掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

基于六通隔膜阀自动进样的气相色谱装置及检测方法

文献发布时间:2023-06-19 10:27:30


基于六通隔膜阀自动进样的气相色谱装置及检测方法

技术领域

本发明属于分析化学领域,涉及一种基于六通隔膜阀自动进样的气相色谱装置及检测方法。

背景技术

色谱法是一种复杂混合组分分离检测技术,在石油化工、勘探、环境监测等领域有广泛的应用。气相色谱法是指用气体作为流动相的色谱法。由于样品在气相中传递速度快,因此样品组分在流动相和固定相之间可以瞬间地达到平衡。另外加上可选作固定相的物质很多,因此气相色谱法是一个分析速度快和分离效率高的分离分析方法。近年来采用高灵敏选择性检测器,使得它又具有分析灵敏度高、应用范围广等优点。

气相色谱仪是指用气体作为流动相的色谱分析仪器。其原理主要是利用物质的沸点、极性及吸附性质的差异实现混合物的分离。待分析样品在气化室气化后被惰性气体(即载气,亦称流动相)带入色谱柱内,色谱柱内含有液体或固体固定相,由于样品中各组分在色谱柱中的流动相(气相)和固定相(液相或固相)间分配或吸附系数的差异,在载气的冲洗下,各组分在两相间作反复多次分配使各组分在柱中得到分离,然后用接在色谱柱后的检测器根据组分的物理化学特性将各组分检测出来,以实现对样品气体的定性及定量分析。

传统的气相色谱仪功能强大,能实现对复杂物质组分的分离和检测,但传统气相色谱仪功耗高、体积大、重量重,一般只能在实验室使用。随着社会、经济的发展以及物联网技术的兴起,越来越多的应用场合需要对复杂组分进行实时、现场、快速、在线检测,这些应用场合一般要求气相色谱装置具有自动进样功能,且要求整个装置实现低功耗和微小型化。目前气相色谱装置的自动进样一般采用电驱动的机械六通阀,其体积大、重量重,且功耗高,不利于气相色谱装置实现低功耗和微小型化。

因此,提供一种基于六通隔膜阀自动进样的气相色谱装置及检测方法,实属必要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种基于六通隔膜阀自动进样的气相色谱装置及检测方法,用于解决现有技术在气相色谱装置中,采用电驱动的机械六通阀进行自动进样时,导致气相色谱装置体积大、重量重,且功耗高,不利于气相色谱装置实现低功耗和微小型化的问题。

为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种基于六通隔膜阀自动进样的气相色谱装置,所述气相色谱装置包括:

六通隔膜阀,所述六通隔膜阀包括流路端口K1、流路端口K2、流路端口K3、流路端口K4、流路端口K5、流路端口K6及驱动气端口K7;

第一两通电磁阀,所述第一两通电磁阀包括第一两通电磁阀入口及第一两通电磁阀出口;

第二两通电磁阀,所述第二两通电磁阀包括第二两通电磁阀入口及第二两通电磁阀出口;

三通电磁阀,所述三通电磁阀包括三通电磁阀第一端口、三通电磁阀第二端口及三通电磁阀第三端口;

第一三通接头,所述第一三通接头包括第一三通接头第一接口、第一三通接头第二接口及第一三通接头第三接口;

第二三通接头,所述第二三通接头包括第二三通接头第一接口、第二三通接头第二接口及第二三通接头第三接口;

采样器,所述采样器包括采样器入口及采样器出口;

色谱柱,所述色谱柱包括色谱柱入口及色谱柱出口;

检测器,所述检测器包括检测器入口及检测器出口;

其中,所述第二三通接头第二接口及流路端口K1为载气入口,所述第一两通电磁阀入口为样品气体入口,所述流路端口K4及检测器出口为排空口;

所述第一两通电磁阀出口与所述第一三通接头第一接口相连接,所述第一三通接头第三接口与所述流路端口K5相连接,所述第一三通接头第二接口与所述第二两通电磁阀出口相连接,所述第二两通电磁阀入口与所述第二三通接头第一接口相连接,所述第二三通接头第三接口与所述三通电磁阀第一端口相连接,所述三通电磁阀第三端口与所述驱动气端口K7相连接,所述采样器入口与所述流路端口K6相连接,所述采样器出口与所述流路端口K3相连接,所述流路端口K2与所述色谱柱入口相连接,所述色谱柱出口与所述检测器入口相连接。

可选地,所述采样器包括定量环或富集器。

可选地,当所述采样器采用所述富集器时,所述气相色谱装置还包括:

第三两通电磁阀,所述第三两通电磁阀包括第三两通电磁阀入口及第三两通电磁阀出口;

第四两通电磁阀,所述第四两通电磁阀包括第四两通电磁阀入口及第四两通电磁阀出口;

其中,所述第三两通电磁阀入口与所述流路端口K6相连接,所述第三两通电磁阀出口与富集器入口相连接,所述第四两通电磁阀入口与富集器出口相连接,所述第四两通电磁阀出口与所述流路端口K3相连接。

可选地,所述检测器包括氢火焰离子化检测器(FID)、光离子化检测器(PID)及氦离子化检测器(HID)中的一种。

可选地,所述气相色谱装置包括双柱气相色谱装置,所述双柱气相色谱装置包括:

第一色谱柱,所述第一色谱柱包括第一色谱柱入口及第一色谱柱出口;

第二色谱柱,所述第二色谱柱包括第二色谱柱入口及第二色谱柱出口;

双路检测器,所述双路检测器包括检测器第一入口、检测器第二入口、检测器第一出口及检测器第二出口;

其中,所述第二色谱柱入口为载气入口,所述检测器第一出口及检测器第二出口为排空口;

所述第一色谱柱入口与所述流路端口K2相连接,所述第一色谱柱出口与所述检测器第一入口相连接,所述第二色谱柱出口与所述检测器第二入口相连接。

可选地,所述检测器包括热导检测器(TCD)。

可选地,所述气相色谱装置还包括微泵及与所述微泵相连接的电子压力控制器,且所述微泵的一端与所述流路端口K4相连接,所述微泵的另一端与所述电子压力控制器相连接。

可选地,所述气相色谱装置还包括过滤器及气阻中的一种或组合,其中,所述过滤器与所述第一两通电磁阀入口相连接,所述气阻的一端与所述第一三通接头第一接口相连接,所述气阻的另一端与所述第二两通电磁阀入口相连接。

可选地,所述六通隔膜阀的驱动压强范围大于等于0.4MPa;电磁阀的功耗值小于1瓦;电磁阀的尺寸范围为1厘米~10厘米;电磁阀的重量范围为5克~100克。

本发明还提供一种气相色谱装置的检测方法,包括以下步骤:

