原子發(fā)射光譜儀的電弧發(fā)生器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種電弧發(fā)生器，包括：起弧回路，包括第一電容和分析間隙；引燃回路，包括高壓變壓器、高頻變壓器和輔助間隙，高壓變壓器的次級線圈分別并接輔助間隙和高頻變壓器的初級線圈，高壓變壓器的次級線圈和高頻變壓器的初級線圈一端間連接有充電電容；交流電源的一端串接第一電阻、第一電容以及高頻變壓器的次級線圈，分析間隙并接在串接的第一電容和高頻變壓器的次級線圈兩端；第二電阻與高壓變壓器的初級線圈串接，第二電阻一端接在第一電阻和第一電容之間，高壓變壓器的初級線圈一端接在交流電源的另一端上。本實用新型實現(xiàn)純電弧的穩(wěn)定的放電特性。
【專利說明】原子發(fā)射光譜儀的電弧發(fā)生器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及原子發(fā)射光譜分析儀器領(lǐng)域，尤其涉及一種原子發(fā)射光譜儀的電弧發(fā)生器。
【背景技術(shù)】
[0002]電弧激發(fā)一米或兩米光柵光譜儀是原子發(fā)射光譜儀器中重要分支，該儀器的特點可直接對地質(zhì)樣品中土壤、巖石、水系沉積物和高純金屬氧化物等粉末狀樣品進行分析，無需化學(xué)消解及稀釋過程，從而避免了消解后溶液中某些元素的含量被稀釋降低分析靈敏度，而且還極易帶入難以控制的污染。
[0003]長期以來，我國生產(chǎn)的電弧激發(fā)一米或兩米光柵光譜儀在地質(zhì)領(lǐng)域全國開展地球化學(xué)找礦《1:5萬區(qū)域化探全國掃面計劃》中每年有幾十萬件地球化學(xué)樣品的分析任務(wù)，以及有色、冶金系統(tǒng)中大量的高純金屬氧化鎢、氧化鑰和其它貴金屬樣品中測定17?19種雜質(zhì)元素含量，因此在我國眾多實驗室得到廣泛應(yīng)用。而傳統(tǒng)的電弧激發(fā)一米或兩米光柵光譜儀通常采用相板記錄、洗相、測光等流程進行光譜分析，其操作程序繁鎖、工作效率低、勞動強度大和易污染環(huán)境等弊端，因此，廣大用戶十分期待新型的電弧激發(fā)光電直讀光譜儀的誕生。
[0004]電弧激發(fā)光電直讀光譜儀主要工作原理是:利用交流或直流電弧光源將樣品激發(fā)出特征光譜，特征光譜經(jīng)過凹面光柵的光路系統(tǒng)衍射為不同波長的光譜線，而后將該光信號轉(zhuǎn)化為電信號，電信號經(jīng)過放大及數(shù)據(jù)處理后得到樣品實驗數(shù)據(jù)，由于光譜線的強度與不同的元素的含量成一定的函數(shù)關(guān)系，因此，通過對樣品實驗數(shù)據(jù)進行處理可以計算出樣品中被測元素的含量，這種電弧激發(fā)光電直讀光譜儀具有操作簡單，且工作效率高等優(yōu)點。
[0005]在激發(fā)樣品特征譜線的過程中，電弧發(fā)生器的放電特性對不同的樣品以及元素的激發(fā)效果是不同的，目前的電弧發(fā)生器的放電特性主要是電弧疊加電火花特性，其通過變壓器增加達到輔助間隙的擊穿電壓，從而在輔助間隙產(chǎn)生電火花，產(chǎn)生高頻電流升壓，使得分析間隙產(chǎn)生電弧，產(chǎn)生電弧疊加電火花的放電特性。然而，隨著樣品分析需求的不斷變化，提出了新的放電特性的要求。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型的實施例提供了一種原子發(fā)射光譜儀的電弧發(fā)生器，實現(xiàn)純電弧的穩(wěn)定的放電特性。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型實施例提供了如下技術(shù)方案:
[0008]一種原子發(fā)射光譜儀的電弧發(fā)生器，包括交流電源、第一電阻、第二電阻、引燃回路和起弧回路；
[0009]起弧回路，包括第一電容和分析間隙；
[0010]引燃回路，包括高壓變壓器、高頻變壓器和輔助間隙，高壓變壓器的次級線圈分別并接輔助間隙和高頻變壓器的初級線圈，高壓變壓器的次級線圈和高頻變壓器的初級線圈一端間連接有充電電容；
[0011]交流電源的一端串接第一電阻、第一電容以及高頻變壓器的次級線圈，分析間隙并接在串接的第一電容和高頻變壓器的次級線圈兩端；第二電阻與高壓變壓器的初級線圈串接，第二電阻一端接在第一電阻和第一電容之間，高壓變壓器的初級線圈一端接在交流電源的另一端上。
