專利名稱：自動(dòng)平移升降式捕集解吸裝置及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種捕集解吸裝置，尤其涉及一種自動(dòng)平移升降式捕集解吸裝置，用于溶液樣品中低濃度、高揮發(fā)性有機(jī)污染物的捕集、富集，并可實(shí)現(xiàn)在任意溫度條件下進(jìn)行捕集、解吸、清洗、活化等自動(dòng)操作功能，并提及該裝置的制作方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的吹掃捕集器使用的捕集管通常為一支10 30cm長的玻璃或不銹鋼管，管內(nèi)填充有特定的吸附劑，這種捕集管對(duì)吹掃氣中有機(jī)物的捕集，通常是在常溫下進(jìn)行的。然而，一些有機(jī)物質(zhì)由于其特殊的物理性質(zhì)，在常溫下難以被捕集管內(nèi)的吸附劑所吸附，導(dǎo)致捕集效率下降。為了滿足正常的工作需要，人們通常使用液氮、干冰等作為制冷劑，將捕集管放入盛有液氮或干冰的冷阱中，低溫捕集完成后，移除冷阱，將捕集管放入熱解吸裝置中進(jìn)行升溫解吸操作。這種低溫捕集、高溫解吸的操作方式由于受到操作過程的不連續(xù)性限制，使樣品測定的重復(fù)性、準(zhǔn)確性受到影響；或者受到制冷劑液氮或干冰供應(yīng)的限制，常常不能及時(shí)完成測定工作。另外，該操作需要人工多次對(duì)物件的移動(dòng)，不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作、難以滿足現(xiàn)場無人值守的實(shí)時(shí)檢測的需要。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)生態(tài)保護(hù)、環(huán)境檢測中的各類監(jiān)測儀器性能的要求不斷提高，尤其是要求一些儀器能夠自動(dòng)化運(yùn)行、一些儀器能夠船載使用。傳統(tǒng)的捕集裝置雖然能滿足船載使用，但對(duì)于批量的樣品檢測、船載監(jiān)測系統(tǒng)、自動(dòng)化程度要求高的場合，傳統(tǒng)的吹掃捕集解吸裝置無法滿足分析結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性的要求。此外，由于受到制冷劑液氮或干冰供應(yīng)的限制，當(dāng)一艘行駛在海洋上或需要低溫條件時(shí)，這種捕集裝置也不能滿足要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決目前國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)和設(shè)計(jì)原理在該領(lǐng)域內(nèi)的缺陷和不足，提供了一種自動(dòng)平移升降式捕集解吸裝置，利用制冷組件提供低溫捕集條件，利用制熱組件提供高溫解吸條件，制冷組件與制熱組件獨(dú)立設(shè)計(jì)，任意設(shè)定低溫捕集、高溫解吸的工作溫度，電機(jī)組件提供一體化、自動(dòng)化的操作，無需制冷劑，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同揮發(fā)性有機(jī)污染物的有效捕集與解吸，并可滿足批量樣品在線檢測的自動(dòng)平移升降式捕集解吸裝置。本發(fā)明的目的還在于提供上述自動(dòng)平移升降式捕集解吸裝置的制作方法，以使這種自動(dòng)平移升降式捕集解吸裝置滿足上述要求。本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，研制了一種自動(dòng)平移升降式捕集解吸裝置，該裝置由制冷組件I、2，制熱組件5、6，固定架3、7，捕集盒9，電機(jī)組件4、8、11、12組成，其特征在于制冷組件I導(dǎo)冷面向上設(shè)置在固定架3底部，制冷組件2導(dǎo)冷面向下放置在制冷組件I上方；制熱組件5導(dǎo)熱面向上設(shè)置在固定架7底部，制熱組件6導(dǎo)熱面向下放置在制熱組件5上方；在制冷組件I與制熱組件5之間安裝隔熱塊10 ;捕集盒9放置在制冷組件I或制熱組件5上；電機(jī)組件4固定在a位置，牽引鋼絲與制冷組件2連接，電機(jī)組件4控制制冷組件2升降滑動(dòng)；電機(jī)組件8固定在b位置，牽引鋼絲與制熱組件6連接，電機(jī)組件8控制制熱組件6升降滑動(dòng)；電機(jī)組件11、12分別固定在c、d位置，牽引鋼絲與捕集盒9連接，電機(jī)組件11、12控制捕集盒9平移滑動(dòng)。