一种工业低温冷阱及控温方法技术

本发明专利技术涉及节能型制冷设计领域，具体是涉及一种工业低温冷阱及控温方法，设备包括机架和设置于机架上的冷阱本体、加热机构、输气机构、抽气机构和采集机构，采集机构包括驱动架和多个富集管，驱动架能水平方向滑动的位于机架上，驱动架上设置有用于带动多个富集管转动的旋转架；通过多组富集管在旋转架转动的方式与冷阱本体作业的方式，使得富集管无需制作成毛细管状结构，使得富集管的制作精度下降，同时使得富集管在单次高温和低温交替作业后具有间隙的时间，使得高温加热后的富集管可以自然降温，延长富集管的使用寿命，减少采集途中对于装置等待的时间，且可以连续不断的进行作业，能提高采集的效率，进一步的降低成本。进一步的降低成本。进一步的降低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种工业低温冷阱及控温方法


[0001]本专利技术涉及节能型制冷设计设计领域，具体是涉及一种工业低温冷阱及控温方法。

技术介绍

[0002]目前市面上存在的VOCs检测分析方法主要包含总量分析法和多组分分析方法，由于成本限制，目前市面上多采用气相色谱(GC)和质谱(MS)联用的方法，获得气体各组分类别和含量，这种方法称为GC
‑
MS，环境中单组分的气体浓度可能达到ppb级别，由于检测器功能限制，GC
‑
MS中仅能检测到ppm级别浓度，那么在检测前，需要首先对取样气体进行富集才能完成有效检测，一般会采用低温冷凝富集的方法，其需要使用到低温冷阱，先将采样气体经干燥管去除水分后进入富集管，通过冷凝的方式，采样气体在富集管中被富集；再快速对干燥管和富集管加热至约200℃，样气快速蒸发解吸后被送入检测器中检测分析，至此完成一个采样周期。
[0003]目前，中国专利CN109806612B公开了一种基于运动部件的机械式低温冷阱，包括冷头；具有弹性的干燥管和富集管；机械手，该机械手具有在低温冷阱处于低温模式时将干燥管和富集管推至冷头处并将干燥管和富集管保持在该位置的第一工作位，以及在低温冷阱处于高温模式下，释放所述干燥管和富集管的第二工作位；在低温冷阱处于高温模式时，所述干燥管和富集管与冷头之间留有间隙，此专利技术通过设置运动部件，使得该低温冷阱在不同工作模式下，其干燥管和富集管相对于冷头的位置实时改变，降低了漏热损失和制冷机热负荷，提高了冷头能效和低温冷阱的富集效率，但是其通过毛细管的方式存储气体，其在受连续低温和高温的环境下进行采集，对于毛细管的材料要求较高，其会增加采集过程中的成本，同时在连续温差交替的作用下，设备的寿命会减短，不利于长时间的使用。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，提供一种工业低温冷阱及控温方法，通过多组富集管在旋转架转动的方式与冷阱本体作业的方式，使得富集管无需制作成毛细管状结构，使得富集管的制作精度下降，同时使得富集管在单次高温和低温交替作业后具有间隙的时间，使得高温加热后的富集管可以自然降温，延长富集管的使用寿命，减少采集途中对于装置等待的时间，且可以连续不断的进行作业，能提高采集的效率，进一步的降低成本。
[0005]为解决现有技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种工业低温冷阱，包括机架和设置于机架上的冷阱本体、加热机构、输气机构、抽气机构和采集机构，冷阱本体位于机架上水平方向的其中一端，且冷阱本体的轴线呈水平方向设置；
[0007]加热机构位于冷阱本体的旁侧且靠近采集机构的一侧；
[0008]采集机构包括驱动架和多个富集管，驱动架能水平方向滑动的位于机架上，驱动架上设置有用于带动多个富集管转动的旋转架；
[0009]多个富集管等距环绕设置于旋转架的中心线上，且多个富集管的轴线均与冷阱本体的轴线平行；
[0010]输气机构和抽气机构均固定连接于驱动架上，输气机构上设置有分别与富集管数量相同且一一对应的输气通道，抽气机构上设置有分别与富集管数量相同且一一对应的抽气通道。
[0011]优选的，多个富集管内靠近旋转架的一侧均设置有与输气通道连接的进气口，多个富集管的中央的均设置有与抽气通道连接的排气口，多个富集管内均设置有用于推动采集气体从富集管内靠近旋转架的一端向其另一侧的端部推动的推进组件，推进组件包括第一活塞和推进杆，第一活塞能滑动的位于富集管内，推进管固定连接于第一活塞上且远离冷阱本体的一端，且推进杆贯穿通过富集管远离驱动架一端并与其滑动配合，第一活塞上设置有与进气口和排气口相互匹配的气道，气道的其中一端位于第一活塞上远离推进杆的一侧，气道的另外一端位于第一活塞的侧壁上。
[0012]优选的，推进组件还包括第二活塞和多个连接杆，第二活塞位于第一活塞的旁侧且远离推进杆的一侧，多个连接杆固定连接于第一活塞和第二活塞之间。
[0013]优选的，驱动架上设置有用于推动推进杆移动的驱动机构，驱动架构上设置有与推进杆能磁性连接的驱动头。
[0014]优选的，冷阱本体的外壁设置有隔温层，第二塞头为隔温材料制成。
[0015]优选的，输气机构和收集机构均设置有与外部气源连接的腔室，输气机构和收集机构上的腔室均连接于驱动架上，且输气机构和收集机构均设置有能转动的滑动环，滑动环上设置有与富集管数量相同且一一对应的连接头。优选的，夹持机构包括驱动盘和多个夹持臂，夹持孔上设置有多个环绕与夹持孔的轴线的摆动轴，摆动轴的数量与夹持臂的数量相同且一一对应，夹持臂的其中一端套设于摆动轴上，驱动盘能转动的安装于夹持孔上，驱动盘上设置有与夹持臂数量相同且一一对应的驱动轴，多个驱动轴等距环绕于驱动盘的轴线设置，夹持臂的另外一端套设于驱动轴上。
