用于元素分析的氩气空气双气源气路系统的制作方法
【专利摘要】用于元素分析的氩气空气双气源气路系统，用于现场快速检测，包括氩气气源气路系统、空气气源气路系统和电磁阀；所述氩气气源气路系统包括顺次连接的氩气瓶、压力表和质量流量计；所述空气气源气路系统包括顺次连接的过滤器、干燥器、活性炭净化器、金汞齐净化器、抽气泵、缓冲器和流量传感器；所述电磁阀为两位三通型电磁阀，具有两个入端口A、B和一个出端口C，所述入端口A与所述空气气源气路系统的所述流量传感器相连，所述入端口B与所述氩气气源气路系统的所述质量流量计相连，所述出端口C用于与所述便携式原子荧光光谱仪相连。本发明直接利用空气气源系统，无需携带高压氩气瓶，实现了现场分析的便捷性、安全性和可操作性。
【专利说明】用于元素分析的氩气空气双气源气路系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及原子荧光的气路系统领域，尤其是涉及用于现场检测的便携式原子荧光光谱仪的气路系统领域。
【背景技术】
[0002]氩气由于是单原子分子的惰性气体，且分子截面积小，因此其原子荧光的猝灭效应小，分析灵敏度高，从而被广泛用作原子荧光光谱分析技术中的载气。在实验室中，原子荧光分析用的氩气均由大型高压气瓶作为气源提供，以保证原子荧光能够维持较长时间的分析过程。
[0003]对于需要野外现场分析的便携式原子荧光光谱仪而言，一般是使用小型高压氩气瓶作为气源，便于携带到现场进行分析。由于小型高压氩气瓶的储气量有限，且携带和操作极为不便，高压气瓶本身存在一定的安全隐患，二次灌充或更换在野外均无法完成，因此小型氩气瓶的使用大大限制了便携式原子荧光光谱仪现场分析的便携性和可操作性。
[0004]对于检测对象为砷、铅等火焰法元素来说，氩气气源是必不可少的；但是对于汞、镉等冷原子法元素而言，在对检测灵敏度要求不高的情况下，则可以使用净化空气作为气源，无需携带小型氩气瓶，解决了现场分析的便携性和可操作性问题。针对汞、镉等冷原子法元素的不同分析要求，如能实现氩气和空气气源的自动切换的设计，则可以在最大程度上满足了现场分析快速、便捷的需求，方便广大分析工作者。
[0005]但是目前还未见有关于用于汞和镉元素分析的氩气空气双气源气路系统的报道和专利。
【发明内容】
[0006]针对现有技术的不足，本发明的目的在于:提供一种用于元素分析的氩气空气双气源气路系统，解决了【背景技术】中存在的便携式原子荧光光谱仪现场检测时气源的问题。
[0007]为此，本发明的一种用于元素分析的氩气空气双气源气路系统，用于便携式原子突光光谱仪的现场快速检测，包括IS气气源气路系统、空气气源气路系统和电磁阀；
[0008]所述氩气气源气路系统包括顺次连接的氩气瓶、压力表和质量流量计；
[0009]所述空气气源气路系统包括顺次连接的过滤器、干燥器、活性炭净化器、金汞齐净化器、抽气泵、缓冲器和流量传感器；
[0010]所述电磁阀为两位三通型电磁阀，具有两个入端口 A、B和一个出端口 C，所述入端口 A与所述空气气源气路系统的所述流量传感器相连，所述入端口 B与所述氩气气源气路系统的所述质量流量计相连，所述出端口 C用于与所述便携式原子荧光光谱仪相连。
[0011]其中，所述过滤器的滤膜孔径为0.2μπι?2μπι。
[0012]其中，所述干燥器的填充材料为碱石灰颗粒。
[0013]其中，所述活性炭净化器的填充材料为活性炭颗粒。
[0014]其中，所述金汞齐净化器的填充材料为直径为0.1 μ m?100 μ m的金丝。[0015]其中，所述缓冲器的内容积为IOmL?1000mL。
[0016]其中，所述流量传感器的流量探测范围为20mL/min?2000mL/min。
[0017]其中，所述抽气泵为隔膜泵，采用脉宽调制工作模式，其流量范围为20mL/min?2000mL/min。
[0018]本发明的有益效果在于:采用氩气空气双气源气路系统设计，利用便携式原子荧光光谱仪现场快速检测汞和镉元素时，可以直接利用便携式原子荧光光谱仪内置的空气气源系统，分析者无需携带高压氩气瓶即可完成分析过程，实现了现场分析的便捷性、安全性和可操作性。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本发明的结构示意图。
[0020]附图标记说明
[0021]1-过滤器；2_干燥器；3_活性炭净化器；4_金汞齐净化器；5_抽气泵；6_缓冲器；7-流量传感器；8-电磁阀；9_质量流量计；10-压力表；11-氩气瓶。
【具体实施方式】
[0022]为了使本发明的形状、构造以及特点能够更好地被理解，以下将列举较佳实施例并结合附图进行详细说明。
[0023]如图1所示，一种氩气空气双气源气路系统，用于元素的现场快速分析，包括氩气气源气路系统、空气气源气路系统和电磁阀。
[0024]所述氩气气源气路系统包括顺次连接的氩气瓶11、压力表10和质量流量计9。
[0025]所述空气气源气路系统包括顺次连接的过滤器1、干燥器2、活性炭净化器3、金汞齐净化器4、抽气泵5、缓冲器6和流量传感器7。
[0026]所述电磁阀8为两位三通型电磁阀，具有两个入端口 A、B和一个出端口 C，入端口A与空气气源气路系统的流量传感器7的出气端相连，入端口 B与氩气气源气路系统的质量流量计9的出口相连，出端口 C与便携式原子荧光光谱仪的四通混合模块相连。
