CN112362719B - 一种气流流量控制装置及离子迁移谱仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气流流量控制装置及离子迁移谱仪，其中气流流量控制装置包括送气装置、分流装置和第一控流组件，分流装置具有第一内腔和与第一内腔连通的第一进气口及第一出气口，通过分流装置的设置将送气装置送出的一路气流实现分流分成多路气流，供不同的用气设备或者用气设备的不同进气端口进气用；第一控流组件密封连接在第一内腔中且位于第一进气口和第一出气口之间，第一控流组件上开设有多个第一控流孔，多个第一控流孔的孔径不同，由于不同的控流孔在特定的压力下其对应的流量不同，通过第一控流孔的设置可以实现多路气流的流量调节控制；相比于现有的质量流量控制器和针阀、多通阀等，其结构简单，而且流量调节精确，调节操作方便。

Description

一种气流流量控制装置及离子迁移谱仪

技术领域

本发明涉及离子迁移谱技术领域，具体涉及一种气流流量控制装置及离子迁移谱仪。

背景技术

离子迁移谱仪是一种将待测分子转化为带电离子，带电离子在迁移电场作用下移动，同时在气体环境中不断碰撞，最后通过分析其移动速度，区分出不同离子的仪器。其中气体环境可以是氮气、氩气等单纯气体，也可以是空气；一般要求比较纯净，稳定。

在仪器中，气体不但要承担提供稳定碰撞气体的作用，而且要承担将样品带入到离子源区域，以便将待测样品离子化，有时候还要将气体分流作为其他用途。但是一般情况下提供气体运动的气泵或者气瓶数量有限，不可能每一路气体都采用一个泵提供流量，因此，需要采用分流结构将一路分成多路，并采用流量控制器等实现各支路的气流控制的目的。

现有的离子迁移谱仪中应用的流量控制器大多采用质量流量控制器实现精确控制各分支气路流量，虽然能实现精确控制气流，但是质量流量控制器存在造价高、体积大等弊端；也有部分采用针阀进行流量控制，但是使用针阀进行流量控制时存在调节困难的弊端，无法实现精确控制；另外还有部分直接采用三通或者多通，采用三通或者多通进行流量控制时存在气流流量波动大的弊端，也无法实现精确控制；上述几种流量控制结构均存在无法满足精确控制流量的同时也满足结构简单、调节方便。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的技术问题。

本发明的一种气流流量控制装置，包括：

送气装置；

分流装置，具有第一内腔及与所述第一内腔连通的至少一个第一进气口和至少两个第一出气口；所述第一进气口通过第一管道与所述送气装置连通；

第一控流组件，具有外周密封设置于所述分流装置的第一内腔中并位于所述第一进气口和所述第一出气口之间的第一控流部件，所述第一控流部件设有若干个第一控流孔，至少部分所述第一控流孔的孔径不同；及将至少一个所述第一控流孔与一个所述第一出气口对应密封连通的第一控流通道，任意相邻两个所述第一控流通道密封隔开。

优选地，所述的气流流量控制装置，所述第一控流孔与所述第一出气口一一对应。

优选地，所述的气流流量控制装置，所述第一控流孔与其对应的所述第一出气口之间通过第二管道密封连接，所述第二管道作为所述第一控流通道。

优选地，所述的气流流量控制装置，所有所述第一控流孔的孔径均不相同。

优选地，所述的气流流量控制装置，还包括汇流装置，具有第二内腔及与所述第二内腔连通的至少一个第二出气口和至少两个第二进气口，所有的所述第二进气口通过第三管道与用气设备连通；

第二控流组件，具有外周密封设置于所述汇流装置的第二内腔中并位于所述第二进气口和所述第二出气口之间的第二控流部件，所述第二控流部件设有若干个第二控流孔，至少部分所述第二控流孔的孔径不同；及将至少一个所述第二控流孔与一个所述第二进气口对应密封连通的第二控流通道，任意相邻两个所述第二控流通道密封隔开。

优选地，所述的气流流量控制装置，所述第二控流孔与其对应的所述第二进气口之间通过第四管道密封连接，所述第四管道作为所述第二控流通道。

优选地，所述的气流流量控制装置，还包括设置于所述第一控流通道和/或第二控流通道上的过滤部件，所述过滤部件上设有至少一个过滤孔。

优选地，所述的气流流量控制装置，所述第一控流部件和/或第二控流部件呈板块。

优选地，所述的气流流量控制装置，所述第一控流孔和第二控流孔为圆形孔、方形孔或异形孔。

本发明的另一个目的在于提供一种离子迁移谱仪，包括上述任一项所述的气流流量控制装置，多个所述第一出气口通过第三管道与所述离子迁移谱仪的进气端口一一对应连通。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的一种气流流量控制装置，包括送气装置、分流装置和第一控流组件，分流装置具有第一内腔和与第一内腔连通的第一进气口及第一出气口，通过分流装置的设置将送气装置送出的一路气流实现分流分成多路气流，供不同的用气设备或者用气设备的不同进气端口进气用；第一控流组件密封连接在第一内腔中且位于第一进气口和第一出气口之间，第一控流组件上开设有多个第一控流孔，多个第一控流孔的孔径不同，由于不同的控流孔在特定的压力下其对应的流量不同，通过第一控流孔的设置可以实现多路气流的流量调节控制；相比于现有的质量流量控制器和针阀、多通阀等流量控制结构，其结构简单，而且流量调节精确，调节操作方便。

