注射器式樣品管的氣體恒壓自動(dòng)進(jìn)樣裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一套注射器式樣品管的氣體恒壓自動(dòng)進(jìn)樣裝置。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]人們將具有吸收地表紅外輻射，增加地表和近地層大氣溫度的氣體稱為溫室氣體(Green house gas)。近年來(lái)隨著全球氣候持續(xù)變暖，人們對(duì)溫室氣體的溫室效應(yīng)越來(lái)越重視。國(guó)內(nèi)外多家公司也相繼研發(fā)了對(duì)溫室氣體分析測(cè)試儀器，如IsoPrime的TraceGas自動(dòng)在線預(yù)濃縮和純化系統(tǒng)；SerCon的Cryoprep痕量氣體制樣系統(tǒng)；Thermo的PreCon痕量氣體預(yù)濃縮裝置等，所有這些裝置都需要和采集樣品用的特定樣品瓶相連接，才能把采集的氣體樣品送入這些裝置進(jìn)行各種指標(biāo)的分析測(cè)定。如Thermo的PreCon痕量氣體預(yù)濃縮裝置需要使用10ml的帶閥門的專用特制的雙閥玻璃瓶，不便于野外取樣；在進(jìn)樣時(shí)必須通入吹掃He氣才能從樣品瓶中把樣品氣體攜帶進(jìn)入冷阱，這樣對(duì)于稀釋后的10ml樣品利用率低，需要富集的時(shí)間長(zhǎng)，并且樣品需要量無(wú)法自行控制，且人為操作會(huì)影響穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了配合冰凍圈科學(xué)研究中利用靜態(tài)箱法樣品的采集技術(shù)，針對(duì)使用的10ml塑料注射器式取樣器，本發(fā)明的目的旨在提供一套注射器式樣品管的氣體恒壓自動(dòng)進(jìn)樣裝置，配合氣體同位素富集分析儀來(lái)完成對(duì)溫室氣體中碳、氮、氫、氧同位素豐度的分析測(cè)定，為研究其產(chǎn)生的機(jī)制及遷移規(guī)律和生態(tài)系統(tǒng)碳氮循環(huán)提供技術(shù)支撐。
[0005]發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一套注射器式樣品管的氣體恒壓自動(dòng)進(jìn)樣裝置，主要包括:壓縮空氣連接氣管、150型雙向氣缸、導(dǎo)桿固定A板、氣缸固定板、D6導(dǎo)向桿、D12導(dǎo)向桿、導(dǎo)桿固定B板、氣缸固定支架、注射器驅(qū)動(dòng)板、注射器注射手柄、手柄螺釘、內(nèi)襯固定螺釘、壓蓋擋板、壓蓋、橡膠內(nèi)襯、注射器套管、注射器壓板、螺釘、氣體連接管、封口帽、旋轉(zhuǎn)氣缸固定板、轉(zhuǎn)接頭、氣密閥持、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組合、旋轉(zhuǎn)氣缸、注射器固定基座、放空口、三通導(dǎo)向閥、旋轉(zhuǎn)抓手、旋轉(zhuǎn)抓手正面花型凹槽、旋轉(zhuǎn)抓手背面橫凹槽、旋轉(zhuǎn)接頭、旋轉(zhuǎn)接頭正面橫凸、旋轉(zhuǎn)接頭背面橫凹槽、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)正面橫凸、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)氣缸的固定螺釘、雙向氣缸活塞、吹掃閥、導(dǎo)樣閥、維持閥、氣體富集分析儀和放空閥。10ml塑料取樣注射器由注射器注射手柄、注射器套管、封口帽、放空口、三通導(dǎo)向閥組成:注射器注射手柄的前端有橡膠活塞用于密封注射器套管內(nèi)密閉的氣體，封口帽和轉(zhuǎn)接頭螺旋密封連接；氣體連接管處有放空閥、導(dǎo)樣閥、吹掃閥、維持閥組成的閥體組合，導(dǎo)樣閥和氣體富集分析裝置連接，氣體樣品由三通導(dǎo)向閥、導(dǎo)樣閥進(jìn)入氣體富集分析裝置中完成氣體樣品的進(jìn)樣和富集；放空口處有放空閥；注射器套管內(nèi)密封的氣體通過(guò)10ml氣密注射器的三通導(dǎo)向閥、氣體連接管、導(dǎo)樣閥進(jìn)入氣體富集分析儀。10ml塑料取樣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壓蓋固定，壓蓋內(nèi)里面粘貼有橡膠內(nèi)襯，壓蓋和內(nèi)里面的橡膠內(nèi)襯由螺釘固定，壓蓋的尾端焊接有壓蓋擋板，壓蓋、橡膠內(nèi)襯和壓蓋擋板成為一體，由手柄螺釘固定在注射器固定基座上；注射器的前端由注射器壓板通過(guò)螺釘固定在注射器固定基座上，注射器壓板前端下方是氣密閥持，氣密閥持是一個(gè)直立的外方內(nèi)圓的突出接口，氣密閥持和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組合中的旋轉(zhuǎn)抓手以及10ml塑料取樣注射器上的三通導(dǎo)向閥緊密配合，三通導(dǎo)向閥的轉(zhuǎn)動(dòng)由計(jì)算機(jī)控制完成。