CN117309791B - 一种原子吸收分光光度计及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种原子吸收分光光度计及其使用方法，属于元素分析设备领域，包括光度计本体和设置于光度计本体底端的工作台，光度计本体包括沿光路依次设置的光源、原子化器、分光器和检测器，检测器与计算机相通讯，原子化器经毛细管与进样烧杯连通，进样烧杯设置于摇匀机构上；摇匀机构包括底端晃动单元和设置于底端晃动单元顶端的顶端定位单元，顶端定位单元上定位连接有多个进样烧杯。本发明采用上述原子吸收分光光度计及其使用方法，通过将进样烧杯放置于摇匀机构，操作简单，保证了进样的均匀性。

Description

一种原子吸收分光光度计及其使用方法

技术领域

本发明涉及元素分析设备技术领域，尤其涉及一种原子吸收分光光度计及其使用方法。

背景技术

原子吸收分光光度计又称原子吸收光谱仪，其是利用光源发出被测的特征光谱辐射，被经过原子化器后的样品蒸气中的待测元素基态原子所吸收，通过测定特征辐射被吸收的大小，来求出被测元素的含量。具体工作原理为：光源发出特征光谱辐射，经过原子化器室后，由分光系统得到单色光经过光电倍增管后到达检测器，终端电脑从检测器得到信号，进一步转化为数据进行处理，因为原子化器没有进样时，光通过原子化器时没有被吸收，透光率为100％，而当原子化器进样时，光通过原子化器时有一部分被吸收，透光率减小。根据朗伯-比尔定律，吸光度与样品浓度成正比，因此参照标准，根据吸光度可得出样品的浓度。

原子吸收分光光度计不仅能用火焰原子化法对多种金属元素进行微量(含量为ug/l)测定，还可对元素进行痕量检测(含量为ng/l)，由于其能够灵敏可靠地测定微量或痕量元素，故被广泛用于冶金、地质、采矿、石油、轻工、农业、医药、卫生、食品及环境监测等各个领域，而且在许多领域已作为标准分析方法。

现有的原子吸收分光光度计具有以下缺点：

1、测试时，需要依次向原子化器中通入纯化水、标准溶液、纯化水和待测溶液，且在通入前需要人工摇匀，操作较为繁琐，虽然目前存在使用工具进行摇匀的设置，比如CN202022280165.2公开的一种原子吸收分光光度计进样适配装置可知，现有虽然存在借助工具进行摇匀的设置，但是一次只能对一种样品进行摇匀，对当前样品摇匀后需要拆下试样瓶，更换其他试样后重复操作，操作依旧比较繁琐；

2、多固定于桌面上，且桌面高度不可调，故无法适配不同身高的实验人员；例如：由CN202020704326.3公开的一种原子吸收分光光度计；CN202320715933.3公开的一种灵敏度高的原子吸收分光光度计；CN202120008014.3公开的一种原子吸收分光光度计；可知，现有的原子吸收分光光度计的实验台为固定结构，虽然考虑人体高度，但是考虑的为平均身高，并未考虑过高或者过矮的实验人员使用的特例，使得过高或者过矮的实验人员使用不便；

3、需要目测原子化器的燃烧缝是否与光源对中，误差较大，虽然存在使用软件进行对中的设置，但是不适用于对软件操作不熟悉的实验人员使用。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种原子吸收分光光度计及其使用方法，通过将进样烧杯放置于摇匀机构，操作简单，保证了进样的均匀性。

为实现上述目的，本发明提供了一种原子吸收分光光度计，包括光度计本体和设置于光度计本体底端的工作台，光度计本体包括沿光路依次设置的光源、原子化器、分光器和检测器，检测器与计算机相通讯，原子化器经毛细管与进样烧杯连通，进样烧杯设置于摇匀机构上；

摇匀机构包括底端晃动单元和设置于底端晃动单元顶端的顶端定位单元，顶端定位单元上定位连接有多个进样烧杯。

优选的，底端晃动单元包括固定于工作台上的外框架、水平滑动设置于外框架内侧的内框架、竖向滑动设置于内框架内侧的滑动块、与滑动块转动连接的偏心凸轮、与偏心凸轮连接的晃动驱动电机，滑动块经连接杆与顶端定位单元的底端连接。

