1.本发明涉及试验设备技术领域，尤其是涉及一种阀岛、检测用进取样装置、检测装置及阀岛使用方法。
背景技术：2.自动在线微量气体分析系统，主要用于光催化活性评价系统，光催化分解水制氢/氧、光催化全分解水、光催化co2还原，光降解气体污染物(如vocs、甲醛、氮氧化物、硫氧化物等)，光催化量子效率测量，电化学法拉第效率测试等产物的采集，并将采集到的样品在线的输送到检测设备—色谱之中。
3.现有的色谱在线进样，一般都是采用六通阀门取样进样，这样可以实现样品流过定量环后，通过六通阀门的切换，实现将定量环的样品载入检测装置进行分析。这对于单向流动的气体样品，才可以进行二次取样。如果是一个封闭负压体系，在二次进样前定量环会有载流体留存在定量环里，通过切换会将载流体释放到负压系统里，会引起封闭负压体系环境的改变，也不利于六通阀的二次取样的准确性。六通阀门的使用状态如图1-2所示，六通阀门左侧1，2号管与负压体系联通，3、6号管连接到一起，形成定量封闭的体系，称之为定量环，4、5号管连接后端检测设备的载流体。其使用状态包括：状态a，当阀门拧到a位置时，六通阀的接通状态为2、3、1、6相通，4与5相通，此时负压体系的样品与定量环连通，定量环采集到样品；状态b，当阀门拧到b位置时，六通阀的接通状态为3、4、5、6相通，1与2相通，此时后端检测设备的载流体与定量环连通，流动的载流体将定量环内的样品带入后端检测设备仪分析。可以明显看到，在样品分析完成后，当该六通阀再次回到a状态时，定量环内的载流体将释放到负压体系内，影响实验的一致性。
4.因此，为了克服上述问题，需要研发一种新型的阀岛结构以及应用该阀岛结构的设备及方法。
技术实现要素：5.本发明的目的在于提供阀岛、检测用进取样装置、检测装置及阀岛使用方法，以解决现有技术中存在的传统取样阀门系统使用不便、取样准确性不佳的问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
6.为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
7.本发明提供的阀岛，包括：
8.壳体，所述壳体上设置有进样口和取样口，所述壳体内部设置有连通所述进样口和所述取样口的空腔和定量环，所述空腔内设置有阀组，所述阀组包括至少两个阀门，通过控制任意一个所述阀门的通断动作能调节所述进样口、所述取样口和所述定量环之间的通断。
9.在使用时，样品以及载流体等能根据进样需要依次经进样口进入该阀岛内，同时通过调整不同的阀门之间的通断，能够有效实现载流体对空腔内部分空间的吹扫以及对样
品的装载，从而保证该阀岛使用时的取样准确性，避免前一批样品残留在阀岛内部造成后一批样品被污染的情况发生。
10.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
11.作为本发明的进一步改进，所述阀组的数量为至少四个，分别为第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门，其中所述第一阀门与所述进样口相连，所述第三阀门与所述第二阀门、所述第三阀门和所述取样口相连；所述第一阀门和所述第三阀门为三通阀门，分别设置有端口一、端口二和端口三；所述第二阀门和所述第四阀门为二通阀门，分别设置有端口一和端口二。
12.作为本发明的进一步改进，所述空腔内构成有连通所述阀组的通道，所述第一阀门和所述第三阀门在默认状态下端口二和端口三相通，启动状态下端口二和端口一相通；所述第二阀门和所述第四阀门在默认状态下关闭，启动状态下连通；所述定量环与所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门和所述第四阀门中的任意一个相通；所述第三阀门还与所述第二阀门和所述第四阀门相通。
13.作为本发明的进一步改进，该阀岛还包括流体压力泵，所述流体压力泵通过所述第四阀门与所述壳体内的所述空腔相连并能对至少部分所述空腔和/或所述定量环进行抽真空处理。
14.作为本发明的进一步改进，所述空腔内还设置有填充件和导流通道，形成于所述空腔内的所述填充件用于降低所述空腔内容积，所述导流通道形成于所述填充件中部并连通所述阀组；
15.所述填充件为四氟柱、不锈钢、聚四氟乙烯以及密封胶中的任意一种或多种。
