CN203037562U - 一种元素分析系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种元素分析系统，包括用于对待测物质进行前期燃烧处理的燃烧组件和用于进行元素分析的分析组件，所述燃烧组件包括按照工序顺序连通的气源、炉膛和混气罐，所述混气罐与所述分析组件气路连通，还包括背景气体处理组件和连通阀，所述背景气体处理组件包括能够去除水汽以及二氧化碳气体的净化管，所述净化管与所述气源连通，并通过所述连通阀与所述分析组件气路连通。本实用新型通过其结构设计将助燃气体分成两路气体，一路通过净化管净化，净化后的气体经检测单元后得到空白电压值；另一路助燃气体参与燃烧，形成测试气体，测试气体经过检测单元得到测量电压，不含测试样时，就能够得到空白试验的响应值，提高测试结果的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及元素分析技术领域，更具体地说，特别涉及一种元素分析系统。
背景技术
一种元素分析系统，用于测试物质中碳、氢、氧、氮、硫五种元素，该元素分析系统采用红外法、热导法或者红外-热导法联测对元素进行测定。氢元素以燃烧后的产物H2O进行测定，碳元素以燃烧后的产物CO2进行测定，助燃气体根据需要采用高纯的氧气，例如采用纯度为99.999%的氧气。如没有条件则采用普通氧气，其纯度只有99.5%。在不同纯度的氧气里面均包含有水份和二氧化碳，氧气纯度不同含量大小也不同。做样品测试时，氧气中包含的水份和二氧化碳与样品燃烧产生的水份和二氧化碳混合叠加在一起，对元素测定结果产生影响。因此，在进行元素测定前需要对氧气中的背景气体（水蒸气以及二氧化碳气体）进行扣除，通常上述扣除实现称之为空白试验，其目的为得到空白值。
目前的元素分析系统，以红外法为例，红外法以朗伯-比尔定律为依据对元素进行测定。朗伯-比尔定律数学表达式为A=lg(1/T)=Kbc，其中A为吸光度，T为透射比，是透射光强度比上入射光强度K为摩尔吸收系数。它与吸收物质的性质及入射光的波长λ有关。c为吸光物质的浓度b为吸收层厚度。朗伯-比尔定律的物理意义是当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时，其吸光度A与吸光物质的浓度c及吸收层厚。
在以红外法进行元素分析试验时，需要加载空白电压，空白电压除以测量电压再取对数与被测气体的浓度成比例。此类元素分析系统对燃烧产生的气体采取了先收集再测量的方法，即样品在高温炉膛和助燃气体的助燃下快速燃烧，燃烧产生的气体全部收集到一个初始体积为零的混气罐，混气罐有一活塞，在气体收集过程中，活塞往上移动直至到顶。燃烧结束后停止收集气体，混气罐开始混匀气体，之后通过取一部分气体进入红外池去检测，完成测量过程。
目前，整个现有技术中提供的元素分析系统无法得到真正的空白值，其原因为：在做空白试验时，空白电压的读取是在钢瓶压缩气体不断吹扫下得到的稳定值，测量电压由于不含测试样品，其响应也是储气装置中压缩的气体吹扫下得到的值。空白电压以及试验电压的响应都含有气体中的水份和二氧化碳，使得空白试验无法得到压缩气体中的空白值，导致元素测定结果的可信度较低。
综上所述，如何提高元素分析系统元素测定结果的可信度，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题为提供一种元素分析系统，该元素分析系统通过其结构设计，能够提高元素测定结果的可信度。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种元素分析系统，包括用于对待测物质进行前期燃烧处理的燃烧组件和用于进行元素分析的分析组件，所述燃烧组件包括按照工序顺序连通的气源、炉膛和混气罐，所述混气罐与所述分析组件气路连通，
还包括背景气体处理组件和连通阀，所述背景气体处理组件包括能够去除水汽以及二氧化碳气体的净化管，所述净化管与所述气源连通，并通过所述连通阀与所述分析组件气路连通。
优选地，所述连通阀为六通定量阀，所述六通定量阀具有第一气路和第二气路，所述第一气路与所述第二气路在六通定量阀阀切换前后均与所述分析组件连通；所述混气罐通过所述第一气路与所述分析组件连通，所述净化管通过所述第二气路与所述分析组件连通。
