專利名稱：雙泵雙閥雙氣路順序注射蒸氣發(fā)生進(jìn)樣系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種蒸氣發(fā)生進(jìn)樣系統(tǒng)，特別涉及一種雙泵雙閥雙氣路順 序注射蒸氣發(fā)生進(jìn)樣系統(tǒng)，其適用于原子吸收和原子熒光檢測(cè)砷、鎘、鉛、汞、 硒等痕量及超痕量元素。
背景技術(shù)：
順序注射進(jìn)樣技術(shù)具有自動(dòng)化程度高，進(jìn)樣精度好，重復(fù)性高，無(wú)流路脈 動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用。然而現(xiàn)有技術(shù)也存在諸多缺點(diǎn)，如專利號(hào)為 ZL01274858. 7的實(shí)用新型專利中所提出的傳統(tǒng)的順序注射進(jìn)樣方式。存在以下 缺點(diǎn)
1、 現(xiàn)有的進(jìn)樣系統(tǒng)由2個(gè)注射泵、2個(gè)2 3各分配閥和1個(gè)多位閥，共計(jì)五 部分組成，流^各復(fù)雜，成本4交高。
2、 在蒸氣發(fā)生反應(yīng)模式上，僅有一種固定的氬氣吹掃模式。對(duì)于不同元素， 其蒸氣發(fā)生反應(yīng)模式也不同，該系統(tǒng)無(wú)法提供一個(gè)全面解決方案。例如，砷、 銻、硒等元素在蒸氣發(fā)生反應(yīng)時(shí)，樣品和硼氫化鉀混合后，氬氣吹掃反而會(huì)致 使反應(yīng)時(shí)間縮短，導(dǎo)致反應(yīng)不完全，造成靈敏度降低；而對(duì)于汞元素，則氬氣 吹掃反而會(huì)增加其測(cè)量的靈敏度，降低記憶效應(yīng)。
3、 在廢液的排出方式上，釆用的是蠕動(dòng)泵抽取廢液，仍然無(wú)法避免蠕動(dòng)泵 抽取過(guò)程中帶來(lái)的脈動(dòng)問(wèn)題。
因此，如何將上述現(xiàn)有的問(wèn)題加以解決，即為本領(lǐng)域技術(shù)人員所欲研究的 方向所在。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的主要目的是提供一種雙泵雙閥雙氣路順序注射蒸氣發(fā)生進(jìn)樣 系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的流路復(fù)雜、成本高、蒸氣發(fā)生反應(yīng)模式單一以及 蠕動(dòng)泵排廢液造成的脈動(dòng)等問(wèn)題。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案在于，本實(shí)用新型提供一 種雙泵雙閥雙氣路順序注射蒸氣發(fā)生進(jìn)樣系統(tǒng)，其包括
一 5路旋轉(zhuǎn)分配閥、 一第一注射泵、 一兩路分配閥、 一第一、第二、第三 吸液管、 一第二注射泵、 一四通混合模塊， 一存樣環(huán)、 一反應(yīng)管、 一氣液分離
器，其中，所述的5路旋轉(zhuǎn)分配閥具有6個(gè)可選擇端，所述的2路分配器具有3 個(gè)可選端，所述四路選擇器具有4個(gè)可選端，
所述的5路旋轉(zhuǎn)分配閥第一端與所述的第一注射泵相連，所述的5路旋轉(zhuǎn) 分配閥的第二、第四端分別與所述的存樣環(huán)的兩端相連，所述的5路旋轉(zhuǎn)分配 閥的第五、第六端分別與所述的第一、第二吸液管相連，所述的5路旋轉(zhuǎn)分配 閥的第三端與所述的四通混合模塊的第 一 端相連；
所述的2路分配器的第一端與所述的第二注射泵相連，所述的2路分配器 的第二端與所述的第三吸液管相連，所述的2路分配器的第三端與所述的四路 混合模塊的第二端相連；
所述的四通混合模塊的第三端與所述的反應(yīng)管相連，所述的反應(yīng)管連接一 氣液分離器。
其中，還包括一質(zhì)量流量控制器，所述的質(zhì)量流量控制器與所述的氣液分 離器相連。
其中，還包括另一質(zhì)量流量控制器，所述的另一質(zhì)量流量控制器可通過(guò)一 電磁閥與所述的四通混合模塊的第四端相連或直接與所述的四通混合模塊的第 四端相連。
