專利名稱：輕烴自動進樣機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及石油錄井行業(yè)輕烴分析樣品的制備及取樣技術，特別涉及一種輕烴自動進樣機構，用于輕烴分析樣品的制備裝置。
背景技術：
輕烴分析是石油錄井行業(yè)中一種新興的分析技術，要求在30分鐘內完成nCl_nC9的烷烴及芳香烴的分析。其對樣品的制備及取樣有特殊的要求。I取樣要求有代表性。要求取樣量大，樣品瓶少則數(shù)十毫升，多則數(shù)百毫升。目前市場上的機械手式自動進樣器都無法滿足此要求。2頂空進樣，要求甲烷、乙烷分離度R不小于I。 目前市場上的六通閥式頂空進樣器，由于柱前死體積大，在nCl-nC5范圍內容易形成拖尾，影響分離度。同時用采樣泵抽取頂空氣時需求量，不利于重復分析。所以需要自動化程度高的頂空進樣器，從而彌補現(xiàn)有技術的缺陷。

發(fā)明內容
鑒于以上存在的問題，本發(fā)明提出一種兼具以上兩種進樣器優(yōu)點的頂空進樣器，使其具有以下特點結構簡單，安裝方便，不會出現(xiàn)斷針的問題，同時無需采樣泵?？蛇m用于數(shù)十至數(shù)百毫升的樣品瓶，取樣量較小，不超過I毫升，利于同一樣品的多次分析，出峰效果好，分尚度聞。本發(fā)明是通過這樣的技術方案實現(xiàn)的輕烴自動進樣機構，其特征在于，由機箱、注射組件、取樣組件、傳動定位組件和四通切換組件構成，所述各個組件以機箱的作為固定和安裝的基架，機箱內部包括輕烴分析儀器；
所述注射組件包括導柱、導滑塊、氣缸A、氣缸固定座A及針筒；氣缸固定座A包括前固定塊和后固定塊，兩個固定塊長向平行放置，前固定塊和后固定塊相對應的兩個面端部分別加工有一個固定氣缸A缸體的支撐孔和一個固定導柱的支撐孔，導柱、氣缸A的缸體與前后兩個固定塊構成一個框架形狀，前固定塊和后固定塊固定在機箱的上平面；前固定塊為條板狀，中間加工有凹槽，凹槽形狀與針筒前端形狀相配合；后固定塊為凸字形，凸出部分中間加工有凹槽，凹槽形狀與針筒后端形狀相配合；前固定塊和后固定塊的中間凹槽用于卡裝針筒；導柱從后固定塊上支撐孔中穿出并向后延伸出去一段；導滑塊為凸字形，其凸出部分與后固定塊凹進部分相配合，導滑塊凸出部分中間加工有型槽，型槽用于卡裝針筒的推桿端部，使導滑塊與推桿連接；導滑塊的兩端分別有鑲嵌滑套的透孔和連接氣缸A活塞桿的螺孔；導滑塊一端透孔中的滑套與導柱延伸部分滑動配合；導滑塊另一端螺孔和氣缸A活塞桿的螺紋相配合，導滑塊與氣缸A活塞桿通過螺紋連接；
所述四通切換組件包括四通閥、氣缸C，四通閥通過L形閥架固定在機箱上，氣缸C通過連接件固定機箱上；四通閥的閥位軸連接搖臂，搖臂與氣缸C的活塞桿連接；通過氣缸C的活塞桿帶動搖臂，進而改變閥位軸的轉角，從而切換閥位；四通閥的A接口為樣品氣進入口，通過氣管與進樣針的針管連通；進樣針由進樣針固定頭A、進樣針固定頭B夾緊，用螺栓固定；四通閥的B接口通過不銹鋼氣管線連接氣化室，經氣化室進入分析儀器進氣口 ；四通閥的C接口連接針筒；四通閥的D接口為出氣口 ；氣缸固定座B與進樣架固定，氣缸B安裝在氣缸固定座B上，固定頭A上端加工螺孔，螺孔與氣缸B的活塞桿螺紋連接；
所述取樣組件包括進樣針固定頭A、氣缸固定座B、進樣針固定頭B、進樣針；取樣組件通過氣缸固定座B固定在進樣架上；