2.本发明提供的一种气流流量控制装置，还包括汇流装置，汇流装置具有第二内腔和与第二内腔连通的第二进气口及第二出气口，通过汇流装置将不同的用气设备或者用气设备的不同出气端口的气流汇集后重新输送到送气装置中循环再利用。

3.本发明提供的一种离子迁移谱仪，通过管道与上述的气流流量控制装置密封连通，通过分流装置将送气装置中的一路气流分成多路气流供用气设备的不同进气端口进气用，通过第一控流组件和不同孔径的第一控流孔的设置，实现对各路气流的流量精确控制，以实现用气设备的不同进气端口的不同流量的气流需求；气流流量控制装置结构简单，流量控制精确，操作简便，实用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的气流流量控制装置结构示意图。

附图标记说明：

1-送气装置；

2-分流装置；

3-第一控流孔；

4-用气设备；

5-第一管道；

6-第三管道；

7-汇流装置；

8-第二控流孔；

9-第五管道；

10-第六管道；

11-滤芯。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例的一种气流流量控制装置，如图1所示，包括送气装置1、分流装置2、第一控流组件、汇流装置7、第二控流组件和滤芯11，其中送气装置1为可调气泵或带有可调气泵的气瓶；分流装置2内具有第一内腔(未图示)及分别与第一内腔连通的一个第一进气口(未图示)和五个第一出气口(未图示)，第一进气口通过第一管道5与送气装置1密封连通；第一控流组件的外周密封设置在分流装置2的第一内腔内部，第一控流组件包括位于第一进气口与第一出气口之间的第一控流部件，第一控流部件上设有五个第一控流孔3，五个第一控流孔3的孔径均不同且在0.01-3mm之间，五个第一控流孔3的孔径可选为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm和0.5mm；第一出气口的数量不仅仅限于五个，也可以是两个、三个、四个、六个等等，对应地，第一控流孔3的数量也不仅仅限于五个，也可以是两个、三个、四个、五个等等；可选的，第一控流孔3的孔径不仅仅限于均不同，可以为部分相同，部分不同；五个第一控流孔3与五个第一出气口一一对应设置，五个第一控流孔3与五个第一出气口通过第一控流通道密封连通，也即一个控流孔通过一个第一控流通道与第一第一出气口连通，相邻的两个第一控流通道支架隔开，五个第一出气口通过五根第三管道6与用气设备4的五个进气端口一一对应密封连通；可选的，第一控流孔3的数量可以与第一出气口的数量不对应，可以为一个第一控流孔3对应多个第一出气口或者多个第一控流孔3对应一个第一出气口；可选的，第一控流通道为第二管道，第一控流孔3与其对应的第一出气口之间通过第二管道密封连接；可选的，用气设备4为离子迁移谱仪或者质谱仪。

汇流装置7，其结构可以与分流装置2的结构相反，具有第二内腔(未图示)及与第二内腔连通的五个第二进气口(未图示)和一个第一出气口(未图示)，五个第二进气口分别通过五根第五管道9与用气设备4的五个出气端口分别密封连通；第二控流组件，第二控流组件结构与第一控流组件结构相同，具有外周密封设置于第二内腔中且位于第二进气口和第二出气口之间的第二控流部件，第二控流部件上设有五个第二控流孔8，五个第二控流孔8的孔径均不同，五个第二控流孔8与五个第二进气口之间通过五个第二控流通道(未图示)密封连通，相邻的两个第二控流通道密封隔开；第二出气口通过第六管道10与送气装置1密封连通；可选的，第二控流通道为第四管道；可选的，第二进气口的数量不仅仅限于五个，也可以为其他数量，比如一个、两个、三个、四个、六个等等，对应地，第二控流孔8的数量不仅仅限于五个，可以为一个、两个、三个、四个、六个等等；可选的，第二控流孔8的孔径不仅仅限于均不同，可以为部分相同，部分不相同；第二进气口与第二控流孔8可以不一一对应，也可以为一个第二进气口对应多个第二控流孔8或者一个第二控流孔8对应多个第二进气口；另外，可选的，汇流装置7的主要目的在于将用气设备4的多个出气端口的气流汇合后再重新输入到送气装置1中再次循环利用，因此，汇流装置7中可以不设置第二控流组件。

第一控流部件和第二控流部件呈板块状，第一控流孔3和第二控流孔8可以为圆形孔、方形孔或者其他形状的异形孔，具体不做限制；可选的，第一控流部件和第二控流部件的材质可为陶瓷、不锈钢、塑料等材质，具体不做限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行选择。