其中，還包括一廢液管，所述的廢液管與所述的氣液分離器相連，所述氣 液分離器中的廢液由所述廢液管自動(dòng)排除。
其中，還包括一氣路管，所述的氣路管與所述的氣液分離器相連，所述的 質(zhì)量流量控制器供給的載氣將生成的蒸汽態(tài)物質(zhì)攜帶離開(kāi)所述的氣液分離器， 由所述的氣路管進(jìn)入一原子化器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于將傳統(tǒng)順序注射的流路系 統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和簡(jiǎn)化，僅用兩個(gè)注射泵和兩個(gè)閥即可實(shí)現(xiàn)順序注射功能，在降低 系統(tǒng)成本的同時(shí)，簡(jiǎn)化了流路，在使用上更加簡(jiǎn)單和方便；采用電磁閥、質(zhì)量 流量控制器和四通混合模塊協(xié)調(diào)控制，可以針對(duì)不同元素，選擇不同的蒸氣發(fā) 生模式，以獲得最佳的穩(wěn)定性和靈敏度；采用自動(dòng)排出廢液的氣液分離器，無(wú) 需蠕動(dòng)泵抽取，徹底消除了蠕動(dòng)泵脈動(dòng)造成的流路系統(tǒng)波動(dòng)；對(duì)于因蒸氣發(fā)生反應(yīng)造成的氣路系統(tǒng)壓力波動(dòng)而最終影響到氣體流量的變化的問(wèn)題，采用快速 響應(yīng)的閉環(huán)控制質(zhì)量流量控制器加以解決，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。


圖1為本實(shí)用新型雙泵雙閥雙氣路順序注射蒸氣發(fā)生進(jìn)樣系統(tǒng)組成框圖； 圖2為本實(shí)用新型雙泵雙閥雙氣路順序注射蒸氣發(fā)生進(jìn)樣系統(tǒng)另一組成框
圖3為本實(shí)用新型雙泵雙閥雙氣路順序注射蒸氣發(fā)生進(jìn)樣系統(tǒng)一實(shí)施例示 意示意圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明l-第一注射泵；2-5路旋轉(zhuǎn)分配閥；3-第二注射泵；4-2路 分配閥；5-四通混合模塊；6-電磁閥；7-第二質(zhì)量流量控制器；8-第一質(zhì)量流
量控制器；9-存樣環(huán)；10-反應(yīng)管；11-氣液分離器；12-氣路管；13-第一吸液 管；l4-第二吸液管；15-第三吸液管；16-廢液管。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的 說(shuō)明。
參閱圖1及圖2所示，為本實(shí)用新型雙泵雙閥雙氣路順序注射蒸氣發(fā)生進(jìn) 樣系統(tǒng)組成框圖，其包括一第一注射泵l、 一5路旋轉(zhuǎn)分配閥2、 一第二注射泵 3、 一 2路分配閥4、 一四通混合模塊5, —存樣環(huán)9、 一反應(yīng)管10、 一氣液分 離器11及一第一質(zhì)量流量控制器8,其中，所述的5路旋轉(zhuǎn)分配閥2的閥體上 存在6個(gè)外接端口 A1-F1;所迷2路分配閥4的閥體上存在3個(gè)外接端口 A2-C2; 所述的四通混合模塊5有四個(gè)外接端口 A3-D3。
其中，所述的5路旋轉(zhuǎn)分配閥2的Al端與所述的第一注射泵1相連接，Al 可以選擇與Bl連通或與Fl連通；所述的5路S走轉(zhuǎn)分配閥2的Bl通過(guò)所述存樣 環(huán)9與Dl連^妻，可以選擇Bl -存樣環(huán)-Dl - El連通或Bl -存樣環(huán)-Dl - Cl連 通；所述的5路旋轉(zhuǎn)分配閥2的Cl端與所述的四通混合模塊5的A3 口相連接； 所述的5路旋轉(zhuǎn)分配閥2的El端和Fl端分別與所述的第一吸液管13、第二吸 液管14相連接。所述的2路分配閥4的A2端與所述的第二注射泵3相連接，所述的2路分 配閥4的B2端與所述的第三吸液管15相連接，所述的2路分配閥4的C2端與 所述的四通混合模塊5的B3 口相連接；其中，所述的2路分配閥4的A2可以選 擇與C2端連通或與B2端連通；所述的B2端和C2端也可以選擇直接連通。