[0012]可選的，還包括電源濾波電路，其輸出端并接在第一電容的兩端，輸入端的一端接第一電阻，另一端接交流電源的另一端。
[0013]可選的，所述電源濾波電路包括第一電感、第二電感、第二電容、第三電容和第三電阻，第一電感的兩端分別為輸入端和輸出端的一端，第二電感的兩端分別為輸入端和輸出端的另一端，在輸入端的兩端接第二電容，第三電阻和第三電容串接后接在輸出端的兩端。
[0014]可選的，所述第一電阻為并接的可調(diào)電阻器。
[0015]可選的，還包括第一開關(guān)器件和第二開關(guān)器件，第一開關(guān)器件連接于交流電源的一端與第二電阻一端之間，第二開關(guān)器件連接于第二電阻與第一電阻之間。
[0016]本實用新型的原子發(fā)射光譜儀的電弧發(fā)生器，采用第一電阻與第二電阻的分壓電路，在引燃回路引燃高壓高頻電火花后，分析間隙起電弧，而后由于變壓器的分壓減小，而自動切斷引燃回路的電火花，實現(xiàn)純電弧的放電特性，而當(dāng)分析間隙的電弧不穩(wěn)或斷弧時，變壓器的分壓增大，引燃回路再次工作，實現(xiàn)純電弧的穩(wěn)定的放電特性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為根據(jù)本實用新型的實施例的原子發(fā)射光譜儀的電弧發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做詳細(xì)的說明。
[0019]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實用新型，但是本實用新型還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實用新型內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本實用新型不受下面公開的具體實施例的限制。
[0020]正如【背景技術(shù)】中的描述，為了實現(xiàn)純電弧的穩(wěn)定的放電特性，本實用新型提供了一種原子發(fā)射光譜儀的電弧發(fā)生器，如圖1所示，在本實施例中，該電弧發(fā)生器包括:包括交流電源、電源濾波電路100、第一電阻R1、第二電阻R2、引燃回路200和起弧回路300。
[0021]引燃回路200，包括高壓變壓器Tl、高頻變壓器T2和輔助間隙，高壓變壓器Tl的次級線圈分別并接輔助間隙和高頻變壓器T2的初級線圈。
[0022]交流電源的一端L接第一電阻Rl后，接電源濾波電路100的一輸入端，電源濾波電路的另一輸入端接交流電源的另一端N，電源濾波電路包括第一電感L1、第二電感L2、第二電容C2、第三電容C3和第三電阻R3,第一電感LI的兩端分別為輸入端和輸出端的一端，第二電感L2的兩端分別為輸入端和輸出端的另一端，在輸入端的兩端接第二電容C2，第三電阻R3和第三電容C3串接后接在輸出端的兩端。
[0023]引燃回路200的高壓變壓器Tl的初級線圈的一端經(jīng)第二電阻R2接至第一電阻Rl與電源濾波電路100的一輸入端之間，高壓變壓器Tl的初級線圈的另一端接至交流電源的另一端N，第一電阻Rl與第二電阻R2組成分壓電路。高壓變壓器Tl的次級線圈分別并接輔助間隙和高頻變壓器T2的初級線圈，高頻變壓器T2的初級線圈的一端接一充電電容C4。
[0024]電源濾波電路100的輸出端上并接有第一電容Cl，該第一電容Cl與高頻變壓器T2的初級線圈串聯(lián)，分析間隙并接在串聯(lián)的第一電容Cl和高頻變壓器T2的初級線圈的兩端，該第一電容Cl和分析間隙構(gòu)成起弧回路300。第一電阻R1、電源濾波電路100及串聯(lián)的第一電容Cl和高頻變壓器T2的初級線圈構(gòu)成主回路，為電弧回路的分析間隙提供放電特性的電壓控制。
[0025]在本實施例中，交流電源采用220V、50Hz的低頻工作電源，第一電阻為限流電阻，同時，與第二電阻構(gòu)成引燃回路和起弧回路的分壓電阻，第一電阻采用大功率漆瓷線繞可調(diào)電阻器，具有高可靠性。第一級的高壓變壓器Tl為脈沖升壓變壓器，第二級的高頻變壓器T2為高頻升壓變壓器，在工作時，第一級的高壓變壓器Tl將220V的電源升壓到3800V，該3800V的交流電壓經(jīng)高壓變壓器的次級線圈向充電電容充電C4的同時也施加到輔助間隙上，當(dāng)該升壓后的電壓達到輔助間隙的擊穿電壓時，在輔助間隙產(chǎn)生火花放電；同時，由于高頻變壓器的電感作用，與第一電容形成了一個LC串聯(lián)震蕩電路，在火花放電的同時，該電壓經(jīng)高頻變壓器進一步升壓后，與電源濾波電路的輸出電壓一同作用在分析間隙上，達到引燃電弧的目的。
