MC‑ICP‑MS实验室温度控制系统及其使用方法

摘要

本发明涉及大型质谱实验室专用的温度控制系统领域，尤其涉及一种人机互动式的MC‑ICP‑MS实验室温度控制系统。包括仪器间、操作间、缓冲间Ⅰ、缓冲间Ⅱ和空调间；仪器间内设有实验仪器，仪器间和操作间之间通过5号门连通；操作间内设有器操作台，操作间和缓冲间Ⅰ之间通过4号门连通；仪器间和操作间内设置有回风管道；缓冲间Ⅰ、缓冲间Ⅱ内设置有辅助空调，缓冲间Ⅰ与室外通过3号门连通，和缓冲间Ⅱ之间通过2号门连通；缓冲间Ⅱ和空调间之间通过1号门连通；空调间内设置有空调主机及相关管道。这种技术简单易行，可以在不同季节，不同昼夜温差情况下保证实验室温度平稳变化。

权利要求

1.一种MC-ICP-MS实验室温度控制系统，其特征在于：包括仪器间(1)、操作间(2)、缓冲间Ⅰ(3)、缓冲间Ⅱ(4)和空调间(5)；

所述仪器间(1)内设置有MC-ICP-MS实验仪器，仪器间(1)和操作间(2)之间通过5号门(11)连通；

所述操作间(2)内设置有MC-ICP-MS实验仪器操作台，操作间(2)和缓冲间Ⅰ(3)之间通过4号门(21)连通；

所述仪器间(1)和操作间(2)内设置有回风管道(6)，将多余冷气经由回风口(61)通过回风出口(62)送入空调间；

缓冲间Ⅰ(3)内设置有辅助空调(7)，缓冲间Ⅰ(3)与室外通过3号门(31)连通，和缓冲间Ⅱ(4)之间通过2号门(32)连通；

缓冲间Ⅱ(4)内设置有辅助空调(7)，缓冲间Ⅱ(4)和空调间(5)之间通过1号门(41)连通；

空调间(5)内设置有空调主机(51)，所述空调主机(51)制出冷气分成4条通路，通风管道D(52)经由天花板通向室外，排出多余冷气；通风管道E(53)连接室外，排出多余冷气；通风管道F(54)和通风管道G(55)将空调制出的冷气通向空调间，在通风管道F(54)和通风管道G(55)上设置有若干的出风口(56)；所述空调间(5)设置有抽滤装置(57)，包括过滤网及抽风机，将空调间中的冷气过滤后通过送风管道(58)从通风口C(59)送入仪器间(1)及操作间(2)；所述空调间(5)还设置有电热油汀(8)；

所述操作间(2)设置有控制中心，所述控制中心包括主机和显示屏，与设置于空调主机(51)的传感器、出风口(56)和电热油灯(58)相连，进行远程调控。

2.如权利要求1所述的MC-ICP-MS实验室温度控制系统，其特征在于：所述仪器间(1)内设置有温度监控装置(12)。

说明书

MC-ICP-MS实验室温度控制系统及其使用方法

技术领域

[0001] 本发明涉及大型质谱实验室专用的温度控制系统领域，尤其涉及一种人机互动式的MC-ICP-MS实验室温度控制系统及其使用方法。

背景技术

[0002] 多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS，Neptune plus)是目前世界最为先进的质谱仪之一，已经被广泛应用于军工，制药，生物科学，环境科学，地球科学等领域。由于仪器状态对于温度变化十分敏感，准确控制实验室温度就成为了仪器运行的关键。

[0003] 基于常规设计的实验室风路，单纯通过制冷机组制冷会使得室内温度形成正弦波式震荡，这不仅会影响质谱运行状态，更会对仪器造成损害。中国专利(CN201210556507.6)公开了一种用于生物实验室的温湿度控制系统，通过无线网络进行连接，实现远程监控，但是由于制冷机组制冷会使得室内温度形成正弦波式震荡和实验室人员频繁进出等原因，无法维持实验室的温度平稳变化，存在很大的局限性。

