专利名称：一种光谱仪的电子控制的流气体密度稳定装置的制作方法
技术领域：
本发明属于ー种光谱仪的探測分析领域，特别涉及一种光谱仪的电子控制的流气体密度稳定装置。
背景技术：
X射线荧光光谱仪主要由激发、色散、探測、记录及数据处理等单元组成。激发单元的作用是产生初级X射线。它由高压发生器和X光管组成。后者功率较大，用水和/或油冷却。色散単元的作用是将待测元素的特征荧光X射线单色化。它由样品室、狭缝、测角仪、分析晶体等部分组成。通过测角器以I : 2速度转动分析晶体和探測器，可在不同的布拉格角位置上测得不同波长的X射线而作元素的定性分析。探測器的作用是将X射线光子能量转化为电能，常用的有盖格计数管、正比计数管、闪烁计数管、半导体探測器等。记录单元由放大器、脉冲幅度分析器、显示部分组成。通过定标器的脉冲分析信号可以直接输入计 算机，进行联机处理而得到被测元素的含量。 X射线光谱分析领域常常会采用气体正比计数器作为X射线检测装置，正比计数器内的充有工作气体，一般为混有一定比例的多原子气体的惰性气体。正比计数器的输出信号经过放大电路放大并经过单道或多道脉冲高度分析器进行处理得到入射线的谱峰。只有信号的幅度非常稳定，谱峰的位置才会稳定，才能对入射线的强度进行准确的測定。而根据正比计数器的工作原理，工作气体的密度直接影响到输出信号的幅度，所以正比计数器稳定工作的前提之ー是工作气体的密度必须恒定。正比计数器通常分为两类，封闭式正比计数器和流气式正比计数器。封闭式正比计数器采用铍窗作为射线入射窗ロ，由于工作气体处于封闭的空间，气体密度当然不会发生变化，但由于有一定厚度的铍窗对入射X射线的衰减，封闭式正比计数器不适合測量能量较低的软X射线。而流气式正比计数器，由于采用有机薄膜材料作为X射线入射窗ロ，使其特别适合软X射线的测量。但由于采用有机薄膜窗ロ，窗ロ材料的微泄漏是不可避免的，气体密度不可能保持恒定，为了保持气体密度的恒定，需要不断补充工作气体。怎样控制补充工作气体的流量，才能保证恒定的气体密度，是个困难的技木。因为没有办法直接检测气体密度。申请号为200810154563的专利《一种气囊式气体密度稳定器及其工作方法》公开了ー种利用机械动平衡办法的密度稳定器。另ー种方法是通过控制流气的压强来间接地控制流气密度，前提是气体压强检测和正比计数管必须保持在恒温环境。第一种方法机械加エ精度要求高，控制精度难以掌握，调试难度大；第二种方法由于采用电子控制微流量阀来控制气体供给量，压强的控制精度可以达到很高，但要求恒温室保持很高的温度稳定性，一旦温度有波动或变化，必然造成工作气体密度的波动。尤其在仪器停机后开机阶段，由于需要等待恒温室完全达到温度平衡需要一段时间，在这段时间流气密度是不正确的，造成射线的谱峰位置偏离很大。或者恒温室温度控制目标如有修改，峰位也发生较大偏离，对X射线强度检测非常不利。

发明内容
本发明的日的是解决上述技术的不足，提出一种光谱仪的电子控制的流气体密度稳定装置；达到即可避免X射线光谱分析装置受温度的影响，同时又能使X射线光谱分析达到高精度的密度控制，最終稳定了流气正比探測器的谱峰位置，提高了 X射线的测量稳定性的目的。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是采用密闭腔作为參考腔，密闭腔里预先冲入密度合适的工作气体或其他气体；密闭腔的气体压强可通过连接在密闭腔上的压カ传感器监视；密闭腔安装有调节阀，可以通过继续充入或微量放气来调节密闭腔的压カ到适合的值；工作气体通过微流量比例控制阀 来控制输入到流动腔的气体流量；流动腔连接流气式正比计数管的工作腔；流动腔的气体有微流量针阀或微流量比例控制阀泄放；密闭腔和流动腔的压强差可通过微压差传感器检测或通过流动腔的气体压强与密闭腔的气体压强分别检测后相减得到；流动腔与密闭腔处于相同的温度下；通过电子控制回路或微处理器或计算机控制软件，通过调节往流动腔补充气体的微流量比例控制阀和/或控制流动腔气体泄放的微流量比例控制阀，使流动腔的气体压力与密闭腔的气体压力维持为O或设定值，来达到流动腔气体密度稳定的目的。即使恒温室温度尚未达到设定值，只要流气式正比计数器与密闭腔温度等同，气体密度仍然是恒定的。而通过对压差的精密控制，可以达到很高的控制精度。