一種氣體在線取樣四通閥門系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種氣體在線取樣四通閥門系統(tǒng)，其特征在于，包括左側(cè)四通閥、右側(cè)四通閥及真空泵，所述左側(cè)四通閥與右側(cè)四通閥連接，所述左側(cè)四通閥和右側(cè)四通閥分別與真空泵連接。本實用新型提供的一種氣體在線取樣四通閥門系統(tǒng)，實現(xiàn)了在不影響實驗體系環(huán)境(壓力、氣體氛圍)的情況下，可以多次實現(xiàn)樣品的在線取樣，并實現(xiàn)了閥門的全自動軟件控制?？梢詫崿F(xiàn)雙套系統(tǒng)平行進(jìn)樣，增加實驗的效率，降低成本。
【專利說明】
一種氣體在線取樣四通閥門系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及新型氣體在線取樣四通閥門系統(tǒng)主要用用于光解水制氫系統(tǒng)、光催化制氫系統(tǒng)、光電解水制氫、C02還原等微量氣體的氣體在線取樣，用于氣體在線采集，并輸送到檢測設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]新型氣體在線取樣閥門系統(tǒng)，主要用于光催化活性評價系統(tǒng)，光解水制氫制氧，二氧化碳還原等氣體產(chǎn)物的采集，并將采集到的氣體樣品在線的輸送到檢測設(shè)備，氣相色譜。
[0003]現(xiàn)有的氣相色譜在線進(jìn)樣，一般都是采用六通閥門取樣進(jìn)樣，這樣可以實現(xiàn)樣品流過定量環(huán)后，通過六通閥門的切換實現(xiàn)將定量環(huán)的樣品載入檢測裝置分析。這只適合單向流動的氣體樣品，這樣才可以進(jìn)行二次取樣。如果是一個封閉負(fù)壓體系，在二次進(jìn)樣前定量環(huán)會有載氣留存在定量環(huán)里，通過切換會將載氣釋放到負(fù)壓系統(tǒng)里，會引起封閉負(fù)壓體系環(huán)境的改變，也不利于六通閥的二次取樣的準(zhǔn)確性。
[0004]如圖1-1和1-2所示，六通閥門左側(cè)I，2號管與負(fù)壓體系聯(lián)通，3、6號管連接到一起，形成定量封閉的體系，稱之為定量環(huán)，4、5號管連接氣相色譜的載氣。狀態(tài)A:當(dāng)閥門擰到A位置時，六通閥的接通狀態(tài)為2、3、1、6相通，4與5相通，此時負(fù)壓體系的樣品與定量環(huán)連通，定量環(huán)采集到樣品；狀態(tài)B，當(dāng)閥門擰到B位置時，六通閥的接通狀態(tài)為3、4、5、6相通，I與2相通，此時氣相色譜的載氣(氮氣、氬氣或者氫氣)與定量環(huán)連通，流動的載氣將定量環(huán)內(nèi)的樣品帶入氣相色譜儀分析，分析完成后，當(dāng)再次回到A狀態(tài)時，定量環(huán)內(nèi)的載氣將釋放到負(fù)壓體系內(nèi)，影響實驗的一致性。
[0005]有鑒于上述現(xiàn)有的線檢取樣檢測測系統(tǒng)存在的缺陷:在恒定的反應(yīng)環(huán)境中，單個六通閥門不能在負(fù)壓體系中多次取樣，不能實現(xiàn)對比分析。本設(shè)計人，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)新型氣體在線取樣閥門組合系統(tǒng)，使其更具有實用性。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本實用新型提供了一種氣體在線取樣四通閥門系統(tǒng)，實現(xiàn)了在不影響實驗體系環(huán)境(壓力、氣體氛圍)的情況下，可以多次實現(xiàn)樣品的在線取樣，并實現(xiàn)了閥門的全自動軟件控制。可以實現(xiàn)雙套系統(tǒng)平行進(jìn)樣，增加實驗的效率，降低成本。