所述的制冷組件1、2在制冷面分別嵌入半導(dǎo)體制冷片、導(dǎo)冷片，在散熱面分別安裝散熱片、風(fēng)扇，在制冷組件1、2的等溫區(qū)分別安裝溫度傳感器，溫度傳感器共同與外置的溫度控制器連接，制冷溫度為0°C _80°C。所述的制熱組件5、6在制熱面分別嵌入熱敏電阻片、導(dǎo)熱片，在反面設(shè)置一個(gè)保溫片，整體外鑄鋁合金，在制熱組件5、6的等溫區(qū)分別安裝溫度傳感器，溫度傳感器共同與外置的溫度控制器連接，制熱溫度50°C 250°C。所述的固定架3、7由十二根不銹鋼棒和八個(gè)立體連接件制作成立方體架，固定架3與制冷組件1、2匹配；固定架7與制熱組件5、6匹配。所述的捕集盒9是將裝有吸附劑的U形捕集管兩邊緊貼導(dǎo)熱片置入鋁合金盒，鋁合金盒的一側(cè)有三個(gè)小孔，中間的小孔連接牽引鋼絲，旁邊兩個(gè)小孔為U形捕集管兩端的接口，鋁合金盒的另一側(cè)小孔連接牽引鋼絲。所述的電機(jī)組件4、8分別為微型升降電機(jī)，設(shè)有限位保護(hù)。所述的電機(jī)組件11、12分別為微型平移電機(jī)，設(shè)有限位保護(hù)。本發(fā)明為了確保上述技術(shù)更好的實(shí)現(xiàn)，提供了自動(dòng)平移升降式捕集解吸裝置的制作方法，具體步驟如下①、設(shè)計(jì)加工制冷組件、溫度控制及電路系統(tǒng)的連接；②、設(shè)計(jì)加工制熱組件、溫度控制及電路系統(tǒng)的連接；③、設(shè)計(jì)加工電機(jī)組件、限位保護(hù)及電路系統(tǒng)的連接；④、制備上述裝置各組件模具；⑤、將④過程制備的各組件模具進(jìn)行壓鑄成型或其他加工成型；⑥、將上述各組件組裝成型。本發(fā)明的特點(diǎn)與有益效果是制冷組件與制熱組件獨(dú)立設(shè)計(jì)，可以任意設(shè)定低溫、高溫的工作溫度，電機(jī)組件提供一體化、自動(dòng)化的操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同揮發(fā)性有機(jī)污染物的有效捕集與解吸，并可滿足大批量樣品的在線檢測。


圖I為本發(fā)明安裝示意圖；圖2為本發(fā)明捕集初始狀態(tài)示意圖；圖3為本發(fā)明捕集狀態(tài)示意圖；圖4為本發(fā)明解吸初始狀態(tài)示意圖；圖5為本發(fā)明解吸狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施例方式參見圖I-圖5，本發(fā)明研制了一種自動(dòng)平移升降式捕集解吸裝置，具體步驟如下該裝置由制冷組件I、2，制熱組件5、6，固定架3、7，捕集盒9，電機(jī)組件4、8、11、12組成，其特征在于制冷組件I導(dǎo)冷面向上設(shè)置在固定架3底部，制冷組件2導(dǎo)冷面向下放置在制冷組件I上方；制熱組件5導(dǎo)熱面向上設(shè)置在固定架7底部，制熱組件6導(dǎo)熱面向下放置在制熱組件5上方；在制冷組件I與制熱組件5之間安裝隔熱塊10 ;捕集盒9放置在制冷組件I或制熱組件5上；電機(jī)組件4固定在a位置，牽引鋼絲與制冷組件2連接，電機(jī)組件4控制制冷組件2升降滑動(dòng)；電機(jī)組件8固定在b位置，牽引鋼絲與制熱組件6連接，電機(jī)組件8控制制熱組件6升降滑動(dòng)；電機(jī)組件11、12分別固定在c、d位置，牽引鋼絲與捕集盒9連接，電機(jī)組件11、12控制捕集盒9平移滑動(dòng)。所述的制冷組件1、2在制冷面分別嵌入半導(dǎo)體制冷片、導(dǎo)冷片，在散熱面分別安裝散熱片、風(fēng)扇，在制冷組件1、2的等溫區(qū)分別安裝溫度傳感器，溫度傳感器共同與外置的溫度控制器連接，制冷溫度為0°C _80°C。所述的制熱組件5、6在制熱面分別嵌入熱敏電阻片、導(dǎo)熱片，在反面設(shè)置一個(gè)保溫片，整體外鑄鋁合金，在制熱組件5、6的等溫區(qū)分別安裝溫度傳感器，溫度傳感器共同與外置的溫度控制器連接，制熱溫度50°C 250°C。
