一種清洗霧化器氣路支管的方法

一種清洗霧化器氣路支管的方法
【專利摘要】本發明提供了一種清洗霧化器氣路支管的方法。所述方法包括反向高壓氣流吹掃步驟和/或反向吸抽溶液清洗步驟，流吹掃步驟包括：封堵氣路支管的進氣端口和液路支管的進液端口，從噴嘴處向霧化器內持續導入高壓氣流，在保持進液端口處于封堵狀態下突然打開進氣端口；所述清洗步驟包括：將噴嘴置于清洗溶液，并在進氣端口處進行抽吸操作，以使清洗溶液填充至氣路支管中并將其中待清理物質從進氣端口排出；所述方法還包括使用水替換溶液清洗步驟中的清洗溶液以對氣路支管中殘留的清洗溶液進行清洗。本發明能夠清除霧化器氣路支管中的污垢或堵塞物，能夠提高儀器分析測試性能并降低備件消耗，節省了檢測成本。
【專利說明】一種清洗霧化器氣路支管的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及元素分析儀器的維護保養和故障維修【技術領域】，具體來講，涉及一種能夠簡單高效地清洗化學元素成分檢測分析儀器設備上的氣動霧化器的氣路支管的方法。
【背景技術】
[0002]目前，電感耦合等離子體原子發射光譜(ICP- 0ES),電感耦合等離子體質譜(ICP - MS)等當代先進的元素檢測分析儀器，在各行各業中的應用非常廣泛。氣動霧化器則是此類精密儀器設備上的重要關鍵部件，其主要作用是利用霧化器上氣路支管中的高速氣流將液路支管中的樣品溶液霧化成為細微的氣溶膠，用以導入ICP - OES或ICP — MS等分析儀器進行元素成分測定。
[0003]其中，在各種類型的氣動霧化器之中，由于同心型霧化器的霧化效率高和穩定性好，有利于提高檢測結果的準確度和精密度，以及拓展微量分析的測定下限，同心型霧化器的使用最為廣泛。同心霧化器多由易碎的硅玻璃或石英材料制造，而且其獨特的結構導致其氣路支管和液路支管均極易因沾污或堵塞而導致霧化效率下降，嚴重影響儀器測試性能而損壞報廢。因此，清除霧化器尤其是同心型氣動霧化器的液路支管和氣路支管中的污垢或堵塞物是經常遇到需要解決的難題。
[0004]例如，所用氣體本身不純，或者在更換氣體時氣體管路或連接部件被沾污，都可能導致異物進入霧化器氣路支管而最終在孔徑最小的噴嘴尖部位產生堵塞；或正常情況下本應僅流動于液路支管的樣品溶液，由于液路堵塞、錯誤操作或其它原因而進入氣路支管，從而產生的污垢或各種鹽類沉積物。
[0005]目前，清除霧化器液路支管中堵塞物的方法主要包括:使用霧化器專用清潔裝置，或將霧化器噴嘴朝上敲擊使堵塞物松散并在重力作用下排出液路毛細支管，或吸入5%氫氟酸(HF)清洗，或將噴嘴浸入濃硝酸(HN03)并加熱到10(TC以上進行清除，也或將溶劑用滴管或洗瓶吹入內管等。專利號為ZL201010555032.X和ZL200910146295.2的專利文獻均公開了一種清除霧化器堵塞物的方法，其中，一種是采用清洗溶液清除霧化器堵塞物的方法，將霧化器的噴嘴一端放入清洗溶液中，向霧化器中吹入霧化氣流，使清洗溶液在高速氣流產生的負壓作用下高速通過進樣毛細內管并從霧化器噴嘴處沖出，從而高速沖刷和清洗霧化器內的堵塞物；另一種是采用霧化氣流反吹清除霧化器中的堵塞物，將霧化器上的氣流通道封堵，霧化器的噴嘴一端與霧化氣流管路相連，用高速氣流從霧化器的噴嘴端反向沖洗霧化器的進樣毛細內管，高速沖刷和清洗霧化器中的堵塞物。這兩項專利文獻的特點是利用霧化器設備的原有連接部件，直接在儀器上利用原配備的霧化氣源、蠕動泵來進行清除作業。然而，由于霧化器的構造特性，此類方法僅適用于清洗或排除霧化器液路支管中的堵塞物。