发明内容

[0004] 本发明解决的技术问题是，MC-ICP-MS状态对于温度变化十分敏感，而单纯通过制冷机组制冷会使得室内温度形成正弦波式震荡，这不仅会影响质谱运行状态，更会对仪器造成损害。

[0005] 为解决上述问题，我们提出了一种适用于不同季节的人机互动式的温度控制系统，这种技术简单易行，可以在不同季节，不同昼夜温差情况下保证实验室温度平稳变化。

[0006] 为实现上述目的，本发明提供一种MC-ICP-MS实验室温度控制系统，包括仪器间、操作间、缓冲间Ⅰ、缓冲间Ⅱ和空调间；

[0007] 所述仪器间内设置有MC-ICP-MS实验仪器，仪器间和操作间之间通过5号门连通；

[0008] 所述操作间内设置有MC-ICP-MS实验仪器操作台，操作间和缓冲间Ⅰ之间通过4号门连通；

[0009] 所述仪器间和操作间内设置有回风管道，将多余冷气经由回风口通过回风出口送入空调间；

[0010] 缓冲间Ⅰ内设置有辅助空调，缓冲间Ⅰ与室外通过3号门连通，和缓冲间Ⅱ之间通过2号门连通；

[0011] 缓冲间Ⅱ内设置有辅助空调，缓冲间Ⅱ和空调间之间通过1号门连通；

[0012] 空调间内设置有空调主机，所述空调主机制出冷气分成4条通路，通风管道D经由天花板通向室外，排出多余冷气；通风管道E连接室外，排出多余冷气；通风管道F和通风管道G将空调制出的冷气通向空调间，在通风管道F和通风管道G上设置有若干的出风口；所述空调间设置有抽滤装置，包括过滤网及抽风机，将空调间中的冷气过滤后通过送风管道从通风口C送入仪器间及操作间；所述空调间还设置有电热油汀。

[0013] 进一步的，所述仪器间内设置有温度监控装置，监控仪器间内的温度变化。

[0014] 进一步的，所述操作间设置有控制中心，所述控制中心包括主机和显示屏，与设置于空调主机的传感器、出风口和电热油灯相连，进行远程调控。可以免去人员奔波于各室间进行设置。

[0015] 一种MC-ICP-MS实验室温度控制系统的使用方法，由以下步骤组成：

[0016] (1)根据季节设定空调主机的额定制冷温度；

[0017] (2)根据季节调整出风口的打开数量；出风口打开数量越多，制冷效率越高。

[0018] (3)根据季节设置通风管道D、通风管道E的开关；可打开或关闭通风管道E以及通风管道D。空调制出的多余冷气通过的D，E排向室外，关闭则可提高制冷效率，打开则降低。

[0019] (4)根据季节设置辅助空调的开关以及调整制冷、制热模式；辅助空调制冷，温度设置较低，则可提高实验室制冷效率，反之辅助空调制热，则可降低实验室制冷效率。

[0020] (5)根据季节设置电热油汀的开关；关闭电热油汀提高制冷效率，打开电热油汀降低制冷效率。

[0021] (6)根据季节设置1号门、2号门的开关。打开1,2号门，冷气循环空间最大，制冷效率最低。关闭1,2号门，冷气循环空间最小，制冷效率最高。

[0022] 本发明的有益效果在于：1.能够适用于不同季节，通过人机互动式的温度控制系统进行调控，这种技术简单易行，可以在不同季节，不同昼夜温差情况下保证实验室温度平稳变化；2.增加了缓冲间和辅助空调，将温度变化对仪器间的影响进行缓冲，维持温度变化的相对稳定；3.只是针对风口和门的开闭就能实现本发明的目的，成本低、效率高。

附图说明

[0023] 图1是本发明MC-ICP-MS实验室温度控制系统布局示意图；

[0024] 图2是实施例2采用人机互动温度调控系统后夏季晚间仪器间温度变化图；

[0025] 图3是实施例2采用人机互动温度调控系统后夏季日间仪器间温度变化图；

[0026] 图4是实施例3采用人机互动温度调控系统后冬季晚间仪器间温度变化图；

[0027] 图5是实施例3采用人机互动温度调控系统后冬季日间仪器间温度变化图；

[0028] 图6是对比实施例未采用人机互动控温系统前实验室温度变化图。

[0029] 图中，1-仪器间，11-5号门，12-温度监控装置，2-操作间，21-4号门，3-缓冲间Ⅰ，31-3号门，32-2号门，4-缓冲间Ⅱ，41-1号门，5-空调间，51-空调主机，52-通风管道D，53-通风管道E，54-通风管道F，55-通风管道G，56-出风口，57-抽滤装置，58-送风管道，59-通风口C，6-回风管道，61-回风口，62-回风出口，7-辅助空调，8-电热油汀。

