CN202033291U - 能够实现恒压恒流蒸气发生反应的液体驱动进样装置 - Google Patents

Abstract

一种能够实现恒压恒流蒸气发生反应的液体驱动进样装置，其储液罐分别通过连接管路与第一电磁阀、电磁阀模块、压力传感器、液位传感器和第二电磁阀连接；与第一电磁阀的进液口连接的管路置于载液杯中，第一电磁阀的出液口与储液罐的进液口连接；电磁阀模块的A端与抽气泵连接，电磁阀模块的B端与气源连接，电磁阀模块的C端与消声器连接，电磁阀模块的D端与储液罐连接；压力传感器与储液罐通过管路连接；液位传感器与储液罐直接密封连接；第二电磁阀的进液口与储液罐的出液口连接，第二电磁阀的出液口与蒸气发生反应模块连接。本实用新型能够有效改善整机系统分析信号的重复性，提高其自动化和集成化程度，具有较好的应用和推广价值。

Description

能够实现恒压恒流蒸气发生反应的液体驱动进样装置

技术领域

本实用新型涉及一种液体驱动进样装置，尤其涉及一种能够实现恒压恒流蒸气发生反应的液体驱动进样装置。

背景技术

蒸气发生或氢化物发生反应通过在线化学反应将待测元素由溶液中的离子状态转化为蒸气状态，一般为原子蒸气(汞蒸气)和气态化合物(氢化物和其它未知的气态物质)进入原子化器。蒸气发生或氢化物发生反应的理论进样率可达百分之百，且待测元素的样品基体通过气液分离后，没有进入原子化器，有效地去除了样品基体干扰对测量结果的影响。蒸气发生进样是原子光谱仪器最为高效的进样手段，尤其是用在非色散原子荧光仪器上，具有无可比拟的优势。

目前蒸气发生进样技术普遍采用的液体驱动手段是多通道蠕动泵、双注射泵或单注射泵和蠕动泵配合使用。中国专利号为98208328.9，名为“用于原子荧光光度计的断续流动装置”和中国专利号为00236070.5，名为“多级气液分离连续流动-间歇进样气体发生装置”的专利均采用蠕动泵作为蒸气发生反应的液体驱动手段；中国专利号为01274858.7，名为“用于原子荧光光谱仪的顺序注射进样装置”和中国专利号为200920106310.6，名为“双泵双阀双气路顺序注射蒸气发生进样系统”的专利均采用注射泵作为蒸气发生反应的液体驱动手段；中国专利号为200720170040.6，名为“一种断续注射进样装置”的专利采用蠕动泵和注射泵结合作为蒸气发生反应的液体驱动手段。上述液体驱动手段在蒸气发生反应过程中，虽然能够达到恒流液体驱动，但是无法做到恒压驱动，导致流路系统压力出现波动，进而影响到生成的气态物质和氢气传输的稳定性，因此在蒸气发生反应过程中会引起原子荧光氩氢火焰的波动，进而导致原子化效率的变化，在测试结果上表现为较差数据的重复性。

中国专利号为94200449.3，名为“气压式自动定量加液装置”的专利介绍了一种采用气压推动液体定量加液的装置，该装置采用压力读出示数较差的减压表指示系统压力，当系统压力轻微变化时，减压表示数并不能变化，但是系统压力的轻微变化就会影响排液的流量的变化；该装置不能够自动添加溶液，不能够自动探测液位高度，且无法实现系统压力的实时调整，造成了使用上的不便，同时影响了仪器运行的稳定，因此系统可靠性、集成度和自动化程度均不能满足需求。

发明内容

本实用新型的目的在于解决上述气压驱动液体进样系统的可靠性、集成度和自动化程度，依靠气体在储液罐中对液体施加恒定可控的压力，通过精确控制储液罐的压力和排液时间来驱动液体以恒压、恒流、定量的方式参与在线蒸气发生反应，有效解决了单纯依靠传统蠕动泵和注射泵进样系统因为蒸气发生反应带来的压力波动对火焰稳定性及分析数据稳定性的影响。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种能够实现恒压恒流蒸气发生反应的液体驱动进样装置，包括储液罐、气源、载液杯、第一电磁阀、抽气泵、电磁阀模块、消声器、压力传感器、液位传感器和第二电磁阀，其中，

