一种自动冷原子吸收测汞仪装置
阅读说明：本技术 一种自动冷原子吸收测汞仪装置 (Automatic cold atom absorbs mercury detector device ) 是由 李东旭 林诗云 于 2021-09-16 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种自动冷原子吸收测汞仪装置,包括冷原子吸收测汞仪本体,所述冷原子吸收测汞仪本体的入口端连接有汞发生器,所述冷原子吸收测汞仪本体的出口端连接有尾气吸收装置,所述冷原子吸收测汞仪本体还连接有控制器；所述汞发生器分别通过管路连接有气源、还原剂桶和纯水桶,所述汞发生器还连接有废液桶。本发明能够有效解决在测汞过程中有汞单质挥发、汞发生器清洗、还原剂加入、载气使用的问题；可通过全过程密封方式来提高数据准确性和保护人员安全性。(The invention provides an automatic cold atomic absorption mercury measuring instrument device which comprises a cold atomic absorption mercury measuring instrument body, wherein the inlet end of the cold atomic absorption mercury measuring instrument body is connected with a mercury generator, the outlet end of the cold atomic absorption mercury measuring instrument body is connected with a tail gas absorption device, and the cold atomic absorption mercury measuring instrument body is also connected with a controller; the mercury generator is connected with an air source, a reducing agent barrel and a pure water barrel through pipelines respectively, and is also connected with a waste liquid barrel. The invention can effectively solve the problems of mercury simple substance volatilization, mercury generator cleaning, reducing agent addition and carrier gas use in the mercury measuring process; the data accuracy and the personnel safety can be improved through the whole-process sealing mode.)
技术领域
本发明涉及检测测量设备技术领域，尤其是涉及一种自动冷原子吸收测汞仪装置。
背景技术
近年来，测定环境中汞的技术不断发展。根据环保部、农业部等，部门颁布的国家标准，一般对汞的测定有分光光度法、冷原子吸收光谱法、原子荧光光谱法等方法，现有环境监测站常用的方法为冷原子吸收光谱法和原子荧光光谱法。
冷原子吸收测定汞的原理是：把样品先消解处理成溶液，并使其中的汞的状态全部转化成二价汞离子，然后放入反应瓶中，在常温下加入二氯化锡还原剂，此时，二价汞被还原成汞原子，通过气源，把汞原子吹到吸收管中，此时高压汞灯发出的汞的特征谱线253.7nm，此光线穿过的吸收管，其中的汞原子吸收此特征谱线后，使谱线强度减弱，减弱程度与汞原子蒸汽中汞的数量成正比，据此可测定样品中汞的含量。