提供任一上述气相色谱装置,开启所述气相色谱装置,进行以下操作:

吹扫:关闭所述第一两通电磁阀及三通电磁阀,打开所述第二两通电磁阀,所述六通隔膜阀的所述驱动气端口K7与大气相通,所述流路端口K1及流路端口K2相连通,所述流路端口K3及流路端口K4相连通,所述流路端口K5及流路端口K6相连通;所述第二三通接头第一接口、第二两通电磁阀、第一三通接头第二接口、第一三通接头第三接口、流路端口K5、流路端口K6、采样器、流路端口K3及流路端口K4相连通,形成第一吹扫路径;所述流路端口K1、流路端口K2、色谱柱及检测器相连通,形成第二吹扫路径;第一载气经由所述第一吹扫路径,完成对所述采样器的吹扫;第二载气经由所述第二吹扫路径,完成对所述色谱柱及检测器的吹扫;

采样:关闭所述第二两通电磁阀及三通电磁阀,打开所述第一两通电磁阀,所述第一两通电磁阀、第一三通接头第一接口、第一三通接头第三接口、流路端口K5、流路端口K6、采样器、流路端口K3及流路端口K4相连通,形成采样路径;样品气体经由所述采样路径充满所述采样器完成采样;

进样:关闭所述第一两通电磁阀及第二两通电磁阀,打开所述三通电磁阀,所述驱动气端口K7通过所述三通电磁阀与所述第二三通接头第三接口相连通,所述六通隔膜阀发生切换,所述流路端口K1及流路端口K6相连通,所述流路端口K2及流路端口K3相连通,所述流路端口K4及流路端口K5相连通;所述流路端口K1、流路端口K6、采样器、流路端口K3、流路端口K2、色谱柱及检测器相连通,形成进样路径;所述第二载气经由所述进样路径,将所述采样器中的所述样品气体送入所述色谱柱中完成进样;

检测:关闭所述第一两通电磁阀及三通电磁阀,打开所述第二两通电磁阀,所述六通隔膜阀发生切换恢复到吹扫时的状态;所述第一载气通过所述第一吹扫路径完成对所述采样器的吹扫,所述第二载气经由所述第二吹扫路径,推动进样过程中的所述样品气体继续流经所述色谱柱,实现组分分离并依次流经所述检测器,完成对所述样品气体的检测。

可选地,当所述采样器采用富集器时,所述采样包括以下步骤:

致冷:关闭所述第一两通电磁阀、第二两通电磁阀、第三两通电磁阀、第四两通电磁阀及三通电磁阀,对所述富集器进行致冷;

富集:关闭所述第二两通电磁阀及三通电磁阀,打开所述第一两通电磁阀、第三两通电磁阀及第四两通电磁阀,所述第一两通电磁阀、第一三通接头第一接口、第一三通接头第三接口、流路端口K5、流路端口K6、第三两通电磁阀、富集器、第四两通电磁阀、流路端口K3及流路端口K4相连通,形成富集路径;样品气体经由所述富集路径在所述富集器中完成吸附;

解析:关闭所述第一两通电磁阀、第二两通电磁阀、第三两通电磁阀、第四两通电磁阀及三通电磁阀,对所述富集器进行加热以完成解吸附。

可选地,致冷时所述富集器的温度小于等于20℃,解析时所述富集器的温度大于等于250℃;所述富集器在进行富集时的温度与致冷时的温度相同,所述富集器在进行进样时的温度与解析时的温度相同。

可选地,当所述气相色谱装置为双柱气相色谱装置时,所述检测包括以下路径:

检测路径:所述流路端口K2、所述第一色谱柱与所述检测器第一入口相连通,形成检测路径;样品气体经由所述检测路径进行分离检测;

参考路径:所述第二色谱柱与所述检测器第二入口相连通,形成检测路径;载气经由所述检测路径为所述检测器提供参比气体。

如上所述,本发明的基于六通隔膜阀自动进样的气相色谱装置及检测方法,具有以下有益效果:

六通隔膜阀基于高压载气驱动,功耗较低,且与之联用的微型电磁阀功耗较低,从而可整体降低气相色谱装置的功耗;六通隔膜阀体积小、重量轻,且与之联用的微型电磁阀体积小、重量轻,从而可整体降低气相色谱装置的体积及重量,实现气相色谱装置的微小型化;基于六通隔膜阀及电磁阀可实现气相色谱装置的自动吹扫、采样、进样及检测等功能,从而本发明的基于六通隔膜阀自动进样的气相色谱装置及检测方法有利于实现气相色谱装置的低功耗和微小型化,以提高气相色谱装置的操作便捷性,扩大气相色谱装置的应用范围。

附图说明

图1显示为本发明实施例一中基于六通隔膜阀自动富集进样的单柱气相色谱装置的结构示意图。

图2显示为本发明实施例二中基于六通隔膜阀自动进样的单柱气相色谱装置的结构示意图。

图3显示为本发明实施例三中基于六通隔膜阀自动富集进样的双柱气相色谱装置的结构示意图。

图4显示为本发明实施例四中基于六通隔膜阀自动进样的双柱气相色谱装置的结构示意图。

元件标号说明

110、210、310、410 过滤器

120、220、320、420 气阻

130、330 富集器

230、430 定量环

140、240、340、440 六通隔膜阀

150、250、350、450 微泵

160、260、360、460 电子压力控制器

170、270 色谱柱

371、471 第一色谱柱

372、472 第二色谱柱

180、280 检测器

380、480 双路检测器

1901、2901、3901、4901 第一两通电磁阀

1902、2902、3902、4902 第二两通电磁阀

1903、3903 第三两通电磁阀

1904、3904 第四两通电磁阀

111、211、311、411 三通电磁阀

1121、2121、3121、4121 第一三通接头

1122、2122、3122、4122 第二三通接头

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

如在详述本发明实施例时,为便于说明,表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大,而且所述示意图只是示例,其在此不应限制本发明保护的范围。此外,在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

为了方便描述,此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到,这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。此外,当一层被称为在两层“之间”时,它可以是所述两层之间仅有的层,或者也可以存在一个或多个介于其间的层。本文使用的“介于……之间”表示包括两端点值。

在本申请的上下文中,所描述的第一特征在第二特征“之上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例,也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例,这样第一和第二特征可能不是直接接触。

需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,其组件布局型态也可能更为复杂。

本实施例中的所述气相色谱装置为基于现有的自动气相色谱装置进行的改进,因此有关所述气相色谱装置的控制系统、电路连接系统、显示系统等均可参阅现有的气相色谱装置。

本实施例提供一种基于六通隔膜阀自动进样的气相色谱装置,所述气相色谱装置包括:

