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恒美智造全自动氮吹浓缩仪技术知识图谱:原理、结构与参数体系

文章来源:恒美智造 发布时间:2026-10-21 17:12:10

一、氮吹浓缩的技术脉络与基本问题

氮吹浓缩的基本思路是用高纯氮气吹扫样品表面,通过降低溶剂分压加快蒸发,把提取液定量浓缩到目标体积。这一方法不需要复杂的装置设计,在样品数量不多或溶剂量较小时操作方便,因此在环境、食品与药品分析的前处理环节应用广泛。理解这一点,就能明白设备要解决的问题集中在速率、终点与一致性三个方向。仪器自带自动调压装置,气流压力可自动控制并保持恒定,不受工作通道突然开启、关闭或数量的影响。

手工氮吹装置的局限主要来自人的参与。吹扫过程中需要人员在一旁看管以防吹干,样品数量一多就很难兼顾;开放式的结构让有机溶剂在实验空间内扩散,对操作人员的身体健康不利;批次之间的吹扫条件难以保持一致,样品之间的可比性因此受影响。这些问题的根源并不在氮吹方法本身,而在于缺少自动化手段把条件固定下来。水浴型机型的氮吹工作气压为0~0.1MPa,压力间隔变化为0.01MPa,可按溶剂性质细调。

恒美智造全自动氮吹仪的技术路径是把监控、定容与排风整合到一台设备中。每个通道配光学传感器独立检测终点,到达预设体积后自动停止该通道吹扫;气流压力由自动调压装置保持恒定;废气经排气管路定向排出。三个环节各自对应手工方式的一个痛点,组合起来构成了自动化的基础。干式型机型的吹扫气压可在0~0.50MPa范围内任意设定,外接氮气压力范围为0.10~0.50MPa。

二、恒美智造全自动氮吹仪的结构组成

从结构上划分,设备可以拆解为气路系统、加热系统、检测系统、控制系统与排风系统五个部分。气路系统负责把外接氮气分配到各个工作通道,并保持每个通道的吹扫压力稳定;加热系统根据机型的加热方式,分别采用水浴或加热块,把样品维持在设定的温度上。气体消耗量在吹扫气压0.1MPa的条件下每通道约500mL/min,约合17cfm,可按通道数量核算耗气量。

检测系统是自动化得以实现的关键。每一个工作通道都配有光学传感器,通过监测样品液面或透光状态判断浓缩进程,自动并独立地检测终点,无需人工看管。当某个通道达到预设体积时,系统只停止该通道的氮气吹扫并给出报警提示,其它通道继续运行,通道之间互不干扰。水浴型机型使用50或150mL样品瓶,干式型机型的浓缩瓶容积为100或150mL,处理量提供50、100、150与200mL可选。

控制系统承担参数设置与状态显示。氮吹压力、加热温度和工作时间都可以按需设置并实时显示,操作者可以根据实际情况自行选用手动方式或智能方式控制吹扫终点。排风系统则利用自带抽气风扇把蒸发产生的废气由排气管路定向排出,使设备可以安装在一般实验平台上。不同规格的浓缩瓶可以同时交叉使用,同一批样品中如果需要不同处理量也不必分批运行。设备具备报警提示功能,开盖、浓缩完成、水浴水量不足或氮气压力不足时都会自动提示。

三、水浴型机型的参数体系

表1 水浴型机型技术参数(HM-QD4S/QD12S/QD24S)

参数项

指标

样品数量

HM-QD4S 为 1~4 个、HM-QD12S 为 1~12 个、HM-QD24S 为 1~24 个

样品瓶体积

50 或 150mL

终点检测

每一个工作通道均配有光学传感器,自动、独立地检测终点

终点体积

1.0mL、0.5mL 或近干(约 0.1mL),延长吹扫时间可将溶剂吹干

水浴温度

室温~95℃,控温精度 ±0.5℃

氮吹时间

0~9999s

氮吹工作气压

0~0.1MPa,压力间隔变化为 0.01MPa

外接氮气压力

0.2~0.8MPa;外接允许气压 1.0MPa

气体消耗量

吹扫气压 0.1MPa 下,每通道约 500mL/min(约 17cfm)

