[实用新型]一种全自动顶空进样装置

说明书

本实用新型公开了一种全自动顶空进样装置，包括执行机构、驱动装置、温度控制装置、和工业计算机(IPC)。执行机构由固定在工作台上的两组精密旋转定位机构A和B组成，其中样品盘固定在A上，加热盘固定在B上，A和B分别由两个步进电机驱动。IPC将用户调用的分析方法解释成执行机构的控制逻辑，并控制两个步进电机产生相对运动，实现样品盘孔位和加热盘孔位对准，确保顶空瓶按照确定时序进入加热盘。由于加热盘上安装加热模块和温度传感器，为解决加热盘旋转运动过程中的导线缠绕问题，设计由铜环和铍铜片组成的信号传输装置，实现旋转机构和温控装置的结构解耦。

技术领域

本实用新型属于仪器仪表领域，尤其涉及一种全自动顶空进样装置。

背景技术

顶空分析技术是气相色谱法中一种方便快捷的样品前处理方法，其原理是将待测样品置入一密闭的容器中，通过加热升温使挥发性组分从样品基体中挥发出来，在气液(或气固) 两相中达到平衡，直接抽取顶部气体进行色谱分析，从而检验样品中挥发性组分的成分和含量。

顶空分析技术的检测流程是：一定量的样品(固体或液体)装入顶空样品瓶内密封，样品瓶在顶空进样器的平衡炉内达到一定温度下的相平衡(气液平衡或者气固平衡)，再通过顶空进样器的进样系统将平衡在样品瓶顶部空间的气相导入样品环中，再通过顶空进样器的载气将样品环中的气体吹入气相色谱的进样口，再通过气相色谱仪的色谱柱和检测器实现分离检测。

1962年，Beckman仪器公司出台了世界上第一台手动顶空进样器。1967年，PerkinElmer 公司推出了世界上第一台自动化顶空进样器。顶空分析技术得到飞速发展，国内外出现了大量全自动顶空取样器相关产品。当前此类产品的执行机构绝大部分均采用如下设计方案：顶空瓶放置于样品盘上，并可跟随样品盘旋转运动到设定位置，一个三自由度的机械手从设定位置抓取顶空瓶，并放入平衡箱恒温平衡处理。此设计方案需要有四轴电机控制，包括1轴的顶空盘旋转运动和3轴的三自由度的机械手控制。这无疑增加系统成本，造成全自动顶空取样器产品价格昂贵。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种全自动顶空进样装置，通过机构优化设计，使得顶空瓶进入平衡箱的动作只需2轴电机控制即可完成，从而达到降低系统成本目的。

本实用新型通过下述技术方案实现：

1、一种全自动顶空进样装置：

包括执行机构、驱动装置、温度控制装置、和工业计算机(IPC)。执行机构由固定在工作台上的两组精密旋转定位机构A和B组成，其中样品盘固定在A上，平衡箱固定在B上，A和B分别由两个步进电机驱动。IPC将用户调用的分析方法解释成执行机构的控制逻辑，并控制两个步进电机产生相对运动，实现样品盘孔位和平衡箱孔位对准，确保顶空瓶按照确定时序进入加热盘。由于平衡箱上安装加热模块和温度传感器，为解决平衡箱旋转运动过程中的导线缠绕问题，设计由铜环和铍铜片组成的信号传输装置，实现执行机构和温度控制装置的结构解耦。

2、所述的一种全自动顶空进样装置，执行机构的设计：

(1)、执行机构由固定在工作台上的两组精密旋转定位机构A和B组成；

(2)、精密旋转定位机构A包括步进电机、减速器、样品盘托架以及可放置36个顶空瓶的样品盘构成；

(3)、精密旋转定位机构B包括步进电机、减速器、加热盘托架以及可放置9个顶空瓶的平衡箱构成；

(4)、精密旋转定位机构A和B可在IPC控制下产生相对运动，实现平衡箱孔位和样品盘孔位对准，确保顶空瓶能按照设定时序准确落入平衡箱，实现恒温处理。

3、所述的一种全自动顶空进样装置，执行机构和温度控制装置的结构解耦设计：