全自動頂空進樣器是一種用于氣相色譜(GC)、液相色譜(LC)等分析儀器的前處理設(shè)備,能夠自動完成樣品瓶中揮發(fā)性成分的提取和注入過程。它通常由以下幾個核心系統(tǒng)組成,各系統(tǒng)相互協(xié)作以實現(xiàn)高效、精準(zhǔn)的樣品前處理:
1.樣品加載與定位系統(tǒng)
功能:負(fù)責(zé)將待測樣品瓶準(zhǔn)確放置在加熱位或取樣位置,并確保每個樣品按順序依次進入進樣流程。
關(guān)鍵組件:包括圓形或直線式轉(zhuǎn)盤、機械臂、步進電機驅(qū)動的定位裝置。該系統(tǒng)可通過條形碼識別或RFID技術(shù)自動識別樣品信息,避免人為錯誤。例如,在批量分析時,系統(tǒng)會根據(jù)預(yù)設(shè)程序逐個抓取樣品瓶并進行精確對準(zhǔn)。
特點:支持多種規(guī)格的樣品瓶(如20mL、40mL頭部空間瓶),適配不同高度和直徑的容器;具備防撞設(shè)計以防止破損。
2.全自動頂空進樣器恒溫孵化/平衡系統(tǒng)
功能:對樣品進行可控溫度下的加熱保溫,促使待測組分從液態(tài)基質(zhì)中充分逸出到頂部氣體空間(即“頂空”),達到氣液平衡狀態(tài)。
實現(xiàn)方式:采用封閉式金屬加熱模塊陣列,每個位置獨立控溫(精度±0.5℃),覆蓋常溫至高溫范圍(如室溫~200℃)。內(nèi)部循環(huán)風(fēng)扇保證均勻受熱,減少溫度梯度帶來的誤差。部分高*型號還配備振蕩功能,加速擴散過程。
應(yīng)用場景:適用于藥物殘留檢測、食品包裝遷移物分析等需要嚴(yán)格控制揮發(fā)條件的實驗。
3.取樣針與閥路控制系統(tǒng)
功能:從樣品瓶頂部抽取一定體積的氣體樣本,并將其轉(zhuǎn)移至色譜儀或其他檢測設(shè)備。
核心部件:
高精度定量環(huán):固定體積(如1mL、5mL)的不銹鋼定量環(huán)確保每次取樣量的一致性;也可搭配電子壓力傳感器實現(xiàn)動態(tài)壓力補償型取樣。
多通閥組:通過電磁閥切換通路,完成沖洗、填充、注入等操作步驟。例如,六通閥可交替連接樣品回路和載氣流路,避免交叉污染。
惰性氣體保護:使用高純氮氣或氦氣作為載氣,防止氧氣干擾敏感化合物的反應(yīng)。
優(yōu)勢:支持多次抽提模式(多次進出樣提高回收率),適用于痕量分析需求。
4.全自動頂空進樣器傳輸管線與接口系統(tǒng)
功能:將取出的氣體樣本安全、快速地輸送至分析儀器,同時最小化死體積和吸附損失。
設(shè)計要點:采用低吸附性的惰性材料(如PTFE管),內(nèi)徑優(yōu)化以降低峰展寬效應(yīng);配置溫控伴熱裝置防止高沸點物質(zhì)冷凝堵塞管道。此外,還可能集成除濕過濾器去除水分雜質(zhì)。
兼容性:適配不同廠商的GC/LC自動進樣口標(biāo)準(zhǔn)接口,支持定制化連接方案。
5.自動化控制與軟件管理系統(tǒng)
硬件基礎(chǔ):基于微處理器的控制主板協(xié)調(diào)各部件動作時序,包括電機轉(zhuǎn)動、閥門開關(guān)、溫度調(diào)節(jié)等。觸摸屏人機界面提供直觀的操作向?qū)Ш蛯崟r監(jiān)控畫面。
軟件功能:
方法編輯:用戶可自定義加熱時間、取樣深度、沖洗次數(shù)等參數(shù)組合。
序列運行:批量處理多個樣品時自動排隊執(zhí)行任務(wù),并記錄運行日志。
故障診斷:實時監(jiān)測壓力異常、漏氣等情況報警提示維護需求。
數(shù)據(jù)導(dǎo)出:生成符合GLP規(guī)范的報告文件,包含樣品ID、濃度值、色譜圖疊加對比等功能。
