CN103604940B - 一种能够实现有机相样品和无机相样品两种进样模式的在线切换的icp-aes/ms进样装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及化学试验仪器领域，特别涉及一种ICP-AES/MS免切换式有机进样装置，包括一箱体，其特征在于，所述箱体内设有高度调节装置，所述高度调节装置的上方连接有箱式固定架，所述箱式固定架内设有雾化装置，所述雾化装置的上部连接有穿过固定架顶板及箱体顶板延伸至箱体外的气溶胶排出管，所述雾化装置底部设有穿过箱体侧壁延伸至箱体外的废液排出管，所述气溶胶排出管上部侧壁还连通有气体入管，所述气体入管上设有气体流速控制装置。该装置结构简单、紧凑，不仅方便调节雾化室气溶胶出口与中心矩管的高度匹配，提高了雾化室的雾化效率，同时避免了装置的拆卸，实现有机相和水相两种进样模式的在线切换。
Description
技术领域
本发明涉及化学试验仪器领域，特别涉及一种能够实现有机相样品和无机相样品两种进样模式的在线切换的ICP-AES/MS进样装置。
背景技术
ICP-AES和ICP-MS(以下简称“ICP-AES/MS”)均属于以感应耦合等离子体(ICP)为电离源的大型精密检测仪器，其中ICP的主体是一个由三层石英套管组成的炬管，炬管上端绕有负载线圈，三层管从里到外分别通载气，辅助气和冷却气，负载线圈由高频电源耦合供电，产生垂直于线圈平面的磁场。如果通过高频装置使氩气电离，则氩离子和电子在电磁场作用下又会与其它氩原子碰撞产生更多的离子和电子，形成涡流。强大的电流产生高温，瞬间使氩气形成温度可达10000k的等离子焰炬。样品由载气带入等离子体焰炬会发生蒸发、分解、激发和电离，辅助气用来维持等离子体。冷却气以切线方向引入外管，产生螺旋形气流，使负载线圈处外管的内壁得到冷却。
ICP-AES/MS的进样系统包括蠕动泵、雾化器、雾化室和矩管，该系统是ICP-AES/MS仪器中非常重要的一个系统，其稳定性及重现性直接影响ICP-AES/MS检测结果的稳定性和精密性。当样品中有机相浓度较高时，会引起积碳导致ICP熄焰，对于ICP-MS还会损坏采样锥和截取锥，因此为避免碳沉积、熄焰、锥损坏等情况发生，通常需配置有机进样装置，主要原理是通过降低温度和通入氧气的方式降低有机相含量。现有的解决方法是有机样品分析前，需换上一套有机进样装置，包括将雾化室换成具有制冷功能的雾化室，还需根据各仪器情况更换雾化室与矩管的连接件，拆装操作繁琐，且需配备温度控制和流量控制两个独立装置，占据空间且管路较多。此外，由于现有带制冷功能的雾化室多采用T型出口，其一端通入氧气，另一端与中心矩管相连，连接操作较为繁琐，且存在气密性差等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够实现有机相样品和无机相样品两种进样模式的在线切换的ICP-AES/MS进样装置，该装置结构简单、紧凑，不仅方便调节雾化室气溶胶出口与中心矩管的高度匹配，提高了雾化室的雾化效率，同时避免了装置的拆卸，实现有机相和水 相两种进样模式的在线切换。
本发明的技术方案在于：一种能够实现有机相样品和无机相样品两种进样模式的在线切换的ICP-AES/MS进样装置，包括一箱体，所述箱体内设有高度调节装置，所述高度调节装置的上方连接有箱式固定架，所述箱式固定架内设有雾化装置，所述雾化装置的上部连接有穿过固定架顶板及箱体顶板延伸至箱体外的气溶胶排出管，所述雾化装置底部设有穿过箱体侧壁延伸至箱体外的废液排出管，所述气溶胶排出管上部侧壁还连通有气体入管，所述气体入管上设有气体流速控制装置。
进一步的，所述箱体内还设有温度控制装置，温度控制装置经工控机分别实现对设于箱式固定架内壁的制冷模块和制热模块及设于箱体前侧前下端的散热器进行智能控制。
进一步的，所述高度调节装置包括与箱体底板相连接的升降台及设于升降台上的高度调节旋钮。
进一步的，所述雾化装置包括设于箱式固定架内的雾化室和设于雾化室内的U型管通道以及穿过雾化室侧壁与U型管通道一端口对接的雾化器，所述U型管通道与雾化器相配合的一端为进气端，U型管通道的另一端为出气端，所述U型管通道经其下方的支撑架与雾化室底部相连接。