16.本发明还提供了一种检测用进取样装置，包括上述任一项提到的阀岛，还包括控制器，所述控制器与所述阀组通讯连接以控制任一所述阀门的通断。
17.本发明还提供了一种检测装置，包括上述任一项提到的检测用进取样装置。
18.本发明还提供了一种阀岛使用方法，包括上述任一项提到的阀岛，操作步骤如下：
19.s1：默认不操作，载流体经所述第一阀门的端口二流入，所述第一阀门与所述第三阀门相通，载流体经所述第一阀门的端口三和所述第三阀门的端口三流入所述第三阀门内，并从所述第三阀门的端口二流出；
20.s2：打开所述第四阀门并启动流体压力泵，位于所述定量环内的气体能在所述流体压力泵的作用下经所述第四阀门的端口一被抽吸入所述第四阀门；
21.s3：关闭所述第四阀门和所述流体压力泵，打开所述第二阀门，待取样系统的流体从所述第二阀门的端口二进入所述定量环内；
22.s4：关闭所述第二阀门，打开所述第一阀门和所述第三阀门，载流体经所述第一阀门流入所述定量环并经所述第三阀门从所述取样口排出；
23.取样完成。
24.本发明还提供了一种阀岛使用方法，包括上述任一项提到的阀岛，操作步骤如下：
25.s1：默认不操作，载流体经所述第一阀门的端口二流入，所述第一阀门与所述第三阀门相通，载流体经所述第一阀门的端口三和所述第三阀门的端口三流入所述第三阀门内，并从所述第三阀门的端口二流出；
26.s2：打开所述第一阀门和所述第三阀门，载流体依次流经所述第一阀门的端口二、
端口一后流入所述定量环内，随后从所述第三阀门的端口二流入所述第三阀门内并经所述第三阀门的端口一流出，此时所述定量环内储存部分载流体；
27.s3：关闭所述第一阀门和所述第三阀门，打开所述第二阀门，位于所述定量环内的载流体从所述第二阀门的端口二进入待取样系统；
28.载流体充填完成。
29.本发明还提供了一种阀岛使用方法，包括上述任一项提到的阀岛，操作步骤如下：
30.s1：默认不操作，载流体经所述第一阀门的端口二流入，所述第一阀门与所述第三阀门相通，载流体经所述第一阀门的端口三和所述第三阀门的端口三流入所述第三阀门内，并从所述第三阀门的端口二流出；
31.s2：打开所述第一阀门和所述第三阀门，载流体依次流经所述第一阀门的端口二、端口一后流入所述定量环内，随后从所述第三阀门的端口二流入所述第三阀门内并经所述第三阀门的端口一流出，此时所述定量环内储存部分载流体；
32.s3：打开所述第二阀门，载流体从所述第二阀门的端口二进入待取样系统；
33.载流体充填完成。
34.相比于现有技术，本发明较佳的实施方式提供的阀岛、检测用进取样装置、检测装置及阀岛使用方法能够克服传统的六通阀门使用时会残留载流体、影响实验分析准确性的问题；同时，该阀岛设备还能够在控制器的控制下实现定时取样。与传统的取样设备相比，具有体积小巧、密封性好、取样量可控并且定量环内气体流向可控、取样结构重复性好等优点。
附图说明
35.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
36.图1是现有技术中的六通阀门的状态a的使用示意图；
37.图2是现有技术中的六通阀门的状态a的使用示意图；
38.图3是本发明阀岛的底板结构图；
39.图4是本发明阀岛的第二种底板结构图；
40.图5是本发明检测装置的结构示意图。
41.图中：1、反应组件；2、进样口；4、阀组；41、第一阀门；42、第二阀门；43、第三阀门；44、第四阀门；5、壳体；6、控制器接口；7、定量环；8、检测设备；9、取样口；10、流体压力泵；11、控制器线路；12、控制器。
具体实施方式
42.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
43.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
44.在本发明的描述中，还需要说明的是，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。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
45.下面结合附图对本实用新型的技术方案进行具体说明。
