火焰原子吸收分光光度計的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種能確切地感知火焰中途熄滅的原子吸收分光光度計。其構成為包括：試樣混合部(16)，其將測定試樣霧化并導入所供給的燃氣以及助燃氣以調整混合試樣；燃燒部(2)，其點燃混合試樣中的燃氣以及助燃氣以形成火焰；光源(8)，其向被火焰(5)原子化了的測定試樣射出測定光；測定光檢測傳感器(13)，其對測定光的光強度進行檢測；及測定部(41)，其基于測定光的光強度計算出吸光度。原子吸收分光光度計包括：火焰光檢測傳感器(14)，其對從火焰(5)射出的火焰的光強度進行檢測；環境光檢測傳感器(15)，其對環境光的光強度進行檢測；及火焰監視部(42)，其基于火焰光的光強度與環境光的光強度判定是否形成火焰(5)。
【專利說明】
火焰原子吸收分光光度計
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種火焰原子吸收分光光度計。更詳細地涉及一種對利用火焰而原子化的測定試樣的吸光度進行測定的火焰原子吸收分光光度計。
【背景技術】
[0002]火焰原子吸收分光光度計通過將液體的測定試樣霧化并導入火焰中，將測定試樣原子化，從而測定透過原子化的測定試樣的測定光的光強度。此時，從光源向原子化的測定試樣射出測定光，通過測定光檢測傳感器檢測出透過測定試樣的測定光的光強度。
[0003]這種火焰原子吸收分光光度計由于需形成將測定試樣原子化的火焰，因此需要向燃燒器(燃燒部)供給空氣(助燃氣)與乙炔氣體(燃氣)。再通過點燃所供給的空氣與乙炔氣體的混合氣體，于燃燒器頭上方形成火焰。
[0004]又，火焰原子吸收分光光度計具有感知火焰中途熄滅的光敏晶體管(火焰光檢測傳感器)(例如參照專利文獻I)。作為構成的一例，以靠近形成于燃燒器頭之上的火焰處的方式設置檢測火焰光光強度的光敏晶體管，將該光敏晶體管的發射極端子接地，且利用負載電阻上拉(pull-up)集電極端子。由此，在形成火焰的情況下，電流在光敏晶體管內流通(光敏晶體管0N)，集電極端子變為“L”電平(低電平)的程度。另一方面，在未形成火焰的情況下，電流在光敏晶體管內不流通(光敏晶體管0FF)，集電極端子變為“H”電平(高電平)的程度。因此，通過將集電極端子的電位與設定的基準電位T1(但是HCTKL)進行比較，判定火焰的有無。即，通過利用光敏晶體管檢測出的火焰光的光強度，感知試樣測定時火焰的中途熄滅。
[0005]進一步地，也已知一種火焰原子吸收分光光度計，具有:靠近形成于燃燒器頭之上的火焰的位置而配置的火焰光檢測傳感器；以及當火焰光強度A低于閾值!^時判定為未形成火焰、當火焰光強度在閾值T1W上時判定為形成火焰的火焰監視部(例如參照專利文獻2)。由此，點火后火焰光強度A變為低于閾值Ti時，判定為火焰發生中途熄滅，從而停止供給乙炔氣體。
[0006]然而，火焰原子吸收分光光度計由于環境光入射到燃燒器頭上方，無論是否形成火焰，火焰光檢測傳感器所檢測的火焰光強度A可能高于閾值TK參照圖3的(b))。
[0007]因此，點火前確認由火焰光檢測傳感器所檢測出的環境光產生的光強度，當該環境光強度在閾值!^以上時，通過不使其進入“點火程序”，防止不能檢測火焰中途熄滅的事態的發生。
[0008]現有技術文獻
[0009]專利文獻
[0010]專利文獻1:日本專利特開平11-23453號公報[0011 ] 專利文獻2:日本專利特開平2009-281770號公報【實用新型內容】
[0012]實用新型要解決的課題
[0013]然而，采用如以上所述的原子吸收分光光度計時，在點火前火焰光檢測傳感器所檢測的火焰光強度A即使低于閾值TK參照圖2的(a))，點火期間環境光的光量增大，當僅環境光的光強度就在閾值!^以上的情況下(太陽傾斜而直射日光照射于裝置(燃燒室)等)，即使發生火焰的中途熄滅，由于火焰光檢測傳感器所檢測出的火焰光強度A已在閾值!^以上，用戶無法感知火焰的中途熄滅，存在乙炔氣體繼續流出的問題。(參照圖3的(b))。
[0014]用于解決問題的手段
[0015]本實用新型
