专利名称：双泵双阀双气路顺序注射蒸气发生进样系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种蒸气发生进样系统，特别涉及一种双泵双阀双气路顺 序注射蒸气发生进样系统，其适用于原子吸收和原子荧光检测砷、镉、铅、汞、 硒等痕量及超痕量元素。
背景技术：
顺序注射进样技术具有自动化程度高，进样精度好，重复性高，无流路脉 动等优点，被广泛的应用。然而现有技术也存在诸多缺点，如专利号为 ZL01274858. 7的实用新型专利中所提出的传统的顺序注射进样方式。存在以下 缺点
1、 现有的进样系统由2个注射泵、2个2 3各分配阀和1个多位阀，共计五 部分组成，流^各复杂，成本4交高。
2、 在蒸气发生反应模式上，仅有一种固定的氩气吹扫模式。对于不同元素， 其蒸气发生反应模式也不同，该系统无法提供一个全面解决方案。例如，砷、 锑、硒等元素在蒸气发生反应时，样品和硼氢化钾混合后，氩气吹扫反而会致 使反应时间缩短，导致反应不完全，造成灵敏度降低；而对于汞元素，则氩气 吹扫反而会增加其测量的灵敏度，降低记忆效应。
3、 在废液的排出方式上，釆用的是蠕动泵抽取废液，仍然无法避免蠕动泵 抽取过程中带来的脉动问题。
因此，如何将上述现有的问题加以解决，即为本领域技术人员所欲研究的 方向所在。
发明内容
本实用新型的主要目的是提供一种双泵双阀双气路顺序注射蒸气发生进样 系统，以解决现有技术存在的流路复杂、成本高、蒸气发生反应模式单一以及 蠕动泵排废液造成的脉动等问题。为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案在于，本实用新型提供一 种双泵双阀双气路顺序注射蒸气发生进样系统，其包括
一 5路旋转分配阀、 一第一注射泵、 一两路分配阀、 一第一、第二、第三 吸液管、 一第二注射泵、 一四通混合模块， 一存样环、 一反应管、 一气液分离
器，其中，所述的5路旋转分配阀具有6个可选择端，所述的2路分配器具有3 个可选端，所述四路选择器具有4个可选端，
所述的5路旋转分配阀第一端与所述的第一注射泵相连，所述的5路旋转 分配阀的第二、第四端分别与所述的存样环的两端相连，所述的5路旋转分配 阀的第五、第六端分别与所述的第一、第二吸液管相连，所述的5路旋转分配 阀的第三端与所述的四通混合模块的第 一 端相连；
所述的2路分配器的第一端与所述的第二注射泵相连，所述的2路分配器 的第二端与所述的第三吸液管相连，所述的2路分配器的第三端与所述的四路 混合模块的第二端相连；
所述的四通混合模块的第三端与所述的反应管相连，所述的反应管连接一 气液分离器。
其中，还包括一质量流量控制器，所述的质量流量控制器与所述的气液分 离器相连。
其中，还包括另一质量流量控制器，所述的另一质量流量控制器可通过一 电磁阀与所述的四通混合模块的第四端相连或直接与所述的四通混合模块的第 四端相连。
其中，还包括一废液管，所述的废液管与所述的气液分离器相连，所述气 液分离器中的废液由所述废液管自动排除。
其中，还包括一气路管，所述的气路管与所述的气液分离器相连，所述的 质量流量控制器供给的载气将生成的蒸汽态物质携带离开所述的气液分离器， 由所述的气路管进入一原子化器。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于将传统顺序注射的流路系 统进行优化和简化，仅用两个注射泵和两个阀即可实现顺序注射功能，在降低 系统成本的同时，简化了流路，在使用上更加简单和方便；采用电磁阀、质量 流量控制器和四通混合模块协调控制，可以针对不同元素，选择不同的蒸气发 生模式，以获得最佳的稳定性和灵敏度；采用自动排出废液的气液分离器，无 需蠕动泵抽取，彻底消除了蠕动泵脉动造成的流路系统波动；对于因蒸气发生反应造成的气路系统压力波动而最终影响到气体流量的变化的问题，采用快速 响应的闭环控制质量流量控制器加以解决，进一步提高了系统的稳定性。