进一步的，所述气体流速控制装置包括设于气体入管上的流量计、安全阀及电动阀门，所述气体入管经工控机分别实现对流量计、安全阀及电动阀门的智能控制。
进一步的，所述箱体前侧上端还设有控制面板，所述控制面板上设有温度控制面板及气体流速控制面板。
进一步的，所述温度控制面板上设有温度显示屏以及温度调节按钮，所述的气体流速控制面板上设有气体流速显示屏以及流速调节按钮。
进一步的，所述箱体旁侧面上还设有用于控制温度控制装置开启或关闭的第一电源开关以及用于控制气体流速控制装置开启或关闭的第二电源开关。
与现有技术相比较，本发明具有以下优点：该装置结构简单、紧凑，同时解决了雾化室气溶胶出口与中心矩管的高度匹配问题、雾化室的雾化效率问题等，实现有机相和水相两种进样模式的在线切换，免除装置拆卸等繁琐问题；本发明首先将雾化装置设计为雾化室内带有提高雾化效率的内置U型管通道，在雾化室气溶胶出口颈部增加加氧通道，实现氧气和雾化气溶胶均匀混合；其次将温度控制与气体流速控制装置进行集约，实现仪器一体化，有效利用空间；高度调节装置可实现本发明与各种品牌型号的ICP-AES/MS的匹配，克服高度差异问题。本发明可通过关闭温度控制和气体流速控制，实现水相样品的测试，无需 更换装置即可实现水相和有机相分析的切换，操作方便。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的图1的左视图；
图3为本发明的图1的右视图；
图4为本发明的图1的俯视图；
图5为本发明的雾化装置的示意图；
图6为本发明的图5的雾化器插入状态图的左视图；
图7为本发明的图5的雾化器插入状态图的俯视图；
图中：1-箱体 11-底板 12-箱体顶板 21-升降台 22-高度调节旋钮 3-箱式固定架 31-固定架顶板 41-气溶胶排出管 42-废液排出管 43-雾化室 44-U型管通道 441-进气端 442-出气端 45-雾化器 46-支撑架 51-气体入管 61-制冷模块 62-制热模块 63-散热器 7-控制面板 71-温度控制面板 711-温度显示屏 712-温度调节按钮 72-气体流速控制面板 721-气体流速显示屏 722-流速调节按钮 81-第一电源开关 82-第二电源开关。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下，但本发明并不限于此。
参考图1，图2，图3，图4，图5,图6及图7，一种能够实现有机相样品和无机相样品两种进样模式的在线切换的ICP-AES/MS进样装置，包括一箱体1，所述箱体内设有高度调节装置，所述高度调节装置的上方连接有用于固定支撑雾化装置的箱式固定架3，所述箱式固定架内设有雾化装置，所述雾化装置的上部连接有穿过固定架顶板31及箱体顶板12延伸至箱体外的气溶胶排出管41，为了将实验后的废水排除雾化室，所述雾化装置底部设有穿过箱体侧壁延伸至箱体外的废液排出管42，所述气溶胶排出管上部侧壁还连通有气体入管51，所述气体入管上设有气体流速控制装置。
因实验中有时温度跨度较大，以及进行有机进样时有低温需求，需对实验温度进行控制，因此箱体内还设有用于控制温度的温度控制装置，温度控制装置经工控机分别实现对设于箱式固定架内壁的制冷模块61和制热模块62及设于箱体前侧前下端的散热器63进行智能控制。
本实施例中，所述高度调节装置包括与箱体底板11相连接的升降台21及设于升降台上的高度调节旋钮22，通过旋转旋钮以调节升降台升或降。
本实施例中，所述雾化装置包括设于箱式固定架内的雾化室43和设于雾化室内的U型管通道44以及穿过雾化室侧壁与U型管通道一端口对接的雾化器45，所述U型管通道与雾化器相配合的一端为进气端441，U型管通道的另一端为出气端442，该U型管通道采用石英制成，同时该U型管通道有利于增加被雾化的液滴的运行通道长度，提高雾化效率，在使用时雾化器的出口与U型管的进气端刚好呈现相切状态。所述U型管通道经其下方的支撑架46与雾化室底部相连接。在本实施例中可将U型管通道纵向水平设置，同时设置一个穿过雾化室后侧壁与U型管通道进气端相对应的雾化器，所述U型管通道的进气端设于雾化器喷射出口前端，以利于并未雾化的液滴从进气端滴落。