46.本发明提供了一种阀岛，如图3和图4所示，包括壳体5，壳体5上设置有进样口2和取样口9，其中壳体5内部设置有连通进样口2和取样口9的空腔和定量环7，空腔内设置有阀组4，阀组4包括至少两个阀门，通过控制任意一个阀门的通断动作能调节进样口2、取样口9和定量环7之间的通断。
47.在使用时，样品以及载流体等能根据进样需要依次经进样口2进入该阀岛内，同时通过调整不同的阀门之间的通断，能够有效实现载流体对空腔内部分空间的吹扫以及对样品的装载，从而保证该阀岛使用时的取样准确性，避免前一批样品残留在阀岛内部造成后一批样品被污染的情况发生。
48.作为可选的实施方式，阀组4的数量为至少四个，分别为第一阀门41、第二阀门42、第三阀门43和第四阀门44，其中第一阀门41与进样口2相连，第三阀门43与第二阀门42、第三阀门43和取样口9相连。
49.需要注意的是，上述四个阀门能够实现阀岛的取样和进样。在实际使用时，阀门的数量可以更多，此时可以调整定量环7的数量以满足阀岛不同的进样和取样需求。
50.作为可选的实施方式，空腔内构成有连通阀组4的通道，定量环7能与第一阀门41、第二阀门42、第三阀门43和第四阀门44中的任一连通；第三阀门43还与第二阀门42和第四阀门44相通。
51.在上述通道的作用下，不同的阀门之间能够通过控制阀门的开合以及通断方向等来实现对不同通道的连接，从而方便载流体和待检测样品能够根据需要依次流经不同的通路，同时也能够实现载流体对该阀岛内部的腔室的吹扫，有效保证检测结果的准确性。
52.作为可选的实施方式，第一阀门41和第三阀门43为三通阀门，第二阀门42和第四阀门44为二通阀门。
53.由于该阀岛内存在有两个三通阀门，因此能够保证该阀岛内部始终存在部分空间相通，同时也可以通过调整上述三通阀门的工作方式来调整气体的流向，实现对进样以及取样的精准调整。
54.作为可选的实施方式，该阀岛还包括流体压力泵10，流体压力泵10通过第四阀门44与壳体5内的空腔相连并能对至少部分空腔和/或定量环7进行抽真空处理。
55.具体的，该流体压力泵10可以是真空泵或注射压力泵。该流体压力泵10在使用时，能够经第四阀门44实现对于第四阀门44相连通的部分腔室以及定量环7等结构的抽吸，从
而保证定量环7处于真空状态，进一步保证检测结果的准确性和一致性。
56.作为可选的实施方式，空腔内还设置有填充件和导流通道，形成于所述空腔内的所述填充件用于降低所述空腔内容积(也可以称为，死体积)导流通道形成于填充件中部并能连通阀组4；填充件为四氟柱、不锈钢、聚四氟乙烯以及密封胶中的任意一种或多种。
57.通过上述结构能够有效实现对壳体5内空腔以及用于连通不同的阀门之间的导通通道空间的缩小，有效降低壳体5内的死体积，满足微量取样要求。
58.本发明还提供了一种阀岛使用方法，包括上述任一项提到的阀岛，该阀岛的使用方式如下：
59.载流体经进样口2流入第一阀门41内，第一阀门41与第三阀门43相通，载流体经第一阀门41流入第三阀门43内；打开第四阀门44并启动流体压力泵10，位于定量环7内的气体能在流体压力泵10的作用下被抽吸至第四阀门44内，此时定量环7处处于负压状态；随后关闭第四阀门44和流体压力泵10，打开第二阀门42，待取样系统的流体依次经进样口2和第二阀门42流入定量环7内；最后关闭第二阀门42，打开第一阀门41和第三阀门43，此时载流体能经第一阀门41流入定量环7并经第三阀门43从取样口9排出。
60.通过上述操作步骤即可完成该阀岛的取样操作。
61.具体的，上述第一阀门41和第三阀门43上均设有端口一、端口二和端口三；第二阀门42和第四阀门44上均设有端口一和端口二；如图3-4所示，设置由上至下依次为端口二、端口三和端口一；下面对上述阀门的工作状态进行定义：
62.设置第一阀门41在默认状态下端口二进、端口三出，启动状态下端口二进、端口一出。
63.同理，第二阀门42和第四阀门44在默认状态下两个端口均处于关闭状态，启动状态下端口一进、端口二出。
64.第三阀门43在默认状态下端口三进、端口二出，启动状态下端口二进、端口一出。
65.下面结合上述信息对该取样过程进行具体说明：
66.s1：默认状态下，不进行操作，此时载流体经第一阀门41的端口二流入壳体5内，此时第一阀门41和第三阀门43相通，位于第一阀门41内的载流体经端口三流出；由于第一阀门41的端口三和第三阀门43的端口二处于连通状态，因此载流体从第三阀门43的端口三流入第三阀门43内，随后从第三阀门43的端口二流出；
