[實(shí)用新型]一種用于離子遷移譜儀的氣體流速自動(dòng)控制裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120116109.3
• 申請(qǐng)日: 2011-04-19
• 公開（公告）號(hào): CN202083670U
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳柏松;朱莉芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安艾爾特儀器有限公司
• 主分類號(hào): G01N27/62
• 分類號(hào): G01N27/62
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及離子遷移譜技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可以用于離子遷移譜儀的氣體流速自動(dòng)控制裝置，精確控制氣路中的氣體流速，起到保證離子遷移譜儀精確穩(wěn)定工作的作用。

背景技術(shù)

當(dāng)前對(duì)爆炸物、毒品、以及大氣環(huán)境中苯、芳香烴類等有毒致癌物質(zhì)的檢測(cè)是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，常規(guī)的手段有光譜分析、電子鼻、色譜質(zhì)譜聯(lián)用、離子遷移譜等。

光譜分析法雖然較為準(zhǔn)確，但對(duì)樣品較為苛刻，對(duì)采樣得到的固體樣品需要先進(jìn)行壓片，對(duì)采集到的氣體樣品則需要用專用的氣體樣品池進(jìn)行檢測(cè)，并且難以從干擾信號(hào)中分辨出來(lái)自痕量爆炸物的微弱信號(hào)。另外，高可靠性、高靈敏度的光譜儀通常體積和重量均較大，而且價(jià)格昂貴，目前主要在實(shí)驗(yàn)室中使用，難以大量應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。“電子鼻”屬于化學(xué)傳感器，其靈敏度也較高，但選擇性和穩(wěn)定性在短期內(nèi)難以有較大改善，在具體應(yīng)用時(shí)一般是將性能各異的化學(xué)傳感器組成陣列，并采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等智能技術(shù)進(jìn)行多傳感器信息融合，其檢測(cè)對(duì)象通常是一些混合物氣體。氣相色譜與電子捕獲器聯(lián)用技術(shù)的檢測(cè)原理是，不同種類的氣體分子在色譜柱中停留的時(shí)間不同，先將氣體樣品分子注入色譜柱，對(duì)某個(gè)特定時(shí)間段流出色譜柱的氣體分子進(jìn)行離化處理，使其成為帶電的離子，然后用電極進(jìn)行收集。根據(jù)電極上是否有放電電流以及電流大小，即可確定氣體樣品分子的種類和數(shù)量。該方法特異性不是很強(qiáng)，多種對(duì)電子具有較強(qiáng)親和能力的化學(xué)物質(zhì)都會(huì)引起報(bào)警，誤報(bào)率較高。另外，檢測(cè)時(shí)還需配備一個(gè)專用的儲(chǔ)氣罐以提供高純載氣(一般是氦氣或氮?dú)?，因而不易于便攜使用。

離子遷移譜是該領(lǐng)域的一種主流技術(shù)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了儀器的小型化甚至可以便攜使用，是世界各國(guó)研究的研究重點(diǎn)。其核心部件是一個(gè)離子遷移管，遷移管的最前部設(shè)置樣品入口，被測(cè)樣品在載氣的帶動(dòng)下由此進(jìn)入離化區(qū)，載氣一般是純凈的氮?dú)饣騼艋^(guò)的空氣。IMS樣品的離化有很多種方式。目前，在IMS中最常用的離化源還是采用放射性材料制成。樣品分子在離化區(qū)里形成離子后，并不直接進(jìn)入遷移區(qū)，而是先集結(jié)在離子門的前部，只有在離子門開啟時(shí)，才能同步進(jìn)入遷移區(qū)中進(jìn)行漂移。離子門實(shí)際上是兩個(gè)靠得很近(0.1mm)的門柵，中間夾著一層絕緣膜片組成，通常情況下，在兩個(gè)門柵上加上和離子漂移方向相反的電壓信號(hào)，由于該電場(chǎng)的作用，離子會(huì)被束縛在門柵之間，此時(shí)離子門關(guān)閉；當(dāng)電壓信號(hào)撤去時(shí)，離子門開啟，離子進(jìn)入遷移區(qū)內(nèi)在電場(chǎng)力的作用下產(chǎn)生漂移運(yùn)動(dòng)。

在離子遷移譜的工作過(guò)程中，載氣在儀器內(nèi)部的流速是影響其正常工作的重要因素。因?yàn)榈竭_(dá)檢測(cè)電極的離子信號(hào)強(qiáng)度與樣品離子的濃度成正比，而影響樣品離子濃度的主要因素有三個(gè)：(a)進(jìn)入離化區(qū)前樣品氣體的濃度；(b)樣品分子在離化區(qū)的離化效率；(c)樣品離子從離化區(qū)到檢測(cè)區(qū)的復(fù)合幾率。放射源作為離化源離化效率基本恒定，當(dāng)載氣流速變化時(shí)，主要考慮進(jìn)入離化區(qū)前樣品氣體濃度變化和樣品離子從離化區(qū)到檢測(cè)區(qū)的復(fù)合幾率的變化所引起的樣品離子濃度的改變。

因此保證離子遷移譜內(nèi)部氣體流速穩(wěn)定對(duì)離子遷移譜的正常工作有重要意義。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的諸多缺陷，提供一種用于離子遷移譜儀的氣體流速自動(dòng)控制裝置，精確控制氣路中的氣體流速，起到保證離子遷移譜儀精確穩(wěn)定工作的作用。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種用于離子遷移譜儀的氣體流速自動(dòng)控制裝置，設(shè)置在離子遷移譜儀的氣路中，其特征在于，包括用于測(cè)量氣體流速并轉(zhuǎn)換輸出相應(yīng)氣體流速電信號(hào)的氣體流速傳感器、負(fù)責(zé)采集轉(zhuǎn)換后的氣體流速電信號(hào)并處理后輸出控制信號(hào)的數(shù)據(jù)采集處理裝置、以及通過(guò)該控制信號(hào)來(lái)控制氣體流速的氣體流速控制裝置，所述氣體流速傳感器與數(shù)據(jù)采集處理裝置的輸入端連接，數(shù)據(jù)采集處理裝置的輸出端與氣體流速控制裝置連接。

在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)采集處理裝置包括AD轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和電流輸出模塊三部分，AD轉(zhuǎn)換模塊的輸入端與氣體流速傳感器連接，AD轉(zhuǎn)換模塊依次連接數(shù)據(jù)處理模塊和電流輸出模塊，電流輸出模塊的輸出端與氣體流速控制裝置連接。

在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述氣體流速控制裝置是微型氣體比例控制閥。

在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，氣體流速傳感器包括主要流通管和毛細(xì)感應(yīng)管，所述毛細(xì)感應(yīng)管內(nèi)設(shè)置有高精度溫度感應(yīng)線圈。