进样臂与进样针:进样臂是用于支持进样针的机械臂,结构精密。进样针装载在进样臂上,根据控制指令和信号进行吸样和进样动作,能够在圆形样品盘的不同半径上准确无误地吸取目标样品。

样品盘:用于放置待检测的样品。样品盘以其转轴为圆心,在不同半径上均匀分布着不同的样品工位,每转动一个样品工位都会产生一个信号,告知进样臂可以进行吸样动作。

清洗系统:负责在每次分析间隔自动清洗全流程管路及定量环,防止样品交叉污染。该系统通过自动吹洗技术,确保管路和定量环的清洁度,提高实验结果的准确性

驱动系统:通常由电机、传动装置等组成,为进样臂的移动、样品盘的转动以及进样针的上下运动等提供动力,使各部件能够按照控制系统的指令地执行动作。

控制系统:是整个自动进样器的部分,负责接收用户通过 PC 机或操作界面输入的指令,控制进样臂和样品盘的动作,监测仪器的运行状态,如样品位置是否准确、进样针是否正常工作等,并对可能出现的故障进行报警和提示。


工作原理

  • 吸入式:注射器连在废液排出口,采样针和相应的管路连接在进样口,针插入样品瓶中,接着注射器回吸直到样品充满样品环,圆形密封垫旋转将样品进样。这种设计较为简洁,只有采样针沿一个轴上下运动,通过旋转样品盘将所需样品瓶置于针下,然后根据需求开始进样,但会有样品浪费23。

  • 推入式:注射器移动到样品瓶,吸入预定量的样品,再移动至进样口,将样品注入样品环。这种设计方式需要的样品量远小于吸入式,并且注射器的吸取和排出都是在步进马达控制下完成的,可以达到很高的精密度和准确度,还包含了吸入式所没有的一些功能,如任意样品序列、多溶剂清洗功能、智能程序化进样等3。

  • 整体样品环:整个进样过程中,样品只存在于清洗过的样品环内,所以全部样品都被进样,不会造成浪费,进样体积取决于样品环容量,比较适用于样品量有限的痕量分析3。

主要功能

  • 自动进样功能:按照预设的程序,自动完成样品的抽取、进样操作,可连续对多个样品进行分析,大大提高了分析效率,减少了人工操作带来的误差和不确定性。

  • 多种进样模式选择:如液体进样、顶空进样、固相微萃取进样等,以满足不同类型样品和分析方法的需求。例如,Agilent PAL 自动进样器系统的 PAL3 系列  可提供液体进样、静态和动态顶空进样,以及固相微萃取进样等多种进样技术。

  • 样品前处理功能:部分自动进样器主机还具备样品前处理功能,如稀释、溶剂添加、搅拌、离心等。像 Agilent PAL3 系列 自动进样器系统,除了高样品瓶容量外,还可实现自动样品前处理,带有条形码以确保样品监管链的完整性。

  • 清洗与维护功能:自动进样器主机通常具有自动清洗功能,在进样前后对进样针、管路等进行清洗,防止样品交叉污染,同时也便于仪器的维护保养,延长仪器使用寿命23。

应用领域

  • 环境检测:用于检测空气、水质和土壤中的有害挥发物,如苯、甲苯等挥发性有机化合物(VOCs),为环境保护和污染预防提供有力支持。

  • 食品卫生:可用于检测食品中的香气成分、残留农药、添加剂、香精等挥发性有机化合物,确保食品的质量与安全,帮助食品生产商优化生产工艺,提升产品品质。

  • 医药领域:用于药物残留、代谢产物、原料药、中间体及成品中的挥发性成分的分析,确保药品的质量与安全,也可用于药物的稳定性测试,评估药物在不同条件下的储存稳定性。

  • 化工领域:在石油化工行业,可用于分析石油产品中的挥发性成分;在材料科学领域,可用于评估材料的热稳定性和挥发性特性。