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专利名称：自动平移升降式捕集解吸装置及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种捕集解吸装置，尤其涉及一种自动平移升降式捕集解吸装置，用于溶液样品中低浓度、高挥发性有机污染物的捕集、富集，并可实现在任意温度条件下进行捕集、解吸、清洗、活化等自动操作功能，并提及该装置的制作方法。
背景技术：
传统的吹扫捕集器使用的捕集管通常为一支10 30cm长的玻璃或不锈钢管，管内填充有特定的吸附剂，这种捕集管对吹扫气中有机物的捕集，通常是在常温下进行的。然而，一些有机物质由于其特殊的物理性质，在常温下难以被捕集管内的吸附剂所吸附，导致捕集效率下降。为了满足正常的工作需要，人们通常使用液氮、干冰等作为制冷剂，将捕集管放入盛有液氮或干冰的冷阱中，低温捕集完成后，移除冷阱，将捕集管放入热解吸装置中进行升温解吸操作。这种低温捕集、高温解吸的操作方式由于受到操作过程的不连续性限制，使样品测定的重复性、准确性受到影响；或者受到制冷剂液氮或干冰供应的限制，常常不能及时完成测定工作。另外，该操作需要人工多次对物件的移动，不易实现自动化操作、难以满足现场无人值守的实时检测的需要。随着科学技术的发展，人们对生态保护、环境检测中的各类监测仪器性能的要求不断提高，尤其是要求一些仪器能够自动化运行、一些仪器能够船载使用。传统的捕集装置虽然能满足船载使用，但对于批量的样品检测、船载监测系统、自动化程度要求高的场合，传统的吹扫捕集解吸装置无法满足分析结果的可靠性和准确性的要求。此外，由于受到制冷剂液氮或干冰供应的限制，当一艘行驶在海洋上或需要低温条件时，这种捕集装置也不能满足要求。

发明内容
本发明的目的在于解决目前国内现有技术和设计原理在该领域内的缺陷和不足，提供了一种自动平移升降式捕集解吸装置，利用制冷组件提供低温捕集条件，利用制热组件提供高温解吸条件，制冷组件与制热组件独立设计，任意设定低温捕集、高温解吸的工作温度，电机组件提供一体化、自动化的操作，无需制冷剂，实现对不同挥发性有机污染物的有效捕集与解吸，并可满足批量样品在线检测的自动平移升降式捕集解吸装置。本发明的目的还在于提供上述自动平移升降式捕集解吸装置的制作方法，以使这种自动平移升降式捕集解吸装置满足上述要求。本发明的目的是由以下技术方案实现的，研制了一种自动平移升降式捕集解吸装置，该装置由制冷组件I、2，制热组件5、6，固定架3、7，捕集盒9，电机组件4、8、11、12组成，其特征在于制冷组件I导冷面向上设置在固定架3底部，制冷组件2导冷面向下放置在制冷组件I上方；制热组件5导热面向上设置在固定架7底部，制热组件6导热面向下放置在制热组件5上方；在制冷组件I与制热组件5之间安装隔热块10 ;捕集盒9放置在制冷组件I或制热组件5上；电机组件4固定在a位置，牵引钢丝与制冷组件2连接，电机组件4控制制冷组件2升降滑动；电机组件8固定在b位置，牵引钢丝与制热组件6连接，电机组件8控制制热组件6升降滑动；电机组件11、12分别固定在c、d位置，牵引钢丝与捕集盒9连接，电机组件11、12控制捕集盒9平移滑动。所述的制冷组件1、2在制冷面分别嵌入半导体制冷片、导冷片，在散热面分别安装散热片、风扇，在制冷组件1、2的等温区分别安装温度传感器，温度传感器共同与外置的温度控制器连接，制冷温度为0°C _80°C。所述的制热组件5、6在制热面分别嵌入热敏电阻片、导热片，在反面设置一个保温片，整体外铸铝合金，在制热组件5、6的等温区分别安装温度传感器，温度传感器共同与外置的温度控制器连接，制热温度50°C 250°C。所述的固定架3、7由十二根不锈钢棒和八个立体连接件制作成立方体架，固定架3与制冷组件1、2匹配；固定架7与制热组件5、6匹配。所述的捕集盒9是将装有吸附剂的U形捕集管两边紧贴导热片置入铝合金盒，铝合金盒的一侧有三个小孔，中间的小孔连接牵引钢丝，旁边两个小孔为U形捕集管两端的接口，铝合金盒的另一侧小孔连接牵引钢丝。所述的电机组件4、8分别为微型升降电机，设有限位保护。