本發(fā)明涉及質(zhì)譜分析技術領域，更具體地說，涉及一種質(zhì)譜進樣系統(tǒng)及冷卻裝置。

背景技術：

在電化學科學發(fā)展過程中，研究電化學反應的生成物或中間產(chǎn)物的現(xiàn)代電化學分析技術起到了非常重要的作用。近年來，聯(lián)合電化學體系的現(xiàn)場或非現(xiàn)場的光譜分析技術(如紅外分光光度技術、表面增強raman光譜技術)、表面分析技術(如xps、俄歇光電子能譜)以及氣、液相色譜等分析技術取得了非常顯著的進步。在這些眾多的電化學譜學聯(lián)用技術中，電化學質(zhì)譜分析結果直觀、可靠，而且可以實時分析電化學反應的氣態(tài)生成物產(chǎn)生/反應物的消耗變化情況，進而可以推斷電化學反應機理及動力學參數(shù)。這些優(yōu)點使得電化學質(zhì)譜成為一種非常有效的分析方法。

電化學質(zhì)譜目前有兩種進樣方式。第一種是膜進樣，將電池通過法蘭直接連接到質(zhì)譜進樣口，通過特殊的膜隔開真空與電解液和其他電池材料，產(chǎn)生的氣體通過膜進入到質(zhì)譜中進行分析。第二種是吹掃進樣，將電池通過管路連接到質(zhì)譜，通過載氣將需要分析的氣體送入質(zhì)譜。

吹掃進樣方式主要有兩個優(yōu)點，一是電池與質(zhì)譜相對獨立，可以根據(jù)需要設計不同的電池，只要電池進出口相同就可以使用，另外非水相電池(比如鋰離子電池和各種非水相的金屬空氣電池)需要在手套箱中組裝，采用這種方式就非常方便。二是當電池經(jīng)歷不同的連續(xù)過程，需要分別分析產(chǎn)生氣體和消耗氣體時氣路不用做任何改動，這一點對分析金屬空氣電池非常有利。

在吹掃進樣系統(tǒng)中，需要串聯(lián)冷阱，冷阱的主要作用是對電解液蒸汽冷卻，防止大量電解液蒸汽進入到質(zhì)譜中，以保護質(zhì)譜，同時可以減少電解液蒸汽在質(zhì)譜分析中的干擾。在串聯(lián)冷阱的系統(tǒng)中，冷阱的要求比較高，需要冷阱能夠在線冷卻，并要求冷阱的體積盡量小，減少冷阱體積可以降低體系的死體積，使待分析氣體進入質(zhì)譜的時間延遲縮短。同時，要求冷阱溫度可視可控，以適應不同的電解液，例如對水體系電解液，冷阱溫度不能設定到零下，否則經(jīng)常出現(xiàn)進出氣口被凍住，導致氣路不通的情況。

因此，如何實現(xiàn)對冷阱的在線冷卻，是目前本領域技術人員亟待解決的問題。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種冷卻裝置，以實現(xiàn)對冷阱的在線冷卻；本發(fā)明還提供了一種質(zhì)譜進樣系統(tǒng)。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

一種冷卻裝置，包括冷阱，架設所述冷阱的冷阱支架，設置于所述冷阱支架的支撐端的制冷裝置；還包括與所述制冷裝置電連接，控制所述制冷裝置制冷量的溫控裝置。

優(yōu)選地，在上述冷卻裝置中，所述制冷裝置包括固設于所述冷阱支架的支撐端的制冷片，和對所述制冷片進行散熱的散熱裝置。

優(yōu)選地，在上述冷卻裝置中，所述冷阱支架包括相對布置的第一冷阱支架和第二冷阱支架，所述第一冷阱支架和所述第二冷阱支架的抵接端開設有架撐所述冷阱的冷阱架撐槽。

優(yōu)選地，在上述冷卻裝置中，所述制冷片包括分別設置于所述第一冷阱支架和所述第二冷阱支架的支撐端的第一制冷片和第二制冷片，所述散熱裝置包括分別對所述第一制冷片和所述第二制冷片散熱的第一散熱裝置和第二散熱裝置。

優(yōu)選地，在上述冷卻裝置中，所述散熱裝置包括固設于所述制冷片一側的散熱片和對散熱片進行導風的散熱風扇。

優(yōu)選地，在上述冷卻裝置中，所述制冷片和所述散熱片之間設置有對二者粘接固定的導熱硅膠。

優(yōu)選地，在上述冷卻裝置中，所述溫控裝置包括設置于所述冷阱支架上對所述冷阱的溫度進行檢測的熱電偶，和與所述熱電偶連接的溫控儀；所述溫控儀包括當所述熱電偶檢測的溫度高于設定值時，控制制冷裝置工作，和當所述熱電偶檢測的溫度達到設定值時，控制制冷裝置停止。