定容灵敏度

十级可调,不同颜色或透光度的溶剂均可准确浓缩定容

控制方式

手动方式或智能方式控制吹扫终点

报警提示

开盖、浓缩完成、水浴水量不足或氮气压力不足时自动报警

电源

220V/60Hz

仪器尺寸

HM-QD4S、HM-QD12S 为 650×450×308mm;HM-QD24S 为 740×460×345mm

重量

20Kg

注:以上参数取自恒美智造产品资料,涉及具体配置时以订货合同与技术协议为准。

水浴型机型包括 HM-QD4S、HM-QD12S 与 HM-QD24S,样品数量分别为 1~4 个、1~12 个与 1~24 个。水浴温度区间为室温至 95℃,控温精度 ±0.5℃,氮吹时间可以在 0~9999s 之间设定。氮吹工作气压为 0~0.1MPa,压力间隔变化为 0.01MPa,外接氮气压力范围为 0.2~0.8MPa,外接允许气压 1.0MPa。

气体消耗量给出了可核算的数值。在吹扫气压 0.1MPa 的条件下,每通道约 500mL/min,约合 17cfm。这个数字让使用单位在配置氮气源时有了明确依据,可以按同时开启的通道数量估算耗气量,再决定采用钢瓶还是氮气发生器供气,避免因供气不足导致吹扫压力波动。干式型机型具备定容提示开关、内置抽风机系统、双重密封门系统、超温报警与计时功能。

定容能力方面,终点体积可以设定为 1.0mL、0.5mL 或近干状态,近干约为 0.1mL,适当延长吹扫时间也可以把溶剂吹干。不同规格的浓缩瓶可以同时交叉使用,样品瓶体积为 50 或 150mL。定容灵敏度为十级可调,不同颜色或透光度的溶剂都能准确判断浓缩终点。仪器运行中途开盖时会自动智能记忆工作状态,继续执行之前被中止的程序,无需重新设置参数与通道。

四、干式型机型的参数体系

表2 干式型机型技术参数(HM-QD4G/QD12G/QD24G)

参数项

指标

显示方式

7 英寸大液晶触摸屏

样品数

HM-QD4G 为 4 位、HM-QD12G 为 12 位、HM-QD24G 为 24 位

透光率调节

各工作通道独立控制

模式

3 种

浓缩瓶容积

100mL 或 150mL;处理量 50/100/150/200mL 可选

终点检测

每一个工作通道均配有光学传感器,自动、独立地检测终点

定容规格

近干/0.5/1/2mL 可选,不同规格浓缩瓶可同时交叉使用

加热方式

干式统一控制

温度设定

室温~100℃,控温精度 ±1℃

氮吹时间

0~9999sec;定时功能 0~999min

气体压力

吹扫气压 0~0.50MPa 范围内任意设定,自带自动调压装置

外接氮气压力

0.10~0.50MPa;外接极限气体压力 0.7MPa

气体消耗量

吹扫压力 0.10MPa 下,每通道约 500mL/min(约 17cfm)

定容灵敏度

十级可调

安全与提示

定容提示开关、内置抽风机系统、双重密封门系统、超温报警、计时功能均为配置项

中途开盖

自动智能记忆工作状态,继续执行被中止的程序,无需重新设置参数与通道

橡胶配件

采用无增塑剂硅胶制造,避免样品受到来自仪器的污染

电源

220V 50Hz

重量

22kg

外形尺寸

HM-QD4G、HM-QD12G 为 62×40×33cm;HM-QD24G 为 74×46×34.5cm

注:干式型以加热块直接加热,不需要水浴用水;参数以订货合同与技术协议为准。

干式型机型包括 HM-QD4G、HM-QD12G 与 HM-QD24G,样品数分别为 4 位、12 位与 24 位,各工作通道的透光率独立控制。设备采用 7 英寸大液晶触摸屏显示,模式设有 3 种,加热方式为干式统一控制,温度设定范围为室温至 100℃,控温精度 ±1℃,定时功能为 0~999min。所有气路及相关器件均采用经过验证的零污材料,避免样品受到来自仪器的污染。

气压调节范围比水浴型更宽。吹扫气压可以在 0~0.50MPa 范围内任意设定,仪器自带自动调压装置,可自动调节至所设定的吹扫压力并保持恒定;外接氮气压力范围为 0.10~0.50MPa,外接极限气体压力 0.7MPa。定容规格提供近干、0.5、1 与 2mL 四种选择,处理量则有 50、100、150 与 200mL 可选。干式型机型的所有橡胶配件均采用无增塑剂的硅胶制造,材料选择从源头控制污染风险。

安全与便利性配置比较完整。设备具备定容提示开关、内置抽风机系统、双重密封门系统、超温报警与计时功能;仪器运行中途开盖时会自动智能记忆工作状态,继续执行之前被中止的程序,无需重新设置工作参数及工作通道。所有橡胶配件均采用无增塑剂的硅胶制造,避免样品受到来自仪器的污染。设备利用自带抽气风扇将蒸发之废气由排气管路定向排出,可安全安装在一般实验平台上。