[0007]通過兩個四通球閥的連接組合使用，形成一個獨立的定量環(huán)的空間，可以單獨將定量環(huán)抽取真空，抽取真空后的定量環(huán)可以多次接入系統(tǒng)進(jìn)行多次采樣，不會影響系統(tǒng)本身的實驗環(huán)境。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用了如下技術(shù)方案:
[0009](I)—種氣體在線取樣四通閥門系統(tǒng)，包括左側(cè)四通閥、右側(cè)四通閥及真空栗，所述左側(cè)四通閥與右側(cè)四通閥連接，所述左側(cè)四通閥和右側(cè)四通閥分別與真空栗連接。
[0010](2)根據(jù)(I)所述的氣體在線取樣四通閥門系統(tǒng)，所述左側(cè)四通閥包括I號管、2號管、3號管和4號管，所述右側(cè)四通閥包括I’號管、2’號管、3’號管和4’號管;所述左側(cè)四通閥的I號管和2號管與負(fù)壓體系連接，所述左側(cè)四通閥的3號管連接真空栗，所述左側(cè)四通閥的4號管連接右側(cè)四通閥的I’號管;所述右側(cè)四通閥的3’號管和4’號管與氣相色譜檢測器連接，所述右側(cè)四通閥2’號管連接真空栗。
[0011](3)—種氣體在線取樣四通閥門系統(tǒng)，包括第一四通閥、第二四通閥、第三四通閥、第四四通閥及真空栗;第一四通閥和第二四通閥連接，第二四通閥和第三四通閥連接，第三四通閥和第四四通閥連接;第一四通閥、第二四通閥、第三四通閥和第四四通閥分別與與真空栗連接。
[0012](4)根據(jù)(3)所述的氣體在線取樣四通閥門系統(tǒng)，第一四通閥包括I號管、2號管、3號管和4號；所述第二四通閥包括I’號管、2’號管、3’號管和4’號管；第三四通閥包括I”號管、2”號管、3”號管和4”號管;第四四通閥包括I”’號管、2”’號管、3”’號管和4”’號管；
[0013]所述第一四通閥的I號管、2號管與負(fù)壓體系連接，所述第一四通閥的3號管連接真空栗，所述第一四通閥的4號管與所述第二四通閥的I’號管連接；
[0014]所述第二四通閥的2’號管連接真空栗，所述第二四通閥的3’號管與氣相色譜檢測器連接，所述第二四通閥的4’號管與第三四通閥的2”號管連接；
[0015]所述第三四通閥的I”號管與氣相色譜檢測器連接，第三四通閥的3”號管連接真空栗，第三四通閥的4”號管與第四四通閥的I”’號管連接；
[0016]所述第四四通閥的2”’號管連接真空栗，第四四通閥的3”’號管和4”’號管與負(fù)壓體系連接。
[0017](5)根據(jù)(1)-(4)任一項所述的氣體在線取樣四通閥門系統(tǒng)，所述四通閥門為玻璃真空閥門，玻璃閥門后端有抽取真空的管路，用于玻璃閥門的芯和玻璃閥門的殼緊密的結(jié)合在一起，保持良好的氣密性。
[0018](6)根據(jù)(1)-(5)任一項所述的氣體在線取樣四通閥門系統(tǒng)，所述四通閥門為金屬四通球閥、氣動四通球閥或電動四通球閥。
[0019](7)根據(jù)(1)-(6)任一項所述的氣體在線取樣四通閥門系統(tǒng)，所述四通閥門通過手動操控、單片機(jī)控制、軟件控制，根據(jù)實驗需求設(shè)置時間間隔。
[0020](8)根據(jù)(1)-(7)任一項所述的氣體在線取樣四通閥門系統(tǒng)，所述的管路為玻璃管、塑料管、不銹鋼、復(fù)合材料管。
[0021](9)根據(jù)(1)-(8)任一項所述的氣體在線取樣四通閥門系統(tǒng)，所述的管路為玻璃管路的焊接、接頭連接、銅、鋁、鐵、不銹鋼管路的標(biāo)準(zhǔn)接頭連接、塑料及復(fù)合材料管路的連接。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果在于:
[0023]1、本實用新型的新型氣體在線取樣四通閥門系統(tǒng)，玻璃閥門體系比較方便的實現(xiàn)了手動進(jìn)樣，并可以隨時真空抽走定量環(huán)中的載氣，操作方便，工藝簡單。