【發明內容】

[0006]本發明的目的在于解決現有技術存在的上述不足中的至少一項。[0007]例如，本發明的目的之一在于提供一種能夠用于清洗電感耦合等離子體原子發射光譜(ICP - 0ES),電感耦合等離子體質譜(ICP - MS)等元素檢測分析儀器設備上的氣動霧化器的氣路支管的方法。
[0008]為了實現上述目的，本發明提供了一種清洗霧化器氣路支管的方法。所述方法包括反向高壓氣流吹掃步驟和/或反向吸抽溶液清洗步驟，其中，所述反向高壓氣流吹掃步驟包括:封堵霧化器的氣路支管進氣端口和液路支管進液端口，從霧化器的噴嘴處向霧化器內持續導入高壓氣流，在保持液路支管進液端口處于封堵的狀態下突然打開氣路支管進氣端口，以實現對氣路支管的強力反向吹掃；所述反向吸抽溶液清洗步驟包括:將霧化器的噴嘴放置于清洗溶液，并在氣路支管進氣端口處進行抽吸操作，以使清洗溶液填充至氣路支管中并將氣路支管中待清理物質從氣路支管進氣端口排出；所述方法還包括使用水替換所述反向吸抽溶液清洗步驟中的清洗溶液以對氣路支管中殘留的清洗溶液進行清洗的步驟。
[0009]與現有技術相比，本發明的技術效果包括:能夠清除同心型氣動霧化器的氣路支管中的污垢或堵塞物，達到清潔或疏通霧化器氣路支管的目的，提高了同心型氣動霧化器霧化效率，并且能夠避免因同心型氣動霧化器的氣路支管被阻塞導致氣路不暢進而造成霧化器損壞報廢的情況。此外，本發明的方法還能夠避免因霧化器的氣路支管的污染或堵塞而導致檢測結果的準確度和精密度降低的情況，并且能夠提高儀器分析測試性能并降低備件消耗，從而節省了檢測成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1示出了同心型霧化器的結構示意圖，其中，1-液路支管的進液端口、2-氣路支管的進氣端口、3-噴嘴。
【具體實施方式】
[0011]在下文中，將結合示例性實施例來詳細說明本發明的清洗霧化器氣路支管的方法。
[0012]如圖1所示，本發明所清洗的同心型霧化器包括同心結構的液路支管和氣路支管。其中，氣路支管包括彼此連通并呈T型結構的橫向支管和縱向支管，橫向支管同心地套裝在液路支管外面，橫向支管的一端(如圖1中的右端)與液路支管的外壁構成封閉結構，其另一端與液路支管的出液端口 一起構成噴嘴3,縱向支管的未與橫向支管連通的一端(例如，如圖1中的下端)即為供載氣進入的氣路支管的進氣端口 2。液路支管的進液端口 I用于供待霧化溶液(也可稱為試液)進入液路支管內。在本發明中，霧化器可以為電感耦合等離子體原子發射光譜(ICP - 0ES)、電感耦合等離子體質譜(ICP - MS)等元素檢測分析儀器設備上的氣動霧化器，但是本發明不限于此。
[0013]在本發明的一個示例性實施例中，清洗霧化器氣路支管的方法包括一個或多個反向高壓氣流吹掃步驟和/或一個或多個反向吸抽溶液清洗步驟。
