专利名称：氯硅烷类液体自动取样装置的制作方法
技术领域：
本发明属于色谱分析技术领域，具体涉及ー种氯硅烷类液体自动取样装置。
背景技术：
近几年多晶硅和有机硅行业高速发展。中控物料氯硅烷类样品的取样分析一直是困扰生产企业的问题之一。目前国内对这类样品的取样方法大致分为两类ー是直接取样，直接取样的成本是最低廉，但是取样时，样品会挥发水解，对周边设备造成腐蚀和取样人员人身伤害；取样过程中样品容易失真，分析数据的可信度差。ニ是钢瓶取样，钢瓶取样可以实现密闭取样，但钢瓶一般为不锈钢材质，本身价格比较贵而且笨重，取样的效率低，每人毎次一般最多只能取3-4个样品，取样操作劳动负荷较大。在氯硅烷类杂质元素含量分析方面需对样品进行预处理，钢瓶取样对该样品预处理操作上会带来不便。
鉴于以上氯硅烷类液体取样种种实际问题，我们需针对样品开发出ー种成本较低，使用轻便高效、安全环保的取样、进样装置。
发明内容
(一)发明目的为解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供ー种成本较低、自动化程度高，操作简单，操作者劳动负荷小的氯硅烷类液体自动取样装置。技术方案为达到上述目的，本发明的技术方案以如下方式实现氯硅烷类液体自动取样装置，包括电动切换阀、多通电动开关阀、电动开关阀、样品瓶、带按钮开关的控制器、取样箱，其特征还包括带吹扫的阀箱和带针头管线，该管线ー端为注射针头，另一端为密封接头；所述电动切換与多通开关阀通过管线相连；电动切換阀与样品瓶通过带针头管线相连，带针头管线的针头刺穿样品瓶盖子上的密封垫；电动切换阀和排废管线相连；带按钮开关的控制器通过信号线与电动切换阀、多通电动开关阀、电动开关阀相连；所有阀和控制器均在阀箱内，所有部件均在取样箱内。所述氯硅烷类液体自动取样装置中电动切换阀有以下四种(I)电动四通切換阀、⑵三通接头和电动四通切换阀组合，⑶两个三通电磁阀的组合、⑷三通接头和两个三通电磁阀的组合；在非取样状态下干燥氮气吹扫带针头管线的方式有两种即开环吹扫和闭环吹扫；开环吹扫就是干燥氮气通过带针头管线的针头直接排空，闭环吹扫就是干燥氮气通过带针头管线通过排废管线排空；当采用闭环吹扫时一般电动切換阀选择(I)和
(3);当采用开环吹扫时一般电动切換阀选择⑵和(4)。所述氯硅烷类液体自动取样装置中多通电动开关阀为两位三通电磁阀、电动三通球阀、电动多通阀组、多岐管�？橹械末`种。当单个取样点取样选用两位三通电磁阀为佳；当使用多取样点取样选用多岐管�？槲�。所述氯硅烷类液体取样装置的电动开关阀为�？偷绱欧�、常闭型电磁阀、电动两通球阀中的ー种。所述氯硅烷类液体自动取样装置中多通电动开关阀、电动开关阀的驱动方式为电动、气动、微电动中的ー种；使用气动方式驱动相对而言更为安全。所述氯硅烷类液体自动取样装置中带按钮开关的控制器，其控制器为继电器、单片机、可编程逻辑控制器中ー种。所述氯硅烷类液体自动取样装置中样品瓶为瓶ロ用垫片密封的瓶子，瓶盖顶部为空心，针头能直接刺穿瓶盖下的密封垫片；瓶ロ为螺ロ或钳ロ ；瓶体的材质一般为玻璃、可溶性聚四氟こ烯(PFA)、聚四氟こ烯(PTFE)、聚全氟こ丙烯(FEP)、聚丙烯(PP);密封垫的材质一般是硅胶加聚四氟こ烯(PTFE)或丁基橡胶加聚四氟こ烯(PTFE)。所述氯硅烷类液体自动取样装置中带针头管线的注射针头与管线之间为密封连 接，另一端的密封接ロ为垫圈加螺纹密封、卡套密封中的ー种。所述氯硅烷类液体自动取样装置中带针头管线的针头与管线之间为密封连接。管线材质一般为聚四氟こ烯(PTFE)、聚全氟こ丙烯(FEP)、可溶性聚四氟こ烯(PFA)、不锈钢等；针头的材质为不锈钢或者其他硬质耐腐蚀材料。所述氯硅烷类液体自动取样装置，其特征在于，所述带吹扫的阀箱内使用干燥气体进行气压吹扫，底部留有2个合适大小的孔，干燥气体能吹扫带针头管线的针头。所述氯硅烷类液体自动取样装置中取样箱正面留有合适大小的透明视窗，便于观察样品瓶的取样情况。