有技术中,有一些厂家使用微流板技术应用在流路控制中,但在光洁金属平面刻蚀管路,其加工难度较高且工艺较复杂。与之相比,本实施例所述气体多流路装置具有加工便捷、安装简单、使用方便等特点。
本实施例的可选方案中,第一电磁阀7、第二电磁阀8和第三电磁阀9均为比例电磁阀,或者其他类型电磁阀。通过采用比例电磁阀,以便于控制相应管路的气体流量。
参见图1和图4所示,本实施例的可选方案中,流路基座16包括流路基座本体部13和与流路基座本体部13固定连接的基座转接部14;通过将流路基座16分为流路基座本体部13和基座转接部14,以便于流路基座16的生产加工,还便于各个接口的转接。
可选地,第一电磁阀7、第二电磁阀8、第三电磁阀9、第一压力传感器10、第二压力传感器12、流量传感器11和气体阻尼器15分别固定在流路基座本体部13上。
可选地,第一气体连接口4、第二气体连接口5和第三气体连接口6分别设置在基座转接部14上。流路基座本体部13上设置有与第一气体连接口4、第二气体连接口5和第三气体连接口6一一对应管路。
本实施例的可选方案中,流路基座本体部13为长方体或近似于长方体的六面结构,或者其他形状。通过采用长方体或近似于长方体的六面结构,以便于在不同的表面安装不同类型的零部件,以便于流路基座本体部13连接第一电磁阀7、第二电磁阀8、第三电磁阀9、第一压力传感器10、第二压力传感器12、流量传感器11和气体阻尼器15等零部件。
本实施例的可选方案中,流路基座16材质为金属或者高分子材料,或者其他材质。可选地,流路基座本体部13材质为金属或者高分子材料,或者其他材质。
本实施例的可选方案中,流路基座16设置有连通第一气体出口1与第一电磁阀7的流体通道;可选地,流路基座本体部13设置有连通第一气体出口1与第一电磁阀7的流体通道。
本实施例的可选方案中,流路基座16设置有连通第一电磁阀7与第一气体连接口4的流体通道;可选地,流路基座本体部13设置有连通第一电磁阀7与第一气体连接口4的第一流体通道。
本实施例的可选方案中,流路基座16设置有连通气体入口2与第二电磁阀8的流体通道;可选地,流路基座本体部13设置有连通气体入口2与第二电磁阀8的流体通道。
本实施例的可选方案中,流路基座16设置有连通第二电磁阀8与流量传感器11的流体通道;可选地,流路基座本体部13设置有连通第二电磁阀8与流量传感器11的流体通道。
本实施例的可选方案中,流路基座16设置有连通流量传感器11与第二气体连接口5的流体通道;可选地,流路基座本体部13设置有连通流量传感器11与第二气体连接口5的流体通道。
本实施例的可选方案中,流路基座16设置有连通第二气体出口3与第三电磁阀9的流体通道;可选地,流路基座本体部13设置有连通第二气体出口3与第三电磁阀9的流体通道。
本实施例的可选方案中,流路基座16设置有连通第三电磁阀9与气体阻尼器15的流体通道;可选地,流路基座本体部13设置有连通第三电磁阀9与气体阻尼器15的第二流体通道。
本实施例的可选方案中,流路基座16设置有连通气体阻尼器15与第三气体连接口6的流体通道;可选地,流路基座本体部13设置有连通气体阻尼器15与第三气体连接口6的第三流体通道。
本实施例的可选方案中,流路基座16设置有连通第一压力传感器10的第四流体通道;第三电磁阀9和气体阻尼器15之间的流体通道,与第四流体通道连通。可选地,流路基座本体部13设置有连通第一压力传感器10的第四流体通道;第四流体通道与第二流体通道连通;通过第四流体通道与第二流体通道连通,以实现第一压力传感器10设置在第三电磁阀9与气体阻尼器15之间的管路上。
本实施例的可选方案中,流路基座16设置有连通第二压力传感器12的第五流体通道;第一电磁阀7和第一气体连接口4之间的流体通道,与第五流体通道连通,或者气体阻尼器15和第三气体连接口6之间的流体通道,与第五流体通道连通。可选地,流路基座本体部13设置有连通第二压力传感器12的第五流体通道;第五流体通道与第一流体通道连通,或者第五流体通道与第三流体通道连通。通过第五流体通道与第一流体通道连通,以实现第二压力传感器12设置在第一电磁阀7与第一气体连接口4之间的管路上。通过第五流体通道与第三流体通道连通,以实现第二压力传感器12设置在气体阻尼器15与第三气体连接口6之间的管路上。