[0014]其中，反向高壓氣流吹掃步驟包括:封堵霧化器的氣路支管進氣端口和液路支管進液端口，從霧化器的噴嘴處向霧化器內持續導入高壓氣流，在保持液路支管進液端口處于封堵的狀態下突然打開氣路支管進氣端口，以實現對氣路支管的強力反向吹掃。[0015]反向吸抽溶液清洗步驟包括:將霧化器的噴嘴放置于清洗溶液，并在氣路支管進氣端口處進行抽吸操作，以使清洗溶液填充至氣路支管中并將氣路支管中待清理物質從氣路支管進氣端口帶出。
[0016]在本發明的清洗霧化器氣路支管的方法使用了清洗溶液的情況下，本發明的清洗霧化器氣路支管的方法還包括使用水(例如，蒸餾水)替換所述反向吸抽溶液清洗步驟中的清洗溶液以對氣路支管中殘留的清洗溶液進行清洗的步驟。
[0017]在本發明的一個示例性實施例中，清洗溶液可以是體積百分比濃度為40?60%的鹽酸溶液或硝酸溶液，即，清洗溶液可以由40?60單位體積(例如，mL)的濃鹽酸或濃硝酸與60?40單位體積(例如，mL)的水(例如，蒸餾水)混合而制成的總體積共100單位體積的溶液。優選地，本發明的方法還可以包括對清洗溶液進行加熱或煮沸，以提高反向吸抽溶液清洗步驟的處理速度(例如，反應速度和/或溶解速度)。
[0018]在本發明的一個示例性實施例中，清洗霧化器氣路支管的方法可以包括依次順序進行的反向高壓氣流吹掃步驟和反向吸抽溶液清洗步驟，或者也可以包括依次順序進行的反向吸抽溶液清洗步驟和反向高壓氣流吹掃步驟。在清洗霧化器氣路支管的方法包括多次反向高壓氣流吹掃步驟和多次反向吸抽溶液清洗步驟的情況下，每次反向高壓氣流吹掃步驟和每次反向吸抽溶液清洗步驟的執行順序可以任意安排。
[0019]綜上所示，本發明的清洗霧化器氣路支管的方法能夠對進入到霧化器氣路支管中的各種異物顆粒以及樣品溶液污垢或各種鹽類沉積物進行有效清除，達到清除異物和清潔霧化器氣路支管的目的，恢復了霧化器原有技術性能指標，確保了檢測結果的準確度和精密度，回收了被沾染或堵塞而面臨報廢處理的霧化器，提高了儀器分析測試性能并降低了備件消耗，從而節省了檢測成本。
[0020]在本發明的另一個示例性實施例中，清洗霧化器氣路支管的方法可以采用以下方式來實現。
[0021]在本示例性實施例中，清洗霧化器氣路支管的方法包括反向高壓氣流吹掃(a_d)和反向吸抽溶液清洗(e-h)兩大部分，具體操作步驟如下:
[0022]①反向高壓氣流吹掃:
[0023]a)將霧化器的噴嘴3插入到洗耳球之中，并且嚴密封堵住霧化器的氣路支管進氣端口 2和液路支管進液端口 I ;
[0024]b)持續盡力擠壓洗耳球使之向外排出內部空氣用以產生強大壓力的氣流，促使該氣流經由霧化器噴嘴處的氣路支管出氣端口 3和液路支管出液端口 3朝向管徑逐漸變大的氣路支管進氣端口 2和液路支管進液端口 I強力反向吹掃；
[0025]c)在保持霧化器的液路支管進液端口 I繼續被嚴密堵塞住的情況下，猛然放開被堵塞的霧化器氣路支管的進氣端口 2，用以促使高速高壓的氣流經由位于霧化器噴嘴的氣路支管的出氣端口 3進入，反向將氣路支管中的堵塞物朝向孔徑更大的進氣端口處2反向吹掃；
[0026]d)先將霧化器噴嘴3從洗耳球中撥出，然后才能松開對洗耳球的擠壓動作以使其重新吸入空氣。
[0027]②反向吸抽溶液清洗
[0028]e)盡量擠壓排出洗耳球中的空氣，使洗耳球內部氣壓呈現小于大氣壓的負壓狀態，然后將霧化器氣路支管的進氣端口 2插入到該洗耳球之中；
[0029]f)把霧化器噴嘴3插進清洗溶液中，緩慢放松對洗耳球的擠壓使之產生的吸力將清洗溶液經由氣路支管出氣端口 3反向抽吸到氣路支管之中，維持清洗溶液在氣路支管中I?3分鐘，通過化學反應清洗污垢或溶解堵塞物；
