CN205826612U - 一种离子色谱淋洗液连续自动配置装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种离子色谱淋洗液连续自动配置装置，包括淋洗液母液罐、超纯水箱、干燥氮气装置、母液排气腔、纯水排气腔、母液定量泵、纯水定量泵、控制器以及混合输出液管，干燥氮气装置分别与淋洗液母液罐和超纯水箱连接，淋洗液母液罐、母液排气腔和母液定量泵依次连接，超纯水箱、纯水排气腔以及纯水定量泵依次连接，控制器用于控制母液定量泵和纯水定量泵的输出流量。本实用新型能提供连续的且能准确配置目标浓度的离子色谱淋洗液，能够在不间断、不干扰颗粒物化学组成在线监测仪正常运行的情况下，实现离子色谱淋洗液连续自动配置。

Description

一种离子色谱淋洗液连续自动配置装置

技术领域

本实用新型涉及一种淋洗液配置装置，具体涉及一种离子色谱淋洗液连续自动配置装置。

背景技术

大气气溶胶一直是大气环境研究的一个热点，研究表明：气溶胶是导致能见度退化、引起区域灰霾现象的主要原因，还会影响人体健康和地面太阳辐射。但是不同大小的颗粒物的化学组成、消光属性、辐射强迫能力与环境健康风险存在显著差异，其中化学组成对其各种效应起到关键作用。因此，对大气气溶胶化学组成的监测研究与污染控制显得非常重要。

传统的颗粒物化学组成的监测基于手工采样和离线分析进行。其中，水溶性无机离子采用离子色谱进行检测。总体而言，这种方法获得的数据时间分辨率较低，难以揭示颗粒物污染的形成机制和重要属性的动态演变特征。近年来，以离子色谱仪为检测装置的气态-气溶胶连续收集和分析系统逐渐发展和成熟，成为大气复合污染科研和综合防治的重要技术手段。但是，这些在线收集和分析系统的离子色谱仪中用到的淋洗液仍然为人工配置，存在的缺点有：(1)不同批次配置的淋洗液浓度存在差异，导致检测离子保留时间偏移，给数据批量处理带来不便。(2)在不间断仪器工作、更换或补充淋洗液时，容易引起空气进入淋洗液管路，从而进入离子色谱分析系统，导致柱压下降，影响其正常运行。(3)若采用一次配置较大量的淋洗液供补充使用的方式，那么，这些低浓度的溶液容易因为接触空气，而部分变质。(4)淋洗液配置作为仪器分析领域的专业性工作，对于操作人员的要求较高，并且耗费时间较长。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种离子色谱淋洗液连续自动配置装置。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：一种离子色谱淋洗液连续自动配置装置，其特征在于：包括淋洗液母液罐、超纯水箱、干燥氮气装置、母液排气腔、纯水排气腔、母液定量泵、纯水定量泵、控制器以及混合输出液管，干燥氮气装置分别与淋洗液母液罐和超纯水箱连接，淋洗液母液罐、母液排气腔和母液定量泵依次连接，超纯水箱、纯水排气腔以及纯水定量泵依次连接，母液排气腔和纯水排气腔均包括气腔以及排气阀，排气阀设置于气腔顶部，母液排气腔的气腔连通于淋洗液母液罐与母液定量泵之间，纯水排气腔的气腔通过管道连通于超纯水箱与纯水定量泵之间，气腔直径大于与气腔连接的管道的直径，母液定量泵和纯水定量泵输出口分别与混合输出液管入口连接；

控制器分别与母液定量泵和纯水定量泵连接，用于控制母液定量泵和纯水定量泵的输出流量。

优选的，还设置有纯水调控装置以及水位警报装置，纯水调控装置包括超纯水进水管、蠕动泵以及电动阀，淋洗液母液罐中设有母液液面感应器，超纯水箱中设有纯水液面感应器，超纯水进水管与超纯水箱连接，蠕动泵和电动阀依次设置在超纯水进水管上，蠕动泵以及电动阀分别与控制器连接，水位警报装置、母液液面感应器和纯水液面感应器分别与控制器连接；

