CN206095947U - 一种电感耦合等离子体发射光谱仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于分析化学设备领域。目的是提供一种可免拆卸清洗、便于养护的电感耦合等离子体发射光谱仪。该光谱仪包括进样系统、光源系统、分光系统和检测系统；所述进样系统包括蠕动泵、雾化器和雾化室。所述光源系统包括RF高频发生器、等离子矩管和气路系统。所述气路系统包括多通阀和连接管道；所述连接管道包括多根进口管和一根出口管，出口管与多通阀之间设有流量计；所述多根进口管分别连有清洗液瓶和氩气瓶，连接氩气瓶的进口管内设有加热丝。本实用新型通过利用和改造传输氩气的气路系统，使其具备输送清洗液的功能，这样使雾化器和等离子矩管得到及时的清洗和养护，可有效延长其使用寿命，有利于节约检测成本。

Description

一种电感耦合等离子体发射光谱仪

技术领域

本实用新型属于分析化学设备领域，具体涉及一种电感耦合等离子体发射光谱仪。

背景技术

电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-AES）作为一种精密的原子发射光谱仪器在物质分析方面得到了广泛的应用，可用于测定各种可溶于酸（如盐酸、硝酸、氢氟酸等）的物质的常量、微量和痕量分析。仪器具有高效、抗干扰性强、自动化程度高、操作简便、稳定可靠、测试范围广、分析速度快、检出限低等特点，在稀土、地质、冶金、化工、环保、临床医药、石油制品、半导体、食品、生物样品、刑事科学、农业研究等各个领域均有应用。

电感耦合等离子体发射光谱仪使用方便，但造价也同样昂贵，在该设备中，雾化器和矩管都是非常精密、重要的部件，需要很好的维护。通常情况下，雾化器和矩管都需要定期清理，特别是测定高盐溶液后，雾化器的顶部、矩管喷嘴都会积有盐分，造成气溶胶通道不畅，常常反映出来的是测定强度下降，仪器反射功率升高等。矩管上积尘或积炭都会影响点燃等离子体焰炬和保持稳定，因此要及时清洗，保持进样系统及矩管的清洁。但在清洗时，工作人员需要将其拆卸下来，不仅操作复杂，而且极容易对部件造成损害，这样会增加部件的更换频率，增加用户单位的检测成本。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种可免拆卸清洗、便于养护的电感耦合等离子体发射光谱仪。

为实现上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种电感耦合等离子体发射光谱仪，包括进样系统、光源系统、分光系统和检测系统；所述进样系统包括蠕动泵、雾化器和雾化室，所述雾化器上连有进样管和进气管，进样管经蠕动泵与进样口连接，雾化器与雾化室相通，且雾化器的底部高于雾化室的底部；所述雾化室的底部连有排液管，顶部连有送样管，所述排液管和进样管上分别设有排液阀和进样阀；

所述光源系统包括RF高频发生器、等离子矩管和气路系统，所述等离子矩管为底部封闭、顶部开放的三层同心石英管结构，包括外管、内管和中心管；所述外管侧壁靠近底部位置连有第一支管，内管侧壁靠近底部位置连有第二支管，所述中心管穿过底部与送样管连接，且等离子矩管的底部高于雾化室；

所述气路系统包括多通阀和连接管道；所述连接管道包括多根进口管和一根出口管，所述多通阀的一侧与多根进口管的一端相连，另一侧与出口管的一端相连；所述出口管的另一端分别与进气管、第一支管和第二支管相连，且第一支管和第二支管的水平高度均高于进气管，出口管与多通阀之间设有流量计；所述多根进口管的另一端分别连有清洗液瓶和氩气瓶，且与清洗液瓶连接的进口管经蠕动泵与多通阀相连，连接氩气瓶的进口管内设有加热丝。

