專利名稱：高通量分析儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高通量分析儀器以及高通量的分析方法。
背景技術(shù)：
合成化學(xué)是化學(xué)的重要內(nèi)容，也是現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ)。多年來，盡管人們 在化學(xué)理論以及工程方面取得了長足的發(fā)展，但是在藥品、農(nóng)用化學(xué)品、催化 劑和一些新型材料的開發(fā)上，仍然采取試湊(trial and error)法進行篩選，這種 方法工作量大，所費時間長，效率低下。
在20世紀(jì)80年代，出現(xiàn)了組合化學(xué)這一分支，組合化學(xué)的特點是能在短時 間內(nèi)合成數(shù)以千計的具有不同組成的樣品，它的出現(xiàn)大大縮短了產(chǎn)品的研發(fā)周 期，各種組合合成技術(shù)相繼出現(xiàn)。但隨之而來的問題是如何在數(shù)量龐大的化合 物庫中高效地篩選出所需要的先導(dǎo)化合物。各種測試手段被用于組合化學(xué)的測 試樣品上，如質(zhì)譜、色譜、色譜一質(zhì)譜聯(lián)用、紅外光譜、核磁共振、紫外一 可見光譜等。但是這些測試手段往往采用序列(serial)檢測的方法，即需要對 合成出的樣品一個一個進行檢測，這樣測試的效率比較低下，耗時耗力。
基于以上這些，近年來， 一些采用并行測試手段的儀器相繼出現(xiàn)。并行測試 儀器可以同時對多個樣品進行測試，所以，可以使得測試時間大大減少。但是， 這些采用并行測試手段的儀器往往非常復(fù)雜和昂貴；往往只能對樣品進行定性 分析卻難以進行定量分析。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、并且可以同時對多個樣品的進行定 性和定量測量的高通量分析儀器。
一種高通量分析儀器，它包括進樣裝置、流量控制裝置、分離裝置、檢測 裝置、信號采集裝置、信號處理裝置；所述的檢測裝置與所述的分離裝置相連 通；所述的信號處理裝置與所述的信號采集裝置電連接；所述的進樣裝置可以 通過流量控制裝置與分離裝置相連通，所述的進樣裝置也可以直接與分離裝置 相連通。
所述的流量控制裝置包括分流器，所述的分流器可以將一路流體分為多路 流體，并且每一路流體的流量均單獨可調(diào)節(jié)(關(guān)于分流器的具體結(jié)構(gòu)以及功能， 請見申請人的另外一個專利申請CN2005100325485)。所述的檢測裝置可以為熱敏材料構(gòu)成的陣列，在所述的熱敏材料上可以涂覆 有催化劑(熱敏材料可以為Pt絲等)，在檢測時，所述的熱敏材料在進行不同的 樣品作用下溫度會發(fā)生變化，不同的熱敏材料的表面溫度被信號采集裝置(一 般是紅外成像儀)所捕捉，形成不同的溫度區(qū)域，從而達到對樣品的信號采集。
所述的檢測裝置包括檢測板，在檢測板上設(shè)置有多個沉孔陣列，在所述的多 個沉孔內(nèi)可以設(shè)置催化劑。
所述的進樣裝置包括多通道閥和鼓泡器；所述的流量控制裝置包括質(zhì)量流量 控制器；所述的分離裝置包括分離箱以及設(shè)置在分離箱內(nèi)的多個分離柱，所述 的質(zhì)量流量控制器、鼓泡器、分流器、分離箱依次相連通，所述的分流器的出 口與多個分離柱的入口相連通。
所述的進樣裝置包括多個鼓泡器；所述的流量控制裝置包括質(zhì)量流量控制 器；所述的分離裝置包括分離箱以及設(shè)置在分離箱內(nèi)的多個分離柱，所述的質(zhì) 量流量控制器與分流器相連通，所述的分流器的出口與多個鼓泡器的入口相連 通，所述的多個鼓泡器的出口分別與多個分離柱的入口相連通。
所述的進樣裝置包括多個進樣器，所述的進樣器可以為多個樣品注射器、 自動進樣器、來自另外并行反應(yīng)器的多個通道等；所述的流量控制裝置包括質(zhì) 量流量控制器；所述的分離裝置包括分離箱以及設(shè)置在分離箱內(nèi)的多個分離 柱；所述的質(zhì)量流量控制器與分流器相連通，所述的分流器的出口與多個分離 柱的入門相連通，所述的多個進樣器的出口分別與多個分離柱的入口相連接。 所述的信號采集裝置為紅外成像儀。
所述的分離柱內(nèi)填充有填料，所述的填料可以是吸附材料(比如活性碳) 和其它高分子色譜材料，也可以是待測量的樣品材料。 在所述的分離箱內(nèi)設(shè)置有溫度控制裝置。
所述的溫度控制裝置包括多個加熱電阻絲、至少一個風(fēng)扇、至少一個溫度傳 感器和與溫度傳感器相電連接的溫度控制器。
所述的檢測裝置包括反應(yīng)板，在所述的反應(yīng)板上設(shè)置有至少一個用于放置 催化劑的沉孔，在所述的沉孔底部開設(shè)有至少一個貫穿反應(yīng)板的通孔，在每個 沉孔的底部均設(shè)置有用于支撐催化劑的多孔薄片，在所述的反應(yīng)板上還開設(shè)有 至少一個加熱桿孔，加熱桿放置于加熱桿孔內(nèi)。
所述的檢測裝置包括反應(yīng)板，在所述的反應(yīng)板上設(shè)置有至少一個沉孔，在 所述的沉孔的底部開設(shè)有至少一個貫穿反應(yīng)板的通孔，在所述的沉孔內(nèi)設(shè)置有用金屬材料制成的電阻絲，在所述的電阻絲上涂覆有催化劑。
所述的電阻絲為螺旋形結(jié)構(gòu)。 所述的多孔薄片由碳纖維紙制成。 所述的多孔薄片由玻璃纖維紙制成。
一種使用本發(fā)明所述的儀器進行篩選催化劑的方法，包括如下歩驟
