一種用于環(huán)境監(jiān)測的氣體采樣和氣體分析儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及檢測領(lǐng)域，尤其涉及用于環(huán)境監(jiān)測的氣體采樣和氣體分析儀。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的分析和檢測氣體的裝置，需要先進(jìn)行現(xiàn)場采樣密封后，經(jīng)過一段很長的時 間將采集到的氣體樣品送到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行氣體組分分析和檢測，傳統(tǒng)的檢測儀器采用的是采 樣與分析和檢測分開進(jìn)行，在氣體運(yùn)送的過程中，可能出現(xiàn)由于密封程度不夠而使氣體泄 漏的問題，對分析和檢測的準(zhǔn)確度有影響；此外，傳統(tǒng)的氣體分析檢測設(shè)備體積大，制造成 本高，且不能便攜式攜帶。因此，亟需一種既有采樣功能，又能分析和檢測從采樣裝置進(jìn)入 的氣體樣品的儀器裝置，除此之外，還要方便攜帶的采樣和分析裝置。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 針對上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供，解決采樣裝置和分析檢測裝置不能結(jié) 合為一體而造成的費(fèi)時和不能便攜式攜帶的技術(shù)問題。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種用于環(huán)境監(jiān)測的氣體 米樣和氣體分析儀，其特征是：包括外殼，外殼內(nèi)容納著入口部分、電離部分、分析部分、檢 測部分和高真空泵；入口部分包括用于采集氣體樣品的為平面的高真空密封膜，高真空密 封膜的表面設(shè)置有與之垂直的納米孔，納米孔沿著高真空密封膜的軸線布置，通過具有高 定位功能的離子束沖蝕形成；電離部分位于入口部分一側(cè)，包括具有電子沖擊的高真空密 封電離室、電離件和靜電透鏡，高真空密封電離室設(shè)置有高真空密封外殼和用于氣體樣品 入口的第一入口孔，第一入口孔通過高真空密封膜和外部環(huán)境分隔，高真空密封電離室通 過第一入口孔與高真空密封膜相連；高真空密封膜通過高真空密封接頭和管道與高真空密 封電離室相連；電離件分別對稱設(shè)置于高真空密封電離室上下兩端；靜電透鏡位于高真空 密封電離室的一側(cè)，呈開口向下的E型，設(shè)置在高真空密封電離室的離子源和分析部分之 間的過渡區(qū)域，靜電透鏡中央為第二出口孔，被高真空密封電離室電離的氣體通過第二出 口孔流出至分析部分；分析部分位于電離部分旁側(cè)，包括用于分析氣體成分的串聯(lián)四級桿 裝置；檢測部分位于分析部分旁側(cè)，包括用于檢測氣體樣品濃度的檢測器；所述高真空泵 設(shè)置于外殼上。
[0005] 優(yōu)選地，所述納米孔的直徑為IOnm~500nm，納米孔的數(shù)量為1個或10~100 個；所述高真空密封膜的表面一側(cè)長度為100 μ m，厚度為IOOnm ;所述第二出口孔的直徑為 Imm~IOmm ;所述第一入口孔長2~3mm。
[0006] 優(yōu)選地，所述高真空密封接頭為粘合劑、環(huán)、金屬或VITON?墊片；所述電離件 為電離燈絲、激光源、放射源、靜態(tài)等離子體噴霧電離裝置或射頻裝置；所述檢測器為法拉 第杯檢測器、掃描電鏡或通道倍增器檢測器；所述高真空泵是離子泵。
[0007] 和傳統(tǒng)的分析儀相比，本實(shí)用新型的入口部分簡化為設(shè)置有一個高真空密封膜， 不僅簡化了設(shè)備，而且還節(jié)省了成本；此外，高真空泵可以用一個簡單的離子泵，使氣體分 子流有限的流動穿過高真空密封膜；所述高真空密封膜上設(shè)置的納米孔和高真空電離室的 采樣容積大幅度減少了與采樣裝置相關(guān)聯(lián)的響應(yīng)時間，顯著的降低了在有腐蝕性氣體存在 的情況下設(shè)備的劣化問題，因此具有很大優(yōu)勢，高真空密封膜提供了納米孔，因此能實(shí)現(xiàn)極 大地簡化儀器外形，并由此能夠?qū)崿F(xiàn)作為便攜式取樣分析配置的設(shè)備。
