用于元素分析的氬氣空氣雙氣源氣路系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】用于元素分析的氬氣空氣雙氣源氣路系統(tǒng)，用于現(xiàn)場快速檢測，包括氬氣氣源氣路系統(tǒng)、空氣氣源氣路系統(tǒng)和電磁閥；所述氬氣氣源氣路系統(tǒng)包括順次連接的氬氣瓶、壓力表和質(zhì)量流量計；所述空氣氣源氣路系統(tǒng)包括順次連接的過濾器、干燥器、活性炭凈化器、金汞齊凈化器、抽氣泵、緩沖器和流量傳感器；所述電磁閥為兩位三通型電磁閥，具有兩個入端口A、B和一個出端口C，所述入端口A與所述空氣氣源氣路系統(tǒng)的所述流量傳感器相連，所述入端口B與所述氬氣氣源氣路系統(tǒng)的所述質(zhì)量流量計相連，所述出端口C用于與所述便攜式原子熒光光譜儀相連。本發(fā)明直接利用空氣氣源系統(tǒng)，無需攜帶高壓氬氣瓶，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場分析的便捷性、安全性和可操作性。
【專利說明】用于元素分析的氬氣空氣雙氣源氣路系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及原子熒光的氣路系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其是涉及用于現(xiàn)場檢測的便攜式原子熒光光譜儀的氣路系統(tǒng)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]氬氣由于是單原子分子的惰性氣體，且分子截面積小，因此其原子熒光的猝滅效應(yīng)小，分析靈敏度高，從而被廣泛用作原子熒光光譜分析技術(shù)中的載氣。在實(shí)驗(yàn)室中，原子熒光分析用的氬氣均由大型高壓氣瓶作為氣源提供，以保證原子熒光能夠維持較長時間的分析過程。
[0003]對于需要野外現(xiàn)場分析的便攜式原子熒光光譜儀而言，一般是使用小型高壓氬氣瓶作為氣源，便于攜帶到現(xiàn)場進(jìn)行分析。由于小型高壓氬氣瓶的儲氣量有限，且攜帶和操作極為不便，高壓氣瓶本身存在一定的安全隱患，二次灌充或更換在野外均無法完成，因此小型氬氣瓶的使用大大限制了便攜式原子熒光光譜儀現(xiàn)場分析的便攜性和可操作性。
[0004]對于檢測對象為砷、鉛等火焰法元素來說，氬氣氣源是必不可少的；但是對于汞、鎘等冷原子法元素而言，在對檢測靈敏度要求不高的情況下，則可以使用凈化空氣作為氣源，無需攜帶小型氬氣瓶，解決了現(xiàn)場分析的便攜性和可操作性問題。針對汞、鎘等冷原子法元素的不同分析要求，如能實(shí)現(xiàn)氬氣和空氣氣源的自動切換的設(shè)計，則可以在最大程度上滿足了現(xiàn)場分析快速、便捷的需求，方便廣大分析工作者。
[0005]但是目前還未見有關(guān)于用于汞和鎘元素分析的氬氣空氣雙氣源氣路系統(tǒng)的報道和專利。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于:提供一種用于元素分析的氬氣空氣雙氣源氣路系統(tǒng)，解決了【背景技術(shù)】中存在的便攜式原子熒光光譜儀現(xiàn)場檢測時氣源的問題。
[0007]為此，本發(fā)明的一種用于元素分析的氬氣空氣雙氣源氣路系統(tǒng)，用于便攜式原子突光光譜儀的現(xiàn)場快速檢測，包括IS氣氣源氣路系統(tǒng)、空氣氣源氣路系統(tǒng)和電磁閥；
[0008]所述氬氣氣源氣路系統(tǒng)包括順次連接的氬氣瓶、壓力表和質(zhì)量流量計；
[0009]所述空氣氣源氣路系統(tǒng)包括順次連接的過濾器、干燥器、活性炭凈化器、金汞齊凈化器、抽氣泵、緩沖器和流量傳感器；
[0010]所述電磁閥為兩位三通型電磁閥，具有兩個入端口 A、B和一個出端口 C，所述入端口 A與所述空氣氣源氣路系統(tǒng)的所述流量傳感器相連，所述入端口 B與所述氬氣氣源氣路系統(tǒng)的所述質(zhì)量流量計相連，所述出端口 C用于與所述便攜式原子熒光光譜儀相連。
[0011]其中，所述過濾器的濾膜孔徑為0.2μπι?2μπι。
[0012]其中，所述干燥器的填充材料為堿石灰顆粒。
