一種抗幹擾汞蒸氣測量裝置製造方法
2024-02-04 02:12:15 1
一種抗幹擾汞蒸氣測量裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種抗幹擾汞蒸氣測量裝置，汞燈光源設置在兩個永磁體之間，凸透鏡位於汞燈光源正上方，在凸透鏡上方設有空心軸電機，空心軸電機下端的輸出軸與泰勒稜鏡相連，空心軸電機上端的輸出軸與兩個相位檢測裝置相連，半透半反真空鍍膜鏡位於兩個相位檢測裝置的上方，兩個光電檢測器分別位於半透半反真空鍍膜鏡的上方和側面，其中側面光電檢測器與半透半反真空鍍膜鏡之間設有管狀吸收室。本實用新型解決了固體樣品熱釋時釋放出成分複雜的氣體進入儀器光學吸收池中，引起強烈的光學幹擾問題，實現高精度扣背景檢測汞濃度的含量，有效提高汞蒸氣測量的準確性。
【專利說明】 一種抗幹擾錄蒸氣測量裝置
【技術領域】:
[0001]本實用新型涉及汞蒸氣測量裝置【技術領域】，具體為一種抗幹擾汞蒸氣測量裝置。【背景技術】:
[0002]汞是一種在自然界中分布極廣的劇毒性微量元素，它具有揮發性和積累性，固體樣品熱釋時，會釋放出成分複雜的氣體進入儀器光學吸收池中，引起強烈的光學幹擾。
[0003]目前，國內外用於檢測汞時克服氣體幹擾的技術有三種:
[0004]1、金汞齊技術，即用金絲捕汞管對樣品氣體中的汞蒸氣進行選擇性吸收，從而與其它幹擾氣體分離，然後再熱解金絲捕汞管進行分析，缺點是使用貴金屬費用較高；
[0005]2、利用同位素汞燈光源的縱向塞曼效應技術，同位素汞燈光源在磁場中亦按磁力方向分為兩個偏振光，利用其中一個進行分析，另一個扣除背景，缺點是汞燈源製作很困難；
[0006]3、幹擾氣體的化學選擇性表面吸附技術，即在儀器進氣口前方加入化學吸附劑除去，方法簡單，但是試劑一般為強氧化劑和強鹼，使用和保存非常困難，而且還有易汙染、腐蝕和易爆的缺陷。
[0007]因此，急需一種去除複雜氣體幹擾的抗幹擾汞蒸氣測量裝置。
【發明內容】
:
[0008]本實用新型的目的就是針對上述現有技術的不足，提供一種抗幹擾汞蒸氣測量裝置，提高儀器穩定性，剔除樣品中少量的二氧化硫、二氧化碳、水蒸氣等幹擾，提高了汞蒸氣測量的準確性。
[0009]本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的:
[0010]一種抗幹擾汞蒸氣測量裝置，包括汞燈光源、兩個永磁體、凸透鏡、泰勒稜鏡、空心軸電機、兩個相位檢測裝置、半透半反真空鍍膜鏡、兩個光電檢測器，汞燈光源設置在兩個永磁體之間，凸透鏡位於汞燈光源正上方，在凸透鏡上方設有空心軸電機，空心軸電機上下兩端均設有輸出軸，空心軸電機下端的輸出軸與泰勒稜鏡相連，空心軸電機上端的輸出軸與兩個相位檢測裝置相連，半透半反真空鍍膜鏡位於兩個相位檢測裝置的上方，兩個光電檢測器分別位於半透半反真空鍍膜鏡的上方和側面，其中側面光電檢測器與半透半反真空鍍膜鏡之間設有管狀吸收室，管狀吸收室兩端通過透紫外石英片封閉，光電檢測器均同調理檢測電路相連，調理檢測電路通過依次連接的調理電路、對數變換電路、放大電路與數據採集裝置相連。
[0011]優選地，汞燈光源由微型低壓無極汞燈製成，汞燈光源置於兩個永磁體產生的15千高斯強永磁場中，產生波譜純淨的銳線光源，波長為253.7納米。
[0012]優選地，兩個相位檢測裝置分別為π組分相位檢測裝置和σ組分相位檢測裝置。
[0013]優選地，管狀吸收室為不鏽鋼管或熔融石英管。
[0014]本實用新型中，泰勒稜鏡是對分裂的光譜進行時域上分離，半透半反真空鍍膜鏡使通過泰勒稜鏡的汞譜線分為兩路，一路測量燈源變化，另一路通過管狀吸收室檢測汞濃度，管狀吸收室兩端用透紫外石英片密封，使汞蒸氣吸收波長為253.7納米的光，進行能級躍遷，光電檢測器將檢測的不同的光信號轉換成不同的電信號，調理檢測電路將光電檢測器傳過來的信號調理，對數變換，放大，最後傳至數據採集裝置。
[0015]本實用新型解決了固體樣品熱釋時釋放出成分複雜的氣體進入儀器光學吸收池中，引起強烈的光學幹擾問題，實現高精度扣背景檢測汞濃度的含量，有效提高汞蒸氣測量的準確性。本實用新型基於橫向塞曼效應，提高儀器穩定性，剔除樣品中少量的二氧化硫、二氧化碳、水蒸氣等，利用普通單質純汞和惰性氣體為填充物的無極放電極燈或微型毛細管燈為光源永磁場橫向塞曼效應原理，採用單燈雙波長、雙光路四電路檢測技術實現對含硫、碳和其他有害氣體中痕量汞測試時扣除背景。
[0016]本實用新型採用塞曼效應將汞燈光源置於恆定的強磁場中，分裂出吸收波長(π光)和參比波長(σ光)，再利用光的檢偏技術，在時間域上將兩種波長的光分離出來，利用吸收線光和參比線光的比較測量，消除樣品分析過程中產生的對吸收光束造成的影響，使分析的結果真實反應Hg的含量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0018]圖2為本實用新型調理檢測電路的原理框圖。