【附圖說明】
[0008] 圖1為本實(shí)用新型示意圖。
[0009] 其中：入口部分11a、電離部分11b、分析部分11c、檢測部分IlcU高真空泵21、電 離件33、串聯(lián)四級桿裝置37、檢測器39、外殼41、氣體分析儀51、采樣裝置53、高真空密封 外殼55、第一入口孔59、第二出口孔61、高真空密封膜63。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 下面結(jié)合附圖所描述的實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0011] -種用于環(huán)境監(jiān)測的氣體米樣和分析儀，包括外殼41，外殼41內(nèi)容納著入口部分 11a、電離部分lib、分析部分11c、檢測部分Ild和高真空泵21。
[0012] 入口部分Ila用于采集氣體樣品，包括高真空密封膜63,本實(shí)施例采用高真空密 封膜63采樣；高真空密封膜63基本上是平面，設(shè)置有一個或多個具有納米級直徑的納米 孔，納米孔沿著高真空密封膜63的基本上為直線的軸線布置，所述納米孔的橫截面均勻， 且基本上相對垂直于高真空密封膜63表面，該孔的直徑為IOnm~500nm之間，優(yōu)選為 20nm~30nm，該真空密封膜63基本上不能滲透氣流，但氣體能通過納米孔，優(yōu)選的納米孔 的數(shù)量為一個或有限數(shù)量的納米孔（10~100個納米孔）；高真空密封膜63的表面的形狀 可為正方形或其他形狀，其表面一側(cè)長100 μ m，厚度為IOOnm ;進(jìn)一步的，高真空密封膜63 由陶瓷、金屬、半導(dǎo)體材料或是上述組合制成，通過具有高定位功能的離子束沖蝕形成納米 孔。
[0013] 電離部分Ilb位于入口部分Ila-側(cè)，包括具有EI電離沖擊類型的電離室57、電 離件33和靜電透鏡35,該高真空密封電離室57設(shè)置有一個高真空密封外殼55和第一入 口孔59,第一入口孔59通過高真空密封膜63和外部環(huán)境分隔，高真空密封電離室57通過 第一入口孔59和高真空密封膜63相連，第一入口孔59長2~3mm，用于氣體樣品入口； 高真空密封膜63通過合適的高真空密封接頭，例如粘合劑、環(huán)、金屬或VITON墊片和管道與 高真空密封電離室57相連；電離件33分別對稱設(shè)置于高真空密封電離室57上下兩端，該 電離件33是電離燈絲、激光源、放射源、靜態(tài)等離子體噴霧電離裝置或射頻裝置；靜電透鏡 35位于高真空密封電離室57-側(cè)，其為開口向下的E型，設(shè)置在高真空密封電離室57的離 子源和分析部分Ilc之間的過渡區(qū)域，靜電透鏡35中央為第二出口孔61，被高真空密封電 離室57電離的氣體通過第二出口孔61流出至分析部分Ilc ;第二出口孔61的直徑為毫米 級，優(yōu)選為1mm~IOmm ;分析部分Ilc位于電離部分Ilb旁側(cè)，包括串聯(lián)四級桿裝置37 ;檢 測部分Ild位于分析部分Ilc旁側(cè)，包括檢測器39,該檢測器39為法拉第杯檢測器、掃描電 鏡或通道倍增器檢測器。
[0014] 高真空泵21設(shè)置于氣體分析儀51的外殼41上，以便于分析部分Ilc和檢測部分 Ild的放電，該高真空泵21是一個離子泵或具有類似功能的泵。
