CN208902609U - 一种火焰光度计的采光装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种火焰光度计的采光装置，属于光线采集领域，旨在提供一种测量效率更高的火焰光度计采光装置，其技术方案要点是，包括燃烧器、光子检测器和显示设备，所述燃烧器的火焰处与光子检测器处于同一水平面上，所述光子检测器与显示设备电连接，所述燃烧器与光子检测器之间设有滤色盘，所述滤色盘中心处设有圆形的滤色区，所述滤色区内以滤色区中心为中心圆环式阵列嵌设有若干与滤色区内边沿相切的滤色片，所述光子检测器上与滤色区同一水平高度处设有若干独立的光子检测单元。本实用新型适用于光线采集。

Description

一种火焰光度计的采光装置

技术领域

本实用新型涉及火焰光度计，特别涉及一种火焰光度计的采光装置。

背景技术

火焰光度计是一种在众多行业中均有广泛应用的光谱分析仪器，火焰光度计采用的火焰光度法是发射光谱分析法中的一种，该方法将待测的试样溶液经稀释后通过雾化装置，雾化后的试样溶液被送入燃烧头处进行灼烧，雾化溶液中待测成分的原子被火焰的热能激发并产生电磁辐射。当原子的外层电子排布方式具有最低能级时，原子处于基态，当原子收到外界能量激发时，外层电子吸收外界能量而跃迁到更高的能级上，原子处于激发态。而被激发的电子非常不稳定，原子会以发射一个具有特定能量的光子的形式回到基态或是回到一个较低的激发态，处于不同激发态的原子发射的光子具有不同的光谱，不同的元素也具有自己的特定光谱。因此根据某一种元素谱线的出现，就可以判断该种元素的存在，谱线的测得参数与元素含量之间存在函数关系，通过预先对标准浓度溶液进行测量并绘制“溶液浓度-光谱强度”函数曲线，通过测量光谱强度即可反推待测溶液的浓度。溶液中一般会存在其他元素从而燃烧产生其他颜色的光谱对测量结果产生影响，因此需要设置滤光片对特征光谱进行过滤，分离特定元素的谱线。低浓度的溶液在雾化燃烧时，其自吸现象可忽略不计，使得溶液浓度-光谱强度之间的关系趋近于线性关系，因此溶液在燃烧前需要经过稀释。

公告号为CN201607277U的中国专利公开了一种一种火焰光度计，包括燃烧室，所述燃烧室包括燃烧室上部、燃烧室中部和燃烧室下部，在燃烧室中部的室壁上开有至少1个观察口和至少5个采样口，所述的采样口用于安装包括滤光片在内的光电转换模块。所述的采样口和观察口均正对所述燃烧室中部内的拟安装燃烧头的位置。本实用新型的结构简单，成本低，很好实现了火焰光度计的5种元素以上的同时检测功能。但是在实际使用过程中，燃烧光源的散度较大，使得各个采样口的检测精度大大下降，影响了检测效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种火焰光度计的采光装置，具有测量效率高的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种火焰光度计的采光装置，包括燃烧器、光子检测器和显示设备，所述燃烧器的火焰处与光子检测器处于同一水平面上，所述光子检测器与显示设备电连接，所述燃烧器与光子检测器之间设有滤色盘，所述滤色盘中心处设有圆形的滤色区，所述滤色区内以滤色区圆心为中心圆环式阵列嵌设有若干与滤色区内边沿相切的滤色片，所述光子检测器上与滤色区同一水平高度处设有若干独立的光子检测单元。

通过采用上述技术方案，燃烧器将待检测的雾化溶液点燃，燃烧产生的光线经过滤色区，滤色后的光线具有特定的光谱，特定光谱被光子检测器识别并比对后，可以得出所燃烧溶液中特定物质的元素浓度。滤色区中的滤色片可设置成能过滤不同光谱的滤色片，燃烧一次雾化溶液所产生的光线光谱最多能同时进行5种不同物质浓度的测定，若干独立的光子检测单元可对透过各滤色片的光谱进行独立测量，提高了测量效率，同时也较为节省测量空间。

进一步的，所述燃烧器与滤色盘之间设有透光板，所述透光板中心处设有圆形的并与滤色区处于同一水平高度的透光孔，所述透光孔的孔径为滤色区的1.5至2倍。

通过采用上述技术方案，透光孔的设置可使得到达滤色区的光线分布更加均匀。

进一步的，所述滤色盘与透光孔之间设有垂直于光路的凸透镜片，所述凸透镜片的位置设置为，使得经过透光孔的光线经凸透镜片汇聚后在滤色盘上形成与滤色区重合的光斑。

通过采用上述技术方案，凸透镜可使得经过透光孔的光线在滤色区上汇聚，使得光线更加集中，当燃烧的光线较弱时，凸透镜的设置可以有效的将测量结果放大使得特定光谱的信息更容易被光子检测器测量到。需要注意的是，凸透镜对光线的汇聚作用可能会使得光子检测器的测量结果产生偏差，因此在使用前需要用已知浓度溶液进行预测量，得出凸透镜对光线汇聚后的测量值与实际值之间的补正系数，或者作出测量值与实际值之间的对应图像关系，通过补正系数或图像关系来对待测溶液的实际浓度值进行反推，得到更加准确的测量结果。