[0016]优选的，多个夹持机构之间设置有用于带动驱动盘转动驱动组件。
[0017]优选的，多个夹持臂均为圆弧状结构设置。
[0018]一种工业低温冷阱的控温方法，应用于一种工业低温冷阱，包括有以下步骤：
[0019]S1、推动驱动架滑动，使得驱动架移动至机架上远离冷阱本体的一端，转动旋转架使得其中一个富集管的轴线与冷阱本体的轴线同轴；
[0020]S2、通过输气机构上的输气通道将需采样的且已经干燥后的气体通入富集管内；
[0021]S3a、推动驱动架向冷阱本体一侧移动，将富集管插入冷阱本体内，通过冷阱本体对于富集管进行降温，直至采样气体冷凝完成；
[0022]S3b、移动驱动架，通过驱动架带动富集管进入加热机构中，通过加热机构对于富集管内的采样气体进行加热，并启动抽气机构，抽气机构对于气体进行采集并输送至检测装置中；
[0023]S4、移动驱动架使其带动旋转架和富集管远离加热机构，通过转动旋转架使得位于其转动方向上的下一个富集管的轴线与冷阱本体的轴线同轴设置；
[0024]S5、重复S2、S3a、S3b和S4的步骤。
[0025]本专利技术相比较于现有技术的有益效果是：
[0026]本专利技术通过多组富集管在旋转架转动的方式与冷阱本体作业的方式，使得富集管无需制作成毛细管状结构，使得富集管的制作精度下降，有助于降低实验的成本，同时使得富集管在单次高温和低温交替作业后具有间隙的时间，使得高温加热后的富集管可以自然降温，有助于延长富集管的使用寿命，同时减少采集途中对于装置等待的时间，且可以连续不断的进行作业，能提高采集的效率，进一步的降低成本。
附图说明
[0027]图1是一种工业低温冷阱的立体结构示意图；
[0028]图2是一种工业低温冷阱的剖面结构示意图；
[0029]图3是一种工业低温冷阱中机架、冷阱本体和加热机构的立体结构示意图；
[0030]图4是一种工业低温冷阱中采集机构的立体结构示意图一；
[0031]图5是一种工业低温冷阱中富集管和推进组件的剖面结构示意图一；
[0032]图6是一种工业低温冷阱中富集管和推进组件的剖面结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业低温冷阱，包括机架(1)和设置于机架(1)上的冷阱本体(11)、加热机构(12)、输气机构(13)、抽气机构(14)和采集机构(2)，其特征在于，冷阱本体(11)位于机架(1)上水平方向的其中一端，且冷阱本体(11)的轴线呈水平方向设置；加热机构(12)位于冷阱本体(11)的旁侧且靠近采集机构(2)的一侧；采集机构(2)包括驱动架(21)和多个富集管(22)，驱动架(21)能水平方向滑动的位于机架(1)上，驱动架(21)上设置有用于带动多个富集管(22)转动的旋转架(23)；多个富集管(22)等距环绕设置于旋转架(23)的中心线上，且多个富集管(22)的轴线均与冷阱本体(11)的轴线平行；旋转架(23)上设置有用于富集管(22)数量相同且一一对应的夹持孔(24)，每个夹持孔(24)内均设置有能对不同直径的夹持管进行固定的夹持机构(241)，夹持机构(241)位于旋转架(23)内；输气机构(13)和抽气机构(14)均固定连接于驱动架(21)上，输气机构(13)上设置有分别与富集管(22)数量相同且一一对应的输气通道(131)，抽气机构(14)上设置有分别与富集管(22)数量相同且一一对应的抽气通道(141)。2.根据权利要求1所述的一种工业低温冷阱，其特征在于，多个富集管(22)内靠近旋转架(23)的一侧均设置有与输气通道(131)连接的进气口(221)，多个富集管(22)的中央的均设置有与抽气通道(141)连接的排气口(222)，多个富集管(22)内均设置有用于推动采集气体从富集管(22)内靠近旋转架(23)的一端向其另一侧的端部推动的推进组件(223)，推进组件(223)包括第一活塞(2231)和推进杆(2232)，第一活塞(2231)能滑动的位于富集管(22)内，推进管固定连接于第一活塞(2231)上且远离冷阱本体(11)的一端，且推进杆(2232)贯穿通过富集管(22)远离驱动架(21)一端并与其滑动配合，第一活塞(2231)上设置有与进气口(221)和排气口(222)相互匹配的气道(2233)，气道(2233)的其中一端位于第一活塞(2231)上远离推进杆(2232)的一侧，气道(2233)的另外一端位于第一活塞(2231)的侧壁上。3.根据权利要求2所述的一种工业低温冷阱，其特征在于，推进组件(223)还包括第二活塞(2234)和多个连接杆(2235)，第二活塞(2234)位于第一活塞(2231)的旁侧且远离推进杆(2232)的一侧，多个连接杆(2235)固定连接于第一活塞(2231)和第二活塞(2234)之间。4.根据权利要求2所述的一种工业低温冷阱，其特征在于，驱动架(21)上设置有用于推动推进杆(2232)移动的驱动机构(224)，驱动架(21)构上设置有与推进杆(2232)能磁性连接的驱动头(2241)。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：范传波，高云，崔霜剑，
申请(专利权)人：山东鼎赢制冷设备有限公司，
类型：发明
国别省市：