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組合包括旋轉(zhuǎn)抓手、十字旋轉(zhuǎn)接頭和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)三部分:旋轉(zhuǎn)抓手的花型凹槽和注射器的三向?qū)蜷y緊密配合，旋轉(zhuǎn)抓手背面的橫凹槽和旋轉(zhuǎn)接頭正面的橫凸緊密配合；旋轉(zhuǎn)接頭背面橫凹槽和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)正面橫凸緊密配合；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)和下部的旋轉(zhuǎn)氣缸以固定螺釘連接；旋轉(zhuǎn)氣缸固定在旋轉(zhuǎn)氣缸固定板上，由壓縮空氣控制轉(zhuǎn)動(dòng)；這樣注射器的三向?qū)蜷y和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組合以及旋轉(zhuǎn)氣缸在壓縮空氣控制下成為一個(gè)整體統(tǒng)一轉(zhuǎn)動(dòng)；150型雙向氣缸的一端固定在氣缸固定支架上,另一端固定在氣缸固定板上，150型雙向氣缸的氣缸活塞由氣缸固定支架和注射器驅(qū)動(dòng)板固定支撐，D6導(dǎo)向桿和D12導(dǎo)向桿固定在導(dǎo)桿固定A板和導(dǎo)桿固定B板上，150型雙向氣缸兩端和壓縮空氣氣管連接。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
1、恒壓氣體自動(dòng)進(jìn)樣器針對(duì)10ml氣密注射器樣品容器設(shè)計(jì)，根據(jù)樣品含量的多少可以調(diào)節(jié)進(jìn)樣狀態(tài)，樣品富集完全快捷。
[0007]2、本發(fā)明中自動(dòng)進(jìn)樣器是靠壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的，將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。壓縮空氣由壓縮空氣連接氣管和氣體連接管進(jìn)入150型雙向氣缸和旋轉(zhuǎn)氣缸中，活塞推動(dòng)氣缸，速度可調(diào)節(jié)。
[0008]3、10ml氣密注射器的三通導(dǎo)向閥的三個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)由旋轉(zhuǎn)氣缸驅(qū)動(dòng)下的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組合配合完成；雙向氣缸活塞驅(qū)動(dòng)注射器驅(qū)動(dòng)板在導(dǎo)向桿上推動(dòng)注射器注射手柄做直線運(yùn)動(dòng)，配合氣體連接管路上的導(dǎo)樣閥、吹掃閥、維持閥體組合的開關(guān)動(dòng)作使采集到的溫室氣體樣品由樣品管按恒定的壓力和一定的進(jìn)樣速率通過(guò)樣品管閥進(jìn)入氣體富集裝置中，一個(gè)樣品的進(jìn)樣結(jié)束后，雙向氣缸活塞的釋放返回，注射器驅(qū)動(dòng)板在導(dǎo)向桿上也快速返回到初始位置，同時(shí)由旋轉(zhuǎn)氣缸和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組合將注射器三通導(dǎo)向閥關(guān)閉，樣品管中剩余氣體保留用作重復(fù)測(cè)試，一個(gè)樣品的進(jìn)樣過(guò)程完成。
[0009]這套氣體恒壓自動(dòng)進(jìn)樣裝置的使用，動(dòng)作完全由計(jì)算機(jī)來(lái)控制，可根據(jù)樣品中氣體成分的含量多少選擇進(jìn)樣量和進(jìn)樣時(shí)的進(jìn)動(dòng)速率，以保證樣品富集的效率；該進(jìn)樣器直接和富集裝置相連接，保證了樣品進(jìn)樣的完整、統(tǒng)一和快速，省時(shí)省力，提高穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度，具有良好的使用和推廣價(jià)值。
[0010]4、本發(fā)明設(shè)計(jì)的氣體恒壓自動(dòng)進(jìn)樣裝置,和Thermo的PreCon痕量氣體預(yù)濃縮裝置聯(lián)用，在線自動(dòng)完成對(duì)溫室氣體的含量以及同位素的分析和測(cè)定，可避免人為操作的差異性和進(jìn)樣時(shí)間的非均一性等對(duì)測(cè)試的穩(wěn)定性的影響，節(jié)省人力、物力，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠，并大大節(jié)省測(cè)試時(shí)間，縮短樣品儲(chǔ)存周期，提升儀器的使用效率，更好的為科研服務(wù)。
[0011]
