电感耦合等离子体发射光谱仪的制作方法

本实用新型涉及检测设备领域，特别涉及电感耦合等离子体发射光谱仪。

背景技术：

电感耦合等离子体发射光谱仪主要用于液体试样(包括经化学处理能转变成溶液的固体试样)中金属元素和部分非金属元素的定量分析。

电感耦合等离子体发射光谱仪先将样品溶液以气溶胶形式导入等离子体炬焰中，样品被蒸发和激发，发射出所含元素的特征波长的光。经分光系统分光后，其谱线强度由光电元件接受并转变为电信号而被记录。根据元素浓度与谱线强度的关系，测定样品中各相应元素的含量。在等离子体发射光谱仪的顶部竖直安装有排气管，检测完元素含量之后，残余样品便会以气溶胶的形式通过排气管排放出去。

为了避免残余样品充满实验室，通常会在排气管的上方设置有抽气管，在抽气管靠近排气管的一端连接有抽气罩，抽气管连接有气泵，通过气泵可以将排出的残余样品通过抽气管排放到实验室外。

但在某些情况下，由于抽气管长度限制，抽气罩与排气管的端部保持有一定距离，在进行抽气的过程中，残余样品会以气态从抽气罩和排气管的间隙扩散出去，影响抽气效率，因此还存在一定的改进空间。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种电感耦合等离子体发射光谱仪，能够增加抽气管的抽气效率。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种电感耦合等离子体发射光谱仪，包括排气管，所述排气管的上方设置有抽气罩，所述抽气罩连通有抽气管，所述抽气管上连接有气泵，所述抽气罩的开口边沿均枢接有挡板，相邻挡板的边沿依次抵接以形成封闭围板围设于抽气罩的开口。

采用上述方案，围设于抽气罩四周的挡板形成了封闭的围板，从而将抽气罩与排气管之间的间隔团团围住，使三者形成相对封闭的空间；当抽气管通过气泵进行抽气时，挡板能够隔挡从抽气罩与排气管之间扩散出来的残余样品气体，避免其扩散到空气中，然而已经扩散到挡板围设空间内的残余气体又能够被及时抽除，从而增加了抽气管的抽气效率；枢接使挡板能在抽气罩上进行上下翻转，以根据抽气罩的实际安装位置确定挡板的使用与否。

作为优选，所述挡板与抽气罩枢接的边沿延伸有枢接板，所述枢接板向内收卷以形成柱状空腔，所述抽气罩的侧面横向设置有枢接轴，所述枢接轴转动穿设于柱状空腔内。

采用上述方案，由枢接板收卷而成的柱状空腔结构简单，加工方便，而且加工成本低；穿设于柱状空腔内的枢接轴使得挡板能够牢固地枢接于抽气罩上，且翻转顺畅。

作为优选，所述枢接板的边沿与挡板之间留有缺口。

采用上述方案，使得挡板能够通过缺口从枢接轴上拆卸下来，方便挡板进行更换，更加人性化。

作为优选，所述缺口小于枢接轴的外径，所述枢接板为弹性片。

采用上述方案，使得挡板不易从枢接轴上脱落，由弹性片制成的枢接板能够使枢接轴在卡入柱状空腔时自动扩张，当卡入柱状空腔后自动复位，使挡板的安装更加便捷。

作为优选，所述抽气罩的侧面枢接有位于枢接轴上方的连杆，所述连杆的端部向下收卷以形成卡钩，所述挡板上开设有穿孔；当挡板翻起后，所述卡钩扣接于穿孔内。

采用上述方案，利用连杆上的卡钩能够在挡板翻起时，勾住挡板上的穿孔，从而将挡板拉住，使其无法落下；当需要再次使用挡板时，只需将卡钩从挡板内取出，便可使挡板向下翻。

作为优选，还包括红外线检测单元，所述红外线检测单元包括用于发射红外线的发射模块和用于接收红外线以输出红外线检测信号的接收模块，所述发射模块和接收模块分别设置于挡板的内侧和排气管的外侧，所述接收模块上耦接有用于接收红外线检测信号并输出控制信号的控制单元，所述控制单元上耦接有用于接收控制信号并响应于控制信号的执行单元；

