專利名稱：一種元素分析系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及元素分析技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，特別涉及一種元素分析系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
一種元素分析系統(tǒng)，用于測(cè)試物質(zhì)中碳、氫、氧、氮、硫五種元素，該元素分析系統(tǒng)采用紅外法、熱導(dǎo)法或者紅外-熱導(dǎo)法聯(lián)測(cè)對(duì)元素進(jìn)行測(cè)定。氫元素以燃燒后的產(chǎn)物H2O進(jìn)行測(cè)定，碳元素以燃燒后的產(chǎn)物CO2進(jìn)行測(cè)定，助燃?xì)怏w根據(jù)需要采用高純的氧氣，例如采用純度為99. 999%的氧氣。如沒有條件則采用普通氧氣，其純度只有99. 5%。在不同純度的氧氣里面均包含有水份和二氧化碳，氧氣純度不同含量大小也不同。做樣品測(cè)試時(shí)，氧氣中包含的水份和二氧化碳與樣品燃燒產(chǎn)生的水份和二氧化碳混合疊加在一起，對(duì)元素測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生影響。因此，在進(jìn)行元素測(cè)定前需要對(duì)氧氣中的背景氣體(水蒸氣以及二氧化碳?xì)怏w)進(jìn)行扣除，通常上述扣除實(shí)現(xiàn)稱之為空白試驗(yàn)，其目的為得到空白值。目前的元素分析系統(tǒng)，以紅外法為例，紅外法以朗伯-比爾定律為依據(jù)對(duì)元素進(jìn)行測(cè)定。朗伯-比爾定律數(shù)學(xué)表達(dá)式為A=Ig(1/T) =Kbc,其中A為吸光度，T為透射比，是透射光強(qiáng)度比上入射光強(qiáng)度K為摩爾吸收系數(shù)。它與吸收物質(zhì)的性質(zhì)及入射光的波長(zhǎng)λ有關(guān)。c為吸光物質(zhì)的濃度b為吸收層厚度。朗伯-比爾定律的物理意義是當(dāng)一束平行單色光垂直通過(guò)某一均勻非散射的吸光物質(zhì)時(shí)，其吸光度A與吸光物質(zhì)的濃度c及吸收層厚。在以紅外法進(jìn)行元素分析試驗(yàn)時(shí)，需要加載空白電壓，空白電壓除以測(cè)量電壓再取對(duì)數(shù)與被測(cè)氣體的濃度成比例。此類元素分析系統(tǒng)對(duì)燃燒產(chǎn)生的氣體采取了先收集再測(cè)量的方法，即樣品在高溫爐膛和助燃?xì)怏w的助燃下快速燃燒，燃燒產(chǎn)生的氣體全部收集到一個(gè)初始體積為零的混氣罐，混氣罐有一活塞，在氣體收集過(guò)程中，活塞往上移動(dòng)直至到頂。燃燒結(jié)束后停止收集氣體，混氣罐開始混勻氣體,之后通過(guò)取一部分氣體進(jìn)入紅外池去檢測(cè)，完成測(cè)量過(guò)程。目前，整個(gè)現(xiàn)有技術(shù)中提供的元素分析系統(tǒng)無(wú)法得到真正的空白值，其原因?yàn)樵谧隹瞻自囼?yàn)時(shí)，空白電壓的讀取是在鋼瓶壓縮氣體不斷吹掃下得到的穩(wěn)定值，測(cè)量電壓由于不含測(cè)試樣品，其響應(yīng)也是儲(chǔ)氣裝置中壓縮的氣體吹掃下得到的值?？瞻纂妷阂约霸囼?yàn)電壓的響應(yīng)都含有氣體中的水份和二氧化碳，使得空白試驗(yàn)無(wú)法得到壓縮氣體中的空白值，導(dǎo)致元素測(cè)定結(jié)果的可信度較低。綜上所述，如何提高元素分析系統(tǒng)元素測(cè)定結(jié)果的可信度，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題為提供一種元素分析系統(tǒng)，該元素分析系統(tǒng)通過(guò)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠提高元素測(cè)定結(jié)果的可信度。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種元素分析系統(tǒng)，包括用于對(duì)待測(cè)物質(zhì)進(jìn)行前期燃燒處理的燃燒組件和用于進(jìn)行元素分析的分析組件，所述燃燒組件包括按照工序順序連通的氣源、爐膛和混氣罐，所述混氣罐與所述分析組件氣路連通，還包括背景氣體處理組件和連通閥，所述背景氣體處理組件包括能夠去除水汽以及二氧化碳?xì)怏w的凈化管，所述凈化管與所述氣源連通，并通過(guò)所述連通閥與所述分析組件氣路連通。