控制器用于接收纯水液面感应器检测到的纯水液面值数据和母液液面感应器检测到的母液液面值数据，控制器根据接收到的纯水液面值数据，控制器控制蠕动泵和电动阀开启或关闭，以及根据接收到的母液液面值数据控制水位警报装置开启或关闭。

本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果：

1、本实用新型的淋洗液连续自动配置装置能提供连续的且能准确配置目标浓度的离子色谱淋洗液，能够在不间断、不干扰颗粒物化学组成在线监测仪正常运行的情况下，实现离子色谱淋洗液连续自动配置，有效解决了人工配置离子色谱淋洗液耗费大量人力以及可能导致仪器状态异常、数据中断等问题，提高了监测设备的稳定性和数据的可靠性，同时还简化了流程。

2、本实用新型的淋洗液连续自动配置装置还具有易于制造和使用的优点。

附图说明

图1是本实用新型的离子色谱淋洗液连续自动配置装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例一：

一种离子色谱淋洗液，所述离子色谱淋洗液为甲磺酸溶液，或KOH溶液，或碳酸钠和碳酸氢钠的混合液。

优选的，所述甲磺酸的目标浓度是20mMol/L。

优选的，所述KOH的浓度范围是5-50mMol/L。

优选的，所述碳酸钠和碳酸氢钠的浓度分别为3.5mMol/L和1.0mMol/L。

优选的，所述离子色谱淋洗液的溶剂为电阻率≥18MΩ的超纯水。

实施例二：

一种用于自动配制上述的离子色谱淋洗液的淋洗液连续自动配置装置，包括淋洗液母液罐1、超纯水箱2、干燥氮气装置3、母液排气腔、纯水排气腔、母液定量泵4、纯水定量泵5以及控制器6，干燥氮气装置分别与淋洗液母液罐和超纯水箱连接，淋洗液母液罐、母液排气腔和母液定量泵依次连接，超纯水箱、纯水排气腔以及纯水定量泵依次连接，母液排气腔和纯水排气腔均包括气腔7以及排气阀8，排气阀设置于气腔顶部，母液排气腔的气腔连通于淋洗液母液罐与母液定量泵之间，纯水排气腔的气腔通过管道连通于超纯水箱与纯水定量泵之间，气腔直径大于与气腔连接的管道的直径，控制器分别与母液定量泵与纯水定量泵连接，用于控制母液定量泵和纯水定量泵的输出流量。

优选的，还设置有纯水调控装置以及水位警报装置，纯水调控装置包括超纯水进水管9、蠕动泵10以及电动阀11，淋洗液母液罐中设有母液液面感应器12，超纯水箱中设有纯水液面感应器13，超纯水进水管与超纯水箱连接，蠕动泵和电动阀依次设置在超纯水进水管上，蠕动泵以及电动阀分别与控制器连接，水位警报装置、母液液面感应器和纯水液面感应器分别与控制器连接；

控制器用于接收纯水液面感应器检测到的纯水液面值数据和母液液面感应器检测到的母液液面值数据，控制器根据接收到的纯水液面值数据，控制器控制蠕动泵和电动阀开启或关闭，以及根据接收到的母液液面值数据控制水位警报装置开启或关闭。

本实用新型的工作过程及工作原理：将母液装入淋洗液母液罐中，控制器启动蠕动泵和打开电动阀将超纯水送入超纯水箱，所述母液为甲磺酸溶液，或KOH溶液，或碳酸钠和碳酸氢钠的混合液；

纯水液面感应器实时向控制器发送纯水液面值数据，控制器将接收到的纯水液面值数据与纯水液面设定值进行对比，当达到纯水液面设定值时，控制蠕动泵和电动阀关闭；

分别向淋洗液母液罐和超纯水箱中泵入高于大气压的干燥氮气；

控制器通过控制母液定量泵和纯水定量泵输出流量从而使母液和超纯水按比例输出后进行混合从而得到离子色谱淋洗液。

当需要等浓度离子色谱淋洗液时，步骤S3具体为：控制器根据输入参数：目标流速、目标浓度和母液浓度以及公式：目标流速×目标浓度÷母液浓度＝母液流速,(母液浓度－目标浓度)×目标流速÷母液浓度＝超纯水流速，得到母液流速和超纯水流速后，根据得到的母液流速和超纯水流速，控制母液定量泵和纯水定量泵输出流量从而使母液和超纯水按比例输出后进行混合从而得到等浓度离子色谱淋洗液。