a) 將待測催化劑置于反應(yīng)板上的不同沉孔內(nèi)；
b) 載氣通過質(zhì)量流量控制器后進入鼓泡器并將鼓泡器內(nèi)的樣品帶出；
c) 載氣和樣品進入分流器并被均勻地分為N路流體，N為大于或等于l的整
數(shù)，每一個支路中的流體進入分離箱內(nèi)的一根分離柱內(nèi)并在相同條件下被加熱；
d) 從分離柱內(nèi)逸出的樣品在催化劑上發(fā)生燃燒，通過信號采集裝置記錄燃燒 發(fā)生時間和燃燒強度并將數(shù)據(jù)傳送至信號處理裝置；
e) 通過分析記錄的數(shù)據(jù)，得出催化劑的性質(zhì)。
一種使用本發(fā)明所述的儀器對樣品進行比表面測量的方法，包括如下步驟
a) 在反應(yīng)板的沉孔內(nèi)設(shè)置相同的催化劑；
b) 在至少一個分離柱內(nèi)填充一種比表面已知的材料； C)在其余的分離柱內(nèi)填充比表面待測的材料；
d) 載氣通過質(zhì)量流量控制器后進入鼓泡器并將鼓泡器內(nèi)的已知物質(zhì)帶出；
e) 載氣和已知物質(zhì)進入分流器并被均勻地分為N路流體，N為大于或等于l 的整數(shù)，每一個支路中的流體進入分離箱內(nèi)的一根分離柱內(nèi)并在相同條件下被 加熱；
f) 從分離柱內(nèi)逸出的以知物質(zhì)在催化劑上發(fā)生燃燒，通過信號采集裝置記錄 燃燒發(fā)生時間并將數(shù)據(jù)傳送至信號處理裝置；
g) 將從填充待測材料的分離柱中逸出的已知物質(zhì)的保留時間與從填充比表 面己知材料的分離柱中逸出的已知物質(zhì)的保留時間進行比較，推測出待測樣品 的比表面。
一種使用本發(fā)明所述的儀器進行通道間平行性的測量方法，包括如下步驟
a) 在反應(yīng)板的沉孔內(nèi)設(shè)置相同的催化劑；
b) 載氣通過質(zhì)量流量控制器后進入鼓泡器并將鼓泡器內(nèi)的樣品帶出；
c) 載氣和樣品進入分流器并被均勻地分為N路流體，N為大于或等于l的整 數(shù)，每一個支路中的流體進入分離箱內(nèi)的一根分離柱內(nèi)并在相同條件下被加熱；
d) 從分離柱內(nèi)逸出的樣品在催化劑上發(fā)生燃燒，通過信號采集裝置記錄樣品
10的保留時間、燃燒時間和燃燒強度并將數(shù)據(jù)傳送至信號處理裝置；
e)通過比較保留時間、燃燒時間和燃燒強度，得到通道間平行性的結(jié)果。 一種使用本發(fā)明所述的儀器對多個樣品進行成分以及成分含量測試的方
法，包括如下步驟
a) 在反應(yīng)板的沉孔內(nèi)設(shè)置相同的催化劑；
b) 在分離柱內(nèi)填充同一種吸附材料；
C)載氣通過質(zhì)量流量控制器后進入分流器并被均勻地分為N路流體，N為大 于或等于l的整數(shù)，每一路支流通過一個鼓泡器后進入一根分離柱，每一個鼓泡 器內(nèi)設(shè)置一種待測樣品，分離柱在相同條件下被加熱；
d) 從分離柱內(nèi)逸出的樣品在催化劑上發(fā)生燃燒，通過信號采集裝置記錄不同 通道間樣品的保留時間、燃燒時間和燃燒強度并將數(shù)據(jù)傳送至信號處理裝置；
e) 通過分析記錄的數(shù)據(jù)，得出待測樣品的成份和含量。
一種使用本發(fā)明所述的儀器對多個樣品進行成分以及成分含量測試的方 法，包括如下步驟
a) 在反應(yīng)板的沉孔內(nèi)的電阻絲上涂覆相同的催化劑；
b) 在分離柱內(nèi)填充同一種吸附材料；
C)載氣通過質(zhì)量流量控制器后進入分流器并被均勻地分為N路流體，N為大 于或等于l的整數(shù)，每一路支流通過一個鼓泡器后進入一根分離柱，每一個鼓泡 器內(nèi)設(shè)置一種待測樣品，分離柱在相同條件下被加熱；
d) 從分離柱內(nèi)逸出的樣品在催化劑上發(fā)生燃燒，通過信號采集裝置記錄不同 通道間樣品的保留時間、燃燒時間和燃燒強度并將數(shù)據(jù)傳送至信號處理裝置；
e) 通過分析記錄的數(shù)據(jù)，得出待測樣品的成份和含量。
一種使用本發(fā)明所述的儀器對多個樣品進行成分以及成分含量測試的方 法，包括如下步驟
a) 在每一個進樣器中設(shè)置一種待測樣品；
b) 在沉孔內(nèi)設(shè)置同一種催化劑；
C)在分離柱內(nèi)填充同一種吸附材料；
d) 載氣通過質(zhì)量流量控制器后進入分流器并被均勻地分為N路流體，N為大 于或等于l的整數(shù)，每一路支流進入一根分離柱；
e) 將多個進樣器中的樣品同時輸入進分離柱,分離柱在相同條件下被加熱；
f) 從分離柱內(nèi)逸出的樣品在催化劑上發(fā)生燃燒，通過信號采集裝置記錄樣品的保留時間、燃燒時間和燃燒強度并將數(shù)據(jù)傳送至信號處理裝置； g)通過分析記錄的數(shù)據(jù)，得出待測樣品的成份和含量。
一種使用本發(fā)明所述的儀器對多個樣品進行成分以及成分含量測試的方 法，包括如下步驟
a) 在每一個進樣器中設(shè)置一種待測樣品；
b) 在沉孔內(nèi)的電阻絲上涂覆同一種催化劑； C)在分離柱內(nèi)填充同一種吸附材料；
d) 載氣通過質(zhì)量流量控制器后進入分流器并被均勻地分為N路流體，N為大 于或等于l的整數(shù)，每一路支流進入一根分離柱；
e) 將多個進樣器中的樣品同時輸入進分離柱,分離柱在相同條件下被加熱；
f) 從分離柱內(nèi)逸出的樣品在催化劑上發(fā)生燃燒，通過信號采集裝置記錄樣品 的保留時間、燃燒時間和燃燒強度并將數(shù)據(jù)傳送至信號處理裝置；