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為恒壓氣體自動(dòng)進(jìn)樣器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為圖1中10ml取樣注射器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為圖1中注射器壓板和氣密閥持結(jié)構(gòu)不意圖圖4為圖1中旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組合一旋轉(zhuǎn)抓手正面示意圖圖5為圖1中旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組合一旋轉(zhuǎn)抓手背面示意圖。
[0015]圖6為圖1中旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組合一旋轉(zhuǎn)接頭示意圖。
[0016]圖7為圖1中旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組合一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面，結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案再作進(jìn)一步的說(shuō)明:
如圖1-7所示，一套針對(duì)10ml注射器式樣品管的氣體恒壓自動(dòng)進(jìn)樣裝置，主要包括:壓縮空氣連接氣管1、150型雙向氣缸2、導(dǎo)桿固定A板3、氣缸固定板4、D6導(dǎo)向桿5、D12導(dǎo)向桿6、導(dǎo)桿固定B板7、氣缸固定支架8、注射器驅(qū)動(dòng)板9、注射器注射手柄10、手柄螺釘
11、內(nèi)襯固定螺釘12、壓蓋擋板13、壓蓋14、橡膠內(nèi)襯15、注射器套管16、注射器壓板17、螺釘18、氣體連接管19、封口帽20、旋轉(zhuǎn)氣缸固定板21、轉(zhuǎn)接頭22、氣密閥持23、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組合24、旋轉(zhuǎn)氣缸25、注射器固定基座26、放空口 27、三向?qū)蜷y28、旋轉(zhuǎn)抓手29、旋轉(zhuǎn)抓手背面橫凹槽29B、旋轉(zhuǎn)接頭30、旋轉(zhuǎn)接頭正面橫凸30A、旋轉(zhuǎn)接頭背面橫凹槽30B、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)31、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)正面橫凸31A、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)氣缸的固定螺釘31B、雙向氣缸活塞32、吹掃閥33、導(dǎo)樣閥34、維持閥35、氣體富集分析儀36、放空閥37。
[0018]10ml塑料取樣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、三通導(dǎo)向閥28組成:注射器注射手柄10的前端有橡膠活塞用于密封注射器套管16內(nèi)密閉的氣體，封口帽20和轉(zhuǎn)接頭22螺旋密封連接；氣體連接管19處有放空閥37、導(dǎo)樣閥
34、吹掃閥33、維持閥35組成的閥體組合.導(dǎo)樣閥34和氣體富集分析裝置36連接，氣體樣品由三通導(dǎo)向閥28、導(dǎo)樣閥進(jìn)入氣體富集分析裝置36中完成氣體樣品的進(jìn)樣和富集；放空口 27處有放空閥37 ;注射器套管16內(nèi)密封的氣體通過(guò)10ml氣密注射器的三通導(dǎo)向閥
28、氣體連接管19、導(dǎo)樣閥34進(jìn)入氣體富集分析儀36。
[0019]10ml塑料取樣注射器套管16放在凹形的注射器固定基座26里:注射器套管16的后端由壓蓋14固定，壓蓋14內(nèi)里面粘貼有橡膠內(nèi)襯15，橡膠內(nèi)襯15的作用增加摩擦阻力來(lái)防止注射器套管16的滑動(dòng)，壓蓋14和內(nèi)里面的橡膠內(nèi)襯15由螺釘18固定，壓蓋14的尾端焊接有壓蓋擋板13，壓蓋擋板13的作用防止注射器套管16被拉出，壓蓋14、橡膠內(nèi)襯15和壓蓋擋板13成為一體由手柄螺釘11固定在注射器固定基座26上；注射器的前端由注射器壓板17通過(guò)螺釘18固定在注射器固定基座26上，注射器壓板17前端下方是氣密閥持23，氣密閥持23是一個(gè)直立的外方內(nèi)圓突出接口，氣密閥持23和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組合24中的旋轉(zhuǎn)抓手29以及10ml塑料取樣注射器上的三通導(dǎo)向閥28緊密配合，三通導(dǎo)向閥28的轉(zhuǎn)動(dòng)由在計(jì)算機(jī)控制完成。
[0020]旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組合24包括旋轉(zhuǎn)抓手