优选的，外框架内部左右两侧均经水平导杆分别与内框架外部左右两侧水平滑动连接，内框架内部上下两侧均经竖向导杆分别与滑动块上下两侧竖向滑动连接；

外框架与内框架之间的水平导杆上以及内框架与滑动块之间的竖向导杆上均套设有缓冲弹簧。

优选的，顶端定位单元包括与底端晃动单元连接的定位板以及对应进样烧杯的位置设置于定位板上的定位套，定位套内定位连接有进样烧杯；

进样烧杯的顶端经分支管连接汇总管，汇总管与毛细管连通；

分支管上设置有开关阀。

优选的，定位套包括固定于定位板上的固定弧形套和与固定弧形套对称设置的移动弧形套，固定弧形套的内侧开设有弧形滑道，弧形滑道与移动弧形套的两端滑动连接；

移动弧形套经滑动定位件与定位板水平滑动连接。

优选的，滑动定位件包括一端转动设置于移动弧形套背离固定弧形套一侧的第一调节螺杆，第一调节螺杆的另一端与定位板螺纹连接；

移动弧形套还经第一导向轴与定位板滑动连接。

优选的，工作台为升降结构，工作台包括顶端工作面、底端支撑面和设置于顶端工作面和底端支撑面之间的调高单元，调高单元包括垂直转动设置于顶端工作面与底端支撑面之间四角的连杆组件、垂直转动连接于同一侧的两个连杆组件之间的转动杆以及螺纹连接于两个转动杆之间的第二调节螺杆，第二调节螺杆的任一端穿出转动杆后经蜗轮蜗杆传动组件与升降驱动电机连接；

连杆组件包括顶端与顶端工作面垂直转动连接的顶端连杆以及顶端与顶端连杆的底端垂直转动连接的底端连杆，底端连杆的底端与底端支撑面垂直转动连接；

顶端连杆与底端连杆的转动连接处还与转动杆垂直转动连接。

优选的，原子化器底端设置有用于使得原子化器的燃烧缝与光源对中的对中调节机构，对中调节机构包括用于调整原子化器位置的调节单元和对应燃烧缝设置于调节单元上的对中单元。

优选的，调节单元包括设置于原子化器底端中间位置的调节螺套、一端与调节螺套螺纹连接的第三调节螺杆，第三调节螺杆的另一端与工作台螺纹连接；

调节单元还包括滑动设置于原子化器底端两侧的第二导向轴，第二导向轴设置于工作台上；

调节螺套与原子化器的燃烧缝对准；

对中单元包括一端与调节螺套垂直转动连接的L型转动杆和设置于L型转动杆另一端的对中圆板，对中圆板的圆心处设置有对中标志，对中标志与燃烧缝对准。

一种原子吸收分光光度计的使用方法，包括以下步骤：

S1、利用调高单元调整光度计本体的高度：

打开升降驱动电机，带动第二调节螺杆转动，推开或者拉进两个转动杆，进而带动连杆组件转动，调整顶端工作面和底端支撑面之间的高度，从而调整光度计本体的高度，直至光度计本体的高度与实验人员适配；

S2、试样准备：

分别将纯化水、标准溶液和待测溶液倒入不同的进样烧杯内，再将进样烧杯置于定位套内，转动第一调节螺杆，带动移动弧形套向靠近固定弧形套的方向移动，直至夹紧进样烧杯，使用分支管和汇总管连通进样烧杯和毛细管后，打开晃动驱动电机，晃动驱动电机带动偏心凸轮转动，进而带动滑动块在内框架内上下往复运动，同时带动内框架在外框架内水平往复运动，从而使得滑动块同时进行上下往复运动和水平往复运动，带动位于其上的定位单元上的进样烧杯晃动，达到摇匀的目的；

S3、打开电源和计算机开始实验：

首先打开盛放纯化水的进样烧杯对应的开关阀，向原子化器内喷入纯化水，避免结盐；而后关闭盛放纯化水的进样烧杯对应的开关阀，打开盛放标准溶液的进样烧杯对应的开关阀，校零；而后关闭盛放标准溶液的进样烧杯对应的开关阀，再次打开盛放纯化水的进样烧杯对应的开关阀，清洗原子化器，最后打开盛放待测溶液的进样烧杯对应的开关阀和光源，进行测试。

本发明具有以下有益效果：

1、通过将进样烧杯放置于摇匀机构，一次操作即可实现全部摇匀，操作简单，保证了进样的均匀性；

2、通过设置调节单元，可根据实验人员高度调整工作台的高度，适应不同身高的实验人员操作；

3、通过设置对中调节机构，提高了光线与原子化器的对中精度，且机械式的对中设置，方便了对软件操作不熟练的实验人员使用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的一种原子吸收分光光度计的原理图；