图1为本实用新型双泵双阀双气路顺序注射蒸气发生进样系统组成框图； 图2为本实用新型双泵双阀双气路顺序注射蒸气发生进样系统另一组成框
图3为本实用新型双泵双阀双气路顺序注射蒸气发生进样系统一实施例示 意示意图。
附图标记说明l-第一注射泵；2-5路旋转分配阀；3-第二注射泵；4-2路 分配阀；5-四通混合模块；6-电磁阀；7-第二质量流量控制器；8-第一质量流
量控制器；9-存样环；10-反应管；11-气液分离器；12-气路管；13-第一吸液 管；l4-第二吸液管；15-第三吸液管；16-废液管。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的 说明。
参阅图1及图2所示，为本实用新型双泵双阀双气路顺序注射蒸气发生进 样系统组成框图，其包括一第一注射泵l、 一5路旋转分配阀2、 一第二注射泵 3、 一 2路分配阀4、 一四通混合模块5, —存样环9、 一反应管10、 一气液分 离器11及一第一质量流量控制器8,其中，所述的5路旋转分配阀2的阀体上 存在6个外接端口 A1-F1;所迷2路分配阀4的阀体上存在3个外接端口 A2-C2; 所述的四通混合模块5有四个外接端口 A3-D3。
其中，所述的5路旋转分配阀2的Al端与所述的第一注射泵1相连接，Al 可以选择与Bl连通或与Fl连通；所述的5路S走转分配阀2的Bl通过所述存样 环9与Dl连^妻，可以选择Bl -存样环-Dl - El连通或Bl -存样环-Dl - Cl连 通；所述的5路旋转分配阀2的Cl端与所述的四通混合模块5的A3 口相连接； 所述的5路旋转分配阀2的El端和Fl端分别与所述的第一吸液管13、第二吸 液管14相连接。所述的2路分配阀4的A2端与所述的第二注射泵3相连接，所述的2路分 配阀4的B2端与所述的第三吸液管15相连接，所述的2路分配阀4的C2端与 所述的四通混合模块5的B3 口相连接；其中，所述的2路分配阀4的A2可以选 择与C2端连通或与B2端连通；所述的B2端和C2端也可以选择直接连通。
所述的四通混合模块5的D3 口与所述的反应管10的一端相连，所述的反 应管10的另一端与所述的气液分离器11相连，所述的气液分离器11与第一质 量流量控制器8及一废液管16相连。
还可以包括一第二质量流量控制器7,所述的第二质量流量控制器7通过电 磁阀6与所述的四通混合模块5的C3端相连相连；还可包括一气路管，由第一 质量流量控制器8供给的载气将生成的蒸气态物质携带离开气液分离器11，由 气路管进入一原子化器。
上述所使用的注射泵的容积为0. 1 10mL,注射泵的针筒材料为玻璃材质， 其它材料为聚醚醚酮或聚四氟乙烯。注射泵最小取样精度在0. 01 ~ 0. 1 jaL之间。 所述的存样环9为聚四氟乙烯材质，内部容积为0. 5 ~ 1 OmL之间，存样环管路 内径为0. 5 ~ 5mm之间。所述的四通混合才莫块5为有^L玻璃或聚醚醚酮材质。所 述的电石兹阀6为气液两用型，其内部通道为聚合物材质。通电状态下，电》兹阀6 打开；断电^l大态下，电》兹阀6关闭。
所述的第一质量流量控制器8和第二质量流量控制器7的流量控制在范围 0~ 2000mL/min之间。第二质量流量控制器7的出气口与电磁阀6相连接，第一 质量流量控制器8的出气口与气液分离器11相连接。
所述气液分离器11废液的排出方式为无需蠕动泵抽取，自动排出。所述反 应管10为聚四氟乙烯材质，内径为0. 5 ~ 5mm,长度为10~ 100mm。反应管10 的一端与混合四通模块5的D3接口相连接，另一端与气液分离器11相连接。 上述所使用的吸液管为聚四氟乙烯材质，内径为0.5-2mm,长度为10 50cm。