67.s2：启动第四阀门44并打开流体压力泵10，此时第四阀门44与第三阀门43和定量环7均处于连通状态，位于定量环7内的气体能在流体压力泵10的作用下被抽出，气体经第四阀门44的端口一流入第四阀门44内，此时定量环7内处于真空状态(或近似真空的状态)；同时这一操作也能够借助载流体对阀座内部空腔进行吹扫处理；
68.s3：关闭第四阀门44和流体压力泵10，打开第二阀门42，位于待取样系统内的流体经第二阀门42的端口二流入定量环7内；
69.s4：关闭第二阀门42，打开第一阀门41和第三阀门43，此时载流体经第一阀门41的端口二流入并经端口一流出至定量环7内，随后经第三阀门43的端口二流入并经端口一从取样口9流出，完成取样过程。
70.需要注意的是，上述所有的步骤中间均需要增加所有阀门全部关闭的动作，以防止流体在开关过程中发生串联。
71.另外，通过上述内容可以知道，此时第一阀门41的端口一和第三阀门43的端口二分别与定量环7相连通。
72.本发明还提供了一种阀岛使用方法，包括上述任一项提到的阀岛，该阀岛的使用方式如下：
73.s1：默认不操作的状态下，载流体经进样口2通过第一阀门41的端口二流入第一阀门41内，第一阀门41与第三阀门43相通，载流体经第一阀门41的端口三流入第三阀门43处并经第三阀门43的端口二排出；
74.s2：打开第一阀门41和第三阀门43，此时第一阀门41和第三阀门43与定量环7相连通，载流体能经第一阀门41的端口二、端口一流入定量环7内，随后从第三阀门43的端口二流入第三阀门43内并从第三阀门32的端口一流出，此时部分载流体能停留在定量环7内；
75.s3：打开第二阀门42，位于定量环7内的载流体经第二阀门42的端口二流入待取样系统，完成载流体充填；进样完成。
76.需要注意的是，上述步骤s2和s3中间可以根据需要增加所有阀门全部关闭的动作，以防止流体在开关过程中发生串联。
77.另外，当载流体的填充压力较小时，为了保证载流体能够顺利填充，需要设置上述步骤s2和s3之间增加步骤s21：
78.步骤s21：关闭第一阀门41和第三阀门43。
79.当载流体的填充压力较大时，可以保持第一阀门41和第三阀门43处于开启状态，同时可以通过控制第二阀门42通断时间的方式来实现对载流体的充填。
80.本发明还提供了一种检测用进取样装置，包括上述任一项提到的阀岛，还包括控制器12，控制器12与阀组4通讯连接以控制任一阀门的通断。
81.该检测用进取样装置在使用时，能够通过控制器12来控制不同的阀门以及相关设备的动作和启停，从而帮助实现自动取样。
82.需要注意的是，上述流体压力泵10也与该控制器12通讯连接，控制器12能控制该流体压力泵10的启停。
83.上述控制器12为微处理器。
84.上述阀座处还设置有与控制器相匹配的控制器接口6，该控制器接口6通过控制器线路11与控制器12相连。在控制器12的逻辑控制下，阀组4中的不同阀门能够根据要求定时取样或者实现反向进载流体功能。
85.本发明还提供了一种检测装置，包括上述任一项提到的检测用进取样装置。该检测装置还包括一反应组件1，该反应组件1在反应过程中能产生流体类反应产物，该产物能经上述检测用进取样装置取样并输送至相关的结构(例如检测设备8处)进行检测。
86.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
技术特征：1.阀岛，其特征在于，包括：壳体，所述壳体上设置有进样口和取样口，所述壳体内部设置有连通所述进样口和所述取样口的空腔和定量环，所述空腔内设置有阀组，所述阀组包括至少两个阀门，通过控制任意一个所述阀门的通断动作能调节所述进样口、所述取样口和所述定量环之间的通断。2.根据权利要求1所述的阀岛，其特征在于，所述阀组的数量为至少四个，分别为第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门，其中所述第一阀门与所述进样口相连，所述第三阀门与所述第二阀门、所述第三阀门和所述取样口相连；所述第一阀门和所述第三阀门为三通阀门，分别设置有端口一、端口二和端口三；所述第二阀门和所述第四阀门为二通阀门，分别设置有端口一和端口二。3.