CN85108152A - 流体流量调节装置 - Google Patents

Abstract

一种调节火焰原子吸收分光光度计的可燃气体的装置包括一条主通道和一条次要通道。连接在主通道中的第一号阀用于调节其中流体流速。第一号节流装置连接在主通道中。次要通道包括一个压力响应流体流量调节阀、一条连接在主通道上的控制联接通道、连接在次要通道上的第二号节流装置。流量调节阀可在第一节流装置节流时随主通道中流体压力和在第二号节流装置节流时随次要通道中流体压力动作来控制流经次要通道中的流体流量。

Description

本发明涉及流体流量调节装置，特别适用于在次要通道中供给直接与主通道中流体流速有关的流体流速;尤其适用于火焰原子吸收分光光度计中的可燃气体调节。

原子吸收分光仪是以吸收测量特定元素的特征响应光谱线放射的光束来获得该元素的原始试样溶液中的浓度的测量值。目前，最常用的一种使元素原子化来吸收测量的方法是将待测定元素的液体试样溶液引入气体燃烧器中。在气体燃烧器中使溶液的液滴蒸发，最终使元素原子化，以便在装置的发射光束的路径中形成大量原子状态的待测定元素。从线性发射光源如空心阴极放电管产生的试样光束向着穿过燃烧处发射，试样光束包含待测定元素的响应光谱线。试样光束中的待测定元素吸收着该元素的特征响应光谱线，此呈现光束射向单色器，从此再射向检测器，用以测量待测定元素吸收试样光束的响应线的程度。此吸收程度表示试样物质中待测定元素的量值。

对于这种原子吸收分光光度计来说，为了获得最佳的测量结果，要产生具有足够高温度的火焰。对某些元素来说，最好采用乙炔气作为燃料，采用一氧化二氮（N₂O）作为乙炔气燃烧的氧气来源。为了做到安全起燃，乙炔气起燃时必需采用空气作为氧气来源。在乙炔气火焰点燃且稳定之后，再转为一氧化二氮供氧。

然而，自空气转换成一氧化二氮时，为了保持合适的可燃气体与氧化剂的比率，必需基本上增加一倍的乙炔气流量。也就是说，要求通过可燃气体和氧化剂管线上的各自的阀门来仔细地调节它们之间的比率;并且希望自空气转换成一氧化二氮以及乙炔气流量增加一倍时避免不利地改变对混合气体的调节。至今，在自空气转换成一氧化二氮过程中，保持可燃气体和氧化剂的混合已成为一个难题。

因此，本发明的一个重要的目的在于提供一种可燃气体流量调节装置，它能以二种取决于氧气来源是空气还是一氧化二氮的不同速度，切实可行地供给业经控制的燃料流速。

本发明的另一个目的在于提供一种流体流动装置。在该装置中，次要通道中的流体随主通道中的流速而变动。

本发明的别的目的及其优点将由以下叙述和附图予以说明。

本发明是这样实现的：本发明的一种流体流量调节装置包括一条用于输送受压力流体的共源联接通道;以及用于接受来自所说的共源联接通道的流体的一条主通道和一条次要通道;一只第一号阀连接在所说的主通道中，用于调节主通道中的流体流速;一只第一号节流装置连接在所说的共源联接通道与所说的第一号阀之间的所说的主通道之中;所说的次要通道包括一个对流体流量压力敏感的调节装置，串接在次要通道中，还有一个与所说的第一号节流装置和所说的第一号阀之间的所说的主通道相连的控制联接通道;第二号节流装置连接在所说的共源联接通道与所说的流量调节装置之间的所说的次要通道中;所说的第一号节流装置和第二号节流装置中的每个装置均可在分别通过所说的主通道和所说的次要通道测量流体流量时，随液体的流量有效地提供压降;所说的流量调节装置在所说的第一号节流装置节流时可有效地反应出所说的主通道中的流体压力而在所说的第二号节流装置节流时又可有效地反应出所说的次要通道中的流体的压力，以便通过所说的次要通道控制流体流量以及通过所说的第二号节流装置控制合成压降，来保持与流经所说的主通道的液体流量有关的预定值上。

附图的简要说明：

图1所示为本发明的一种装置的示意图。该装置用于把可燃气体和供氧气体供给原子吸收分光光度计。

参照图1，一种流体流量调节装置包括一条用于输送受压力流体的共源联接通道10，例如来自乙炔气容器12的乙炔。接受来自共源联接通道10的流体而连接的有一条流体流动主通道14和一条流体流动的次要通道16。主通道14包括一个第一号阀17，用于控制主通道中的流体流速。主通道还包括一个第一号节流装置18，连接在共源联接通道10和第一号阀17之间的主通道中。