[0027]所述过滤器I的滤膜孔径为0.2μπι?2μπι;
[0028]所述干燥器2的填充材料为碱石灰颗粒；
[0029]所述活性炭净化器3的填充材料为活性炭颗粒；
[0030]所述金萊齐净化器4的填充材料为直径为0.1 μ m?100 μ m的金丝；
[0031]所述缓冲器6的内容积为IOmL?IOOOmL ；
[0032]所述流量传感器7的流量探测范围为20mL/min?2000mL/min ；
[0033]所述抽气泵5为隔膜泵，采用脉宽调制工作模式，其流量范围为20mL/min?2000mL/min ；
[0034]上述用于元素分析的氩气空气双气源气路系统，其工作过程举例说明如下。
[0035]当对汞和镉元素分析灵敏度有着较高要求时，采用氩气作为气源，其工作过程如下:
[0036](I)电磁阀8的入端口 B和出端口 C连通；
[0037](2)氩气瓶11中的氩气经过减压输出后，依次流经压力表10和质量流量计9，最后通过电磁阀8的入端口 B和出端口 C进入便携式原子荧光光谱仪的四通混合模块，参与蒸气发生反应。
[0038]当对汞和镉元素进行分析灵敏度要求不高的常规分析时，采用净化空气作为气源，其工作过程如下:
[0039](I)电磁阀8的入端口 A和出端口 C连通；
[0040](2)抽气泵5根据便携式原子荧光光谱仪的气体流量需求选择合适的调制频率抽取空气；
[0041](3)抽气泵5吸取的空气流经过滤器1，滤除空气中的颗粒物；然后再流经填充有碱石灰颗粒的干燥器2，去除空气中的水蒸汽和包括二氧化碳在内的酸性气体；
[0042](4)经过过滤和干燥处理的空气进入填充有活性炭颗粒的活性炭净化器3，进一步出去其中含有的有机物和其他干扰测定的组分；
[0043](5)经过三级净化的空气流入金汞齐净化器4，空气中的汞蒸气被金丝所吸附，形成汞齐，空气被净化为无汞空气后被吸入抽气泵5 ；
[0044](6)经过四级净化后的空气在抽气泵5中被加压后进入缓冲器6 ；
[0045](7)空气在缓冲器6中消除掉抽气泵5的脉动后，经过流量传感器7然后流经电磁阀8的入端口 A和出端口 C进入便携式原子荧光光谱仪的四通混合模块，参与蒸气发生反应。
[0046]本发明通过采用氩气空气双气源气路系统设计，利用便携式原子荧光光谱仪现场快速检测汞和镉元素时，分析者无需携带高压氩气瓶可以直接利用便携式原子荧光光谱仪内置的空气气源系统，使得现场分析具有便捷、安全、可靠等优点，具有较佳的应用和推广价值。
[0047]本发明通过对蒸气发生反应过程进行恒温控制，使得环境温度变化不再影响蒸气发生反应效率，保证了便携式原子荧光光谱仪在野外现场检测的灵敏度和重复性。
[0048]以上对本发明的描述是说明性的，而非限制性的，本专业技术人员理解，在权利要求限定的精神与范围之内可对其进行许多修改、变化或等效，但是它们都将落入本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种用于元素分析的氩气空气双气源气路系统，用于便携式原子荧光光谱仪的现场快速检测，其特征在于，包括氩气气源气路系统、空气气源气路系统和电磁阀； 所述氩气气源气路系统包括顺次连接的氩气瓶、压力表和质量流量计； 所述空气气源气路系统包括顺次连接的过滤器、干燥器、活性炭净化器、金汞齐净化器、抽气泵、缓冲器和流量传感器； 所述电磁阀为两位三通型电磁阀，具有两个入端口 A、B和一个出端口 C，所述入端口 A与所述空气气源气路系统的所述流量传感器相连，所述入端口 B与所述氩气气源气路系统的所述质量流量计相连，所述出端口 C用于与所述便携式原子荧光光谱仪相连。
2.如权利要求1所述的用于元素分析的氩气空气双气源气路系统，其特征在于，所述过滤器的滤膜孔径为0.2 μ m?2 μ m。
3.如权利要求1所述的用于元素分析的氩气空气双气源气路系统，其特征在于，所述干燥器的填充材料为碱石灰颗粒。
4.如权利要求1所述的用于元素分析的氩气空气双气源气路系统，其特征在于，所述活性炭净化器的填充材料为活性炭颗粒。
5.如权利要求1所述的用于元素分析的氩气空气双气源气路系统，其特征在于，所述金萊齐净化器的填充材料为直径为0.1 μ m?100 μ m的金丝。
6.如权利要求1所述的用于元素分析的氩气空气双气源气路系统，其特征在于，所述缓冲器的内容积为IOmL?1000mL。
7.如权利要求1所述的用于元素分析的氩气空气双气源气路系统，其特征在于，所述流量传感器的流量探测范围为20mL/min?2000mL/min。
8.如权利要求1所述的用于元素分析的氩气空气双气源气路系统，其特征在于，所述抽气泵为隔膜泵，采用脉宽调制工作模式，其流量范围为20mL/min?2000mL/min。
【文档编号】G01N21/64GK103868893SQ201210526575
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年12月7日 优先权日:2012年12月7日
【发明者】梁敬, 王庆, 陈璐, 董芳, 侯爱霞, 杨名名, 张锦茂 申请人:北京瑞利分析仪器有限公司