電感耦合等離子體發射光譜儀的制作方法

本實用新型涉及檢測設備領域，特別涉及電感耦合等離子體發射光譜儀。

背景技術：

電感耦合等離子體發射光譜儀主要用于液體試樣(包括經化學處理能轉變成溶液的固體試樣)中金屬元素和部分非金屬元素的定量分析。

電感耦合等離子體發射光譜儀先將樣品溶液以氣溶膠形式導入等離子體炬焰中，樣品被蒸發和激發，發射出所含元素的特征波長的光。經分光系統分光后，其譜線強度由光電元件接受并轉變為電信號而被記錄。根據元素濃度與譜線強度的關系，測定樣品中各相應元素的含量。在等離子體發射光譜儀的頂部豎直安裝有排氣管，檢測完元素含量之后，殘余樣品便會以氣溶膠的形式通過排氣管排放出去。

為了避免殘余樣品充滿實驗室，通常會在排氣管的上方設置有抽氣管，在抽氣管靠近排氣管的一端連接有抽氣罩，抽氣管連接有氣泵，通過氣泵可以將排出的殘余樣品通過抽氣管排放到實驗室外。

但在某些情況下，由于抽氣管長度限制，抽氣罩與排氣管的端部保持有一定距離，在進行抽氣的過程中，殘余樣品會以氣態從抽氣罩和排氣管的間隙擴散出去，影響抽氣效率，因此還存在一定的改進空間。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種電感耦合等離子體發射光譜儀，能夠增加抽氣管的抽氣效率。

本實用新型的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種電感耦合等離子體發射光譜儀，包括排氣管，所述排氣管的上方設置有抽氣罩，所述抽氣罩連通有抽氣管，所述抽氣管上連接有氣泵，所述抽氣罩的開口邊沿均樞接有擋板，相鄰擋板的邊沿依次抵接以形成封閉圍板圍設于抽氣罩的開口。

采用上述方案，圍設于抽氣罩四周的擋板形成了封閉的圍板，從而將抽氣罩與排氣管之間的間隔團團圍住，使三者形成相對封閉的空間；當抽氣管通過氣泵進行抽氣時，擋板能夠隔擋從抽氣罩與排氣管之間擴散出來的殘余樣品氣體，避免其擴散到空氣中，然而已經擴散到擋板圍設空間內的殘余氣體又能夠被及時抽除，從而增加了抽氣管的抽氣效率；樞接使擋板能在抽氣罩上進行上下翻轉，以根據抽氣罩的實際安裝位置確定擋板的使用與否。