次要通道16包括一个第二号节流装置20和一个串接的流量调节阀22。流量调节阀22包括一个控制联接通道24，接在第一号节流装置18和第一号阀17之间的主通道14上。次要通道最好还包括一个截流阀26，位于流量调节阀22的下游，它还可置于次要通道中的任何地方。主通道和次要通道的下游端最好能与公共输出联接通道28相连。

假定截流阀26是打开的，那么节流装置18和20以及流体的流量调节阀22均会动作，使次要通道16中的流速保持在与主通道14中流速有关的预定数值上。在一个最佳实施例中，次要通道中的流速保持在大体上等于主通道14中流速的速度上。为了达到这一目的，节流装置18和20是大体上相同的，对流量节流大体上相等，这样，对流量产生相等的压降。流量调节阀22可反应出节流装置18和22的下游端上的压力（所提供的压力在这两个节流装置分别节流时降低），以控制次要通道16中的流量维持在与主通道14中流经的流量大体上相等的流量。

为了实现这一目的，流量调节阀22包括一块内隔板30，由橡胶或橡胶状材料组成（以下通称为“橡胶状”）。隔板置于室32中，通过入口34与通向主通道14的联接通道24相通。入口34沿内壁35延伸。隔板的下侧通过入口36在通向节流装置20的下游端的联接通道38与次要通道相通。入口36沿壁37延伸。隔板30基本上置于壁37的对面。如果联接通道24上的主通道14中压力超过在联接通道38上的次要通道16中的压力，则室32中的合成压力使隔板30变平，盖住入口36，阻止次要通道16中液体流动。然而，如果在联接通道上主通道中和联接通道上次要通道中的压力并不大体上相等以及如果次要通道中的压力超过主通道中压力，则隔板30如图1所示向上离开入口36，使入口36打开。这样，可使流体经与入口36邻近、毗连的出口40流动，出口40也沿壁37延伸，于是它通向次要通道的部分，即联接通道42、阀26以及联接通道44。

在该装置运转中，操作流量调节阀22以使通过二个通道中的流体保持相等的流速。如果次要通道16中的流速小于主通道14中的流速，那么经节流装置20的压降将小于经节流装置18的压降。结果，联接通道38上的次要通道16中的压力就会超过24上主通道14中的压力。从而使内隔板30较大的打开，经次要通道供给的流量增大，一直增大到经节流装置20的压降升高到大约与经节流装置18的压降相同为止。另一方面，如果经次要通道的流量由于某种原因增大而超过主通道14中流量，那么节流装置20中的压降将升高超过节流装置18中的压降。结果，次要通道的联接通道38中的压力将小于主通道的联接通道24中的压力。从而使流量调节阀22中的隔板30趋于关闭，次要通道中的流量就相应减少。因此，流量调节阀22上压力的平衡起到调节次要通道中流体流量作用，使次要通道中的流量保持在大体上与主通道中流量相等。

这些工作原理即使对由阀17控制的经主通道的流速也适用。故而，如果阀17部分地关闭，主通道中的流量减少，主通道的联接通道24上的压力增大，致使经节流装置18的压降减小，引起流量调节阀22部分地关闭，限制了次要通道的流体经阀22流动，直至其流速与主通道中的流速大体上相等。

当然，应当指出，因为隔板30的弹性所引起的轻微的弹力，主通道和次要通道中的压力调节不可能完全相等。可是，从实际使用中来看，调节可做到非常接近于相等。

在本发明的一个最佳实施例中，火焰原子吸收分光光度计配有可燃气体供给系统。这样的情况可由图1说明，自容器12输送到公共输入联接通道10的可燃气体是乙炔气。乙炔气通过公共输出联接通道28输送，为与通道28相连的燃烧室46提供燃料。待分析物质的液体试样在联接通道48上被输送到燃烧室内的喷雾器中。加压的助燃用氧源经联接通道50和阀52供给。阀52用于控制自联接通道54送来的供氧气体的流速。供氧气体源最好是空气压缩机56，也可是一氧化二氮容器58。选择器阀60用于选择来自空气压缩机56的空气，也可选择来自容器58的一氧化二氮。图1中所示的阀60位置为选择空气的位置，这是阀60的典型起始位置。当要选择一氧化二氮时，使阀60顺时针旋转90度，则选择器中的内部通道使一氧化二氮与联接通道54接通。

