[发明专利]一种三级制冷大气预浓缩仪及其温度控制方法

权利要求书

1.一种三级制冷大气预浓缩仪，其特征在于，包括进气机构(1)、液氮输入机构、PID控制器(100)、多级冷阱和多通阀(4)；

所述进气机构(1)通过第一压力控制器(11)连通多级冷阱；所述液氮输入机构通过电磁阀组连通多级冷阱，所述液氮输入机构由PID控制器(100)控制；

所述多级冷阱连通多通阀(4)，所述多通阀(4)连接有用于排出残留气体的排气通道(5)，所述排气通道(5)设有排气电磁阀(51)；所述多通阀(4)还分别连接有用于输入GC载气的载气输入通道(47)，以及，用于使VOC样品被GC载气带出至外部分析仪器的载气输出通道(48)；

所述多级冷阱内设有用于监测温度的测温模组，所述多级冷阱内还设有用于快速制热的变压器组，所述变压器组连接多级冷阱的浓缩管路，所述变压器组和测温模组均由PID控制器(100)控制。

2.如权利要求1所述的一种三级制冷大气预浓缩仪，其特征在于，包括反吹装置，所述反吹装置包括第二压力控制器(61)、反吹电磁阀(62)和反吹通道(6)，所述第二压力控制器(61)设置于反吹通道(6)，所述反吹通道(6)的一端连接排气通道(5)，所述反吹通道(6)的另一端连接外部反吹气体输出装置，所述反吹电磁阀(62)位于第二压力控制器(61)和排气通道(5)之间。

3.如权利要求1所述的一种三级制冷大气预浓缩仪，其特征在于，所述多级冷阱包括一级除水阱(21)、二级富集阱(22)和三级聚焦阱(23)。

4.如权利要求3所述的一种三级制冷大气预浓缩仪，其特征在于，所述变压器组包括第一变压器(81)、第二变压器(82)和第三变压器(83)；

所述第一变压器(81)、第二变压器(82)和第三变压器(83)分别连接一级除水阱(21)、二级富集阱(22)和三级聚焦阱(23)的浓缩管路。

5.如权利要求4所述的一种三级制冷大气预浓缩仪，其特征在于，所述测温模组包括第一热电偶(71)、第二热电偶(72)和第三热电偶(73)；

所述第一热电偶(71)、电二热电偶和第三热电偶(73)分别用于测量一级除水阱(21)、二级富集阱(22)和三级聚焦阱(23)的温度。

6.如权利要求5所述的一种三级制冷大气预浓缩仪，其特征在于，所述液氮输入机构包括液氮储存装置(91)和液氮泵(92)，所述液氮灌连通液氮泵(92)，所述液氮泵(92)通过电磁阀组连通一级除水阱(21)、二级富集阱(22)和三级聚焦阱(23)，所述PID控制器(100)控制液氮泵(92)。

7.如权利要求6所述的一种三级制冷大气预浓缩仪，其特征在于，所述电磁阀组包括第一电磁阀(31)、第二电磁阀(32)和第三电磁阀(33)，所述液氮泵(92)通过第一电磁阀(31)、第二电磁阀(32)和第三电磁阀(33)分别连通一级除水阱(21)、二级富集阱(22)和三级聚焦阱(23)。

8.如权利要求3所述的一种三级制冷大气预浓缩仪，其特征在于，所述多通阀(4)是六通阀，所述多通阀(4)分别设有第一接气口(41)、第二接气口(42)、第三接气口(43)、第四接气口(44)、第五接气口(45)和第六接气口(46)；

所述第一接气口(41)和第四接气口(44)分别连通三级聚焦阱(23)，所述第六接气口(46)连通二级富集阱(22)；所述第二接气口(42)连通载气输入通道(47)，所述第三接气口(43)连通载气输出通道(48)，所述第五接气口(45)连通排气通道(5)。

9.一种温度控制方法，适用于如权利要求1-8任一项所述的一种三级制冷大气预浓缩仪，其特征在于，所述方法如下：

多个热电偶分别监测多个冷阱的实际温度，并分别将多个冷阱的实际温度反馈至PID控制器(100)；

PID控制器(100)将实际温度与设定温度比对；

若实际温度与设定温度相等则保持当前状态；

若其中一个或多个冷阱的实际温度低于设定温度时，PID控制器(100)发出加温信号至大气预浓缩仪程序；PID控制器(100)控制电路输出220V电压至与需加热的冷阱相对应的变压器；变压器将220V电压转换成2-5V的安全电压，变压器直接连接冷阱的浓缩管路，短路电流通过浓缩管路时发热产生高温；

若其中一个或多个冷阱的实际温度高于设定温度时，PID控制器(100)发出制冷信号至大气预浓缩仪程序；大气预浓缩仪程序接收制冷信号，开启与需制冷的冷阱相对应的电磁阀；大气预浓缩仪程序反馈信号至PID控制器(100)；

PID控制器(100)启动液氮泵(92)，液氮由液氮泵(92)从液氮储存装置(91)抽出并通过开启的电磁阀流向冷阱。