根据权利要求2所述的阀岛，其特征在于，所述空腔内构成有连通所述阀组的通道，所述第一阀门和所述第三阀门在默认状态下端口二和端口三相通，启动状态下端口二和端口一相通；所述第二阀门和所述第四阀门在默认状态下关闭，启动状态下连通；所述定量环与所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门和所述第四阀门中的任意一个相通；所述第三阀门还与所述第二阀门和所述第四阀门相通。4.根据权利要求2所述的阀岛，其特征在于，该阀岛还包括流体压力泵，所述流体压力泵通过所述第四阀门与所述壳体内的所述空腔相连并能对至少部分所述空腔和/或所述定量环进行抽真空处理。5.根据权利要求1所述的阀岛，其特征在于，所述空腔内还设置有填充件和导流通道，形成于所述空腔内的所述填充件用于降低所述空腔内容积，所述导流通道形成于所述填充件中部并连通所述阀组；所述填充件为四氟柱、不锈钢、聚四氟乙烯以及密封胶中的任意一种或多种。6.检测用进取样装置，其特征在于，包括权利要求1-5中任一项所述的阀岛，还包括控制器，所述控制器与所述阀组通讯连接以控制任一所述阀门的通断。7.检测装置，其特征在于，包括权利要求6所述的检测用进取样装置。8.根据权利要求2-5中任一项所述的阀岛的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：默认不操作，载流体经所述第一阀门的端口二流入，所述第一阀门与所述第三阀门相通，载流体经所述第一阀门的端口三和所述第三阀门的端口三流入所述第三阀门内，并从所述第三阀门的端口二流出；s2：打开所述第四阀门并启动流体压力泵，位于所述定量环内的气体能在所述流体压力泵的作用下经所述第四阀门的端口一被抽吸入所述第四阀门；s3：关闭所述第四阀门和所述流体压力泵，打开所述第二阀门，待取样系统的流体从所述第二阀门的端口二进入所述定量环内；s4：关闭所述第二阀门，打开所述第一阀门和所述第三阀门，载流体经所述第一阀门流入所述定量环并经所述第三阀门从所述取样口排出；取样完成。9.根据权利要求2-5中任一项所述的阀岛的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：默认不操作，载流体经所述第一阀门的端口二流入，所述第一阀门与所述第三阀门相通，载流体经所述第一阀门的端口三和所述第三阀门的端口三流入所述第三阀门内，并从所述第三阀门的端口二流出；
s2：打开所述第一阀门和所述第三阀门，载流体依次流经所述第一阀门的端口二、端口一后流入所述定量环内，随后从所述第三阀门的端口二流入所述第三阀门内并经所述第三阀门的端口一流出，此时所述定量环内储存部分载流体；s3：关闭所述第一阀门和所述第三阀门，打开所述第二阀门，位于所述定量环内的载流体从所述第二阀门的端口二进入待取样系统；载流体充填完成。10.根据权利要求2-5中任一项所述的阀岛的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：默认不操作，载流体经所述第一阀门的端口二流入，所述第一阀门与所述第三阀门相通，载流体经所述第一阀门的端口三和所述第三阀门的端口三流入所述第三阀门内，并从所述第三阀门的端口二流出；s2：打开所述第一阀门和所述第三阀门，载流体依次流经所述第一阀门的端口二、端口一后流入所述定量环内，随后从所述第三阀门的端口二流入所述第三阀门内并经所述第三阀门的端口一流出，此时所述定量环内储存部分载流体；s3：打开所述第二阀门，载流体从所述第二阀门的端口二进入待取样系统；载流体充填完成。
技术总结本发明提供了一种阀岛、检测用进取样装置、检测装置及阀岛使用方法，涉及试验设备技术领域，主要目的是提供一种体积小且能提供多种不同的流体导通方式的阀岛结构。该阀岛包括壳体，所述壳体上设置有进样口和取样口，所述壳体内部设置有连通所述进样口和所述取样口的空腔和定量环，所述空腔内设置有阀组，所述阀组包括至少两个阀门，通过控制任意一个所述阀门的通断动作能调节所述进样口、所述取样口和所述定量环之间的通断。本发明还提供了一种检测用进取样装置，包括上述任一项提到的阀岛，还包括控制器，所述控制器与所述阀组通讯连接以控制任一所述阀门的通断。连接以控制任一所述阀门的通断。连接以控制任一所述阀门的通断。
技术研发人员：刘欢 王诗义
受保护的技术使用者：北京泊菲莱科技有限公司
技术研发日：2022.07.22
技术公布日：2022/11/1