【發明人】為解決上述問題，對可以確切地感知火焰中途熄滅的方法進行了研討。在如以往那樣僅利用火焰光檢測傳感器來感知環境光的情況下，由于點火期間火焰光強度占主導而環境光的強弱不明，且火焰光強度也因測試試樣的不同而變化，因此較為困難。因此發現以下方法:在觀測不到火焰的部位，除火焰光檢測傳感器之外另外設置環境光檢測傳感器，基于由火焰光檢測傳感器檢測出的火焰光強度A與由環境光檢測傳感器檢測出的環境光B，判定燃燒器頭之上是否形成火焰。
[0016]S卩，本實用新型的火焰原子吸收分光光度計具有:燃氣供給部，所述燃氣供給部供給燃氣;助燃氣供給部，所述助燃氣供給部供給助燃氣;試樣混合部，所述試樣混合部通過將測定試樣霧化并導入所供給的燃氣以及助燃氣中，來調整混合試樣;燃燒部，所述燃燒部點燃所述混合試樣中的燃氣以及助燃氣以形成火焰;光源，所述光源向被所述火焰原子化了的測定試樣射出測定光;測定光檢測傳感器，所述測定光檢測傳感器對透過了所述測定試樣的測定光的光強度進行檢測；以及測定部，所述測定部基于所述測定光的光強度計算出所述測定試樣的吸光度，所述火焰原子吸收分光光度計具有:火焰光檢測傳感器，所述火焰光檢測傳感器對從所述火焰射出的火焰光的光強度進行檢測;環境光檢測傳感器，所述環境光檢測傳感器不對從所述火焰射出的火焰光進行檢測，而對環境光的光強度進行檢測；以及火焰監視部，所述火焰監視部基于火焰光的光強度與環境光的光強度，判定是否形成火焰。
[0017]實用新型效果
[0018]根據本實用新型所涉及的原子吸收分光光度計，點燃期間周圍變亮時，環境光檢測傳感器判定為“無法感知火焰的中途熄滅”，火焰監視部通過自動消化或向用戶提示危險狀態，可以確保用戶的安全。
[0019](其它用于解決問題的手段及效果)
[0020]又，本實用新型的原子顯示分光光度計也可以當所述火焰光的光強度在第一閾值以上、且所述環境光的光強度低于第二閾值時，所述火焰監視部判定為形成火焰，另一方面，當所述火焰光的光強度低于第一閾值、或所述環境光的光強度在第二閾值以上時，所述火焰監視部判定為存在未形成火焰的可能性。
[0021]在此，“第一閾值”是指，由設計者或用戶等設定的用于利用火焰光檢測傳感器判定是否形成火焰的光強度。
[0022]又，“第二閾值”是指，用于判定成為干擾火焰的有無的判定的過剩環境光是否入射于火焰光檢測傳感器的光強度。由于火焰光檢測傳感器的位置與環境光檢測傳感器的位置相離，設計者或用戶等最好在考慮火焰光檢測傳感器與環境光檢測傳感器的位置關系后適當決定。
【附圖說明】
[0023]圖1是示出本實用新型所涉及的火焰原子吸收分光光度計的一例的概略構成圖。
[0024]圖2是說明環境光強度較小時光強度與閾值的關系的說明圖，其中，圖2的(a)是說明點火前的光強度與閾值的關系的說明圖，圖2的(b)是說明正常點火時光強度與閾值的關系的說明圖，圖2的(c)是說明中途熄滅時光強度與閾值的關系的說明圖。
[0025]圖3是說明環境光強度較大時光強度與閾值的關系的說明圖，其中圖3的(a)是說明正常點火時光強度與閾值的關系的說明圖，圖3的(b)是說明中途熄滅時光強度與閾值的關系的說明圖。
【具體實施方式】
[0026]以下，參照附圖對本實用新型的實施方式進行說明。另外，本實用新型并不局限于如以下所說明的實施方式，毋庸置疑地包含不偏離本實用新型的主旨的范圍內的各種實施方式。
[0027]圖1是示出作為本實用新型的實施方式的火焰原子吸收分光光度計的一例的概略構成圖。又，圖2以及圖3是示出環境光強度與閾值的關系的說明圖，圖2示出環境光強度、小時，圖3不出環境光強度大時。
[0028]火焰原子吸收分光光度計I具有:燃燒器(燃燒部)2，所述燃燒器(燃燒部)2形成火焰5;助燃氣供給部12，所述助燃燒供給部12部供給空氣;燃氣供給部11，所述燃氣供給部11供給乙炔氣體;光源8，所述光源8射出測定光;測定光檢測傳感器13，所述測定光檢測傳感器13檢測出測定光的光強度;火焰光檢測傳感器14，所述火焰光檢測傳感器14檢測出火焰光強度A;環境光檢測傳感器15，所述環境光檢測傳感器15檢測出環境光的光強度B;火焰室(試樣混合部)16，所述火焰室(試樣混合部)16通過霧化并導入測定試樣而調整混合試樣；燃燒室17;以及控制部20，所述控制部20由計算機構成。
