RU2032167C1

RU2032167C1 - High-temperature atomizer

Info

Publication number: RU2032167C1
Authority: RU
Inventors: Г.И. Беков; В.А. Веселов; В.Н. Радаев
Original assignee: Институт спектроскопии РАН
Priority date: 1987-05-25
Filing date: 1987-05-25
Publication date: 1995-03-27

Abstract

FIELD: analytic spectroscopy. SUBSTANCE: electric heater of the atomizer is constructed as a cylinder and has axial slot from the side of cooled leads. The slot separates the member ends of opposite poles. The space for fluid to be atomized is positioned from the side opposite to the slot. Metal cooled leads are fixed inside the housing of the atomizer. EFFECT: improved repeatability of heating and enhanced longevity. 4 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к аналитической спектроскопии и может быть использовано в спектрометрах с электротермической атомизацией исследуемого вещества. The invention relates to analytical spectroscopy and can be used in spectrometers with electrothermal atomization of a test substance.

Целью изобретения является улучшение воспроизводимости процесса нагрева электронагревательного элемента и повышение его срока службы. The aim of the invention is to improve the reproducibility of the heating process of the electric heating element and increase its service life.

На фиг. 1 изображен атомизатор с расположением электронагревательного элемента поперек оси; на фиг. 2 и 3 - тот же атомизатор, вид сверху и вид сбоку соответственно; на фиг. 4 - атомизатор с расположением электронагревательного элемента вдоль его оси. In FIG. 1 shows an atomizer with an arrangement of an electric heating element transverse to an axis; in FIG. 2 and 3 - the same atomizer, top view and side view, respectively; in FIG. 4 - atomizer with the location of the electric heating element along its axis.

На фиг. 1 атомизатор содержит корпус 1, в котором размещен электронагревательный элемент 2 с цилиндрической полостью 3 для размещения атомизируемого образца, и металлические охлаждаемые токоподводы 4, закрепленные неподвижно в корпусе через изоляционные прокладки 5. Электронагревательный элемент имеет осевую прорезь 6. Контакт элемента с токоподводами 4 и фиксация его положения обеспечиваются распирающей изоляционной прокладкой 7. Элемент может быть выполнен из любого тугоплавкого электропроводного материала: графита, вольфрама, рения, тантала и др. Возможны варианты расположения полости 3 по оси (фиг. 4) и поперек оси (фиг. 1) электронагревательного элемента. Атомизируемый образец помещается либо в тигель 8, находящийся на ножке 9 в цилиндрической полости 3 (фиг. 1), либо вставляется до ограничения 10 (фиг. 4), либо непосредственно в полоть, имеющую дно. In FIG. 1, the atomizer comprises a housing 1, in which an electric heating element 2 with a cylindrical cavity 3 is placed for accommodating an atomized sample, and metal cooled current leads 4 fixedly mounted in the housing through insulating gaskets 5. The electric heating element has an axial slot 6. The element contacts the current leads 4 and fixes its provisions are provided by a bursting insulating gasket 7. The element can be made of any refractory electrically conductive material: graphite, tungsten, rhenium, tantalum and others. Possible options for the location of the cavity 3 along the axis (Fig. 4) and across the axis (Fig. 1) of the electric heating element. The atomized sample is placed either in the crucible 8, located on the leg 9 in the cylindrical cavity 3 (Fig. 1), or inserted up to the restriction 10 (Fig. 4), or directly into the canvas with a bottom.

В связи с тем, что при нагреве электронагревательного элемента расширение разнополюсных концов происходит в сторону незажатой частоты, в элементе не возникает механических напряжений, вызываемых нагревом. Это позволяет увеличить его долговечность и производить нагрев до более высоких температур. При этом не требуются подвижные электроды, что значительно упрощает конструкцию атомизатора. Due to the fact that when the electric heating element is heated, the expansion of the opposite-pole ends occurs towards the unclamped frequency, mechanical stresses caused by heating do not occur in the element. This allows you to increase its durability and produce heating to higher temperatures. This does not require moving electrodes, which greatly simplifies the design of the atomizer.