[0024]2、本實用新型的新型氣體在線取樣四通閥門系統(tǒng)，采用雙四通組合模式，四通閥均采用全自動氣動閥門控制，實現(xiàn)了軟件反控控制，無需人工繁瑣的操作，可以匹配任意廠家氣相色譜。
【附圖說明】
[0025]圖1-1為六通閥門狀態(tài)A的結(jié)構(gòu)圖。
[0026]圖1-2為六通閥門狀態(tài)B的結(jié)構(gòu)圖。
[0027]圖2-1為四通閥門狀態(tài)A的結(jié)構(gòu)圖。
[0028]圖2-2為四通閥門狀態(tài)B的結(jié)構(gòu)圖。
[0029]圖3為雙四通閥門的組合連接的結(jié)構(gòu)圖。
[0030]圖4為雙四通閥門的組合連接的結(jié)構(gòu)圖。
[0031]圖5為雙四通閥門的組合連接的結(jié)構(gòu)圖。
[0032]圖6為雙套系統(tǒng)雙四通閥門的組合連接的結(jié)構(gòu)圖。
[0033]圖7為雙套系統(tǒng)雙四通閥門的組合連接的結(jié)構(gòu)3D圖。
[0034]圖8為雙套系統(tǒng)雙四通閥門的組合連接的結(jié)構(gòu)圖。
[0035]圖9為雙套系統(tǒng)雙四通閥門的組合連接的結(jié)構(gòu)圖。
[0036]圖10為雙套系統(tǒng)雙四通閥門的組合連接的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但不作為對本實用新型的限定。
[0038]實施例1:
[0039]如圖3所示，一種氣體在線取樣四通閥門系統(tǒng)，包括左側(cè)四通閥、右側(cè)四通閥及真空栗，所述左側(cè)四通閥與右側(cè)四通閥連接，所述左側(cè)四通閥和右側(cè)四通閥分別與真空栗連接。所述左側(cè)四通閥包括I號管、2號管、3號管和4號管，所述右側(cè)四通閥包括I’號管、2’號管、3’號管和4’號管;所述左側(cè)四通閥的I號管和2號管與負(fù)壓體系連接，所述左側(cè)四通閥的3號管連接真空栗，所述左側(cè)四通閥的4號管連接右側(cè)四通閥的I’號管;所述右側(cè)四通閥的3’號管和4’號管與氣相色譜檢測器連接，所述右側(cè)四通閥2’號管連接真空栗。
[0040]本實施例氣體在線取樣四通閥門系統(tǒng)的工作過程如下:
[0041](I)樣品收集，如圖3，左側(cè)四通閥處于A位置，I號管和4號管連通，2號管和3號管連通。右側(cè)四通閥處于B位置，I’號管和2’號管連通，3’號管和4’號管連通。兩通閥門始終關(guān)閉，此時樣品會通過定量環(huán)與系統(tǒng)相通。
[0042](2)根據(jù)實驗需要，樣品收集一定時間后，進(jìn)行采樣測試分析，如圖4，左側(cè)四通閥扳到B位置，I號管和2號管連通，3號管和4號管連通。然后將右側(cè)四通閥扳到A位置，I’號管和4’號管連通，2’號管和3’號管連通。載氣將通過左側(cè)四通閥和右側(cè)四通閥形成的定量環(huán)，將定量環(huán)內(nèi)的樣品輸送到氣相色譜儀的檢測器中進(jìn)行分析。
[0043](3)進(jìn)樣并數(shù)據(jù)分析分析完成后，如圖5，左側(cè)四通閥的位置不變，右側(cè)四通閥轉(zhuǎn)動至IJB的位置，然后打開兩通閥，實現(xiàn)定量環(huán)中載氣的抽取，真空抽取完成后，關(guān)閉兩通閥，左側(cè)四通閥扳到A位置，并回到狀態(tài)(I)，實現(xiàn)一次完整的進(jìn)樣。
[0044]本實施方式采用的雙四通閥門組合，為玻璃四通閥門含真空杯，也可采用不銹鋼氣動四通閥(或者電動四通閥門)，通過軟件控制四通閥門的動作，動作順序與手動方式相同，實現(xiàn)了全自動運行。
[0045]實施例2:
[0046]如圖6所示，一種氣體在線取樣四通閥門系統(tǒng)，包括第一四通閥、第二四通閥、第三四通閥、第四四通閥及真空栗;第一四通閥和第二四通閥連接，第二四通閥和第三四通閥連接，第三四通閥和第四四通閥連接;第一四通閥、第二四通閥、第三四通閥和第四四通閥分別與與真空栗連接。
