专利名称：一种元素分析仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及物质中的元素含量的分析设备领域，更具体的说，涉及一种元素分析仪。
背景技术：
普遍使用的可燃物质如煤中含有多种元素，如碳、硫、氮、氢、氟、氯等。这些元素以单质或化合物的形式存在于煤中。这些元素是煤碳科学分类的指标。同时，煤在燃烧时会产生如302、303、吐3、0)、0)2、而、而、冊等多种气体和飞灰等有害物质。这些物质随着烟气排入大气中，造成了大气和环境的污染。因此对其中的各种元素含量的检测是煤炭生产、销售、使用以及环保部门的一项重要工作。为了准确、快速测量煤样等物质中的各种元素的含量，通常需要将煤样放在相应的元素分析仪器的高温炉中燃烧，通过测量燃烧出来的气体内的元素含量等方法来确定各种元素在煤中的含量。现有的元素分析仪主要包括燃烧管、高温炉、收集装置、送样机构、气体供给装置和水蒸汽发生器等部件。在工作人员采用现有的元素分析仪进行测量的过程中，需要大量的人工操作，在测试前后，均需要工作人员手工操作送样机构、气体供给装置和水蒸汽发生器等器械，例如，在实验前，需要工作人员调节高温炉，使其对燃烧管进行加热，人工调节气体供给装置，以提供氧气，人工向水蒸汽发生器注入水，并调节加热炉，使其提供水蒸汽；在实验过程中，还需要工作人员将装有样品的送样杆在不同的时间内送入燃烧管的不同的温区；在实验结束后，还需要工作人员将气体供给装置、水蒸汽发生器和高温炉关闭，并手工将送样杆退回到原位。所以利用现有的元素分析仪器进行测量，需要很多的人工操作，不仅加大了工作人员的工作强度，而且还降低了工作效率。因此，如何制作一种能够降低工作强度、提高工作效率的元素分析仪，成为目前最需要解决的问题。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的设计目的在于，提供一种能够降低工作强度、提高工作效率的元素分析仪。本实用新型实施例是这样实现的一种元素分析仪，包括具有样品盖的燃烧管；设置在所述燃烧管外部的高温炉；分别与所述燃烧管的两端相连通的气体供给装置和收集装置；与所述燃烧管相连通的水蒸汽发生器，所述水蒸汽发生器包括加热炉、设置在所述加热炉上部的平底烧瓶、与所述平底烧瓶相连通的防溅球和与所述平底烧瓶或防溅球相连通的供水系统；[0013]设置在所述燃烧管内部的送取样装置，所述送取样装置包括依次相连的内磁、送取样杆和瓷舟；设置在所述燃烧管外部的动力装置，所述动力装置包括轨道、可在所述轨道上滑动的外磁和与所述外磁相连接的动力源，所述外磁与所述内磁的位置相对应；分别与所述高温炉、气体供给装置、动力源和加热炉电连接的控制器。优选地，在上述的元素分析仪中，所述动力装置还包括与所述动力源相连接的位移传感器；所述位移传感器与所述控制器电连接。优选地，在上述的元素分析仪中，所述高温炉上设置有电热偶；所述电热偶与所述控制器电连接。优选地，在上述的元素分析仪中，所述气体供给装置上设置有压力传感器； 所述压力传感器与所述控制器电连接。优选地，在上述的元素分析仪中，所述收集装置通过冷凝装置与所述燃烧管相连
ο优选地，在上述的元素分析仪中，所述冷凝装置包括冷凝供液器和冷凝管；所述收集装置和燃烧管通过所述冷凝管相连通。优选地，在上述的元素分析仪中，所述供水系统包括水泵和水箱；所述防溅球或平底烧瓶与所述水箱通过所述水泵相连通；所述水泵与所述控制器电连接。优选地，在上述的元素分析仪中，所述水蒸汽发生器还包括设置在所述防溅球上的温度传感器和与所述防溅球相连通的泄压阀；所述温度传感器和泄压阀均与所述控制器电连接。优选地，在上述的元素分析仪中，所述动力源为电机。优选地，在上述的元素分析仪中，所述内磁为永磁体或可被磁体吸附的金属；所述外磁为永磁体或电磁体。