所述储液罐分别通过连接管路与所述第一电磁阀、所述电磁阀模块、所述压力传感器、所述液位传感器和所述第二电磁阀连接；

与所述第一电磁阀的进液口连接的管路置于所述载液杯中，所述第一电磁阀的出液口与所述储液罐的进液口连接；

所述电磁阀模块的A端与所述抽气泵连接，所述电磁阀模块的B端与所述气源连接，所述电磁阀模块的C端与所述消声器连接，所述电磁阀模块的D端与所述储液罐连接；

所述压力传感器与所述储液罐通过管路连接；

所述液位传感器与所述储液罐直接密封连接；

所述第二电磁阀的进液口与所述储液罐的出液口连接，所述第二电磁阀的出液口与蒸气发生反应模块连接。

实施时，所述第一电磁阀与所述第二电磁阀为两位两通防腐性液体电磁阀。

实施时，所述压力传感器的压力探测范围为0.01MPa至1Mpa。

实施时，所述液位传感器安装于所述储液罐的上方、下方或侧面。

实施时，所述液位传感器的液位探测范围为5mm至500mm。

本实用新型的有益效果在于：该装置吸液、排液、系统压力精确控制和液位探测均无需人工参与，具有极高的集成度和自动化程度，基本对气体没有小孩，无需蠕动泵和注射泵等大功率器件，有效降低了系统功耗和成本。该装置尤其适用于基于蒸气发生或氢化物发生进样系统的分析仪器，如原子荧光光谱仪或用于原子光谱类仪器的氢化物发生器等，能够有效改善整机系统分析信号的重复性，提高其自动化和集成化程度，具有较好的应用和推广价值。

附图说明

图1是本实用新型所述的能够实现恒压恒流蒸气发生反应的液体驱动进样装置的结构图；

图2是本实用新型所述的能够实现恒压恒流蒸气发生反应的液体驱动进样装置的吸液状态流路示意图；

图3是本实用新型所述的能够实现恒压恒流蒸气发生反应的液体驱动进样装置的排液状态流路示意图一；

图4是本实用新型所述的能够实现恒压恒流蒸气发生反应的液体驱动进样装置的排液状态流路示意图二。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型所述的能够实现恒压恒流蒸气发生反应的液体驱动进样装置，包括储液罐3、气源1、载液杯2、电磁阀7、抽气泵8、电磁阀模块9、消声器10、压力传感器11、液位传感器12和电磁阀13，其中，