有益效果本发明提供的ー种有效的氯硅烷类液体自动取样装置，可以很好地解决氯硅烷类液体的取样的问题。在解决多晶硅、有机硅装置的中控氯硅烷类液体取样分析方面与现有的方法相比具有突出优势，具体优点有自动化程度高使用自动化部件控制管路的切換，有效避免取样人员因误操作导致取样失败或物料走错管线、物料溢出；成本低取样可以就近多点位共用ー个装置，整个エ厂在取样和分析方面的投资成本明显低于现有市场上商品化的氯硅烷类取样站；效率高样品瓶一般为20mL，频率样单人一次性完成取样，取样和进样都是ー键式操作，操作者劳动负荷�。话踩�、环保系统分析时使用样品量少，一般情况取样IOmL即可满足分析需求，并且分析样品直接通过排废管线进入氯硅烷类回收系统，不会造成周围的环境污染、人员伤害和设备腐蚀；物料与空气中的氧气隔绝，即使在夏天也不会发生取样ロ着火；取样可靠因采用干燥氮气充分置換和吹扫，有效避免了氯硅烷类样品与空气和水分接触，从而防止在取样过程中样品失真；为准确而有效地控制生产提供前提。
图I是本发明提供的氯硅烷类液体自动取样装置的实施例I结构示意图，其中I为电动四通切换阀，2为三通接头，3为两位三通电磁阀、4、10、12为干燥氮气管线、5为样品管线、6、7为带针头管线、8为�？偷绱欧�、9为样品瓶、11为排废管线、13为带按钮开关的控制器、14、15、16为信号线、17为阀箱、18为取样箱；
图2是电动四通切换阀在吹扫时的状态；图3是电动四通切换阀在取样时的状态；图4是本发明提供的氯硅烷类液体自动取样装置的实施例2结构示意图，其中20、23、24为两位三通电磁阀；21、29为干燥氮气管线；22为样品管线；25、26为带针头管线；27为样品瓶；28为排废管线；30为带按钮控开关的控制器；31、32、33为信号线；34为阀箱、35为取样箱。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的较佳实施例做进ー步说明。本实施例I提供ー种氯硅烷类液体自动取样装置。具体如下 氯硅烷类液自动取样装置，如图I所示，包括电动四通切换阀I、三通接头2、两位三通电磁阀3、样品瓶9、常开型电磁阀8、带按钮开关的控制器13、带针头管线6、7。所述电动四通切换阀I与三通接头2通过管线10相连；�？偷绱欧�8和三通接头2通过氮气管线10相连；电动四通切换阀I与两位三通电磁阀3通过管线相连；电动四通切换阀I与样品瓶9通过带针头管线6、7相连；电动四通切换阀I和排废管线11相连；带按钮开关的控制器13通过信号线14、15、16与电动四通切换阀I、两位三通电磁阀3、�？偷绱欧�8相连；所有阀1、3、8和带按钮开关的控制器13均在阀箱17内；所有部件都在取样箱18内。带针头管线6、7的管线材质一般选聚四氟こ烯(PTFE)，针头材质为不锈钢；两个针头均插入样品瓶塾下Icm左右为宜。如需对取样装置附近多控制点位进行取样，可将装置中两位三通电磁阀3更换成具有电磁阀控制管路的多岐管�？椋冤`个五管线的多岐管�？槲枚嗥绻苣？槭且桓龆嘟淮Φ牟考溆形甯芟吆鸵桓龉芟撸扛芟呱暇幸桓隽酵ǖ绱欧В梢陨柚闷渲腥我庖桓芟呶瞪ü芟撸霉芟呱系牡绱欧？偷绱欧В黄溆嗨母芟呔饭芟撸霉芟呱系牡绱欧１招偷绱欧�。结合多晶硅エ厂装置中控取样点分布情况，可以采用该多歧管�？槭迪炙母鋈⊙愎灿靡桓鋈⊙爸谩４磁サ目乜刂破�13是由按钮开关和控制器组成；单控制点取样，控制器可选时间继电器；多控制点取样可选择继电器组或可编程逻辑控制器(PLC)，且每个控制点对应ー个按钮开关。样品瓶9为宽ロ螺纹盖样品瓶，配有聚四氟こ烯(PTFE)/硅胶复合样品瓶垫一般分析需求，采用玻璃材质样品瓶；特殊分析需求，如需分析痕量硼和ー些金属元素，可以选用聚丙烯(PP)或可溶性聚四氟こ烯(PFA)材质样品瓶；样品瓶大小一般为20mL左右。电动四通切换阀I的驱动方式为选择气动驱动方式较宜，两位三通电磁阀3、�？