[0030]g)重復反向抽吸清洗溶液操作，直至氣路支管中的污垢或堵塞物被完全清除；
[0031]h)用蒸餾水更換清洗溶液，然后按上述操作(e_g)重復反向抽吸蒸餾水，清洗霧化器氣路支管中殘留清洗溶液。
[0032]在進行上述操作時，封堵霧化器上的氣路支管進氣端口 2和液路支管進液端口 I可以采用軟膠體物質或者在工作中用手指將其通道封堵。所用洗耳球為化學分析等作業中常用的吸抽溶液用的一端開口且內部中空的橡皮球，當然也可使用空氣壓縮機等其它可產生高速高壓氣流的裝置。
[0033]在本發明的方法中，根據霧化器氣路支管中污垢或堵塞物的性質以及清除難易程度，可以靈活自由地任意組織和結合反向高壓氣流吹掃(a_d)和反向吸抽溶液清洗(e_g)兩大操作步驟的執行順序，無需完全按照上述(a_h)步驟順序執行；也即，可以按照上述a-h的操作順序重復輪回執行多次；或者，可以分別單獨僅僅重復執行反向氣流吹掃(a-d)操作多次或只執行反抽溶液清洗(e_g)操作多次；亦或者，反向氣流吹掃(a-d)和反抽溶液清洗(e_g)可交叉重復執行多次，也即先執行反向氣流吹掃(a-d)或反抽溶液清洗(e-g)多次后，再交互替換為執行反抽溶液清洗(e-g)或反向氣流吹掃(a-d)多次，或者相互輪流交叉替換執行。
[0034]例如，霧化器氣路支管中如若僅存在樣品溶液所殘留的污垢或鹽類沉積物，通常可以僅僅執行反抽溶液清洗(e-g)多次將污垢或沉積物溶解清除后，再執行(h)反向吸入蒸餾水清洗氣路支管中的殘留清洗溶液多次即可。
[0035]例如，霧化器氣路支管如若被顆粒狀異物堵塞，則有多種結合操作方式:也即可僅僅執行反向氣流吹掃(a-d)操作步驟多次，直接將堵塞物從霧化器孔徑很小的噴嘴尖部3逆向從孔徑更大的氣路支管進氣端口處2吹掃出去；也可，僅僅執行反抽溶液清洗(e-g)操作步驟多次，將氣路支管中的堵塞物溶解于清洗液之中并排出后，再執行(h)反向吸入蒸餾水清洗殘留清洗溶液多次即可。
[0036]例如，對于難處理的情況一霧化器氣路支管被粒徑較大且不能完全溶解于清洗液之中的異物嚴重堵塞，則可靈活自由地組織結合反向高壓氣流吹掃(a-d)和反向吸抽溶液清洗(e-g)兩大操作步驟。例如，可以先多次執行反抽溶液清洗(e-g)操作步驟，用以盡可能地用清洗溶液溶解部分堵塞物，使其粒徑縮小，然后再多次執行反向氣流吹掃(a-d)操作步驟，將粒徑已經變小而松動的堵塞物逆向從孔徑更大的氣路支管進氣端口處2吹掃出去；或者，可以先多次執行反向氣流吹掃(a-d)操作步驟，將被堵塞的霧化器噴嘴3強力逆向吹掃出一些縫隙，促使反抽吸入的清洗溶液能夠更加通暢或增大堵塞異物與清洗液的接觸表面積，然后通過多次執行反抽溶液清洗(e-g)操作步驟用以盡可能溶解堵塞物使其粒徑縮小，最后再多次執行反向氣流吹掃(a-d)操作步驟，將無法完全被清洗溶液溶解但粒徑已經變小而松動的堵塞物逆向從孔徑更大的氣路支管進氣端口處2吹掃出去；亦或者，反抽溶液清洗(e-g)和反向氣流吹掃(a-d)相互輪流交叉替換執行多次。
[0037]示例 I[0038]清洗被樣品溶液鹽類沉積堵塞了氣路支管的霧化器。