[0026]此時，分析間隙起弧，通過第一電阻的電流增大，進而第一電阻的分壓增大，而使得引燃回路高壓變壓器的輸入電壓大幅減小，引燃回路停止工作，即，在分析間隙起弧時自動切斷了電火花。而當(dāng)分析間隙電弧突然不穩(wěn)定或斷弧時，流過第一電阻的電流減小，進而第一電阻的分壓減小，而使得引燃回路高壓變壓器的輸入電壓增大，引燃回路重新開始工作，即，在分析間隙不穩(wěn)定或斷弧時自動啟動引燃電火花，從而，實現(xiàn)純電弧的穩(wěn)定的放電特性。
[0027]更進一步的，還包括第一開關(guān)器件和第二開關(guān)器件，第一開關(guān)器件連接于交流電源的一端與第二電阻一端之間，第二開關(guān)器件連接于第二電阻與第一電阻之間。第一開關(guān)器件和第二開關(guān)器件處于不同的工作狀態(tài)時，使得電弧發(fā)生器提供不同放電特性，在第一開關(guān)器件導(dǎo)通，第二器件閉合時，引燃回路高壓變壓器的輸入電壓接在交流電源的兩端，其輸入電壓不發(fā)生變化，可以提供電弧疊加電火花的放電特性；而在第一開關(guān)器件閉合，第二器件導(dǎo)通時，第一電阻和第二電阻構(gòu)成分壓回路，可以提供純電弧的電學(xué)特性。該開關(guān)器件可以為手動開關(guān)也可以為繼電器，以實現(xiàn)手動或自動控制，以滿足不同的分析需求。在本實施例中，第一開關(guān)器件和第二開關(guān)器件為雙控開關(guān)KA2，如圖1所示，在雙控開關(guān)KA2接AC端時，將第二電阻連接至交流電源的一端與第二電阻一端之間AC點，以提供純電弧的放電特性，在雙控開關(guān)接至另一端時，則由電源為引燃回路提供電壓，以提供火花疊加電弧的放電特性。
[0028]雖然本實用新型已以較佳實施例披露如上，然而并非用以限定本實用新型。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本實用新型技術(shù)方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種原子發(fā)射光譜儀的電弧發(fā)生器，其特征在于，包括交流電源、第一電阻、第二電阻、引燃回路和起弧回路； 起弧回路，包括第一電容和分析間隙； 引燃回路，包括高壓變壓器、高頻變壓器和輔助間隙，高壓變壓器的次級線圈分別并接輔助間隙和高頻變壓器的初級線圈，高壓變壓器的次級線圈和高頻變壓器的初級線圈一端間連接有充電電容； 交流電源的一端串接第一電阻、第一電容以及高頻變壓器的次級線圈，分析間隙并接在串接的第一電容和高頻變壓器的次級線圈兩端；第二電阻與高壓變壓器的初級線圈串接，第二電阻一端接在第一電阻和第一電容之間，高壓變壓器的初級線圈一端接在交流電源的另一端上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電弧發(fā)生器，其特征在于，還包括電源濾波電路，其輸出端并接在第一電容的兩端，輸入端的一端接第一電阻，另一端接交流電源的另一端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電弧發(fā)生器，其特征在于，所述電源濾波電路包括第一電感、第二電感、第二電容、第三電容和第三電阻，第一電感的兩端分別為輸入端和輸出端的一端，第二電感的兩端分別為輸入端和輸出端的另一端，在輸入端的兩端接第二電容，第三電阻和第三電容串接后接在輸出端的兩端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電弧發(fā)生器，其特征在于，所述第一電阻為并接的可調(diào)電阻器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電弧發(fā)生器，其特征在于，還包括第一開關(guān)器件和第二開關(guān)器件，第一開關(guān)器件連接于交流電源的一端與第二電阻一端之間，第二開關(guān)器件連接于第二電阻與第一電阻之間。
【文檔編號】G01N21/67GK203929647SQ201420321074
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月16日
【發(fā)明者】辛?xí)? 申請人:北京瑞利分析儀器有限公司