所述的电机组件11、12分别为微型平移电机，设有限位保护。本发明为了确保上述技术更好的实现，提供了自动平移升降式捕集解吸装置的制作方法，具体步骤如下①、设计加工制冷组件、温度控制及电路系统的连接；②、设计加工制热组件、温度控制及电路系统的连接；③、设计加工电机组件、限位保护及电路系统的连接；④、制备上述装置各组件模具；⑤、将④过程制备的各组件模具进行压铸成型或其他加工成型；⑥、将上述各组件组装成型。本发明的特点与有益效果是制冷组件与制热组件独立设计，可以任意设定低温、高温的工作温度，电机组件提供一体化、自动化的操作，实现对不同挥发性有机污染物的有效捕集与解吸，并可满足大批量样品的在线检测。


图I为本发明安装示意图；图2为本发明捕集初始状态示意图；图3为本发明捕集状态示意图；图4为本发明解吸初始状态示意图；图5为本发明解吸状态示意图。
具体实施例方式参见图I-图5，本发明研制了一种自动平移升降式捕集解吸装置，具体步骤如下该装置由制冷组件I、2，制热组件5、6，固定架3、7，捕集盒9，电机组件4、8、11、12组成，其特征在于制冷组件I导冷面向上设置在固定架3底部，制冷组件2导冷面向下放置在制冷组件I上方；制热组件5导热面向上设置在固定架7底部，制热组件6导热面向下放置在制热组件5上方；在制冷组件I与制热组件5之间安装隔热块10 ;捕集盒9放置在制冷组件I或制热组件5上；电机组件4固定在a位置，牵引钢丝与制冷组件2连接，电机组件4控制制冷组件2升降滑动；电机组件8固定在b位置，牵引钢丝与制热组件6连接，电机组件8控制制热组件6升降滑动；电机组件11、12分别固定在c、d位置，牵引钢丝与捕集盒9连接，电机组件11、12控制捕集盒9平移滑动。所述的制冷组件1、2在制冷面分别嵌入半导体制冷片、导冷片，在散热面分别安装散热片、风扇，在制冷组件1、2的等温区分别安装温度传感器，温度传感器共同与外置的温度控制器连接，制冷温度为0°C _80°C。所述的制热组件5、6在制热面分别嵌入热敏电阻片、导热片，在反面设置一个保温片，整体外铸铝合金，在制热组件5、6的等温区分别安装温度传感器，温度传感器共同与外置的温度控制器连接，制热温度50°C 250°C。
所述的固定架3、7由十二根不锈钢棒和八个立体连接件制作成立方体架，固定架3与制冷组件1、2匹配；固定架7与制热组件5、6匹配。所述的捕集盒9是将装有吸附剂的U形捕集管两边紧贴导热片置入铝合金盒，铝合金盒的一侧有三个小孔，中间的小孔连接牵引钢丝，旁边两个小孔为U形捕集管两端的接口，铝合金盒的另一侧小孔连接牵引钢丝。所述的电机组件4、8分别为微型升降电机，设有限位保护。所述的电机组件11、12分别为微型平移电机，设有限位保护。本发明为了确保上述技术更好的实现，提供了自动平移升降式捕集解吸装置的制作方法，具体步骤如下①、设计加工制冷组件、温度控制及电路系统的连接；②、设计加工制热组件、温度控制及电路系统的连接；③、设计加工电机组件、限位保护及电路系统的连接；④、制备上述装置各组件模具；⑤、将④过程制备的各组件模具进行压铸成型或其他加工成型；⑥、将上述各组件组装成型。本发明参见附图具体工作状态如下所述装置处于捕集初始状态(图2)，开启制冷组件1、2，设定捕集温度(根据需要可设定温度范围0°c -80°c )，捕集盒9处于A位。启动电机组件4，制冷组件2沿固定架3向下移动，制冷组件1、2上下紧贴捕集盒9，装置处于捕集状态(图3)，电机组件4自动关闭；此时，样品气体进入捕集管，挥发性有机污染物被吸附剂捕集，剩余载气从捕集管的出口排出，捕集完成，启动电机组件4，制冷组件2沿固定架3向上移动至捕集初始状态(图2)，电机组件4自动关闭。启动电机11、12，将捕集盒9从A位平移至B位，电机组件11、12自动关闭。开装置处于解吸初始状态(图4)，开启制热组件5、6，设定解吸温度(根据需要可设定温度范围50°C 250°C )，捕集盒9处于B位。启动电机组件8，制热组件6沿固定架7向下移动，制热组件5、6上下紧贴捕集盒9，装置处于解吸状态(图5)，电机组件8自动关闭；此时，有机污染物在设定温度解吸脱附，在载气的推动下离开捕集管，进入检测系统，解吸结束，启动电机组件8，制热组件6沿固定架7向上移动至解吸初始状态(图4)，电机组件8自动关闭，完成捕集解吸过程。