優(yōu)選地，在上述冷卻裝置中，還包括對所述制冷片，所述散熱裝置和所述溫控裝置進行供電的開關電源。

優(yōu)選地，在上述冷卻裝置中，所述冷阱為玻璃材質(zhì)的玻璃冷阱，所述冷阱的頂部開設有氣體冷卻通道。

一種質(zhì)譜進樣系統(tǒng)，包括質(zhì)譜儀，與所述質(zhì)譜儀連通對氣體進行輸送的吹掃管路，還包括設置于所述吹掃管路上對氣體進行冷卻的冷阱，還包括對所述冷阱進行冷卻的如上任意一項所述的冷卻裝置。

本發(fā)明提供的冷卻裝置，包括冷阱，架設冷阱的冷阱支架，設置于冷阱支架的支撐端的制冷裝置；還包括與制冷裝置電連接，控制制冷裝置制冷量的溫控裝置。冷阱由冷阱支架進行支撐，冷阱支架的支撐端由制冷裝置進行散熱，通過對冷阱的散熱，實現(xiàn)對冷阱內(nèi)通入氣體的即時冷卻。制冷裝置與溫控裝置電連接，溫控裝置對制冷裝置的制冷量進行控制，以實現(xiàn)對冷阱冷卻溫度的在線控制，從而滿足冷阱的溫度可控，適應不同體系的電化學和化學實驗中的氣體溫度要求。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明提供的冷卻裝置的結構示意圖；

圖2為冷阱的結構主視圖；

圖3為冷阱的頂部結構示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明公開了一種冷卻裝置，實現(xiàn)了對冷阱的在線冷卻；本發(fā)明還提供了一種質(zhì)譜進樣系統(tǒng)。

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1-圖3所示，圖1為本發(fā)明提供的冷卻裝置的結構示意圖；圖2為冷阱的結構主視圖；圖3為冷阱的頂部結構示意圖。

本發(fā)明提供了一種冷卻裝置，包括冷阱9，架設冷阱9的冷阱支架4，設置于冷阱支架4的支撐端的制冷裝置；還包括與制冷裝置電連接，控制制冷裝置制冷量的溫控裝置。冷阱9由冷阱支架4進行支撐，冷阱支架4的支撐端由制冷裝置進行散熱，通過對冷阱9的散熱，實現(xiàn)對冷阱9內(nèi)通入氣體的即時冷卻。制冷裝置與溫控裝置電連接，溫控裝置對制冷裝置的制冷量進行控制，以實現(xiàn)對冷阱冷卻溫度的在線控制，從而滿足冷阱9的溫度可控，適應不同體系的電化學和化學實驗中的氣體溫度要求。

在本案一具體實施例中，制冷裝置包括固設于冷阱支架4的支撐端的制冷片3，和對制冷片3進行散熱的散熱裝置。冷阱支架4的支撐端設置制冷片3，制冷片3通電制冷，通過冷阱支架4對冷阱進行冷卻，制冷片3的一側貼合于冷阱支架4上，另一側設置散熱裝置，由散熱裝置對制冷片3進行散熱，保證制冷片3工作安全性。

在本案一具體實施例中，冷阱支架4包括相對布置的第一冷阱支架41和第二冷阱支架42，第一冷阱支架41和第二冷阱支架42的抵接端開設有架撐冷阱的冷阱架撐槽8。冷阱支架4由第一冷阱支架41和第二冷阱支架42相抵，二者的抵接端面的頂部開設冷阱架撐槽8。第一冷阱支架41和第二冷阱支架42的頂部分別開設有冷阱架撐槽8的半槽，通過第一冷阱支架41和第二冷阱支架42的貼合，兩個半槽圍成架撐冷阱9的冷阱架撐槽8。冷阱支架4設置為第一冷阱支架41和第二冷阱支架42兩部分，通過調(diào)節(jié)二者的間距，可對冷阱架撐槽8的槽寬進行控制，從而實現(xiàn)對不同規(guī)格的冷阱9的架撐，滿足不同體系中，冷阱的架撐需要。

在本案一具體實施例中，制冷片3包括分別設置于第一冷阱支架41和第二冷阱支架42的支撐端的第一制冷片31和第二制冷片32，散熱裝置包括分別對第一制冷片31和第二制冷片32散熱的第一散熱裝置和第二散熱裝置。由第一制冷片31對第一冷阱支架41的一側進行制冷，由第二制冷片32對第二冷阱支架42的一側進行制冷，冷阱支架4的兩側同時制冷，提升制冷效率，并保證冷阱內(nèi)部冷卻溫度的一致性。

對應地，第一散熱裝置和第二散熱裝置分別對第一制冷片31和第二制冷片32進行散熱，同時保證第一制冷片31和第二制冷片32的散熱安全性。

在本案一具體實施例中，散熱裝置包括固設于制冷片3一側的散熱片和對散熱片進行導風的散熱風扇。散熱裝置通過散熱片與制冷片3貼合，由散熱風扇對散熱片進行導風，散熱片和散熱風扇配合，提高對制冷片的散熱效率，避免制冷片的過熱。

