專利名稱：蒸汽流量控制裝置及含該裝置的便攜式離子遷移譜探測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種蒸汽流量控制裝置，特別是涉及一種便攜式離子遷移譜探測 儀校準(zhǔn)物的蒸汽流量控制裝置。
背景技術(shù)：
基于離子遷移譜技術(shù)的便攜式探測儀，由于具有靈敏度高，即能夠達(dá)到納克甚至 更小，以及響應(yīng)速度快的優(yōu)點，是用于現(xiàn)場探測毒品、炸藥、毒氣的有效手段，在反恐、禁毒、 軍事等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用價值。在西方發(fā)達(dá)國家，基于該技術(shù)的探測儀器于20世紀(jì)90 年代就已經(jīng)研究成型并推廣應(yīng)用，然而，相關(guān)研究及應(yīng)用在我國目前還尚未成熟。便攜式離子遷移譜探測儀在實際探測時，為避免大氣壓、溫度和濕度等因素對探 測結(jié)果的影響，氣路中要引入校準(zhǔn)物做參考，并且要求校準(zhǔn)物在儀器使用過程中始終保持 適合的校準(zhǔn)物揮發(fā)濃度。若揮發(fā)濃度過大，則不僅影響信號峰的觀測，而且會使校準(zhǔn)物消耗 過快，影響其使用壽命；若揮發(fā)濃度過小，則會導(dǎo)致相鄰校準(zhǔn)時間過長，甚至出現(xiàn)校準(zhǔn)物峰 暫時消失的現(xiàn)象，致使探測儀不能正常工作。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)無法較好實現(xiàn)揮發(fā)性物質(zhì)蒸 汽濃度恒定適中的缺陷，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)樣品蒸汽濃度恒定適中的蒸汽流量控制裝置及 含有該裝置的便攜式離子遷移譜探測儀。本實用新型是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的一種蒸汽流量控制裝 置，其特點在于，其包括一倉盒，該倉盒一側(cè)的下部設(shè)有一進(jìn)氣孔道，該倉盒另一側(cè)的上 部設(shè)有一出氣孔道；一用于放置揮發(fā)性樣品的樣品瓶，置于該倉盒中，該樣品瓶具有一瓶 蓋，該瓶蓋面上具有一鏤空部分；一半透膜，設(shè)于該瓶蓋面內(nèi)側(cè)并覆蓋該鏤空部分。其中，其還包括一具有透氣性的隔離物，置于該樣品瓶內(nèi)的樣品和半透膜之間。其中，該鏤空部分為一圓孔。其中，該隔離物為脫脂棉。其中，該半透膜的尺寸與該樣品瓶的瓶口匹配。其中，該樣品瓶的材料為玻璃。其中，該倉盒的材料為不與該樣品瓶內(nèi)的樣品發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的輕質(zhì)惰性材料。其中，該倉盒的材料為鋁。本實用新型的另一技術(shù)方案為一種便攜式離子遷移譜探測儀，其特點在于，其包 括上述的蒸汽流量控制裝置，其中該樣品瓶中的樣品為校準(zhǔn)物。本實用新型的積極進(jìn)步效果在于該裝置在保證校準(zhǔn)時間較短的前提下，能為離 子遷移譜探測儀提供流量穩(wěn)定的校準(zhǔn)物蒸汽，并延長了校準(zhǔn)物的使用壽命。載氣中的校準(zhǔn) 物蒸汽濃度恒定適中，即表現(xiàn)為校準(zhǔn)物的譜峰強(qiáng)度恒定適中，相鄰兩次探測的校準(zhǔn)時間控 制在5秒以內(nèi)，而且通過改變半透膜的理化性質(zhì)，校準(zhǔn)物峰的強(qiáng)度可以隨意調(diào)整。