本实施例中,在流路基座本体部13内部加工管路,连接气体多流路装置的不同零部件,形成一路进气流路和两路出气流路。一路进气流路和两路出气流路之间在流路基座本体部13内部没有交点,是唯一和独立的。
可选地,一路进气流路和两路出气流路根据需求,在相应流路设置控制元器件或者测量元器件。
例如,气体入口2、第二电磁阀8、流量传感器11和第二气体连接口5形成的一路进气流路中,流量传感器11作为该流路的流量测量元器件,第二电磁阀8作为该流路的流量控制元器件。
例如,第二气体出口3、第三电磁阀9、第一压力传感器10、气体阻尼器15和第三气体连接口6形成的一路出气流路,第三电磁阀9作为该流路的控制元器件,第一压力传感器10作为该流路的压力测量元器件。或者例如,第二气体出口3、第三电磁阀9、第一压力传感器10、气体阻尼器15、第二压力传感器12和第三气体连接口6形成的一路出气流路,第三电磁阀9作为该流路的控制元器件,第一压力传感器10和第二压力传感器12作为该流路的压力测量元器件。
例如,第一气体出口1、第一电磁阀7、第二压力传感器12和第一气体连接口4形成一路出气流路,第二压力传感器12作为该流路的压力测量元器件,第一电磁阀7作为该流路的控制元器件。或者例如,第一气体出口1、第一电磁阀7和第一气体连接口4形成一路出气流路,第一电磁阀7作为该流路的控制元器件。
参见图1和图2所示,本实施例的可选方案中,第一电磁阀7、第二电磁阀8、第三电磁阀9依次间隔固定在流路基座本体部13的顶面。
可选地,第一气体出口1、气体入口2和第二气体出口3依次间隔设置在流路基座本体部13的宽度方向的一侧面。
可选地,第二压力传感器12、流量传感器11和第一压力传感器10依次间隔固定在流路基座本体部13的宽度方向的另一侧面。
可选地,沿流路基座本体部13的长度方向,第一气体出口1、第一电磁阀7和第二压力传感器12设置在流路基座本体部13的同一端,以便于气体多流路装置的结构布局,以便于第一气体出口1、第一电磁阀7和第二压力传感器12之间的连接,或者以便于第一电磁阀7和第一气体出口1之间的连接。
可选地,在流路基座本体部13的宽度方向上,气体入口2、第二电磁阀8、流量传感器11位置相对应,以便于气体入口2、第二电磁阀8、流量传感器11之间的连接。
可选地,在流路基座本体部13的宽度方向上,第二气体出口3、第三电磁阀9和第一压力传感器10位置相对应,以便于第二气体出口3、第三电磁阀9和第一压力传感器10之间的连接。
可选地,在流路基座本体部13的宽度方向上,气体阻尼器15的气体阻尼器第一端151能够与第一压力传感器10的第一压力传感器连接孔101位置相对应,以便于第一压力传感器10连接在第三电磁阀9和气体阻尼器15之间的流体通道。
可选地,第一电磁阀7和第三电磁阀9的安装方向相同,第一电磁阀7和第二电磁阀8的安装方向相反,以便于第一电磁阀7与第一气体出口1连接、第三电磁阀9与第二气体出口3的连接,以及第二电磁阀8与气体入口2的连接。
参见图1所示,本实施例的可选方案中,气体阻尼器15固定在流路基座本体部13的顶面。
可选地,流路基座本体部13设置有连通气体阻尼器15和第三气体连接口6的流体通道;以及流路基座本体部13设置有连通气体阻尼器15和第三电磁阀9的流体通道。当第一压力传感器10设置在第三电磁阀9与气体阻尼器15之间的管路上时,第一压力传感器10可以设置在气体阻尼器15和第三电磁阀9之间的流体通道上;当第二压力传感器12设置在气体阻尼器15与第三气体连接口6之间的管路上时,第二压力传感器12可以设置在气体阻尼器15和第三气体连接口6之间的流体通道上;当第二压力传感器12设置在第一电磁阀7与第一气体连接口4之间的管路上时,第二压力传感器12可以设置在第一电磁阀7与第一气体连接口4之间的流体通道上。
本实施例的可选方案中,气体阻尼器15为具有一定长度且内径≤0.5mm的管路;也即气体阻尼器15为具有一定长度的管路,且气体阻尼器15的内径≤0.5mm,以便于在气体阻尼器15两端形成一定的压力差。可选地,气体阻尼器15的内径不大于0.5mm、0.4mm、0.35mm或0.1mm等。
可选地,气体阻尼器15为具有一定长度、外径为1/16英寸且内径≤0.2mm的不锈钢管路;也即气体阻尼器15为具有一定长度的不锈钢管路,气体阻尼器15的外径为1/16英寸且内径≤0.2mm。
可选地,气体阻尼器15为不锈钢管路或者石英毛细管,或其他材质管路。