与现有技术相比，本实用新型实施例提供的技术方案具有以下优点和特点本实用新型提供的方案，在实验过程中，均不需要人工手动操作。在实验前，利用控制器调节高温炉，使其对燃烧管进行加热，利用控制器调节气体供给装置，以提供氧气， 利用控制器控制供水系统向平底烧瓶注入水，并调节加热炉，使其提供水蒸汽；在实验过程中，利用控制器将装有样品的送样杆在不同的时间内送入燃烧管的不同的温区；在实验结束后，利用控制器将气体供给装置、水蒸汽发生器和高温炉关闭，并使送样杆退回到原位。 因此，本实用新型提供的元素分析仪不仅降低了工作人员的工作强度，而且还提高了工作效率；由于实验全程都是通过控制器来协调和控制，所以减少了人为操作的失误率，从而提高了实验的成功机率。
为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型所提供的元素分析仪的示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。本实用新型实施例提供了一种元素分析仪，包括具有样品盖的燃烧管；设置在燃烧管外部的高温炉；分别与燃烧管的两端相连通的气体供给装置和收集装置；与燃烧管相连通的水蒸汽发生器，水蒸汽发生器包括加热炉、设置在加热炉上部的平底烧瓶、与平底烧瓶相连通的防溅球和与平底烧瓶或防溅球相连通的供水系统；设置在燃烧管内部的送取样装置，送取样装置包括依次相连的内磁、送取样杆和瓷舟；设置在燃烧管外部的动力装置，动力装置包括轨道、可在轨道上滑动的外磁和与外磁相连接的动力源，外磁与内磁的位置相对应；分别与高温炉、气体供给装置、动力源和加热炉电连接的控制器。由于上述元素分析仪的具体实现存在多种方式，下面通过具体实施例进行详细说明请参见图1所示，图1所示的为一种元素分析仪，包括具有样品盖301的燃烧管 3 ；设置在燃烧管3外部的高温炉2 ；分别与燃烧管3的两端相连通的气体供给装置5和收集装置8 ；与燃烧管3相连通的水蒸汽发生器7，水蒸汽发生器7包括加热炉703、设置在加热炉703上部的平底烧瓶702、与平底烧瓶702相连通的防溅球704和与平底烧瓶702或防溅球704相连通的供水系统；设置在燃烧管3内部的送取样装置4，送取样装置4包括依次相连的内磁403、送取样杆402和瓷舟401 ；设置在燃烧管3外部的动力装置6，动力装置6 包括轨道603、可在轨道603上滑动的外磁602和与外磁602相连接的动力源601，外磁602 与内磁403的位置相对应；分别与高温炉2、气体供给装置5、动力源601和加热炉703电连接的控制器，控制器在图1中未示出。利用图1所示的元素分析仪进行实验，不需要人工手动操作。在实验前，利用控制器调节高温炉2，使其对燃烧管3进行加热，利用控制器调节气体供给装置5，以提供氧气， 利用控制器控制供水系统向平底烧瓶702注入水，并调节加热炉703，使其提供水蒸汽；在实验过程中，利用控制器将装有样品的送样杆402在不同的时间内送入燃烧管3的不同的温区；在实验结束后，利用控制器将气体供给装置5、水蒸汽发生器7和高温炉2关闭，并使送样杆402退回到原位。因此，本实用新型提供的元素分析仪不仅降低了工作人员的工作强度，而且还提高了工作效率；由于实验全程都是通过控制器来协调和控制，所以减少了人为操作的失误率，从而提高了实验的成功机率。在图1所示的实施例中，动力装置6还可以包括与动力源601相连接的位移传感器，其中，位移传感器与控制器电连接，位移传感器可以判断动力源601是否已经将外磁 602送至预设的位置，并即时向控制器发送反馈信号。高温炉2上还可以设置有电热偶，其中，电热偶与控制器电连接，电热偶可以判断高温炉2的温度是否已经达到了预设温度，并即时向控制器发送反馈信号。气体供给装置5上还可以设置有压力传感器，其中，压力传感器与控制器电连接，压力传感器可以判断气体供给装置5是否处于正常工作状态，获取气体供给装置5内部的压力，并即时向控制器发送反馈信号。