所述密闭腔的压カ通过绝对压カ传感器、调节阀和二通截止阀调节，需要调节密闭腔的压强时，将调压工具与密闭腔二通截止阀连接，打开截止阀，连接气源，可对密闭腔进行充气，充气速率可通过调节阀控制，通过传感器监控密闭腔的压カ到合适值。所述密闭腔的压カ高于工作压カ时，先关闭调节阀，断开气源，在传感器的监视下，用调节阀缓慢放气到需要的值。所述密闭腔的压カ高于工作压カ时，先关闭调节阀，断开气源，在传感器的监视下，用调节阀缓慢放气，到合适的值，在一次调节没有达到合适值吋，此过程可反复多次，调节好后，将截止阀关闭，移去调压工具。所述的微流量比例控制阀后面可以连接流量传感器以监视气体消耗量。采用上述技术，本发明的有益效果有采用光谱仪的电子控制的流气体密度稳定装置，即可避免X射线光谱分析装置受温度的影响，同时又能使X射线光谱分析达到高精度的密度控制，最終稳定了流气正比探測器的谱峰位置，提高了 X射线的测量稳定性。


图I为本发明密闭腔的预设压力的调节流程图；图2为本发明非在线方式密闭腔的预设压力的调节流程图；其中I控制阀，2密闭腔，3流动腔，4传感器，5工作腔，6控制阀，7传感器，8调节阀，9截止阀。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进ー步说明，但本发明并不限于以下实施例。如图I为本发明密闭腔的预设压力的调节流程图；来自减压器的工作气体，经微流量比例控制阀I进入流动腔3，流动腔3与密闭腔2之间连接气体微压差传感器4，密闭腔2通过调节阀8预先冲入工作气体高于工作压强的工作气体，气体压力由绝对压カ传感器7监视，然后通过用调节阀8调节微量放气来达到合适的工作压强，可能需要反复重放气才能达到合适的压力，最后将调节阀8关死即可。流动腔3与流气式正比计数器的工作腔5相连接；在最后ー个的正比计数器的工作腔5的气体通过微流量比例控制阀6或针阀作为尾气释放。通过电子控制回路或微处理器或计算机控制软件，通过调节往流动腔3补充气体的微流量比例控制阀I和/或控制流动腔气体泄放的微流量比例控制阀6，使压差传感器4读取的压差维持为O或设定值，来达到流动腔气体密度稳定的目的。图2为本发明非在线方式密闭腔的预设压力的调节流程图；电子控制的流气体密度稳定装置采用密闭腔2作为參考腔，密闭腔2里预先冲入工作气体，密闭腔2的气体压强通过连接在密闭腔2上的压カ传感器7监控；密闭腔2安装有调节阀8，通过继续充入或微量放气来调节密闭腔2的压カ到适合值，工作气体通过微流量比例控制阀I来控制输入到 流动腔3的气体流量；流动腔3连接流气式正比计数管的工作腔5，流动腔3的气体由微流量比例控制阀6泄放，密闭腔2和流动腔3的压强差通过微压差传感器4检测，流动腔3与密闭腔2处于相同的温度下，通过电子控制回路，调节往流动腔3补充气体的微流量比例控制阀I和控制流动腔3气体泄放的微流量比例控制阀6，使流动腔3的气体压力与密闭腔2的气体压力维持为O或设定值，来达到流动腔3气体密度稳定的目的。流动腔3与密闭腔2处于相同的温度下，通过带微处理器或计算机控制软件，调节往流动腔3补充气体的微流量比例控制阀I和控制流动腔2气体泄放的微流量比例控制阀6，使流动腔3的气体压力与密闭腔2的气体压力维持为O或设定值，来达到流动腔3气体密度稳定的目的。流动腔3与密闭腔2处于相同的温度下，通过电子控制回路、微处理器或计算机控制软件，调节往流动腔3补充气体的微流量比例控制阀1，使流动腔3的气体压力与密闭腔2的气体压力维持为O或设定值，来达到流动腔3气体密度稳定的目的。流动腔3与密闭腔2处于相同的温度下，通过电子控制回路、微处理器或计算机控制软件，控制流动腔3气体泄放的微流量比例控制阀6，使流动腔3的气体压力与密闭腔2的气体压力维持为O或设定值，来达到流动腔3气体密度稳定的目的。进ー步的，制作ー调压工具，包括调节阀8和绝对压力传感器7，需要调节密闭腔压强时，将调压工具与密闭腔二通截止阀9连接，打开截止阀9，连接气源，可对密闭腔2进行充气，充气速率可通过调节阀8控制。传感器7监视密闭腔压力到合适的值，如果不小心充气压カ高于工作压力，先关闭调节阀8，断开气源，在传感器7的监视下，用调节阀8缓慢放气，到合适的值。此过程可能反复多次。调节好后，将截止阀关闭，移去调压工具。为了监视气体消耗量，可以在比例阀或针阀6后面连接流量传感器。