典型的操作方法是位于燃烧室46中的喷雾器顶部的燃烧器从来自空气压缩机56和乙炔气混合开始燃烧，形成如62上所示的火焰。然而，当燃烧开始且处于稳定之后，要旋转选择器阀60变换成使用一氧化二氮。此时，乙炔气的流量必须大体上增加一倍。为了达到这个目的，在阀60旋转选择一氧化二氮的同时，要打开阀26，接通次要通道16。这可通过机械联接或者电气联接来实现，如图1中所示，通过阀60与阀26之间的用虚线表示的联接通道64。

只要关闭截流阀26，就可使次要通道16中流体不流动，节流装置18和20用于自动控制流量，而流量调节阀22对保持次要通道16中的流量不起作用。可是，一旦打开阀26，该系统就起作用。在该系统以一倍于乙炔气的流速供给一氧化二氮之后，待测试的试样从联接通道48送入燃烧室46中的喷雾器中，使试样蒸发;如火焰62上的66所示，自光源70射出的光束68被分光光度计（图1中以72表示）接收之前的蒸气66部分地吸收。应当指出，光源70和分光光度计72仅示意地说明，与这些装置有关的还有合适的透镜和反射镜以及其他的光学元件。

选择器阀60和截流阀26也仅作示意图地说明。这些阀的最佳排列的较详细的揭示见编号为NO.ID3321的共同待批的专利申请案。该申请案与本发明人为“用于在火焰原子吸收分光光度计中转换氧化剂的改进系统”课题所作的本申请案同时提交，并且接受任务者也与本发明相同。

虽然，以上结合图1仅对一个最佳实施例如本装置的流量调节部分进行了叙述，当然还可以例举出其他一些实施例，使次要通道中的流量不同于主通道的流量，但是这些都是显而易见的。例如，节流装置18和20可以不相等，结果是次要通道中的流量将随主通道中的流量变，但是并不相等。所以，流量调节阀22也可以另一些方式表达，例如采用复式活塞，用于主通道和次要通道中具有不同尺寸的活塞环区和汽缸，以便在二个通道中提供压力比率而不是相等的压力。故而，这种活塞可以由弹簧偏向一方，在与另一通道中压力有关的一个通道的压力上提供一种压力补偿。

作为一种变换，可以提供一条以上的次要通道，并与主通道联接。作为又一变换，第二条次要通道（图中未标）可以由次要通道16调节，次要通道16相对于新的次要通道来说起主通道作用。

虽然，本发明业已对具体的最佳实施例进行了叙述，但在本技术领域中还会出现各式各样的变换和改进。因此，以下的权利要求规定了本发明与现有技术相比的明确的范围，同时也包括了在本发明的实质精神和明确范围内的所有变换和改进。

Claims (12)

1、一种流体流量调节装置，它包括一条用于输送受压力流体的共源联接通道，一条流体流动的主通道和一条流体流动的次要通道，二条通道均接受来自所说的共源联接通道的流体，一个第一号阀装置，连接在所说的主通道中，用于控制该通道中的流体流速，一个第一号节流装置，连接在所说的共源联接通道与所说的第一号阀装置之间的所说的主通道中，所说的次要通道包括一个压力响应流体流量的调节装置，串接在次要通道中，具有一个控制联接通道，接在所说的第一号节流装置与所说的第一号阀装置之间的所说的主通道上，一个第二号节流装置，连接在所说的共源联接通道与所说的流量调节装置之间的所说的次要通道上，所说的第一号和第二号节流装置均可在测量分别流经主通道和次要通道的流体流量时提供随流体流量的压降，所说的流量调节装置可在所说的第一号节流装置节流时随所说的主通道中的流体压力而动作也可在所说的第二号节流装置节流时随所说的次要通道中的流体压力而动作，来控制流经所说的次要通道的流体流量和经所说的第二号节流装置的合成压降，从而保持流经所说的次要通道的流体流量和流经所说的主通道的流体流量之间的预定关系。

2、一种流体流量调节装置，它包括一条用于输送受压力的流体的共源联接通道，一条主通道，接受来自所说的共源联接通道的流体，至少一条接受来自所说的共源联接通道的流体的次要通道，一个第一号阀装置，连接在所说的主通道中，用于控制该通道中的流体流速，这个装置可以动作来使所说的次要通道中流体流速保持在与所说的主通道中流体流速有关的预定值上，所说的主通道包括一个第一号节流装置，连接在所说的共源联接通道与所说的第一号阀装置之间的所说的主通道中，所说的次要通道包括一个压力响应流体流量的调节装置，串接在该通道中，具有一个控制联接通道，接在所说的第一号节流装置与所说的第一号阀装置之间的所说的主通道上，一个第二号节流装置，连接在所说的共源联接通道与所说的流量调节装置之间的所说的次要通道中，所说的第一号和第二号节流装置均可在测量分别流经主通道和次要通道的流体流量时提供随流体流量的压降，所说的流量调节装置可在由所说的控制联接通道感受到而使所说的第一号节流装置节流时随所说的主通道中的流体压力而动作以及可在所说的第二号节流装置节流时随所说的次要通道中的流体压力而动作，来控制流经所说的次要通道中的流体流量和经所说的第二号节流装置的合成压降，从而通过在所说的调节阀上测定时在所说的主通道和次要通道之间的流体压力维持在预定的关系上来使流经所说的次要通道的流体流量与流经所说的主通道的流体流量保持在预定的关系上。