第一控流组件可以由多个板块状的第一控流部件构成，每个第一控流部件对应一个第一出气口设置且每个第一控流部件上开设有一个第一控流孔3，也可以仅仅为一个第一控流部件构成且其上间隔开设有多个第一控流孔3；可以采用可拆装的结构插设安装在分流装置2的第一内腔中，也可以采用与分流装置2一体成型的结构；同理，第二控流组件也可以由多个第二控流部件构成，每个第二控流部件对应一个第二出气口设置且每个第一控流部件上开设有一个第二控流孔8，也可以仅仅为一个第二控流部件构成且其上间隔开设有多个第二控流孔8；可以采用可拆装的结构插设安装在汇流装置7的第二内腔中，也可以采用与汇流装置7一体成型的结构。比如，第一控流部件和第二控流部件均为一个板状的控流板。

在第一管道5上设有滤芯11，用于将送气装置1输出的气流进行过滤，确保用气设备4的用气纯度。

可选的，在第一控流通道和/或第二控流通道内设有过滤部件(未图示)，过滤部件上开设有过滤孔，可选的，过滤部件为过滤网；也可以为一个过滤板，过滤板上对应第一出气口设有过滤网。也即，可以仅在第一控流通道内设置过滤部件，也可以仅在第二控流通道内设置过滤部件，还可以为在第一控流通道和第二控流通道内均设置过滤部件。可选的，在第一管道5、第三管道6、第五管道9和第六管道10上也设置过滤部件。

可选的，第一控流孔3和第二控流孔8的孔径范围在0.1mm-0.3mm，第一控流部件和第二控流部件采用0.1mm厚度的钢片，压力流量的关系为：

由于不同孔径的控流孔在特定的压力下其对应的流量不同，因此，采用控流部件中开设不同孔径的控流孔可以精确实现个分路的气流流量，而且结构简单，流量调节方便。

实施例2

本实施例的一种离子迁移谱仪，包括上述实施例1中的气流流量控制装置，分流装置的五个第一出气口分别通过五根第三管道6与离子迁移谱仪的五个进气端口一一对应密封连通，离子迁移谱仪的五个出气端口分别通过五根第五管道9与汇流装置7的五个第二进气口一一对应密封连通；

五个进气端口的进气流量不同，通过分流装置2对五个第一出气口实现气流分流，并通过第一控流组件的五个第一控流孔3来实现精确控制各路气流的流量。

可选的，进气端口可以不仅仅限于五个，也可以为其他数量，比如一个、二个等等；同理，出气端口也可以不仅仅限于五个，可以为其他数量，比如一个、二个等等。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种气流流量控制装置，其特征在于，包括：

送气装置(1)；

分流装置(2)，具有第一内腔及与所述第一内腔连通的至少一个第一进气口和至少两个第一出气口；所述第一进气口通过第一管道(5)与所述送气装置(1)连通；

第一控流组件，具有外周密封设置于所述分流装置(2)的第一内腔中并位于所述第一进气口和所述第一出气口之间的第一控流部件，所述第一控流部件设有若干个第一控流孔(3)，至少部分所述第一控流孔(3)的孔径不同；及将至少一个所述第一控流孔(3)与一个所述第一出气口对应密封连通的第一控流通道，任意相邻两个所述第一控流通道密封隔开；

汇流装置(7)，具有第二内腔及与所述第二内腔连通的至少一个第二出气口和至少两个第二进气口，所有的所述第二进气口通过第五管道(9)与用气设备(4)连通；

第二控流组件，具有外周密封设置于所述汇流装置的第二内腔中并位于所述第二进气口和所述第二出气口之间的第二控流部件(8)，所述第二控流部件设有若干个第二控流孔(8)，至少部分所述第二控流孔(8)的孔径不同；及将至少一个所述第二控流孔(8)与一个所述第二进气口对应密封连通的第二控流通道，任意相邻两个所述第二控流通道密封隔开。

2.根据权利要求1所述的气流流量控制装置，其特征在于，所述第一控流孔(3)与所述第一出气口一一对应。

3.根据权利要求1或2所述的气流流量控制装置，其特征在于，所述第一控流孔(3)与其对应的所述第一出气口之间通过第二管道密封连接，所述第二管道作为所述第一控流通道。

4.根据权利要求1或2所述的气流流量控制装置，其特征在于，所有所述第一控流孔(3)的孔径均不相同。

5.根据权利要求1或2所述的气流流量控制装置，其特征在于，所述第二控流孔(8)与其对应的所述第二进气口之间通过第四管道密封连接，所述第四管道作为所述第二控流通道。

6.根据权利要求1或2所述的一种气流流量控制装置，其特征在于，

还包括设置于所述第一控流通道和/或第二控流通道上的过滤部件，所述过滤部件上设有至少一个过滤孔。

7.根据权利要求1或2所述的一种气流流量控制装置，其特征在于，所述第一控流部件和/或第二控流部件呈板块。

8.根据权利要求1或2所述的一种气流流量控制装置，其特征在于，所述第一控流孔和第二控流孔为圆形孔、方形孔或异形孔。

9.一种离子迁移谱仪，其特征在于，包括上述权利要求1至8任一项所述的一种气流流量控制装置，多个所述第一出气口通过第三管道(6)与所述离子迁移谱仪的进气端口一一对应连通。