[发明专利]一种可调节宽变压精准进样的气体样品进取样方法

说明书

本发明公开了一种可调节宽变压精准进样的气体样品进取样方法，应用于气体质谱仪的进样系统，实现设备从大气直接取样气体样品，并减压至工作压力的功能。本发明中，通过微调阀可实现宽变压调节范围，测试环境压力可从真空至一个大气压；带有进样管和微孔的进样阀，可使气体样品精准进入电离源离化区，提高样品离化率、气体样品使用率和检测灵敏度；除污阀的设计可实现残余气体样品的快速除污功能，如配合氮气吹除和进样管路加热，可更加充分地实现设备除污，减小测试干扰，提高检测准确性，使用微调阀和除污阀的组合，实现了精确调节气体进样量，同时分流的设计可缩短检测反应时间，快速除污功能减少了残余气体带来的检测影响。

技术领域

本发明涉及气体样品的进取样方法技术领域，尤其涉及一种可调节宽变压精准进样的气体样品进取样方法。

背景技术

工作环境中会存在很多密闭空间，在这些密闭空间的环境中均会存在各种各样的有害气体，例如人体代谢、非金属材料脱气、材料热解、偶然事故泄漏、设备运行等均会产生有害气体。这些有害气体会对密闭空间内的人员带来健康上的潜在危害，甚至一些有毒气体直接危及人员的生命安全。因此在密闭空间的工作环境里都会配备用于监测有毒有害气体的测试仪器，尤其是对苯类物质、氟化物、氯化物等物质的监测。

用于监测有毒有害气体的设备主要以质谱仪为主，通过质谱分析的手段，实时监测有毒有害气体的种类和浓度。而气体质谱仪所要求的工作压力一般为1×10^-5Pa～1×10^-2Pa，这就需要研制特殊的进取样系统，能够满足直接从大气压力环境下进样气体样品，通过一系列分流和减压的措施，使得进入测试室内的气体样品不会引起压力的波动。同时为了适应不同的检测环境和更高的检测灵敏度，进取样系统还需具有可调节气体样品进样量、较宽压力变化范围和精准进样等功能。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决上述问题，而提出的一种可调节宽变压精准进样的气体样品进取样方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种可调节宽变压精准进样的气体样品进取样方法，包括以下步骤：

S1：选择合适的微调阀流量范围和内径尺寸，微调阀开度越大，分流越多，毛细管出口处压力越低，为1000Pa左右，即为微调阀入口压力，结合分流泵的抽速和极限真空数值，可计算得到微调阀全开状态下的流导数值，从而确定微调阀的流量范围和内径尺寸；

S2：选择合适的毛细管内径和长度，毛细管为气体样品进样口，进口压力为大气压，出口压力在1000Pa～10000Pa之间，结合微调阀入口抽速，可计算得到毛细管的流导，根据长直通管流导的计算公式可以确定毛细管的内径和长度；

S3：选择合适的限流微孔直径和厚度，限流微孔的进气端即为毛细管的出气端，压力在1000Pa～10000Pa之间；限流微孔的出气端即为质谱室；根据气体质谱仪主泵组抽速和限流微孔两端压力差，可以计算得到限流微孔的流导；结合限流微孔的圆截面长管模型，即可计算得到限流微孔的直径和厚度；

S4：进样阀的安装，进样阀由所述限流微孔和电磁阀、进样管组成，根据进样管的管径，质谱计应留有相同口径的接口，进样管安装应从接口处伸入至电离源离化区位置，有利于进样气体样品的准确进样，使气体样品能够充分电离；

S5：气体样品进样量的调节，采用毛细进样、泵组分流和微孔限流三种减压方式，在确保气体小流量进样的条件下，能够依然维持较快的检测反应时间和较宽的调节压力范围；

S6：快速除污，通过开启除污阀可快速抽除进样管路中残留的气体样品。

优选地，所述毛细进样中的毛细管采用内径不超过0.5毫米、米量级长度的毛细管，通过减小流导来充分减小气体样品的进样量，达到第一级减压的目的。