依靠空氣運(yùn)行的原子熒光氣源系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種依靠空氣運(yùn)行的原子熒光氣源系統(tǒng)，包括氮?dú)獍l(fā)生器，所述氮?dú)獍l(fā)生器的出氣口經(jīng)穩(wěn)壓閥后分為第一氣路與第二氣路，所述第一氣路經(jīng)第一流量計(jì)所述第一單向閥后與原子熒光儀器的載氣入口相連，所述第二氣路經(jīng)第二流量計(jì)以及第二單向閥后與所述原子熒光儀器的屏蔽氣或輔助氣入口相連。所述控制系統(tǒng)與各部件分別電氣連接，根據(jù)所述原子熒光儀器的分析過程的實(shí)際需要來控制氮?dú)獍l(fā)生器和流量計(jì)的工作狀態(tài)和工作參數(shù)。本實(shí)用新型以氮?dú)獍l(fā)生器為氣源，依靠空氣運(yùn)行，為原子熒光提供高純氮?dú)庾鳛樵訜晒膺\(yùn)行所需的載氣和屏蔽氣，解決了交通不便利的偏遠(yuǎn)地區(qū)更換氬氣高壓鋼瓶困難的問題。
【專利說明】依靠空氣運(yùn)行的原子熒光氣源系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及原子熒光分析領(lǐng)域，尤其是原子熒光的氣源系統(tǒng)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]原子熒光在食品安全、環(huán)境監(jiān)測(cè)、地礦冶金以及科研等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，主要用于分析砷、汞等元素的痕量及超痕量分析。氬氣由于屬于單原子分子，分子截面較小，熒光猝滅效應(yīng)相對(duì)較小而被廣泛用作原子熒光的載氣、輔助氣或屏蔽氣。
[0003]由于氬氣在空氣中的含量不到1%，一般都是通過空氣液化后，根據(jù)空氣中各組分沸點(diǎn)的不同，分離制得高純氬氣，然后分裝在高壓鋼瓶中，運(yùn)輸?shù)绞褂玫膶?shí)驗(yàn)室中。對(duì)于交通不便利的偏遠(yuǎn)地區(qū)、礦山等運(yùn)輸物品困難的區(qū)域、需要長期無人值守的監(jiān)測(cè)站、長期無法補(bǔ)給物品的遠(yuǎn)洋考察船或極地科考站等，由于氬氣消耗需要頻繁更換氬氣高壓鋼瓶，因此高壓鋼瓶的運(yùn)輸成為長期以來一直難以解決的問題。此外，儲(chǔ)存氬氣的鋼瓶由于屬于高壓容器，存在潛在危險(xiǎn)，在運(yùn)輸和使用時(shí)也需要引起格外注意。
[0004]目前還未見有相關(guān)專利對(duì)上述問題提出解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于:提供一種依靠空氣運(yùn)行的原子熒光氣源系統(tǒng)，其不需要使用氬氣鋼瓶，可以省去鋼瓶運(yùn)輸環(huán)節(jié)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種依靠空氣運(yùn)行的原子突光氣源系統(tǒng),其特征在于:包括氮?dú)獍l(fā)生器、穩(wěn)壓閥、第一流量計(jì)、第一單向閥、第二流量計(jì)、第二單向閥以及原子熒光儀器，所述氮?dú)獍l(fā)生器的出氣口經(jīng)所述穩(wěn)壓閥后分為第一氣路與第二氣路，所述第一氣路經(jīng)所述第一流量計(jì)以及所述第一單向閥后與所述原子熒光儀器的載氣入口相連，所述第二氣路經(jīng)所述第二流量計(jì)以及所述第二單向閥后與所述原子熒光儀器的屏蔽氣或輔助氣入口相連。
[0008]在較佳的技術(shù)方案中:
[0009]還包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)與所述氮?dú)獍l(fā)生器、穩(wěn)壓閥、第一流量計(jì)、第一單向閥、第二流量計(jì)、第二單向閥以及原子熒光儀器分別電氣連接。
[0010]所述氮?dú)獍l(fā)生器為變壓吸附式氮?dú)獍l(fā)生器。