優(yōu)選地，所述連通閥為六通定量閥，所述六通定量閥具有第一氣路和第二氣路，所述第一氣路與所述第二氣路在六通定量閥閥切換前后均與所述分析組件連通；所述混氣罐通過(guò)所述第一氣路與所述分析組件連通，所述凈化管通過(guò)所述第二氣路與所述分析組件連通。 優(yōu)選地，本發(fā)明還包括定量環(huán)，所述定量環(huán)與所述混氣罐連通，所述混氣罐通過(guò)所述定量環(huán)與所述第一氣路連通。優(yōu)選地，所述爐膛與所述混氣罐之間還設(shè)置有具有氣體凈化功能的過(guò)濾器。優(yōu)選地，本發(fā)明還包括穩(wěn)壓閥，所述凈化管通過(guò)所述穩(wěn)壓閥與所述連通閥氣路連通。本發(fā)明提供了一種元素分析系統(tǒng)，用于對(duì)物質(zhì)的元素組成成分進(jìn)行測(cè)定，包括用于對(duì)待測(cè)物質(zhì)進(jìn)行前期燃燒處理的燃燒組件和用于進(jìn)行元素分析的分析組件，燃燒組件包括按照工序順序連通的氣源、爐膛和混氣罐，混氣罐與分析組件氣路連通。燃燒組件包括氣源、爐膛和混氣罐，氣源能夠提供助燃?xì)怏w，保證待測(cè)物質(zhì)充分燃燒；爐膛能夠?yàn)榇郎y(cè)物質(zhì)的燃燒提供燃燒場(chǎng)所；混氣罐則用于裝載待測(cè)物質(zhì)燃燒時(shí)產(chǎn)生的測(cè)試用氣體?；鞖夤夼c分析組件氣路連通，能夠?qū)y(cè)試用氣體輸送至分析組件中，從而測(cè)出待測(cè)物質(zhì)中的元素組成。本發(fā)明提供的元素分析系統(tǒng)還包括背景氣體處理組件和連通閥，背景氣體處理組件包括能夠去除水汽以及二氧化碳?xì)怏w的凈化管，凈化管與氣源連通，并通過(guò)連通閥與分析組件氣路連通。背景氣體處理組件設(shè)置有凈化管，能夠快速將氣源提供的助燃?xì)怏w進(jìn)行凈化得到凈化助燃?xì)怏w，避免助燃?xì)怏w中含有水汽以及二氧化碳?xì)怏w的情況出現(xiàn)。凈化管與氣源連通，并通過(guò)連通閥與分析組件氣路連通，在對(duì)測(cè)試氣體進(jìn)行檢測(cè)前，分析組件始終處于凈化助燃?xì)怏w的吹掃環(huán)境中，得到空白電壓值。本發(fā)明提供的元素分析系統(tǒng)采用同一氣源或兩種氣源，通過(guò)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將助燃?xì)怏w分成兩路氣體，一路或一種通過(guò)凈化管凈化，凈化后的氣體經(jīng)檢測(cè)單元后得到空白電壓值；另一路或一種助燃?xì)怏w參與燃燒，形成測(cè)試氣體，測(cè)試氣體經(jīng)過(guò)檢測(cè)單元得到測(cè)量電壓，不含測(cè)試樣時(shí)，就能夠得到空白試驗(yàn)的響應(yīng)值，提高測(cè)試結(jié)果的可靠性。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例中元素分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1中部件名稱與附圖標(biāo)記的對(duì)應(yīng)關(guān)系為氣源I ;爐膛2 ;混氣罐3 ;凈化管4 ;連通閥5 ;定量環(huán)6 ；過(guò)濾器7。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的核心為提供一種元素分析系統(tǒng)，該元素分析系統(tǒng)將助燃?xì)怏w分成兩路工作，其中一路通過(guò)凈化得到準(zhǔn)確的空白值，另一路則參與燃燒，得到試驗(yàn)電壓值，通過(guò)該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠避免助燃?xì)怏w中存在的水蒸氣以及二氧化碳?xì)怏w對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響，提高了元素測(cè)定結(jié)果的可信度。