[0039]配制體積百分比濃度為50%的鹽酸溶液，也即將50mL濃鹽酸加入到50mL蒸餾水中混合均勻。將從儀器拆卸下來的被堵塞霧化器，按照反抽溶液清洗(e-g)操作步驟反復執行3次，將氣路支管中堵塞的鹽類沉積物完全溶解并排出清洗溶液，然后執行第h步驟操作3次用蒸餾水清洗氣路支管中殘留清洗溶液。
[0040]示例 2
[0041 ] 清洗被樣品溶液鹽類沉積堵塞了氣路支管的霧化器。
[0042]配制體積百分比濃度為55%的硝酸溶液，也即將55mL濃硝酸加入到40mL蒸餾水中混合均勻。將從儀器拆卸下來的被堵塞霧化器，按照反抽溶液清洗(e-g)操作步驟反復執行5次，將氣路支管中堵塞的鹽類沉積物完全溶解并排出清洗溶液，然后執行第h步驟操作4次用蒸餾水清洗氣路支管中殘留清洗溶液。
[0043]示例3
[0044]清洗被可溶性異物顆粒堵塞了氣路支管的霧化器。
[0045]配制體積百分比濃度為60%的鹽酸溶液，也即將60mL濃鹽酸加入到40mL蒸餾水中混合均勻。將從儀器拆卸下來的被堵塞霧化器，按照反抽溶液清洗(e-g)操作步驟反復執行5次，將氣路支管中堵塞的可溶性異物顆粒完全溶解并排出清洗溶液，然后執行第h步驟操作5次用蒸餾水清洗氣路支管中殘留清洗溶液。
[0046]示例 4
[0047]清洗樣品溶液在霧化器氣路支管中殘留的污垢。
[0048]配制體積百分比濃度為40%的鹽酸溶液，也即將40mL濃鹽酸加入到60mL蒸餾水中混合均勻。將從儀器拆卸下來的被堵塞霧化器，按照反抽溶液清洗(e-g)操作步驟反復執行2次，將氣路支管中堵塞的可溶性異物顆粒完全溶解并排出清洗溶液，然后執行第h步驟操作4次用蒸餾水清洗氣路支管中殘留清洗溶液。
[0049]示例5
[0050]清洗被異物顆粒堵塞了氣路支管的霧化器。
[0051]將從儀器拆卸下來的被堵塞霧化器，按照反向氣流吹掃(a-d)操作步驟反復執行5次，將堵塞物從霧化器孔徑很小的噴嘴尖部3逆向從孔徑更大的氣路支管進氣端口處2吹掃出去。
[0052]示例 6
[0053]清洗被異物顆粒堵塞了氣路支管的霧化器。
[0054]配制體積百分比濃度為50%的鹽酸溶液，也即將50mL濃鹽酸加入到50mL蒸餾水中混合均勻，并且加熱至60°C。將從儀器拆卸下來的被堵塞霧化器，順序按照反向氣流吹掃和反抽溶液清洗兩大部分(a-h)的操作步驟重復執行4次；然后執行第h步驟操作3次，用蒸餾水洗盡氣路支管中殘留清洗溶液。
[0055]示例7
[0056]清洗被異物顆粒堵塞了氣路支管的霧化器。
[0057]配制體積百分比濃度為50%的硝酸溶液，也即將50mL濃鹽酸加入到50mL蒸餾水中混合均勻，并且加熱至80°C。首先按照反抽溶液清洗(e-g)操作步驟反復執行5次，然后按照反向氣流吹掃(a-d)操作步驟重復執行3次，接著再按照反抽溶液清洗(e-g)操作步驟重復執行3次；最后按照反向氣流吹掃(a-d)操作步驟重復執行5次吹掃出堵塞物，執行第h步驟操作5次，用蒸餾水洗盡氣路支管中殘留清洗溶液。
[0058]示例8
[0059]清洗被異物顆粒堵塞了氣路支管的霧化器。
[0060]配制體積百分比濃度為50%的硝酸溶液，也即將50mL濃鹽酸加入到50mL蒸餾水中混合均勻，并且加熱至90°C。首先按照反向氣流吹掃(a-d)步驟反復執行2次，然后按照反抽溶液清洗(e-g)步驟反復執行5次；再按照反向氣流吹掃(a-d)步驟重復執行5次吹掃出堵塞物，執行第h步驟操作3次，用蒸餾水洗盡氣路支管中殘留清洗溶液。
