一種可測量較低濃度汞的測量儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種可測量較低濃度汞的測量儀，所述汞測量裝置通過連接頭和汞富集裝置連接，所述準(zhǔn)直鏡設(shè)于所述汞燈之后，所述狹縫設(shè)于準(zhǔn)直鏡之后，所述樣品吸收池的一端連接有進(jìn)氣口，另一端通過第一汞吸附管與所述參比吸收池的一端相連，所述參比吸收池的另一端通過真空泵連接出氣口，所述聚焦透鏡設(shè)于所述樣品吸收池和參比吸收池之后，所述濾光片設(shè)于所述聚焦透鏡之后，所述雙通道檢測器設(shè)于濾光片之后，所述內(nèi)管的外表面包覆具有回形刻痕的汞富集層，加熱棒伸入內(nèi)管中，在所述外管上設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口。該可測量較低濃度汞的測量儀，采用汞測量裝置和汞富集裝置連接的結(jié)構(gòu)，測量更加準(zhǔn)確靈敏，能夠測量濃度較低的汞。
【專利說明】一種可測量較低濃度汞的測量儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及測量儀器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種可測量較低濃度汞的測量儀。

【背景技術(shù)】
[0002]汞(Hg)作為一種高危有害元素，直接影響著人類生存的自然環(huán)境和日常生活，所以對物體中汞含量的檢測和對汞污染的檢測及治理也日益受到重視。通常情況下，汞是以有機(jī)或無機(jī)化合物的形式存在于自然界中，其樣品形態(tài)可以是液態(tài)、固態(tài)或氣態(tài)。對于汞的檢測，一般采用的方法為是根據(jù)不同的汞樣品形態(tài)，采用相應(yīng)的樣品前處理方法，將樣品中所含的有機(jī)汞或無機(jī)汞轉(zhuǎn)化(或還原)為原子態(tài)的汞蒸氣(HgO)，然后將其引入檢測器，并對總汞含量進(jìn)行檢測，但是在汞的濃度較低時(shí)就無法判斷某種物質(zhì)中是否含有汞，針對上述問題，我們提出一種可測量較低濃度汞的測量儀。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種可測量較低濃度汞的測量儀，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:一種可測量較低濃度汞的測量儀，包括汞測量裝置、汞富集裝置和連接頭，所述汞測量裝置通過連接頭和汞富集裝置連接;
[0005]汞測量裝置包括汞燈、準(zhǔn)直鏡、狹縫、第一汞吸附管、樣品吸收池、參比吸收池、第二汞吸附管、校零進(jìn)氣口、電磁閥、測量進(jìn)氣口、雙通道檢測器、聚焦透鏡、濾光片、真空泵、流量計(jì)和出氣口，所述準(zhǔn)直鏡設(shè)于所述汞燈之后，所述準(zhǔn)直鏡將所述汞燈發(fā)出的光準(zhǔn)直為平行光，所述狹縫設(shè)于所述準(zhǔn)直鏡之后，所述狹縫將所述平行光分為兩束平行光束，所述樣品吸收池和參比吸收池分別設(shè)于所述兩束平行光束之后，所述樣品吸收池的一端連接有進(jìn)氣口，另一端通過第一汞吸附管(包含熱解析裝置)與所述參比吸收池的一端相連，所述參比吸收池的另一端通過真空泵連接出氣口，所述聚焦透鏡設(shè)于所述樣品吸收池和參比吸收池之后，所述濾光片設(shè)于所述聚焦透鏡之后，所述雙通道檢測器設(shè)于濾光片之后，所述雙通道檢測器將檢測到的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)；
[0006]汞富集裝置包括進(jìn)氣口、加熱棒、外管、空隙、汞富集層、內(nèi)管、出氣口、端蓋、引線、接頭和刻痕，所述外管與內(nèi)管之間留有空隙，所述內(nèi)管的外表面包覆具有回形刻痕的汞富集層，加熱棒伸入內(nèi)管中，在所述外管上設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口。
[0007]優(yōu)選的，所述濾光片為只讓254nm波長的光通過的窄帶濾光片結(jié)構(gòu)，所述雙通道檢測器為雙通道硅光電二極管檢測器結(jié)構(gòu)，且雙通道檢測器內(nèi)還帶有低噪聲信號(hào)放大電路和A/D轉(zhuǎn)換器，以進(jìn)行信號(hào)放大和A/D轉(zhuǎn)換，所述雙通道檢測器連接到主控制電路板和計(jì)算機(jī)，所述真空泵和出氣口之間還設(shè)有流量計(jì)，所述第一汞吸附管帶有熱解析裝置，所述熱解析裝置用于活化所述第一汞吸附管或進(jìn)行預(yù)富集熱解析方式測量。
[0008]優(yōu)選的，所述的汞富集層是鍍金層，刻痕將汞富集層分隔為一個(gè)連續(xù)的回形而成為一個(gè)電阻器，所述外管和內(nèi)管的端部具有端蓋，與汞富集層兩端連接的引線和與加熱器連接的接頭露出端蓋并與測量進(jìn)氣口連接。