优选的：所述第二支管上设有第一阀门，进气管上设有第二阀门。

优选的：所述的清洗液瓶设置三个。

优选的：所述的多根进口管、出口管、进气管、第一支管和第二支管均为超高分子量聚乙烯管道。

本实用新型具有以下有益效果：通过利用和改造传输氩气的气路系统，使其具备输送清洗液的功能，在每次检测完成后，工作人员可以直接控制多通阀，使管道与清洗液瓶连通，向雾化器、雾化室和等离子矩管中通入清洗液，不需要对雾化器和等离子矩管进行拆卸就能实现清洗。这样不仅能减少工作人员的操作步骤，避免其在拆卸过程中对雾化器和等离子矩管造成不可修复的损伤，还能使雾化器和等离子矩管得到及时的清洗和养护，可有效延长其使用寿命，减少用户单位更换次数，有利于节约检测成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

一种电感耦合等离子体发射光谱仪，包括进样系统、光源系统、分光系统和检测系统。如图1所示，所述进样系统包括蠕动泵22、雾化器1和雾化室2，所述雾化器1上连有进样管4和进气管3，进样管4经蠕动泵22连接与进样系统连接，雾化器1与雾化室2相通，且雾化器1的底部高于雾化室2的底部。样品从进样管4通入雾化器1，氩气从进气管3通入雾化器1，雾化器1将液态样品转化成细雾状喷入雾化室2。所述雾化室2的底部连有排液管5，顶部连有送样管6，样品进入雾化室2后较大的雾滴被滤出，从排液管5流出，细雾状样品从送样管6进入等离子矩管。所述排液管5和进样管4上分别设有排液阀7和进样阀8。

如图1所示，所述光源系统包括RF高频发生器、等离子矩管和气路系统，所述等离子矩管为底部封闭、顶部开放的三层同心石英管结构，包括外管9、内管10和中心管11。在进行检测时，外管9通入冷却气氩气，使等离子体离开外侧石英管内壁，以避免其烧毁石英管；内管10通入氩气用于维持等离子体；中心管11内为试样气溶胶通道，试样气溶胶从雾化室2经送样管6进入中心管。所述外管9侧壁靠近底部位置连有第一支管12，内管10侧壁靠近底部位置连有第二支管13，所述中心管11穿过底部与送样管6连接，且等离子矩管的底部高于雾化室2。等离子矩管和雾化器1的底部均高于雾化室2，这样可以在仪器清洗完成后，将清洗液由排液管5排出。

为了达到免拆卸清洗的目的，所述气路系统包括多通阀14和连接管道，如图1所示，所述连接管道包括多根进口管16和一根出口管15，所述多通阀14的一侧与多根进口管16的一端相连，另一侧与出口管15的一端相连。通过控制多通阀14选择不同的进口管16，在进行检测时，将连通氩气的进口管16与出口管15连接，在检测完成后进行清洗时，将连通清洗液的进口管16与出口管15连接。所述出口管15的另一端分别与进气管3、第一支管12和第二支管13相连，且第一支管12和第二支管13的水平高度均高于进气管3，这样在清洗完成后，就可以使清洗液通过各个管道流向水平位置最低的雾化室2，并由雾化室2底部的排液管5排出。出口管15与多通阀14之间设有流量计17，在设备出厂前，先根据其内部件的容积，计算出在清洗时能容纳的清洗液体积，并设定当流量计的读数达到该体积时，停止通入清洗液。

所述多根进口管16的另一端分别连有清洗液瓶19和氩气瓶18，且与清洗液瓶19连接的进口管16经蠕动泵22与多通阀14相连，连接氩气瓶18的进口管内设有加热丝，清洗时，洗液在蠕动泵的作用下进入仪器内。进一步的，所述的清洗液瓶19设置三个，清洗液瓶19中可分别盛装酸水、去离子水和无水乙醇，在进行清洗时，先关闭排液阀7和进样阀8，控制多通阀14将装有酸水的清洗液瓶19与出口管15连通，所述稀酸可以是稀盐酸，或者所述稀酸是稀盐酸和稀硝酸按体积比为1:1混合后的溶液，这样清洗的更彻底。