[0061]示例9
[0062]清洗被異物顆粒嚴重堵塞了氣路支管的霧化器。
[0063]配制體積百分比濃度為60%的鹽酸溶液，也即將60mL濃鹽酸加入到40mL蒸餾水中混均并且加熱煮沸。先按反向氣流吹掃(a-d)操作步驟反復執行3次，然后按照反抽溶液清洗(e-g)步驟反復執行5次；再按照反向氣流吹掃(a-d)步驟重復執行3次，接著再按照反抽溶液清洗(e-g)步驟重復執行5次；最后按照反向氣流吹掃(a-d)步驟重復執行3次吹掃出堵塞物，執行第h步驟3次，用蒸餾水洗盡氣路支管中殘留清洗溶液。
[0064]綜上所述，本發明的方法能夠有效清洗霧化器氣路支管中由于所用氣體不純，或在更換氣體時氣體管路或連接部件等被沾污以及其它因素所導致的各種異物顆粒進入到霧化器氣路支管中所形成的堵塞，或者由于樣品溶液進入到氣路支管中而產生的污垢或各種鹽類沉積物。
[0065]盡管上面已經結合附圖和示例性實施例描述了本發明，但是本領域普通技術人員應該清楚，在不脫離權利要求的精神和范圍的情況下，可以對上述實施例進行各種修改。
【權利要求】
1.一種清洗霧化器氣路支管的方法，其特征在于，所述方法包括反向高壓氣流吹掃步驟和/或反向吸抽溶液清洗步驟，其中， 所述反向高壓氣流吹掃步驟包括:封堵霧化器的氣路支管進氣端口和液路支管進液端口，從霧化器的噴嘴處向霧化器內持續導入高壓氣流，在保持液路支管進液端口處于封堵的狀態下突然打開氣路支管進氣端口，以實現對氣路支管的強力反向吹掃； 所述反向吸抽溶液清洗步驟包括:將霧化器的噴嘴放置于清洗溶液，并在氣路支管進氣端口處進行抽吸操作，以使清洗溶液填充至氣路支管中并將氣路支管中待清理物質從氣路支管進氣端口排出； 所述方法還包括使用水替換所述反向吸抽溶液清洗步驟中的清洗溶液以對氣路支管中殘留的清洗溶液進行清洗的步驟。
2.根據權利要求1所述的清洗霧化器氣路支管的方法，其特征在于，所述霧化器為元素檢測分析儀器設備所用的同心型氣動霧化器。
3.根據權利要求1所述的清洗霧化器氣路支管的方法，其特征在于，所述清洗溶液是體積百分比濃度為40?60%的鹽酸溶液或硝酸溶液。
4.根據權利要求1所述的清洗霧化器氣路支管的方法，其特征在于，所述方法還包括對所述清洗溶液進行加熱或煮沸以提高反向吸抽溶液清洗步驟的處理速度。
5.根據權利要求1所述的清洗霧化器氣路支管的方法，其特征在于，所述方法包括依次順序進行的反向高壓氣流吹掃步驟和反向吸抽溶液清洗步驟，或者包括依次順序進行的反向吸抽溶液清洗步驟和反向高壓氣流吹掃步驟。
6.根據權利要求5所述的清洗霧化器氣路支管的方法，其特征在于，所述方法包括多次反向高壓氣流吹掃步驟和多次反向吸抽溶液清洗步驟，并且所述反向高壓氣流吹掃步驟和反向吸抽溶液清洗步驟的執行順序可以任意安排。
7.根據權利要求1所述的清洗霧化器氣路支管的方法，其特征在于，所述包括多次反向高壓氣流吹掃步驟和/或多次反向吸抽溶液清洗步驟。
【文檔編號】B05B15/02GK103801475SQ201410073942
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年3月3日 優先權日:2014年3月3日
【發明者】成勇, 袁金紅, 彭慧仙 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司