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种光谱仪的电子控制的流气体密度稳定装置，其特征在于所述的电子控制的流气密度稳定装置采用密闭腔(2)作为參考腔，密闭腔(2)里预先冲入工作气体，密闭腔(2)的气体压强通过连接在密闭腔(2)上的压カ传感器(7)监控； 一所述的密闭腔(2)安装有调节阀(8)，通过继续充入或微量放气来调节密闭腔(2)的压カ到需要值，工作气体通过微流量比例控制阀(I)来控制输入到流动腔(3)的气体流量; —所述的流动腔(3)连接流气式正比计数管的工作腔(5)，流动腔(3)的气体由微流量比例控制阀(6)泄放，密闭腔(2)和流动腔(3)的压强差通过微压差传感器⑷检测； ー流动腔(3)与密闭腔(2)处于相同的温度下，通过电子控制回路，调节往流动腔(3)补充气体的微流量比例控制阀⑴和控制流动腔⑶气体泄放的微流量比例控制阀(6)，使流动腔(3)的气体压力与密闭腔(2)的气体压力维持为O或设定值，来达到流动腔(3)气体密度稳定的目的。
2.根据权利要求I所述的光谱仪的电子控制的流气体密度稳定装置，其特征在于所述流动腔(3)与密闭腔(2)处于相同的温度下，通过微处理器或计算机控制软件，调节往流动腔(3)补充气体的微流量比例控制阀(I)和控制流动腔(2)气体泄放的微流量比例控制阀(6)，使流动腔(3)的气体压力与密闭腔(2)的气体压力维持为O或设定值，来达到流动腔(3)气体密度稳定的目的。
3.根据权利要求I或2所述的光谱仪的电子控制的流气体密度稳定装置，其特征在于所述流动腔(3)与密闭腔(2)处于相同的温度下，通过电子控制回路、微处理器或计算机控制软件，调节往流动腔(3)补充气体的微流量比例控制阀(I)，使流动腔(3)的气体压力与密闭腔(2)的气体压力维持为O或设定值，来达到流动腔(3)气体密度稳定的目的。
4.根据权利要求3所述的光谱仪的电子控制的流气体密度稳定装置，其特征在于所述流动腔(3)与密闭腔(2)处于相同的温度下，通过电子控制回路、带微处理器或计算机控制软件，控制流动腔(3)气体泄放的微流量比例控制阀出)，使流动腔(3)的气体压カ与密闭腔(2)的气体压力维持为O或设定值，来达到流动腔(3)气体密度稳定的目的。
5.根据权利要求I所述的光谱仪的电子控制的流气体密度稳定装置，其特征在于所述的流气式正比计数管的工作腔(5)为至少一个流气式正比计数管的工作腔(5)，串联连接。
6.根据权利要求I所述的光谱仪的电子控制的流气体密度稳定装置，其特征在于所述密闭腔(2)的压カ通过绝对压カ传感器(7)、调节阀(8)和二通截止阀(9)调节，需要调节密闭腔(2)的压强时，将调压工具与密闭腔二通截止阀(9)连接，打开截止阀(9)，连接气源，可对密闭腔(2)进行充气，充气速率可通过调节阀(8)控制，通过传感器(7)监控密闭腔(2)的压カ到需要值。
7.根据权利要求6所述的光谱仪的电子控制的流气体密度稳定装置，其特征在于所述密闭腔⑵的压カ高于工作压カ时，先关闭调节阀(8)，断开气源，在传感器(7)的监视下，用调节阀(8)缓慢放气到需要的值。
8.根据权利要求7所述的光谱仪的电子控制的流气体密度稳定装置，其特征在于所述密闭腔(2)的压カ高于工作压カ时，先关闭调节阀(8)，断开气源，在传感器(7)的监视下，用调节阀(8)缓慢放气，到需要的值，在一次调节没有达到需要值时，此过程可反复多次，调节好后，将截止阀(9)关闭，移去调压工具。
9.根据权利要求I或6所述的光谱仪的电子控制的流气体密度稳定装置，其特征在于所述的微流量比例控制阀(6)后面连接流量传感器以监视气体消耗量。
全文摘要
本发明公开了一种光谱仪的电子控制的流气体密度稳定装置，采用密闭腔作为参考腔，密闭腔里预先冲入工作气体，密闭腔的气体压强通过连接在密闭腔上的压力传感器监控；通过继续充入或微量放气来调节密闭腔的压力到需要值，通过微流量比例控制阀来控制工作气体输入到流动腔的气体流量；流动腔的气体由微流量比例控制阀控制泄放量，密闭腔和流动腔的压强差通过微压差传感器检测；流动腔与密闭腔处于相同的温度下，调节往流动腔补充气体的微流量比例控制阀和控制流动腔气体泄放的微流量比例控制阀，使流动腔的气体压力与密闭腔的气体压力维持为0或设定值，来达到流动腔气体密度稳定的目的。
文档编号G01T7/00GK102681003SQ20121006023
公开日2012年9月19日 申请日期2012年3月9日 优先权日2012年3月9日
发明者刘小东 申请人:深圳市华唯计量技术开发有限公司