[实用新型]一种新结构的毛细管加热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及毛细管气相色谱技术温度控制领域，尤其是涉及毛细柱气相色谱技术应用中对毛细柱温度控制的加热装置。

背景技术

毛细管色谱技术目前已用于各种复杂混合物分析，包括大气及环境污染物质、生物试样、食品、矿物燃料、宇宙物质和一些无机物及金属有机物等。

在毛细管色谱分析技术中毛细管是最核心的装置，对其精准的温度控制是色谱分析技术的基础技术要求。色谱柱温度极限：一根色谱柱通常有两个温度极限，温度下限和温度上限。如果在低于温度下限的条件下实验，得到的色谱峰又圆又宽(柱效降低)。这样不能发挥色谱柱的正常功能。在达到下限温度或者高于下限温度时，得到的色谱峰会有明显的好转。毛细管色谱技术需要对温度进行精准的控制。否则会使测量数据产生巨大误差，甚至损坏毛细柱。

目前对毛细管的加热主要有蒸汽加热或冰水冷却、间壁式管式换热器、板式换热器等。通过对国内外相关文献及资料的检索发现，目前国内外多所高校和研究机构都对毛细管的加热开展了试验研究或理论研究。国内清华大学、博奥生物有限公司、湖南师范大学、国外菲利普莫里斯美国公司等机构都对毛细管加热装置开展了相关研究。清华大学、博奥生物有限公司发明专利CN101004287A，名称为：一种毛细管加热器件，是通过加热器包裹在毛细柱外部对毛细柱进行加热；湖南师范大学申请号为201510409176.7发明专利，名称为：一种新型毛细管加热装置，是通过加热缠绕有毛细管的铝制结构内部从而对毛细管进行加热；国外菲利普莫里斯美国公司发明专利CN1806117A，名称为：用于内燃机中燃料系统的毛细管加热控制和故障监测系统及方法，该方法需在内燃机内利用燃料通过燃料喷射器对毛细管进行加热。

在毛细管色谱分析技术中对毛细管的温度有精准的要求，因此用缠绕包裹的方式对毛细管进行加热的装置难以实现对毛细管的温度均匀精准控制。对于通过加热缠绕有毛细管的铝制结构内部对毛细管加热的方法，此方法对毛细管所在铝制结构加热的加热点稀少，以致调控PWM时加热点的加热区不能保证覆盖毛细管各处，所以难以控制毛细管各处温度都保持一致；同时此方法对毛细管单一的加热方式不能对加热功率进行良好控制；此结构的通风孔只有加热棒的口径大小，过于窄小，所以此方法难以实现迅速升温以及迅速降温。对于在内燃机中对毛细管加热的方法，此方法要求高，一般条件不能达到，所以在内燃机中加热毛细管的方法不能自由使用，难以普及。

综上所述，针对毛细管加热均匀，温度难以准确控制的要求，本实用新型提出了一种新结构的毛细管加热的方法。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种新结构的毛细管加热的方法。

一种新结构的毛细管加热装置，由底板，盒体，陶瓷柱，下螺钉，底层固定盖，导热外结构，温度传感器，温度传感器引线，导热内结构，毛细管，顶层固定盖，上螺钉，加热棒，顶板组成。

本实用新型公开了一种新结构的毛细管加热装置。其特征在于：导热内结构插入导热外结构中，通过上螺钉、下螺钉分别和顶层固定盖、底层固定盖连接固定，构成一体，形成导热结构，加热棒嵌入导热内结构和导热外结构中的通孔，导热外结构光滑的内表面与导热内结构外表面的凹槽契合成管道，毛细管通过导热外结构顶部的导入孔通入管道，缠绕在均匀的导热内结构表面凹槽中，导热内结构底部的导出孔导出毛细管，并用脂类导热材料填充管道缝隙，导热内、外结构对毛细管进行两边夹式加热；温度传感器嵌入导热外结构的表面凹陷槽，导热结构通过陶瓷柱固定在盒体中。

所述导热结构是由具有高热传导性的材料制成，陶瓷柱将导热结构固定在盒体中，保证导热结构只与盒体中的空气接触，不与除陶瓷柱之外的实体相接触。

所述加热棒，进行四种方式组合，可以实现对加热总功率的控制，即：

(a)三个嵌入导热内结构中的通孔三个嵌入导热外结构中的通孔；

(b)六个嵌入导热内结构中的通孔；

(c)六个嵌入导热外结构中的通孔；

(d)十二个嵌入导热内结构和导热外结构中的通孔。

所述盒体，可在其上设置通风口、在其外部安装风扇，降温时打开风扇，外来冷风在盒体以及导热结构内迅速流通，实现导热结构以及毛细管的快速散热。

本实用新型的特点及有益效果是毛细管均匀缠绕在导热内外结构契合成的管道中，通过对加热棒所在通孔的位置进行准确的尺寸控制、对加热棒进行多种方式的组合以及导热结构材料高热传导的特性，能够保证温度的均匀传导，实现加热温度精准控制。同时还能够实现毛细管快速降温，方便使用。