具體地，散熱裝置包括設置于第一制冷片31的一側的第一散熱片21和第一散熱風扇11，和設置于第二制冷片32的一側的第二散熱片22和第二散熱風扇12。

在本案一具體實施例中，制冷片3和散熱片之間設置有對二者粘接固定的導熱硅膠。制冷片3包括熱面和冷面兩側，冷面與冷阱支架貼合，進行制冷；制冷片3的熱面在制冷過程中發(fā)熱，散熱片貼合于熱面上。制冷片3的熱面與散熱片的表面依次涂覆導熱硅膠，壓緊后保證連接強度，最后通過螺栓將冷阱支架4、制冷片3和散熱片固接為一體，保證三者的接觸良好。

在本案一具體實施例中，溫控裝置包括設置于冷阱支架4上對冷阱的溫度進行檢測的熱電偶5，和與熱電偶5連接的溫控儀6；溫控儀6包括當所述熱電偶5檢測的溫度高于設定值時，控制制冷裝置工作，和當熱電偶5檢測的溫度達到設定值時，控制制冷裝置停止。溫控裝置由熱電偶5檢測冷阱支架4的溫度，由溫控儀6接收熱電偶5的溫度數(shù)據(jù)，對溫度進行控制。

熱電偶5螺紋連接于冷阱支架4上，溫控器可對冷阱支架4的溫度進行實時顯示，當溫度高于設定值時，溫控儀6開啟，控制制冷片3制冷，散熱裝置開始工作。當溫控儀6采集到溫度逐步降低至預定溫度值時，溫控儀6繼電器動作，控制各部件停止制冷。隨著冷阱制冷，當冷阱支架4溫度升高后，繼續(xù)上述溫控儀6對溫度的控制工作，循環(huán)制冷，保證冷阱支架的預定工作溫度。

溫控儀6采用溫度范圍為-100℃-1000℃，冷阱支架4采用金屬材質(zhì)，導熱率高，實現(xiàn)對冷阱的快速制冷。

可以理解的是，制冷片3包括熱面和冷面，通過對制冷面的反接，即將熱面與冷卻支架固接，即可對冷阱進行加熱，從而實現(xiàn)不同的工作需要。

在本案一具體實施例中，還包括對制冷片3，散熱裝置和溫控裝置進行供電的開關電源7。開關電源7接通外電源，對制冷裝置提供12v或24v的工作電壓。

在本案一具體實施例中，冷阱9為玻璃材質(zhì)的玻璃冷阱，冷阱的頂部開設有氣體冷卻通道91。冷阱9采用玻璃材質(zhì)，透明材質(zhì)的冷阱9可對冷阱內(nèi)部的情況實時觀察，可對冷阱9工作狀態(tài)實時監(jiān)控，保證安全性。

具體地，本案一具體實施例中，有機電解液電池體系，電池正極磷酸鐵鋰，負極石墨，電解液丙烯碳酸酯(pc，沸點約242度)，載氣為氬氣，流量1ml/min。冷阱溫度-20度。連續(xù)工作5-6小時，冷阱中明顯可以看到液體。

本案另一具體實施例中，電池正極磷酸鐵鋰，負極石墨，電解液乙烯碳酸酯(ec，沸點約248度)/二甲基碳酸酯(dmc，沸點90度)＝1/1.載氣為氬氣，流量1ml/min。冷阱溫度-20度。連續(xù)工作4-5小時，冷阱中明顯可以看到液體。

通過以上兩實施例可以看出，冷阱溫度可以通過冷卻裝置控制到預定工作溫度，在連續(xù)工作時間內(nèi)，可通過溫控儀實時對溫控控制，并對控制溫度進行顯示，玻璃材質(zhì)的冷阱可對冷阱內(nèi)狀態(tài)進行實時監(jiān)測，從而整體上提供給了對冷阱的準確控制，避免了蒸汽對質(zhì)譜的污染。

基于上述實施例中提供的冷卻裝置，本發(fā)明還提供了一種質(zhì)譜進樣系統(tǒng)，包括質(zhì)譜儀，與質(zhì)譜儀連通對氣體進行輸送的吹掃管路，還包括設置于吹掃管路上對氣體進行冷卻的冷阱，該冷阱采用上述實施例中提供的冷卻裝置進行支撐，實現(xiàn)對冷阱的在線制冷。

由于該質(zhì)譜進樣系統(tǒng)采用了上述實施例的冷卻裝置，所以該質(zhì)譜進樣系統(tǒng)由冷卻裝置帶來的有益效果請參考上述實施例。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域?qū)I(yè)技術人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。