[0047]所述第一四通閥包括I號管、2號管、3號管和4號;所述第二四通閥包括I’號管、2’號管、3’號管和4’號管;第三四通閥包括I”號管、2”號管、3”號管和4”號管;第四四通閥包括I”’號管、2”’號管、3”’號管和4”’號管；
[0048]所述第一四通閥的I號管、2號管與負(fù)壓體系連接，所述第一四通閥的3號管連接真空栗，所述第一四通閥的4號管與所述第二四通閥的I’號管連接；
[0049]所述第二四通閥的2’號管連接真空栗，所述第二四通閥的3’號管與氣相色譜檢測器連接，所述第二四通閥的4’號管與第三四通閥的2”號管連接；
[0050]所述第三四通閥的I”號管與氣相色譜檢測器連接，第三四通閥的3”號管連接真空栗，第三四通閥的4”號管與第四四通閥的I”’號管連接；
[0051]所述第四四通閥的2”’號管連接真空栗，第四四通閥的3”’號管和4”’號管與負(fù)壓體系連接。
[0052]此4個閥門可以接入兩套制氫系統(tǒng)，且分別獨立控制。其中第一四通閥和第二四通閥為一組(I)，對應(yīng)操作制氫系統(tǒng)I，第三四通閥和第四四通閥為一組(Π )，對應(yīng)操作制氫系統(tǒng)2。通過第二四通閥的4’號管與第三四通閥的2”號管串聯(lián)起來，實現(xiàn)兩組閥門系統(tǒng)的串聯(lián)，氣相色譜的載氣可以分別將兩套閥門的系統(tǒng)實驗樣片送入檢測器。
[0053]如圖8，雙套制氫系統(tǒng)的在線取樣，采用的是將【具體實施方式】I中的取樣方式，通過GC接口處的四通串聯(lián)起來使用。第一、四四通閥置于A，第一四通閥的I號管和4號管連通，2號管和3號管連通;第四四通閥I”’號管和4”’號管兩通，2”’號管和3”’號管連通。第二、三四通閥置于B，第二四通閥的I’號管和4’號管連通，2’號管和3’號管連通，第三四通閥的I”號管和4”號管連通、2”號管和3”號管連通。(Ι)、(Π)組閥門系統(tǒng)，分別收集系統(tǒng)中產(chǎn)生的氣體，第二、三四通閥通過四通的串聯(lián)，載氣可以同時通過(Ι)、(Π)組閥門系統(tǒng)。
[0054]如圖9，(Π)組閥門系統(tǒng)維持狀態(tài)不動，(I)組閥門系統(tǒng)第一四通閥置于B，第二四通閥置于Α，系統(tǒng)I的氣體樣品通過載氣送到氣相色譜的檢測器檢測。
[0055]如圖10，(I)組閥門系統(tǒng)維持狀態(tài)不動，(Π)組閥門系統(tǒng)第三四通閥置于Α，第二四通閥置于B，系統(tǒng)2的氣體樣品通過載氣送到氣相色譜的檢測器檢測。
[0056](I)、(Π)組閥門系統(tǒng)的工作流程與實施例1相同。
[0057]本實施方式采用的雙四通閥門組合，為玻璃四通閥門含真空杯，也可采用不銹鋼氣動四通閥(或者電動四通閥門)，通過軟件控制四通閥門的動作，動作順序與手動方式相同，實現(xiàn)了全自動運行。
[0058]以上實施例僅為本實用新型的示例性實施例，不用于限制本實用新型，本實用新型的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本實用新型的實質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)，對本實用新型做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應(yīng)視為落在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種氣體在線取樣四通閥門系統(tǒng)，其特征在于，包括左側(cè)四通閥、右側(cè)四通閥及真空栗，所述左側(cè)四通閥與右側(cè)四通閥連接，所述左側(cè)四通閥和右側(cè)四通閥分別與真空栗連