具体实施方式

[0030] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0031] 实施例中所用的空调主机51：艾默生-力博特PEX风冷R22机组(P1030FAPMS1R)；辅助空调7(2套)：海尔(Haier)KFRd-71QW/620A套机3匹嵌入机空调；电热油汀8：美的电热油汀。

[0032] 实施例1：

[0033] 一种MC-ICP-MS实验室温度控制系统，包括仪器间1、操作间2、缓冲间Ⅰ3、缓冲间Ⅱ4和空调间5；

[0034] 所述仪器间1内设置有MC-ICP-MS实验仪器，仪器间1和操作间2之间通过5号门11连通；

[0035] 所述操作间2内设置有MC-ICP-MS实验仪器操作台，操作间2和缓冲间Ⅰ3之间通过4号门21连通；

[0036] 所述仪器间1和操作间2内设置有回风管道6，将多余冷气经由回风口61通过回风出口62送入空调间；

[0037] 缓冲间Ⅰ3内设置有辅助空调7，缓冲间Ⅰ3与室外通过3号门31连通，和缓冲间Ⅱ4之间通过2号门32连通；

[0038] 缓冲间Ⅱ4内设置有辅助空调7，缓冲间Ⅱ4和空调间5之间通过1号门41连通；

[0039] 空调间5内设置有空调主机51，所述空调主机51制出冷气分成4条通路，通风管道D 52经由天花板通向室外，排出多余冷气；通风管道E 53连接室外，排出多余冷气；通风管道F 
54和通风管道G 55将空调制出的冷气通向空调间，在通风管道F 54和通风管道G 55上设置有8个的出风口56；所述空调间5设置有抽滤装置57，包括过滤网及抽风机，将空调间中的冷气过滤后通过送风管道58从通风口C 59送入仪器间1及操作间2；所述空调间5还设置有电热油汀8。

[0040] 所述仪器间1内设置有温度监控装置12，监控仪器间1内的温度变化。

[0041] 一种MC-ICP-MS实验室温度控制系统在春秋季节的使用方法，由以下步骤组成：

[0042] (1)空调主机51的额定制冷温度设置为22℃；

[0043] (2)打开任意3个出风口56；

[0044] (3)打开通风管道D 52、通风管道E 53；

[0045] (4)关闭辅助空调7；

[0046] (5)关闭电热油汀8；

[0047] (6)关闭1号门41、2号门32。

[0048] 实施例2：

[0049] 一种MC-ICP-MS实验室温度控制系统，包括仪器间1、操作间2、缓冲间Ⅰ3、缓冲间Ⅱ4和空调间5；

[0050] 所述仪器间1内设置有MC-ICP-MS实验仪器，仪器间1和操作间2之间通过5号门11连通；

[0051] 所述操作间2内设置有MC-ICP-MS实验仪器操作台，操作间2和缓冲间Ⅰ3之间通过4号门21连通；

[0052] 所述仪器间1和操作间2内设置有回风管道6，将多余冷气经由回风口61通过回风出口62送入空调间；

[0053] 缓冲间Ⅰ3内设置有辅助空调7，缓冲间Ⅰ3与室外通过3号门31连通，和缓冲间Ⅱ4之间通过2号门32连通；

[0054] 缓冲间Ⅱ4内设置有辅助空调7，缓冲间Ⅱ4和空调间5之间通过1号门41连通；

[0055] 空调间5内设置有空调主机51，所述空调主机51制出冷气分成4条通路，通风管道D 52经由天花板通向室外，排出多余冷气；通风管道E 53连接室外，排出多余冷气；通风管道F 
54和通风管道G 55将空调制出的冷气通向空调间，在通风管道F 54和通风管道G 55上设置有6个的出风口56；所述空调间5设置有抽滤装置57，包括过滤网及抽风机，将空调间中的冷气过滤后通过送风管道58从通风口C 59送入仪器间1及操作间2；所述空调间5还设置有电热油汀8。