六通隔膜阀,所述六通隔膜阀包括流路端口K1、流路端口K2、流路端口K3、流路端口K4、流路端口K5、流路端口K6及驱动气端口K7;

第一两通电磁阀,所述第一两通电磁阀包括第一两通电磁阀入口及第一两通电磁阀出口;

第二两通电磁阀,所述第二两通电磁阀包括第二两通电磁阀入口及第二两通电磁阀出口;

三通电磁阀,所述三通电磁阀包括三通电磁阀第一端口、三通电磁阀第二端口及三通电磁阀第三端口;其中,三通电磁阀关闭时,三通电磁阀第二端口及三通电磁阀第三端口连通;三通电磁阀打开时,三通电磁阀第一端口及三通电磁阀第三端口连通;

第一三通接头,所述第一三通接头包括第一三通接头第一接口、第一三通接头第二接口及第一三通接头第三接口;

第二三通接头,所述第二三通接头包括第二三通接头第一接口、第二三通接头第二接口及第二三通接头第三接口;

采样器,所述采样器包括采样器入口及采样器出口;

色谱柱,所述色谱柱包括色谱柱入口及色谱柱出口;

检测器,所述检测器包括检测器入口及检测器出口;

其中,所述第二三通接头第二接口及流路端口K1为载气入口,所述第一两通电磁阀入口为样品气体入口,所述流路端口K4及检测器出口为排空口;

所述第一两通电磁阀出口与所述第一三通接头第一接口相连接,所述第一三通接头第三接口与所述流路端口K5相连接,所述第一三通接头第二接口与所述第二两通电磁阀出口相连接,所述第二两通电磁阀入口与所述第二三通接头第一接口相连接,所述第二三通接头第三接口与所述三通电磁阀第一端口相连接,所述三通电磁阀第三端口与所述驱动气端口K7相连接,所述采样器入口与所述流路端口K6相连接,所述采样器出口与所述流路端口K3相连接,所述流路端口K2与所述色谱柱入口相连接,所述色谱柱出口与所述检测器入口相连接。

本实施例所述六通隔膜阀基于高压载气驱动,功耗较低,且与之联用的电磁阀功耗较低,从而可整体降低所述气相色谱装置的功耗;所述六通隔膜阀体积小、重量轻,且与之联用的电磁阀体积小、重量轻,从而可整体降低所述气相色谱装置的体积及重量,实现所述气相色谱装置的微小型化;基于所述六通隔膜阀及电磁阀可实现所述气相色谱装置的自动吹扫、采样、进样及检测等功能,从而本实施例的基于六通隔膜阀自动进样的气相色谱装置及检测方法有利于实现气相色谱装置的低功耗和微小型化,以提高气相色谱装置的操作便捷性,扩大气相色谱装置的应用范围。

作为示例,所述采样器可包括定量环或富集器,但并非局限于此。

作为示例,当所述采样器采用所述富集器时,所述气相色谱装置还包括:

第三两通电磁阀,所述第三两通电磁阀包括第三两通电磁阀入口及第三两通电磁阀出口;

第四两通电磁阀,所述第四两通电磁阀包括第四两通电磁阀入口及第四两通电磁阀出口;

其中,所述第三两通电磁阀入口与所述流路端口K6相连接,所述第三两通电磁阀出口与富集器入口相连接,所述第四两通电磁阀入口与富集器出口相连接,所述第四两通电磁阀出口与所述流路端口K3相连接。

作为示例,所述检测器可包括氢火焰离子化检测器(FID)、光离子化检测器(PID)及氦离子化检测器(HID)中的一种,但并非局限于此。

作为示例,所述气相色谱装置可包括双柱气相色谱装置,其中,所述双柱气相色谱装置包括:

第一色谱柱,所述第一色谱柱包括第一色谱柱入口及第一色谱柱出口;

第二色谱柱,所述第二色谱柱包括第二色谱柱入口及第二色谱柱出口;

双路检测器,所述双路检测器包括检测器第一入口、检测器第二入口、检测器第一出口及检测器第二出口;

其中,所述第二色谱柱入口为载气入口,所述检测器第一出口及检测器第二出口为排空口;

所述第一色谱柱入口与所述流路端口K2相连接,所述第一色谱柱出口与所述检测器第一入口相连接,所述第二色谱柱出口与所述检测器第二入口相连接。

作为示例,所述双柱气相色谱装置中的所述检测器可包括热导检测器(TCD),但并非局限于此。

作为示例,所述气相色谱装置还包括微泵及与所述微泵相连接的电子压力控制器(EPC),且所述微泵的一端与所述流路端口K4相连接,所述微泵的另一端与所述电子压力控制器相连接。以通过所述微泵为气体提供压力,其中,所述微泵可选用体积及重量均较小的泵,具体种类此处不作过分限制。所述电子压力控制器位于所述微泵之后,起稳定微泵的抽速的作用,所述电子压力控制器的种类此处不作限制。

作为示例,所述气相色谱装置还包括过滤器及气阻中的一种或组合,其中,所述过滤器与所述第一两通电磁阀入口相连接,所述气阻的一端与所述第一三通接头第一接口相连接,所述气阻的另一端与所述第二两通电磁阀入口相连接。所述过滤器主要起过滤水汽或其它物质的作用,所述气阻主要起限制吹扫流速的作用,有关所述过滤器及气阻的种类可根据需要进行选择,此处不作过分限制。

作为示例,所述六通隔膜阀的驱动压强范围大于等于0.4MPa;所述电磁阀的功耗值小于1瓦;所述电磁阀的尺寸范围为1厘米~10厘米;所述电磁阀的重量范围为5克~100克。

具体的,所述六通隔膜阀是在高压载气的驱动下实现切换的,优选所述六通隔膜阀的驱动压强范围大于等于0.4MPa,如0.4MPa、0.5MPa、1MPa、2MPa等,以实现所述六通隔膜阀的流通路径的切换,如当所述六通隔膜阀的驱动气端口K7与大气相通时,所述六通隔膜阀的流路端口K1、流路端口K2之间连通,流路端口K3、流路端口K4之间连通,流路端口K5、流路端口K6之间连通;当高压载气与所述六通隔膜阀的驱动气端口K7连通时,在高压载气的驱动下,所述六通隔膜阀发生切换,此时所述六通隔膜阀的流路端口K1、流路端口K6之间连通,流路端口K2、流路端口K3之间连通,流路端口K5、流路端口K4之间连通,从而通过高压载气的驱动,可实现所述六通隔膜阀的流通路径的切换。有关所述六通隔膜阀的具体种类此处不作过分限制。所述电磁阀的种类可采用微型电磁阀,以进一步的提供功耗低、体积小、重量轻的所述电磁阀,其中,所述电磁阀的功耗值可小于1瓦,如0.2瓦、0.5瓦、0.8瓦等,但并非局限于此;所述电磁阀的尺寸范围可为1厘米~10厘米,如1厘米、5厘米、8厘米、10厘米等,但并非局限于此;所述电磁阀的重量范围可为5克~100克,如5克、10克、20克、50克、100克等,但并非局限于此。