所述的四通混合模塊5的D3 口與所述的反應(yīng)管10的一端相連，所述的反 應(yīng)管10的另一端與所述的氣液分離器11相連，所述的氣液分離器11與第一質(zhì) 量流量控制器8及一廢液管16相連。
還可以包括一第二質(zhì)量流量控制器7,所述的第二質(zhì)量流量控制器7通過(guò)電 磁閥6與所述的四通混合模塊5的C3端相連相連；還可包括一氣路管，由第一 質(zhì)量流量控制器8供給的載氣將生成的蒸氣態(tài)物質(zhì)攜帶離開(kāi)氣液分離器11，由 氣路管進(jìn)入一原子化器。
上述所使用的注射泵的容積為0. 1 10mL,注射泵的針筒材料為玻璃材質(zhì)， 其它材料為聚醚醚酮或聚四氟乙烯。注射泵最小取樣精度在0. 01 ~ 0. 1 jaL之間。 所述的存樣環(huán)9為聚四氟乙烯材質(zhì)，內(nèi)部容積為0. 5 ~ 1 OmL之間，存樣環(huán)管路 內(nèi)徑為0. 5 ~ 5mm之間。所述的四通混合才莫塊5為有^L玻璃或聚醚醚酮材質(zhì)。所 述的電石茲閥6為氣液兩用型，其內(nèi)部通道為聚合物材質(zhì)。通電狀態(tài)下，電》茲閥6 打開(kāi)；斷電^l大態(tài)下，電》茲閥6關(guān)閉。
所述的第一質(zhì)量流量控制器8和第二質(zhì)量流量控制器7的流量控制在范圍 0~ 2000mL/min之間。第二質(zhì)量流量控制器7的出氣口與電磁閥6相連接，第一 質(zhì)量流量控制器8的出氣口與氣液分離器11相連接。
所述氣液分離器11廢液的排出方式為無(wú)需蠕動(dòng)泵抽取，自動(dòng)排出。所述反 應(yīng)管10為聚四氟乙烯材質(zhì)，內(nèi)徑為0. 5 ~ 5mm,長(zhǎng)度為10~ 100mm。反應(yīng)管10 的一端與混合四通模塊5的D3接口相連接，另一端與氣液分離器11相連接。 上述所使用的吸液管為聚四氟乙烯材質(zhì)，內(nèi)徑為0.5-2mm,長(zhǎng)度為10 50cm。
請(qǐng)參閱圖3所述，為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的工作流程，當(dāng)測(cè)量砷、銻、 鎘、鉛、硒等元素時(shí)，將第一質(zhì)量流量控制器8的流量設(shè)為某一固定值。 l.第一步
(1) 將所述的5路旋轉(zhuǎn)分配閥2的Al端與Fl連通；
(2) 將所述的2路分配閥4的A2端與B2端連通；
(3) 由所述的第二吸液管14吸取載流進(jìn)入所述的第一注射泵1中；
(4) 由所述的第三吸液管15吸取硼氫化鉀溶液進(jìn)入所述的第二注射泵3中；2.第二步
(1) 將所述的5路旋轉(zhuǎn)分配閥2的Bl端Dl端El端連通；
(2) 將所述的2路分配閥4的A2端C2端連通；
(3) 由第一吸液管13吸取樣品進(jìn)入第一注射泵1;
3. 第三步
(1) 將所述的5路旋轉(zhuǎn)分配閥2: Bl端Dl端El端連通；
(2) 由所述的第一吸液管13吸取載流進(jìn)入第一注射泵1;
4. 第四步
(1) 將所述的5路旋轉(zhuǎn)分配閥2的Bl端Dl端Cl端端連通；
(2) 將第一至第三步吸取的樣品及載流由A3接口注入所述的四通混合模塊5;
(3) 同時(shí)將第二注射泵3吸取的硼氫化鉀由B3接口注入四通混合模塊5;
5. 第五步
(1) 所述第一注射泵1和所述第二注射泵3注入的溶液在所述四通混合模塊 5混合后，由D3接口進(jìn)入所述的反應(yīng)管10，進(jìn)行蒸氣發(fā)生反應(yīng)；
(2) 反應(yīng)后的氣液混合物進(jìn)入所述氣液分離器11,第一質(zhì)量流量控制器8 供給的載氣將生成的蒸氣態(tài)物質(zhì)攜帶離開(kāi)氣液分離器，由所述的氣路管12進(jìn)入 所述的原子化器；
(3) 所述的氣液分離器11中的廢液由所述廢液管U自動(dòng)排出。 參閱圖4，為本實(shí)用新型另一實(shí)施例的工作流程，測(cè)量汞元素時(shí)，分別選擇
