用於可攜式原子螢光光譜儀的微型氣液分離系統的製作方法

2023-09-17 05:05:45

專利名稱：用於可攜式原子螢光光譜儀的微型氣液分離系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及原子螢光光譜儀的氣液分離系統領域，尤其是涉及用於現場檢測的可攜式原子螢光光譜儀的氣液分離系統領域。
背景技術：
蒸氣發生反應是原子螢光普遍採用的進樣方式，通過硼氫化鉀和酸反應生成待測元素的氣態物質和大量氫氣。伴隨著蒸氣發生反應過程的同時，氣體中夾帶大量的水蒸汽。水蒸汽在管路中冷凝，會阻滯氣體的傳輸；水蒸汽在原子化器上方的檢測區會導致嚴重的光散射和螢光猝滅效應，影響分析結果的準確性。因此，氣液分離系統能夠有效去除氣體中的水蒸汽，對於保證原子螢光儀器的正常工作和分析結果的準確性中起著極其重要的作用。專利號為ZL98207258.9的實用新型專利公開了一種噴流型氫化物發生三級氣液分離裝置；專利號為ZL200520118471.9的實用新型專利公開了一種多級氣液分離器；申請號為200510002918.0的發明專利和專利號為ZL200520001620.3的實用新型專利公開了一種化學氣相發生氣液分離裝置；專利號為ZL98241161.8的實用新型專利公開了一種膜分離式氣液分離器；專利號為ZL200820080165.4的實用新型專利公開了一種新型回流式氣液分離器；申請號為201120099410.8的實用新型專利公開了一種湧流式氣液分離器；申請號為201020201834.6的實用新型專利公開了一種原子螢光光譜儀用氣液分離器。申請號為201020261166.6的實用新型專利公開了一種用於原子突光光度計的氣液分離器。上述氣液分離器均用於原子螢光，但是普遍沒有液位監測功能，存在液體進入原子螢光原子化器的潛在危險，也沒有解決玻璃器件易碎的問題，不適用於顛簸、振動和撞擊頻率較高且破壞性較強的野外現場分析環境。
專利號為ZL20720104070.7的實用新型專利公開了一種紅外感應液位控制裝置，通過紅外發射接收裝置感應液位，通過電磁閥排水來控制液位。由於紅外發射接收裝置需要和溶液發生接觸才能發揮作用，因此長期使用後不可避免地存在與溶液接觸位置結鹽和結垢現象，導致該裝置不能正常工作。由於紅外發射接收裝置在安裝時需要穿透氣液分離器，並且在工作時需要長期和腐蝕性酸性溶液接觸，因此裝配相對複雜，且對密封性和材料的防腐性能均有較高要求。對於走出穩定的實驗室環境，需要進行野外現場分析的可攜式原子螢光光譜儀而言，需要解決氣液分離器微型化、非接觸式液位自動監測和玻璃易碎等問題。目前還未見有用於可攜式原子螢光的微型氣液分離系統的報導和專利。
發明內容針對現有技術的不足，本實用新型的目的在於:提供一種用於可攜式原子螢光的微型氣液分離系統，解決背景技術中存在的可攜式原子螢光光譜儀在野外現場檢測時存在的問題。[0007]為此，本實用新型的一種用於可攜式原子螢光光譜儀的微型氣液分離系統，包括氣液分離器，所述氣液分離器包括一級分離區和二級分離區，所述一級分離區和二級分離區的上下兩端均通過管路連通，所述一級分離區上設有進液管，所述二級分離區上設有出氣管，所述氣液分離器的下方為廢液區。其中，所述進液管的一端用於與原子螢光光譜儀的反應管相連，另一端連接壓力釋放區。其中，所述壓力釋放區位於所述一級分離區的內部，所述壓力釋放區的一端連接所述進液管，另一端為噴流口。其中，所述出氣管一端伸入所述二級分離區的內部，作為二級分離後的進氣口，另一端用於與原子螢光光譜儀的原子化器相連。其中，所述廢液區上設有出液口。其中，還包括用以感測廢液高度的第一液位傳感器，所述第一液位傳感器安裝於所述一級分離區的外部，安裝高度為所述廢液區的上方IOmm處。其中，所述第一液位傳感器為電容式傳感器。其中，還包括用以感測廢液高度的第二液位傳感器，所述第二液位傳感器安裝於所述二級分離區的外部，安裝高度比所述二級分離後的進氣口低5mm。其中，所述第二液位傳感器為電容式傳感器。其中，所述氣液分離器的外表面塗抹有一層室溫硫化矽橡膠作為緩衝保護層。
