[發明專利]一種質譜儀氣體樣品的預處理裝置及系統

在審

• 申請號: 202211527821.1
• 申請日: 2022-11-30
• 公開（公告）號: CN116124565A
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 張志浩;楊俊林;陳家新;吳曼曼;許春華;譚國斌
• 申請（專利權）人: 廣州禾信儀器股份有限公司
• 主分類號: G01N1/40
• 分類號: G01N1/40;G01N27/62
• 代理公司: 廣州潤禾知識產權代理事務所(普通合伙) 44446
• 代理人: 鄭永泉

本發明涉及在質譜儀的氣體預處理領域，具體是一種質譜儀氣體樣品的預處理裝置及系統。預處理裝置，包括管體，所述管體內設有氣體通道，所述管體的中部設有控溫段，所述控溫段的兩端設有連接段；所述連接段與所述控溫段之間設有管體外露的通電段，所述通電段用于接入外部電源對管體通電，使管體發熱；所述控溫段的表面設有制冷結構。大幅度提高了預處理裝置的制冷及加熱過程中熱交換的有效率，使得傳熱及制冷效率提高、功耗減少。而且使得整體的結構得到簡化、維護難度降低，并避免了現有技術中用于絕緣隔絕的玻璃管及陶瓷管在多循環、高溫度變化下導致的破碎，減少了維護頻率及維護成本，延長了使用壽命。

技術領域

本發明涉及在質譜儀的氣體預處理領域，更具體地，涉及一種質譜儀氣體樣品的預處理裝置及系統。

背景技術

用作進行精密檢測的質譜儀器對進樣氣體的預處理的要求很高，氣體樣品的純凈度尤為重要。現有氣體樣品的預處理原理是根據氣體間溶點和沸點的不同，采用不同階段的高溫及超低溫對氣體樣品進行反復的捕集吸附和吹掃，從而達到去除非檢測物，留下足夠目標檢測氣體的作用。而在這一過程中，氣體樣品的預處理裝置對加熱和制冷的要求高，冷熱變化的幅度范圍大，而且要求溫度調節的速度足夠快，才能實現氣體樣品中目標檢測氣體的有效分離。然而現有技術中，預處理裝置的結構復雜，而且升溫降溫速度慢，導致預處理過程的效率低下。

現有的預處理裝置結構一般包括從外到內套合為一體的制冷件、導溫管、玻璃管、加熱絲、陶瓷層和容納管。制冷件纏繞在導溫管表面形成制冷結構，發熱絲纏繞在陶瓷管上形成發熱結構，玻璃管分隔制冷結構和發熱結構。為了方便裝配，相鄰管體之間還留有一定間隙。然而這一設計導致加熱過程中發熱絲的熱量不但需要透過陶瓷管，還需要透過空氣層才能傳遞至容納管中，而冷卻更是需要透過多個空氣層、玻璃管和發熱結構才能傳遞至容納管內。這導致一個升溫降溫的周期非常長，單次預處理周期接近1小時。為了滿足檢測需求，通常全天24小時重復不間斷運行預處理，功耗大。而且由于升溫速度和降溫速度慢，檢測物的分離效率低，而且效果不好。

發明內容

本發明旨在克服上述現有技術的至少一種缺陷，提供一種質譜儀氣體樣品的預處理裝置及系統，用于解決現有質譜儀預處理裝置溫度調節速度慢，導致預處理效率低的問題。

本發明采取的技術方案是，一種質譜儀氣體樣品的預處理裝置，包括管體，所述管體內設有氣體通道，所述管體的中部設有控溫段，所述控溫段的兩端設有連接段；所述連接段與所述控溫段之間設有管體外露的通電段，所述通電段用于接入外部電源對管體通電，使管體發熱；所述控溫段的表面設有制冷結構。

所述管體為不銹鋼材質，所述管體內用于接觸氣體樣品的一面設有鈍化層。

至少所述控溫段的表面設有附著有陶瓷層。

所述連接段上設有第一連接件，所述第一連接件為聚酰亞胺材質，所述管體通過第一連接件與外部進樣通道連通。

所述通電段與所述控溫段之間設有裝夾段，所述裝夾段上設有第二連接件；所述制冷結構層包括套接在所述控溫段外的銅管和設置在銅管上的制冷毛細管；所述第二連接件一端連接所述銅管，另一端與所述裝夾段相連，以使得所述管體與所述銅管之間設有分離所述管體和所述銅管的環形分隔空間。

所述第二連接件為PEEK材質，所述裝夾段上設有耐高溫阻熱層，所述第二連接件通過所述高溫阻熱層與所述裝夾段相連。

所述環形分隔空間延伸至所述第二連接件內且與所述耐高溫阻熱層靠近所述控溫段的一端相連；所述耐高溫阻熱層的另一端延伸至所述第二連接件遠離所述控溫段的一端外。

所述陶瓷層延伸至所述裝夾段且凸出于所述耐高溫阻熱層遠離所述控溫段的一側，所述陶瓷層的厚度小于所述耐高溫阻熱層，所述環形分隔空間的厚度為管體長度的0.5％至1％。