圖1為本實用新型的蒸汽流量控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為關(guān)于本實用新型的便攜式離子遷移譜探測儀的校準(zhǔn)物峰的實驗結(jié)果。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖給出本實用新型較佳實施例，以詳細(xì)說明本實用新型的技術(shù)方案。如圖1所示，一種適用于便攜式離子遷移譜探測儀校準(zhǔn)物的蒸汽流量控制裝置， 該裝置包括一倉盒2，其中該倉盒為鋁質(zhì)材料或者其它不與裝置內(nèi)的樣品發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 的輕質(zhì)惰性材料；一進(jìn)氣孔道4，設(shè)于該倉盒一側(cè)的下部，以及一出氣孔道5，設(shè)于該倉盒另 一側(cè)的上部；一置于該倉盒2中的樣品瓶3，用于放置揮發(fā)性樣品，例如一揮發(fā)性有機(jī)物，其 中在該實施例中樣品即為便攜式離子遷移譜探測儀所使用的校準(zhǔn)物8，另外，該樣品瓶3具 有一瓶蓋6，且該瓶蓋6的瓶蓋面上具有一鏤空部分9 ；一半透膜1，設(shè)于該瓶蓋6的瓶蓋面 內(nèi)側(cè)，并覆蓋該鏤空部分9 ；一具有透氣性的隔離物，置于校準(zhǔn)物8和半透膜1之間，用于隔 離校準(zhǔn)物和半透膜，在該實施例中，該隔離物為松軟的脫脂棉7。具體地，在一實施例中，該樣品瓶3為一直徑10. 54mm、瓶高31. 82mm的玻璃瓶。瓶 蓋6的瓶蓋面中心有一直徑5. 80mm的鏤空部分。半透膜1的尺寸則被設(shè)置為與樣品瓶3 瓶口的直徑相匹配，即作為瓶蓋6的內(nèi)墊。固體校準(zhǔn)物8存放于樣品瓶3中，然后旋緊瓶蓋 6將樣品瓶3置入倉盒2中，這時瓶體距離倉盒頂部的高度為5. 0mm。由于瓶蓋面的鏤空部 分9被半透膜1所覆蓋，即樣品瓶3內(nèi)的校準(zhǔn)物8與倉盒2內(nèi)的環(huán)境之間由半透膜1所隔 離，樣品瓶3內(nèi)便形成一相對獨立的封閉環(huán)境。瓶內(nèi)校準(zhǔn)物8緩慢揮發(fā)形成一定的蒸汽壓， 當(dāng)該蒸汽壓大于樣品瓶外的氣壓時，由于半透膜1兩側(cè)存在壓力差，校準(zhǔn)物8的蒸汽就會通 過半透膜層擴(kuò)散到瓶外，進(jìn)入倉盒2內(nèi)，并在倉盒剩余空間內(nèi)形成一定的校準(zhǔn)物蒸汽壓。當(dāng) 有恒速流動的載氣通過進(jìn)氣孔道4進(jìn)入金屬倉盒2內(nèi)后，倉盒2內(nèi)的校準(zhǔn)物蒸汽即被擾動 帶出，被帶出的校準(zhǔn)物蒸汽與流動載氣形成的混合氣體從倉盒2上部的出氣孔道5流出，進(jìn) 一步進(jìn)入探測儀的氣路之中。而樣品瓶3內(nèi)的脫脂棉7則用于隔離校準(zhǔn)物8和半透膜1，以 防止由于儀器的晃動傾斜導(dǎo)致校準(zhǔn)物8對半透膜1的污染、甚至導(dǎo)致固體校準(zhǔn)物顆粒堵塞 半透膜的孔隙。在便攜式離子遷移譜探測儀中，校準(zhǔn)物為一特定的揮發(fā)性有機(jī)化合物。影響校準(zhǔn) 物揮發(fā)速度的因素有(1)其自身的理化性質(zhì)，即特定溫度下的對應(yīng)特定飽和蒸汽壓；(2) 半透膜的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)；C3)載氣流速。當(dāng)溫度和載氣流速不變時，給定校準(zhǔn)物的揮發(fā)速度則 僅與半透膜的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)有關(guān)。校準(zhǔn)物的蒸汽流量恒定適中，便在不影響信號峰觀測的前 提下保證了較短的儀器校準(zhǔn)時間，使得儀器的使用效率得以提高。而且，通過改變半透膜的 理化性質(zhì)，例如化學(xué)組分、膜孔徑或膜厚尺寸等等，校準(zhǔn)物峰的強(qiáng)度還可以根據(jù)需要隨意調(diào)整。另外，本實用新型的蒸汽流量控制裝置由于采用了半透膜的設(shè)計，還可以有效延 長校準(zhǔn)物的使用壽命。具體地，當(dāng)一離子遷移譜爆炸物探測儀的工作參數(shù)恒定時，例如保持載氣流速為 200mL/min，且校準(zhǔn)物溫度< 35°C時，向該探測儀的樣品瓶中放入校準(zhǔn)物，此時關(guān)于校準(zhǔn)物峰的實驗結(jié)果如圖2所示，其中，圖2中最上面一條曲線表示的是沒有設(shè)置本實用新型中的 半透膜時，即樣品瓶直接敞口放置時測得的校準(zhǔn)物出峰情況，中間一條曲線表示的是按照 本實用新型的上述蒸汽流量控制裝置正常設(shè)置了半透膜時的校準(zhǔn)物出峰情況，而最下面一 條曲線表示的則是利用一密封片將樣品瓶瓶蓋的鏤空部分進(jìn)行密封后的校準(zhǔn)物出峰情況。 