Поскольку зона контакта с металлическими токоподводами представляет собой цилиндрическую поверхность, то ее легко изготовить. Кроме того, так как зона контакта охлаждается, то изменения контактных сопротивлений не происходит во время циклов нагрева-охлаждения. Это улучшает воспроизводимость процесса нагрева, что особенно важно для работы системы автоматического регулирования температуры. Since the contact zone with metal current leads is a cylindrical surface, it is easy to manufacture. In addition, since the contact zone is cooled, a change in contact resistances does not occur during heating-cooling cycles. This improves the reproducibility of the heating process, which is especially important for the operation of the automatic temperature control system.

Воспроизводимость процесса нагрева атомизаторов определяли, регистрируя визуальным пирометром в серии циклов нагрева-охлаждения температуру дна тигля для варианта, выполненного по схеме фигурах, и дна тигля прототипа. Соответствующее значение тока, протекающего через атомизатор, при котором в первом измерении получили температуру 2300^оС, поддерживали постоянным при каждом измерении. Использовали графит марки МПГ-6. Результаты представлены в таблице.The reproducibility of the heating process of atomizers was determined by registering the temperature of the bottom of the crucible for a variant made according to the scheme of the figures and the bottom of the crucible of the prototype with a visual pyrometer in a series of heating-cooling cycles. The corresponding value of the current flowing through the atomizer, wherein in the first received measured temperature 2300 ^{° C,} kept constant for each measurement. Used graphite grade MPG-6. The results are presented in the table.

Видно, что, во-первых, у прототипа воспроизводимость результатов значительно хуже, во-вторых, происходит значительный сдвиг среднего значения температуры от первоначального, что, по всей вероятности, связано с изменением переходных сопротивлений от цикла к циклу. It is seen that, firstly, the prototype reproducibility of the results is much worse, and secondly, there is a significant shift in the average temperature from the original, which, in all likelihood, is associated with a change in transition resistances from cycle to cycle.

Повышение срока службы атомизатора можно оценить по числу циклов нагрева-охлаждения до одной и той же температуры. При нагреве атомизатора до 2600^о, выдержке при этой температуре в течение 15 с и последующем охлаждении число циклов до поломки для прототипа по результатам трех параллельных испытаний составило 15, для предложенного решения - 48.The increase in the lifetime of the atomizer can be estimated by the number of heating-cooling cycles to the same temperature. When heated, the atomizer to 2600 ^about, holding at that temperature for 15 seconds and subsequent cooling cycles to failure for a prototype based on the results of three parallel tests was 15, for the proposed solutions - 48.

Конструкция электронагревательного элемента позволяет применять сменные тигли из различных материалов, которые могут быть неэлектропроводными, так как нагрев происходит радиационным путем или за счет теплопроводности. Таким образом, конструкция позволяет менять материал тигля, выбирая такой, с которым не реагирует вещество атомизируемого образца. The design of the electric heating element allows the use of interchangeable crucibles of various materials, which may be non-conductive, since heating occurs by radiation or due to thermal conductivity. Thus, the design allows you to change the material of the crucible, choosing one with which the substance of the atomized sample does not react.

Claims

A HIGH-TEMPERATURE ATOMIZER comprising a housing and an electric heating element placed therein with a cylindrical cavity for accommodating an atomizable sample and metal cooled current leads fixed to the housing, characterized in that, in order to improve the reproducibility of the heating process and increase its service life, simplifying the atomizer by eliminating movable contacts, the electric heating element is made in the form of a cylindrical body having an axial gap from the side of the cooled current leads s separating had polar ends of the element, and on the side opposite the slit - atomiziruemogo cavity for receiving the sample, and the metallic current conductors are secured fixedly in the housing of the atomizer and perpendicular to the longitudinal axis of the cylinder.