g) 通過分析記錄的數(shù)據(jù)，得出待測樣品的成份和含量。 以上所述的保留時間，是指樣品從開始測試到被信號檢測裝置所檢測到的
時間，表現(xiàn)為樣品的出峰時間。
所述燃燒時間，是指樣品從開始被信號檢測裝置檢測到直至信號消失的時 間范圍；表現(xiàn)為樣品的信號峰寬。
所述燃燒強度，是指樣品被信號檢測裝置所檢測到的強度，表現(xiàn)為樣品的 信號峰高。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點
1、 結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉。
2、 可以方便快捷地進行催化劑的篩選。
3、 可以進行材料比表面積的測量。
4、 可以同時對多個樣品的組分以及組分含量進行高通量定性和定量測


附圖1;々本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意附圖勺本發(fā)明的一種實施方式的示意附圖勿本發(fā)明另一種實施方式的示意附圖斗；々本發(fā)明另一種實施方式的示意附圖勺本發(fā)明一種實施方式中反應(yīng)板的示意圖附圖6為本發(fā)明一個實施方式中反應(yīng)板的局部示意圖； 附圖7為附圖6的A區(qū)放大附圖8為另一個實施方式中反應(yīng)板的局部示意圖； 附圖9為附圖8的B區(qū)放大附圖10為本發(fā)明一種實施方式中分離箱的內(nèi)部示意附圖11為附圖10的C區(qū)放大圖。 其中1、進樣裝置；2、流量控制裝置；3、分離裝置；4、檢測裝置；5、信 號采集裝置；6、信號處理裝置；ill、載氣瓶；12、多通道閥；13、鼓泡器； 14、進樣器；21、質(zhì)量流量控制器；22、分流器；31、分離箱；33、溫度控制 裝置；41、反應(yīng)板；311、分離柱；312、填料；332、風(fēng)扇；333、溫度傳感器； 334、加熱電阻絲；411、沉孔；412、加熱桿孔；413、加熱桿；414、多孔薄片； 415、催化劑；4111、通孔；4112、電阻絲。
具體實施例方式
本發(fā)明通過以下實施例結(jié)合附圖來進行說明，但并不限于以下實施例，其 僅代表了本發(fā)明的較佳實現(xiàn)方式。
所述的高通量分析儀器包括 進樣裝置1; 流量控制裝置2; 分離裝置3;
檢測裝置4，所述的檢測裝置4與所述的分離裝置3相連通；
信號采集裝置5;
信號處理裝置6，所述的信號處理裝置6與所述的信號采集裝置5電連接； 所述的進樣裝置1可以通過流量控制裝置2與分離裝置3相連通，所述的
進樣裝置1也可以直接與分離裝置3相連通。
所述的分流器22可以將一路流體分為多路流體，并且每一路流體的流量均
單獨可調(diào)節(jié)。
實施例1
如附圖2所示意，進樣裝置1包括多通道閥12和鼓泡器13。
流量控制裝置2包括質(zhì)量流量控制器21和分流器22，所述的質(zhì)量流量控制
器21與載氣瓶111和多通道閥12相連通。
所述的分離裝置包括分離箱31，所述的分離箱31內(nèi)設(shè)置有多個分離柱311，所述的分流器22與多通道閥12和分離箱31相連通，所述分流器22可以將一 路流體分為多路并且每一支路的流量均可調(diào)節(jié)，從每一支路出來的流體進入一 個分離柱311內(nèi)。
如附圖10、 ll所示意，在每一個分離柱311內(nèi)均填充有吸附材料312，所 述的分離柱311可以采用商用色譜柱，或者也可以自制，分離柱的形狀可以為 直線型、環(huán)形或者螺旋形。在本實施例中，所述的分離柱311均為直線形，并 且其中填充比表面為1564m2/g的活性碳。
在分離箱31內(nèi)設(shè)置有溫度控制裝置33，所述的溫度控制裝置33包括復(fù) 數(shù)個電阻絲334，至少一個風(fēng)扇332，至少一個溫度傳感器333和溫度控制器。 電阻絲334用于加熱，風(fēng)扇332用于保持分離箱31內(nèi)的溫度均勻。
所述的檢測裝置4包括反應(yīng)板41，附圖5、 6給出了反應(yīng)板41的部分示意圖 在反應(yīng)板41上開設(shè)有多個沉孔411，在沉孔411內(nèi)開設(shè)有貫穿反應(yīng)板的通孔4111， 通孔4111的下端為圓臺形開口并對準(zhǔn)一根分離柱311的上端以便于收集從分離柱 311離析出的待測樣品成份。在沉孔411內(nèi)設(shè)置有多孔板414，在多孔板414上設(shè) 置有催化劑床層415。在反應(yīng)板41上還開設(shè)有多個加熱桿孔412，在加熱桿孔412 內(nèi)設(shè)置有加熱桿413，加熱桿413用于加熱催化劑床層415。
在本實施例中，所述的多孔板414由碳纖維紙制成。
在本實施例中，所述的信號采集裝置5為紅外成像儀。
本實施例中的儀器可以篩選催化劑，采用如下步驟
a) 將待測催化劑置于反應(yīng)板41上的不同沉孔411內(nèi)；
b) 載氣通過質(zhì)量流量控制器21后進入鼓泡器13并將鼓泡器13內(nèi)的樣品帶 出；
c) 載氣和樣品進入分流器22并被均勻地分為N路流體，N為大于或等于1 .的整數(shù)，每一個支路中的流體進入分離箱31.內(nèi)的一根分離柱311內(nèi)并在相
同條件下被加熱；
d) 從分離柱311內(nèi)逸出的樣品在催化劑上發(fā)生燃燒，通過信號采集裝置5記 錄燃燒發(fā)生時間和燃燒強度并將數(shù)據(jù)傳送至信號處理裝置6;
e) 通過分析記錄的數(shù)據(jù)，得出催化劑的性質(zhì)。
