用于元素分析的氬氣空氣雙氣源氣路系統的制作方法
【專利摘要】用于元素分析的氬氣空氣雙氣源氣路系統，用于現場快速檢測，包括氬氣氣源氣路系統、空氣氣源氣路系統和電磁閥；所述氬氣氣源氣路系統包括順次連接的氬氣瓶、壓力表和質量流量計；所述空氣氣源氣路系統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的所述質量流量計相連，所述出端口C用于與所述便攜式原子熒光光譜儀相連。本發明直接利用空氣氣源系統，無需攜帶高壓氬氣瓶，實現了現場分析的便捷性、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
【技術領域】
[0001]本發明涉及原子熒光的氣路系統領域，尤其是涉及用于現場檢測的便攜式原子熒光光譜儀的氣路系統領域。
【背景技術】
[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小，分析靈敏度高，從而被廣泛用作原子熒光光譜分析技術中的載氣。在實驗室中，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，便于攜帶到現場進行分析。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，如能實現氬氣和空氣氣源的自動切換的設計，則可以在最大程度上滿足了現場分析快速、便捷的需求，方便廣大分析工作者。
[0005]但是目前還未見有關于用于汞和鎘元素分析的氬氣空氣雙氣源氣路系統的報道和專利。
【發明內容】
[0006]針對現有技術的不足，本發明的目的在于:提供一種用于元素分析的氬氣空氣雙氣源氣路系統，解決了【背景技術】中存在的便攜式原子熒光光譜儀現場檢測時氣源的問題。
[0007]為此，本發明的一種用于元素分析的氬氣空氣雙氣源氣路系統，用于便攜式原子突光光譜儀的現場快速檢測，包括IS氣氣源氣路系統、空氣氣源氣路系統和電磁閥；
[0008]所述氬氣氣源氣路系統包括順次連接的氬氣瓶、壓力表和質量流量計；
[0009]所述空氣氣源氣路系統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的所述質量流量計相連，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，采用脈寬調制工作模式，其流量范圍為20mL/min?2000mL/min。
[0018]本發明的有益效果在于:采用氬氣空氣雙氣源氣路系統設計，利用便攜式原子熒光光譜儀現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置的空氣氣源系統，分析者無需攜帶高壓氬氣瓶即可完成分析過程，實現了現場分析的便捷性、安全性和可操作性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明的結構示意圖。
[0020]附圖標記說明
[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_質量流量計；10-壓力表；11-氬氣瓶。
【具體實施方式】
[0022]為了使本發明的形狀、構造以及特點能夠更好地被理解，以下將列舉較佳實施例并結合附圖進行詳細說明。
[0023]如圖1所示，一種氬氣空氣雙氣源氣路系統，用于元素的現場快速分析，包括氬氣氣源氣路系統、空氣氣源氣路系統和電磁閥。
[0024]所述氬氣氣源氣路系統包括順次連接的氬氣瓶11、壓力表10和質量流量計9。
[0025]所述空氣氣源氣路系統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的質量流量計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，其工作過程舉例說明如下。
[0035]當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中的氬氣經過減壓輸出后，依次流經壓力表10和質量流量計9，最后通過電磁閥8的入端口 B和出端口 C進入便攜式原子熒光光譜儀的四通混合模塊，參與蒸氣發生反應。
[0038]當對汞和鎘元素進行分析靈敏度要求不高的常規分析時，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根據便攜式原子熒光光譜儀的氣體流量需求選擇合適的調制頻率抽取空氣；
[0041](3)抽氣泵5吸取的空氣流經過濾器1，濾除空氣中的顆粒物；然后再流經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的酸性氣體；
[0042](4)經過過濾和干燥處理的空氣進入填充有活性炭顆粒的活性炭凈化器3，進一步出去其中含有的有機物和其他干擾測定的組分；
[0043](5)經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)經過四級凈化后的空氣在抽氣泵5中被加壓后進入緩沖器6 ；
[0045](7)空氣在緩沖器6中消除掉抽氣泵5的脈動后，經過流量傳感器7然后流經電磁閥8的入端口 A和出端口 C進入便攜式原子熒光光譜儀的四通混合模塊，參與蒸氣發生反應。
[0046]本發明通過采用氬氣空氣雙氣源氣路系統設計，利用便攜式原子熒光光譜儀現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置的空氣氣源系統，使得現場分析具有便捷、安全、可靠等優點，具有較佳的應用和推廣價值。
[0047]本發明通過對蒸氣發生反應過程進行恒溫控制，使得環境溫度變化不再影響蒸氣發生反應效率，保證了便攜式原子熒光光譜儀在野外現場檢測的靈敏度和重復性。
[0048]以上對本發明的描述是說明性的，而非限制性的，本專業技術人員理解，在權利要求限定的精神與范圍之內可對其進行許多修改、變化或等效，但是它們都將落入本發明的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種用于元素分析的氬氣空氣雙氣源氣路系統，用于便攜式原子熒光光譜儀的現場快速檢測，其特征在于，包括氬氣氣源氣路系統、空氣氣源氣路系統和電磁閥； 所述氬氣氣源氣路系統包括順次連接的氬氣瓶、壓力表和質量流量計； 所述空氣氣源氣路系統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的所述質量流量計相連，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，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，其特征在于，所述干燥器的填充材料為堿石灰顆粒。
4.如權利要求1所述的用于元素分析的氬氣空氣雙氣源氣路系統，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，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，其特征在于，所述緩沖器的內容積為IOmL?1000mL。
7.如權利要求1所述的用于元素分析的氬氣空氣雙氣源氣路系統，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，其特征在于，所述抽氣泵為隔膜泵，采用脈寬調制工作模式，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 優先權日:2012年12月7日
【發明者】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