所述的固定架3、7由十二根不銹鋼棒和八個(gè)立體連接件制作成立方體架，固定架3與制冷組件1、2匹配；固定架7與制熱組件5、6匹配。所述的捕集盒9是將裝有吸附劑的U形捕集管兩邊緊貼導(dǎo)熱片置入鋁合金盒，鋁合金盒的一側(cè)有三個(gè)小孔，中間的小孔連接牽引鋼絲，旁邊兩個(gè)小孔為U形捕集管兩端的接口，鋁合金盒的另一側(cè)小孔連接牽引鋼絲。所述的電機(jī)組件4、8分別為微型升降電機(jī)，設(shè)有限位保護(hù)。所述的電機(jī)組件11、12分別為微型平移電機(jī)，設(shè)有限位保護(hù)。本發(fā)明為了確保上述技術(shù)更好的實(shí)現(xiàn)，提供了自動(dòng)平移升降式捕集解吸裝置的制作方法，具體步驟如下①、設(shè)計(jì)加工制冷組件、溫度控制及電路系統(tǒng)的連接；②、設(shè)計(jì)加工制熱組件、溫度控制及電路系統(tǒng)的連接；③、設(shè)計(jì)加工電機(jī)組件、限位保護(hù)及電路系統(tǒng)的連接；④、制備上述裝置各組件模具；⑤、將④過程制備的各組件模具進(jìn)行壓鑄成型或其他加工成型；⑥、將上述各組件組裝成型。本發(fā)明參見附圖具體工作狀態(tài)如下所述裝置處于捕集初始狀態(tài)(圖2)，開啟制冷組件1、2，設(shè)定捕集溫度(根據(jù)需要可設(shè)定溫度范圍0°c -80°c )，捕集盒9處于A位。啟動(dòng)電機(jī)組件4，制冷組件2沿固定架3向下移動(dòng)，制冷組件1、2上下緊貼捕集盒9，裝置處于捕集狀態(tài)(圖3)，電機(jī)組件4自動(dòng)關(guān)閉；此時(shí)，樣品氣體進(jìn)入捕集管，揮發(fā)性有機(jī)污染物被吸附劑捕集，剩余載氣從捕集管的出口排出，捕集完成，啟動(dòng)電機(jī)組件4，制冷組件2沿固定架3向上移動(dòng)至捕集初始狀態(tài)(圖2)，電機(jī)組件4自動(dòng)關(guān)閉。啟動(dòng)電機(jī)11、12，將捕集盒9從A位平移至B位，電機(jī)組件11、12自動(dòng)關(guān)閉。開裝置處于解吸初始狀態(tài)(圖4)，開啟制熱組件5、6，設(shè)定解吸溫度(根據(jù)需要可設(shè)定溫度范圍50°C 250°C )，捕集盒9處于B位。啟動(dòng)電機(jī)組件8，制熱組件6沿固定架7向下移動(dòng)，制熱組件5、6上下緊貼捕集盒9，裝置處于解吸狀態(tài)(圖5)，電機(jī)組件8自動(dòng)關(guān)閉；此時(shí)，有機(jī)污染物在設(shè)定溫度解吸脫附，在載氣的推動(dòng)下離開捕集管，進(jìn)入檢測系統(tǒng)，解吸結(jié)束，啟動(dòng)電機(jī)組件8，制熱組件6沿固定架7向上移動(dòng)至解吸初始狀態(tài)(圖4)，電機(jī)組件8自動(dòng)關(guān)閉，完成捕集解吸過程。
另外，本發(fā)明并不意味著被示意圖及說明書所局限，在沒有脫離設(shè)計(jì)宗旨及其原理的前提下可以有所變化。
權(quán)利要求
1.自動(dòng)平移升降式捕集解吸裝置，該裝置由制冷組件(1、2)，制熱組件(5、6)，固定架(3、7)，捕集盒(9)，電機(jī)組件(4、8、11、12)組成，其特征在于制冷組件(I)導(dǎo)冷面向上設(shè)置在固定架(3)底部，制冷組件(2)導(dǎo)冷面向下放置在制冷組件(I)上方；制熱組件(5)導(dǎo)熱面向上設(shè)置在固定架(7)底部，制熱組件(6)導(dǎo)熱面向下放置在制熱組件(5)上方；在制冷組件(I)與制熱組件(5)之間安裝隔熱塊(10);捕集盒(9)放置在制冷組件(I)或制熱組件(5)上；電機(jī)組件(4)固定在(a)位置，牽引鋼絲與制冷組件(2)連接，電機(jī)組件4控制制冷組件⑵升降滑動(dòng)；電機(jī)組件⑶固定在(b)位置，牽引鋼絲與制熱組件(6)連接，電機(jī)組件⑶控制制熱組件(6)升降滑動(dòng)；電機(jī)組件(11、12)分別固定在(c、d)位置，牽引鋼絲與捕集盒(9)連接，電機(jī)組件(11、12)控制捕集盒(9)平移滑動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動(dòng)平移升降式捕集解吸裝置，其特征在于所述的制冷組件(1、2)在制冷面分別嵌入半導(dǎo)體制冷片、導(dǎo)冷片,在散熱面分別安裝散熱片、風(fēng)扇，在制冷組件(1、2)的等溫區(qū)分別安裝溫度傳感器，溫度傳感器共同與外置的溫度控制器連接，制冷溫度為(TC -80°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動(dòng)平移升降式捕集解吸裝置，其特征在于所述的制熱組件(5、6)在制熱面分別嵌入熱敏電阻片、導(dǎo)熱片，在反面設(shè)置一個(gè)保溫片，整體外鑄鋁合金，在制熱組件(5、6)的等溫區(qū)分別安裝溫度傳感器，溫度傳感器共同與外置的溫度控制器連接，制熱溫度50°C 250°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動(dòng)平移升降式捕集解吸裝置，其特征在于所述的固定架(3,7)由十二根不銹鋼棒和八個(gè)立體連接件制作成立方體架，固定架(3)與制冷組件(1、2)匹配；固定架(7)與制熱組件(5、6)匹配。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動(dòng)平移升降式捕集解吸裝置，其特征在于所述的捕集盒(9)是將裝有吸附劑的U形捕集管兩邊緊貼導(dǎo)熱片置入鋁合金盒，鋁合金盒的一側(cè)有三個(gè)小孔，中間的小孔連接牽引鋼絲，旁邊兩個(gè)小孔為U形捕集管兩端的接口，鋁合金盒的另一側(cè)小孔連接牽引鋼絲。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動(dòng)平移升降式捕集解吸裝置，其特征在于所述的電機(jī)組件(4、8)分別為微型升降電機(jī)，設(shè)有限位保護(hù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動(dòng)平移升降式捕集解吸裝置，其特征在于所述的電機(jī)組件(11、12)分別為微型平移電機(jī)，設(shè)有限位保護(hù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3或4或5或6或7所述的自動(dòng)平移升降式捕集解吸裝置制作方法如下 ①、設(shè)計(jì)加工制冷組件、溫度控制及電路系統(tǒng)的連接； ②、設(shè)計(jì)加工制熱組件、溫度控制及電路系統(tǒng)的連接； ③、設(shè)計(jì)加工電機(jī)組件、限位保護(hù)及電路系統(tǒng)的連接； ④、制備上述裝置各組件模具； ⑤、將④過程制備的各組件模具進(jìn)行壓鑄成型或其他加工成型； ⑥、將上述各組件組裝成型。
全文摘要
本發(fā)明提供一種自動(dòng)平移升降式捕集解吸裝置，該裝置由制冷組件、制熱組件、固定架、捕集盒、電機(jī)組件組成。利用制冷組件提供低溫捕集條件，利用制熱組件提供高溫解吸條件。其制作方法為設(shè)計(jì)加工制冷組件、溫度控制及電路系統(tǒng)的連接；設(shè)計(jì)加工制熱組件、溫度控制及電路系統(tǒng)的連接；設(shè)計(jì)加工電機(jī)組件、限位保護(hù)及電路系統(tǒng)的連接；制備各組件模具，將各組件模具進(jìn)行壓鑄或其他加工，并將各組件組裝成型。本發(fā)明采用制冷組件與制熱組件獨(dú)立設(shè)計(jì)，裝置可設(shè)定0℃～-80℃低溫捕集、50℃～250℃高溫解吸的工作溫度，電機(jī)組件提供一體化、自動(dòng)化的操作，無需制冷劑，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同揮發(fā)性有機(jī)污染物的有效、快速地捕集與解吸，并可滿足批量樣品在線檢測。
文檔編號(hào)G01N1/42GK102735523SQ201110088439
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者何鷹, 張棟, 王保棟, 王艷君, 鄭曉玲 申請(qǐng)人:國家海洋局第一海洋研究所