作為優選，所述擋板與抽氣罩樞接的邊沿延伸有樞接板，所述樞接板向內收卷以形成柱狀空腔，所述抽氣罩的側面橫向設置有樞接軸，所述樞接軸轉動穿設于柱狀空腔內。

采用上述方案，由樞接板收卷而成的柱狀空腔結構簡單，加工方便，而且加工成本低；穿設于柱狀空腔內的樞接軸使得擋板能夠牢固地樞接于抽氣罩上，且翻轉順暢。

作為優選，所述樞接板的邊沿與擋板之間留有缺口。

采用上述方案，使得擋板能夠通過缺口從樞接軸上拆卸下來，方便擋板進行更換，更加人性化。

作為優選，所述缺口小于樞接軸的外徑，所述樞接板為彈性片。

采用上述方案，使得擋板不易從樞接軸上脫落，由彈性片制成的樞接板能夠使樞接軸在卡入柱狀空腔時自動擴張，當卡入柱狀空腔后自動復位，使擋板的安裝更加便捷。

作為優選，所述抽氣罩的側面樞接有位于樞接軸上方的連桿，所述連桿的端部向下收卷以形成卡鉤，所述擋板上開設有穿孔；當擋板翻起后，所述卡鉤扣接于穿孔內。

采用上述方案，利用連桿上的卡鉤能夠在擋板翻起時，勾住擋板上的穿孔，從而將擋板拉住，使其無法落下；當需要再次使用擋板時，只需將卡鉤從擋板內取出，便可使擋板向下翻。

作為優選，還包括紅外線檢測單元，所述紅外線檢測單元包括用于發射紅外線的發射模塊和用于接收紅外線以輸出紅外線檢測信號的接收模塊，所述發射模塊和接收模塊分別設置于擋板的內側和排氣管的外側，所述接收模塊上耦接有用于接收紅外線檢測信號并輸出控制信號的控制單元，所述控制單元上耦接有用于接收控制信號并響應于控制信號的執行單元；

當接收模塊接收到發射模塊所發出的紅外線時，所述控制單元控制執行單元工作，以使氣泵能夠被啟動；反之，氣泵無法啟動。

采用上述方案，利用紅外線檢測單元能夠檢測擋板是否落下，當檢測到擋板落下時，氣泵才能被啟動，否則氣泵無法啟動，防止出現擋板未落下，而抽氣管進行抽氣的現象，從而避免了抽氣效率不高的問題。

作為優選，還包括邏輯門單元，所述紅外線檢測單元設有若干，若干所述紅外線檢測單元分別設置于排氣管的側面和對應的擋板之間，并各自輸出紅外線檢測信號至邏輯門單元，所述邏輯門單元響應于紅外線檢測信號并輸出邏輯控制信號至控制單元。

采用上述方案，多個紅外線檢測單元能夠同時檢測對應的擋板是否已經落下，只有當所有擋板都落下后，邏輯門單元才會輸出相應的邏輯控制信號至控制單元，使控制單元能夠控制執行單元工作，以使氣泵能夠被啟動。

作為優選，所述控制單元還耦接有用于接收控制信號并響應于控制信號進行指示的提示單元。

采用上述方案，指示單元能夠檢測抽氣罩上擋板的落下情況，在擋板全部落下后，提示單元能夠進行提示，以提醒工作人員當前氣泵正處于能被啟動狀態。

作為優選，所述提示單元為燈光報警器。

采用上述方案，燈光報警既具有醒目的提醒效果，又不會在進行工作時影響到其他人，更加人性化。

作為優選，所述發射模塊包括用于發射振蕩信號的555多諧振蕩器以及耦接于555多諧振蕩器以接收振蕩信號并輸出紅外線的紅外發射管L1。

采用上述方案，555定時芯片成本低、響應速度快，由其所構成的振蕩器電路結構簡單，能輸出穩定的振蕩信號，且可調節振蕩信號的頻率，增加了適用范圍；紅外發射管可根據所接收到的振蕩信號而發出對應頻率的紅外線，便于控制。

綜上所述，本實用新型具有以下有益效果：

1、由擋板圍設而成的圍板能夠將排氣管和抽氣罩之間的間隔團團圍住，使抽氣管在進行抽氣時，殘余的氣態樣品會擴散出去，從而增加了抽氣效率；

2、利用紅外線檢測單元能夠檢測擋板是否落下，當檢測到擋板落下時，氣泵才能被啟動，否則氣泵無法啟動，防止出現擋板未落下而抽氣管進行抽氣的現象，從而避免了抽氣效率不高的問題。

附圖說明

圖1為本實用新型的爆炸圖；

圖2為圖1所示A部的放大示意圖；

圖3為圖2所示B部的放大示意圖；

圖4為圖2所示C部的放大示意圖；

圖5為本實用新型中紅外線檢測單元、邏輯門單元、控制單元以及執行單元的電路示意圖；

圖6為本實用新型中發射模塊和接收模塊的電路示意圖；

圖7為本實用新型中提示單元的電路示意圖。

圖中：1、排氣管；2、抽氣罩；3、抽氣管；4、氣泵；5、擋板；6、樞接板；7、樞接軸；8、缺口；9、連桿；10、卡鉤；11、穿孔；12、紅外線檢測單元；13、發射模塊；14、接收模塊；15、控制單元；16、執行單元；17、邏輯門單元；18、提示單元。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。