[0011]所述第一流量計(jì)與第二流量計(jì)均為熱式質(zhì)量流量計(jì)或轉(zhuǎn)子流量計(jì)。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果在于:以氮?dú)獍l(fā)生器為氣源，依靠空氣運(yùn)行，提供高純氮?dú)馓娲邏轰撈抗扪b高純氬氣作為原子熒光運(yùn)行所需的載氣和屏蔽氣，解決了交通不便利的偏遠(yuǎn)地區(qū)、礦山等運(yùn)輸物品困難的區(qū)域、需要長期無人值守的監(jiān)測(cè)站、長期無法補(bǔ)給物品的遠(yuǎn)洋考察船或極地科考站等更換氬氣高壓鋼瓶困難的問題，且不存在高壓氬氣鋼瓶的潛在危險(xiǎn)，具有結(jié)構(gòu)簡單、可自動(dòng)長期穩(wěn)定運(yùn)行、成本低等優(yōu)點(diǎn)，可以直接應(yīng)用于現(xiàn)有的原子熒光儀器器，具有較好的應(yīng)用和推廣價(jià)值?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的組成結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]附圖標(biāo)記說明:1_氮?dú)獍l(fā)生器；2_穩(wěn)壓閥；3_第一流量計(jì)；4_第一單向閥；5-原子熒光儀器；6_第二單向閥；7_第二流量計(jì)；8_控制系統(tǒng)；a-第一氣路；b-第二氣路。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為了使本實(shí)用新型的形狀、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。
[0016]如圖1所示，一種依靠空氣運(yùn)行的原子熒光氣源系統(tǒng)，包括氮?dú)獍l(fā)生器1、穩(wěn)壓閥
2、第一流量計(jì)3、第一單向閥4、第二流量計(jì)7、第二單向閥6、原子熒光儀器5和控制系統(tǒng)8，其中，所述氮?dú)獍l(fā)生器I的出氣口經(jīng)所述穩(wěn)壓閥2后分為第一氣路a與第二氣路b，所述第一氣路a經(jīng)所述第一流量計(jì)3以及所述第一單向閥4后與所述原子熒光儀器5的載氣入口相連，所述第二氣路b經(jīng)所述第二流量計(jì)7以及所述第二單向閥6后與所述原子熒光儀器5的屏蔽氣或輔助氣入口相連。所述控制系統(tǒng)8與所述氮?dú)獍l(fā)生器1、穩(wěn)壓閥2、第一流量計(jì)
3、第一單向閥4、第二流量計(jì)7、第二單向閥6以及原子熒光儀器5分別電氣連接，根據(jù)所述原子熒光儀器5的分析過程的實(shí)際需要來控制氮?dú)獍l(fā)生器I和流量計(jì)的工作狀態(tài)和工作參數(shù)。
[0017]所述氮?dú)獍l(fā)生器I為變壓吸附式氮?dú)獍l(fā)生器，其所需要的原料氣為空氣，輸出氮?dú)鈮毫?.1?2.0MPa，流量為30?3000mL/min，純度大于99.9%。
[0018]所述的第一流量計(jì)3和第二流量計(jì)7為熱式質(zhì)量流量計(jì)或轉(zhuǎn)子流量計(jì)，流量調(diào)節(jié)范圍為O?2000mL/min。
[0019]上述一種依靠空氣運(yùn)行的原子熒光氣源系統(tǒng)，對(duì)其工作過程分別舉例說明。
[0020]在原子熒光總量分析中，如圖2所示，其工作過程如下:
[0021](I)打開氮?dú)獍l(fā)生器I的電源開關(guān)，氮?dú)獍l(fā)生器I開始工作，輸出氮?dú)狻?br> [0022](2)待氮?dú)獍l(fā)生器I穩(wěn)定輸出氮?dú)夂?通過控制系統(tǒng)分別設(shè)定第一氣路a和第二氣路b的氮?dú)饬髁俊?br> [0023](3)原子熒光儀器5的進(jìn)樣系統(tǒng)定量抽取樣品和硼氫化鉀溶液；
[0024](4)樣品和硼氫化鉀溶液被注入至混合模塊，進(jìn)行蒸氣發(fā)生反應(yīng)，生成待測(cè)元素的氣態(tài)物質(zhì)和氫氣等；
[0025](5)步驟(4)中生成的氣體在第一氣路a輸出的氮?dú)獾臄y帶下在氣液分離器中經(jīng)過氣液分離后去除水蒸汽；
[0026](6)經(jīng)過去除水蒸氣的氣體進(jìn)入原子熒光儀器5，氫氣在原子熒光儀器5內(nèi)被點(diǎn)燃，形成氫火焰；
[0027](7)第二氣路b輸出的氮?dú)庾鳛槠帘螝庠跉浠鹧娴耐鈬纬善帘螌?抑制突光粹滅效應(yīng)；
[0028](8)步驟(4)中生成的待測(cè)元素的氣態(tài)物質(zhì)在氫火焰中生成基態(tài)原子；
[0029](9)基態(tài)原子在光源的輻射下生成原子熒光信號(hào)，為光電檢測(cè)系統(tǒng)所接收，從而實(shí)現(xiàn)待測(cè)元素的定量檢測(cè)。
[0030](10)重復(fù)步驟(3)?(9)，完成下一個(gè)樣品的原子熒光儀器5總量分析過程。[0031]在原子熒光儀器5形態(tài)分析中，仍如圖2所示，其工作過程如下:
[0032](I)打開氮?dú)獍l(fā)生器I的電源11的開關(guān)，氮?dú)獍l(fā)生器I開始工作，輸出氮?dú)狻?br> [0033](2)待氮?dú)獍l(fā)生器I穩(wěn)定輸出氮?dú)夂螅ㄟ^控制系統(tǒng)分別設(shè)定流經(jīng)第一氣路a和第二氣路b的氮?dú)饬髁俊?br> [0034](3)經(jīng)過色譜分離后的待測(cè)元素形態(tài)首先與原子熒光儀器5的進(jìn)樣系統(tǒng)定量抽取的氧化劑混合后進(jìn)入紫外消解系統(tǒng)，被在線消解為蒸氣發(fā)生效率較高的元素形態(tài)。