但现有厂家的冷原子吸收仪所配的汞发生器及气路装置设计存在以下问题：汞单质在拔插时溢出，导致人体吸收，对人体造成影响；原有冷原子吸收测汞仪操作繁琐，需要人工在汞发生器、吸收瓶以及切换气路之间频繁操作；实验的还原过程是一个瞬时的过程，在非密闭情况下会导致汞单质大量溢出，造成实验数据不精确；原有冷原子吸收测汞仪加入还原剂需人工加入，汞发生器在加入还原剂过程中非密闭情况下，溢出的汞单质会对实验人员及污染环境。汞发生器需要人工清洗，操作繁琐且不易清洗。原有冷原子吸收测汞仪是仪器自带的吹气泵，是利用空气作为载气，空气成分复杂，影响实验数据准确性。原有冷原子吸收测汞仪尾气直接排放，影响人员健康和污染环境。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种自动冷原子吸收测汞仪装置，能够有效解决在测汞过程中有汞单质挥发、汞发生器清洗、还原剂加入、载气使用的问题；可通过全过程密封方式来提高数据准确性和保护人员安全性。
根据本发明的目的，提供一种自动冷原子吸收测汞仪装置，包括冷原子吸收测汞仪本体，所述冷原子吸收测汞仪本体的入口端连接有汞发生器，所述冷原子吸收测汞仪本体的出口端连接有尾气吸收装置，所述冷原子吸收测汞仪本体还连接有控制器；所述汞发生器分别通过管路连接有气源、还原剂桶和纯水桶，所述汞发生器还连接有废液桶。
进一步地，所述气源为氩气或氮气。
进一步地，所述气源与所述汞发生器之间设有压力定值器。
进一步地，所述压力定值器与所述汞发生器之间设有带控制阀的流量计。
进一步地，所述气源还分别与所述还原剂桶和所述纯水桶连接。
进一步地，所述压力定值器位于所述气源和所述还原剂桶或所述纯水桶之间。
进一步地，所述还原剂桶与所述冷原子吸收测汞仪本体之间设有第一电磁阀，所述纯水桶与所述冷原子吸收测汞仪本体之间设有第二电磁阀。
进一步地，所述汞发生器与所述废液桶之间设有第三电磁阀，所述冷原子吸收测汞仪本体与所述尾气吸收装置之间设有第四电磁阀。
进一步地，所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述第四电磁阀和所述流量计分别与所述控制器连接。
本发明的技术方案解决了原仪器需要人工手动拔插进气口、出气口以及人工清洗汞发生器的现状，避免了已有装置在拔插过程中汞蒸气溢出对人体健康的影响，同时装置的设计可很好的解决汞蒸气测量完毕后的密闭回收问题，提高检测精度；本发明提出密闭式的汞发生器、清洗系统，与常规汞发生器对比，在全密封的情况下实现还原剂的进样、汞发生器的清洗，保证了检测过程全密封，避免了汞单质的泄漏，在保障安全性的前提下使仪器操作更便利，且能保证精度和准确度，从而提高了工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明
具体实施方式
或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种自动冷原子吸收测汞仪装置的结构示意图；
图中，1-冷原子吸收测汞仪本体，2-汞发生器，3-尾气吸收装置，4-气源，5-还原剂桶，6-纯水桶，7-压力定值器，8-第一电磁阀，9-第二电磁阀，10-流量计，11-废液桶，12-第三电磁阀，13-第四电磁阀。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示：
一种自动冷原子吸收测汞仪装置，包括冷原子吸收测汞仪本体1，冷原子吸收测汞仪本体1的入口端连接有汞发生器2，冷原子吸收测汞仪本体1的出口端连接有尾气吸收装置3，冷原子吸收测汞仪本体1还连接有控制器。
汞发生器2分别通过管路连接有气源4、还原剂桶5和纯水桶6，气源4为氩气或氮气。气源4与冷原子吸收测汞仪本体1之间设有压力定值器7(压力定值器7同时还位于气源4与还原剂桶5或纯水桶6之间)。压力定值器7与汞发生器2之间设有带控制阀的流量计10。气源4还分别与还原剂桶5和纯水桶6连接。还原剂桶5或纯水桶6与压力定值器7的出气端通过管路连接。
还原剂桶5与汞发生器2之间设有第一电磁阀8，纯水桶6与汞发生器2之间设有第二电磁阀9。
气源4经过压力定值器7定压后分成三路，一路通过带控制阀的流量计10与汞发生器2连接，一路与还原剂桶5连接，一路与纯水桶6连接。经调压后的气源4经带控制阀的过流量计10进入汞发生器2，此路采用带控制阀的流量计10进行控制，非测量期间供气，测量期间不供气，气体最终进入尾气吸收装置。