优选地，本实用新型还包括定量环，所述定量环与所述混气罐连通，所述混气罐通过所述定量环与所述第一气路连通。
优选地，所述炉膛与所述混气罐之间还设置有具有气体净化功能的过滤器。
优选地，本实用新型还包括稳压阀，所述净化管通过所述稳压阀与所述连通阀气路连通。
本实用新型提供了一种元素分析系统，用于对物质的元素组成成分进行测定，包括用于对待测物质进行前期燃烧处理的燃烧组件和用于进行元素分析的分析组件，燃烧组件包括按照工序顺序连通的气源、炉膛和混气罐，混气罐与分析组件气路连通。燃烧组件包括气源、炉膛和混气罐，气源能够提供助燃气体，保证待测物质充分燃烧；炉膛能够为待测物质的燃烧提供燃烧场所；混气罐则用于装载待测物质燃烧时产生的测试用气体。混气罐与分析组件气路连通，能够将测试用气体输送至分析组件中，从而测出待测物质中的元素组成。
本实用新型提供的元素分析系统还包括背景气体处理组件和连通阀，背景气体处理组件包括能够去除水汽以及二氧化碳气体的净化管，净化管与气源连通，并通过连通阀与分析组件气路连通。背景气体处理组件设置有净化管，能够快速将气源提供的助燃气体进行净化得到净化助燃气体，避免助燃气体中含有水汽以及二氧化碳气体的情况出现。净化管与气源连通，并通过连通阀与分析组件气路连通，在对测试气体进行检测前，分析组件始终处于净化助燃气体的吹扫环境中，得到空白电压值。
本实用新型提供的元素分析系统采用同一气源或两种气源，通过其结构设计将助燃气体分成两路气体，一路或一种通过净化管净化，净化后的气体经检测单元后得到空白电压值；另一路或一种助燃气体参与燃烧，形成测试气体，测试气体经过检测单元得到测量电压，不含测试样时，就能够得到空白试验的响应值，提高测试结果的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一种实施例中元素分析系统的结构示意图；
图1中部件名称与附图标记的对应关系为：
气源1；炉膛2；混气罐3；净化管4；连通阀5；定量环6；过滤器7。
具体实施方式
本实用新型的核心为提供一种元素分析系统，该元素分析系统将助燃气体分成两路工作，其中一路通过净化得到准确的空白值，另一路则参与燃烧，得到试验电压值，通过该结构设计，能够避免助燃气体中存在的水蒸气以及二氧化碳气体对试验结果的影响，提高了元素测定结果的可信度。
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
请参考图1，图1为本实用新型一种实施例中元素分析系统的结构示意图。
本实用新型提供了一种元素分析系统，用于对物质的元素组成成分进行测定，包括用于对待测物质进行前期燃烧处理的燃烧组件和用于进行元素分析的分析组件，燃烧组件包括按照工序顺序连通的气源1、炉膛2和混气罐3，混气罐3与分析组件气路连通。
分析组件采用红外线元素分析装置，红外线元素分析装置进行元素分析的原理采用了朗伯-比尔定律，能够对碳元素的燃烧产物二氧化碳以及氢元素的燃烧产物水等进行测定。
燃烧组件能够对待测物质进行燃烧，燃烧过程中生成的燃烧产物，通过对燃烧产物的分析，能够对待测物质的组成元素进行测定。
燃烧组件具体包括气源1、炉膛2和混气罐3，气源1能够提供助燃气体，保证待测物质充分燃烧；炉膛2能够为待测物质的燃烧提供燃烧场所；混气罐3则用于装载待测物质燃烧时产生的测试用气体。混气罐3与分析组件气路连通，能够将测试用气体输送至分析组件中，从而测出待测物质中的元素组成。
本实用新型提供的元素分析系统还包括背景气体处理组件和连通阀5，背景气体处理组件包括能够去除水汽以及二氧化碳气体的净化管4，净化管4与气源1连通，并通过连通阀5与分析组件气路连通。
背景气体处理组件设置有净化管4，能够快速将气源1提供的助燃气体进行净化得到净化助燃气体，避免助燃气体中含有水汽以及二氧化碳气体的情况出现。
净化管4与气源1连通，并通过连通阀5与分析组件气路连通，在对测试气体进行检测前，分析组件始终处于净化助燃气体的吹扫环境中，得到空白电压值。
本实用新型提供的元素分析系统采用同一气源1，通过其结构设计将助燃气体分成两路气体，一路通过净化管4净化，净化后的气体经检测单元后得到空白电压值；另一路助燃气体参与燃烧，形成测试气体，测试气体经过检测单元得到测量电压，如此能够得到空白试验的响应值，提高测试结果的可靠性。