通入洗液时，按照流量计17的指示，使雾化器1、雾化室2、等离子体矩管以及各个管道内都充满酸性溶液且保证溶液不会从等离子体矩管的顶端溢出。半个小时后，打开排液阀7将酸性溶液排出，然后关闭排液阀7，再调整多通阀14使装有去离子水的清洗液瓶19与出口管15连通，用去离子水清洗雾化器1和等离子矩管2-3次。再调整多通阀14，用无水乙醇冲刷仪器管壁内部，清洗后的去离子水以及无水乙醇均从水平高度最低的排液阀7排出。最后，排液阀7和进样阀8均处于打开状态，将多通阀14调回原处，使氩气瓶18与出口管15连通，并启动加热丝，使加热后的氩气进入管道内，对仪器内部进行烘干，完成清洗过程。

由于等离子矩管的管口更容易积累盐分，因此更好的实施方式是：所述第二支管13上设有第一阀门20，进气管3上设有第二阀门21。这样在清洗前先将所有阀门关闭，多通阀14连接装有酸水的清洗液瓶19，酸水经出口管15和第一支管12进入等离子矩管的外管9内，然后从内管10的管口溢出，对内管10的管口进行充分清洗。接下来打开第一阀门20，酸水经出口管15和第二支管13进入等离子矩管的内管10，并从中心管11的管口溢出，经送样管6进入雾化室2，待中心管11的管口冲洗干净后，打开第二阀门21，使酸水充满雾化器1、雾化室2和等离子矩管。浸泡半个小时后，打开排液阀7，使酸水排出。按照上述顺序用去离子水冲洗2-3次，再用无水乙醇冲洗，最后用加热后的氩气烘干。

为了提高仪器的耐用性，所述的多根进口管16、出口管15、进气管3、第一支管12和第二支管13均为超高分子量聚乙烯管道，超高分子量聚乙烯管道不仅耐酸耐腐蚀，而且具有抗冲击性和耐磨性，可以适应多次清洗，进一步延长仪器的使用寿命。

Claims (4)

1.一种电感耦合等离子体发射光谱仪，包括进样系统、光源系统、分光系统和检测系统，其特征在于：所述进样系统包括蠕动泵（22）、雾化器（1）和雾化室（2），所述雾化器（1）上连有进样管（4）和进气管（3），进样管（4）经蠕动泵（22）与进样口连接，雾化器（1）与雾化室（2）相通，且雾化器（1）的底部高于雾化室（2）的底部；所述雾化室（2）的底部连有排液管（5），顶部连有送样管（6），所述排液管（5）和进样管（4）上分别设有排液阀（7）和进样阀（8）；

所述光源系统包括RF高频发生器、等离子矩管和气路系统，所述等离子矩管为底部封闭、顶部开放的三层同心石英管结构，包括外管（9）、内管（10）和中心管（11）；所述外管（9）侧壁靠近底部位置连有第一支管（12），内管（10）侧壁靠近底部位置连有第二支管（13），所述中心管（11）穿过底部与送样管（6）连接，且等离子矩管的底部高于雾化室（2）；

所述气路系统包括多通阀（14）和连接管道；所述连接管道包括多根进口管（16）和一根出口管（15），所述多通阀（14）的一侧与多根进口管（16）的一端相连，另一侧与出口管（15）的一端相连；所述出口管（15）的另一端分别与进气管（3）、第一支管（12）和第二支管（13）相连，且第一支管（12）和第二支管（13）的水平高度均高于进气管（3），出口管（15）与多通阀（14）之间设有流量计（17）；所述多根进口管（16）的另一端分别连有清洗液瓶（19）和氩气瓶（18），且与清洗液瓶（19）连接的进口管（16）经蠕动泵（22）与多通阀（14）相连，连接氩气瓶（18）的进口管（16）内设有加热丝。

2.根据权利要求1所述的电感耦合等离子体发射光谱仪，其特征在于：所述第二支管（13）上设有第一阀门（20），进气管（3）上设有第二阀门（21）。

3.根据权利要求1所述的电感耦合等离子体发射光谱仪，其特征在于：所述的清洗液瓶（19）设置三个。

4.根据权利要求1所述的电感耦合等离子体发射光谱仪，其特征在于：所述的多根进口管（16）、出口管（15）、进气管（3）、第一支管（12）和第二支管（13）均为超高分子量聚乙烯管道。