当需要梯度浓度离子色谱淋洗液时，优选的，步骤S3具体为：控制器根据输入参数：母液浓度、目标流速、目标梯度浓度和各梯度浓度持续时间以及公式：第i梯度母液流速＝目标流速×第i目标梯度浓度÷母液浓度，第i梯度超纯水流速＝(母液浓度－第i目标梯度浓度)×目标流速÷母液浓度，其中，i≥1，且为自然数，得到各梯度母液流速和各梯度超纯水流速后，根据各梯度浓度持续时间及得到的各梯度母液流速和各梯度超纯水流速，控制各梯度的持续的时间、母液定量泵输出流量和纯水定量泵输出流量，从而使母液和超纯水按比例输出后进行混合，从而得到梯度浓度离子色谱淋洗液。

在使用过程中，如果纯水液面感应器检测到超纯水箱水位低于设定值时，控制器控制蠕动泵和电动阀开启，补充超纯水，当纯水液面感应器检测到超纯水箱水位上升到设定高度时，控制器控制蠕动泵和电动阀关闭，停止超纯水补给。

如果母液液面感应器检测到淋洗液母液罐液位低于设定值时，控制器控制水位警报装置开启，发出警报，提醒更换淋洗液母液罐。

母液排气腔顶部设有排气阀，在更换淋洗液母液罐时进入的空气可以通过母液排气腔的排气阀排出，避免空气污染母液和防止空气进入离子色谱淋洗液中。

纯水排气腔顶部设有排气阀，可将通过纯水定量泵进入到管路中的空气和进入到排气腔的空气排出，避免空气污染超纯水和防止空气进入离子色谱淋洗液中。

干燥氮气装置为淋洗液母液罐和超纯水箱分别提供略高于大气压的干燥氮气，干燥氮气充满于淋洗液母液罐和超纯水箱的液面以上的空间，防止空气进入导致母液变质或污染超纯水。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种离子色谱淋洗液连续自动配置装置，其特征在于：包括淋洗液母液罐、超纯水箱、干燥氮气装置、母液排气腔、纯水排气腔、母液定量泵、纯水定量泵、控制器以及混合输出液管，干燥氮气装置分别与淋洗液母液罐和超纯水箱连接，淋洗液母液罐、母液排气腔和母液定量泵依次连接，超纯水箱、纯水排气腔以及纯水定量泵依次连接，母液排气腔和纯水排气腔均包括气腔以及排气阀，排气阀设置于气腔顶部，母液排气腔的气腔连通于淋洗液母液罐与母液定量泵之间，纯水排气腔的气腔通过管道连通于超纯水箱与纯水定量泵之间，气腔直径大于与气腔连接的管道的直径，母液定量泵和纯水定量泵输出口分别与混合输出液管入口连接；

控制器分别与母液定量泵和纯水定量泵连接，用于控制母液定量泵和纯水定量泵的输出流量。

2.根据权利要求1所述的离子色谱淋洗液连续自动配置装置，其特征在于：还设置有纯水调控装置以及水位警报装置，纯水调控装置包括超纯水进水管、蠕动泵以及电动阀，淋洗液母液罐中设有母液液面感应器，超纯水箱中设有纯水液面感应器，超纯水进水管与超纯水箱连接，蠕动泵和电动阀依次设置在超纯水进水管上，蠕动泵以及电动阀分别与控制器连接，水位警报装置、母液液面感应器和纯水液面感应器分别与控制器连接；

控制器用于接收纯水液面感应器检测到的纯水液面值数据和母液液面感应器检测到的母液液面值数据，控制器根据接收到的纯水液面值数据，控制器控制蠕动泵和电动阀开启或关闭，以及根据接收到的母液液面值数据控制水位警报装置开启或关闭。