具体地，连通阀5为六通定量阀，六通定量阀具有第一气路和第二气路，第一气路与第二气路在定量阀切换前后均与分析组件连通；混气罐3通过第一气路与分析组件连通，净化管4通过第二气路与分析组件连通。
第一气路第二气路能够实现切换，能够分别导通净化管4-分析组件气路或者是混气罐3-分析组件气路，实现空白电压值以及测量电压的获取。
具体地，在本实施例中，元素分析系统还包括定量环6，定量环6与混气罐3连通，混气罐3通过定量环6与第一气路连通。定量环6的容积较小，定量环6与混气罐3相连通，混气罐3中的气体能够存储于定量环6中，第一气路导通后，定量环6中的气体进入分析组件。该结构设计能够得到含水分和二氧化碳的测量电压，由于定量环6体积小，能够极大程度地降低测试气体中带入的灰尘，避免了分析组件污染快的问题。
在本实用新型中，炉膛2与混气罐3之间还设置有具有气体净化功能的过滤器7。设置有过滤器7能够将待测物质燃烧时产生的灰烬？进行过滤。设置有过滤器7能够有效降低灰尘进入到分析组件中的情况发生，如此既能够避免分析组件的污染，又能够提高测试结果的可靠性（避免了灰尘的对红外线测试的影响）。
具体地，元素分析系统还包括稳压阀，净化管4通过稳压阀与连通阀5气路连通。
稳压阀(又名减压稳压阀),减压阀是采用控制阀体内的启闭件的开度来调节介质的流量，将介质的压力降低，同时借助阀后压力的作用调节启闭件的开度，使阀后压力保持在一定范围内，在进口压力不断变化的情况下，保持出口压力在设定的范围内，保护其后的生活生产器具。
设置有稳压阀，能够将净化后的助燃气体稳定地吹入到分析组件中，避免由于气流不稳而引起的空白电压值测量不稳定的情况发生。
以上对本实用新型所提供的一种元素分析系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
Claims (5)
1.一种元素分析系统，包括用于对待测物质进行前期燃烧处理的燃烧组件和用于进行元素分析的分析组件，所述燃烧组件包括按照工序顺序连通的气源（1）、炉膛（2）和混气罐（3），所述混气罐（3）与所述分析组件气路连通，其特征在于，
还包括背景气体处理组件和连通阀（5），所述背景气体处理组件包括能够去除水汽以及二氧化碳气体的净化管（4），所述净化管（4）与所述气源（1）连通，并通过所述连通阀（5）与所述分析组件气路连通。
2.根据权利要求1所述的元素分析系统，其特征在于，所述连通阀（5）为六通定量阀，所述六通定量阀具有第一气路和第二气路，所述第一气路与所述第二气路在六通定量阀切换前后均与所述分析组件连通；所述混气罐（3）通过所述第一气路与所述分析组件连通，所述净化管（4）通过所述第二气路与所述分析组件连通。
3.根据权利要求2所述的元素分析系统，其特征在于，还包括定量环（6），所述定量环（6）与所述混气罐（3）连通，所述混气罐（3）通过所述定量环（6）与所述第一气路连通。
4.根据权利要求3所述的元素分析系统，其特征在于，所述炉膛（2）与所述混气罐（3）之间还设置有具有气体净化功能的过滤器（7）。
5.根据权利要求1至4任一项所述的元素分析系统，其特征在于，还包括稳压阀，所述净化管（4）通过所述稳压阀与所述连通阀（5）气路连通。
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|---|---|---|---|---|
| CN103033473A (zh) * | 2012-12-20 | 2013-04-10 | 长沙开元仪器股份有限公司 | 一种元素分析系统 |
| CN104459016A (zh) * | 2014-09-25 | 2015-03-25 | 长沙开元仪器股份有限公司 | 一种元素测试仪 |
| CN112505237A (zh) * | 2020-11-03 | 2021-03-16 | 广西电网有限责任公司玉林供电局 | 一种基于气路结构装置的零部件材料元素分析方法 |
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2012
- 2012-12-20 CN CN 201220711131 patent/CN203037562U/zh not_active Withdrawn - After Issue
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