用於原子螢光的氬氫火焰低溫自動點燃裝置製造方法
2023-05-21 15:03:11 1
用於原子螢光的氬氫火焰低溫自動點燃裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種用於原子螢光的氬氫火焰低溫自動點燃裝置，其包括點火針、彈簧、固定支架和位置調節旋鈕，其中：所述固定支架為中空管狀，其前端的端面上開有通孔；所述點火針設於所述固定支架內，所述點火針的加熱針頭從所述固定支架前端的通孔中穿出；所述彈簧抵接在所述固定支架的前端與所述點火針之間；所述位置調節旋鈕與所述固定支架的後端螺紋連接，並向前抵推所述點火針。所述加熱針頭是包括氮化矽和二矽化鉬的陶瓷電加熱體，為一次成型設計，安裝方便、點火溫度高、具有極高的熱效率，且具有優異的耐酸鹼腐蝕性能、即使與溶液發生接觸也不會發生短路現象，解決了傳統電阻絲加熱氬氫火焰點燃裝置可靠性差、不耐腐蝕、電阻絲易老化的問題。
【專利說明】用於原子螢光的氬氫火焰低溫自動點燃裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及原子螢光的分析【技術領域】中使用的點火裝置，尤其是涉及原子螢光的低溫原子化領域。
【背景技術】
[0002]氬氫火焰在原子螢光光譜檢測技術中起著將蒸氣發生反應生成的氣態物質原子化的重要作用。除Hg、Cd元素外，As、Sb、Pb、Se等絕大部分原子螢光所能檢測的元素在檢測過程中均需要在氬氫火焰中原子化為基態原子，才能進而在激發光源的輻照下產生原子螢光，最終根據濃度與原子螢光強度之間的關係才可以得到最終的檢測結果。換言之，如果在原子螢光檢測過程中氬氫火焰沒有被點燃，除Hg、Cd元素外，將無法檢測到As、Sb、Pb、Se等絕大部分元素的原子螢光信號，因此也無法得到正確的分析結果。 [0003]原子化器的氬氫火焰低溫自動點燃裝置起到點燃原子螢光蒸氣發生反應過程中生成的氫氣的作用，確保檢測過程中氬氫火焰的點燃是原子螢光光譜儀能否正常工作的先決條件。同時，氬氫火焰低溫自動點燃裝置的工作壽命的長短也是決定原子螢光光譜儀整機可靠性的決定要素之一。
[0004]1998年，張錦茂等報導了「低溫原子化」技術(張錦茂、張勤、寧建統氬氫火焰低溫自動點燃裝置用於氫化物-原子螢光光譜分析中研究[J].巖礦測試，1998，17(1):22^28.)。採用高溫電阻絲作為氬氫火焰點燃裝置，安裝於石英爐管的頂端，通過使電阻絲間歇工作的方式點燃氬氫火焰。
[0005]中國專利號為ZL94207732.6的專利報導了一種氫化物原子螢光氬氫火焰的低溫自動點燃裝置，在石英爐管的上端側面安裝一段與石英爐管同心的圓弧狀電阻絲作為氬氫火焰點燃裝置，通過使電阻絲間歇工作的方式點燃氬氫火焰。
[0006]中國專利號為ZL00234438.6的專利報導了一種原子螢光氬氫火焰的自動低溫點火裝置，在石英爐管的埠下方盤繞一圈電爐絲，同時在爐管頂端開兩個互成180度的豎槽，讓電阻絲與氫氣直接接觸，有利於氬氫火焰的自動點燃。
[0007]中國專利號為ZL200720190235.7的專利報導了一種溫度可控帶預熱的石英加熱
爐體，將爐絲盤繞在石英管口處，起到點燃氬氫火焰的作用。
[0008]上述報導中均採用電阻絲作為加熱源以點燃氬氫火焰，存在較多難以解決的問題，分別對其描述如下:
[0009]由於安裝空間的限制，電阻絲的長度受到了很大限制，即使繞成螺旋狀也需要在遠超出額定功率的條件下工作，才能保證石英爐管口達到氬氫火焰的點燃溫度。長期超負載工作和在開放環境下加熱，極易發生電阻絲老化現象，導致實際加熱功率逐漸下降，直至點火失敗，嚴重時會發生電阻絲斷裂現象。
[0010]電阻絲一般需要經過繞製成螺旋狀，然後再拉伸，截取所需電阻值長度的電阻絲後安裝在固定模塊上。電阻絲的繞制、截取和安裝較為複雜，在拉伸及安裝過程中極易發生螺旋狀電阻絲局部短路現象，加劇了電阻絲工作過程中老化及斷裂的速度。[0011]原子螢光普遍使用揮發性的酸，如鹽酸、硝酸等，由於電阻絲不可避免地會長期與其接觸而發生腐蝕，再加上電阻絲一般不具備耐鹽酸和硝酸腐蝕的能力，因此揮發性酸的腐蝕是加速電阻絲老化的關鍵因素之一。
[0012]對於使用蠕動泵抽取廢液的原子螢光而言，如果蠕動泵因泵管老化等原因無法抽取廢液，會導致氣液分離器中的溶液直接進入原子化器，與工作狀態下的電阻絲接觸後會發生短路現象，進而會損壞原子螢光主機的電氣系統。