設(shè)置第二質(zhì)量流量控制器7和第一質(zhì)量流量控制器8的流量，同時(shí)打開(kāi)電磁閥6。 當(dāng)測(cè)量汞元素時(shí)，分別選擇設(shè)置第二質(zhì)量流量控制器7和第一質(zhì)量流量控 制器8的流量，同時(shí)打開(kāi)所述電磁閥6。
1. 第一步
(1) 所述5路旋轉(zhuǎn)分配閥2的Al端Fl端連通；
(2) 所述2路分配閥4的A2端B2端連通；
(3) 由第二吸液管14吸取載流進(jìn)入所述第一注射泵1;
(4) 由第三吸液管15吸取硼氫化鉀溶液進(jìn)入所述第二注射泵3;
2. 第二步
(1) 所述5路旋轉(zhuǎn)分配閥2的Bl端Dl端El端連通；
(2) 所述2 3各分配閥4的A2端C2端連通；
(3) 由第一吸液管13吸取樣品進(jìn)入所述注射泵1;3. 第三步
(1) 所述5路旋轉(zhuǎn)分配閥2的Bl端Dl端El端連通；
(2) 由第一吸液管13吸取載流進(jìn)入所述第一注射泵1;
4. 第四步
(1) 所述5路旋轉(zhuǎn)分配閥2的Bl端Dl端CI端連通；
(2) 將第一至第三步吸取的樣品及載流由AS接口注入所述四通混合模塊5;
(3) 同時(shí)將第二注射泵3吸取的硼氫化鉀由B3接口注入所述四通混合模塊
5;
5. 第五步
(1) 所述第一注射泵1和第二注射泵3注入的溶液在所述四通混合模塊5 混合后，與第二質(zhì)量流量控制器7供給的氣體混合后，由D3接口進(jìn)入所述反應(yīng) 管10,進(jìn)行蒸氣發(fā)生反應(yīng)；
(2) 反應(yīng)后的氣液混合物進(jìn)入氣液分離器11，第二質(zhì)量流量控制器7和第 一質(zhì)量流量控制器8供給的載氣將生成的蒸氣態(tài)物質(zhì)攜帶離開(kāi)氣液分離器，由 氣路管12進(jìn)入原子化器；
(3) 所述氣液分離器11中的廢液由廢液管16自動(dòng)排出。 針對(duì)上述汞元素記憶效應(yīng)比較強(qiáng)的特點(diǎn)，電磁閥6打開(kāi)，第二質(zhì)量流量控制
器7引入吹掃氣體，在線將生成的汞蒸氣快速吹掃至氣液分離器11中，有效降 低了記憶效應(yīng)，極大地改善了分析的靈敏度和穩(wěn)定性；對(duì)于其它元素，吹掃氣 體的引入，反而會(huì)降低蒸氣發(fā)生反應(yīng)的效率，關(guān)閉電磁閥6和第二質(zhì)量流量控 制器7即可。
綜上所述，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)
1、 對(duì)于傳統(tǒng)的順序注射流路而言，省去了一個(gè)多位閥，在節(jié)省成本和簡(jiǎn)化 流路的同時(shí)，還有效地提高了流路系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
2、 該系統(tǒng)的氣液分離器無(wú)需螺動(dòng)泵的介入，不存在脈動(dòng)現(xiàn)象，可自動(dòng)排出 廢液，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
3、 對(duì)于因蒸氣發(fā)生反應(yīng)造成的氣路系統(tǒng)壓力波動(dòng)而最終影響到氣體流量變 化的問(wèn)題，采用快速響應(yīng)的閉環(huán)控制質(zhì)量流量控制器加以解決，進(jìn)一步提高了 系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
以上說(shuō)明對(duì)本實(shí)用新型而言只是說(shuō)明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技 術(shù)人員理解，在不脫離以下所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做 