本具體實施例僅僅是對本實用新型的解釋，其并不是對本實用新型的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改，但只要在本實用新型的權利要求范圍內都受到專利法的保護。

本實施例公開的一種電感耦合等離子體發射光譜儀，如圖1和圖2所示，包括排氣管1，排氣管1呈豎直設置，使殘余的樣品氣體能夠通過排氣管1向上排出。排氣管1的上方設置有抽氣罩2，抽氣罩2呈倒置的喇叭狀，即外徑從上往下依次增加。抽氣罩2的上端連通有抽氣管3，下端的開口位于排氣管1的正上方，抽氣管3的另一端連通至實驗室外的廢氣收集罐。抽氣管3上連接有氣泵4，利用氣泵4可以將排氣管1排出的氣體依次通過抽氣罩2以及抽氣管3排放到實驗室外的廢氣收集罐內。抽氣罩2的開口形狀優選為正方形，且開口的邊長大于排氣管1的外徑，采用該形狀的抽氣罩2，可以增大抽氣管3的抽氣范圍，從而提升抽氣效果。其中排氣管1固定于實驗室的頂部，使抽氣罩2能夠被懸掛起來。

如圖2所示，抽氣罩2的開口邊沿均樞接有擋板5，擋板5能夠在抽氣罩2上進行上下翻轉，當擋板5落下后，其能在自身重力的作用下呈豎直狀態。擋板5的數量優選為四塊，分別和抽氣罩2的開口邊沿一一對應。當所有擋板5落下后，相鄰擋板5的邊沿依次抵接以形成封閉圍板圍設于抽氣罩2的開口。這時，由擋板5形成的圍板與抽氣罩2以及排氣管1之間形成了封閉空間，使氣泵4在進行抽氣時，殘余氣體無法從抽氣罩2和排氣管1的空隙逃散出去；同時圍板的底部和排氣管1的外壁之間保持有間隙，當抽氣管3在進行抽氣時，下方的空氣能夠順利進入，以保持排氣管1和抽氣罩2之間的氣壓平衡，使排氣管1排出的廢氣能夠持續被抽除，防止出現氣壓過低而導致廢氣難以抽除的現象。

如圖3所示，擋板5與抽氣罩2樞接的邊沿延伸有樞接板6，樞接板6向內收卷以形成柱狀空腔。抽氣罩2的側面橫向設置有樞接軸7。樞接軸7的數量優選為四根，每根樞接軸7的兩端各自固定于所對應的抽氣罩2的開口側面。樞接軸7轉動穿設于柱狀空腔內，樞接軸7的軸身與抽氣罩2的側面保持有間隔，使收卷后的樞接板6能夠順利在樞接軸7上轉動，從而讓擋板5翻轉得更加順暢。樞接板6的寬度小于擋板5的寬度，且優選設置于擋板5的中間位置，使擋板5在進行翻轉時受力更加平衡，不易左右晃動。

如圖3所示，樞接板6的邊沿與擋板5之間留有缺口8。缺口8小于樞接軸7的外徑，樞接板6為彈性片，彈性片優選為金屬彈片。

拆卸擋板5時，先讓擋板5自然下垂，然后用手握住擋板5，將擋板5從下往上推，使收卷的樞接板6在擠壓下發生彈性形變，從而讓缺口8逐漸擴大，直至樞接板6完全離開樞接軸7，之后，樞接板6復位，使缺口8變回原來的大小。

安裝擋板5時，對準缺口8和樞接軸7的位置，并將缺口8抵接在樞接軸7的表面，然后用力按壓樞接板6的背面，使缺口8在壓力的作用下逐漸擴大，直至將樞接板6完全扣入樞接軸7。這時缺口8在樞接板6的復位作用下而恢復原來的大小，使擋板5不易從樞接軸7上脫離。