可选地,流路基座本体部13的顶面具有气阻配合凸出部;气阻配合凸出部与气体阻尼器15配合,且气阻配合凸出部具有与气体阻尼器15连通的流体通道。例如,气阻配合凸出部具有外螺纹,可通过市面购买标准件不锈钢螺帽与金属压环,将气体阻尼器15固定在气阻配合凸出部上。
本实施例还提供一种气相色谱仪,包括上述任一实施例所述的气体多流路装置。该气相色谱仪,通过气体多流路装置的流路基座16设置气体入口2、第一气体出口1、第二气体出口3、第一气体连接口4、第二气体连接口5和第三气体连接口6,可实现一路进气流路和两路出气流路;通过流路基座16将第一电磁阀7、第二电磁阀8、第三电磁阀9、第一压力传感器10、第二压力传感器12、流量传感器11和气体阻尼器15集成在一块,可实现对一路进气流路和两路出气流路的控制和测量;与使用多个分体式的电子流量控制装置相比,该气体多流路装置的体积相对较小,与外部零部件连接的连接口数量较少,在一定程度上降低了使用该气体多流路装置的仪器连接泄漏问题。
参见图5所示,本实施例的可选方案中,所述气相色谱仪还包括毛细柱进样口零件20。
毛细柱进样口零件20包括四个接口;四个接口中,其中三个接口分别与气体多流路装置的第一气体连接口4、第二气体连接口5和第三气体连接口6连通,第四个接口与具有一定长度的毛细管21连通。可选地,该毛细管21的长度例如为30m,内径320μm。
本实施例的可选方案中,所述气相色谱仪还包括控制器;所述气体多流路装置的第一电磁阀7、第二电磁阀8、第三电磁阀9、第一压力传感器10、第二压力传感器12和流量传感器11分别与控制器电连接;通过控制器,可以控制以下位置的参数:①第二压力传感器12处的压力,②流经第二电磁阀8和流量传感器11的流量,③第一压力传感器10处的压力,④通过上述参数,计算第四个接口连通的一定长度毛细管21的流量;⑤通过第一电磁阀7的流量,⑥通过第三电磁阀9的流量。
本实施例的可选方案中,气体多流路装置的气体入口2连接气源。
可选地,气源为氮气、空气、氢气、氦气或者氩气,或者其他气体。气源的具体选择,可根据实际需要进行确定。
可选地,气源的输入压力不小于0.3MPa。
本实施例提供的气相色谱仪,包括上述的气体多流路装置,上述所公开的气体多流路装置的技术特征也适用于该气相色谱仪,上述已公开的气体多流路装置的技术特征不再重复描述。本实施例中所述气相色谱仪具有上述气体多流路装置的优点,上述所公开的所述气体多流路装置的优点在此不再重复描述。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种气体多流路装置,其特征在于,包括流路基座(16)、第一电磁阀(7)、第二电磁阀(8)、第三电磁阀(9)、第一压力传感器(10)、第二压力传感器(12)、流量传感器(11)和气体阻尼器(15);
所述流路基座(16)上设置有气体入口(2)、第一气体出口(1)和第二气体出口(3);所述流路基座(16)上还设置有第一气体连接口(4)、第二气体连接口(5)和第三气体连接口(6);
所述第一电磁阀(7)、所述第二电磁阀(8)、所述第三电磁阀(9)、所述第一压力传感器(10)、所述第二压力传感器(12)、所述流量传感器(11)和气体阻尼器(15)分别固定在所述流路基座(16)上;
所述第一气体出口(1)通过所述第一电磁阀(7)与所述第一气体连接口(4)连通;
所述气体入口(2)、所述第二电磁阀(8)、所述流量传感器(11)和所述第二气体连接口(5)依次连通;
所述第二气体出口(3)、所述第三电磁阀(9)、所述气体阻尼器(15)和所述第三气体连接口(6)依次连通;
所述第一压力传感器(10)设置在所述第三电磁阀(9)与所述气体阻尼器(15)之间的管路上;
所述第二压力传感器(12)设置在所述气体阻尼器(15)与所述第三气体连接口(6)之间的管路上,或者所述第二压力传感器(12)设置在所述第一电磁阀(7)与所述第一气体连接口(4)之间的管路上。
2.根据权利要求1所述的气体多流路装置,其特征在于,所述流路基座(16)包括流路基座本体部(13)和与所述流路基座本体部(13)固定连接的基座转接部(14);
所述第一电磁阀(7)、所述第二电磁阀(8)、所述第三电磁阀(9)、所述第一压力传感器(10)、所述第二压力传感器(12)、所述流量传感器(11)和气体阻尼器(15)分别固定在所述流路基座本体部(13)上;