由圖中可以明確地看出，在按照本實用新型的上述蒸汽流量控制裝置正常設(shè)置了半透膜之 后，校準(zhǔn)物的揮發(fā)濃度得以降低，并且在將該探測儀連續(xù)運(yùn)行48小時后測量發(fā)現(xiàn)，校準(zhǔn)物 峰的強(qiáng)度能夠一直保持穩(wěn)定，且該校準(zhǔn)物48小時的質(zhì)量消耗甚至< lmg，由此便可以使得 校準(zhǔn)物的使用壽命延長至少4倍。綜上所述，該蒸汽流量控制裝置在探測儀所能承受的溫度和壓力范圍內(nèi)均能正常 工作。使用該套裝置后，校準(zhǔn)物在儀器使用過程中，始終保持合適的揮發(fā)濃度，校準(zhǔn)物蒸汽 流量恒定適中，在不影響信號峰觀測的前提下保證了較短的儀器校準(zhǔn)時間，儀器的使用效 率得以提高，并有效延長了校準(zhǔn)物的使用壽命。另外，通過改變半透膜的膜孔徑，校準(zhǔn)物峰 的強(qiáng)度還可以隨意調(diào)整。雖然以上描述了本實用新型的具體實施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解， 這些僅是舉例說明，在不背離本實用新型的原理和實質(zhì)的前提下，可以對這些實施方式做 出多種變更或修改。因此，本實用新型的保護(hù)范圍由所附權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求1.一種蒸汽流量控制裝置，其特征在于，其包括一倉盒，該倉盒一側(cè)的下部設(shè)有一進(jìn)氣孔道，該倉盒另一側(cè)的上部設(shè)有一出氣孔道； 一用于放置揮發(fā)性樣品的樣品瓶，置于該倉盒中，該樣品瓶具有一瓶蓋，該瓶蓋面上具 有一鏤空部分；一半透膜，設(shè)于該瓶蓋面內(nèi)側(cè)并覆蓋該鏤空部分。
2.如權(quán)利要求1所述的蒸汽流量控制裝置，其特征在于，其還包括一具有透氣性的隔 離物，置于該樣品瓶內(nèi)的樣品和半透膜之間。
3.如權(quán)利要求1所述的蒸汽流量控制裝置，其特征在于，該鏤空部分為一圓孔。
4.如權(quán)利要求2所述的蒸汽流量控制裝置，其特征在于，該隔離物為脫脂棉。
5.如權(quán)利要求1所述的蒸汽流量控制裝置，其特征在于，該半透膜的尺寸與該樣品瓶 的瓶口匹配。
6.如權(quán)利要求1所述的蒸汽流量控制裝置，其特征在于，該樣品瓶的材料為玻璃。
7.如權(quán)利要求1所述的蒸汽流量控制裝置，其特征在于，該倉盒的材料為不與該樣品 瓶內(nèi)的樣品發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的輕質(zhì)惰性材料。
8.如權(quán)利要求7所述的蒸汽流量控制裝置，其特征在于，該倉盒的材料為鋁。
9.一種便攜式離子遷移譜探測儀，其特征在于，其包括如權(quán)利要求1-8中任意一項所 述的蒸汽流量控制裝置，其中該樣品瓶中的樣品為校準(zhǔn)物。
專利摘要本實用新型公開了一種蒸汽流量控制裝置，其包括一倉盒，該倉盒一側(cè)的下部設(shè)有一進(jìn)氣孔道，該倉盒另一側(cè)的上部設(shè)有一出氣孔道；一用于放置揮發(fā)性樣品的樣品瓶，置于該倉盒中，該樣品瓶具有一瓶蓋，該瓶蓋面上具有一鏤空部分；一半透膜，設(shè)于該瓶蓋面內(nèi)側(cè)并覆蓋該鏤空部分。本實用新型還公開了一種含有該裝置的便攜式離子遷移譜探測儀。本實用新型使得校準(zhǔn)物蒸汽流量恒定適中，在不影響信號峰觀測的前提下保證了較短的儀器校準(zhǔn)時間，儀器的使用效率得以提高，并有效延長了校準(zhǔn)物的使用壽命。另外，通過改變半透膜的理化性質(zhì)，校準(zhǔn)物峰的強(qiáng)度還可以隨意調(diào)整。
文檔編號G01N27/64GK201859353SQ20102026067
公開日2011年6月8日 申請日期2010年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者吳炬, 成云飛, 朱學(xué)梅, 疏天民, 謝?？?申請人:公安部第三研究所