作为示例,所述定量环、富集器、色谱柱和检测器可以是基于传统工艺制备的定量环、富集器、色谱柱和检测器,也可是基于微电子机械系统(MEMS)技术制备的定量环、富集器、色谱柱和检测器芯片。

本实施例还提供一种气相色谱装置的检测方法,包括以下步骤:

提供任一上述气相色谱装置,开启所述气相色谱装置,进行以下操作:

吹扫:关闭所述第一两通电磁阀及三通电磁阀,打开所述第二两通电磁阀,所述六通隔膜阀的所述驱动气端口K7与大气相通,所述流路端口K1及流路端口K2相连通,所述流路端口K3及流路端口K4相连通,所述流路端口K5及流路端口K6相连通;所述第二三通接头第一接口、第二两通电磁阀、第一三通接头第二接口、第一三通接头第三接口、流路端口K5、流路端口K6、采样器、流路端口K3及流路端口K4相连通,形成第一吹扫路径;所述流路端口K1、流路端口K2、色谱柱及检测器相连通,形成第二吹扫路径;第一载气经由所述第一吹扫路径,完成对所述采样器的吹扫;第二载气经由所述第二吹扫路径,完成对所述色谱柱及检测器的吹扫;

采样:关闭所述第二两通电磁阀及三通电磁阀,打开所述第一两通电磁阀,所述第一两通电磁阀、第一三通接头第一接口、第一三通接头第三接口、流路端口K5、流路端口K6、采样器、流路端口K3及流路端口K4相连通,形成采样路径;样品气体经由所述采样路径充满所述采样器完成采样;

进样:关闭所述第一两通电磁阀及第二两通电磁阀,打开所述三通电磁阀,所述驱动气端口K7通过所述三通电磁阀与所述第二三通接头第三接口相连通,所述六通隔膜阀发生切换,所述流路端口K1及流路端口K6相连通,所述流路端口K2及流路端口K3相连通,所述流路端口K4及流路端口K5相连通;所述流路端口K1、流路端口K6、采样器、流路端口K3、流路端口K2、色谱柱及检测器相连通,形成进样路径;所述第二载气经由所述进样路径,将所述采样器中的所述样品气体送入所述色谱柱中完成进样;

检测:关闭所述第一两通电磁阀及三通电磁阀,打开所述第二两通电磁阀,所述六通隔膜阀发生切换恢复到吹扫时的状态;所述第一载气通过所述第一吹扫路径完成对所述采样器的吹扫,所述第二载气经由所述第二吹扫路径,推动进样过程中的所述样品气体继续流经所述色谱柱,实现组分分离并依次流经所述检测器,完成对所述样品气体的检测。

作为示例,当所述采样器采用富集器时,所述采样包括以下步骤:

致冷:关闭所述第一两通电磁阀、第二两通电磁阀、第三两通电磁阀、第四两通电磁阀及三通电磁阀,对所述富集器进行致冷;

富集:关闭所述第二两通电磁阀及三通电磁阀,打开所述第一两通电磁阀、第三两通电磁阀及第四两通电磁阀,所述第一两通电磁阀、第一三通接头第一接口、第一三通接头第三接口、流路端口K5、流路端口K6、第三两通电磁阀、富集器、第四两通电磁阀、流路端口K3及流路端口K4相连通,形成富集路径;样品气体经由所述富集路径在所述富集器中完成吸附;

解析:关闭所述第一两通电磁阀、第二两通电磁阀、第三两通电磁阀、第四两通电磁阀及三通电磁阀,对所述富集器进行加热以完成解吸附。

作为示例,致冷时所述富集器的温度优选小于等于20℃,如-5℃、10℃、15℃等,但并非局限于此。解析时所述富集器的温度优选大于等于250℃,如250℃、300℃、400℃、500℃等,但并非局限于此;所述富集器在进行富集时的温度与致冷时的温度相同,所述富集器在进行进样时的温度与解析时的温度相同。

作为示例,当所述气相色谱装置为双柱气相色谱装置时,所述检测包括以下路径:

检测路径:所述流路端口K2、所述第一色谱柱与所述检测器第一入口相连通,形成检测路径;样品气体经由所述检测路径进行分离检测;

参考路径:所述第二色谱柱与所述检测器第二入口相连通,形成检测路径;载气经由所述检测路径为所述检测器提供参比气体。

以下结合具体的实施例及附图,对本发明的所述基于六通隔膜阀自动进样的气相色谱装置及检测方法进行进一步的介绍。

实施例一

如图1,本实施例提供一种基于六通隔膜阀自动富集进样的单柱气相色谱装置,所述气相色谱装置包括:过滤器110、气阻120、富集器130、六通隔膜阀140、微泵150、电子压力控制器160、色谱柱170、检测器180、第一两通电磁阀1901、第二两通电磁阀1902、第三两通电磁阀1903、第四两通电磁阀1904、三通电磁阀111、第一三通接头1121及第二三通接头1122。其中,所述富集器130、色谱柱170和检测器180可以是基于传统工艺制备的富集器、色谱柱和检测器,也可是基于微电子机械系统(MEMS)技术制备的富集器、色谱柱和检测器芯片。

参阅图1,所述检测器180可为氢火焰离子检测器(FID)、光离子化检测器(PID)、氦离子化检测器(HID),但所述检测器180的种类并非局限于此。本实施例中所述检测器180只有一个流路,因此只需一个所述色谱柱170与之相连接即可。所述第三两通电磁阀1903、富集器130及第四两通电磁阀1904相连接作为所述采样器,且本实施例中采用所述微泵150为气体提供动力。进一步的还可包括与所述微泵150相连接的所述电子压力控制器160,以通过所述电子压力控制器160起稳定所述微泵的抽速的作用。所述气相色谱装置还可包括所述过滤器110及气阻120,以通过所述过滤器110主要起过滤水汽或其它物质的作用,通过所述气阻120主要起限制吹扫流速的作用,有关所述过滤器110及气阻120的种类可根据需要进行选择,此处不作过分限制。本实施例中,所述电磁阀均采用微型电磁阀,但并非局限于此,且所述微型电磁阀的种类、型号等均可根据需要进行选择,此处不作过分限制。