图2为本发明的一种原子吸收分光光度计的底端晃动单元的原理图；

图3为本发明的一种原子吸收分光光度计的定位套的结构示意图；

图4为本发明的一种原子吸收分光光度计的主视图。

其中：1、光源；2、原子化器；3、对中调节机构；31、第三调节螺杆；32、第二导向轴；33、L型转动杆；4、分光器；5、检测器；6、计算机；7、顶端定位单元；71、汇总管；72、分支管；73、开关阀；74、定位套；741、移动弧形套；742、固定弧形套；743、第一调节螺杆；744、第一导向轴；75、定位板；8、底端晃动单元；81、连接杆；82、偏心凸轮；83、滑动块；84、内框架；85、外框架；86、水平导杆；87、竖向导杆；88、缓冲弹簧；9、进样烧杯；10、毛细管；11、工作台；111、自锁轮；112、顶端工作面；113、顶端连杆；114、转动杆；115、第二调节螺杆；116、底端连杆；117、底端支撑面；118、升降驱动电机；119、蜗轮蜗杆传动组件。

具体实施方式

为了使本发明实施例公开的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本发明实施例，并不用于限定本发明实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

需要说明的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-图4所示，一种原子吸收分光光度计，包括光度计本体和设置于光度计本体底端的工作台11，光度计本体包括沿光路依次设置的光源1、原子化器2、分光器4和检测器5，检测器5与计算机6相通讯，原子化器2经毛细管10与进样烧杯9连通，进样烧杯9设置于摇匀机构上；摇匀机构包括底端晃动单元8和设置于底端晃动单元8顶端的顶端定位单元7，顶端定位单元7上定位连接有多个进样烧杯9。

其中，底端晃动单元8包括固定于工作台11上的外框架85、水平滑动设置于外框架85内侧的内框架84、竖向滑动设置于内框架84内侧的滑动块83、与滑动块83转动连接的偏心凸轮82、与偏心凸轮82连接的晃动驱动电机，滑动块83经连接杆81与顶端定位单元7的底端连接。

优选的，外框架85内部左右两侧均经水平导杆86分别与内框架84外部左右两侧水平滑动连接，内框架84内部上下两侧均经竖向导杆87分别与滑动块83上下两侧竖向滑动连接；外框架85与内框架84之间的水平导杆86上以及内框架84与滑动块83之间的竖向导杆87上均套设有缓冲弹簧88。

优选的，顶端定位单元7包括与底端晃动单元8连接的定位板75以及对应进样烧杯9的位置设置于定位板75上的定位套74，定位套74内定位连接有进样烧杯9；进样烧杯9的顶端经分支管72连接汇总管71，汇总管71与毛细管10连通；分支管72上设置有开关阀73。

优选的，定位套74包括固定于定位板75上的固定弧形套742和与固定弧形套742对称设置的移动弧形套741，固定弧形套742的内侧开设有弧形滑道，弧形滑道与移动弧形套741的两端滑动连接；移动弧形套741经滑动定位件与定位板75水平滑动连接。

优选的，滑动定位件包括一端转动设置于移动弧形套741背离固定弧形套742一侧的第一调节螺杆743，第一调节螺杆743的另一端与定位板75螺纹连接；移动弧形套741还经第一导向轴744与定位板75滑动连接。

本实施例中的固定弧形套742为半弧结构，移动弧形套741为优弧结构，移动弧形套741的两端均伸入固定弧形套742内部，移动弧形套741伸入固定弧形套742内部的一端固定有防脱板。且固定弧形套742接触进样烧杯9的一侧以及移动弧形套741接触进样烧杯9的一侧均粘附有防磨损胶垫。

优选的，工作台11为升降结构，工作台11包括顶端工作面112、底端支撑面117和设置于顶端工作面112和底端支撑面117之间的调高单元，调高单元包括垂直转动设置于顶端工作面112与底端支撑面之间四角的连杆组件、垂直转动连接于同一侧的两个连杆组件之间的转动杆114以及螺纹连接于两个转动杆114之间的第二调节螺杆115，第二调节螺杆115的任一端穿出转动杆114后经蜗轮蜗杆传动组件119与升降驱动电机118连接；连杆组件包括顶端与顶端工作面112垂直转动连接的顶端连杆113以及顶端与顶端连杆113的底端垂直转动连接的底端连杆116，底端连杆116的底端与底端支撑面117垂直转动连接；顶端连杆113与底端连杆116的转动连接处还与转动杆114垂直转动连接。

即顶端工作面112的四角均垂直转动连接有顶端连杆113的顶端，底端支撑面117的顶端四角均垂直转动连接有底端连杆116的底端，四角的底端连杆116的顶端分别与对应四角的顶端连杆113底端垂直转动连接。