3、如权利要求2所述的一种装置，其特征在于所说的流量调节装置可动作以保持所说的主通道和次要通道的流体压力之间的预定关系，包括所说的压力之间的大体上恒定的比率。

4、如权利要求3所述的一种装置，其特征在于恒定的比率是1比1。

5、如权利要求4所述的一种装置，其特征在于所说的流体流量调节装置包括一个流体流量调节阀，包含一个压力室和所说室中的三个出入口，其中二个口沿所说的室的第一壁进入所说的室，该阀串接在所说的次要通道中，一块橡胶状材料的隔板，对着所说的室的所说的第一壁排列，所说的阀中的所说的出入口中的第三个口沿所说的室的第二壁与所说的室连通，接在与所说的主通道相连的所说的控制联接通道上，所说的隔板在经所说的出入口从所说的主通道和所说的次要通道输送流体时，随压力的平衡可被扩张，使所说的公共壁上的所说的第一和第二口之间的联接通道打开和关闭以及随所说的压力平衡，改变所说的联接通道的开口，以此调节所说的次要通道中的流体流量。

6、如权利要求2所述的一种装置，其特征在于所说的第一号和第二号节流装置具有大体上尺寸相同的节流孔，在相等流体流量下供给大体上相等的压降。

7、如权利要求2所述的一种装置，其特征在于所说的第一号和第二号节流装置具有不同尺寸节流孔，在流体流量体积的作用下，供给不同的压降。

8、如权利要求2所述的一种装置，其特征在于所说的主通道在所说的第一号阀装置之外的下游端和所说的次要通道在所说的流量调节装置之外的下游端共同连接在一条公共输出联接通道上，其中第二号阀装置连接在所说的次要通道中，当不需要次要通道流体流动时起截止由所说的次要通道中来的所有流体。

9、如权利要求4所述的一种装置，其特征在于所说的第一号和第二号节流装置具有大体上尺寸相等的节流孔，在相等流体流量下，供给大体相等的压降。

10、如权利要求9所述的一种装置，其特征在于所说的主通道在所说的第一号阀装置之外的下游端和所说的次要通道在所说的流量调节装置之外的下游共同连接在一条公共输出联接通道上，其中第二号阀装置连接在所说的次要通道中，当不需要次要通道流体流动时起截止由所说的次要通道中来的所有流体。

11、如权利要求10所述的一种装置，特别适用于输送作为火焰分光光度计用的燃料的乙炔气，其特征在于乙炔气源连接在用于输送作为受压力的流体的乙炔气的所说的共源联接通道上，其中有一个装置，连接在用于使所说的乙炔气与供氧气体混合的所说的公共输出联接通道上，为分光光度计提供可燃烧的混合气体，供氧气体的输送线连接在用于输出供氧气体的所说的混合装置上，一个可选择动作的阀装置连接在所说的供氧气体输出线上，用于选择输出压缩空气或者作为供氧气体的一氧化二氮，所说的可选择动作的阀装置可和所说的第二号阀装置一起动作，在所说的可选择动作的阀装置向输送一氧化二氮动作时，使所说的第二号阀装置打开，以每次供给作为供氧气体的一氧化二氮总是接通所说的次要通道来增加乙炔气的输送量。

12、如权利要求11所述的一种装置，其特征在于所说的流体流量调节装置包括一个流体流量调节阀，它包含一个压力室和所说的室中的三个出入口，其中二个口沿所说的室的第一壁进入所说的室，该阀串接在所说的次要通道中，一块橡胶状材料的隔板，对着所说的室的所说的第一壁排列，所说的阀中的所说的出入口的第三个口沿所说的室的第二壁与所说的室连通，连接在与所说的主通道相接的所说的控制联接通道上，所说的隔板在经所说的出入口从所说的主通道和所说的次要通道输送流体时，随压力的平衡可被扩张，使所说的公共壁上的所说的第一和第二口之间的联接通道打开和关闭以及随所说的压力平衡，改变所说的联接通道的开口，以此调节所说的次要通道中的流体流量。

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