具体的,所述六通隔膜阀140包括流路端口K1、流路端口K2、流路端口K3、流路端口K4、流路端口K5、流路端口K6及驱动气端口K7;所述第一两通电磁阀1901包括第一两通电磁阀入口及第一两通电磁阀出口;所述第二两通电磁阀1902包括第二两通电磁阀入口及第二两通电磁阀出口;所述第三两通电磁阀1903包括第三两通电磁阀入口及第三两通电磁阀出口;所述第四两通电磁阀1904包括第四两通电磁阀入口及第四两通电磁阀出口;所述三通电磁阀111包括三通电磁阀第一端口、三通电磁阀第二端口及三通电磁阀第三端口;所述第一三通接头1121包括第一三通接头第一接口、第一三通接头第二接口及第一三通接头第三接口;所述第二三通接头1122包括第二三通接头第一接口、第二三通接头第二接口及第二三通接头第三接口;所述富集器130包括富集器入口及富集器出口;所述色谱柱170包括色谱柱入口及色谱柱出口;所述检测器180包括检测器入口及检测器出口;所述微泵150包括微泵入口及微泵出口;所述过滤器110包括过滤器入口及过滤器出口、所述气阻120包括气阻入口及气阻出口;所述电子压力控制器160包括电子压力控制器入口及电子压力控制器出口。

其中,所述第二三通接头第二接口为载气入口C1,所述流路端口K1为载气入口C2,所述过滤器入口为样品气体入口S,所述电子压力控制器出口为排空口O1,所述检测器出口为排空口O2,所述三通电磁阀第二端口与大气相通。

所述过滤器出口与所述第一两通电磁阀入口相连接,所述第一两通电磁阀出口与所述第一三通接头第一接口相连接,所述第一三通接头第三接口与所述流路端口K5相连接,所述第一三通接头第二接口与所述第二两通电磁阀出口相连接,所述第二两通电磁阀入口与所述气阻出口相连接,所述气阻入口与所述第二三通接头第一接口相连接,所述第二三通接头第三接口与所述三通电磁阀第一端口相连接,所述三通电磁阀第三端口与所述驱动气端口K7相连接,所述第三两通电磁阀入口与所述流路端口K6相连接,所述第三两通电磁阀出口与所述富集器入口相连接,所述第四两通电磁阀入口与所述富集器出口相连接,所述第四两通电磁阀出口与所述流路端口K3相连接,所述流路端口K2与所述色谱柱入口相连接,所述色谱柱出口与所述检测器入口相连接。

在采用所述基于六通隔膜阀自动富集进样的单柱气相色谱装置进行检测时,首先开启所述气相色谱装置,而后主要工作过程如下:

吹扫:关闭所述第一两通电磁阀1901及三通电磁阀,打开所述第二两通电磁阀1902、第三两通电磁阀1903、第四两通电磁阀1904,打开所述微泵150及电子压力控制器160。所述六通隔膜阀140的所述驱动气端口K7与大气相通,所述流路端口K1及流路端口K2相连通,所述流路端口K3及流路端口K4相连通,所述流路端口K5及流路端口K6相连通。所述第二三通接头第一接口、气阻120、第二两通电磁阀1902、第一三通接头第二接口、第一三通接头第三接口、流路端口K5、流路端口K6、第三两通电磁阀1903、富集器130、第四两通电磁阀1904、流路端口K3、流路端口K4、微泵150、电子压力控制器160相连通,形成第一吹扫路径,所述流路端口K1、流路端口K2、色谱柱170及检测器180相连通,形成第二吹扫路径。第一载气经由所述载气入口C1经所述第一吹扫路径,最后自所述排空口O1流出,完成对所述富集器130的吹扫,此过程中所述富集器130维持不小于250℃的高温,具体温度可根据需要设定。第二载气经由所述载气入口C2经所述第二吹扫路径,最后自所述排空口O2流出,完成对所述色谱柱170及检测器180的吹扫。

致冷:关闭所述第一两通电磁阀1901、第二两通电磁阀1902、第三两通电磁阀1903、第四两通电磁阀1904及三通电磁阀,关闭所述微泵150,电子压力控制器160开。对所述富集器130进行致冷,将所述富集器130的温度降到20℃或20℃以下,并稳定在合适温度,具体温度根据需要设定,以为下一步富集采样做好准备。经由所述载气入口C1的所述第一载气被断开,所述第二载气依然由所述载气入口C2沿所述第二吹扫路径进行吹扫。

富集:关闭所述第二两通电磁阀1902及三通电磁阀,打开所述第一两通电磁阀1901、第三两通电磁阀1903、第四两通电磁阀1904、微泵150及电子压力控制器160。所述过滤器110、第一两通电磁阀1901、第一三通接头第一接口、第一三通接头第三接口、流路端口K5、流路端口K6、第三两通电磁阀1903、富集器130、第四两通电磁阀1904、流路端口K3、流路端口K4、微泵150及电子压力控制器160相连通,形成富集路径;样品气体经由所述富集路径最后经由所述排空口O1流出,所述样品气体被吸附在所述富集器130中,完成富集,此过程中所述富集器130维持致冷过程中所设定的低温。经由所述载气入口C1的所述第一载气仍被断开,所述第二载气依然由所述载气入口C2沿所述第二吹扫路径进行吹扫。

解析:关闭所述第一两通电磁阀1901、第二两通电磁阀1902、第三两通电磁阀1903、第四两通电磁阀1904、三通电磁阀及微泵150,电子压力控制器160开,对所述富集器130进行加热以完成解吸附。其中,对所述富集器130进行加热的温度不小于250℃,并稳定在一合适温度,具体温度根据需要设定,从而在低温富集的所述样品气体在高温下将被解吸附。经由所述载气入口C1的所述第一载气仍被断开,所述第二载气依然由所述载气入口C2沿所述第二吹扫路径进行吹扫。

进样:关闭所述第一两通电磁阀1901及第二两通电磁阀1902,打开所述第三两通电磁阀1903及第四两通电磁阀1904,打开所述三通电磁阀,关闭所述微泵150,打开所述电子压力控制器160。所述六通隔膜阀140在高压载气的驱动下发生切换,所述驱动气端口K7通过所述三通电磁阀111与所述第二三通接头第三接口相连通,在所述第一载气的高压作用下,压强范围大于等于0.4MPa,所述六通隔膜阀140发生切换,所述流路端口K1及流路端口K6相连通,所述流路端口K2及流路端口K3相连通,所述流路端口K4及流路端口K5相连通。此时,经由所述载气入口C1的所述第一载气仍被断开,所述第二载气通过由所述流路端口K1、流路端口K6、第三两通电磁阀1903、富集器130、第四两通电磁阀1904、流路端口K3、流路端口K2、色谱柱170及检测器180相连通所形成进样路径,将所述富集器130中的所述样品气体送入所述色谱柱170中完成进样。所述富集器130的温度维持与解析过程中的温度相同。

