[发明专利]一种三级制冷大气预浓缩仪及其温度控制方法

说明书

本发明涉及一种三级制冷大气预浓缩仪，包括进气机构、液氮输入机构、PID控制器、多级冷阱和多通阀；进气机构通过第一压力控制器连通多级冷阱；液氮输入机构通过电磁阀组连通多级冷阱，液氮输入机构由PID控制器控制；多级冷阱连通多通阀，多通阀连接排气通道，排气通道设有排气电磁阀；多通阀分别连接用于输入GC载气的载气输入通道，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；多级冷阱内设有用于监测温度的测温模组，多级冷阱内设有用于快速制热的变压器组，变压器组连接多级冷阱的浓缩管路，变压器组和测温模组均由PID控制器控制。本发明用于解决传统加温方式温度误差大，不能对直接对冷阱加温的缺陷。

技术领域

本发明涉及大气预浓缩仪技术领域，更具体地说，涉及一种三级制冷大气预浓缩仪及其温度控制方法。

背景技术

大气预浓缩仪是除去含有VOC样品气中的H₂0、C0₂、N₂及隋性气体等，只保留要用于分析的VOC成分，VOC是指易挥发有机化合物的总称。大气预浓缩仪可测180余种有机挥发物，检测灵敏度可高达0.1PPb。而大气预浓缩仪中的冷阱就是实现此功能的一个关键点，在使用时气体在冷阱内被吸附去除H₂0、C0₂、N₂及隋性气体等后，会快速升温进行脱附，脱附后的气体随GC载气转移至气相仪或气相色谱-质谱联用仪中进行分析，现有冷阱的加温方式大多是在冷阱腔内设置加热丝或是加热片，在加热时通过热传递给冷阱，此加热方式容易出现温度扩散不均匀，且此加温方式只能检测加热丝或加热片的温度，并不能检测冷阱内的准确温度，因此会存在温度误差，导致冷阱内的实际温度达不到设定温度，影响最终检测结果的准确值，且由于是通过加热丝或是加热片对冷阱间接进行热传递，无法直接传导至冷阱，因此升温效率相对较低，且又与冷阱的实际温度存在误差，由此不能很好的将温度稳定在一定区间内，因此需要提出一种可以对冷阱直接加温，且可实现快速加温的大气预浓缩仪。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种三级制冷大气预浓缩仪及其温度控制方法。用于解决传统加温方式温度误差大，不能对直接对冷阱加温的缺陷。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种三级制冷大气预浓缩仪，包括进气机构、液氮输入机构、PID控制器、多级冷阱和多通阀；

所述进气机构通过第一压力控制器连通多级冷阱；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控制器控制；

所述多级冷阱连通多通阀，所述多通阀连接有用于排出残留气体的排气通道，所述排气通道设有排气电磁阀；所述多通阀还分别连接有用于输入GC载气的载气输入通道，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；

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控制器控制。

在其中一个实施例中，一种三级制冷大气预浓缩仪还包括反吹装置，所述反吹装置包括第二压力控制器、反吹电磁阀和反吹通道，所述第二压力控制器设置于反吹通道，所述反吹通道的一端连接排气通道，所述反吹通道的另一端连接外部反吹气体输出装置，所述反吹电磁阀位于第二压力控制器和排气通道之间。

在其中一个实施例中，所述多级冷阱包括一级除水阱、二级富集阱和三级聚焦阱。

在其中一个实施例中，所述变压器组包括第一变压器、第二变压器和第三变压器；

所述第一变压器、第二变压器和第三变压器分别连接一级除水阱、二级富集阱和三级聚焦阱的浓缩管路。

在其中一个实施例中，所述测温模组包括第一热电偶、第二热电偶和第三热电偶；