[0029]助燃氣供給部11具有:開關空氣供給管31的電磁閥11a，以及調整空氣流量的空氣流量調節部lib。且，助燃氣供給部11以基于由控制部20發出的控制信號的流量，向火焰室16供給空氣。
[0030]燃氣供給部12具有:開關燃氣供給管32的電磁閥12a，以及調整乙炔流量的燃氣流量調節部12b。且，燃氣供給部12以基于由控制部20發出的控制信號的流量，向火焰室16供給乙炔氣體。
[0031]火焰室16具有:噴霧器3，以及試樣吸入管4。由此，測定試樣被用戶由試樣吸入管5導入噴霧器3后，變為霧狀的測定試樣與乙炔氣體以及空氣在火焰室16被混合后被送入燃燒器2。另外，測定試樣未被導入噴霧器3時，僅乙炔氣體與空氣在火焰室16被混合后被送入燃燒器2。也就是說，測定試樣未被導入時，不含有測定試樣的混合氣體被送入燃燒器2。
[0032]燃燒器2將由火焰室16供給的混合氣體從燃燒器頭的細長的縫隙中放出，基于由控制部20發出的控制信號，點燃混合氣體以在燃燒器頭之上形成火焰5，或熄滅已形成的火焰5。因此，在當由火焰室16供給含有測定試樣的混合試樣時而形成火焰5的情況下，混合試樣中的測定試樣被火焰5原子化而變為原子蒸汽。
[0033]測定光檢測傳感器13與光源8對向地配置，利用分光器(未圖示)將透過被火焰5原子化的測定試樣的測定光分光，檢測出分光后的測定光強度，并將表示測定光強度的檢測信號輸出至后述的控制部20的測定部41。
[0034]火焰光檢測傳感器14是被配置于不與光源8對向、而靠近形成于燃燒器頭之上的火焰5的位置的光敏晶體管。將該光敏晶體管的發射極端子接地，且利用負載電阻上拉集電極端子。由此，火焰光檢測傳感器14檢測出由火焰5射出的火焰光強度A，并將表不火焰光強度A的檢測信號輸出至控制部20。
[0035]環境光檢測傳感器15與火焰光檢測傳感器14一樣，是被配置于不與光源8對向、而靠近形成于燃燒器頭之上的火焰5的位置的光敏晶體管。將該光敏晶體管的發射極端子接地，且利用負載電阻上拉集電極端子。由此，環境光檢測傳感器14不是檢測由火焰5射出的火焰光而僅檢測射入了燃燒室15內的環境光強度B，將示出環境光強度B的檢測信號輸出至控制部20。
[0036]控制部20具有進行各種控制及運算處理的CPU21，進一步地，連接有輸入裝置22、顯示裝置23以及存儲器24。又，將CPU21所執行的處理劃分為各功能模塊來說明，則具有:計算出測定試樣的吸光度的測定部41，以及判定火焰5是否形成的火焰監視部42。進一步地，存儲器21預先存儲用于判定火焰5是否形成的火焰光強度A的第一閾值T1與環境光強度B的光強度的第二閾值T 2。
[0037]測定部41基于由輸入裝置22等發出的表示測定開始/測定完畢的操作信號，分別向燃燒器2、光源8、助燃器供給器11以及燃氣供給部12輸出控制信號，之后，基于由測定光檢測傳感器13發出的檢測信號，進行計算出被火焰5原子化的測定試樣的吸光度的控制。
[0038]例如，當接收到由輸入裝置22等發出的表示測定開始的操作信號時，接收由火焰光檢測傳感器14發出的檢測信號。且，當判定為火焰光強度A低于第一閾值!^時，進入“點火程序”，控制助燃氣供給部11使空氣流量調整至15.0L/min(用于測定開始的設定流量)，且控制燃氣供給部12使乙炔氣體流量調整至2.0L/min(用于測定開始的設定流量)(參照圖2的(a))。且，對燃燒器2進行點燃空氣與乙炔氣體的混合氣體的控制，且控制光源8以射出測定光。之后，接收由測定光檢測傳感器13發出的檢測信號，計算出被火焰5原子化的測定試樣的吸光度。
[0039]又，當接收到由輸入裝置22等發出的表示測定完畢的操作信號時，控制助燃氣供給部11使空氣流量調整至0.0L/min (用于測定完畢的設定流量)的同時，控制燃氣供給部12使乙炔氣體流量調整至0.0L/min(用于測定完畢的設定流量)。且，控制燃燒器2以熄滅火焰5，且控制的光源8以停止射出測定光。