[0056] 所述仪器间1内设置有温度监控装置12，监控仪器间1内的温度变化。

[0057] 所述操作间2设置有控制中心，所述控制中心包括主机和显示屏，与设置于空调主机51的传感器、出风口56和电热油灯58相连，进行远程调控。可以免去人员奔波于各室间进行设置。

[0058] 一种MC-ICP-MS实验室温度控制系统在夏季的使用方法，夏季室外温度较大，会引起实验室温度升高，可能会烧坏仪器电路板，因此需要进行调节，由以下步骤组成：

[0059] (1)空调主机51的额定制冷温度设置为21℃；

[0060] (2)打开所有的出风口56；

[0061] (3)关闭通风管道D 52、通风管道E 53；

[0062] (4)打开2个辅助空调7，温度设置为16℃；

[0063] (5)关闭电热油汀8；

[0064] (6)关闭1号门41、2号门32。

[0065] 由图2和图3可以看出，采用本发明系统进行调控后，实验室温度在日间和夜间温度呈阶梯式变化，变化平稳，变化幅度在2℃以内，有良好的调节效果。

[0066] 实施例3：

[0067] 一种MC-ICP-MS实验室温度控制系统，包括仪器间1、操作间2、缓冲间Ⅰ3、缓冲间Ⅱ4和空调间5；

[0068] 所述仪器间1内设置有MC-ICP-MS实验仪器，仪器间1和操作间2之间通过5号门11连通；

[0069] 所述操作间2内设置有MC-ICP-MS实验仪器操作台，操作间2和缓冲间Ⅰ3之间通过4号门21连通；

[0070] 所述仪器间1和操作间2内设置有回风管道6，将多余冷气经由回风口61通过回风出口62送入空调间；

[0071] 缓冲间Ⅰ3内设置有辅助空调7，缓冲间Ⅰ3与室外通过3号门31连通，和缓冲间Ⅱ4之间通过2号门32连通；

[0072] 缓冲间Ⅱ4内设置有辅助空调7，缓冲间Ⅱ4和空调间5之间通过1号门41连通；

[0073] 空调间5内设置有空调主机51，所述空调主机51制出冷气分成4条通路，通风管道D 52经由天花板通向室外，排出多余冷气；通风管道E 53连接室外，排出多余冷气；通风管道F 
54和通风管道G 55将空调制出的冷气通向空调间，在通风管道F 54和通风管道G 55上设置有6个的出风口56；所述空调间5设置有抽滤装置57，包括过滤网及抽风机，将空调间中的冷气过滤后通过送风管道58从通风口C 59送入仪器间1及操作间2；所述空调间5还设置有电热油汀8。

[0074] 所述仪器间1内设置有温度监控装置12，监控仪器间1内的温度变化。

[0075] 一种MC-ICP-MS实验室温度控制系统在冬季的使用方法，冬季因室外温度较冷，而仪器运行仍会放热，仍需要空调降温，但功率需求远低于夏季，故需要进行调整，由以下步骤组成：

[0076] (1)空调主机51的额定制冷温度设置为23℃；

[0077] (2)打开1个出风口56，关闭其余5个；

[0078] (3)打开通风管道D 52、通风管道E 53；

[0079] (4)打开2个辅助空调7，功能选择为制热，温度设置为27℃；

[0080] (5)打开电热油汀8；功率选择为中档。

[0081] (6)打开1号门41、2号门32。

[0082] 由图4和图5可以看出，采用本发明系统进行调控后，实验室温度在日间和夜间温度呈阶梯式变化，变化平稳，变化幅度在2℃以内，有良好的调节效果。

[0083] 对比实施例：

[0084] 直接在仪器间1采用制冷机组制冷，由图6可以看出，温度变化间隙短，频率高，且呈震荡式变化，幅度大，效果不佳。