全自動樣品濃縮儀是一種高度自動化的實驗室設備,主要用于對樣品進行快速、高效的濃縮和凈化處理。通過綜合運用多種先進技術,實現了對樣品的快速、高效、準確濃縮。這些技術不僅提高了濃縮效率,還減少了人為操作誤差,降低了實驗風險。隨著技術的不斷進步和應用需求的不斷增加,全自動樣品濃縮儀將在更多領域得到廣泛應用,為科研工作提供更加便捷、可靠的技術支持。
一、加熱系統
功能:提供可控熱源,加速溶劑蒸發。
組成與特點:
加熱模塊
類型:金屬浴(鋁或不銹鋼塊)、紅外加熱、微波加熱等。
特點:
金屬浴:溫度均勻性好(溫差≤±1℃),適用于大多數有機溶劑。
紅外加熱:升溫快(可達10℃/min),但可能存在局部過熱風險。
微波加熱:穿透性強,適合大體積樣品,但需非金屬容器。
溫度傳感器
類型:熱電偶、PT100鉑電阻等。
作用:實時監測加熱模塊溫度,反饋至控制系統實現閉環控制。
溫度控制單元
功能:通過PID算法精確調節加熱功率,支持多段溫度程序設置(如分段升溫、恒溫保持)。
二、氣路系統
功能:通過惰性氣體(如氮氣)吹掃樣品表面,加速溶劑揮發并防止氧化。
組成與特點:
氣源接口
連接方式:快速接頭或螺紋接口,兼容高壓氮氣鋼瓶或集中供氣系統。
氣體分配裝置
類型:多通道電磁閥或旋轉分配器。
作用:將單一氣源分配至多個吹針,支持獨立控制每路氣流。
吹針組件
結構:不銹鋼針管+可調節固定夾。
特點:
針管內徑0.1-1mm,影響氣流速度和吹掃面積。
固定夾支持高度調節(距液面5-15mm),適應不同樣品量。
氣流控制單元
功能:調節氮氣壓力(通常0.1-0.5MPa)和流量(1-30L/min),支持手動或自動模式。
三、真空系統(冷凍離心濃縮儀等機型)
功能:降低濃縮腔體壓力,降低溶劑沸點,實現低溫濃縮。
組成與特點:
真空泵
類型:旋片式真空泵(油封式或無油干式)、隔膜泵。
特點:
旋片泵:極限真空度低(可達1Pa以下),但需定期更換真空泵油。
隔膜泵:無油污染,但極限真空度較高(通常10-100Pa)。
冷阱
結構:雙層不銹鋼腔體+制冷模塊(半導體制冷或壓縮機制冷)。
作用:冷凝揮發的溶劑,防止其進入真空泵損壞設備。
真空傳感器
類型:皮拉尼真空計或電容薄膜真空計。
作用:實時監測腔體真空度,反饋至控制系統實現自動調節。
四、濃縮腔體
功能:容納樣品并提供封閉環境,防止溶劑揮發污染實驗室。
組成與特點:
腔體材質
常用材料:不銹鋼(耐腐蝕)、聚四氟乙烯(PTFE,耐強酸強堿)、玻璃(透明觀察)。
樣品架
類型:固定式或旋轉式。
特點:
固定式:適用于小批量樣品(如96孔板)。
旋轉式:通過離心力擴大樣品表面積,加速濃縮(如冷凍離心濃縮儀)。
密封結構
類型:O型圈密封或磁力耦合密封。
作用:確保腔體氣密性,維持真空或惰性氣體環境。
五、控制系統
功能:集成各子系統,實現自動化操作與數據記錄。
組成與特點:
主控單元
類型:嵌入式PLC或工業計算機。
功能:協調加熱、氣流、真空等模塊運行,支持多段程序控制。
操作界面
類型:觸摸屏或按鍵面板。
特點:
顯示實時參數(溫度、壓力、時間等)。
支持參數設置、程序編輯、故障診斷。
數據存儲與輸出
功能:記錄實驗數據(如溫度曲線、真空度變化),支持USB導出或聯網傳輸。
六、安全防護裝置
功能:保障操作人員與設備安全。
組成與特點:
過溫保護
機制:雙金屬片或電子式溫度開關,超溫時自動切斷加熱電源。
過壓保護
機制:機械式壓力釋放閥或電子式壓力傳感器,超壓時排放氣體。
漏氣檢測
機制:氣體流量傳感器監測氣流異常,觸發報警并停止運行。
緊急停止按鈕
功能:一鍵切斷所有電源與氣源,快速終止實驗。
七、輔助模塊(可選)
溶劑回收系統
結構:冷凝管+收集瓶。
作用:回收揮發的溶劑,減少浪費與污染。
自動進樣裝置
類型:機械臂或泵送系統。
功能:實現樣品自動加載與卸載,提升通量。
清洗模塊
功能:通過溶劑沖洗或高壓氣體吹掃,自動清潔腔體與吹針。