所述第一气体连接口(4)、所述第二气体连接口(5)和所述第三气体连接口(6)分别设置在所述基座转接部(14)上。
3.根据权利要求2所述的气体多流路装置,其特征在于,所述第一电磁阀(7)、所述第二电磁阀(8)、所述第三电磁阀(9)依次间隔固定在所述流路基座本体部(13)的顶面;
所述第一气体出口(1)、所述气体入口(2)和所述第二气体出口(3)依次间隔设置在所述流路基座本体部(13)的宽度方向的一侧面;
所述第二压力传感器(12)、所述流量传感器(11)和所述第一压力传感器(10)依次间隔固定在所述流路基座本体部(13)的宽度方向的另一侧面。
4.根据权利要求3所述的气体多流路装置,其特征在于,沿所述流路基座本体部(13)的长度方向,所述第一气体出口(1)、所述第一电磁阀(7)和所述第二压力传感器(12)设置在所述流路基座本体部(13)的同一端;
所述第一电磁阀(7)和所述第三电磁阀(9)的安装方向相同,所述第一电磁阀(7)和所述第二电磁阀(8)的安装方向相反。
5.根据权利要求2所述的气体多流路装置,其特征在于,所述气体阻尼器(15)固定在所述流路基座本体部(13)的顶面;
所述流路基座本体部(13)的顶面具有气阻配合凸出部;所述气阻配合凸出部与所述气体阻尼器(15)配合,且所述气阻配合凸出部具有与所述气体阻尼器(15)连通的流体通道。
6.根据权利要求5所述的气体多流路装置,其特征在于,所述气体阻尼器(15)为具有一定长度且内径≤0.5mm的管路;
所述气体阻尼器(15)为不锈钢管路或者石英毛细管;
可选地,所述气体阻尼器(15)为具有一定长度、外径为1/16英寸且内径≤0.2mm的不锈钢管路。
7.根据权利要求2所述的气体多流路装置,其特征在于,所述流路基座本体部(13)为长方体或近似于长方体的六面结构;
所述流路基座本体部(13)材质为金属或者高分子材料;
所述流路基座本体部(13)设置有连通所述第一气体出口(1)与所述第一电磁阀(7)的流体通道;
所述流路基座本体部(13)设置有连通所述第一电磁阀(7)与所述第一气体连接口(4)的第一流体通道;
所述流路基座本体部(13)设置有连通所述气体入口(2)与所述第二电磁阀(8)的流体通道;
所述流路基座本体部(13)设置有连通所述第二电磁阀(8)与所述流量传感器(11)的流体通道;
所述流路基座本体部(13)设置有连通所述流量传感器(11)与所述第二气体连接口(5)的流体通道;
所述流路基座本体部(13)设置有连通所述第二气体出口(3)与所述第三电磁阀(9)的流体通道;
所述流路基座本体部(13)设置有连通所述第三电磁阀(9)与所述气体阻尼器(15)的第二流体通道;
所述流路基座本体部(13)设置有连通所述气体阻尼器(15)与所述第三气体连接口(6)的第三流体通道;
所述流路基座本体部(13)设置有连通所述第一压力传感器(10)的第四流体通道;所述第四流体通道与所述第二流体通道连通;
所述流路基座本体部(13)设置有连通所述第二压力传感器(12)的第五流体通道;所述第五流体通道与所述第一流体通道连通,或者所述第五流体通道与所述第三流体通道连通;
所述第一电磁阀(7)、所述第二电磁阀(8)和所述第三电磁阀(9)均为比例电磁阀。
8.一种气相色谱仪,其特征在于,包括如权利要求1-7任一项所述的气体多流路装置。
9.根据权利要求8所述的气相色谱仪,其特征在于,还包括毛细柱进样口零件(20);
所述毛细柱进样口零件(20)包括四个接口;四个所述接口中,其中三个所述接口分别与所述气体多流路装置的第一气体连接口(4)、第二气体连接口(5)和第三气体连接口(6)连通,第四个所述接口与具有一定长度的毛细管(21)连通。
10.根据权利要求8所述的气相色谱仪,其特征在于,所述气相色谱仪还包括控制器;所述气体多流路装置的第一电磁阀(7)、第二电磁阀(8)、第三电磁阀(9)、第一压力传感器(10)、第二压力传感器(12)和流量传感器(11)分别与所述控制器电连接;
所述气体多流路装置的气体入口(2)连接气源;
可选地,所述气源为氮气、空气、氢气、氦气或者氩气;
可选地,所述气源的输入压力不小于0.3MPa。
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