进一步的，所述滤色盘靠近光子检测器一侧设有与滤色片连通的引光管，所述引光管水平设置并朝向光子检测器。

通过采用上述技术方案，引光管的设置可以使得经过滤色片的光线相互独立的传送到光子检测器上进行测量，减少光线在从滤色盘传递到光子检测器时由于光线发散而产生光线重叠从而影响检测结果的现象发生。

进一步的，所述燃烧器包括点火器和燃气喷头，所述燃气喷头连接有液化气源，所述液化气源与燃气喷头之间连接有燃气管，所述燃气管上设有燃气总阀和针型阀。

通过采用上述技术方案，燃气总阀可以对燃气的供给进行控制，燃气总阀打开后，通过调节针型阀可以对通入燃气的流量进行控制，从而调整燃烧火焰的大小以达到最合适的测量效果。

进一步的，所述液化气源与燃气管之间连通设置有燃气净化器。

通过采用上述技术方案，可以对通入的燃气进行预处理，净化燃气中对测量结果易产生影响的杂质，使得光子检测器的测量结果更加精准。

进一步的，所述燃气喷头处设有热敏感应器，所述热敏感应器与显示设备电连接。

通过采用上述技术方案，操作人员在设备外部可以根据热敏感应器传输到显示设备的温度信号来判断燃气是否被正常点燃，方便操作人员及时进行监控和检修。

进一步的，所述点火器端部设有电弧发生器，所述点火器连接有交流电源。

通过采用上述技术方案，电弧发生器与传统的电磁线圈生热引燃方式相比，电弧发生器引燃时产生的电磁波更少，不易影响火焰光度计内部仪器的正常实用，从而可以提高火焰光度计的测量精度和工作稳定性。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.通过滤色盘、引光管和光子检测单元的设置，能够起到对物质中的不同组分进行同时测定从而提高检测效率的效果；

2.通过透光板、滤色盘和凸透镜片的设置，能够起到使得光线聚集从而提高测量精度的效果；

3.通过燃气总阀、针形阀和燃气净化器的设置，能够起到的效果。

附图说明

图1是本实施例中火焰光度计采光装置的整体结构示意图，用于体现燃烧器、光子检测器、显示设备、滤色盘、透光板和凸透镜片之间的连接关系；

图2是图1中A部的放大示意图，用于体现滤色盘、滤色区、滤色片和引光管之间的连接关系。

图中，1、燃烧器；11、点火器；111、电弧发生器；12、燃气喷头；121、热敏感应器；13、液化气源；14、燃气管；141、燃气总阀；142、针型阀；15、燃气净化器；2、光子检测器；21、光子检测单元；3、显示设备；4、滤色盘；41、滤色区；411、滤色片；42、引光管；5、透光板；51、透光孔；6、凸透镜片。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例：一种火焰光度计的采光装置，如图1所示，包括燃烧器1、光子检测器2和显示设备3。所述燃烧器1包括点火器11和燃气喷头12，燃气喷头12连接有液化气源13，液化气源13与燃气喷头12之间设有燃气净化器15，燃气净化器15可以对通入的燃气进行预处理，减少燃气中对测量结果易产生影响的杂质，从而使得测量结果更加准确。液化气源13、燃气净化器15和燃气喷头12之间连通有燃气管14，燃气管14上设有燃气总阀141，燃气总阀141可以对燃气供给进行控制，燃气管14上位于燃气总阀141和燃气喷头12之间设有针型阀142，燃气总阀141打开后，通过调节针型阀142可以对通入燃气的流量进行控制，从而调节火焰的大小以达到最合适的燃烧和测量结果。点火器11的端部设有电弧发生器111，电弧发生器111与传统的电磁线圈生热引燃的方式相比，电弧发生器111引燃时产生的电磁波更少，从而不易对火焰光度计内部仪器的正常使用产生影响，从而可以提高火焰光度计的测量精度和工作稳定性。燃气喷头12处设有热敏感应器121，热敏感应器121与显示设备3电连接，操作人员根据显示设备3上接收到的热敏感应器121的温度信号判断燃气是否被正常点燃，方便操作人员及时进行监控和检修。