實施例2
進樣裝置1包括多通道閥12和鼓泡器13。 鼓泡器內(nèi)容納有一種已知樣品。
14流量控制裝置2包括質(zhì)量流量控制器21和分流器22，所述的質(zhì)量流量控制 器21與載氣瓶11和多通道閥12相連通。
所述的分離裝置包括分離箱31，所述的分離箱31內(nèi)設(shè)置有多個分離柱311， 所述的分流器22與多通道閥12和分離箱31相連通，所述分流器22可以將一 路流體分為多路并且每一支路的流量均可調(diào)節(jié)，從每一支路出來的流體進入一 個分離柱311內(nèi)。
如附圖9、 10所示意，在每一個分離柱311內(nèi)均填充有吸附材料312，所述 的分離柱311可以采用商用色譜柱，或者也可以自制，分離柱的形狀可以為直 線型、環(huán)形或者螺旋形。在本實施例中，所述的分離柱311均為直線形，并且 其中填充比表面為1564m2/g的活性碳。
在分離箱31內(nèi)設(shè)置有溫度控制裝置33，所述的溫度控制裝置33包括復(fù) 數(shù)個加熱電阻絲334，至少一個風(fēng)扇332，至少一個溫度傳感器333和溫度控制 器。電阻絲334用于加熱，風(fēng)扇332用于保持分離箱31內(nèi)的溫度均勻。
所述的檢測裝置4包括反應(yīng)板41，在所述的反應(yīng)板41上設(shè)置有至少一個的沉 孔411，在所述的沉孔411的底部開設(shè)有至少一個貫穿反應(yīng)板41的通孔4111，在所 述的沉孔411內(nèi)設(shè)置有用金屬材料制成的電阻絲4112，在所述的電阻絲4112上涂 覆有催化劑。
在本實施例中，所述的信號采集裝置5為紅外成像儀。 使用本實施例所述儀器可以檢測不同通道間的平行性，所述的通道間的平 行性指的是在相同的測試條件和測試樣品的情況下，在整個儀器的不同通道 (通道是指一路流體在整個測試過程中所通過的所有路徑，包括分流器的通道 和分離柱以及反應(yīng)板的沉孔)間所得到的測試結(jié)果之間的差別范圍。采用如下 步驟
a) 在反應(yīng)板41的沉孔411內(nèi)設(shè)置相同的催化劑；
b) 載氣通過質(zhì)量流量控制器21后進入鼓泡器13并將鼓泡器13內(nèi)的樣品帶 出；
c) 載氣和樣品進入分流器22并被均勻地分為N路流體，N為大于或等于1 的整數(shù)，每一個支路中的流體進入分離箱31內(nèi)的一根分離柱311內(nèi)并在相 同條件下被加熱；
d) 從分離柱311內(nèi)逸出的樣品在催化劑上發(fā)生燃燒，通過信號采集裝置5記
錄不同通道間樣品的保留時間、燃燒時間和燃燒強度并將數(shù)據(jù)傳送至信號
15處理裝置6;
e)通過比較不同通道的保留時間、燃燒時間和燃燒強度，得到分離柱通道間 平行性的結(jié)果。
實施例3
進樣裝置1包括多通道閥12和鼓泡器13。
流量控制裝置2包括質(zhì)量流量控制器21和分流器22,所述的質(zhì)量流量控制 器21與載氣瓶11和多通道閥12相連通。
所述的分離裝置包括分離箱31，所述的分離箱31內(nèi)設(shè)置有多個分離柱311， 所述的分流器22與多通道閥12和分離箱31相連通，所述分流器22可以將一 路流體分為多路并且每一支路的流量均可調(diào)節(jié)，從每一支路出來的流體進入一 個分離柱311內(nèi)。
如附圖9、 10所示意，在每一個分離柱311內(nèi)均填充有吸附材料312，所述 的分離柱311可以采用商用色譜柱，或者也可以自制，分離柱的形狀可以為直 線型、環(huán)形或者螺旋形。在本實施例中，所述的分離柱311均為直線形，并且 其中填充比表面為1564 m2/g的活性碳。
在分離箱31內(nèi)設(shè)置有溫度控制裝置33，所述的溫度控制裝置33包括復(fù) 數(shù)個電阻絲334，至少一個風(fēng)扇332，至少一個溫度傳感器333和溫度控制器。 電阻絲334用于加熱，風(fēng)扇332用于保持分離箱31內(nèi)的溫度均勻。
所述的檢測裝置4包括反應(yīng)板41，附圖5、 6給出了反應(yīng)板41的部分示意圖 在反應(yīng)板41上開設(shè)有多個沉孔411，在沉孔411內(nèi)開設(shè)有貫穿反應(yīng)板的通孔4111， 通孔4111的下端為圓臺形開口并對準(zhǔn)一根分離柱311的上端以便于收集從分離柱 311離析出的待測樣品成份。在沉孔411內(nèi)設(shè)置有多孔板414，在多孔板414上設(shè) 置有催化劑床層415。在反應(yīng)板41上還開設(shè)有多個加熱桿孔412，在加熱桿孔412 內(nèi)設(shè)置有加熱桿413，加熱桿413用于加熱催化劑床層415。
在本實施例中，所述的多孔板414由玻璃纖維紙制成。
在本實施例中，所述的信號采集裝置5為紅外傳感器。
本實施例所述儀器可以進行樣品比表面的測量，包括如下步驟
a) 在反應(yīng)板的沉孔41內(nèi)設(shè)置相同的催化劑；
b) 在至少一個分離柱311內(nèi)填充一種比表面已知的材料；
C)在其余的分離柱311內(nèi)填充比表面待測的材料；
d)載氣通過質(zhì)量流量控制器21后進入鼓泡器13并將鼓泡器13內(nèi)的已知物質(zhì)帶出；
e) 載氣和已知物質(zhì)進入分流器22并被均勻地分為N路流體，每一個支路中 的流體進入分離箱31內(nèi)的一根分離柱311內(nèi)并在相同條件下被加熱；
f) 從分離柱31內(nèi)逸出的已知物質(zhì)在催化劑上發(fā)生燃燒，通過信號采集裝置5 記錄燃燒發(fā)生時間并將數(shù)據(jù)傳送至信號處理裝置6;