检测:关闭所述第一两通电磁阀1901及三通电磁阀,打开所述第二两通电磁阀1902,第三两通电磁阀1903、第四两通电磁阀1904,打开所述微泵250及电子压力控制器260。所述六通隔膜阀140由于释放气压发生切换恢复到吹扫时的状态。所述第一载气通过所述第一吹扫路径完成对所述富集器130的吹扫,此过程中所述富集器130的温度维持不小于250℃的高温,具体温度根据需要设定,所述富集器130的温度与解析过程中的温度相同。与此同时,所述第二载气经由所述载气入口C2沿所述第二吹扫路径,完成对所述色谱柱170及检测器180的吹扫,推动进样过程中的所述样品气体继续流经所述色谱柱170,实现组分分离并依次流经所述检测器180,最后从所述排空口O2流出,完成对所述样品气体的检测。

由于在检测步骤已完成吹扫,如果连续测试,第二次测试可直接从致冷步骤开始。

实施例二

参阅图2,本实施例提供一种基于六通隔膜阀自动进样的单柱气相色谱装置,与实施例一的不同之处主要在于:本实施例中用定量环230取代了实施例一中的富集器130,第三两通电磁阀1903及第四两通电磁阀1904被取消了。本实施例的所述气相色谱装置包括:过滤器210、气阻220、定量环230、六通隔膜阀240、微泵250、电子压力控制器260、色谱柱270、检测器280、第一两通电磁阀2901、第二两通电磁阀2902、三通电磁阀211、第一三通接头2121及第二三通接头2122。具体连接可参阅实施例一,此处不作赘述。其中,所述定量环230、色谱柱270和检测器280可以是基于传统工艺制备的定量环、色谱柱和检测器,也可是基于微电子机械系统(MEMS)技术制备的定量环、色谱柱和检测器芯片。

在采用所述基于六通隔膜阀自动进样的单柱气相色谱装置进行检测时,首先开启所述气相色谱装置,而后主要工作过程如下:

吹扫:关闭所述第一两通电磁阀2901及三通电磁阀,打开所述第二两通电磁阀2902,打开所述微泵250及电子压力控制器260。所述六通隔膜阀240的所述驱动气端口K7与大气相通,所述流路端口K1及流路端口K2相连通,所述流路端口K3及流路端口K4相连通,所述流路端口K5及流路端口K6相连通。所述第二三通接头第一接口、气阻220、第二两通电磁阀2902、第一三通接头第二接口、第一三通接头第三接口、流路端口K5、流路端口K6、定量环230、流路端口K3、流路端口K4、微泵250及电子压力控制器260相连通,形成第一吹扫路径,所述流路端口K1、流路端口K2、色谱柱270及检测器280相连通,形成第二吹扫路径。第一载气经由所述载气入口C1经所述第一吹扫路径,最后自所述排空口O1流出,完成对所述定量环230的吹扫。第二载气经由所述载气入口C2经第二吹扫路径,最后自所述排空口O2流出,完成对所述色谱柱270及检测器280的吹扫。

采样:关闭所述第二两通电磁阀2902及三通电磁阀,打开所述第一两通电磁阀2901,打开所述微泵250及电子压力控制器260。所述过滤器210、第一两通电磁阀2901、第一三通接头第一接口、第一三通接头第三接口、流路端口K5、流路端口K6、定量环230、流路端口K3、流路端口K4、微泵250及电子压力控制器260相连通,形成采样路径;样品气体经由所述采样路径充满所述定量环230完成采样。此时,经由所述载气入口C1的所述第一载气仍被断开,所述第二载气依然由所述载气入口C2沿所述第二吹扫路径进行吹扫。

进样:关闭所述第一两通电磁阀2901及第二两通电磁阀2902,打开所述三通电磁阀,关闭所述微泵250,打开所述电子压力控制器260。此时,经由所述载气入口C1的所述第一载气仍被断开。所述六通隔膜阀240发生切换,所述流路端口K1及流路端口K6相连通,所述流路端口K2及流路端口K3相连通,所述流路端口K4及流路端口K5相连通。所述流路端口K1、流路端口K6、定量环230、流路端口K3、流路端口K2、色谱柱270及检测器280相连通,形成进样路径;所述第二载气经由所述载气入口C2沿所述进样路径,将所述定量环230中的所述样品气体送入所述色谱柱270中完成进样。

检测:关闭所述第一两通电磁阀2901及三通电磁阀,打开所述第二两通电磁阀1902,打开所述微泵250及电子压力控制器260。所述六通隔膜阀240由于释放气压发生切换恢复到吹扫时的状态。所述第一载气由所述载气入口C1通过所述第一吹扫路径完成对所述定量环230的吹扫。与此同时,所述第二载气经由所述第二吹扫路径,完成对所述色谱柱270及采样器280的吹扫,推动进样过程中的所述样品气体继续流经所述色谱柱270,实现组分分离并依次流经所述检测器280,最后从所述排空口O2流出,完成对所述样品气体的检测。

由于在检测步骤已完成吹扫,如果连续测试,第二次测试可直接从采样步骤开始。

实施例三

参阅图3,本实施例提供一种基于六通隔膜阀自动富集进样的双柱气相色谱装置,其中,所涉及的检测器采用双路检测器380,所述双柱气相色谱装置包括:过滤器310、气阻320、富集器330、六通隔膜阀340、微泵350、电子压力控制器360、第一色谱柱371、第二色谱柱372、双路检测器380、第一两通电磁阀3901、第二两通电磁阀3902、第三两通电磁阀3903、第四两通电磁阀3904、三通电磁阀311、第一三通接头3121及第二三通接头3122。其中,所述富集器330、第一色谱柱371、第二色谱柱372和双路检测器380可以是基于传统工艺制备的富集器、色谱柱和检测器,也可是基于微电子机械系统(MEMS)技术制备的富集器、色谱柱和检测器芯片。

参阅图3,所述双路检测器380为热导检测器(TCD),但并非局限于此,所述双路检测器380有两个流路,需两个所述色谱柱即所述第一色谱柱371、第二色谱柱372与之相连接:其中,所述第一色谱柱371包括第一色谱柱入口及第一色谱柱出口;所述第二色谱柱372包括第二色谱柱入口及第二色谱柱出口;所述双路检测器380包括检测器第一入口、检测器第二入口、检测器第一出口及检测器第二出口;其中,所述第二色谱柱入口为载气入口C3,所述检测器第一出口为排空口O2,所述检测器第二出口为排空口O3;所述第一色谱柱入口与所述流路端口K2相连接,所述第一色谱柱出口与所述检测器第一入口相连接,所述第二色谱柱出口与所述检测器第二入口相连接。其它具体连接可参阅实施例一,此处不作赘述。