[0040]火焰部監視部42當進入“點火程序”時，基于由火焰光檢測傳感器14與環境光檢測傳感器15發出的各檢測信號，進行判定是否形成火焰5的控制。
[0041 ]例如，當接收到由火焰光檢測傳感器14發出的“火焰光強度A低于第一閾值IV’的檢測信號時，判定未形成火焰(參照圖2的(C)，在顯示裝置23顯示“火焰已熄滅”的錯誤提示信息。且，控制助燃氣供給部11使空氣流量調整至0.0L/min，且控制燃氣供給部12使乙炔氣體的流量調整至0.0L/min。
[0042]又，當接收由環境光檢測傳感器15發出的“環境光強度B在第二閾值T2以上”的檢測信號時，判定存在未形成火焰的可能性(參照圖3)，在顯示裝置23顯示“存在火焰已熄滅的可能性”的錯誤提示信息。確認到該錯誤提示信息的用戶，意識到太陽傾斜而直射陽光照射到燃燒室17，而采取拉下窗戶的百葉窗的對策。
[0043]另一方面，當火焰光強度A在第一閾值以上、且環境光強度B低于第二閾值!^時，判定正常形成火焰5(參照圖2的(b))，在顯示裝置23不顯示提示信息。
[0044]如上，根據本實用新型的火焰原子吸收分光光度計I，當點燃期間，周圍變亮時，判定環境光檢測傳感器15變為無法感知火焰5的中途熄滅的狀態，火焰監視部42將其危險性提示給用戶，由此可以確保用戶的安全。其結果，可以確切地感知如圖2的(c)及圖2的(b)所示出的火焰5的中途熄滅。
[0045]其它實施方式
[0046](I)采用上述火焰原子吸收分光光度計I時，當環境光強度B在第二閾值1~2以上時，示出了將錯誤提示信息顯示于顯示裝置23以通知用戶的構成。取而代之，也可以采取如自動控制助燃氣供給部11與燃氣供給部12，停止空氣與乙炔氣體的供給那樣的構成。
[0047](2)在上述火焰原子吸收分光光度計11中，采取了在存儲器24預先存儲第一閾值T1與第二閾值T2的構成，也可以采取如由用戶對每次測定設定第一閾值T1與第二閾值1~2的構成。
[0048]工業應用性
[0049]本實用新型可以用于對利用火焰而原子化的測定試樣的吸光度進行測定的火焰原子吸收分光光度計。
[0050]符號的說明
[0051 ] I火焰原子吸收分光光度計
[0052]2燃燒器(燃燒部)
[0053]5 火焰
[0054]8 光源
[0055]11助燃氣供給部
[0056]12燃氣供給部
[0057]13測定光檢測傳感器
[0058]14火焰光檢測傳感器
[0059]15環境光檢測傳感器
[0060]16火焰室(試樣混合部)
[0061 ] 41測定部
[0062] 42火焰監視部。
【主權項】
1.一種火焰原子吸收分光光度計，其具有: 燃氣供給部，所述燃氣供給部供給燃氣； 助燃氣供給部，所述助燃氣供給部供給助燃氣； 試樣混合部，所述試樣混合部通過將測定試樣霧化并導入所供給的燃氣以及助燃氣中，來調整混合試樣； 燃燒部，所述燃燒部點燃所述混合試樣中的燃氣以及助燃氣以形成火焰； 光源，所述光源向被所述火焰原子化了的測定試樣射出測定光； 測定光檢測傳感器，所述測定光檢測傳感器對透過了所述測定試樣的測定光的光強度進行檢測；以及 測定部，所述測定部基于所述測定光的光強度計算出所述測定試樣的吸光度， 所述火焰原子吸收分光光度計的特征在于，具有: 火焰光檢測傳感器，所述火焰光檢測傳感器對從所述火焰射出的火焰光的光強度進行檢測； 環境光檢測傳感器，所述環境光檢測傳感器不對從所述火焰射出的火焰光進行檢測，而對環境光的光強度進行檢測；以及 火焰監視部，所述火焰監視部基于火焰光的光強度與環境光的光強度，判定是否形成火焰。2.根據權利要求1所述的火焰原子吸收分光光度計，其特征在于， 當所述火焰光的光強度在第一閾值以上、且所述環境光的光強度低于第二閾值時，所述火焰監視部判定為形成火焰， 另一方面，當所述火焰光的光強度低于第一閾值、或所述環境光的光強度在第二閾值以上時，所述火焰監視部判定為存在未形成火焰的可能性。
【文檔編號】G01N21/31GK205426778SQ201520975879
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年11月30日
【發明人】杉原加壽雄
【申請人】株式會社島津制作所