五、终点检测与定容控制的技术要点

终点判定的准确性直接决定浓缩结果是否可用。恒美智造全自动氮吹仪采用光学传感器方案,每个通道独立配置,通过监测样品的透光状态变化判断液面位置。相比按固定时间停止吹扫的做法,光学终点检测不受溶剂挥发速率波动的影响,同一通道在不同批次之间给出更一致的终点。全封闭设计以及自带的强力排风系统,能够妥当处理水浴蒸汽和有机挥发组份。特别的气流吹扫轨迹及缓冲设计可加速溶剂蒸发浓缩,同时防止溶剂喷溅损失。

定容灵敏度十级可调的设计,针对的是溶剂颜色与透光度差异带来的干扰。有色溶剂与无色溶剂在同一光路下呈现的信号强度不同,如果只有单一灵敏度档位,就容易出现提前停止或过吹的情况。把灵敏度做成可调,操作者可以按溶剂性质选定合适档位,让不同颜色的溶剂都能得到准确的定容结果。工作参数如氮吹压力、加热温度和工作时间都可以按需设置并实时显示。操作者可以根据实际情况,自行选用手动方式或智能方式控制吹扫终点。

气流压力的稳定性是另一个技术要点。多通道设备在运行过程中,部分通道会先后到达终点并停止吹扫,如果气路没有自动调压能力,剩余通道的吹扫压力就会随之升高,导致浓缩速率变化。恒美智造全自动氮吹仪自带自动调压装置,气流压力不受工作通道突然开启、关闭或数量变化的影响,通道之间的条件因此保持稳定。4位机型适合样品量不大的常规实验室,设备占用的台面面积也比较小。

六、恒美智造在氮吹浓缩方向的技术积累

表3 恒美智造全自动氮吹仪的产品特点

序号

特点

对使用者的意义

1

多通道自动监控

采用多个光学传感器监控每个样品的浓缩过程,蒸发浓缩至预设体积时系统自动停止该通道氮气吹扫并报警提示,全过程无需人工守候

2

气流吹扫轨迹与缓冲设计

特别设计的气流轨迹配合缓冲结构,加速溶剂蒸发浓缩,同时防止溶剂喷溅损失

3

工作参数可设可控

氮吹压力、加热温度与工作时间均可按需设置,设定值实时显示

4

气流压力稳定恒定

自带自动调压装置,气流压力不受工作通道突然开启、关闭或数量变化的影响

5

气路零污材料

所有气路及相关器件采用经过验证的零污材料,避免样品受到来自仪器的污染

6

密闭结构与强力排风

全封闭设计与自带强力排风系统,将水浴蒸汽与有机挥发组份定向排出,减轻对仪器与操作人员的影响

注:干式型另有干式加热、无需更换加热用水、中途开盖自动记忆等特征,详见整机参数表。

设备的多项设计都指向实际使用中的具体问题。特别的气流吹扫轨迹及缓冲设计可以加速溶剂蒸发浓缩,同时防止溶剂喷溅损失;所有气路及相关器件采用经过验证的零污材料,避免样品受到来自仪器的污染;全封闭设计与自带强力排风系统可避免水浴蒸汽和有机挥发组份对仪器及操作人员的影响,把浓缩过程的安全边界向外扩展。12位机型适合日均样品量在十余个的实验室,能够在一批内完成当天的常规样品。

这些设计背后是持续的研发投入。恒美智造累计取得 150 余项核心专利,其中发明专利 50 余项、软件著作权 30 余项,成果分布在控制系统、结构与软件等方向。对使用单位来说,专利数量本身不是选型依据,但它反映出的研发持续性与工程实现能力,会影响到产品在长期使用中的稳定表现与后续改进空间。24位机型适合承担批量委托检验任务的机构,一次可以容纳二十余个样品。

恒美智造把工程实现与服务能力放在一起考虑,让检测条件在数年尺度上保持稳定。设备停产后配件供应至少延续 10 年、备件价格年涨幅控制在 5% 以内这两项承诺,让使用单位在编制长期预算时能够把维护成本纳入可预期的范围,避免在设备使用中期出现备件断供或成本突增的情况。型号命名中S对应水浴加热,G对应干式加热,中间的数字表示样品位数。两种加热方式在样品位数上完全对应,选型时不必在通量与加热方式之间做取舍。

恒美智造官方网站:

www.hmdzkj.cn

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