【發明內容】
[0013]本發明針對上述問題，提出了一種用於原子螢光的氬氫火焰低溫自動點燃裝置，採用氮化矽陶瓷點火針作為點火器件，全面替代電阻絲，解決現有結構存在的電阻絲易於老化和斷裂，可靠性差和裝配複雜等問題。
[0014]為實現上述目的，本發明採用的技術方案是:
[0015]一種用於原子螢光的氬氫火焰低溫自動點燃裝置，其特徵在於:包括點火針、彈簧、固定支架和位置調節旋鈕，其中:
[0016]所述固定支架為中空管狀，其前端的端面上開有通孔；
[0017]所述點火針設於所述固定支架內，所述點火針的加熱針頭從所述固定支架前端的通孔中穿出；
[0018]所述彈簧抵接在所述固定支架的前端與所述點火針之間；
[0019]所述位置調節旋鈕與所述固定支架的後端螺紋連接，並向前抵推所述點火針。
[0020]所述點火針包括:所述加熱針頭、連接在所述加熱針頭後端的絕熱杆、連接在所述絕熱杆後端的陶瓷底座、以及從所述陶瓷底座和絕熱杆內部穿過再與所述加熱針頭電連接的電源線。
[0021]所述彈簧穿套在所述點火針的絕熱杆上。
[0022]所述位置調節旋鈕內設有穿孔，所述點火針的電源線從所述穿孔中通過。
[0023]所述加熱針頭是包括氮化矽和二矽化鑰的陶瓷電加熱體。
[0024]所述加熱針頭的直徑為f 5mm，長為2?10mm，其工作電壓為5?36V，最高加熱溫度為 100(Tl300°C。
[0025]所述絕熱杆由氮化矽陶瓷製成，直徑為2?5mm，長為5?20mm。
[0026]所述陶瓷底座由氧化鋁陶瓷或氧化鋯陶瓷製成，其直徑為8?15_，長為5?30_。
[0027]所述彈簧為壓縮彈簧，由耐高溫合金材料製成，其合金牌號為GB2135、GH4169或GH4145，彈簧的最高工作溫度為600°C，內徑為6?8臟，外徑為8?12mm，長為5?15mm。
[0028]所述固定支架以及所述位置調節旋鈕由氧化鋁陶瓷或氧化鋯陶瓷製成。
[0029]本發明的有益效果在於:點火針為一次成型設計，安裝方便、點火溫度高、具有極高的熱效率，且具有優異的耐酸鹼腐蝕性能、即使與溶液發生接觸也不會發生短路現象。通過旋轉位置調節旋鈕，就可以直接調節點火針加熱區的位置。而且本發明易於安裝、耐腐蝕性能優異，性能可靠，點火壽命長。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]圖1為點火針剖視圖；[0031 ] 圖2是本發明的剖視結構圖。
[0032]附圖標記說明:固定支架I ;通孔11 ;彈簧2 ;點火針3 ;加熱針頭31 ;絕熱杆32 ；陶瓷底座33 ;電源線34 ;位置調節旋鈕4 ;穿孔41。
【具體實施方式】[0033]如圖2所示，本發明提供一種氬氫火焰低溫自動點燃裝置，其由固定支架1、彈簧2、點火針3和位置調節旋鈕4組成，其中:
[0034]所述固定支架I為中空管狀，其前端的端面上開有通孔11，後端設有內螺紋；
[0035]所述點火針3包括:加熱針頭31、連接在所述加熱針頭31後端的絕熱杆32、連接在所述絕熱杆32後端的陶瓷底座33、以及從所述陶瓷底座33和絕熱杆32內部穿過再與所述加熱針頭31電連接的電源線34，所述點火針設於所述固定支架I內，所述加熱針頭31從所述固定支架I前端的通孔11中伸出；
[0036]所述彈簧2穿套在所述點火針3的絕熱杆上，其一端與所述固定支架I的前端抵接，另一端與所述點火針3的陶瓷底座33抵接；
[0037]所述位置調節旋鈕4內設有穿孔41，所述點火針3的電源線34從所述穿孔41中通過，所述位置調節旋鈕4上設有外螺紋，所述外螺紋與所述固定支架I後端的內螺紋配合連接，由於所述位置調節旋鈕4的前端面與所述點火針3的陶瓷底座33抵接，可迫使所述彈簧2壓縮變形。
[0038]如此，通過旋轉所述位置調節旋鈕4，可以調節點火針3的加熱針頭31穿出所述通孔11的長度。
[0039]本發明中，所述點火針的加熱針頭31是含有氮化矽和二矽化鑰的陶瓷電熱體，其直徑為I~5mm，長為2~10mm，其工作電壓為5~36V，最高加熱溫度為1000-?300?。
[0040]所述絕熱杆32由氮化矽陶瓷製成，其直徑為2~5mm，長為5~20mm。
[0041]所述陶瓷底座33由氧化鋁陶瓷或氧化鋯陶瓷製成，直徑為8~15mm，長為5~30mm。