[0035](4)經(jīng)過消解后的待測(cè)元素形態(tài)與原子熒光儀器5的進(jìn)樣系統(tǒng)定量抽取的酸性溶液混合酸化。
[0036](5)經(jīng)過酸化后的樣品與原子熒光儀器5的進(jìn)樣系統(tǒng)定量抽取的硼氫化鉀溶液混合，進(jìn)行蒸氣發(fā)生反應(yīng)，生成待測(cè)元素的氣態(tài)物質(zhì)和氫氣等。
[0037](6)步驟(5)中生成的氣體在第一氣路a輸出的氮?dú)獾臄y帶下在氣液分離器中經(jīng)過氣液分離后去除水蒸汽；
[0038](7)經(jīng)過去除水蒸氣的氣體進(jìn)入原子熒光儀器5，氫氣在原子熒光儀器5內(nèi)被點(diǎn)燃，形成氫火焰；
[0039](8)第二氣路b輸出的氮?dú)庾鳛槠帘螝庠跉浠鹧娴耐鈬纬善帘螌?抑制突光粹滅效應(yīng)；
[0040](9)步驟(5)中生成的待測(cè)元素的氣態(tài)物質(zhì)在氫火焰中生成基態(tài)原子；
[0041](10)基態(tài)原子在光源的輻射下生成原子熒光信號(hào)，為光電檢測(cè)系統(tǒng)所接收，從而實(shí)現(xiàn)待測(cè)元素的定量檢測(cè)，同時(shí)根據(jù)待測(cè)元素的保留時(shí)間可實(shí)現(xiàn)定性分析，最終達(dá)到元素形態(tài)分析的目的。
[0042](11)重復(fù)步驟(3)?(10)，完成下一個(gè)樣品的原子熒光儀器5形態(tài)分析過程。
[0043]本實(shí)用新型以依靠空氣運(yùn)行的氮?dú)獍l(fā)生器I為氣源，為原子熒光儀器5運(yùn)行提供高純氮?dú)庾鳛檩d氣和屏蔽氣，解決了某些使用環(huán)境下更換氬氣高壓鋼瓶困難的問題，且不存在高壓氬氣鋼瓶的潛在危險(xiǎn)。結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行成本低，且可長期自動(dòng)穩(wěn)定運(yùn)行，可以直接應(yīng)用于現(xiàn)有的原子熒光儀器，具有較好的應(yīng)用和推廣價(jià)值。
[0044]以上說明對(duì)本實(shí)用新型而言只是說明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，但都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種依靠空氣運(yùn)行的原子突光氣源系統(tǒng),其特征在于:包括氮?dú)獍l(fā)生器、穩(wěn)壓閥、第一流量計(jì)、第一單向閥、第二流量計(jì)、第二單向閥以及原子熒光儀器，所述氮?dú)獍l(fā)生器的出氣口經(jīng)所述穩(wěn)壓閥后分為第一氣路與第二氣路，所述第一氣路經(jīng)所述第一流量計(jì)以及所述第一單向閥后與所述原子熒光儀器的載氣入口相連，所述第二氣路經(jīng)所述第二流量計(jì)以及所述第二單向閥后與所述原子熒光儀器的屏蔽氣或輔助氣入口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的依靠空氣運(yùn)行的原子熒光氣源系統(tǒng)，其特征在于:還包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)與所述氮?dú)獍l(fā)生器、穩(wěn)壓閥、第一流量計(jì)、第一單向閥、第二流量計(jì)、第二單向閥以及原子熒光儀器分別電氣連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的依靠空氣運(yùn)行的原子熒光氣源系統(tǒng)，其特征在于:所述氮?dú)獍l(fā)生器為變壓吸附式氮?dú)獍l(fā)生器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的依靠空氣運(yùn)行的原子熒光氣源系統(tǒng)，其特征在于:所述第一流量計(jì)與第二流量計(jì)均為熱式質(zhì)量流量計(jì)或轉(zhuǎn)子流量計(jì)。
【文檔編號(hào)】G01N21/64GK203405413SQ201320477595
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月6日
【發(fā)明者】梁敬, 侯愛霞, 董芳, 王慶, 陳璐, 楊名名, 張錦茂 申請(qǐng)人:北京瑞利分析儀器有限公司