偷绱欧�8常闭型电磁阀13的阀体为聚醚醚酮(PEEK)、聚四氟こ烯(PTFE)，采用电动和气动方式驱动均比较安全。取样箱18正面有合适大小的透明的视窗，便于观察样品瓶的取样情況。本实施例2提供ー种氯硅烷类液体自动取样装置。具体如下氯硅烷类液体自动取样装置，如图2所示，包括两位三通电磁阀20、23、24、带针头管线25、26、样品瓶27、带按钮开关的控制器30、。所述两位三通电磁阀23分别通过管线与两位三通电磁阀20、24相连，两位三通电磁阀23的剩下管路接ロ通过带针头管线25与样品瓶27相连；两位三通电磁阀23的一个管路接ロ与排废管线28相连，剩下管路接ロ通过带针头管线26与样品瓶27相连；带按钮开关的控制器30通过信号线31、32、33与两位三通电磁阀20、23、24 ;所有阀20、23、24和带按钮开关的控制器30均在阀箱34内；所有部件都在取样箱35内。实施例 2与实施例I的相同部件，其要求是一致的。实施步骤实施例I步骤如下初始状态时，电动四通阀I的状态如图2所示，两位三通电磁阀3处于关闭状态，管线4的氮气通过电动四通切换阀I进入排废管线12 ;�？偷绱欧�8处于关闭状态，氮气管线10中氮气经过三通接头2从带针头管线7排出，同时该管线氮气还经过电动四通切换阀I从带针头管线6排出；样品瓶预先被氮气充分置換，氮气管线12 —直吹扫阀箱17，氮气从阀箱17底部两个小孔吹出，吹扫正下方的带针头管线6、7的针头。当按动带按钮开关的控制器13上的按钮开关，自动取样程序随之启动延迟数秒后，开启型电磁阀8，在数秒延迟期间，迅速将带针头管线6、7上的针头插入样品瓶9 ;开启两位三通电磁阀3，样品管线5中的样品通过电动四通切换阀I进入排废管线11 ;经过Tl分钟后，关闭两位三通电磁阀3，干燥氮气管线4的氮气通过电动四通切换阀I进入排废管线11 ;经过T2分钟后，开启电动四通切换阀1，使之处于取样状态如图3所示，氮气管线4中氮气通过电动四通切换阀I充分置换样品瓶9 ;经过T3分钟后，开启两位三通电磁阀3，样品管线5中样品经过电动四通切换阀I通过带针头管线进入样品瓶9中，样品瓶9中氮气通过带针头管线7和电动四通切换阀I进入排废管线11 ;经过T4分钟后，关闭两位三通电磁阀3，管线4中氮气将两位三通电磁阀3与电动四通切换阀I中间连接管线的样品吹入样品瓶9 ;经过T5分钟后，迅速取下样品瓶9，装置恢复到初始状态；自动取样程序结束。样品充分置換取样控制点到电动四通切换阀这段管线，使采集的样品具有代表性。多控制点位取样和单控制点位取样的程序是ー样的，只要在带按钮开关的控制器13上有多个按钮，每个按钮和对应的管线、电磁阀均一一对应。通过按按钮来确定采集样品的控制点位。T1、T2、T3、T4、T5为该自动取样装置的带按钮开关的控制器13的控制程序时间參数。实施例2骤如下初始状态时，两位三通电磁阀20、23、24均处于关闭状态，氮气管线21中氮气通过两位三通电磁阀20、23、带针头管线25进入样品瓶27后再通过带针头管线26、两位三通电磁阀24进入排废管线28 ;氮气管线29 —直吹扫阀箱34，氮气从阀箱34底部两个小孔吹出，吹扫正下方的带针头管线25、26的针头。当按动带按钮开关的控制器30上的按钮开关，自动取样程序随之启动开启两位三通电磁阀20、23、24，样品管线22中样品通过两位三通电磁阀20、23、24后直接进入排废管线28，不经过带针头管线25、26 ;经过T6分钟后，关闭两位三通电磁阀20，氮气管线21中氮气直接吹扫两位三通电磁阀23、24的相连管线，进入排废管线28 ;经过17分钟后，关闭两位三通电磁阀23、24同时开启两位三通电磁阀20，样品管线22中样品通过两位三通电磁阀20、23、带针头管线25进入样品瓶27，样品瓶27中的氮气通过带针头管线26、两位三通电磁阀24进入排废管线28 ;经过T8分钟后，关闭两位三通电磁阀20 ;经过T9分钟后，取下样品瓶27，迅速插上新的干净样品瓶，装置恢复到初始状态，自动取样程序结束。T6、I7、T8、T9为该自动取样装置的带按钮开关的控制器30的控制程序时间參数。如果氮气管线中氮气的干燥度不好，需要在管线上加干燥装置；在实际实施中需要考虑到压カ和非正常状况的管路的处理，比如在进入取样站前物料管线上增加事故阀和过滤器、控制器进行堵塞连锁设计等。