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體在線取樣四通閥門系統(tǒng)，其特征在于，所述左側(cè)四通閥包括I號管、2號管、3號管和4號管，所述右側(cè)四通閥包括I’號管、2’號管、3’號管和4’號管;所述左側(cè)四通閥的I號管和2號管與負(fù)壓體系連接，所述左側(cè)四通閥的3號管連接真空栗，所述左側(cè)四通閥的4號管連接右側(cè)四通閥的I’號管;所述右側(cè)四通閥的3’號管和4’號管與氣相色譜檢測器連接，所述右側(cè)四通閥2’號管連接真空栗。3.—種氣體在線取樣四通閥門系統(tǒng)，其特征在于，包括第一四通閥、第二四通閥、第三四通閥、第四四通閥及真空栗;第一四通閥和第二四通閥連接，第二四通閥和第三四通閥連接，第三四通閥和第四四通閥連接;第一四通閥、第二四通閥、第三四通閥和第四四通閥分別與與真空栗連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體在線取樣四通閥門系統(tǒng)，其特征在于，第一四通閥包括I號管、2號管、3號管和4號;所述第二四通閥包括I’號管、2’號管、3’號管和4’號管;第三四通閥包括I”號管、2”號管、3”號管和4”號管;第四四通閥包括I”’號管、2”’號管、3”’號管和4”’號管； 所述第一四通閥的I號管、2號管與負(fù)壓體系連接，所述第一四通閥的3號管連接真空栗，所述第一四通閥的4號管與所述第二四通閥的I’號管連接； 所述第二四通閥的2’號管連接真空栗，所述第二四通閥的3’號管與氣相色譜檢測器連接，所述第二四通閥的4’號管與第三四通閥的2”號管連接； 所述第三四通閥的I”號管與氣相色譜檢測器連接，第三四通閥的3”號管連接真空栗，第三四通閥的4”號管與第四四通閥的I”’號管連接； 所述第四四通閥的2”’號管連接真空栗，第四四通閥的3”’號管和4”’號管與負(fù)壓體系連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的氣體在線取樣四通閥門系統(tǒng)，其特征在于，所述四通閥門為玻璃真空閥門，玻璃閥門后端有抽取真空的管路，用于玻璃閥門的芯和玻璃閥門的殼緊密的結(jié)合在一起，保持良好的氣密性。6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的氣體在線取樣四通閥門系統(tǒng)，其特征在于，所述四通閥門為金屬四通球閥、氣動四通球閥或電動四通球閥。7.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的氣體在線取樣四通閥門系統(tǒng)，其特征在于，所述四通閥門通過手動操控、單片機(jī)控制、軟件控制，根據(jù)實驗需求設(shè)置時間間隔。8.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的氣體在線取樣四通閥門系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體在線取樣四通閥門系統(tǒng)的管路為玻璃管、塑料管、不銹鋼或復(fù)合材料管。9.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的氣體在線取樣四通閥門系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體在線取樣四通閥門系統(tǒng)的管路的連接為玻璃管路的焊接、接頭連接、銅、鋁、鐵、不銹鋼管路的標(biāo)準(zhǔn)接頭連接、塑料及復(fù)合材料管路的連接。
【文檔編號】G01N1/24GK205426868SQ201520796926
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年10月15日
【發(fā)明人】王新偉, 蔡春水, 牟濤
【申請人】北京中教金源科技有限公司