本實用新型的有益效果在於:採用將兩級分離區合併的設計，體積小巧，結構緊湊；以兩個電容式液位傳感器分別實時監測分離區的液位高度變化，避免了廢液進入原子化器的潛在危險；氣液分離器的表面塗抹一層室溫硫化矽橡膠作為緩衝保護層，解決了玻璃材質易碎的問題。本實用新型結構簡單、成本低和可操作性強。

圖1為本實用新型的結構示意圖。附圖標記說明1-進液管；2_壓力釋放區；3_噴流口 ；4_出氣管；5_ 二級分離後的進氣口 ；6-第二液位傳感器；7_ 二級分離區；8_—級分離區；9_廢液區；10_出液口 ；11_第一液位傳感器。
具體實施方式
為了使本實用新型的形狀、構造以及特點能夠更好地被理解，以下將列舉較佳實施例並結合附圖進行詳細說明。如圖1所示，一種微型氣液分離系統，用於可攜式原子螢光的現場快速檢測，包括氣液分離器、第一液位傳感器11和第二液位傳感器6。所述氣液分離器為玻璃材質，表面塗抹厚度為I 5_的室溫硫化矽橡膠，以作為緩衝保護層。所述氣液分離器包括進液管1、壓力釋放區2、噴流口 3、一級分離區8、二級分離區7、二級分離後的進氣口 5，出氣管4、廢液區9和出液口 10。所述一級分離區8的和二級分離區7的上下兩端均通過管路連通。所述進液管I設於一級分離區8上，一端與原子螢光光譜儀的反應管相連，另一端連接壓力釋放區2。所述壓力釋放區2位於一級分離區8的內部，所述壓力釋放區2的一端連接進液管1，另一端為噴流口 3。自進液管I進入的蒸氣，在壓力釋放區2內釋放壓力後，自噴流口 3流入一級分離區8的其他空間。所述出氣管4 一端伸入二級分離區7的內部，作為二級分離後的進氣口 5，另一端與原子螢光光譜儀的原子化器相連。出液口 10設於氣液分離器下方的廢液區9上，與抽取廢液的泵相連。所述第一液位傳感器11安裝於一級分離區8的外部，其安裝高度為廢液區9的上方10_處，用以感測廢液高度。所述第二液位傳感器6安裝於二級分離區7的外部，其安裝高度比二級分離後的進氣口 5低5_，用以感測廢液高度。所述第一液位傳感器11和第二液位傳感器6均為電容式傳感器。上述用於可攜式原子螢光的現場快速檢測的微型氣液分離系統，其工作過程舉例說明如下。(I)氣液分離器的外表面塗有一層室溫硫化矽橡膠，用於提高玻璃氣液分離器的抗衝擊和振動性能；氣液分離器的進液管I與進樣系統相連，出氣管4與原子化器相連，出液口 10與抽取廢液的泵相連。(2)在進樣系統中通過蒸氣發生反應生成的待測元素氣態物質、氫氣、反應後的廢液以及作為載氣的氬氣形成的氣液混合物自進液管I進入壓力釋放區2，氣體在壓力釋放區2迅速膨脹，釋放蒸氣發生反應帶來的管路壓力波動，提高流體傳輸過程的穩定性。(3)經過穩流後的氣液混合物自噴流口 3進入一級分離區8進行一級氣液分離，液體依靠重力作用自動進入廢液區9 ;待測元素的氣態物質、氫氣、氬氣和少量水蒸汽通過一級分離區8和二級分離區7之間上端連通的管路，自上而下的進入二級分離區7。第一液位傳感器11實時監測第一分離區8的`液位高度變化，當探測到液位高度超出限定值時，抽取廢液的泵自出液口 10自動抽取廢液，直至液位高度低於限定值。(4)待測元素的氣態物質、氫氣、氬氣和少量水蒸氣在二級分離區7進行二次氣液分離後，液態水依靠重力作用自動進入廢液區9 ;待測元素的氣態物質、氫氣、氬氣和微量水蒸氣自二級分離後的進氣口 5經由出氣管4進入原子化器，完成兩級氣液分離過程。