[0009]優(yōu)選的，所述連接頭為兩個(gè)連接管匯集成一個(gè)連接管的結(jié)構(gòu)。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:該可測量較低濃度汞的測量儀，采用汞測量裝置和汞富集裝置連接的結(jié)構(gòu)，測量更加準(zhǔn)確靈敏，能夠測量濃度較低的汞。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是圖1中汞富集層的展開示意圖；
[0013]圖3是圖1的A-A剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0015]請參閱圖1-3，本實(shí)用新型提供一種技術(shù)方案:一種可測量較低濃度汞的測量儀，包括汞測量裝置1、汞富集裝置2和連接頭3，所述汞測量裝置I通過連接頭3和汞富集裝置2連接，所述連接頭3為兩個(gè)連接管匯集成一個(gè)連接管的結(jié)構(gòu)；
[0016]汞測量裝置I包括汞燈11、準(zhǔn)直鏡12、狹縫13、第一汞吸附管14、樣品吸收池15、參比吸收池16、第二汞吸附管17、校零進(jìn)氣口 18、電磁閥19、測量進(jìn)氣口 110、雙通道檢測器111、聚焦透鏡112、濾光片113、真空泵114、流量計(jì)115和出氣口 116，低噪聲汞燈電源的汞燈11發(fā)出包含汞特征譜線的光，準(zhǔn)直鏡12將汞燈11發(fā)出的光，準(zhǔn)直為平行光，狹縫13將平行光分為兩束平行光束，兩束平行光束分別通過樣品吸收池15和參比吸收池16，然后經(jīng)過聚焦透鏡112聚焦后再通過濾光片113 (只讓254nm波長的光通過的窄帶濾光片)濾光，兩束通過濾光片113的光，最后照射到雙通道檢測器111上，將檢測到的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，雙通道檢測器111可以為雙通道硅光電二極管檢測器，雙通道檢測器111內(nèi)還可以帶有低噪聲信號(hào)放大電路和A/D轉(zhuǎn)換器，以進(jìn)行信號(hào)放大和A/D轉(zhuǎn)換。雙通道檢測器111連接到主控制電路板和計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)中，包含有控制軟件和運(yùn)算軟件，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行控制和數(shù)據(jù)運(yùn)算，所述樣品吸收池15的一端連接有進(jìn)氣口，另一端通過第一汞吸附管14與參比吸收池16的一端相連，所述第一汞吸附管14可以帶有熱解析裝置，所述熱解析裝置用于活化所述第一汞吸附管14或進(jìn)行預(yù)富集熱解析方式測量，所述參比吸收池16的另一端通過真空泵114連接出氣口 116，所述真空泵114和出氣口 16之間還可設(shè)有流量計(jì)15，所述進(jìn)氣口為測量進(jìn)氣口 110和通過第二汞吸附管17連接的校零進(jìn)氣口 18，測量進(jìn)氣口 110和校零進(jìn)氣口 18通過電磁閥19可選擇的連接；
[0017]汞富集裝置2包括進(jìn)氣口 21、加熱棒22、外管23、空隙24、汞富集層25、內(nèi)管26、出氣口 27、端蓋28、引線29、接頭210和刻痕211，所述外管23為一個(gè)圓筒狀結(jié)構(gòu)，在外管23的前部設(shè)有與外管23貫通的進(jìn)氣口 21，外管23的尾部設(shè)有與外管23貫通的出氣口 27 ；一個(gè)圓筒狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)管26伸入到外管23內(nèi)并與外管23同心設(shè)置，外管23和內(nèi)管之間留有空隙24，外管23和內(nèi)管26的尾端由端蓋28完全密封。在內(nèi)管26的外表面上通過鍍金或涂覆的方法形成一層汞富集層25，這個(gè)汞富集層25由刻痕211分隔為一個(gè)連續(xù)的回轉(zhuǎn)形而成為一個(gè)電阻器。汞富集層25最好采用99.99%高純度金，其厚度為0.02-0.05mm。在內(nèi)管26內(nèi)還設(shè)有一個(gè)加熱棒22，這個(gè)加熱棒22可以用電阻絲加熱器或電熱陶瓷加熱器，用以對內(nèi)管26及汞富集層25加熱。汞富集層25通過兩端連接的引線29露出端蓋28與測量進(jìn)氣口 110連接，與加熱器22連接的接頭210也露出端蓋28并與溫度控制設(shè)備連接，所說的外管13是由石英玻璃，或者由耐腐蝕、耐高溫陶瓷，或者工程塑料制成。