还原剂桶5或纯水桶6内分别盛装有还原剂或纯水，还原剂或纯水在经过气源加压后，通过第一电磁阀8或第二电磁阀9的控制可以进入到汞发生器2，第一电磁阀8或第二电磁阀9可以控制还原剂或纯水进入汞发生器以及进入汞发生器2的量，还原剂可以是二氯化锡还原剂，其作用是对放入到汞发生器2中的样品进行还原成汞原子。第二电磁阀9可以控制纯水进入到汞发生器2，定量加入纯水清洗汞发生器2。
样品分析时样品进入汞发生器2，控制器控制带控制阀的流量计10不供气，同时控制第一电磁阀8控制还原剂从还原剂桶5进入到汞发生器2，汞发生器2内的样品在还原剂的作用下产生汞蒸气，汞蒸气在冷原子吸收测汞仪本体1自带的气体循环系统的作用下进入冷原子吸收测汞仪本体1测量室分析测试，当测试完毕，控制器控制带控制阀的流量计10供气，将冷原子吸收测汞仪本体1及汞发生器2中的汞蒸汽吹进尾气吸收装置3处理后排放。冷原子吸收测汞仪本体1与尾气吸收装置3之间设有第四电磁阀。
汞发生器2还连接有废液桶11，汞发生器2与废液桶11之间设有第三电磁阀12。清洗汞发生器2时控制器控制带控制阀的流量计10不供气，同时控制第二电磁阀9打开，定量加入水清洗汞发生器2，清洗完毕控制器控制带控制阀的流量计10供气，同时打开汞发生器2下部的第三电磁阀12将废液排出，排放完毕关闭第三电磁阀12即可。
本实施例中的带控制阀的流量计10、第一电磁阀8、第二电磁阀9、第三电磁阀12和第四电磁阀13分别与控制器连接，冷原子吸收测汞仪本体1也与控制器连接，通过控制其控制上述装置的启停或者关闭，控制器为本领域常用的控制部件，可以是单片机或者微处理器，其为本领域较为常用的成熟部件，可以根据使用需求购买使用，在此不再赘述。
气源4(氩气或氮气)经过压力定值器7定压后分成三路，一路与还原剂桶5连接，一路与纯水桶6连接，一路通过带控制阀的流量计10与汞发生器2连接，经调压后的气源4经过带控制阀的流量计10进入汞发生器2，此路需要带控制阀的流量计10控制，气体非测量期间供气，测量期间不供气，以便实验时将还原的汞蒸气经冷原子吸收测汞仪本体1自带的气体循环系统连续送入冷原子吸收测汞仪本体1的测量室，以及分析测试完毕时连续对测汞仪进行清洗。
本装置在使用时，分三个步骤进行：
1、测量
工作时消解好的水样手工引入汞发生器2(此过程手工操作是因为消解水样样品量较大，约100ml，设计自动进样不便于实现。如减少取样量还原出的汞单质较少，冷原子吸收测汞仪本体1精度达不到测量要求)，控制器控制带控制阀的流量计10不供气，同时控制第一电磁阀8加入还原剂，还原剂加入完毕后关闭第一电磁阀8。水样在还原剂的作用下将汞离子还原成汞蒸气，汞蒸气在汞发生器2与冷原子吸收测汞仪本体1间形成闭合回路，待气体在回路中分布稳定，控制器控制冷原子吸收测汞仪本体1测量并得出数据。
2、清洗气路
当测试完毕，控制器控制带控制阀的流量计10供气，同时打开第四电磁阀13，将冷原子吸收测汞仪本体1及汞发生器2中汞蒸气吹进尾气吸收装置3处理后排放。
3、清洗汞发生器
气路清洗完毕后控制器控制第四电磁阀13关闭，同时第三电磁阀12将废液排入废液桶11，排完废液后第三电磁阀12关闭。然后控制器控制带控制阀的流量计10不供气，同时第二电磁阀9打开向汞发生器2加入纯水，加入纯水完毕后关闭第二电磁阀9，同时控制器控制带控制阀的流量计10供气，第三电磁阀12打开，将清洗废水排放到废液桶11，清洗完毕后关闭第三电磁阀12，此过程可以多次清洗，以保证清洗干净。
本实施例提供的密封气路、自动加入还原剂、自动清洗，解决了原仪器需要人工手动拔插进气口、出气口以及人工清洗汞发生器的现状，避免了已有装置在拔插过程中汞蒸气溢出对人体健康的影响，同时装置的设计可很好的解决汞蒸气测量完毕后的密闭回收问题，提高检测精度；密闭式的还原剂进样系统、清洗系统，与常规汞发生器对比，在全密封的情况下实现还原剂的进样、汞发生器的清洗，保证了检测过程全密封，避免了汞单质的泄漏，在保障安全性的前提下也提高了操作便利度和准确度，提高了工作效率。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。