当接收模块接收到发射模块所发出的红外线时，所述控制单元控制执行单元工作，以使气泵能够被启动；反之，气泵无法启动。

采用上述方案，利用红外线检测单元能够检测挡板是否落下，当检测到挡板落下时，气泵才能被启动，否则气泵无法启动，防止出现挡板未落下，而抽气管进行抽气的现象，从而避免了抽气效率不高的问题。

作为优选，还包括逻辑门单元，所述红外线检测单元设有若干，若干所述红外线检测单元分别设置于排气管的侧面和对应的挡板之间，并各自输出红外线检测信号至逻辑门单元，所述逻辑门单元响应于红外线检测信号并输出逻辑控制信号至控制单元。

采用上述方案，多个红外线检测单元能够同时检测对应的挡板是否已经落下，只有当所有挡板都落下后，逻辑门单元才会输出相应的逻辑控制信号至控制单元，使控制单元能够控制执行单元工作，以使气泵能够被启动。

作为优选，所述控制单元还耦接有用于接收控制信号并响应于控制信号进行指示的提示单元。

采用上述方案，指示单元能够检测抽气罩上挡板的落下情况，在挡板全部落下后，提示单元能够进行提示，以提醒工作人员当前气泵正处于能被启动状态。

作为优选，所述提示单元为灯光报警器。

采用上述方案，灯光报警既具有醒目的提醒效果，又不会在进行工作时影响到其他人，更加人性化。

作为优选，所述发射模块包括用于发射振荡信号的555多谐振荡器以及耦接于555多谐振荡器以接收振荡信号并输出红外线的红外发射管L1。

采用上述方案，555定时芯片成本低、响应速度快，由其所构成的振荡器电路结构简单，能输出稳定的振荡信号，且可调节振荡信号的频率，增加了适用范围；红外发射管可根据所接收到的振荡信号而发出对应频率的红外线，便于控制。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、由挡板围设而成的围板能够将排气管和抽气罩之间的间隔团团围住，使抽气管在进行抽气时，残余的气态样品会扩散出去，从而增加了抽气效率；

2、利用红外线检测单元能够检测挡板是否落下，当检测到挡板落下时，气泵才能被启动，否则气泵无法启动，防止出现挡板未落下而抽气管进行抽气的现象，从而避免了抽气效率不高的问题。

附图说明

图1为本实用新型的爆炸图；

图2为图1所示A部的放大示意图；

图3为图2所示B部的放大示意图；

图4为图2所示C部的放大示意图；

图5为本实用新型中红外线检测单元、逻辑门单元、控制单元以及执行单元的电路示意图；

图6为本实用新型中发射模块和接收模块的电路示意图；

图7为本实用新型中提示单元的电路示意图。

图中：1、排气管；2、抽气罩；3、抽气管；4、气泵；5、挡板；6、枢接板；7、枢接轴；8、缺口；9、连杆；10、卡钩；11、穿孔；12、红外线检测单元；13、发射模块；14、接收模块；15、控制单元；16、执行单元；17、逻辑门单元；18、提示单元。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

本实施例公开的一种电感耦合等离子体发射光谱仪，如图1和图2所示，包括排气管1，排气管1呈竖直设置，使残余的样品气体能够通过排气管1向上排出。排气管1的上方设置有抽气罩2，抽气罩2呈倒置的喇叭状，即外径从上往下依次增加。抽气罩2的上端连通有抽气管3，下端的开口位于排气管1的正上方，抽气管3的另一端连通至实验室外的废气收集罐。抽气管3上连接有气泵4，利用气泵4可以将排气管1排出的气体依次通过抽气罩2以及抽气管3排放到实验室外的废气收集罐内。抽气罩2的开口形状优选为正方形，且开口的边长大于排气管1的外径，采用该形状的抽气罩2，可以增大抽气管3的抽气范围，从而提升抽气效果。其中排气管1固定于实验室的顶部，使抽气罩2能够被悬挂起来。