出許多修改，變化，或等效，但都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種雙泵雙閥雙氣路順序注射蒸氣發(fā)生進(jìn)樣系統(tǒng)，其特征在于，其包括一5路旋轉(zhuǎn)分配閥、一第一注射泵、一兩路分配閥、一第一、第二、第三吸液管、一第二注射泵、一四通混合模塊，一存樣環(huán)、一反應(yīng)管、一氣液分離器，其中，所述的5路旋轉(zhuǎn)分配閥具有6個(gè)可選擇端，所述的2路分配器具有3個(gè)可選端，所述四路選擇器具有4個(gè)可選端，所述的5路旋轉(zhuǎn)分配閥第一端與所述的第一注射泵相連，所述的5路旋轉(zhuǎn)分配閥的第二、第四端分別與所述的存樣環(huán)的兩端相連，所述的5路旋轉(zhuǎn)分配閥的第五、第六端分別與所述的第一、第二吸液管相連，所述的5路旋轉(zhuǎn)分配閥的第三端與所述的四通混合模塊的第一端相連；所述的2路分配器的第一端與所述的第二注射泵相連，所述的2路分配器的第二端與所述的第三吸液管相連，所述的2路分配器的第三端與所述的四路混合模塊的第二端相連；所述的四通混合模塊的第三端與所述的反應(yīng)管相連，所述的反應(yīng)管連接所述的氣液分離器。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙泵雙閥雙氣路順序注射蒸氣發(fā)生進(jìn)樣系統(tǒng)，其 特征在于，還包括一質(zhì)量流量控制器，所述的質(zhì)量流量控制器與所述的氣液分 離器相連。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙泵雙閥雙氣路順序注射蒸氣發(fā)生進(jìn)樣系統(tǒng)，其 特征在于，還包括另一質(zhì)量流量控制器，所述的另一質(zhì)量流量控制器與所述的 四通混合才莫塊的第四端相連。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙泵雙閥雙氣路順序注射蒸氣發(fā)生進(jìn)樣系統(tǒng)，其 特征在于，還包括另一質(zhì)量流量控制器，所述的另一質(zhì)量流量控制器通過(guò)一電 磁閥與所述的四通混合模塊的第四端相連。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的雙泵雙閥雙氣路順序注射蒸 氣發(fā)生進(jìn)樣系統(tǒng)，其特征在于，還包括一廢液管，所述的廢液管與所述的氣液 分離器相連，所述氣液分離器中的廢液由所述廢液管自動(dòng)排除。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙泵雙閥雙氣路順序注射蒸氣發(fā)生進(jìn)樣系統(tǒng)，其 特征在于，還包括一氣路管，所述的氣路管與所述的氣液分離器相連，所述的質(zhì)量流量控制器供給的載氣將生成的蒸汽態(tài)物質(zhì)攜帶離開(kāi)所述的氣液分離器， 由所述的氣路管進(jìn)入一原子化器。
專利摘要本實(shí)用新型關(guān)于一種雙泵雙閥雙氣路順序注射蒸氣發(fā)生進(jìn)樣系統(tǒng)，其包括一5路旋轉(zhuǎn)分配閥、一第一注射泵、一兩路分配閥、一第一、第二、第三吸液管、一第二注射泵、一四通混合模塊，一存樣環(huán)、一反應(yīng)管、一氣液分離器，其中，5路旋轉(zhuǎn)分配閥分別與第一注射泵、存樣環(huán)的兩端、第一吸液管、第二吸液管及四通混合模塊相連；2路分配器分別與第二注射泵、第三吸液管及四路混合模塊相連，四通混合模塊與反應(yīng)管相連，反應(yīng)管連接一氣液分離器。該系統(tǒng)將傳統(tǒng)順序注射系統(tǒng)的流路進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，相對(duì)于傳統(tǒng)的順序注射流路而言，省去了一個(gè)多位閥，在節(jié)省成本和簡(jiǎn)化流路的同時(shí)，還有效地提高了流路系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)G01N35/10GK201355363SQ200920106310
公開(kāi)日2009年12月2日 申請(qǐng)日期2009年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月2日
發(fā)明者張錦茂, 敬 梁, 慶 王, 芳 董, 璐 陳 申請(qǐng)人:北京瑞利分析儀器公司