擋板5安裝完成后，可以試著翻轉擋板5，使樞接板6收卷成的柱狀空腔能夠與樞接軸7完全契合。

如圖4所示，抽氣罩2的側面樞接有位于樞接軸7上方的連桿9，連桿9能夠在抽氣罩2的側面進行擺動，更加靈活，同時能夠減小連桿9的占用空間。

如圖4所示，連桿9的端部向下收卷以形成卡鉤10，擋板5上開設有穿孔11。在擋板5不需要使用時，可以將其向上翻起，當擋板5翻起后，將連桿9向下擺動，使卡鉤10扣接到穿孔11內，從而利用連桿9將擋板5拉住，使其無法向下翻轉。

如圖2所示，在擋板5和排氣管1之間設置有紅外線檢測單元12，紅外線檢測單元12包括用于發射紅外線的發射模塊13和用于接收紅外線以輸出紅外線檢測信號的接收模塊14，發射模塊13和接收模塊14分別設置于擋板5的內側和排氣管1的外側。當擋板5被翻下而自然下垂時，發射模塊13與接收模塊14的位置正好相對，使接收模塊14能夠接收到發射模塊13所發出的紅外線；反之，當擋板5被翻起時，發射模塊13與接收模塊14不再相對，使接收模塊14無法接收到紅外線。

如圖6所示，發射模塊13包括NE555定時器A1、電阻R1、R2、R3、電容C1、C2和紅外發射管L1；NE555定時器A1的1腳接地，電阻R1耦接于NE555定時器A1的2腳和3腳之間；紅外發射管L1的陽極耦接于3腳，陰極通過電阻R3接地，電阻R3起到限流的作用，能夠有效防止紅外發射管L1由于電流過大而損壞；NE555定時器A1的5腳通過電容C2接地；串聯連接的電阻R2和電容C1，電阻R2的另一端耦接于電壓Vcc，電容C1的另一端接地；NE555定時器A1的6腳耦接于電阻R2和電容C1的連接點；上述連接方式構成了多諧振蕩電路，其能輸出一定頻率的脈沖于紅外發射管L1，使紅外發射管L1輸出一定波長的紅外線作用于接收模塊14。

如圖6所示，接收模塊14包括紅外接收管L2、電阻R4、R5、R6、R7、R8、R9、電容C3、C4、二極管D1、比較器A2和非門N；紅外接收管L2的陽極接地，陰極耦接于電容C3的一端；電容C3的另一端耦接于二極管D1的陽極，二極管D1的陰極耦接于電阻R6的一端，電阻R6的另一端耦接于比較器A2的反相輸入端；電阻R4的一端耦接于電容C3和二極管D1的連接點，另一端接地；電容C4的一端耦接于二極管D1的陰極，另一端接地；電阻R5的一端耦接于電容C4和電阻R6的連接點，另一端接地；電阻R7的一端耦接于電壓E，另一端耦接于比較器A2的同相輸入端；電阻R8的一端耦接于比較器A2的同相輸入端，另一端接地；電阻R9的一端耦接于比較器A2的輸出端，另一端耦接于非門N的輸入端，非門N的輸出端輸出紅外線檢測信號。

如圖6所示，電阻R7和R8構成了分壓電路，為比較器A2的同相輸入端提供基準電壓，基準電壓值由電阻R8在電壓E中所占的比值來決定；當紅外接收管L2接收到紅外線時會產生電流，并且隨著紅外線的從弱變強，電流也會跟著從小變大，使比較器A2的反相輸入端電壓逐漸升高；當反相輸入端的電壓大于同相輸入端的基準電壓值時，比較器A2通過電阻R9輸出低電平信號，最后通過非門N輸出高電平的紅外線檢測信號；反之，當紅外接收管L2沒有接收到紅外線或者紅外線很弱時，比較器A2的反相輸入端電壓接近于零，這時比較器A2通過電阻R9輸出高電平信號，最后通過非門N輸出低電平的紅外線檢測信號；其中二極管D1起到整流的作用，電容C4起到濾波的作用，電阻R6起到限流的作用，防止輸入比較器A2的電流過大導致比較器A2損壞，電阻R9也起到限流作用，防止比較器A2輸出的電流信號過大而損壞下一環節的電路。