g) 將從填充待測樣品的分離柱中逸出的已知物質(zhì)的保留時間與從填充比表面 已知的分離柱中逸出的已知物質(zhì)的保留時間進行比較，推測出待測樣品的 比表面積。
實施例4
所述的進樣裝置1包括N個鼓泡器13; 所述的流量控制裝置2包括質(zhì)量流量控制器21;
所述的分離裝置3包括分離箱31以及設(shè)置在分離箱31內(nèi)的N個分離柱311， 所述的質(zhì)量流量控制器21與分流器22相連通，所述的分流器22的出口與
N個鼓泡器13的入口相連通，所述的多個鼓泡器13的出口分別與N個分離柱
311的入口相連通。
所述的檢測裝置4包括反應(yīng)板41，在所述的反應(yīng)板41上設(shè)置有N個用于放置 催化劑415的沉孔411，在所述的沉孔411的底部開設(shè)有至少一個貫穿反應(yīng)板41的 通孔41U，在每個沉孔411的底部均設(shè)置有用于支撐催化劑415的多孔薄片414。 在所述的反應(yīng)板41上還開設(shè)有至少一個加熱桿孔412，加熱桿413放置于加熱桿 孔412內(nèi)，加熱桿413用于加熱催化劑床層415，使得待測樣品可以在催化劑上發(fā) 生燃燒。
使用本發(fā)明儀器可以在短時間內(nèi)對多個樣品詞時進行高通量的成分以及含 量測試，包括定性和定量分析，它包括如下步驟
a) 在反應(yīng)板41的N個沉孔411內(nèi)設(shè)置相同的催化劑；
b) 在N個分離柱3 11內(nèi)填充同 一 種吸附材料；
c) 載氣通過質(zhì)量流量控制器21后進入分流器22并被均勻地分為N路流體，N為 大于或等于l的整數(shù)，每一路支流通過一個鼓泡器13后進入一根分離柱311，每 一個鼓泡器13內(nèi)設(shè)置一種待測樣品，分離柱311在相同條件下被加熱；
d) 從分離柱311內(nèi)逸出的樣品在催化劑上發(fā)生燃燒，通過信號采集裝置5記錄不 同通道間樣品的保留時間、燃燒時間和燃燒強度并將數(shù)據(jù)傳送至信號處理裝置 6;e)通過分析記錄的數(shù)據(jù)，得出待觀纟樣品的成份和含量。
實施例5
所述的進樣裝置1包括N個鼓泡器13; 所述的流量控制裝置2包括質(zhì)量流量控制器21;
所述的分離裝置3包括分離箱31以及設(shè)置在分離箱31內(nèi)的N個分離柱311， 所述的質(zhì)量流量控制器21與分流器22相連通，所述的分流器22的出口與
N個鼓泡器13的入口相連通，所述的N個鼓泡器13的出口分別與N個分離柱
311的入口相連通。
所述的檢測裝置4包括反應(yīng)板41，在所述的反應(yīng)板41上設(shè)置有至少一個的 沉孔411，在所述的沉孔411的底部開設(shè)有至少一個貫穿反應(yīng)板41的通孔4111， 在所述的沉孔411內(nèi)設(shè)置有用金屬材料制成的電阻絲4112，在所述的電阻絲4112 上涂覆有催化劑，在測試時，電阻絲4112通電可以加熱催化劑，使得樣品在催 化劑上發(fā)生燃燒。
本實施例同樣可以在短時間內(nèi)對多個樣品進行成分和含量分析，包括定性 和定量分析，包括如下步驟
a) 在反應(yīng)板41的N個沉孔411內(nèi)的電阻絲4112上涂覆相同的催化劑；
b) 在分離柱311內(nèi)填充同一種吸附材料；
c) 載氣通過質(zhì)量流量控制器21后進入分流器22并被均勻地分為N路流體，N為 大于或等于l的整數(shù)，每一路支流通過一個鼓泡器13后進入一根分離柱311，每 一個鼓泡器13內(nèi)設(shè)置一種待測樣品，分離柱311在相同條件下被加熱；
d) 從分離柱311內(nèi)逸出的樣品在催化劑上發(fā)生燃燒，通過信號采集裝置5記錄不 同通道間樣品的保留時間、燃燒時間和燃燒強度并將數(shù)據(jù)傳送至信號處理裝置 6;
e)通過分析記錄的數(shù)據(jù)，得出待測樣品的成份和含量。
實施例6
所述的進樣裝置1包括N個進樣器14; 所述的流量控制裝置2包括質(zhì)量流量控制器21;
所述的分離裝置3包括分離箱31以及設(shè)置在分離箱31內(nèi)的N個分離柱311;
所述的質(zhì)量流量控制器21與分流器22相連通，所述的分流器22的出口與N個 分離柱311的入口相連通，所述的N個進樣器14的輸出端分別與N個分離柱311的 入口相連通。所述的檢測裝置4包括反應(yīng)板41，在所述的反應(yīng)板41上設(shè)置有N個用于放置催 化劑415的沉孔411，在所述的沉孔411的底部開設(shè)有至少一個貫穿反應(yīng)板41的通 孔4111，在每個沉孔411的底部均設(shè)置有用于支撐催化劑415的多孔薄片414。在 所述的反應(yīng)板41上還開設(shè)有至少 一 個加熱桿孔412 ，加熱桿413放置于加熱桿孔 412內(nèi)。
本實施例同樣可以在短時間內(nèi)對多個樣品進行成分和含量分析，包括定性
和定量分析，包括如下步驟
a) 在每一個進樣器14中均設(shè)置一種待測樣品；
b) 在N個沉孔411內(nèi)設(shè)置同一種催化劑；
c) 在N個分離柱311內(nèi)填充同一種吸附材料；
d) 載氣通過質(zhì)量流量控制器21后進入分流器22并被均勻地分為N路流體，N
為大于或等于l的整數(shù)，每一路支流進入一根分離柱311;
e) 將N個進樣器14中的樣品同時輸入進分離柱311,分離柱在相同條件下被加 執(zhí).