其中,样品气体在载气的推动下流经所述第一色谱柱371时被分离,流经所述双路检测器380被检测,并从所述双路检测器380的检测器第一出口即所述排空口O2流出,这一流路称为检测路径;所述第二色谱柱372的第二色谱柱入口作为所述载气入口C3直接与载气相连接,所述第二色谱柱372的第二色谱柱出口与所述双路检测器380的检测器第二入口相连接,载气从所述载气入口C3流经所述第二色谱柱372后,进入所述双路检测器380的另一流路,并从所述双路检测器380的排空口O3流出,这一流路为检测器提供参比气体,称为参考路径。

在采用所述基于六通隔膜阀自动富集进样的双柱气相色谱装置进行检测时,首先开启所述气相色谱装置,而后主要工作过程如下:

吹扫:关闭所述第一两通电磁阀3901及三通电磁阀,打开所述第二两通电磁阀3902,第三两通电磁阀3903、第四两通电磁阀3904、打开所述微泵350及电子压力控制器360。所述六通隔膜阀340的所述驱动气端口K7与大气相通,所述流路端口K1及流路端口K2相连通,所述流路端口K3及流路端口K4相连通,所述流路端口K5及流路端口K6相连通。所述第二三通接头第一接口、气阻320、第二两通电磁阀3902、第一三通接头第二接口、第一三通接头第三接口、流路端口K5、流路端口K6、第三两通电磁阀3903、富集器330、第四两通电磁阀3904、流路端口K3、流路端口K4、微泵350、电子压力控制器360相连通,形成第一吹扫路径,所述流路端口K1、流路端口K2、第一色谱柱371及双路检测器380相连通,形成第二吹扫路径,所述第二色谱柱372及双路检测器380相连通。第一载气经由所述载气入口C1经所述第一吹扫路径,最后自所述排空口O1流出,完成对所述富集器330的吹扫,此过程中所述富集器330维持不小于250℃的高温,具体温度可根据需要设定。第二载气经由所述载气入口C2经所述第二吹扫路径,最后自所述排空口O2流出,完成对所述第一色谱柱371及双路检测器380的一个流路的吹扫,第三载气则从载气入口C3流经所述第二色谱柱372后进入所述双路检测器380的另一流路,并从所述排空口O3流出,此时,所述双路检测器380的两个流路中通过的都是载气,无信号输出。

致冷:关闭所述第一两通电磁阀3901、第二两通电磁阀3902、第三两通电磁阀3903、第四两通电磁阀3904及三通电磁阀,关闭所述微泵350,电子压力控制器360开。对所述富集器330进行致冷,将所述富集器330的温度降到20℃或20℃以下,并稳定在合适温度,具体温度根据需要设定,以为下一步富集采样做好准备。经由所述载气入口C1的所述第一载气被断开,流经所述双路检测器380的依然是来自所述载气入口C2、载气入口C3的两路载气,与吹扫过程中的状态相同,所述双路检测器380无信号输出。

富集:关闭所述第二两通电磁阀3902及三通电磁阀,打开所述第一两通电磁阀3901、第三两通电磁阀3903、第四两通电磁阀3904、微泵350及电子压力控制器360。所述过滤器310、第一两通电磁阀3901、第一三通接头第一接口、第一三通接头第三接口、流路端口K5、流路端口K6、第三两通电磁阀3903、富集器330、第四两通电磁阀3904、流路端口K3、流路端口K4、微泵350及电子压力控制器360相连通,形成富集路径;样品气体经由所述富集路径最后经由所述排空口O1流出,所述样品气体被吸附在所述富集器330中,完成富集,此过程中所述富集器330维持致冷过程中所设定的低温。经由所述载气入口C1的第一载气仍被断开,流经所述双路检测器380的依然是来自所述载气入口C2、载气入口C3的两路载气,与吹扫过程中的状态相同,所述双路检测器380无信号输出。

解析:关闭所述第一两通电磁阀3901、第二两通电磁阀3902、第三两通电磁阀3903、第四两通电磁阀3904、三通电磁阀及微泵350,打开电子压力控制器360,对所述富集器330进行加热以完成解吸附。对所述富集器130进行加热的温度不小于250℃,并稳定在一合适温度,具体温度根据需要设定,从而在低温富集的所述样品气体在高温下将被解吸附。经由所述载气入口C1的第一载气仍被断开,流经所述双路检测器380的依然是来自所述载气入口C2、载气入口C3的两路载气,与吹扫过程中的状态相同,所述双路检测器380无信号输出。

进样:关闭所述第一两通电磁阀3901及第二两通电磁阀3902,打开所述第三两通电磁阀3903及第四两通电磁阀3904,打开三通电磁阀,关闭所述微泵350,打开所述电子压力控制器360。所述六通隔膜阀340发生切换,所述驱动气端口K7通过所述三通电磁阀111与所述第二三通接头第三接口相连通,在高压载气的作用下,压强范围大于等于0.4MPa,所述六通隔膜阀140发生切换,所述流路端口K1及流路端口K6相连通,所述流路端口K2及流路端口K3相连通,所述流路端口K4及流路端口K5相连通。此时,经由所述载气入口C1的所述第一载气仍被断开,所述第二载气经所述载气入口C2通过由所述流路端口K1、流路端口K6、第三两通电磁阀3903、富集器330、第四两通电磁阀3904、流路端口K3、流路端口K2、第一色谱柱371及双路检测器380相连通所形成进样路径,将所述富集器330中的所述样品气体送入所述第一色谱柱371中完成进样。所述富集器330的温度维持与解析过程中的温度相同,从而解析的所述样品气体被载气送入所述第一色谱柱371中。来自所述载气入口C3的所述第三载气依然通过所述第二色谱柱372和所述双路检测器380,并从所述排空口O3流出。

检测:关闭所述第一两通电磁阀3901及三通电磁阀,打开所述第二两通电磁阀3902、第三两通电磁阀3903、第四两通电磁阀3904,打开所述微泵350及电子压力控制器260。所述六通隔膜阀340由于释放气压发生切换恢复到吹扫时的状态。所述第一载气通过所述载气入口C1经所述第一吹扫路径完成对所述富集器330的吹扫,此过程所述富集器330的温度维持不小于250℃的高温,具体温度根据需要设定。流经所述双路检测器380的气体是来自所述载气入口C2、载气入口C3的两路载气,与吹扫过程中的状态相同,来自进样过程中的所述样品气体在来自所述载气入口C2的载气的推动下继续流经所述第一色谱柱371实现组分分离并依次流经所述双路检测器380,最后从所述排空口O2流出;来自所述载气入口C3的第三载气依然通过所述第二色谱柱372和所述双路检测器380,并从所述排空口O3流出。由于所述双路检测器380一个流路中是纯载气流过,一个流路中载气携带有被分离的所述样品气体组分,从而所述双路检测器380输出检测信号,完成对所述样品气体的检测。