请参阅图3所述，为本实用新型第一实施例的工作流程，当测量砷、锑、 镉、铅、硒等元素时，将第一质量流量控制器8的流量设为某一固定值。 l.第一步
(1) 将所述的5路旋转分配阀2的Al端与Fl连通；
(2) 将所述的2路分配阀4的A2端与B2端连通；
(3) 由所述的第二吸液管14吸取载流进入所述的第一注射泵1中；
(4) 由所述的第三吸液管15吸取硼氢化钾溶液进入所述的第二注射泵3中；2.第二步
(1) 将所述的5路旋转分配阀2的Bl端Dl端El端连通；
(2) 将所述的2路分配阀4的A2端C2端连通；
(3) 由第一吸液管13吸取样品进入第一注射泵1;
3. 第三步
(1) 将所述的5路旋转分配阀2: Bl端Dl端El端连通；
(2) 由所述的第一吸液管13吸取载流进入第一注射泵1;
4. 第四步
(1) 将所述的5路旋转分配阀2的Bl端Dl端Cl端端连通；
(2) 将第一至第三步吸取的样品及载流由A3接口注入所述的四通混合模块5;
(3) 同时将第二注射泵3吸取的硼氢化钾由B3接口注入四通混合模块5;
5. 第五步
(1) 所述第一注射泵1和所述第二注射泵3注入的溶液在所述四通混合模块 5混合后，由D3接口进入所述的反应管10，进行蒸气发生反应；
(2) 反应后的气液混合物进入所述气液分离器11,第一质量流量控制器8 供给的载气将生成的蒸气态物质携带离开气液分离器，由所述的气路管12进入 所述的原子化器；
(3) 所述的气液分离器11中的废液由所述废液管U自动排出。 参阅图4，为本实用新型另一实施例的工作流程，测量汞元素时，分别选择
设置第二质量流量控制器7和第一质量流量控制器8的流量，同时打开电磁阀6。 当测量汞元素时，分别选择设置第二质量流量控制器7和第一质量流量控 制器8的流量，同时打开所述电磁阀6。
1. 第一步
(1) 所述5路旋转分配阀2的Al端Fl端连通；
(2) 所述2路分配阀4的A2端B2端连通；
(3) 由第二吸液管14吸取载流进入所述第一注射泵1;
(4) 由第三吸液管15吸取硼氢化钾溶液进入所述第二注射泵3;
2. 第二步
(1) 所述5路旋转分配阀2的Bl端Dl端El端连通；
(2) 所述2 3各分配阀4的A2端C2端连通；
(3) 由第一吸液管13吸取样品进入所述注射泵1;3. 第三步
(1) 所述5路旋转分配阀2的Bl端Dl端El端连通；
(2) 由第一吸液管13吸取载流进入所述第一注射泵1;
4. 第四步
(1) 所述5路旋转分配阀2的Bl端Dl端CI端连通；
(2) 将第一至第三步吸取的样品及载流由AS接口注入所述四通混合模块5;
(3) 同时将第二注射泵3吸取的硼氢化钾由B3接口注入所述四通混合模块
5;
5. 第五步
(1) 所述第一注射泵1和第二注射泵3注入的溶液在所述四通混合模块5 混合后，与第二质量流量控制器7供给的气体混合后，由D3接口进入所述反应 管10,进行蒸气发生反应；
(2) 反应后的气液混合物进入气液分离器11，第二质量流量控制器7和第 一质量流量控制器8供给的载气将生成的蒸气态物质携带离开气液分离器，由 气路管12进入原子化器；
(3) 所述气液分离器11中的废液由废液管16自动排出。 针对上述汞元素记忆效应比较强的特点，电磁阀6打开，第二质量流量控制
器7引入吹扫气体，在线将生成的汞蒸气快速吹扫至气液分离器11中，有效降 低了记忆效应，极大地改善了分析的灵敏度和稳定性；对于其它元素，吹扫气 体的引入，反而会降低蒸气发生反应的效率，关闭电磁阀6和第二质量流量控 制器7即可。
综上所述，本实用新型具有如下优点
1、 对于传统的顺序注射流路而言，省去了一个多位阀，在节省成本和简化 流路的同时，还有效地提高了流路系统的稳定性。