第二液位傳感器11實時監測第二分離區7的液位高度變化，當探測到液位高度超出限定值時，抽取廢液的泵自出液口 10自動抽取廢液，直至液位高度低於限定值。本實用新型採用將兩級分離區合併的設計，體積小巧，結構緊湊；以兩個液位傳感器分別實時監測分離區的液位高度變化，避免了廢液進入原子化器的潛在危險；氣液分離器的表面塗抹一層室溫硫化矽橡膠作為緩衝保護層，解決了玻璃材質易碎的問題。本實用新型具有結構簡單、成本低和可操作性強等優點，完全能夠滿足可攜式原子螢光現場檢測的要求。以上對本實用新型的描述是說明性的，而非限制性的，本專業技術人員理解，在權利要求限定的精神與範圍之內可對其進行許多修改、變化或等效，但是它們都將落入本實用新型的保護範圍內。
權利要求1.一種用於可攜式原子螢光光譜儀的微型氣液分離系統，其特徵在於，包括氣液分離器，所述氣液分離器包括一級分離區和二級分離區，所述一級分離區和二級分離區的上下兩端均通過管路連通，所述一級分離區上設有進液管，所述二級分離區上設有出氣管，所述氣液分離器的下方為廢液區。
2.如權利要求1所述的用於可攜式原子螢光光譜儀的微型氣液分離系統，其特徵在於，所述進液管的一端用於與原子螢光光譜儀的反應管相連，另一端連接壓力釋放區。
3.如權利要求2所述的用於可攜式原子螢光光譜儀的微型氣液分離系統，其特徵在於，所述壓力釋放區位於所述一級分離區的內部，所述壓力釋放區的一端連接所述進液管，另一端為噴流口。
4.如權利要求1所述的用於可攜式原子螢光光譜儀的微型氣液分離系統，其特徵在於，所述出氣管一端伸入所述二級分離區的內部，作為二級分離後的進氣口，另一端用於與原子螢光光譜儀的原子化器相連。
5.如權利要求1所述的用於可攜式原子螢光光譜儀的微型氣液分離系統，其特徵在於，所述廢液區上設有出液口。
6.如權利要求5所述的用於可攜式原子螢光光譜儀的微型氣液分離系統，其特徵在於，還包括用以感測廢液高度的第一液位傳感器，所述第一液位傳感器安裝於所述一級分離區的外部，安裝高度為所述廢液區的上方IOmm處。
7.如權利要求6所述的用於可攜式原子螢光光譜儀的微型氣液分離系統，其特徵在於，所述第一液位傳感器為電容式傳感器。
8.如權利要求4所述的用於可攜式原子螢光光譜儀的微型氣液分離系統，其特徵在於，還包括用以感測廢液高度的第二液位傳感器，所述第二液位傳感器安裝於所述二級分離區的外部，安裝高度比所述二級分離後的進氣口低5mm。
9.如權利要求8所述的用於`可攜式原子螢光光譜儀的微型氣液分離系統，其特徵在於，所述第二液位傳感器為電容式傳感器。
10.如權利要求1所述的用於可攜式原子螢光光譜儀的微型氣液分離系統，其特徵在於，所述氣液分離器的外表面塗抹有一層室溫硫化矽橡膠作為緩衝保護層。
專利摘要一種用於可攜式原子螢光光譜儀的微型氣液分離系統，包括氣液分離器，所述氣液分離器包括一級分離區和二級分離區，所述一級分離區和二級分離區的上下兩端均通過管路連通，所述一級分離區上設有進液管，所述二級分離區上設有出氣管，所述氣液分離器的下方為廢液區。本實用新型採用將兩級分離區合併的設計，體積小巧，結構緊湊；以兩個電容式液位傳感器分別實時監測分離區的液位高度變化，避免了廢液進入原子化器的潛在危險；氣液分離器的表面塗抹一層室溫硫化矽橡膠作為緩衝保護層，解決了玻璃材質易碎的問題。本實用新型結構簡單、成本低和可操作性強。
文檔編號G01N21/64GK203148750SQ201320043558
公開日2013年8月21日 申請日期2013年1月25日 優先權日2013年1月25日
發明者梁敬, 王慶, 陳璐, 董芳, 侯愛霞, 楊名名, 張錦茂 申請人:北京瑞利分析儀器有限公司