本实施例中，为了充分控制气体流速，所述气体入管上设有测试气体流量的流量计、控制气体通断的安全阀及电动阀门，所述气体入管经工控机分别实现对流量计、安全阀及电动阀门的智能控制，从而控制气体的流速以满足实验要求。
本实施例中，所述箱体前侧上端还设有控制面板7，所述控制面板上设有温度控制面板71及气体流速控制面板72。
上述温度控制面板上设有温度显示屏711以及温度调节按钮712，方便对温度进行控制。所述的气体流速控制面板上设有气体流速显示屏721以及流速调节按钮722，以便实验员对气体流速进行监控。
本实施例中，所述箱体旁侧面上还设有用于控制温度控制装置开启或关闭的第一电源开关81以及用于控制气体流速控制装置开启或关闭的第二电源开关82；箱体前侧设有透明面板，以便观察雾化室的实验情况。
本装置的具体工作过程：通过调节升降台高度，以实现气溶胶排出管的出口与矩管相连接，将雾化器插入雾化室的U型管通道的雾化器插孔中，再将气体入管与氧气瓶相连接，即可实现仪器的组装。当进行有机相样品分析时，打开氧气瓶以及ICP-AES/MS免切换式有机进样装置的温度控制装置的电源开关和气体流速控制装置的电源开关，在温度控制面板的温度调节按钮上调节设置温度，通过气体流速控制装置上流速控制面板的流速调节按钮来调节设置氧气流速。当进行无机相样品分析时，则无需打开温度控制装置和气体流速控制装置的电源开关，使氧气气体入管封闭，其他则与安装此ICP-AES/MS免切换式有机进样装置前操作相同，无需拆除本装置，免除了拆除的繁琐工作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出不同形式的ICP-AES/MS进样装置并不需要创造性的劳动，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应 属本发明的涵盖范围。
Claims (6)
1.一种能够实现有机相样品和无机相样品两种进样模式的在线切换的ICP-AES/MS进样装置，包括一箱体，其特征在于，所述箱体内设有高度调节装置，所述高度调节装置的上方连接有箱式固定架，所述箱式固定架内设有雾化装置，所述雾化装置的上部连接有穿过固定架顶板及箱体顶板延伸至箱体外的气溶胶排出管，所述雾化装置底部设有穿过箱体侧壁延伸至箱体外的废液排出管，所述气溶胶排出管上部侧壁还连通有气体入管，所述气体入管上设有气体流速控制装置；所述箱体内还设有温度控制装置，温度控制装置经工控机分别实现对设于箱式固定架内壁的制冷模块和制热模块及设于箱体前侧前下端的散热器进行智能控制；所述雾化装置包括设于箱式固定架内的雾化室和设于雾化室内的U型管通道以及穿过雾化室侧壁与U型管通道一端口对接的雾化器，所述U型管通道与雾化器相配合的一端为进气端，U型管通道的另一端为出气端，所述U型管通道经其下方的支撑架与雾化室底部相连接。
2.根据权利要求1所述的一种能够实现有机相样品和无机相样品两种进样模式的在线切换的ICP-AES/MS进样装置，所述高度调节装置包括与箱体底板相连接的升降台及设于升降台上的高度调节旋钮。
3.根据权利要求1所述的一种能够实现有机相样品和无机相样品两种进样模式的在线切换的ICP-AES/MS进样装置，所述气体流速控制装置包括设于气体入管上的流量计、安全阀及电动阀门，所述气体入管经工控机分别实现对流量计、安全阀及电动阀门的智能控制。
4.根据权利要求1所述的一种能够实现有机相样品和无机相样品两种进样模式的在线切换的ICP-AES/MS进样装置，所述箱体前侧上端还设有控制面板，所述控制面板上设有温度控制面板及气体流速控制面板。
5.根据权利要求4所述的一种能够实现有机相样品和无机相样品两种进样模式的在线切换的ICP-AES/MS进样装置，所述温度控制面板上设有温度显示屏以及温度调节按钮，所述的气体流速控制面板上设有气体流速显示屏以及流速调节按钮。
6.根据权利要求1所述的一种能够实现有机相样品和无机相样品两种进样模式的在线切换的ICP-AES/MS进样装置，所述箱体旁侧面上还设有用于控制温度控制装置开启或关闭的第一电源开关以及用于控制气体流速控制装置开启或关闭的第二电源开关。
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