'"、
f) 從分離柱311內(nèi)逸出的樣品在催化劑上發(fā)生燃燒，通過信號采集裝置5記錄 樣品的保留時間、燃燒時間和燃燒強度并將數(shù)據(jù)傳送至信號處理裝置6;
g) 通過分析記錄的數(shù)據(jù)，得出待測樣品的成份和含量。
實施例7
所述的進樣裝置1包括N個進樣器14; 所述的流量控制裝置2包括質(zhì)量流量控制器21;
所述的分離裝置3包括分離箱31以及設(shè)置在分離箱31內(nèi)的N個分離柱311;
所述的質(zhì)量流量控制器21與分流器22相連通，所述的分流器22的出口與多 個分離柱311的入口相連通，所述的N個進樣器14的輸出端分別與N個分離柱311 的入口相連通。
所述的檢測裝置4包括反應(yīng)板41，在所述的反應(yīng)板41上設(shè)置有N個沉孔411， 在每個沉孔411的底部均開設(shè)有一個貫穿反應(yīng)板41的通孔4111，在所述的沉孔411 內(nèi)設(shè)置有用金屬材料制成的電阻絲4112，在所述的電阻絲4112上涂覆有催化劑。 本實施例同樣可以在短時間內(nèi)對多個樣品進行成分分析，包括定性和定量 分析，包括如下步驟
a) 在每一個進樣器14中均設(shè)置一種待測樣品；
b) 在N個沉孔411內(nèi)的電阻絲4112上涂覆同一種催化劑；c) 在N個分離柱311內(nèi)填充同一種吸附材料；
d) 載氣通過質(zhì)量流量控制器21后進入分流器并被均勻地分為N路流體，N為大 于或等于l的整數(shù)，每一路支流進入一根分離柱311;
e) 將N個進樣器14中的樣品同時輸入進分離柱311,分離柱在相同條件下被加 執(zhí).
，
f) 從分離柱311內(nèi)逸出的樣品在催化劑上發(fā)生燃燒，通過信號采集裝置5記錄 樣品的保留時間、燃燒時間和燃燒強度并將數(shù)據(jù)傳送至信號處理裝置6;
g) 通過分析記錄的數(shù)據(jù)，得出待測樣品的成份和含量。
權(quán)利要求
1.一種高通量分析儀器，它包括進樣裝置(1)；流量控制裝置(2)；分離裝置(3)；檢測裝置(4)，所述的檢測裝置(4)與所述的分離裝置(3)相連通；信號采集裝置(5)；信號處理裝置(6)，所述的信號處理裝置(6)與所述的信號采集裝置(5)連接；所述的進樣裝置(1)可以通過流量控制裝置(2)與分離裝置(3)相連通，所述的進樣裝置(1)也可以直接與分離裝置(3)相連通。
2. 如權(quán)利要求1所述的高通量分析儀器，其特征在于所述的流量控制裝置 (2)包括分流器(22)，所述的分流器(22)可以將一路流體分為多路流體，并且每一路流體的流量均單獨可調(diào)節(jié)。
3. 如權(quán)利要求2所述的高通量分析儀器，其特征在于所述的檢測裝置(4) 可以為熱敏材料構(gòu)成的陣列，在所述的熱敏材料上可以涂覆有催化劑。
4. 如權(quán)利要求2所述的高通量分析儀器，其特征在于所述的檢測裝置(4) 包括反應(yīng)板(41)，在反應(yīng)板(41)上設(shè)置有多個沉孔陣列，在所述的多個沉孔 內(nèi)可以設(shè)置催化劑。
5. 如權(quán)利要求3所述的高通量分析儀器，其特征在于所述的檢測裝置(4) 包括反應(yīng)板(41)，在所述的反應(yīng)板(41)上設(shè)置有至少一個沉孔(411)，在所 述的每個沉孔(411)的底部開設(shè)有至少一個貫穿反應(yīng)板(41)的通孔(4111)， 在所述的沉孔(411)內(nèi)設(shè)置有用金屬材料制成的電阻絲(4112)，在所述的電 阻絲(4112)上涂覆有催化劑。
6. 如權(quán)利要求4所述的高通量分析儀器，其特征在于所述的檢測裝置(4) 包括反應(yīng)板(41)，在所述的反應(yīng)板(41)上設(shè)置有至少一個用于放置催化劑(415) 的沉孔(411)，在所述的每個沉孔(411)的底部開設(shè)有至少一個貫穿反應(yīng)板(41) 的通孔(4111)，在每個沉孔(411)的底部均設(shè)置有用于支撐催化劑(415)的 多孔薄片(414)，在所述的反應(yīng)板(41)上還開設(shè)有至少一個加熱桿孔(412)， 加熱桿(413)放置于加熱桿孔(412)內(nèi)。
7. 如權(quán)利要求3所述的高通量分析儀器，其特征在于所述的進樣裝置(1)包括多通道閥(12)和鼓泡器(13);所述的流量控制裝置(2)包括質(zhì)量流量控制器(21);所述的分離裝置(3)包括分離箱(31)以及設(shè)置在分離箱(31)內(nèi)的多 個分離柱(311)，所述的質(zhì)量流量控制器(21)、鼓泡器(13)、分流器(22)、分離箱(31) 依次相連通，所述的分流器(22)的出口與多個分離柱(311)的入口相連通。
8. 如權(quán)利要求4所述的高通量分析儀器，其特征在于 所述的進樣裝置(1)包括多通道閥(12)和鼓泡器(13);所述的流量控制裝置(2)包括質(zhì)量流量控制器(21);所述的分離裝置(3)包括分離箱(31)以及設(shè)置在分離箱(31)內(nèi)的多 個分離柱(311)，所述的質(zhì)量流量控制器(21)、鼓泡器(13)、分流器(22)、分離箱(31) 依次相連通，所述的分流器(22)的出口與多個分離柱(311)的入口相連通。
