[实用新型]光谱分析样品的空气隔离流动采样系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种对化工生产过程中的液体样品进行空气隔离采样的系统装置，所采样品保持与空气隔离并能直接用于光谱仪器的分析。

背景技术

在化工生产领域，通常涉及到化学分析过程，在化学分析过程中，要涉及到样品的采集和利用光谱仪器进行分析。有些样品，如四氯化钛、三氯氢硅等，遇空气中水汽会发生强烈水解，产生氧化物沉淀和氯化氢挥发，所以在生产线上很难进行样品采集并保持样品原状态进入光谱仪器进行分析；

上述例子中的四氯化钛是生产海绵钛（高纯钛）的原料，三氯氢硅是生产多晶硅的原料，其中的许多杂质分析都要借助光谱仪器进行分析，比如采用红外光谱方法分析四氯化钛中的氯氧化钛、三氯乙酰氯、二硫化碳和光气等杂质，以确定四氯化钛生产的工艺流程和产品的质量；

在现有的技术方面，国内外都是采用干燥气体保护的方法，即采用干燥的氮气或氩气通入一种密封的带有手套的箱体中，首先通过不断吹扫以稀释和驱除箱体内的空气，然后将样品引入此箱内，操作人员通过手套将样品装入光谱分析用的液体池内，而后打开箱体取出光谱分析用的液体池；

由于手套箱体积较大，不能保证短时间内干燥的氮气或氩气能够充分地替换掉含有水汽的空气，所以时间消耗长，很难把握采样的时机。再者从光谱分析池体中清除用过后的样品也存在困难，极易造成环境污染。

发明内容

1. 一种用于实现光谱分析所需的液体样品的空气隔离采样的系统装置，该装置包括两个部份：

（1） 采样器（A），其组成主要包括8口两位阀（11）1个和流体进出的快接头2个（9和10），其特征的孔口连接方式为：

8口两位阀（11）的2#口接生产线上样品的来路，1#口接样品回路，3#口和5#口安装快接头（9和10），分别用于联接流动池（B）的快接头（17和18），4#口接通8#口，6#口接干燥气体（如氮气或氩气），7#口接废样管（或瓶），用于排放池体内已用过的液体和吹扫过管路的气体；

（2） 流动池（B），其组成主要包括4口两位阀（12）1个，池芯（19）1个和流体进出的快接头2个(17和18)，其特征的孔口连接方式为：

4口两位阀（12）的1#口（13）和4#口（16）均安装有快接头（17和18），方便与采样器（A）上的3#和5#口分别连接，2#口接池芯（19）的底部接口（20），3#口接池芯（19）的顶部接口（21）；

2.  发明内容1中所涉及到的一种流动池池芯，该池芯的结构特征如下：

（1） 上下流路式的光学透过流动池池芯（简称“池芯”），呈水平圆筒状结构，透光窗片（24）在圆筒（22）的两端，通过螺纹压环（26）、内垫片（23）和外垫圈（25）对池芯(19)进行密封，在靠近一端窗片(24)内侧的上管壁和靠近另一端窗片内侧的下管壁上各有一个流体出入口与管筒内部相通，这两个出入口分别被称为顶部接口（21）和底部接口（20）；

（2） 池芯（19）的最小内径（d）以适合某种光谱仪上样品光束的完全通过，窗片(24)材料类型以适合某种特定分析要求的光波长透过，两端窗片之间的内则距离(L)称为光程长度，其取值决定于所分析样品中某种物质的吸收系数和浓度大小。

本装置的特点在于：

（1） 装置中的管路和池芯（19）内部空间采用干燥气体（如无水氮气、氩气等）进行吹扫和填充，此过程中干燥气体从池芯（19）顶部接口（21）流入，池芯(19)内的原有流体物质（如残留样品）从池芯（19）的底部接口（20）排出；与此相对应，在向池芯(19)内装填液体样品的过程中，液体样品从池芯（19）底部接口（20）注入，池芯(19)内原有的保护气体则从顶部接口（21）排出，也即：“气体上进上出，液体下出下进”，气和液之间成为一种“拉锯式”的互动特征；

（2） 装置中的流动池（B）部份可以在池芯(19)装好样品以后方便地与采样器（A）断开，并继续保持样品与空气隔离；同时保留在流路上的采样器（A），也同样保持样品与空气隔离；

（3） 流动池池芯(19)上装有合适波段的透光窗片(24)，流动池（B）可以直接被用于在某种特定的光谱仪器上进行光谱透过式测量分析，也可以作为装载样品的容器，间接地用于向其它需要样品的分析设备提供样品；

（4） 系统中流过的在线样品，除非专门被关闭，无论何时都一直保持流通状态，即从2#口进，从1#口出，以确保向池芯(19)内装填的样品能够代表当时的生产情况；