[0013]其中，所述活性炭凈化器的填充材料為活性炭顆粒。
[0014]其中，所述金汞齊凈化器的填充材料為直徑為0.1 μ m?100 μ m的金絲。[0015]其中，所述緩沖器的內(nèi)容積為IOmL?1000mL。
[0016]其中，所述流量傳感器的流量探測范圍為20mL/min?2000mL/min。
[0017]其中，所述抽氣泵為隔膜泵，采用脈寬調(diào)制工作模式，其流量范圍為20mL/min?2000mL/min。
[0018]本發(fā)明的有益效果在于:采用氬氣空氣雙氣源氣路系統(tǒng)設(shè)計，利用便攜式原子熒光光譜儀現(xiàn)場快速檢測汞和鎘元素時，可以直接利用便攜式原子熒光光譜儀內(nèi)置的空氣氣源系統(tǒng)，分析者無需攜帶高壓氬氣瓶即可完成分析過程，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場分析的便捷性、安全性和可操作性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]附圖標(biāo)記說明
[0021]1-過濾器；2_干燥器；3_活性炭凈化器；4_金汞齊凈化器；5_抽氣泵；6_緩沖器；7-流量傳感器；8-電磁閥；9_質(zhì)量流量計；10-壓力表；11-氬氣瓶。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為了使本發(fā)明的形狀、構(gòu)造以及特點(diǎn)能夠更好地被理解，以下將列舉較佳實(shí)施例并結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0023]如圖1所示，一種氬氣空氣雙氣源氣路系統(tǒng)，用于元素的現(xiàn)場快速分析，包括氬氣氣源氣路系統(tǒng)、空氣氣源氣路系統(tǒng)和電磁閥。
[0024]所述氬氣氣源氣路系統(tǒng)包括順次連接的氬氣瓶11、壓力表10和質(zhì)量流量計9。
[0025]所述空氣氣源氣路系統(tǒng)包括順次連接的過濾器1、干燥器2、活性炭凈化器3、金汞齊凈化器4、抽氣泵5、緩沖器6和流量傳感器7。
[0026]所述電磁閥8為兩位三通型電磁閥，具有兩個入端口 A、B和一個出端口 C，入端口A與空氣氣源氣路系統(tǒng)的流量傳感器7的出氣端相連，入端口 B與氬氣氣源氣路系統(tǒng)的質(zhì)量流量計9的出口相連，出端口 C與便攜式原子熒光光譜儀的四通混合模塊相連。
[0027]所述過濾器I的濾膜孔徑為0.2μπι?2μπι;
[0028]所述干燥器2的填充材料為堿石灰顆粒；
[0029]所述活性炭凈化器3的填充材料為活性炭顆粒；
[0030]所述金萊齊凈化器4的填充材料為直徑為0.1 μ m?100 μ m的金絲；
[0031]所述緩沖器6的內(nèi)容積為IOmL?IOOOmL ；
[0032]所述流量傳感器7的流量探測范圍為20mL/min?2000mL/min ；
[0033]所述抽氣泵5為隔膜泵，采用脈寬調(diào)制工作模式，其流量范圍為20mL/min?2000mL/min ；
[0034]上述用于元素分析的氬氣空氣雙氣源氣路系統(tǒng)，其工作過程舉例說明如下。
[0035]當(dāng)對汞和鎘元素分析靈敏度有著較高要求時，采用氬氣作為氣源，其工作過程如下:
[0036](I)電磁閥8的入端口 B和出端口 C連通；
[0037](2)氬氣瓶11中的氬氣經(jīng)過減壓輸出后，依次流經(jīng)壓力表10和質(zhì)量流量計9，最后通過電磁閥8的入端口 B和出端口 C進(jìn)入便攜式原子熒光光譜儀的四通混合模塊，參與蒸氣發(fā)生反應(yīng)。
[0038]當(dāng)對汞和鎘元素進(jìn)行分析靈敏度要求不高的常規(guī)分析時，采用凈化空氣作為氣源，其工作過程如下:
[0039](I)電磁閥8的入端口 A和出端口 C連通；
[0040](2)抽氣泵5根據(jù)便攜式原子熒光光譜儀的氣體流量需求選擇合適的調(diào)制頻率抽取空氣；
[0041](3)抽氣泵5吸取的空氣流經(jīng)過濾器1，濾除空氣中的顆粒物；然后再流經(jīng)填充有堿石灰顆粒的干燥器2，去除空氣中的水蒸汽和包括二氧化碳在內(nèi)的酸性氣體；