另外，本发明并不意味着被示意图及说明书所局限，在没有脱离设计宗旨及其原理的前提下可以有所变化。
权利要求
1.自动平移升降式捕集解吸装置，该装置由制冷组件(1、2)，制热组件(5、6)，固定架(3、7)，捕集盒(9)，电机组件(4、8、11、12)组成，其特征在于制冷组件(I)导冷面向上设置在固定架(3)底部，制冷组件(2)导冷面向下放置在制冷组件(I)上方；制热组件(5)导热面向上设置在固定架(7)底部，制热组件(6)导热面向下放置在制热组件(5)上方；在制冷组件(I)与制热组件(5)之间安装隔热块(10);捕集盒(9)放置在制冷组件(I)或制热组件(5)上；电机组件(4)固定在(a)位置，牵引钢丝与制冷组件(2)连接，电机组件4控制制冷组件⑵升降滑动；电机组件⑶固定在(b)位置，牵引钢丝与制热组件(6)连接，电机组件⑶控制制热组件(6)升降滑动；电机组件(11、12)分别固定在(c、d)位置，牵引钢丝与捕集盒(9)连接，电机组件(11、12)控制捕集盒(9)平移滑动。
2.根据权利要求I所述的自动平移升降式捕集解吸装置，其特征在于所述的制冷组件(1、2)在制冷面分别嵌入半导体制冷片、导冷片,在散热面分别安装散热片、风扇，在制冷组件(1、2)的等温区分别安装温度传感器，温度传感器共同与外置的温度控制器连接，制冷温度为(TC -80°C。
3.根据权利要求I所述的自动平移升降式捕集解吸装置，其特征在于所述的制热组件(5、6)在制热面分别嵌入热敏电阻片、导热片，在反面设置一个保温片，整体外铸铝合金，在制热组件(5、6)的等温区分别安装温度传感器，温度传感器共同与外置的温度控制器连接，制热温度50°C 250°C。
4.根据权利要求I所述的自动平移升降式捕集解吸装置，其特征在于所述的固定架(3,7)由十二根不锈钢棒和八个立体连接件制作成立方体架，固定架(3)与制冷组件(1、2)匹配；固定架(7)与制热组件(5、6)匹配。
5.根据权利要求I所述的自动平移升降式捕集解吸装置，其特征在于所述的捕集盒(9)是将装有吸附剂的U形捕集管两边紧贴导热片置入铝合金盒，铝合金盒的一侧有三个小孔，中间的小孔连接牵引钢丝，旁边两个小孔为U形捕集管两端的接口，铝合金盒的另一侧小孔连接牵引钢丝。
6.根据权利要求I所述的自动平移升降式捕集解吸装置，其特征在于所述的电机组件(4、8)分别为微型升降电机，设有限位保护。
7.根据权利要求I所述的自动平移升降式捕集解吸装置，其特征在于所述的电机组件(11、12)分别为微型平移电机，设有限位保护。
8.根据权利要求I或2或3或4或5或6或7所述的自动平移升降式捕集解吸装置制作方法如下 ①、设计加工制冷组件、温度控制及电路系统的连接； ②、设计加工制热组件、温度控制及电路系统的连接； ③、设计加工电机组件、限位保护及电路系统的连接； ④、制备上述装置各组件模具； ⑤、将④过程制备的各组件模具进行压铸成型或其他加工成型； ⑥、将上述各组件组装成型。
全文摘要
本发明提供一种自动平移升降式捕集解吸装置，该装置由制冷组件、制热组件、固定架、捕集盒、电机组件组成。利用制冷组件提供低温捕集条件，利用制热组件提供高温解吸条件。其制作方法为设计加工制冷组件、温度控制及电路系统的连接；设计加工制热组件、温度控制及电路系统的连接；设计加工电机组件、限位保护及电路系统的连接；制备各组件模具，将各组件模具进行压铸或其他加工，并将各组件组装成型。本发明采用制冷组件与制热组件独立设计，装置可设定0℃～-80℃低温捕集、50℃～250℃高温解吸的工作温度，电机组件提供一体化、自动化的操作，无需制冷剂，实现对不同挥发性有机污染物的有效、快速地捕集与解吸，并可满足批量样品在线检测。
文档编号G01N1/42GK102735523SQ201110088439
公开日2012年10月17日 申请日期2011年3月29日 优先权日2011年3月29日
发明者何鹰, 张栋, 王保栋, 王艳君, 郑晓玲 申请人:国家海洋局第一海洋研究所