所述傳動定位組件包括齒輪、導軌、齒條和步進電機，由它們構成傳動機構，用螺釘將樣品架固定在齒條上，通過與步進電機帶動的齒輪，使樣品架隨齒條進行往復直線運動；樣品架上設有若干樣品瓶固定位，用于放置樣品瓶；導軌用于樣品架往復直線運動的導向；導軌的后端部固定有限位擋板，樣品架端部固定有限位微動開關當樣品架向后運動至導軌的后端部，限位擋板觸動微動開關，改變步進電機的轉動方向，使樣品架向反方向運動；進樣架固定在導軌上，進樣架上依次固定氣缸固定座B、樣品瓶定位卡；加熱塊固定在導軌上；加熱塊內部放置加熱棒，用于對樣品瓶加熱；輕烴自動進樣機構的控制系統(tǒng)按程序將樣品氣抽入定量管，再通過載氣把樣品氣帶入氣化室。本發(fā)明有益效果通過控制氣缸實現(xiàn)輕烴進樣過程的自動化，把樣品氣抽入定量管，再通過載氣把樣品氣帶入氣化室，受載氣流速和流體流動特性限制，使得帶寬加長，分離度變差，使用四通閥直接用針筒抽取樣品氣，然后通過四通閥把針頭切換到另一個直接插入到氣化室的針頭進行注樣，同時解決了進樣速度和進樣精度兩個問題，結構簡單，安裝方便，不會出現(xiàn)斷針的問題，同時無需采樣泵，可適用于數(shù)十至數(shù)百毫升的樣品瓶，取樣量較小，不超過I毫升，利于同一樣品的多次分析，出峰效果好，分離度高。


圖1是輕烴自動進樣機構爆炸 圖2是輕烴自動進樣機構軸測 圖3輕烴自動進樣機構主視 圖4輕烴自動進樣機構俯視 圖5輕烴自動進樣機構側視圖 圖6四通閥連接 圖7進樣針裝配 圖8注射組件爆炸 圖9控制流程圖。圖中1.機箱,2.導柱,3.導滑塊,4.氣缸A,5.氣缸固定座A,6.針筒,8.四通閥，9.氣缸B，10.進樣針固定頭A，ll.氣缸固定座B，12.進樣針固定頭B，13.進樣針，14.樣品瓶定位卡，15.氣缸C，16.樣品瓶，17.進樣架，18.電機上蓋，19.步進電機，20.電機底座，21.加熱塊，22.齒輪，23.導軌，24.齒條，25.限位擋板，26.樣品架，27.氣化室；31.型槽，32.滑套，33.螺孔，41.氣缸A活塞桿，51.前固定塊，52.后固定塊，61.推桿，81. L形閥架，82.閥位軸，83.連接搖臂，101.螺孔。
具體實施方式
為了更清楚的理解本發(fā)明，結合附圖和實施例詳細描述本發(fā)明
如圖1至圖9所示，輕烴自動進樣機構，由機箱1、注射組件、取樣組件、傳動定位組件和四通切換組件構成，所述各個組件以機箱的作為固定和安裝的基架，機箱內部包括輕烴分析儀器；
注射組件包括導柱2、導滑塊3、氣缸A4、氣缸固定座A5及針筒6 ；
氣缸固定座A5包括前固定塊51和后固定塊52，兩個固定塊長向平行放置，前固定塊51和后固定塊52相對應的兩個面端部分別加工有一個固定氣缸A4缸體的支撐孔和一個固定導柱2的支撐孔，導柱2、氣缸A4的缸體與前后兩個固定塊構成一個框架形狀，前固定塊51和后固定塊52固定在機箱I的上平面；
前固定塊51為條板狀，中間加工有凹槽，凹槽形狀與針筒6前端形狀相配合；
后固定塊52為凸字形，凸出部分中間加工有凹槽，凹槽形狀與針筒6后端形狀相配合；前固定塊51和后固定塊52的中間凹槽用于卡裝針筒6 ；
導柱2從后固定塊52上支撐孔中穿出并向后延伸出去一段；