如图1所示，燃烧器1的火焰产生处与光子检测器2处于同一水平面上，从火焰产生处至光子检测器2之间依次设有透光板5、凸透镜片6和滤色盘4，透光板5中心处设有圆形的并与滤色盘4处于同一水平高度的透光孔51。滤色盘4中心处设有圆形的滤色区41（如图2所示），滤色区41内以滤色区41圆心为中心圆环式阵列嵌设有若干与滤色区41边沿相切的滤色片411（如图2所示）。滤色盘4靠近光子检测器2一侧设有与滤色片411对应连通的引光管42，引光管42水平设置并朝向光子检测器2设置。光子检测器2上与滤色区41同一水平高度处设有若干独立的光子检测单元21。

如图1所示，透光孔51的孔径为滤色区41孔径的1.5至2倍，本实施例中，透光孔51的孔径为滤色区41孔径的1.5倍，透光孔51的设置可以使得到达滤色区41的光线分布更加均匀。凸透镜片6在透光板5和滤色盘4之间的距离设置为，凸透镜片6能使得从透光孔51中透过的光线经凸透镜片6汇聚后在滤色盘4上形成与滤色区41重合的光斑。

具体实施过程：燃烧器1将待检测物质经稀释后的雾化溶液点燃，燃烧产生的光线经过滤色区41，经特定的滤色片411滤色后的光线仅含有特定光线的光谱，特定光线在引光管42内传递到光子检测器2上，引光管42的设置可以减少不同滤色片411之间的光线重叠，从而减少对光线测量结果的影响。光子检测器2上设有的若干光子检测单元21可以对透过各滤色片411的光谱进行独立测量，可以提高测量效率，同时也可以节省测量空间。

凸透镜可使得经过透光孔51的光线在滤色区41上汇聚，使得光线更加集中，当燃烧的光线较弱时，凸透镜片6的设置可以有效的将测量结果放大，使得特定光谱的信息更容易被光子检测器2测量到。需要注意的是，凸透镜对光线的汇聚作用可能会使得光子检测器2的测量结果产生偏差，因此在使用前需要用已知浓度溶液进行预测量，得出凸透镜对光线汇聚后的测量值与实际值之间的补正系数，或者作出测量值与实际值之间的对应图像关系，通过补正系数或图像关系来对待测溶液的实际浓度值进行反推，得到更加准确的测量结果。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种火焰光度计的采光装置，包括燃烧器(1)、光子检测器(2)和显示设备(3)，所述燃烧器(1)的火焰处与光子检测器(2)处于同一水平面上，所述光子检测器(2)与显示设备(3)电连接，其特征在于：所述燃烧器(1)与光子检测器(2)之间设有滤色盘(4)，所述滤色盘(4)中心处设有圆形的滤色区(41)，所述滤色区(41)内以滤色区(41)圆心为中心圆环式阵列嵌设有若干与滤色区(41)内边沿相切的滤色片(411)，所述光子检测器(2)上与滤色区(41)同一水平高度处设有若干独立的光子检测单元(21)。

2.根据权利要求1所述的一种火焰光度计的采光装置，其特征在于：所述燃烧器(1)与滤色盘(4)之间设有透光板(5)，所述透光板(5)中心处设有圆形的并与滤色区(41)处于同一水平高度的透光孔(51)，所述透光孔(51)的孔径为滤色区(41)的1.5至2倍。

3.根据权利要求2所述的一种火焰光度计的采光装置，其特征在于：所述滤色盘(4)与透光孔(51)之间设有垂直于光路的凸透镜片(6)，所述凸透镜片(6)的位置设置为，凸透镜片(6)使得经过透光孔(51)的光线经凸透镜片(6)汇聚后在滤色盘(4)上形成与滤色区(41)重合的光斑。

4.根据权利要求3所述的一种火焰光度计的采光装置，其特征在于：所述滤色盘(4)靠近光子检测器(2)一侧设有与滤色片(411)连通的引光管(42)，所述引光管(42)水平设置并朝向光子检测器(2)。

5.根据权利要求4所述的一种火焰光度计的采光装置，其特征在于：所述燃烧器(1)包括点火器(11)和燃气喷头(12)，所述燃气喷头(12)连接有液化气源(13)，所述液化气源(13)与燃气喷头(12)之间连接有燃气管(14)，所述燃气管(14)上设有燃气总阀(141)和针型阀(142)。

6.根据权利要求5所述的一种火焰光度计的采光装置，其特征在于：所述液化气源(13)与燃气管(14)之间连通设置有燃气净化器(15)。

7.根据权利要求6所述的一种火焰光度计的采光装置，其特征在于：所述燃气喷头(12)处设有热敏感应器(121)，所述热敏感应器(121)与显示设备(3)电连接。

8.根据权利要求7所述的一种火焰光度计的采光装置，其特征在于：所述点火器(11)端部设有电弧发生器(111)，所述点火器(11)连接有交流电源。