通过在各个部件上设置传感器， 控制器可以通过各个传感器即时了解各个部件的工作状态，以便于利用控制器进行自动控制。在图1所示的实施例中，为了将实验过程中收集到的物质进行冷却，还可以在收集装置8与燃烧管2之间设置一个冷凝装置1，其中，冷凝装置1具体包括冷凝供液器101 和冷凝管102，收集装置8和燃烧管2通过冷凝管102相连通。在收集装置8接收实验采集到的物质时，冷凝供液器101也在不停的向冷凝管102发送冷凝液，以使冷凝管102始终处于低温状态，从而不断的冷却收集的物质。在图1所示的实施例中，为了解决现有的元素分析仪无法自动补水的问题，本实用新型利用供水系统来解决此问题。供水系统具体包括水泵701和水箱705，其中，防溅球 704与水箱705通过水泵701相连通，水泵701与控制器电连接。当平底烧瓶702内部处于无水状态时，只需要通过控制器打开水泵701，使水泵701将水箱705内的液态水注入到防溅球704的内部，最终液态水通过防溅球704进入平底烧瓶702的内部，所以本实用新型提供的供水系统具有自动补水的功能。而且，水蒸汽发生器7还包括设置在防溅球704上的温度传感器和与防溅球704 相连通的泄压阀707，其中，温度传感器和泄压阀707均与控制器电连接。加热炉703为平底烧瓶702内的液态水加热时，平底烧瓶702内部的液态水逐渐转化为水蒸汽，其中，一部分水蒸汽穿过防溅球704进入燃烧管3为实验所用，另一部分水蒸汽滞留在防溅球704内部，又转化成了液态水。随着防溅球704内的水蒸汽和液态水不断的增多，防溅球704内部的压力在增大，防溅球704的温度也在逐步的上升，当温度传感器测得防溅球704的温度达到设定温度时，温度传感器向控制器发送信号，控制器接收到该信号后打开泄压阀707，将防溅球704内部的水蒸汽及压力泄去，此时，防溅球704内部处于进溅临界边缘的液态水倒流回平底烧瓶702内部，因此，本实用新型提供的水蒸汽发生器，能够避免液态水在防溅球 704内部四溅而淋湿燃烧管3内部的样品，从而保证了实验的顺利进行，所以提高了实验的成功机率。另外，当平底烧瓶702内部已经蓄满水后，需要将平底烧瓶702内多余的液态水排掉，这就需要在平底烧瓶702和水箱705之间再增设一个溢流阀706，以使平底烧瓶702通过溢流阀706与水箱705连通，并且溢流阀706与控制器电连接，以使控制器可以控制平底烧瓶702的存水量。在图1所示的实施例中，动力装置6的动力源601可以为电机。另外，送取样机装置4的内磁403既可以为永磁体，也可以为可被磁体吸附的金属；动力装置6的外磁27既可以为永磁体，也可以为电磁体。下面简要介绍图1中，本实用新型提供的元素分析仪的各个部件的工作过程在实验以前，需要工作人员打开燃烧管3的样品盖301，将装有样品的瓷舟401放入送取样杆402中，盖上样品盖301，启动控制器开始实验。在实验过程中，控制器调节气体供给装置5，使其开始向燃烧管3供给氧气。与此同时，控制器调节高温炉2，使其开始对燃烧管3进行加热。控制器调节供排水系统，使其对防溅球704供给水溶液，并控制加热炉703对平底烧瓶702进行加热，在将平底烧瓶702加热到一定程度后，平底烧瓶203会产生水蒸汽，水蒸汽会通过防溅球704到达燃烧管3内。[0050]当各个传感器检测到各个部件达到预设要求后，控制器控制动力装置6的动力源 601带动外磁602在轨道603上运动，而送取样装置4的内磁403和外磁602有相互吸引力，所以内磁403会带动送取样杆402顺着外磁602运动的方向移动，以使送取样杆402将装有样品的瓷舟401沿燃烧管3送入高温炉2的加热区内进行分解。当瓷舟401中的样品分解后，所产生的物质通过冷凝装置1的冷凝管102导入收集装置8中。