為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參考圖1，圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例中元素分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明提供了一種元素分析系統(tǒng)，用于對(duì)物質(zhì)的元素組成成分進(jìn)行測(cè)定，包括用于對(duì)待測(cè)物質(zhì)進(jìn)行前期燃燒處理的燃燒組件和用于進(jìn)行元素分析的分析組件，燃燒組件包括按照工序順序連通的氣源1、爐膛2和混氣罐3，混氣罐3與分析組件氣路連通。分析組件采用紅外線元素分析裝置，紅外線元素分析裝置進(jìn)行元素分析的原理采用了朗伯-比爾定律，能夠?qū)μ荚氐娜紵a(chǎn)物二氧化碳以及氫元素的燃燒產(chǎn)物水等進(jìn)行測(cè)定。燃燒組件能夠?qū)Υ郎y(cè)物質(zhì)進(jìn)行燃燒，燃燒過(guò)程中生成的燃燒產(chǎn)物，通過(guò)對(duì)燃燒產(chǎn)物的分析，能夠?qū)Υ郎y(cè)物質(zhì)的組成元素進(jìn)行測(cè)定。燃燒組件具體包括氣源1、爐膛2和混氣罐3，氣源I能夠提供助燃?xì)怏w，保證待測(cè)物質(zhì)充分燃燒；爐膛2能夠?yàn)榇郎y(cè)物質(zhì)的燃燒提供燃燒場(chǎng)所；混氣罐3則用于裝載待測(cè)物質(zhì)燃燒時(shí)產(chǎn)生的測(cè)試用氣體?；鞖夤?與分析組件氣路連通，能夠?qū)y(cè)試用氣體輸送至分析組件中，從而測(cè)出待測(cè)物質(zhì)中的元素組成。本發(fā)明提供的元素分析系統(tǒng)還包括背景氣體處理組件和連通閥5，背景氣體處理組件包括能夠去除水汽以及二氧化碳?xì)怏w的凈化管4，凈化管4與氣源I連通，并通過(guò)連通閥5與分析組件氣路連通。背景氣體處理組件設(shè)置有凈化管4，能夠快速將氣源I提供的助燃?xì)怏w進(jìn)行凈化得到凈化助燃?xì)怏w，避免助燃?xì)怏w中含有水汽以及二氧化碳?xì)怏w的情況出現(xiàn)。凈化管4與氣源I連通，并通過(guò)連通閥5與分析組件氣路連通，在對(duì)測(cè)試氣體進(jìn)行檢測(cè)前，分析組件始終處于凈化助燃?xì)怏w的吹掃環(huán)境中，得到空白電壓值。本發(fā)明提供的元素分析系統(tǒng)采用同一氣源1，通過(guò)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將助燃?xì)怏w分成兩路氣體，一路通過(guò)凈化管4凈化，凈化后的氣體經(jīng)檢測(cè)單元后得到空白電壓值；另一路助燃?xì)怏w參與燃燒，形成測(cè)試氣體，測(cè)試氣體經(jīng)過(guò)檢測(cè)單元得到測(cè)量電壓，如此能夠得到空白試驗(yàn)的響應(yīng)值，提高測(cè)試結(jié)果的可靠性。具體地，連通閥5為六通定量閥，六通定量閥具有第一氣路和第二氣路，第一氣路與第二氣路在定量閥切換前后均與分析組件連通；混氣罐3通過(guò)第一氣路與分析組件連通，凈化管4通過(guò)第二氣路與分析組件連通。第一氣路第二氣路能夠?qū)崿F(xiàn)切換，能夠分別導(dǎo)通凈化管4-分析組件氣路或者是混氣罐3-分析組件氣路，實(shí)現(xiàn)空白電壓值以及測(cè)量電壓的獲取。具體地，在本實(shí)施例中，元素分析系統(tǒng)還包括定量環(huán)6,定量環(huán)6與混氣罐3連通，混氣罐3通過(guò)定量環(huán)6與第一氣路連通。定量環(huán)6的容積較小，定量環(huán)6與混氣罐3相連通，混氣罐3中的氣體能夠存儲(chǔ)于定量環(huán)6中，第一氣路導(dǎo)通后，定量環(huán)6中的氣體進(jìn)入分析組件。該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠得到含水分和二氧化碳的測(cè)量電壓，由于定量環(huán)6體積小，能夠極大程度地降低測(cè)試氣體中帶入的灰塵，避免了分析組件污染快的問(wèn)題。在本發(fā)明中，爐膛2與混氣罐3之間還設(shè)置有具有氣體凈化功能的過(guò)濾器7。設(shè)置有過(guò)濾器7能夠?qū)⒋郎y(cè)物質(zhì)燃燒時(shí)產(chǎn)生的灰燼？進(jìn)行過(guò)濾。設(shè)置有過(guò)濾器7能夠有效降低灰塵進(jìn)入到分析組件中的情況發(fā)生，如此既能夠避免分析組件的污染，又能夠提高測(cè)試結(jié)果的可靠性(避免了灰塵的對(duì)紅外線測(cè)試的影響)。具體地，元素分析系統(tǒng)還包括穩(wěn)壓閥，凈化管4通過(guò)穩(wěn)壓閥與連通閥5氣路連通。