導滑塊3為凸字形，其凸出部分與后固定塊52凹進部分相配合，導滑塊3凸出部分中間加工有型槽31，型槽31用于卡裝針筒6的推桿61端部，使導滑塊3與推桿61連接；導滑塊3的兩端分別有鑲嵌滑套32的透孔和連接氣缸A活塞桿41的螺孔33 ;導滑塊3 —端透孔中的滑套32與導柱2延伸部分滑動配合；導滑塊3另一端螺孔33和氣缸A活塞桿41的螺紋相配合，導滑塊3與氣缸A活塞桿41通過螺紋連接；
四通切換組件包括四通閥8、氣缸C15，四通閥8通過L形閥架81固定在機箱I上，氣缸Cl5通過連接件固定機箱I上；
四通閥8的閥位軸82連接搖臂83，搖臂83與氣缸C15的活塞桿連接；通過氣缸C15的活塞桿帶動搖臂83，進而改變閥位軸82的轉角，從而切換閥位；
四通閥8的A接口為樣品氣進入口，通過氣管與進樣針13的針管連通；
進樣針13由進樣針固定頭A10、進樣針固定頭B12夾緊，用螺栓固定；
四通閥8的B接口通過不銹鋼氣管線7連接氣化室27，經氣化室27進入分析儀器進氣
Π ；
四通閥8的C接口連接針筒6 ;
四通閥8的D接口為出氣口，連接吹掃閥氣口 ；
氣缸固定座Bll與進樣架17固定，氣缸B9安裝在氣缸固定座Bll上，固定頭AlO上端加工螺孔101，螺孔101與氣缸B9的活塞桿螺紋連接；
取樣組件包括進樣針固定頭A10、氣缸固定座B11、進樣針固定頭B12、進樣針13 ；
取樣組件通過氣缸固定座Bll固定在進樣架17上；
傳動定位組件包括齒輪22、導軌23、齒條24和步進電機19，由它們構成傳動機構，用螺釘將樣品架26固定在齒條24上，通過與步進電機19帶動的齒輪22，使樣品架26隨齒條24進行往復直線運動；樣品架26上設有若干樣品瓶固定位，用于放置樣品瓶16 ；
導軌23用于樣品架26往復直線運動的導向；導軌23的后端部固定有限位擋板25，樣品架26端部固定有限位微動開關當樣品架26向后運動至導軌23的后端部，限位擋板25觸動微動開關，改變步進電機19的轉動方向，使樣品架26向反方向運動；進樣架17固定在導軌23上，進樣架17上依次固定氣缸固定座B11、樣品瓶定位卡14 ;加熱塊21固定在導軌23上；加熱塊21內部放置加熱棒用于對樣品瓶加熱；
輕烴自動進樣機構的控制原理是先把樣品氣抽入定量管，再通過載氣把樣品氣帶入氣化室。受載氣流速和流體流動特性限制，使得帶寬加長，分離度變差；
使用四通閥直接用針筒6抽取樣品氣，然后通過四通閥把針頭切換到另一個直接插入到氣化室的針頭進行注樣，這就同時解決了進樣速度和進樣精度兩個問題。進樣完畢，切換四通閥，打開吹掃閥進行管路吹掃。為了盡可能減小柱前死體積，管路完全采用毛細不銹鋼管。根據(jù)上述說明，結合本領域技術可實現(xiàn)本發(fā)明的方案。
權利要求
1.輕烴自動進樣機構，其特征在于，由機箱、注射組件、取樣組件、傳動定位組件和四通切換組件構成，所述各個組件以機箱的作為固定和安裝的基架，機箱內部包括輕烴分析儀器； 所述注射組件包括導柱、導滑塊、氣缸A、氣缸固定座A及針筒；氣缸固定座A包括前固定塊和后固定塊，兩個固定塊長向平行放置，前固定塊和后固定塊相對應的兩個面端部分別加工有一個固定氣缸A缸體的支撐孔和一個固定導柱的支撐孔，導柱、氣缸A的缸體與前后兩個固定塊構成一個框架形狀，前固定塊和后固定塊固定在機箱的上平面；前固定塊為條板狀，中間加工有凹槽，凹槽形狀與針筒前端形狀相配合；后固定塊為凸字形，凸出部分中間加工有凹槽，凹槽形狀與針筒后端形狀相配合；前固定塊和后固定塊的中間凹槽用于卡裝針筒；導柱從后固定塊上支撐孔中穿出并向后延伸出去一段；導滑塊為凸字形，其凸出部分與后固定塊凹進部分相配合，導滑塊凸出部分中間加工有型槽，型槽用于卡裝針筒的推桿端部，使導滑塊與推桿連接；導滑塊的兩端分別有鑲嵌滑套的透孔和連接氣缸A活塞桿的螺孔；導滑塊一端透孔中的滑套與導柱延伸部分滑動配合；導滑塊另一端螺孔和氣缸A活塞桿的螺紋相配合，導滑塊與氣缸A活塞桿通過螺紋連接； 