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備,能夠自動完成樣品瓶中揮發性成分的提取和注入過程。它通常由以下幾個核心系統組成,各系統相互協作以實現高效、精準的樣品前處理:
1.樣品加載與定位系統
功能:負責將待測樣品瓶準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。
關鍵組件:包括圓形或直線式轉盤、機械臂、步進電機驅動的定位裝置。該系統可通過條形碼識別或RFID技術自動識別樣品信息,避免人為錯誤。例如,在批量分析時,系統會根據預設程序逐個抓取樣品瓶并進行精確對準。
特點:支持多種規格的樣品瓶(如20mL、40mL頭部空間瓶),適配不同高度和直徑的容器;具備防撞設計以防止破損。
2.全自動頂空進樣器恒溫孵化/平衡系統
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基質中充分逸出到頂部氣體空間(即“頂空”),達到氣液平衡狀態。
實現方式: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℃)。內部循環風扇保證均勻受熱,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格控制揮發條件的實驗。
3.取樣針與閥路控制系統
功能:從樣品瓶頂部抽取一定體積的氣體樣本,并將其轉移至色譜儀或其他檢測設備。
核心部件:
高精度定量環:固定體積(如1mL、5mL)的不銹鋼定量環確保每次取樣量的一致性;也可搭配電子壓力傳感器實現動態壓力補償型取樣。
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。
優勢: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
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。
設計要點:采用低吸附性的惰性材料(如PTFE管),內徑優化以降低峰展寬效應;配置溫控伴熱裝置防止高沸點物質冷凝堵塞管道。此外,還可能集成除濕過濾器去除水分雜質。
兼容性:適配不同廠商的GC/LC自動進樣口標準接口,支持定制化連接方案。
5.自動化控制與軟件管理系統
硬件基礎:基于微處理器的控制主板協調各部件動作時序,包括電機轉動、閥門開關、溫度調節等。觸摸屏人機界面提供直觀的操作向導和實時監控畫面。
軟件功能:
方法編輯:用戶可自定義加熱時間、取樣深度、沖洗次數等參數組合。
序列運行:批量處理多個樣品時自動排隊執行任務,并記錄運行日志。
故障診斷:實時監測壓力異常、漏氣等情況報警提示維護需求。
數據導出:生成符合GLP規范的報告文件,包含樣品ID、濃度值、色譜圖疊加對比等功能。