[0042]所述彈簧2為壓縮彈簧，由耐高溫合金材料製成，其合金牌號為GB2135、GH4169或GH4145，所述彈簧2的最高工作溫度為600°C，內徑為6~8臟，外徑為8~12mm，長為5~15mm。
[0043]所述固定支架由氧化鋁陶瓷或氧化鋯陶瓷製成。
[0044]所述位置調節旋鈕由氧化鋁陶瓷或氧化鋯陶瓷製成。
[0045]在進一步的實施例中，所述加熱針頭31的直徑為2mm，長為5mm，其工作電壓為24V，加熱溫度為1200°C。點火針3的絕熱杆32的直徑為3mm，長為6mm。所述陶瓷底座33由氧化鋁陶瓷製成，直徑為8mm，長為10mm。所述彈簧2為壓縮彈簧，由耐高溫合金材料製成，其優選合金牌號為GB2135，彈簧2的最高工作溫度為600°C，內徑為4mm，外徑為6mm，長為10_。所述固定支架I由氧化鋁陶瓷製成。所述位置調節旋鈕4由氧化鋁陶瓷製成。
[0046]本發明採用含有氮化矽和二矽化鑰的陶瓷電熱體作為點火器件，解決了傳統電阻絲加熱氬氫火焰點燃裝置可靠性差、不耐腐蝕、電阻絲易老化的問題。本發明系統結構簡單、易於安裝、耐腐蝕性能優異、性能可靠，點火壽命長。
[0047]以上說明對本發明而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員理解，在不脫離權利要求所限定的精神和範圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，例如將固定支架與位置調節旋鈕上內外螺紋相互對調，都將落入本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種用於原子螢光的氬氫火焰低溫自動點燃裝置，其特徵在於:包括點火針、彈簧、固定支架和位置調節旋鈕，其中: 所述固定支架為中空管狀，其前端的端面上開有通孔； 所述點火針設於所述固定支架內，所述點火針的加熱針頭從所述固定支架前端的通孔中穿出； 所述彈簧抵接在所述固定支架的前端與所述點火針之間； 所述位置調節旋鈕與所述固定支架的後端螺紋連接，並向前抵推所述點火針。
2.根據權利要求1所述的用於原子螢光的氬氫火焰低溫自動點燃裝置，其特徵在於:所述點火針包括:所述加熱針頭、連接在所述加熱針頭後端的絕熱杆、連接在所述絕熱杆後端的陶瓷底座、以及從所述陶瓷底座和絕熱杆內部穿過再與所述加熱針頭電連接的電源線。
3.根據權利要求2所述的用於原子螢光的氬氫火焰低溫自動點燃裝置，其特徵在於:所述彈簧穿套在所述點火針的絕熱杆上。
4.根據權利要求2所述的用於原子螢光的氬氫火焰低溫自動點燃裝置，其特徵在於:所述位置調節旋鈕內設有穿孔，所述點火針的電源線從所述穿孔中通過。
5.根據權利要求1或2所述的用於原子螢光的氬氫火焰低溫自動點燃裝置，其特徵在於:所述加熱針頭是包括氮化矽和二矽化鑰的陶瓷電加熱體。
6.根據權利要求5所述的用於原子螢光的氬氫火焰低溫自動點燃裝置，其特徵在於:所述加熱針頭的直徑為I?5mm，長為2?10mm，其工作電壓為5?36V，最高加熱溫度為1000?1300。。。
7.根據權利要求2所述的用於原子螢光的氬氫火焰低溫自動點燃裝置，其特徵在於:所述絕熱杆由氮化娃陶瓷製成，直徑為2?5mm,長為5?20_。
8.根據權利要求2所述的用於原子螢光的氬氫火焰低溫自動點燃裝置，其特徵在於:所述陶瓷底座由氧化鋁陶瓷或氧化鋯陶瓷製成，其直徑為8?15_，長為5?30_。
9.根據權利要求1所述的用於原子螢光的氬氫火焰低溫自動點燃裝置，其特徵在於:所述彈簧為壓縮彈簧，由耐高溫合金材料製成，其合金牌號為GB2135、GH4169或GH4145，彈簧的最高工作溫度為600°C,內徑為6?8mm,外徑為8?12mm,長為5?15mm。
10.根據權利要求1所述的用於原子螢光的氬氫火焰低溫自動點燃裝置，其特徵在於:所述固定支架以及所述位置調節旋鈕由氧化鋁陶瓷或氧化鋯陶瓷製成。
【文檔編號】G01N21/71GK103630527SQ201210308567
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月27日 優先權日:2012年8月27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