AHS-610型自动顶空进样装置
一、用途及应用范围
顶空进样装置是一种气相色谱分析的样品前处理装置,与其他的样品预处理,如:溶剂萃取、热解吸等方法比较,更简单实用,工作效率更高,色谱分析结果重现性好等优点,是气相色谱痕量分析的优选方法之一,它广泛用于:
⑴石油化工: 高聚物单体涂料等中的可挥发性有机物分析;
⑵环境科学: 饮用水可挥发性卤代烃和工业污水中有机有毒挥发物分析;
⑶卫生、防疫:医疗用品消毒熏蒸残留分析;
⑷食品行业: 色酒、醋、酱油的质量控制;包装材料中乙醛等残留量;浸出油中的6#溶剂残留量分析等;
⑸香料香精: 啤酒、茶叶中香味分析;
⑹药品的质检:药品中有机残留溶剂分析;
⑺法医化学: 血和尿液中的乙醇、酮、醛的测定;
⑻其他: 如土壤中可挥发性有机物的测定等。
二、工作原理
AHS-610型自动顶空进样装置其原理是将待测样品置于一密闭的容器中,通过加热升温使待测样品中挥发性组分从样品基体中挥发出来,在气-液(或气-固)两相中达到平衡,直接抽取上部气体进行色谱分析,从而检测样品中可挥发性组分的成分和含量。
三、主要功能和技术指标
3.1微机控制、液晶汉字显示、薄膜键盘、数字输入等,主要功能有:
⑴ 液晶显示:方法参数设置、实时工作状态、运行时间、年-月-日-时等;
⑵ 顶空瓶、进样系统和取样(进样)导管,三路同时加热控温;
⑶ 3个外事、8阶时间程序控制,可编程自动运行;
⑷ 具有9种方法供编辑、存储和随时调用,以实现了快速启动与分析;
⑸ 可同步启动GC、色谱数据处理工作站,也可用外来事件程序启动本装置;
⑹ 键盘操作设有静音功能;
⑺ 液晶亮度可根据使用场合调整;
⑻ 显示板和程序控制板电路有自检功能和故障显示;
⑼ 时间程序运行完毕,有自动提示音功能;
⑽ 秒表功能。
3.2样品区温度控制范围: 室温—200℃,以增量1℃任设;
3.3样品传送管线温度控制范围:室温—160℃,以增量1℃任设;
3.4 阀进样系统温度控制范围: 室温—80℃,以增量1℃任设;
3.5温度控制精度: <±0.5℃;
3.6温度控制梯度: <±0.5℃;
3.7进样加压范围: 0~0.4Mpa(连续可调);
3.8顶空瓶工位: 9个;
3.9 重复性: RSD<3%(和GC性能和操作技术有关);
3.10顶空瓶规格: 20ml(10ml、50ml等其他规格可定制);
3.11进样系统反吹清洗流量和时间: 连续可调;
3.12仪器有效尺寸:200×380×400mm3;
3.13仪器的重量: 约12 kg;
四、成套性
4.1 AHS-610型自动顶空进样装置 1台
4.2 备件(含备件清单) 1套
4.3 AHS-610型自动顶空进样装置安装使用说明书 1份
4.4 出厂合格证书 1份
五、开箱验收和安装要求
5.1开箱验收
仪器开箱后,首先根据成套性和备件清单检查是否齐全,并检查仪器表面有无机械损伤,如发现问题应及时和仪器制造厂商联系解决。
5.2安装要求
5.2.1环境温度:10℃~35℃;
5.2.2相对湿度:<85%;
5.2.3供电电源: AC(220±22)V,频率(50±0.5)HZ;
5.2.4周围无易燃易爆及腐蚀性气体,无强烈机械振动、电磁干扰以及因空气对流造成的温度急剧变化;
5.2.5仪器机壳必须与实验室地线良好接触等。
六、仪器的组成
6.1前面板结构示意图
图6-1仪器前面板示意图
1.显示屏幕
显示当前功能参数的设定值和实时状态显示。
2.功能区
见“七、键盘功能与操作”
3.压力表:指示色谱仪的柱前压 ;
4.压力表:指示当前加压气的压力值 ;
5.稳压阀:用于本装置提供GC载气时的压力调节;
6.稳压阀:用于调节取样加压气的压力。