以上内容是结合优选的实施例对本发明所做的具体说明，不能认定本发明的具体实施方式
仅限于这些说明。本发明除了应用在多晶硅生产装置中氯硅烷类取样，也可以应用在其他化工装置中类似液体物料的取样，例如有机硅、TDI等。对本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演和变换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.氯娃烧类液体自动取样装置，包括电动切换阀、多通电动开关阀、电动开关阀、样品瓶、带按钮开关的控制器、取样箱，其特征还包括带正压吹扫的阀箱和带针头管线，该管线一端为注射针头，另一端为密封接头；所述电动切換与多通开关阀通过管线相连；电动切换阀与样品瓶通过带针头管线相连，带针头管线的针头刺穿样品瓶盖子上的密封垫；电动切換阀和排废管线相连；带按钮开关的控制器通过信号线与电动切换阀、多通电动开关阀、电动开关阀相连；所有阀和控制器均在阀箱内，所有部件均在取样箱内。
2.根据权利要求I所述氯硅烷类液体自动取样装置中电动切换阀有以下四种(I)电动四通切换阀、(2)三通接头和电动四通切换阀组合，(3)两个三通电磁阀的组合、(4)三通接头和两个三通电磁阀的组合。
3.根据权利要求I所述氯硅烷类液体自动取样装置，其特征在于，所述多通电动开关阀为两位三通电磁阀、电动三通球阀、电动多通阀组、多歧管�？橹械末`种。
4.根据权利要求I所述氯硅烷类液体取样装置，其特征在于，所述电动开关阀为�？� 型电磁阀、常闭型电磁阀、电动两通球阀中的ー种。
5.根据权利要求2和3、4所述氯硅烷类液体自动取样装置，其特征在干，电动切换阀和多通电动开关阀的驱动方式为电动、气动、微电动中的ー种。
6.根据权利要求I所述氯硅烷类液体自动取样装置，其特征在于，所述带按钮开关的控制器，其控制器部分为继电器、单片机、可编程逻辑控制器中ー种。
7.根据权利要求I所述氯硅烷类液体自动样品取样装置，其特征在于，所述样品瓶为瓶ロ采用中孔盖加垫片密封的瓶子，针头能直接刺穿瓶盖下的密封垫片；瓶ロ为螺ロ或钳□。
8.根据权利要求I所述氯硅烷类液体自动取样装置，其特征在于，所述带针头管线的注射针头与管线之间为密封连接，另ー端的密封接ロ为垫圈加螺纹密封、卡套密封中的一种。
9.根据权利要求I所述氯硅烷类液体自动取样装置，其特征在于，所述带吹扫的阀箱内使用干燥气体进行气压吹扫，底部留有2个合适大小的孔，干燥气体能吹扫带针头管线的针头。
10.根据权利要求I所述氯硅烷类液体自动取样装置，其特征在于，所述取样箱正面留有合适大小的透明视窗，便于观察样品瓶中取样情況。
全文摘要
本发明提供了一种氯硅烷类液体自动取样装置，包括电动切换阀、多通电动开关阀、样品瓶、带按钮开关的控制器。所述电动切换阀与三通接头通过管线相连；电动开关阀和三通接头通过管线相连；电动切换阀与多通开关阀通过管线相连；电动切换阀与样品瓶通过带针头管线相连，带针头管线的针头刺穿样品瓶盖子上的密封垫；电动切换阀和排废管线相连；带按钮开关的控制器通过信号线与电动切换阀、多通电动开关阀、电动开关阀相连。本发明提供的技术方案具有自动化程度高、成本低、操作简单、安全环保等优点。
文档编号G01N1/10GK102759459SQ20111010492
公开日2012年10月31日 申请日期2011年4月26日 优先权日2011年4月26日
发明者王志刚 申请人:王志刚
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