所述四通切換組件包括四通閥、氣缸C，四通閥通過L形閥架固定在機箱上，氣缸C通過連接件固定機箱上；四通閥的閥位軸連接搖臂，搖臂與氣缸C的活塞桿連接；通過氣缸C的活塞桿帶動搖臂，進而改變閥位軸的轉角，從而切換閥位；四通閥的A接口為樣品氣進入口，通過氣管與進樣針的針管連通；進樣針由進樣針固定頭A、進樣針固定頭B夾緊，用螺栓固定；四通閥的B接口通過不銹鋼氣管線連接氣化室，經氣化室進入分析儀器進氣口 ；四通閥的C接口連接針筒；四通閥的D接口為出氣口 ；氣缸固定座B與進樣架固定，氣缸B安裝在氣缸固定座B上，固定頭A上端加工螺孔，螺孔與氣缸B的活塞桿螺紋連接； 所述取樣組件包括進樣針固定頭A、氣缸固定座B、進樣針固定頭B、進樣針；取樣組件通過氣缸固定座B固定在進樣架上； 所述傳動定位組件包括齒輪、導軌、齒條和步進電機，由它們構成傳動機構，用螺釘將樣品架固定在齒條上，通過與步進電機帶動的齒輪，使樣品架隨齒條進行往復直線運動；樣品架上設有若干樣品瓶固定位，用于放置樣品瓶；導軌用于樣品架往復直線運動的導向；導軌的后端部固定有限位擋板，樣品架端部固定有限位微動開關當樣品架向后運動至導軌的后端部，限位擋板觸動微動開關，改變步進電機的轉動方向，使樣品架向反方向運動；進樣架固定在導軌上，進樣架上依次固定氣缸固定座B、樣品瓶定位卡；加熱塊固定在導軌上；加熱塊內部放置加熱棒，用于對樣品瓶加熱；輕烴自動進樣機構的控制系統(tǒng)按程序將樣品氣抽入定量管，再通過載氣把樣品氣帶入氣化室。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種輕烴自動進樣機構，由機箱、注射組件、取樣組件、傳動定位組件和四通切換組件構成，注射組件導柱、氣缸A的缸體與前、后固定塊構成一個框架形狀，前、后固定塊的中間凹槽用于卡裝針筒；導滑塊凸出部分中間加工有型槽，用于卡裝針筒的推桿端部，導滑塊與氣缸A活塞桿通過螺紋連接；四通閥的A接口通過氣管與進樣針的針管連通；四通閥的B接口連接氣化室，四通閥的C接口連接針筒；控制系統(tǒng)按程序將樣品氣抽入定量管，再通過載氣把樣品氣帶入氣化室，使用四通閥直接用針筒抽取樣品氣，然后通過四通閥切換到氣化室進行注樣，解決了進樣速度和精度，結構簡單，安裝方便，不會出現(xiàn)斷針的問題，同時無需采樣泵，可適用于數(shù)十至數(shù)百毫升的樣品瓶，取樣量較小，不超過1毫升，利于同一樣品的多次分析，出峰效果好，分離度高。
文檔編號G01N35/10GK103018471SQ20121050382
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月2日 優(yōu)先權日2012年12月2日
發(fā)明者董靈彥, 楊濤, 趙佩裕, 劉青, 張彥輝, 李棟巍, 閻治全, 吳桐, 李娟 申請人:天津陸海石油設備系統(tǒng)工程有限責任公司