[0015] 和傳統(tǒng)的分析儀相比，本實(shí)用新型的入口部分Ila基本上只簡化為設(shè)置有一個高 真空密封膜63,不僅簡化了設(shè)備，而且還節(jié)省了成本；此外，高真空泵21可以用一個簡單的 離子泵，使氣體分子流有限的流動穿過高真空密封膜63 ;所述高真空密封膜63上設(shè)置的納 米孔和高真空電離室57的采樣容積大幅度減少了與采樣裝置53相關(guān)聯(lián)的響應(yīng)時間，顯著 的降低了在有腐蝕性氣體存在的情況下設(shè)備的劣化問題，因此具有很大優(yōu)勢，高真空密封 膜提供了納米孔，因此能實(shí)現(xiàn)極大地簡化儀器外形，并由此能夠?qū)崿F(xiàn)作為便攜式取樣分析 配置的設(shè)備。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于環(huán)境監(jiān)測的氣體采樣和氣體分析儀，其特征是：包括外殼，外殼內(nèi)容納著 入口部分、電離部分、分析部分、檢測部分和高真空泵；入口部分包括用于采集氣體樣品的 為平面的高真空密封膜，高真空密封膜的表面設(shè)置有與之垂直的納米孔，納米孔沿著高真 空密封膜的軸線布置，通過具有高定位功能的離子束沖蝕形成；電離部分位于入口部分一 偵L包括具有電子沖擊的高真空密封電離室、電離件和靜電透鏡，高真空密封電離室設(shè)置有 高真空密封外殼和用于氣體樣品入口的第一入口孔，第一入口孔通過高真空密封膜和外部 環(huán)境分隔，高真空密封電離室通過第一入口孔與高真空密封膜相連；高真空密封膜通過高 真空密封接頭和管道與高真空密封電離室相連；電離件分別對稱設(shè)置于高真空密封電離室 上下兩端；靜電透鏡位于高真空密封電離室的一側(cè)，呈開口向下的E型，設(shè)置在高真空密封 電離室的離子源和分析部分之間的過渡區(qū)域，靜電透鏡中央為第二出口孔，被高真空密封 電離室電離的氣體通過第二出口孔流出至分析部分；分析部分位于電離部分旁側(cè)，包括用 于分析氣體成分的串聯(lián)四級桿裝置；檢測部分位于分析部分旁側(cè)，包括用于檢測氣體樣品 濃度的檢測器；所述高真空泵設(shè)置于外殼上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于環(huán)境監(jiān)測的氣體采樣和氣體分析儀，其特征是：所 述納米孔的直徑為IOnm~500nm，納米孔的數(shù)量為1個或10~100個；所述高真空密封膜 的表面一側(cè)長度為100 μ m，厚度為IOOnm ;所述第二出口孔的直徑為1mm~IOmm ;所述第一 入口孔長2~3mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于環(huán)境監(jiān)測的氣體采樣和氣體分析儀，其特征是：所 述高真空密封接頭為粘合劑、環(huán)、金屬或VITON?墊片；所述電離件為電離燈絲、激光源、 放射源、靜態(tài)等離子體噴霧電離裝置或射頻裝置；所述檢測器為法拉第杯檢測器、掃描電鏡 或通道倍增器檢測器；所述高真空泵是離子泵。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于環(huán)境監(jiān)測的氣體采樣和氣體分析儀，包括外殼，外殼內(nèi)部有入口部分、電離部分、分析部分、檢測部分和高真空泵；入口部分有用于采集氣體樣品高真空密封膜；電離部分包括設(shè)有高真空密封外殼和第一入口孔的高真空密封電離室、電離件和靜電透鏡，高真空密封電離室通過第一入口孔和高真空密封膜相連作于樣品入口；電離件于高真空密封電離室兩端；靜電透鏡設(shè)置在高真空密封電離室和分析部分之間的過渡區(qū)域，靜電透鏡中央為用于氣流通過的第二出口孔；分析部分包括串聯(lián)四級桿裝置；檢測部分包括檢測器；高真空泵于外殼上用于分析部分和檢測部分的放電。
【IPC分類】G01N27-64, G01N1-22
【公開號】CN204462074
【申請?zhí)枴緾N201520059945
【發(fā)明人】王紅梅, 黃進(jìn)財(cái), 廖建飛, 尹海昌, 陳明芳, 李永祥, 陳斗雪
【申請人】廣東科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院, 珠海因爾科技有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年1月28日