与此同时，冷凝供液器101不断有冷凝液通入冷凝管102。当传感器10检测到各个信号达到预设要求后，即实验已经结束，控制器则会分别控制气体供给装置5、水蒸汽发生装置7、高温炉2和动力装置6，以停止气体的供给、停止水蒸汽的供给、停止高温炉2加热，并将送取样杆402退回到原位。打开样品盖301，将已经分解完成的瓷舟401取出。最后，将收集装置8中已经收集到的物质倒入滴定池中，从标准溶液池中定量取出标准溶液到滴定池701中进行滴定。滴定完成后，再取标准溶液到滴定池中进行清洗。需要说明的是，图1所示的实施例只是本实用新型所介绍的优选实施例，本领域技术人员在此基础上，完全可以设计出更多的实施例，因此不在此处赘述。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求1.一种元素分析仪，其特征在于，包括 具有样品盖的燃烧管；设置在所述燃烧管外部的高温炉；分别与所述燃烧管的两端相连通的气体供给装置和收集装置； 与所述燃烧管相连通的水蒸汽发生器，所述水蒸汽发生器包括加热炉、设置在所述加热炉上部的平底烧瓶、与所述平底烧瓶相连通的防溅球和与所述平底烧瓶或防溅球相连通的供水系统；设置在所述燃烧管内部的送取样装置，所述送取样装置包括依次相连的内磁、送取样杆和瓷舟；设置在所述燃烧管外部的动力装置，所述动力装置包括轨道、可在所述轨道上滑动的外磁和与所述外磁相连接的动力源，所述外磁与所述内磁的位置相对应； 分别与所述高温炉、气体供给装置、动力源和加热炉电连接的控制器。
2.根据权利要求1所述的元素分析仪，其特征在于，所述动力装置还包括与所述动力源相连接的位移传感器；所述位移传感器与所述控制器电连接。
3.根据权利要求1所述的元素分析仪，其特征在于，所述高温炉上设置有电热偶； 所述电热偶与所述控制器电连接。
4.根据权利要求1所述的元素分析仪，其特征在于，所述气体供给装置上设置有压力传感器；所述压力传感器与所述控制器电连接。
5.根据权利要求1所述的元素分析仪，其特征在于，所述收集装置通过冷凝装置与所述燃烧管相连通。
6.根据权利要求5所述的元素分析仪，其特征在于，所述冷凝装置包括冷凝供液器和冷凝管；所述收集装置和燃烧管通过所述冷凝管相连通。
7.根据权利要求1所述的元素分析仪，其特征在于，所述供水系统包括水泵和水箱； 所述防溅球或平底烧瓶与所述水箱通过所述水泵相连通；所述水泵与所述控制器电连接。
8.根据权利要求7所述的元素分析仪，其特征在于，所述水蒸汽发生器还包括设置在所述防溅球上的温度传感器和与所述防溅球相连通的泄压阀；所述温度传感器和泄压阀均与所述控制器电连接。
9.根据权利要求1所述的元素分析仪，其特征在于，所述动力源为电机。
10.根据权利要求9所述的元素分析仪，其特征在于，所述内磁为永磁体或可被磁体吸附的金属；所述外磁为永磁体或电磁体。
专利摘要本实用新型公开了一种元素分析仪，包括具有样品盖的燃烧管；设置在燃烧管外部的高温炉；分别与燃烧管的两端相连通的气体供给装置和收集装置；与燃烧管相连通的水蒸汽发生器，水蒸汽发生器包括加热炉、设置在加热炉上部的平底烧瓶、与平底烧瓶相连通的防溅球和与平底烧瓶或防溅球相连通的供水系统；设置在燃烧管内部的送取样装置，送取样装置包括依次相连的内磁、送取样杆和瓷舟；设置在燃烧管外部的动力装置，动力装置包括轨道、可在轨道上滑动的外磁和与外磁相连接的动力源，外磁与内磁的位置相对应；分别与高温炉、气体供给装置、动力源和加热炉电连接的控制器。本实用新型不仅降低了工作强度，而且还提高了工作效率和实验的成功机率。
文档编号G01N1/28GK202033228SQ201120025699
公开日2011年11月9日 申请日期2011年1月26日 优先权日2011年1月26日
发明者何军, 刘晓川, 刘江舟, 罗建文 申请人:长沙开元仪器股份有限公司