9. 如權(quán)利要求3所述的高通量分析儀器，其特征在于所述的進樣裝置(1)包括多個鼓泡器(13); 所述的流量控制裝置(2)包括質(zhì)量流量控制器(21);所述的分離裝置(3)包括分離箱(31)以及設(shè)置在分離箱(31)內(nèi)的多 個分離柱(311)，所述的質(zhì)量流量控制器(21)與分流器(22)相連通，所述的分流器(22) 的出口與多個鼓泡器(13)的入口相連通，所述的多個鼓泡器(13)的出口分 別與多個分離柱(311)的入口相連通。
10. 如權(quán)利要求4所述的高通量分析儀器，其特征在于所述的進樣裝置(1)包括多個鼓泡器(13); 所述的流量控制裝置(2)包括質(zhì)量流量控制器(21);所述的分離裝置(3)包括分離箱(31)以及設(shè)置在分離箱(31)內(nèi)的多 個分離柱(311)，所述的質(zhì)量流量控制器(21)與分流器(22)相連通，所述的分流器(22) 的出口與多個鼓泡器(13)的入口相連通，所述的多個鼓泡器(13)的出口分 別與多個分離柱(311)的入口相連通。
11. 如權(quán)利要求3所述的高通量分析儀器，其特征在于所述的進樣裝置(1)包括多個進樣器(14); 所述的流量控制裝置(2)包括質(zhì)量流量控制器(21);所述的分離裝置(3)包括分離箱(31)以及設(shè)置在分離箱(31)內(nèi)的多 個分離柱(311);所述的質(zhì)量流量控制器(21)與分流器(22)相連通，所述的分流器(22) 的出口與多個分離柱(311)的入口相連通，所述的多個進樣器(14)的出口分 別與多個分離柱(311)的入口相連通。
12. 如權(quán)利要求4所述的高通量分析儀器，其特征在于所述的進樣裝置(1)包括多個進樣器(14); 所述的流量控制裝置(2)包括質(zhì)量流量控制器(21);所述的分離裝置(3)包括分離箱(31)以及設(shè)置在分離箱(31)內(nèi)的多個分離柱(311);所述的質(zhì)量流量控制器(21)與分流器(22)相連通，所述的分流器(22) 的出口與多個分離柱(311)的入口相連通，所述的多個進樣器(14)的出口分 別與多個分離柱(311)的入口相連通。
13. 如權(quán)利要求1所述的高通量分析儀器，其特征在于所述的信號采集裝置(5)為紅外成像儀。
14. 如權(quán)利要求7或8或9或10或11或12所述的高通量分析儀器，其特征 在于所述的分離柱(311)內(nèi)填充有填料(312)。
15. 如權(quán)利要求7或8或9或10或11或12所述的高通量分析儀器，其特征 在于在所述的分離箱(31)內(nèi)設(shè)置有溫度控制裝置(33)。
16. 如權(quán)利要求15所述的高通量分析儀器，其特征在于所述的溫度控制裝置 (33)包括多個加熱電阻絲(334); 至少一個風(fēng)扇(332);至少一個溫度傳感器(333 ); . 與溫度傳感器(333 )相電連接的溫度控制器。
17. 如權(quán)利要求5所述的高通量分析儀器，其特征在于所述的電阻絲(4112) 為螺旋形結(jié)構(gòu)。
18. 如權(quán)利要求6所述的高通量分析儀器，其特征在于所述的多孔薄片(414) 由碳纖維紙制成。
19. 如權(quán)利要求6所述的高通量分析儀器，其特征在于所述的多孔薄片(414) 由玻璃纖維紙制成。
20. —種使用權(quán)利要求8所述的儀器進行篩選催化劑的方法，包括如下步驟a) 將待測催化劑置于反應(yīng)板(41)上的不同沉孔(411)內(nèi)；b) 載氣通過質(zhì)量流量控制器(21)后進入鼓泡器(13)并將鼓泡器(13)內(nèi)的 樣品帶出；c) 載氣和樣品進入分流器(22)并被均勻地分為N路流體，N為大于或等于1 的整數(shù)，每一個支路中的流體進入分離箱(31)內(nèi)的一根分離柱(311)內(nèi)并在 相同條件下被加熱；d) 從分離柱(311)內(nèi)逸出的樣品在催化劑上發(fā)生燃燒，通過信號采集裝置(5) 記錄燃燒發(fā)生時間和燃燒強度并將數(shù)據(jù)傳送至信號處理裝置(6);e) 通過分析記錄的數(shù)據(jù)，得出催化劑的性質(zhì)。
21. —種使用權(quán)利要求8所述的儀器對樣品進行比表面測量的方法，包括如下 步驟a) 在反應(yīng)板(41)的沉孔(411)內(nèi)設(shè)置相同的催化劑；b) 在至少一個分離柱(31)內(nèi)填充一種比表面己知的材料；c) 在其余的分離柱(31)內(nèi)填充比表面待測的材料；d) 載氣通過質(zhì)量流量控制器(21)后進入鼓泡器(13)并將鼓泡器(13)內(nèi)的 已知物質(zhì)帶出；e) 載氣和己知物質(zhì)進入分流器(22)并被均勻地分為N路流體，N為大于或 等于1的整數(shù)，每一個支路中的流體進入分離箱(31)內(nèi)的一根分離柱(311) 內(nèi)并在相同條件下被加熱；f) 從分離柱(311)內(nèi)逸出的氣體在催化劑上發(fā)生燃燒，通過信號采集裝置(5) 記錄燃燒發(fā)生時間并將數(shù)據(jù)傳送至信號處理裝置(6);g) 將從填充待測材料的分離柱中逸出的氣體的保留時間與從填充比表面已知 材料的分離柱中逸出的氣體的保留時間進行比較，.推測出待測樣品的比表面。