穩(wěn)壓閥(又名減壓穩(wěn)壓閥)，減壓閥是采用控制閥體內(nèi)的啟閉件的開度來(lái)調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量，將介質(zhì)的壓力降低，同時(shí)借助閥后壓力的作用調(diào)節(jié)啟閉件的開度，使閥后壓力保持在一定范圍內(nèi)，在進(jìn)口壓力不斷變化的情況下，保持出口壓力在設(shè)定的范圍內(nèi)，保護(hù)其后的生活生產(chǎn)器具。設(shè)置有穩(wěn)壓閥，能夠?qū)艋蟮闹細(xì)怏w穩(wěn)定地吹入到分析組件中，避免由于氣流不穩(wěn)而引起的空白電壓值測(cè)量不穩(wěn)定的情況發(fā)生。以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種元素分析系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種元素分析系統(tǒng)，包括用于對(duì)待測(cè)物質(zhì)進(jìn)行前期燃燒處理的燃燒組件和用于進(jìn)行元素分析的分析組件，所述燃燒組件包括按照工序順序連通的氣源(I)、爐膛(2)和混氣罐(3)，所述混氣罐(3)與所述分析組件氣路連通，其特征在于， 還包括背景氣體處理組件和連通閥(5)，所述背景氣體處理組件包括能夠去除水汽以及二氧化碳?xì)怏w的凈化管(4)，所述凈化管(4)與所述氣源(I)連通，并通過(guò)所述連通閥(5)與所述分析組件氣路連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的元素分析系統(tǒng)，其特征在于，所述連通閥(5)為六通定量閥，所述六通定量閥具有第一氣路和第二氣路，所述第一氣路與所述第二氣路在六通定量閥切換前后均與所述分析組件連通；所述混氣罐(3)通過(guò)所述第一氣路與所述分析組件連通，所述凈化管(4)通過(guò)所述第二氣路與所述分析組件連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的元素分析系統(tǒng)，其特征在于，還包括定量環(huán)(6)，所述定量環(huán)(6)與所述混氣罐(3)連通，所述混氣罐(3)通過(guò)所述定量環(huán)(6)與所述第一氣路連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的元素分析系統(tǒng)，其特征在于，所述爐膛(2)與所述混氣罐(3)之間還設(shè)置有具有氣體凈化功能的過(guò)濾器(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的元素分析系統(tǒng)，其特征在于，還包括穩(wěn)壓閥，所述凈化管(4)通過(guò)所述穩(wěn)壓閥與所述連通閥(5)氣路連通。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種元素分析系統(tǒng)，包括用于對(duì)待測(cè)物質(zhì)進(jìn)行前期燃燒處理的燃燒組件和用于進(jìn)行元素分析的分析組件，所述燃燒組件包括按照工序順序連通的氣源、爐膛和混氣罐，所述混氣罐與所述分析組件氣路連通，還包括背景氣體處理組件和連通閥，所述背景氣體處理組件包括能夠去除水汽以及二氧化碳?xì)怏w的凈化管，所述凈化管與所述氣源連通，并通過(guò)所述連通閥與所述分析組件氣路連通。本發(fā)明通過(guò)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將助燃?xì)怏w分成兩路氣體，一路通過(guò)凈化管凈化，凈化后的氣體經(jīng)檢測(cè)單元后得到空白電壓值；另一路助燃?xì)怏w參與燃燒，形成測(cè)試氣體，測(cè)試氣體經(jīng)過(guò)檢測(cè)單元得到測(cè)量電壓，不含測(cè)試樣時(shí)，就能夠得到空白試驗(yàn)的響應(yīng)值，提高測(cè)試結(jié)果的可靠性。
文檔編號(hào)G01N21/00GK103033473SQ20121055909
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者羅建文, 劉長(zhǎng)江, 屈春雷, 黃海鍵 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙開元儀器股份有限公司