6.2后面板局部示意图6-2
图6-2仪器后面板示意图
1. 电源:AC(220±22)V供电插座(含电源开关及保险丝);
2. 遥控:1、2为外部启动信号输入(外部设备启动顶空进样器);3、4为同步信号输出(顶空进样器启动其他的设备);
3.清洗气出口.:本装置不用;
4. 载气入口: 用所配GC的载气,作为载气时的载气进气口;
5. N2入口: 顶空进样器工作(加压和载气)气入口。
6.3 顶空进样器气路系统工作原理简图6-3
稳压阀
取样管 阀2 进样管 GC汽化室
样品瓶
阀1 N2进
气阻 稳压阀 |
图6-3 气路系统工作原理简图
七、键盘功能与操作
7.1键盘说明
共有21个按键,分别为:
四个功能键设定、状态、运行、停止
设定:设定温度、外事等的内容
状态:显示状态信息
运行:外事时间程序运行或秒表的启动
停止:停止时间程序或秒表计时
数字键:0-9数字输入
清除键:在数字输入时,清除刚输入的内容;或在秒表功能时,清除停止时的秒表记数;
确认键:当数字输入时,确定输入的内容并向后移动光标,无数字输入时,仅向后移动光标;
上、下、左、右方向键;
上、下方向键:外事的开关设定和键盘音的开关设定;
左、右方向键:向左或右移动光标,不修改任何参数;
7.2状态显示
开机后,屏幕为状态显示页面,包括3个电磁阀的当前状态和三个加热区的温度值,如图7.1所示,在屏幕的最下边一行显示为当前时间或运行时间(在运行时显示运行时间,在停止时显示当前的日期和时间);在任意状态下按“状态”按键都可以进入到状态显示页面。
7.3温度设定
按“设定”按键,进入设定页面,此时显示为如图7.2所示,用左或右箭头键选择需设定的内容,当选中温度时,按“确认”键进入温度设定页面,如图7.3所示,用数字键输入需要的温度值后,按“确认”键确认。
7.4事件设定
按设定键,选择“事件”,按“确认”键进入外事设定页面,如图7.4所示,用↑或↓设定外事的开或关,用数字键输入时间程序阶数,按“确认”键确认,最多可设定8阶时间程序,0阶为无时间程序。在本页面内按←或→键移动光标,或“确认”键向后移动光标。
设定时间程序阶数后,进行时间程序设定,如图7.5所示,依次输入所需要的程序。程序自动判别输入的时间值,当输入正确时,光标移到下一项,当输入错误时,光标不动,等待修改;此时如果按左或右方向键,则此次输入的值无效,光标向前或后一项移动。当输入时间时,如果输入的时间大于下一阶程序的时间值,则软件自动将该阶后的程序清零,将该阶后的时间自动以当前时间为基准,每阶时间加5分钟作为默认的时间值,同时将三个事件同时设为关状态,然后再根据需要进行修改。如果输入的时间小于上一阶程序的时间则认为错误,不允许输入。
7.5时钟设定
按设定键,选择“时钟”,按“确认”键进入时钟设定页面,如图7.6所示。
用数字输入当前的日期和时间,按“确认”键确认,同时向后移动光标,输入下一项内容。
7.6方法存储和调用
按“设定”键,选择“方法”,按“确认”键进入,如图7.7所示。程序有自动保存参数的功能,程序在工作中自动将当前设定的参数保存在方法1中,每次在上电时自动从方法1中读取参数。当前方法表示当前调用的方法号,共有八个方法可供存储和调用(不含方法1)。
保存方法:数字键输入方法号,按“确认”键将当前参数保存到方法中,保存成功后提示如图7.8所示。
载入方法:数字键输入方法号,按“确认”键,从该方法中的读取参数,作为当前的工作参数,同时当前方法显示为所调用的方法号。在读取方法参数时,程序会自动对所要读取的方法先进行判断,如果此方法中的参数正常,则载入此方法,并给出载入成功提示,如图7.9所示;如果发现此方法中的参数有错误,则给出错误信息,不载入此方法,如图7.10所示。
