1.一种具有颗粒物多种化学成分同时校准功能的校准仪,其特征在于:包括溶液瓶(1)、高精度供液装置(2)、雾化装置(3)、悬浮管(4)、流量控制器(6)、加热模块(7)、干燥器(8)和颗粒物粒径选择器(9);
溶液瓶(1)容纳含多种待测元素和所需浓度的混合溶液,溶液瓶(1)与高精度供液装置(2)经管路连接,将混合溶液可控制地输入雾化装置(3),将混合溶液雾化为液滴颗粒物;雾化装置(3)经密封管路将液滴颗粒物引入悬浮管(4),悬浮管(4)内壁设有导入干燥气体的多个旋流管(5),雾化装置(3)和悬浮管(4)外部均有加热模块(7),悬浮管(4)出端密封连接有干燥器(8),所有进入悬浮管(4)的气体均是通过流量控制器(6)精确控制流量,干燥器(8)出端密封连接颗粒物粒径选择器(9)。
2.根据权利要求1所述的具有颗粒物多种化学成分同时校准功能的校准仪,其特征在于:
多个通入悬浮管(4)内部的旋流管(5)与悬浮管的管壁相切地连接方式,使干燥气体进入悬浮管(5)后能够沿内壁形成旋转气流。
3.根据权利要求1所述的具有颗粒物多种化学成分同时校准功能的校准仪,其特征在于:
所述溶液瓶(1)的材质选自塑料、玻璃、石英、陶瓷或高分子材料。
4.根据权利要求1所述的具有颗粒物多种化学成分同时校准功能的校准仪,其特征在于:
所述高精度供液装置(2)控制雾化装置(3)在nl/min-ml/min范围的流量调节,配合不同浓度的溶液能够实现fg/min-mg/min质量浓度范围颗粒物的发生,高精度供液装置(2)为机械泵、蠕动泵、隔膜泵、注射泵、定量环、活塞泵一种或者多种的组合。
5.根据权利要求1所述的具有颗粒物多种化学成分同时校准功能的校准仪,其特征在于:
所述雾化装置(3)将混合液体雾化为nm-μm尺度的液滴颗粒物,雾化方式为文丘里、超声雾化、振荡、吹扫、碰撞、喷射、鼓泡的一种或者多种的组合。
6.根据权利要求1所述的具有颗粒物多种化学成分同时校准功能的校准仪,其特征在于:
所述悬浮管(4)采用表面光滑、化学惰性、耐酸碱和抗腐蚀的材质,所述材质选自玻璃、石英、高分子材料、陶瓷、金属或石墨烯新型材料。
7.根据权利要求1所述的一种具有颗粒物多种化学成分同时校准功能的校准仪,其特征在于:
所述悬浮管(4)中,沿偏心的旋流管(5)进入的干燥气体旋转地吹扫整个悬浮管内壁,同时对液滴颗粒物进行快速的稀释降湿,确保雾化装置发生的颗粒物能够无损失的全部传输到出端。
8.根据权利要求1所述的具有颗粒物多种化学成分同时校准功能的校准仪,其特征在于:
所述加热模块(7)能够分别控制雾化装置(3)、悬浮管(4)、干燥器(8)各部分的温度,可采用接触或者非接触式的加热方式。
9.根据权利要求1所述的具有颗粒物多种化学成分同时校准功能的校准仪,其特征在于:
所述干燥器(8)用于去除悬浮管(4)输出的气相中的水分和/或气体成分,而不影响颗粒物的浓度;干燥器选自扩散干燥管、膜干燥器、真空干燥器、膨胀干燥器、冷凝干燥器中的一种或者几种的组合。
10.根据权利要求1所述的具有颗粒物多种化学成分同时校准功能的校准仪,其特征在于:
所述流量控制器(6)能够手动或者自动的精确实现校准仪中各路流量的控制,采用质量流量控制器、比例阀、针阀、浮子流量计、音速小孔的一种或者几种的组合。
11.根据权利要求1所述的具有颗粒物多种化学成分同时校准功能的校准仪,其特征在于:
所述颗粒物粒径选择器(9),能够实现颗粒物粒径的筛选或者全部通过,筛选原理可基于物理拦截、静电分离、惯性分离原理。
12.根据权利要求1所述的具有颗粒物多种化学成分同时校准功能的校准仪,其特征在于:
所述颗粒物粒径选择器(9),能够将雾化装置产生的颗粒物分为两部分,一部分用于校准,一部分保留后能够用于称量。
13.如权利要求1所述的具有颗粒物多种化学成分同时校准功能的校准仪的使用方法,其特征在于:包括如下步骤:
1)配置含有多种待测元素和所需浓度的混合溶液,置于溶液瓶(1)中;
2)用高精度供液装置(2)将溶液瓶(1)中的混合溶液可控制地输入雾化装置(3),将混合溶液雾化为nm-μm尺度的液滴颗粒物,产生fg/min-mg/min的颗粒物质量浓度;
3)雾化装置(3)通过密封管路将上述液滴颗粒物引入悬浮管(4),悬浮管(4)内壁设有多个旋流管(5),使输入的干燥气体沿悬浮管内壁形成旋转的气流,驱动液滴颗粒物沿悬浮管(4)的中心前进并降低湿度,转变为干燥的颗粒物;
4)悬浮管(4)输出的干燥颗粒物经干燥器(8)进一步干燥;
5)干燥器(8)输出的颗粒物经颗粒物粒径选择器(9),对颗粒物进行分类。
14.如权利要求13所述的具有颗粒物多种化学成分同时校准功能的校准仪的使用方法,其特征在于:
在所述步骤3)中,旋流管(5)输入的干燥气体形成漩涡态。
15.如权利要求13所述的具有颗粒物多种化学成分同时校准功能的校准仪的使用方法,其特征在于:
在所述步骤5)中,所述颗粒物粒径选择器(9),将雾化装置(3)产生的颗粒物分为两部分:一部分用于校准,一部分保留后能够用于称量。
16.如权利要求13所述的具有颗粒物多种化学成分同时校准功能的校准仪的使用方法,其特征在于:
该方法可用于颗粒物中化学成分分析的低含量多成分的同时校准,待测成分选自oc/ec、无机元素、汞、水溶性阴阳离子、半挥发性有机物等。