[0019]圖中:1、萊燈光源,2、永磁體,3、凸透鏡,4、泰勒稜鏡,5、空芯軸電機,6、相位檢測裝置，7、半透半反真空鍍膜鏡，8、光電檢測器，9、透紫外石英片，10、不鏽鋼管或熔融石英管吸收室，11、調理檢測電路，12、數據採集裝置，13、調理電路，14、對數變換電路，15、放大電路。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖和實施例做進一步的詳細說明
[0021]如圖1、圖2所示，一種抗幹擾汞蒸氣測量裝置，包括汞燈光源1、兩個永磁體2、凸透鏡3、泰勒稜鏡4、空心軸電機5、兩個相位檢測裝置6、半透半反真空鍍膜鏡7、兩個光電檢測器8，汞燈光源I設置在兩個永磁體2之間，凸透鏡3位於汞燈光源I正上方，在凸透鏡3上方設有空心軸電機5，空心軸電機5上下兩端均設有輸出軸，空心軸電機5下端的輸出軸與泰勒稜鏡4相連,空心軸電機5上端的輸出軸與兩個相位檢測裝置6相連,兩個相位檢測裝，6分別為π組分相位檢測裝置和σ組分相位檢測裝置，半透半反真空鍍膜鏡7位於兩個相位檢測裝置6的上方，兩個光電檢測器8分別位於半透半反真空鍍膜鏡7的上方和側面，其中側面光電檢測器8與半透半反真空鍍膜鏡7之間設有管狀吸收室10，管狀吸收室10兩端通過透紫外石英片9封閉，光電檢測器8均同調理檢測電路11相連，調理檢測電路11通過依次連接的調理電路13、對數變換電路14、放大電路15與數據採集裝置12相連。
[0022]本實用新型工作原理如下:汞燈光源I發出的波長為253.7納米譜線在永磁體2產生的大磁場作用下，沿垂直磁場方向發射的光譜發生分裂，產生偏振方向平行於磁場方向的π線偏振光和垂直於磁場方向的σ-、σ +線偏振光產生分裂。分裂光通過凸透鏡3變為平行光的進入泰勒稜鏡4，泰勒稜鏡4在空芯軸電機5帶動下將π組分和σ組分在時間上進行分離，然後經過半透半反真空鍍膜鏡7使光線分為兩路，一路一直到上方的光電檢測器8中測量燈源變化，另一路通過側面的管狀吸收室7檢測汞濃度再到到側面的光電檢測器8。同時在空芯電機的另一端設有相位檢測裝置6感知偏振檢測的相位。利用σ組分不被測氣體汞原子吸收僅被背景吸收的特性，控制檢測電路放大倍數。光信號在兩路光電檢測器8分別轉換成不同電信號傳至調理檢測電路11，經過對數變化和放大的信號最終進入數據採集裝置12。
[0023]本實用新型採用塞曼效應將汞燈光源I置於恆定的強永磁場中，分裂出吸收波長(η光)和參比波長(σ光)，再利用光的檢偏技術，在時間域上將兩種波長的光分離出來，利用吸收線光和參比線光的比較測量，消除樣品分析過程中產生的對吸收光束造成的影響，使分析的結果真實反應Hg的含量。
[0024]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，根據本實用新型的技術方案及其實用新型構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種抗幹擾汞蒸氣測量裝置，其特徵在於，包括汞燈光源、兩個永磁體、凸透鏡、泰勒稜鏡、空心軸電機、兩個相位檢測裝置、半透半反真空鍍膜鏡、兩個光電檢測器，汞燈光源設置在兩個永磁體之間，凸透鏡位於汞燈光源正上方，在凸透鏡上方設有空心軸電機，空心軸電機上下兩端均設有輸出軸，空心軸電機下端的輸出軸與泰勒稜鏡相連，空心軸電機上端的輸出軸與兩個相位檢測裝置相連，半透半反真空鍍膜鏡位於兩個相位檢測裝置的上方，兩個光電檢測器分別位於半透半反真空鍍膜鏡的上方和側面，其中側面光電檢測器與半透半反真空鍍膜鏡之間設有管狀吸收室，管狀吸收室兩端通過透紫外石英片封閉，光電檢測器均同調理檢測電路相連，調理檢測電路通過依次連接的調理電路、對數變換電路、放大電路與數據採集裝置相連。
2.根據權利要求1所述的抗幹擾汞蒸氣測量裝置，其特徵在於，汞燈光源由微型低壓無極萊燈製成。
3.根據權利要求1所述的抗幹擾汞蒸氣測量裝置，其特徵在於，兩個相位檢測裝置分別為η組分相位檢測裝置和σ組分相位檢測裝置。
4.根據權利要求1所述的抗幹擾汞蒸氣測量裝置，其特徵在於，管狀吸收室為不鏽鋼管或熔融石英管。
【文檔編號】G01N21/33GK203772736SQ201420199480
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月18日 優先權日:2014年4月18日
【發明者】魏建山, 邢鐵增, 竇智, 周海濤, 劉華忠, 李榮春 申請人:廊坊開元高技術開發公司