22. —種使用權(quán)利要求8所述的儀器進行通道間平行性的測量方法，包括如下 步驟a) 在反應(yīng)板(41)的沉孔(411)內(nèi)設(shè)置相同的催化劑；b) 載氣通過質(zhì)量流量控制器(21)后進入鼓泡器(13)并將鼓泡器(13)內(nèi)的 已知物質(zhì)帶出；c) 載氣和樣品進入分流器(22)并被均勻地分為N路流體，N為大于或等于1 的整數(shù)，每一個支路中的流體進入分離箱(31)內(nèi)的一根分離柱(311)內(nèi)并在相同條件下被加熱；d) 從分離柱(311)內(nèi)逸出的已知在催化劑上發(fā)生燃燒，通過信號采集裝置記 錄樣品的保留時間、燃燒時間和燃燒強度并將數(shù)據(jù)傳送至信號處理裝置；e) 通過比較保留時間、燃燒時間和燃燒強度，得到通道間平行性的結(jié)果。
23. —種使用權(quán)利要求10所述儀器對多個樣品進行成分以及成分含量測試的方 法，包括如下歩驟a) 在反應(yīng)板(41)的沉孔(411)內(nèi)設(shè)置相同的催化劑；b) 在分離柱(311)內(nèi)填充同一種吸附材料；c) 載氣通過質(zhì)量流量控制器(21)后進入分流器(22)并被均勻地分為N路 流體，N為大于或等于1的整數(shù)，每一路支流通過一個鼓泡器(13)后進入一 根分離柱(311)，每一個鼓泡器(13)內(nèi)設(shè)置一種待測樣品，分離柱(311)在 相同條件下被加熱；d) 從分離柱(311)內(nèi)逸出的樣品在催化劑上發(fā)生燃燒，通過信號采集裝置(5) 記錄不同通道間樣品的保留時間、燃燒時間和燃燒強度并將數(shù)據(jù)傳送至信號處 理裝置(6);e) 通過分析記錄的數(shù)據(jù)，得出待測樣品的成份和含量。
24. —種使用權(quán)利要求9所述儀器對多個樣品進行成分以及成分含量測試的方 法，包括如下步驟a) 在熱敏材料上涂覆相同的催化劑；b) 在分離柱(311)內(nèi)填充同一種吸附材料；c) 載氣通過質(zhì)量流量控制器(21)后進入分流器(22)并被均勻地分為N路 流體，N為大于或等于1的整數(shù)，每一路支流通過一個鼓泡器(13)后進入一 根分離柱(311)，每一個鼓泡器(13)內(nèi)設(shè)置一種待測樣品，分離柱(311)在 相同條件下被加熱；d) 從分離柱(311)內(nèi)逸出的樣品在催化劑上發(fā)生燃燒，通過信號采集裝置(5) 記錄不同通道間樣品的保留時間、燃燒時間和燃燒強度并將數(shù)據(jù)傳送至信號處 理裝置(6);e) 通過分析記錄的數(shù)據(jù)，得出待測樣品的成份和含量。
25. —種使用如權(quán)利要求12所述儀器對多個樣品進行成分以及成分含量測試的 方法，包括如下步驟a)在每一個進樣器(14)中設(shè)置一種待測樣品；b) 在沉孔(411)內(nèi)設(shè)置同一種催化劑；c) 在分離柱(311)內(nèi)填充同一種吸附材料；d) 載氣通過質(zhì)量流量控制器(21)后進入分流器(22)并被均勻地分為N路 流體，N為大于或等于1的整數(shù)，每一路支流進入一根分離柱(311);e) 將多個進樣器(14)中的樣品同時輸入進分離柱(311),分離柱在相同條 件下被加熱；f) 從分離柱(311)內(nèi)逸出的樣品在催化劑上發(fā)生燃燒，通過信號采集裝置(5) 記錄樣品的保留時間、燃燒時間和燃燒強度并將數(shù)據(jù)傳送至信號處理裝置(6);g) 通過分析記錄的數(shù)據(jù)，得出待測樣品的成份和含量。
26. —種使用如權(quán)利要求11所述儀器對多個樣品進行成分以及成分含量測試的 方法，包括如下步驟a) 在每一個進樣器(14)中設(shè)置一種待測樣品；b) 在熱敏材料上涂覆同一種催化劑；C)在分離柱(311)內(nèi)填充同一種吸附材料；d) 載氣通過質(zhì)量流量控制器(21)后進入分流器并被均勻地分為N路流體，N為大于或等于l的整數(shù)，每一路支流進入一根分離柱(311);e) 將多個進樣器(14)中的樣品同時輸入進分離柱(311),分離柱在相同條 件下被加熱；f) 從分離柱(311)內(nèi)逸出的樣品在催化劑上發(fā)生燃燒，通過信號采集裝置(5) 記錄樣品的保留時間、燃燒時間和燃燒強度并將數(shù)據(jù)傳送至信號處理裝置(6);g) 通過分析記錄的數(shù)據(jù)，得出待測樣品的成份和含量。
全文摘要
一種高通量分析儀器，它包括進樣裝置、流量控制裝置、分離裝置、檢測裝置、信號采集裝置和信號處理裝置，所述的高通量分析儀器結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉并且可以同時對多個樣品進行定性和定量測量。
文檔編號G01N35/00GK101629961SQ20081012011
公開日2010年1月20日 申請日期2008年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月20日
發(fā)明者周小平, 易江平, 杰夫·徐 申請人:微宏科技(湖州)有限公司