本实施例中通过在升降驱动电机118和第二调节螺杆115之间设置蜗轮蜗杆传动组件119，利用蜗轮蜗杆传动组件119的自锁功能，使得到位后自锁，定位顶端工作面112的位置。

本实施例中的底端支撑面117的底端四角均转动设置有自锁轮111，便于移动光度计本体。

优选的，原子化器2底端设置有用于使得原子化器2的燃烧缝与光源1对中的对中调节机构3，对中调节机构3包括用于调整原子化器2位置的调节单元和对应燃烧缝设置于调节单元上的对中单元。

其中，调节单元包括设置于原子化器2底端中间位置的调节螺套、一端与调节螺套螺纹连接的第三调节螺杆31，第三调节螺杆31的另一端与工作台11螺纹连接；调节单元还包括滑动设置于原子化器2底端两侧的第二导向轴32，第二导向轴32设置于工作台11上；调节螺套与原子化器2的燃烧缝对准；对中单元包括一端与调节螺套垂直转动连接的L型转动杆33和设置于L型转动杆33另一端的对中圆板，对中圆板的圆心处设置有对中标志，对中标志与燃烧缝对准。

本实施例中的L型转动杆33包括横向伸缩杆和纵向伸缩杆，横向伸缩杆的外壁上设置有凹槽，凹槽上经弹簧设置有定位凸起，调节螺套上且对应燃烧缝的位置设置有定位槽，使得当L型转动杆33转动至纵向伸缩杆与燃烧缝对准时，定位凸起卡住定位槽，定位当前位置，打开光源1，伸长纵向伸缩杆，使得光源1发出的光线与对中标志位于同一水平线上，查看此时光线是否与对中标志对准，若是则表示对中，若否则转动第三调节螺杆31调整原子化器2的水平位置，直至光线与对中标志对准，缩短纵向伸缩杆，而后向下转动纵向调节杆，直至纵向调节杆贴合工作台11，而后缩短横向伸缩杆，使得纵向伸缩杆缩入原子化器2与工作台11之间，避免影响正常实验的进行。

一种原子吸收分光光度计的使用方法，包括以下步骤：

S1、利用调高单元调整光度计本体的高度：

打开升降驱动电机，带动第二调节螺杆115转动，推开或者拉进两个转动杆114，进而带动连杆组件转动，调整顶端工作面112和底端支撑面117之间的高度，从而调整光度计本体的高度，直至光度计本体的高度与实验人员适配；

S2、试样准备：

分别将纯化水、标准溶液和待测溶液倒入不同的进样烧杯9内，再将进样烧杯9置于定位套74内，转动第一调节螺杆743，带动移动弧形套741向靠近固定弧形套742的方向移动，直至夹紧进样烧杯9，使用分支管72和汇总管71连通进样烧杯9和毛细管10后，打开晃动驱动电机，晃动驱动电机带动偏心凸轮82转动，进而带动滑动块83在内框架84内上下往复运动，同时带动内框架84在外框架85内水平往复运动，从而使得滑动块83同时进行上下往复运动和水平往复运动，带动位于其上的定位单元上的进样烧杯9晃动，达到摇匀的目的；

S3、打开电源和计算机6开始实验：

首先打开盛放纯化水的进样烧杯9对应的开关阀73，向原子化器2内喷入纯化水，避免结盐；而后关闭盛放纯化水的进样烧杯9对应的开关阀73，打开盛放标准溶液的进样烧杯9对应的开关阀73，校零；而后关闭盛放标准溶液的进样烧杯9对应的开关阀73，再次打开盛放纯化水的进样烧杯9对应的开关阀73，清洗原子化器2，最后打开盛放待测溶液的进样烧杯9对应的开关阀73和光源1，进行测试。

因此，本发明采用上述原子吸收分光光度计及其使用方法，通过将进样烧杯放置于摇匀机构，操作简单，保证了进样的均匀性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种原子吸收分光光度计，包括光度计本体和设置于光度计本体底端的工作台，光度计本体包括沿光路依次设置的光源、原子化器、分光器和检测器，检测器与计算机相通讯，其特征在于：原子化器经毛细管与进样烧杯连通，进样烧杯设置于摇匀机构上；

摇匀机构包括底端晃动单元和设置于底端晃动单元顶端的顶端定位单元，顶端定位单元上定位连接有多个进样烧杯；

底端晃动单元包括固定于工作台上的外框架、水平滑动设置于外框架内侧的内框架、竖向滑动设置于内框架内侧的滑动块、与滑动块转动连接的偏心凸轮、与偏心凸轮连接的晃动驱动电机，滑动块经连接杆与顶端定位单元的底端连接；