[0042](4)經(jīng)過過濾和干燥處理的空氣進(jìn)入填充有活性炭顆粒的活性炭凈化器3，進(jìn)一步出去其中含有的有機(jī)物和其他干擾測定的組分；
[0043](5)經(jīng)過三級凈化的空氣流入金汞齊凈化器4，空氣中的汞蒸氣被金絲所吸附，形成汞齊，空氣被凈化為無汞空氣后被吸入抽氣泵5 ；
[0044](6)經(jīng)過四級凈化后的空氣在抽氣泵5中被加壓后進(jìn)入緩沖器6 ；
[0045](7)空氣在緩沖器6中消除掉抽氣泵5的脈動后，經(jīng)過流量傳感器7然后流經(jīng)電磁閥8的入端口 A和出端口 C進(jìn)入便攜式原子熒光光譜儀的四通混合模塊，參與蒸氣發(fā)生反應(yīng)。
[0046]本發(fā)明通過采用氬氣空氣雙氣源氣路系統(tǒng)設(shè)計，利用便攜式原子熒光光譜儀現(xiàn)場快速檢測汞和鎘元素時，分析者無需攜帶高壓氬氣瓶可以直接利用便攜式原子熒光光譜儀內(nèi)置的空氣氣源系統(tǒng)，使得現(xiàn)場分析具有便捷、安全、可靠等優(yōu)點(diǎn)，具有較佳的應(yīng)用和推廣價值。
[0047]本發(fā)明通過對蒸氣發(fā)生反應(yīng)過程進(jìn)行恒溫控制，使得環(huán)境溫度變化不再影響蒸氣發(fā)生反應(yīng)效率，保證了便攜式原子熒光光譜儀在野外現(xiàn)場檢測的靈敏度和重復(fù)性。
[0048]以上對本發(fā)明的描述是說明性的，而非限制性的，本專業(yè)技術(shù)人員理解，在權(quán)利要求限定的精神與范圍之內(nèi)可對其進(jìn)行許多修改、變化或等效，但是它們都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于元素分析的氬氣空氣雙氣源氣路系統(tǒng)，用于便攜式原子熒光光譜儀的現(xiàn)場快速檢測，其特征在于，包括氬氣氣源氣路系統(tǒng)、空氣氣源氣路系統(tǒng)和電磁閥； 所述氬氣氣源氣路系統(tǒng)包括順次連接的氬氣瓶、壓力表和質(zhì)量流量計； 所述空氣氣源氣路系統(tǒng)包括順次連接的過濾器、干燥器、活性炭凈化器、金汞齊凈化器、抽氣泵、緩沖器和流量傳感器； 所述電磁閥為兩位三通型電磁閥，具有兩個入端口 A、B和一個出端口 C，所述入端口 A與所述空氣氣源氣路系統(tǒng)的所述流量傳感器相連，所述入端口 B與所述氬氣氣源氣路系統(tǒng)的所述質(zhì)量流量計相連，所述出端口 C用于與所述便攜式原子熒光光譜儀相連。
2.如權(quán)利要求1所述的用于元素分析的氬氣空氣雙氣源氣路系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾器的濾膜孔徑為0.2 μ m?2 μ m。
3.如權(quán)利要求1所述的用于元素分析的氬氣空氣雙氣源氣路系統(tǒng)，其特征在于，所述干燥器的填充材料為堿石灰顆粒。
4.如權(quán)利要求1所述的用于元素分析的氬氣空氣雙氣源氣路系統(tǒng)，其特征在于，所述活性炭凈化器的填充材料為活性炭顆粒。
5.如權(quán)利要求1所述的用于元素分析的氬氣空氣雙氣源氣路系統(tǒng)，其特征在于，所述金萊齊凈化器的填充材料為直徑為0.1 μ m?100 μ m的金絲。
6.如權(quán)利要求1所述的用于元素分析的氬氣空氣雙氣源氣路系統(tǒng)，其特征在于，所述緩沖器的內(nèi)容積為IOmL?1000mL。
7.如權(quán)利要求1所述的用于元素分析的氬氣空氣雙氣源氣路系統(tǒng)，其特征在于，所述流量傳感器的流量探測范圍為20mL/min?2000mL/min。
8.如權(quán)利要求1所述的用于元素分析的氬氣空氣雙氣源氣路系統(tǒng)，其特征在于，所述抽氣泵為隔膜泵，采用脈寬調(diào)制工作模式，其流量范圍為20mL/min?2000mL/min。
【文檔編號】G01N21/64GK103868893SQ201210526575
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月7日
【發(fā)明者】梁敬, 王慶, 陳璐, 董芳, 侯愛霞, 楊名名, 張錦茂 申請人:北京瑞利分析儀器有限公司