注意:在调用了某个方法后,如果修改了任何参数值或按确认键向后移动光标,程序自动认为对参数进行了修改,将当前修改后的参数及其他未修改的参数重新自动保存到方法1中,同时当前方法自动回到方法1上,已保存的原方法不会被改变。
7.7秒表功能
按“设定”键,选择“秒表”,按“确认”键进入秒表页面,如图7.11所示。
在此页面内,按“运行”键启动秒表,按“停止”键停止秒表,在秒表停止计时时,按“清除”键将秒表的记数清除。
7.8选项设定
按“设定”键,选择“选项”,按“确认”键进入,如图所7.12示,设定键盘音为开时,每次按键都会发出短暂的提示音,键盘音为关时,按键无声音提示。
7.9运行和停止
当屏幕不在秒表页面时,按“运行”键启动外事的时间程序,在状态页面的最下边一行显示运行的时间,如图7.13所示, 当运行结束会发出10秒的提示音,提醒用户程序运行完毕。外事根据设定的时间自动开或关,当程序阶数为0时,无时间程序,外事的状态恒定为初始状态。当程序阶数为5阶时,程序默认第5阶只能设置结束时间,外事不能设置。
当按“运行”键启动程序时,同步输出继电器吸合,送出一个2秒左右的短接信号。
按“停止”键停止外事的时间程序,外事回到初始状态。
7.10外部启动
当处于非运行状态时,短接外部输入信号,会启动外事程序的运行,同按“运行”键效果一样。
7.11液晶亮度调整
当液晶屏上显示的字体不清晰时,可以进行调整,方法是:在电路板背面找到电位器RW2,使用小一子螺丝刀调整电位器上旋钮,顺时针方向为增大显示的对比度,逆时针方向为减小显示的对比度。
7.12板上发光二极管状态
绿色发光二极管闪烁表示程序工作正常,如果不闪烁说明程序出现错误;
红色发光二极管闪烁表示板上A/D工作正常,亮灭一次为的频率为1秒钟。
八、仪器安装及操作
8.1.仪器安装
开箱后,将仪器摆放到GC的旁边(靠近汽化室的一边),气相色谱仪启动正常后,把顶空进样器的样品传送管线(较长者)插入GC的汽化室中(相当于注射针进样),记下GC的柱前压力,然后调低GC的载气,调节顶空进样器的载气压力调节阀至GC所需压力,然后关掉GC的载气(一般使用时用顶空进样器提供的压力与流量控制).连接仪器电源线(220VAC)及仪器同步启动信号线。
8.2.仪器操作
8.2.1.启动气相色谱仪到正常的工作状态;
8.2.2.启动顶空进样器进入工作状态;
8.2.3.使用顶空进样器提供柱前压力与流量控制(常用)操作步骤
把顶空进样器的样品传送管线(较长者)插入GC的汽化室中,记下GC的柱前压力,然后适当调低GC的载气后,再调节顶空进样器的载气压力调节阀至GC所需压力(此时压力一般略高于记下GC的柱前压力,具体压力值由实验定),然后再关掉GC的载气;
8.2.4. 若使用GC的载气为顶空进样器提供进样载气,请与经销商联系。
8.2.5.设定温度
如:样品 70℃ 阀箱 60℃ 管线 90℃
按“设定”按键,进入设定页面,此时显示为如图8.1所示,用左或右箭头键选择需设定的内容,当选中温度时,按“确认”键进入温度设定页面,如图8.2所示,用数字键输入需要的温度值。
8.2.6.事件设定
事件1是加压和吹洗阀,事件2为进样阀,事件3为备用。如:加压时间:0.20min 进样时间:0.10 min 取样管清洗时间:2.00 min。
按设定键,选择“事件”,按“确定”键进入外事设定页面,如图8.3所示,用↑或↓设定外事的开或关,用数字键输入时间程序阶数,按“确认”键确认,最多可设定8阶时间程序,0阶为无时间程序。在本页面内按←或→键移动光标,或“确认”键向后移动光标。