外框架内部左右两侧均经水平导杆分别与内框架外部左右两侧水平滑动连接，内框架内部上下两侧均经竖向导杆分别与滑动块上下两侧竖向滑动连接；

外框架与内框架之间的水平导杆上以及内框架与滑动块之间的竖向导杆上均套设有缓冲弹簧；

顶端定位单元包括与底端晃动单元连接的定位板以及对应进样烧杯的位置设置于定位板上的定位套，定位套内定位连接有进样烧杯；

进样烧杯的顶端经分支管连接汇总管，汇总管与毛细管连通；

分支管上设置有开关阀；

定位套包括固定于定位板上的固定弧形套和与固定弧形套对称设置的移动弧形套，固定弧形套的内侧开设有弧形滑道，弧形滑道与移动弧形套的两端滑动连接；

移动弧形套经滑动定位件与定位板水平滑动连接；

滑动定位件包括一端转动设置于移动弧形套背离固定弧形套一侧的第一调节螺杆，第一调节螺杆的另一端与定位板螺纹连接；

移动弧形套还经第一导向轴与定位板滑动连接。

2.根据权利要求1所述的一种原子吸收分光光度计，其特征在于：工作台为升降结构，工作台包括顶端工作面、底端支撑面和设置于顶端工作面和底端支撑面之间的调高单元，调高单元包括垂直转动设置于顶端工作面与底端支撑面之间四角的连杆组件、垂直转动连接于同一侧的两个连杆组件之间的转动杆以及螺纹连接于两个转动杆之间的第二调节螺杆，第二调节螺杆的任一端穿出转动杆后经蜗轮蜗杆传动组件与升降驱动电机连接；

连杆组件包括顶端与顶端工作面垂直转动连接的顶端连杆以及顶端与顶端连杆的底端垂直转动连接的底端连杆，底端连杆的底端与底端支撑面垂直转动连接；

顶端连杆与底端连杆的转动连接处还与转动杆垂直转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种原子吸收分光光度计，其特征在于：原子化器底端设置有用于使得原子化器的燃烧缝与光源对中的对中调节机构，对中调节机构包括用于调整原子化器位置的调节单元和对应燃烧缝设置于调节单元上的对中单元。

4.根据权利要求3所述的一种原子吸收分光光度计，其特征在于：调节单元包括设置于原子化器底端中间位置的调节螺套、一端与调节螺套螺纹连接的第三调节螺杆，第三调节螺杆的另一端与工作台螺纹连接；

调节单元还包括滑动设置于原子化器底端两侧的第二导向轴，第二导向轴设置于工作台上；

调节螺套与原子化器的燃烧缝对准；

对中单元包括一端与调节螺套垂直转动连接的L型转动杆和设置于L型转动杆另一端的对中圆板，对中圆板的圆心处设置有对中标志，对中标志与燃烧缝对准。

5.如上述权利要求4所述的一种原子吸收分光光度计的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、利用调高单元调整光度计本体的高度：

打开升降驱动电机，带动第二调节螺杆转动，推开或者拉进两个转动杆，进而带动连杆组件转动，调整顶端工作面和底端支撑面之间的高度，从而调整光度计本体的高度，直至光度计本体的高度与实验人员适配；

S2、试样准备：

分别将纯化水、标准溶液和待测溶液倒入不同的进样烧杯内，再将进样烧杯置于定位套内，转动第一调节螺杆，带动移动弧形套向靠近固定弧形套的方向移动，直至夹紧进样烧杯，使用分支管和汇总管连通进样烧杯和毛细管后，打开晃动驱动电机，晃动驱动电机带动偏心凸轮转动，进而带动滑动块在内框架内上下往复运动，同时带动内框架在外框架内水平往复运动，从而使得滑动块同时进行上下往复运动和水平往复运动，带动位于其上的定位单元上的进样烧杯晃动，达到摇匀的目的；

S3、打开电源和计算机开始实验：

首先打开盛放纯化水的进样烧杯对应的开关阀，向原子化器内喷入纯化水，避免结盐；而后关闭盛放纯化水的进样烧杯对应的开关阀，打开盛放标准溶液的进样烧杯对应的开关阀，校零；而后关闭盛放标准溶液的进样烧杯对应的开关阀，再次打开盛放纯化水的进样烧杯对应的开关阀，清洗原子化器，最后打开盛放待测溶液的进样烧杯对应的开关阀和光源，进行测试。