[0018]使用時(shí)，將進(jìn)氣口 211通過導(dǎo)管與氣體樣品采集系統(tǒng)相連接，而將出氣口 27直接或者通過導(dǎo)管與氣路導(dǎo)向多通閥連接，此時(shí)氣路導(dǎo)向多通閥應(yīng)調(diào)為“采樣”狀態(tài)，然后定時(shí)定量對氣體樣品進(jìn)行采樣。當(dāng)含汞(Hg)的樣品氣體流經(jīng)汞富集層25表面后汞被汞富集層25吸附，而不含汞的部分氣體經(jīng)氣路導(dǎo)向多通閥然后排出。當(dāng)定時(shí)時(shí)間達(dá)到時(shí)，將氣路導(dǎo)向多通閥調(diào)節(jié)為“測量”狀態(tài)，通過溫度控制器給加熱棒22通電加熱，使被吸附的汞進(jìn)行熱釋放，所釋放的汞蒸氣在載氣(通常采用Ar氬氣)的作用下進(jìn)入到汞測量裝置I中對汞的濃度進(jìn)行定量測量，打開真空泵114，含有汞的氣態(tài)樣品，首先進(jìn)入樣品吸收池15，然后經(jīng)過第一汞吸附管14，將樣品中的汞全部吸附，通過第一汞吸附管14后的樣品進(jìn)入?yún)⒈任粘?6，最后通過出氣口 116排出，通過樣品吸收池15和參比吸收池16的兩路光信號(hào)進(jìn)行對數(shù)運(yùn)算差減后，得到樣品中汞的吸收值，此吸收值與樣品中汞的含量成正比，符合朗伯比耳定律。
[0019]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實(shí)用新型不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本實(shí)用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實(shí)用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0020]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【權(quán)利要求】
1.一種可測量較低濃度汞的測量儀，包括汞測量裝置、汞富集裝置和連接頭，其特征在于:所述汞測量裝置通過連接頭和汞富集裝置連接； 汞測量裝置包括汞燈、準(zhǔn)直鏡、狹縫、第一汞吸附管、樣品吸收池、參比吸收池、第二汞吸附管、校零進(jìn)氣口、電磁閥、測量進(jìn)氣口、雙通道檢測器、聚焦透鏡、濾光片、真空泵、流量計(jì)和出氣口，所述準(zhǔn)直鏡設(shè)于所述汞燈之后，所述準(zhǔn)直鏡將所述汞燈發(fā)出的光準(zhǔn)直為平行光，所述狹縫設(shè)于所述準(zhǔn)直鏡之后，所述狹縫將所述平行光分為兩束平行光束，所述樣品吸收池和參比吸收池分別設(shè)于所述兩束平行光束之后，所述樣品吸收池的一端連接有進(jìn)氣口，另一端通過包含熱解析裝置的第一汞吸附管與所述參比吸收池的一端相連，所述參比吸收池的另一端通過真空泵連接出氣口，所述聚焦透鏡設(shè)于所述樣品吸收池和參比吸收池之后，所述濾光片設(shè)于所述聚焦透鏡之后，所述雙通道檢測器設(shè)于濾光片之后，所述雙通道檢測器將檢測到的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)； 汞富集裝置包括進(jìn)氣口、加熱棒、外管、空隙、汞富集層、內(nèi)管、出氣口、端蓋、引線、接頭和刻痕，所述外管與內(nèi)管之間留有空隙，所述內(nèi)管的外表面包覆具有回形刻痕的汞富集層，加熱棒伸入內(nèi)管中，在所述外管上設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可測量較低濃度汞的測量儀，其特征在于:所述濾光片為只讓254nm波長的光通過的窄帶濾光片結(jié)構(gòu)，所述雙通道檢測器為雙通道硅光電二極管檢測器結(jié)構(gòu)，所述真空泵和出氣口之間還設(shè)有流量計(jì)，所述第一汞吸附管帶有熱解析裝置，所述熱解析裝置用于活化所述第一汞吸附管或進(jìn)行預(yù)富集熱解析方式測量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可測量較低濃度汞的測量儀，其特征在于:所述雙通道檢測器內(nèi)還帶有低噪聲信號(hào)放大電路和A/D轉(zhuǎn)換器，以進(jìn)行信號(hào)放大和A/D轉(zhuǎn)換，所述雙通道檢測器連接到主控制電路板和計(jì)算機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可測量較低濃度汞的測量儀，其特征在于:所述的汞富集層是鍍金層，刻痕將汞富集層分隔為一個(gè)連續(xù)的回形而成為一個(gè)電阻器，所述外管和內(nèi)管的端部具有端蓋，與汞富集層兩端連接的引線和與加熱器連接的接頭露出端蓋并與測量進(jìn)氣口連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可測量較低濃度汞的測量儀，其特征在于:所述連接頭為兩個(gè)連接管匯集成一個(gè)連接管的結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】G01N1/44GK204128950SQ201420496672
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】潘齊存, 周朝生, 陸榮茂, 蔡景波, 黃志行, 黃振華, 胡園, 陳星星 申請人:浙江省海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖研究所