[实用新型]一种质谱仪气体进样的流量控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种质谱仪气体进样的流量控制系统，属于质谱仪进样流量控制技术领域。

背景技术

质谱仪是进行质谱分析的仪器，根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理，按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的仪器。工业质谱仪应用于现代科学研究、地质、石油、医学、环保、农业等多个领域的重要检测工具，一般是在线不间断使用，进行实时监测。

质谱仪一般由样品引入系统、离子源、质量分析器、检测器、数据处理系统等部分组成。目前，质谱仪的主要进样方式有：直接导入法、分压分流法、浓缩法等。

样品进入进样系统后，受真空腔内真空梯度的作用被直接引入到离子源中离子化，所产生的信号大小与进样量成正比。而进样量由气体的流量决定，因此保证样品的流量稳定是保证进样量的关键。

过程质谱仪一般用于气体成分的长期监测，对仪器的长期稳定性要求较高。而过程质谱的样品主要为气体，受温度、压力等因素的影响十分明显，所以一种能够精确控制进样流量的系统是十分必要的。

传统的质谱仪流量控制方法多是在进入真空系统前加稳压阀及质量流量计，这种方法虽行之有效，但成本高，对设计加工要求也较高，针对不同气体须采用种类不同加稳压阀和质量流量计，受样品种类的限制较严重，使得流量控制系统的通用性较差。

发明内容

本实用新型需要解决的技术问题是：现有的质谱仪，其气体进样时，采用稳压阀和质量流量计的方式进行进样流量控制，成本、设计加工要求均较高；而且针对不同气体的通用性较差。

本实用新型旨在提供一种结构简单、易于加工、可靠性高的质谱仪气体进样控制系统，精确控制质谱仪进样流量，并采取以下技术方案：

一种质谱仪气体进样的流量控制系统，包括温控壳体6，所述温控壳体6内设有压力控制模块；所述压力控制模块包括三通转换接头1，所述三通转换接头1的进口端与进样电磁阀2连通，进样电磁阀2与外部的气体样品连通；所述三通转换接头1的第一出口端与压力平衡电磁阀3连通，所述压力平衡电磁阀3与外部的压力稳定装置9连通；所述三通转换接头1的第二出口端同时与外部的离子腔5及排气电磁阀4连通，所述排气电磁阀4与外部的清洗真空泵连通。

进一步的，所述三通转换接头1的进口端与进样电磁阀2之间还设有限流毛细管7。

进一步的，所述离子腔5与真空泵连通。

进一步的，所述温控壳体6呈圆筒形或矩形体形。

温控壳体6是指在整个进样系统上加载的温度控制系统，精确控制系统内部温度在1℃以内波动。

压力控制模块是指在进样阀与离子腔之间通过三通转换接头1连接，该三通转换接头1经电磁阀分别与真空腔、气源和压力稳定装置9相连。引入气体样品后，经限流毛细管7，再经过三通转换接头1，分成两路分别连接离子腔5及压力稳定装置9。

采样过程中，压力平衡电磁阀3处于开启状态，排气电磁阀4处于关闭状态，保证管路中压力与压力稳定装置9中压力相同，在系统温度及管路直径不变的情况下，即能保证进样流量不变，进而保证进样量不变。

排气电磁阀4用于对管路的清洗，当清洗过程中，压力平衡电磁阀3处于关闭状态，进样电磁阀2及排气电磁阀4处于开启状态。

附图说明

图1为本实用新型质谱仪进样气体流量控制系统的结构示意图。

图中：1.三通转换接头，2.进样电磁阀，3.压力平衡电磁阀，4.排气电磁阀，5.离子腔，6.控温壳体，7.限流毛细管，8.限流毛细管，9.压力稳定装置。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

参见图1，图1表示了高精度质谱仪气体进样的流量控制系统，包括一个温控壳体6和压力控制模块。压力控制模块的核心是一个三通转换接头1，该三通转换接头1包括一个进气口和两个出气口，进气口经进样电磁阀2与气源相连、两个出气口分别经压力平衡电磁阀3和排气电磁阀4分别与压力稳定装置和真空腔5相连。

样品引入气体流量控制系统后，经限流毛细管7，到达三通阀1后，分成两路分别连接离子腔5及压力稳定装置9。

采样过程中，进样电磁阀2及压力平衡电磁阀3处于开启状态，排气电磁阀4处于关闭状态。

冲洗过程中，进样电磁阀2及排气电磁阀4处于开启状态，压力平衡电磁阀3处于关闭状态；

质谱仪运行过程中，各电磁阀的开启与关闭状态由质谱仪专用软件控制，采样时压力平衡电磁阀3的开启能够保证管路中压力与压力稳定装置9中的压力一致，并保持稳定，保证了离子腔5与三通转换接头1的压力差不变，在系统温度及管路直径不变的情况下，即能保证进样流量不变，进而保证了质谱仪的进样量不变，大大提高了过程质谱仪的长期稳定性。