初始状态事件为全“关”的状态,设定时间程序阶数为“5”,按“确认”键显示图8.4,第一阶的时间设定为“0.01”(min),按“确认”键移动光标至事件1,状态设定为“开”其他事件为“关”。按“→”键移动光标至第二阶时间设定为“0.21”(min)(第一阶至第二阶的时间为加压时间),按“确认”键两次移动光标至事件2,状态设定为“开”(事件2“开”时开始进样)其他事件为“关”。按“→”键移动光标至第三阶时间设定为“0.31”(min)(第二阶至第三阶的时间为进样时间),按“确认”键,这阶三个事件状态都为“关”。按“→”键移动光标至第四阶时间设定为“1.00”(min),按“确认”键移动光标至事件1状态设定为“开”(此时为开始吹洗管路),按“→”键移动光标至第五阶时间设定为“3.00”(min)(第四阶至第五阶的时间为吹洗时间)按“确认”,后面事件不可设。五阶程序设定完毕。
8.2.7.当样品区加热温度达到后,把待分析的样品瓶放入样品工位加热并计时;
8.2.8.调节加压气的稳压阀,使其压力大于顶空进样器指示的载气柱压力,通常所需压力比柱前压高0.05Mpa左右(具体值与分流大小有关,分流大,差值越大,可通过实验定);
8.2.9.当样品瓶加热平衡时间到(加热时间一般大于30 min),把取样样品传送管线(短者)插入所选样品瓶并按[运行]键(注意:同时启动GC和色谱工作站),自动进样与分析开始直至分析结束。及时观察进样过程,进样完毕(0.31min以后),拔出取样样品传送管线(短者)以便反吹清洗,准备下一个样品瓶取样、进样分析;
8.2.10.一天工作结束后先关电后关气。
九、故障现象与排除方法
故障现象 |
可能原因 |
排除方法 |
控制器不工作 |
电源没有接通 |
检查是否连接电源 |
保险丝断 |
更换 |
样品区不升温 |
温度设定错误 |
重新设定 |
铂电阻开路 |
检修或更换 |
加热棒坏 |
更换 |
电磁阀不工作 |
无电源供给 |
检修 |
电磁阀坏 |
更换 |
无峰或峰小 |
程序设定不对 |
重新设置程序 |
电磁阀不工作 |
检修或更换 |
进样系统漏气 |
检漏或重新安装 |
样品瓶密封不好 |
更换 |
针头堵 |
更换 |
没有清洗管路 |
进样前要清洗管路 |
十、制造商的保证
在用户遵守保管和使用规则的条件下,从制造厂发货之日起14个月内产品因制造质量不良而发生损坏或不能正常工作时,制造厂无偿为用户修理或更换。
北京北分三谱仪器有限责任公司
电话:010-62456253
传真:010-60709901
地址:北京市昌平区回龙观镇西半壁店43号
气相色谱顶空分析水中乙醇即调试AHS-610型自动顶空进样装置实验条件和参考谱图
1、仪器配置
1.1 SP-3400气相色谱仪配AHS-610型自动顶空进样器
1.2 氢火焰检测器
1.3 填充柱进样器
1.4 不锈钢色谱柱: Porapak Q 2m Φ3×0.5 mm
1.5 N2000色谱工作站
2、色谱条件
2.1 柱温:80℃ 保持1min 终温150℃ 速率:15℃/ min 保持1min
2.2 汽化温度: 150℃;
2.3 检测器温度:180℃;
2.4 柱前压力:0.10Mpa
2.5 仪器量程:1×10-11AF 1MV
3、顶空条件
3.1 样品:70℃ 阀箱:60℃ 管线:90℃
3.2 载气:N2
3.3 样品平衡时间:40min
3.4加压压力:0.15Mpa
3.5加压时间:0.2min
3.6进样时间:0.05min
3.7取样管清洗时间:2.0min
4. 样品
4.1 样品瓶体积:20 ml
4.2加入样品量:5mL
4.3溶剂:水
4.4样品:乙醇
4.5样品浓度:100 ppm