如圖5所示，接收模塊14上耦接有用于接收紅外線檢測信號并輸出控制信號的控制單元15，控制單元15上耦接有用于接收控制信號并響應于控制信號的執行單元16。當接收模塊14接收到發射模塊13所發出的紅外線時，控制單元15控制執行單元16工作，以使氣泵4能夠被啟動；反之，氣泵4無法啟動。

如圖5所示，還包括邏輯門單元17，紅外線檢測單元12設有若干，若干紅外線檢測單元12分別設置于排氣管1的側面和對應的擋板5之間，并各自輸出紅外線檢測信號至邏輯門單元17，邏輯門單元17響應于紅外線檢測信號并輸出邏輯控制信號至控制單元15。

如圖5所示，邏輯門單元17優選為“與”門，“與”門具有多個輸入端和一個輸出端。當所有的輸入同時為高電平（邏輯1）時，輸出才為高電平，否則輸出為低電平（邏輯0）。

如圖5所示，控制單元15包括繼電器K、三極管Q和續流二極管D2，繼電器K的線圈的一端耦接于電壓V1，另一端耦接于三極管Q的集電極，三極管Q的基極耦接于“與”門的輸出端，發射極接地，續流二極管D2與繼電器K的線圈反并聯。

如圖5所示，執行單元16為繼電器K的常開觸點K-1，其串聯于氣泵4的供電回路，氣泵4的供電回路中還串聯有開關按鈕SB1，其能控制氣泵4的啟停。

如圖7所示，控制單元15還耦接有用于接收控制信號并響應于控制信號進行指示的提示單元18。提示單元18為燈光報警器。提示單元18包括限流電阻R10、發光二極管L3和繼電器K的常開觸點K-2，限流電阻R10的一端耦接于電壓V2，另一端耦接于發光二極管L3的陽極，發光二極管L3的陰極耦接于繼電器K的常開觸點K-2的一端，繼電器K的常開觸點K-2的另一端接地。

綜上所述，當有其中一塊擋板5未被翻轉到抽氣罩2的下方時，該擋板5和抽氣罩2上對應側面之間的發射模塊13以及接收模塊14無法正對，導致接收模塊14無法接收到紅外線，使接收模塊14輸出低電平的紅外線檢測信號至“與”門，使“與”門輸出低電平的邏輯控制信號至三極管Q的基極，使三極管Q截止，繼電器K的線圈處于失電狀態，其對應的常開觸點K-1斷開，切斷氣泵4的供電回路。這時就算按下開關按鈕SB1，氣泵4也無法啟動，從而起到保護的作用。同時，繼電器K的常開觸點K-2也斷開，切斷發光二極管L3的供電回路，使發光二極管L3不發光。

當所有擋板5翻下后，所有的發射模塊13都能與各自所對應的接收模塊14正對，使接收模塊14能夠接收到紅外線，從而全部輸出高電平的紅外線檢測信號至“與”門，使“與”門輸出高電平的邏輯控制信號至三極管Q的基極，使三極管Q導通，繼電器K的線圈得電吸合，其對應的常開觸點K-1與K-2全都閉合。這時，發光二極管L3發出光亮進行提示，若按下開關按鈕SB，氣泵4能夠啟動，以使抽氣管3進行抽氣。

繼電器K的常開觸點K-1的兩端并聯有開關按鈕SB2，按下開關按鈕SB2便可將繼電器K的常開觸點K-1短路，這時就算不翻下擋板5，氣泵4也能夠正常啟動。