由于在检测步骤已完成吹扫,如果连续测试,第二次测试可直接从致冷步骤开始。

实施例四

参阅图4,本实施例提供一种基于六通隔膜阀自动进样的双柱气相色谱装置,与实施例三不同之处在于:本实施例中用定量环430取代了实施例三中的富集器330,第三两通电磁阀3903、第四两通电磁阀3904被取消了。所述气相色谱装置包括:过滤器410、气阻420、定量环430、六通隔膜阀440、微泵450、电子压力控制器460、第一色谱柱471、第二色谱柱472、双路检测器480、第一两通电磁阀4901、第二两通电磁阀4902、三通电磁阀411、第一三通接头4121及第二三通接头4122。具体连接可参阅实施例三,此处不作赘述。其中,所述定量环430、第一色谱柱471、第二色谱柱472和双路检测器480可以是基于传统工艺制备的定量环、色谱柱和检测器,也可是基于微电子机械系统(MEMS)技术制备的定量环、色谱柱和检测器芯片。

在采用所述基于六通隔膜阀自动进样的双柱气相色谱装置进行检测时,首先开启所述气相色谱装置,而后主要工作过程如下:

吹扫:关闭所述第一两通电磁阀4901及三通电磁阀,打开所述第二两通电磁阀4902,打开所述微泵450及电子压力控制器460。所述六通隔膜阀440的所述驱动气端口K7与大气相通,所述流路端口K1及流路端口K2相连通,所述流路端口K3及流路端口K4相连通,所述流路端口K5及流路端口K6相连通。所述第二三通接头第一接口、气阻420、第二两通电磁阀4902、第一三通接头第二接口、第一三通接头第三接口、流路端口K5、流路端口K6、定量环430、流路端口K3、流路端口K4、微泵450及电子压力控制器460相连通,形成第一吹扫路径,所述流路端口K1、流路端口K2、第一色谱柱371及双路检测器380相连通,形成第二吹扫路径,所述第二色谱柱372及双路检测器380相连通。第一载气经由所述载气入口C1经所述第一吹扫路径,最后自所述排空口O1流出,完成对所述富集器430的吹扫。第二载气经由所述载气入口C2经第二吹扫路径,最后自所述排空口O2流出,完成对所述第一色谱柱471及双路检测器480的一个流路的吹扫,第三载气则从载气入口C3流经所述第二色谱柱472后进入所述双路检测器480的另一流路,并从所述排空口O3流出,此时,所述双路检测器480的两个流路中通过的都是载气,无信号输出。

采样:关闭所述第二两通电磁阀4902及三通电磁阀,打开所述第一两通电磁阀4901,打开所述微泵450及电子压力控制器460。所述过滤器410、第一两通电磁阀4901、第一三通接头第一接口、第一三通接头第三接口、流路端口K5、流路端口K6、定量环430、流路端口K3、流路端口K4相连通及微泵450及电子压力控制器460相连通,形成采样路径;样品气体经由所述采样路径充满所述定量环430完成采样。此时,经由所述载气入口C1的第一载气仍被断开,流经所述双路检测器480的依然是来自所述载气入口C2、载气入口C3的两路载气,与吹扫过程中的状态相同,所述双路检测器480无信号输出。

进样:关闭所述第一两通电磁阀4901及第二两通电磁阀4902,打开所述三通电磁阀,关闭所述微泵450,打开所述电子压力控制器460。所述六通隔膜阀440发生切换,所述流路端口K1及流路端口K6相连通,所述流路端口K2及流路端口K3相连通,所述流路端口K4及流路端口K5相连通。所述流路端口K1、流路端口K6、定量环430、流路端口K3、流路端口K2、第一色谱柱471及双路检测器480相连通,形成进样路径;所述第二载气经由所述载气入口C2经所述进样路径,将所述定量环430中的所述样品气体送入所述第一色谱柱471中从所述双路检测器480的排空口O2流出,完成进样。来自所述载气入口C3的第三载气依然通过所述第二色谱柱372和所述双路检测器380,并从所述排空口O3流出。

检测:关闭所述第一两通电磁阀4901及三通电磁阀,打开所述第二两通电磁阀4902,打开所述微泵450及电子压力控制器460。所述六通隔膜阀440由于释放气压发生切换恢复到吹扫时的状态。所述第一载气通过所述第一吹扫路径完成对所述定量环430的吹扫。流经所述双路检测器480的气体是来自所述载气入口C2、载气入口C3的两路载气,与吹扫过程中的状态相同,来自进样过程中的所述样品气体在来自所述载气入口C2的载气的推动下继续流经所述第一色谱柱471实现组分分离并依次流经所述双路检测器480,最后从所述排空口O2流出;来自所述载气入口C3的第三载气依然通过所述第二色谱柱472和所述双路检测器480,并从所述排空口O3流出。由于所述双路检测器480一个流路中是纯载气流过,一个流路中载气携带有被分离的所述样品气体组分,从而所述双路检测器480输出检测信号,完成对所述样品气体的检测。

由于在检测步骤已完成吹扫,如果连续测试,第二次测试可直接从采样步骤开始。

值得说明的是,如果所述样品气体本身具有一定压力,那么以上四个实施例中的微泵也可以取消,所述样品气体则依靠自身的压力进入所述富集器或定量环中,完成富集或采样。

综上所述,本发明的基于六通隔膜阀自动进样的气相色谱装置及检测方法,具有以下有益效果:

六通隔膜阀基于高压载气驱动,功耗较低,且与之联用的微型电磁阀功耗较低,从而可整体降低气相色谱装置的功耗;六通隔膜阀体积小、重量轻,且与之联用的微型电磁阀体积小、重量轻,从而可整体降低气相色谱装置的体积及重量,实现气相色谱装置的微小型化;基于六通隔膜阀及电磁阀可实现气相色谱装置的自动吹扫、采样、进样及检测等功能,从而本发明的基于六通隔膜阀自动进样的气相色谱装置及检测方法有利于实现气相色谱装置的低功耗和微小型化,以提高气相色谱装置的操作便捷性,扩大气相色谱装置的应用范围。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

相关技术
  • 基于六通隔膜阀自动进样的气相色谱装置及检测方法
  • 基于电磁阀自动进样的气相色谱装置及检测方法
技术分类

06120112555293