[发明专利]一种阿基米德螺线式质谱仪连续性变压取样装置及方法

权利要求书

1.一种阿基米德螺线式质谱仪连续性变压取样装置，包括电动机、底座，其特征在于，所述底座上表面固定安装气体出口过渡室，气体出口过渡室转动安装气体通道金属管轴，气体通道金属管轴依次转动贯穿第一支架与第二支架，所述气体通道金属管轴位于第一支架上方处卡装传动组合齿轮，所述气体通道金属管轴上端贯穿第二支架后焊接气体通道圆盘，所述气体通道圆盘上表面开设有阿基米德螺线式线槽，阿基米德螺线式线槽由外向内截面面积逐渐增大，且与气体通道圆盘中部开设的出气通路相通，气体通道金属管轴连通出气通路，所述第二支架上表面位于气体通道圆盘两侧固定安装外夹壳，外夹壳下端固定安装弹簧滚珠校正机构，弹簧滚珠校正机构与气体通道圆盘间滑动安装平移板，平移板中部开设有进气接口，进气接口外侧连接进气阀，进气接口内侧与阿基米德螺线式线槽相通，所述平移板右侧壁固定安装传动齿条，右侧的外夹壳开设有滑孔，所述第一支架右侧转动安装一级减速轴，一级减速轴中部卡装直齿轮，一级减速轴上端传动连接行星轮减速系统输入端，行星轮减速系统输出端卡装二级减速轴，二级减速轴贯穿第二支架后卡装输出齿轮，所述电动机输出端卡装减速器输入端，减速器输出端卡装锥齿轮，锥齿轮啮合传动组合齿轮的锥齿部分，传动组合齿轮的直齿部分啮合直齿轮，直齿轮经行星轮减速系统驱动输出齿轮，输出齿轮穿过外夹壳的滑孔后与传动齿条啮合，带动所述平移板做平移滑动，所述气体出口过渡室左壁连通有硬质管路一端，硬质管路另一端连接质谱仪，所述气体出口过渡室与质谱仪之间的硬质管路依次安装截流阀门与真空泵，所述真空泵与截流阀门之间的硬质管路安装真空规。

2.根据权利要求 1 所述的一种阿基米德螺线式质谱仪连续性变压取样装置，其特征在于，所述第一支架与气体通道金属管轴之间设有角接触球轴承，所述第一支架与一级减速轴之间设有角接触球轴承，所述第二支架与二级减速轴之间设有角接触球轴承。

3.根据权利要求 1 所述的一种阿基米德螺线式质谱仪连续性变压取样装置，其特征在于，所述气体通道圆盘下表面与第二支架之间设有推力轴承。

4.根据权利要求 1 所述的一种阿基米德螺线式质谱仪连续性变压取样装置，其特征在于，所述平移板上表面两侧对称开设有校正轨道凹槽，所述弹簧滚珠校正机构的滚珠滚动安装于校正轨道凹槽内。

5.根据权利要求 1 所述的一种阿基米德螺线式质谱仪连续性变压取样装置，其特征在于，所述气体通道圆盘上表面外环卡装有密封橡胶环，所述气体通道金属管轴下端外壁与气体出口过渡室内部之间夹装有密封橡胶套。

6.根据权利要求 1 所述的一种阿基米德螺线式质谱仪连续性变压取样装置，其特征在于，由所述传动组合齿轮的直齿部分、所述直齿轮、所述行星轮减速系统、所述输出齿轮和所述传动齿条组成的传动系统，能够使所述气体通道圆盘每旋转一周，所述平移板恰好平移所述阿基米德螺线式线槽的一个线间距，从而保证所述平移板上的进气接口内侧始终与阿基米德螺线式线槽的某一处相通。

7.一种阿基米德螺线式质谱仪连续性变压取样方法，采用权利要求 1 所述的一种阿基米德螺线式质谱仪连续性变压取样装置，包括如下步骤：

步骤一：关闭进气阀门，打开截流阀门，启动真空泵抽真空，阿基米德螺线式质谱仪连续性变压取样装置内的气体压力逐渐下降到质谱仪的最大压强时启动质谱仪内真空泵，加快抽真空的速度，抽真空的同时也清洁了分析气体成分的气体通路；

步骤二：启动电动机，将平移板移至最外端，使平移板上的进气接口与气体通道圆盘上的阿基米德螺线式线槽的最小截面处相通，打开进气阀门，分析气体进入设备；

步骤三：根据真空规测量到的真空度反馈控制电动机，将平移板上的进气接口逐渐向气体通道圆盘的中心方向移动，使与进气接口接通的阿基米德螺线式槽的气体通路长度逐渐变小，气体流量逐渐增大，直至找到符合质谱仪工作的真空度和气体流量；

步骤四：当进气管中被分析气体压力变化时，根据真空规测量到的真空度反馈控制电动机，调节气体通路长度，当取样气体压力大时，将平移板上的进气接口向远离气体通道圆盘中心的方向移动，以增长进气接口与出气通路之间的阿基米德螺线式线槽长度，减小压力，恢复至质谱仪工作压力；当取样气体压力小时，将平移板上的进气接口向靠近气体通道圆盘中心的方向移动，以减短进气接口与出气通路之间的阿基米德螺线式线槽长度，增大压力，恢复至质谱仪工作压力；

此工作过程是连续性过程，此设备能够连续在线检测气体成分。