雙通道金柱汞熱脫附裝置的製作方法
2024-01-19 15:26:18
本實用新型涉及一種雙通道金柱汞熱脫附裝置。
背景技術：
：雙金柱汞熱脫附裝置是作為冷原子螢光光譜儀（CVAFS）測定痕量單質汞時的進樣裝置，其一般由串聯雙金柱、加熱電阻絲、冷卻風扇、氣體管路與單片機控制系統組成。該現有技術在實際應用的過程中樣品的分析過程過長，加之CVAFS在每個分析周期中等待時間很長，造成儀器光源使用壽命的浪費。技術實現要素：有鑑於此，本實用新型的目的在於提供一種雙通道金柱汞熱脫附裝置，提高了儀器分析的效率。為實現上述目的本實用新型採用以下技術方案實現：一種雙通道金柱汞熱脫附裝置，其特徵在於：包括氬氣源，氬氣源與第一三通閥的a端連接，第一三通閥的b端與第一樣品金柱的一端連接，第一三通閥的c端與第二樣品金柱的一端連接；第一樣品金柱的另一端與第二三通閥的a端連接，第二三通閥的c端與第二樣品金柱的另一端連接，第二三通閥的b端與分析金柱的一端連接，分析金柱的另一端與第三三通閥的a端連接，第三三通閥的b端與冷原子螢光光譜儀連接；第一樣品金柱、第二樣品金柱、分析金柱皆設置有相應的加熱電阻絲和冷卻風扇。進一步的，所述氬氣源和第一三通閥間還設置有氣體質量控制器。進一步的，還包括單片機，所述單片機分別與加熱電阻絲、冷卻風扇、第一三通閥、第二三通閥、第三三通閥連接。進一步的，所述第一三通閥、第二三通閥、第三三通閥為二位三通閥。本實用新型與現有技術相比具有以下有益效果：本實用新型實現了雙柱交替進樣與大流量載氣的輔助冷卻，與原裝置相比較節約了三分之一的時間，提高了儀器分析的效率。附圖說明圖1是現有的雙金柱汞熱脫附裝置的結構圖。圖2是本實用新型的結構圖。圖中：11-氬氣源；12-樣品金柱；13-分析金柱；14-冷原子螢光光譜儀；121、131-加熱電阻絲；122、132-冷卻風扇；21-氬氣源；22-氣體質量控制器；23-第一三通閥；24-第一樣品金柱；25-第二樣品金柱；26-第二三通閥；27-分析金柱；28-第三三通閥；29-氣體質量控制器；241、251、271-加熱電阻絲；242、252、272、-冷卻風扇。具體實施方式下面結合附圖及實施例對本實用新型做進一步說明。請參照圖1，現有的雙金柱汞熱脫附裝置包括經管道依次連接的氬氣源11、樣品金柱12、分析金柱13和冷原子螢光光譜儀（CVAFS）14；樣品金柱12的兩側設置有加熱電阻絲121和冷卻風扇122，分析金柱13的兩側設置有加熱電阻絲131和冷卻風扇132。工作時，吸附有汞的樣品金柱12首先被加熱，解離出來的單質汞在高純氬氣載流的推動下被分析金柱13富集。之後啟動對應冷卻風扇122冷卻樣品金柱12，加熱電阻絲131加熱分析金柱13，二次解離出來的單質汞由氬氣帶入CVAFS進行測定。最後對應冷卻風扇132啟動冷卻分析金柱13，單次操作結束。裝置的具體工作步驟詳見表1。表1雙金柱熱脫附系統的進樣裝置工作步驟由上表可知，每個樣品完成進樣與測定耗時180s，裝置工作時高純氬氣載氣氣體流速為35mL/min。CVAFS對汞的測定分析時間為10s，在設定載氣流速下完全進樣周期為15s。而原有熱脫附裝置由於金柱尤其是分析金柱的冷卻需要較多的時間（110s），使得分析周期長至180s。對於實際應用中大量樣品的分析過程（400-900個）耗時過長。加之CVAFS在每個分析周期中的等待時間大於150s，這就造成了儀器光源（汞原子螢光燈，分析過程常亮，高效使用時長200-400h）使用壽命的浪費。請參照圖2，本實施例提供一種雙通道金柱汞熱脫附裝置，包括氬氣源21，氬氣源21與第一三通閥23的a端連接，第一三通閥23的b端與第一樣品金柱24的一端連接，第一三通閥23的c端與第二樣品金柱25的一端連接；第一樣品金柱24的另一端與第二三通閥26的a端連接，第二三通閥26的c端與第二樣品金柱25的另一端連接，第二三通閥26的b端與分析金柱27的一端連接，分析金柱27的另一端與第三三通閥28的a端連接，第三三通閥28的b端與冷原子螢光光譜儀29連接，以上連接方式為管道連接；另外，第一樣品金柱24設置有相應的加熱電阻絲241和冷卻風扇242；第二樣品金柱25設置有相應的加熱電阻絲251和冷卻風扇252；分析金柱27設置有相應的加熱電阻絲27和冷卻風扇27；於本實施例中，還包括單片機，所述單片機分別與加熱電阻絲、冷卻風扇、第一三通閥、第二三通閥、第三三通閥連接，用於控制各個機構單元的運行。所述第一三通閥、第二三通閥、第三三通閥為二位三通閥。於本實施例中，所述氬氣源和第一三通閥間還設置有氣體質量控制器。以下結合具體工作步驟對本裝置進行進一步介紹：工作時，三個二位三通閥均ab位連通，第一樣品金柱24首先被加熱，解離的汞由載氣送入分析金柱27吸附，之後第一樣品金柱24冷卻，分析金柱27加熱，汞二次解離進入CVAFS測定。接著第一三通閥23與第二三通閥26保持ab位連通，第三三通閥28切換為ac位連通，載氣流量增大至300mL/min，促進金柱冷卻。第一樣品金柱24完成冷卻後第一三通閥閥、第二三通閥切換為ac位連通，第三三通閥28保持ac位連通，更換第一樣品金柱24。分析金柱完成冷卻後載氣流量降回進樣流量35mL/min，閥3切換為ab位連通，加熱第二樣品金柱，進入第二樣品金柱的分析周期。以上步驟循環進行，具體工作步驟參見表2。表2雙通道金柱汞熱脫附裝置工作步驟步驟12345678第一三通閥abababacacacacab第二三通閥abababacacacacab第三三通閥ababacacababacac加熱電阻絲241OnOffOffOffOffOffOffOff加熱電阻絲251OffOffOffOffOnOffOffOff加熱電阻絲271OffOnOffOffOffOnOffOff冷卻風扇242OffOnOnOffOffOffOffOff冷卻風扇252OffOffOffOffOffOnOnOff冷卻風扇253OffOffOnOnOffOffOnOn時間(s)3535252535352525載流(mL/min)35353003003535300300備註金柱1加熱分析金柱加熱金柱1冷卻分析柱冷卻，換金柱1金柱2加熱分析柱加熱金柱2冷卻分析柱冷卻，換金柱2由表2可知在設定步驟下，由於增加了大流量載氣的輔助冷卻，分析柱與樣品柱的冷卻時間被顯著縮短。在連續進樣時，單樣品耗時為120s，與原裝置相比較節約了三分之一的時間，提高了儀器分析的效率。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本實用新型的涵蓋範圍。當前第1頁1 2 3