储液罐3通过连接管路与电磁阀7、电磁阀模块9、压力传感器11、液位传感器12和电磁阀13连接；

与电磁阀7的进液口连接的管路置于载液杯2中，电磁阀7的出液口与储液罐3的进液口4连接；

电磁阀模块9的A端与抽气泵8连接，电磁阀模块9的B端与气源1连接，电磁阀模块9的C端与消声器10连接，电磁阀模块9的D端与储液罐3连接；

压力传感器11与储液罐3通过管路连接；

液位传感器12与储液罐3直接密封连接；

电磁阀13的进液口与储液罐3的出液口6连接，电磁阀13的出液口与蒸气发生反应模块连接。

实施时，所述电磁阀7与所述电磁阀13可以为两位两通防腐性液体电磁阀。

实施时，所述压力传感器11的压力探测范围为0.01MPa至1Mpa。

实施时，所述液位传感器12可以安装于所述储液罐3的上方、下方或侧面。

实施时，所述液位传感器12的液位探测范围为5mm至500mm。

实施时，所述储液罐3底部的导通所述出液口6的U型通道5的高度低于所述储液罐的液位下限。

在工作时，储液罐3自动吸液过程(流路示意图如图2所示)如下：

(1)电磁阀7打开、电磁阀13关闭，电磁阀模块9的AD通道打开，电磁阀模块9的其他通道关闭；

(2)由抽气泵9对密闭的储液罐3抽气，产生负压，大气压将载液杯2中的溶液压入储液罐3；

(3)液位传感器12实时监测储液罐3的液位高度，达到液位上限时，系统停止补充溶液。

储液罐3的常规排液方式(流路示意图如图3所示)如下：

(1)电磁阀7关闭、电磁阀13打开，电磁阀模块9的BD通道打开，电磁阀模块9的其他通道关闭；

(2)气源对密闭的储液罐3注入气体，产生正压，压力传感器11实时监测压力；

(3)储液罐3中的压力达到既定值后，电磁阀模块9的BD通道断开；

(4)电磁阀13打开，储液罐3向蒸气发生反应模块注入溶液；

(5)关闭电磁阀13即可停止向蒸气发生反应模块注入溶液；

(6)当储液罐3中的压力超过既定值时，电磁阀模块9的CD通道打开，多余气体通过消声器10排出，对储液罐3泄压，使其中的压力达到既定值；

(7)当储液罐3中的压力低于既定值时，电磁阀模块9的BD通道打开，气源对储液罐3注入气体，使其中的压力达到既定值。

储液罐3的另外一种排液方式(流路示意图如图4所示)如下：

(1)去除气源1，电磁阀7关闭、电磁阀13打开，去除电磁阀模块9的B端口，打开AD通道，CD通道关闭；

(2)抽气泵8反向工作，对密闭的储液罐3注入空气，产生正压，压力传感器11实时监测压力；

(3)储液罐3中的压力达到既定值后，电磁阀模块9的AD通道断开；

(4)电磁阀13打开，储液罐3向蒸气发生反应模块注入溶液；

(5)关闭电磁阀13即可停止向蒸气发生反应模块注入溶液；

(6)当储液罐3中的压力超过既定值时，电磁阀模块9的CD通道打开，多余气体通过消声器10排出，对储液罐3泄压，使其中的压力达到既定值；

(7)当储液罐3中的压力低于既定值时，电磁阀模块9的AD通道打开，抽气泵8对储液罐3注入气体，使其中的压力达到既定值。

排液过程中缺液时，系统自动补充溶液；加液过程中，溶液超出既定的液位上限后，系统自动停止补液。

本实用新型所述的能够实现恒压恒流蒸气发生反应的液体驱动进样装置，采用高精度数字压力传感器，通过系统精确控制压力变化范围小于10Pa，能够获得极佳的流量重复精度；采用高精度液位传感器，实时监测液位高度变化，排液过程中缺液时，系统自动补充溶液；加液过程中，溶液超出既定的液位上限后，系统自动停止补液。储液罐采用非金属材质，以避免溶液对其产生腐蚀，其导通出液口的底部U型通道的高度低于储液罐的液位下限，以达到彻底排液的目的。

本实用新型依靠气体在储液罐中对液体施加恒定可控的压力，通过控制储液罐的压力和排液时间来驱动液体以恒压、恒流、定量的方式参与在线蒸气发生发应，有效解决了单纯依靠传统蠕动泵和注射泵进样系统因为蒸气发生反应带来的压力波动对火焰稳定性及分析数据可靠性的影响。该装置吸液、排液、系统压力控制和液位探测均无需人工参与，集成度和自动化程度高，基本对气体没有消耗，无需蠕动泵和注射泵等大功率器件，有效降低了系统功耗和成本。该装置尤其适用于使用蒸气发生或氢化物发生技术作为进样手段的分析仪器，如原子荧光光谱仪或用于原子光谱类仪器的氢化物发生器等，能够有效改善整机系统分析信号的重复性，提高其自动化和集成化程度，具有较好的应用和推广价值。

以上所述实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部分进行的改变和等同变换都应包含在本发明技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种能够实现恒压恒流蒸气发生反应的液体驱动进样装置，其特征在于，包括储液罐、气源、载液杯、第一电磁阀、抽气泵、电磁阀模块、消声器、压力传感器、液位传感器和第二电磁阀，其中，

所述储液罐分别通过连接管路与所述第一电磁阀、所述电磁阀模块、所述压力传感器、所述液位传感器和所述第二电磁阀连接；

与所述第一电磁阀的进液口连接的管路置于所述载液杯中，所述第一电磁阀的出液口与所述储液罐的进液口连接；

所述电磁阀模块的A端与所述抽气泵连接，所述电磁阀模块的B端与所述气源连接，所述电磁阀模块的C端与所述消声器连接，所述电磁阀模块的D端与所述储液罐连接；

所述压力传感器与所述储液罐通过管路连接；

所述液位传感器与所述储液罐直接密封连接；

所述第二电磁阀的进液口与所述储液罐的出液口连接，所述第二电磁阀的出液口与蒸气发生反应模块连接。

2.如权利要求1所述的能够实现恒压恒流蒸气发生反应的液体驱动进样装置，其特征在于，所述第一电磁阀与所述第二电磁阀为两位两通防腐性液体电磁阀。

3.如权利要求1或2所述的能够实现恒压恒流蒸气发生反应的液体驱动进样装置，其特征在于，所述压力传感器的压力探测范围为0.01MPa至1Mpa。

4.如权利要求3所述的能够实现恒压恒流蒸气发生反应的液体驱动进样装置，其特征在于，所述液位传感器安装于所述储液罐的上方、下方或侧面。

5.如权利要求4所述的能够实现恒压恒流蒸气发生反应的液体驱动进样装置，其特征在于，所述液位传感器的液位探测范围为5mm至500mm。

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