2、 该系统的气液分离器无需螺动泵的介入，不存在脉动现象，可自动排出 废液，进一步提高了系统的稳定性。
3、 对于因蒸气发生反应造成的气路系统压力波动而最终影响到气体流量变 化的问题，采用快速响应的闭环控制质量流量控制器加以解决，进一步提高了 系统的稳定性。
以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技 术人员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做 出许多修改，变化，或等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。
权利要求1、一种双泵双阀双气路顺序注射蒸气发生进样系统，其特征在于，其包括一5路旋转分配阀、一第一注射泵、一两路分配阀、一第一、第二、第三吸液管、一第二注射泵、一四通混合模块，一存样环、一反应管、一气液分离器，其中，所述的5路旋转分配阀具有6个可选择端，所述的2路分配器具有3个可选端，所述四路选择器具有4个可选端，所述的5路旋转分配阀第一端与所述的第一注射泵相连，所述的5路旋转分配阀的第二、第四端分别与所述的存样环的两端相连，所述的5路旋转分配阀的第五、第六端分别与所述的第一、第二吸液管相连，所述的5路旋转分配阀的第三端与所述的四通混合模块的第一端相连；所述的2路分配器的第一端与所述的第二注射泵相连，所述的2路分配器的第二端与所述的第三吸液管相连，所述的2路分配器的第三端与所述的四路混合模块的第二端相连；所述的四通混合模块的第三端与所述的反应管相连，所述的反应管连接所述的气液分离器。
2、 根据权利要求1所述的双泵双阀双气路顺序注射蒸气发生进样系统，其 特征在于，还包括一质量流量控制器，所述的质量流量控制器与所述的气液分 离器相连。
3、 根据权利要求2所述的双泵双阀双气路顺序注射蒸气发生进样系统，其 特征在于，还包括另一质量流量控制器，所述的另一质量流量控制器与所述的 四通混合才莫块的第四端相连。
4、 根据权利要求2所述的双泵双阀双气路顺序注射蒸气发生进样系统，其 特征在于，还包括另一质量流量控制器，所述的另一质量流量控制器通过一电 磁阀与所述的四通混合模块的第四端相连。
5、 根据权利要求1至4任一项权利要求所述的双泵双阀双气路顺序注射蒸 气发生进样系统，其特征在于，还包括一废液管，所述的废液管与所述的气液 分离器相连，所述气液分离器中的废液由所述废液管自动排除。
6、 根据权利要求2所述的双泵双阀双气路顺序注射蒸气发生进样系统，其 特征在于，还包括一气路管，所述的气路管与所述的气液分离器相连，所述的质量流量控制器供给的载气将生成的蒸汽态物质携带离开所述的气液分离器， 由所述的气路管进入一原子化器。
专利摘要本实用新型关于一种双泵双阀双气路顺序注射蒸气发生进样系统，其包括一5路旋转分配阀、一第一注射泵、一两路分配阀、一第一、第二、第三吸液管、一第二注射泵、一四通混合模块，一存样环、一反应管、一气液分离器，其中，5路旋转分配阀分别与第一注射泵、存样环的两端、第一吸液管、第二吸液管及四通混合模块相连；2路分配器分别与第二注射泵、第三吸液管及四路混合模块相连，四通混合模块与反应管相连，反应管连接一气液分离器。该系统将传统顺序注射系统的流路进行了优化设计，相对于传统的顺序注射流路而言，省去了一个多位阀，在节省成本和简化流路的同时，还有效地提高了流路系统的稳定性。
文档编号G01N35/10GK201355363SQ200920106310
公开日2009年12月2日 申请日期2009年3月2日 优先权日2009年3月2日
发明者张锦茂, 敬 梁, 庆 王, 芳 董, 璐 陈 申请人:北京瑞利分析仪器公司