如图2所示，抽气罩2的开口边沿均枢接有挡板5，挡板5能够在抽气罩2上进行上下翻转，当挡板5落下后，其能在自身重力的作用下呈竖直状态。挡板5的数量优选为四块，分别和抽气罩2的开口边沿一一对应。当所有挡板5落下后，相邻挡板5的边沿依次抵接以形成封闭围板围设于抽气罩2的开口。这时，由挡板5形成的围板与抽气罩2以及排气管1之间形成了封闭空间，使气泵4在进行抽气时，残余气体无法从抽气罩2和排气管1的空隙逃散出去；同时围板的底部和排气管1的外壁之间保持有间隙，当抽气管3在进行抽气时，下方的空气能够顺利进入，以保持排气管1和抽气罩2之间的气压平衡，使排气管1排出的废气能够持续被抽除，防止出现气压过低而导致废气难以抽除的现象。

如图3所示，挡板5与抽气罩2枢接的边沿延伸有枢接板6，枢接板6向内收卷以形成柱状空腔。抽气罩2的侧面横向设置有枢接轴7。枢接轴7的数量优选为四根，每根枢接轴7的两端各自固定于所对应的抽气罩2的开口侧面。枢接轴7转动穿设于柱状空腔内，枢接轴7的轴身与抽气罩2的侧面保持有间隔，使收卷后的枢接板6能够顺利在枢接轴7上转动，从而让挡板5翻转得更加顺畅。枢接板6的宽度小于挡板5的宽度，且优选设置于挡板5的中间位置，使挡板5在进行翻转时受力更加平衡，不易左右晃动。

如图3所示，枢接板6的边沿与挡板5之间留有缺口8。缺口8小于枢接轴7的外径，枢接板6为弹性片，弹性片优选为金属弹片。

拆卸挡板5时，先让挡板5自然下垂，然后用手握住挡板5，将挡板5从下往上推，使收卷的枢接板6在挤压下发生弹性形变，从而让缺口8逐渐扩大，直至枢接板6完全离开枢接轴7，之后，枢接板6复位，使缺口8变回原来的大小。

安装挡板5时，对准缺口8和枢接轴7的位置，并将缺口8抵接在枢接轴7的表面，然后用力按压枢接板6的背面，使缺口8在压力的作用下逐渐扩大，直至将枢接板6完全扣入枢接轴7。这时缺口8在枢接板6的复位作用下而恢复原来的大小，使挡板5不易从枢接轴7上脱离。

挡板5安装完成后，可以试着翻转挡板5，使枢接板6收卷成的柱状空腔能够与枢接轴7完全契合。

如图4所示，抽气罩2的侧面枢接有位于枢接轴7上方的连杆9，连杆9能够在抽气罩2的侧面进行摆动，更加灵活，同时能够减小连杆9的占用空间。

如图4所示，连杆9的端部向下收卷以形成卡钩10，挡板5上开设有穿孔11。在挡板5不需要使用时，可以将其向上翻起，当挡板5翻起后，将连杆9向下摆动，使卡钩10扣接到穿孔11内，从而利用连杆9将挡板5拉住，使其无法向下翻转。

如图2所示，在挡板5和排气管1之间设置有红外线检测单元12，红外线检测单元12包括用于发射红外线的发射模块13和用于接收红外线以输出红外线检测信号的接收模块14，发射模块13和接收模块14分别设置于挡板5的内侧和排气管1的外侧。当挡板5被翻下而自然下垂时，发射模块13与接收模块14的位置正好相对，使接收模块14能够接收到发射模块13所发出的红外线；反之，当挡板5被翻起时，发射模块13与接收模块14不再相对，使接收模块14无法接收到红外线。

如图6所示，发射模块13包括NE555定时器A1、电阻R1、R2、R3、电容C1、C2和红外发射管L1；NE555定时器A1的1脚接地，电阻R1耦接于NE555定时器A1的2脚和3脚之间；红外发射管L1的阳极耦接于3脚，阴极通过电阻R3接地，电阻R3起到限流的作用，能够有效防止红外发射管L1由于电流过大而损坏；NE555定时器A1的5脚通过电容C2接地；串联连接的电阻R2和电容C1，电阻R2的另一端耦接于电压Vcc，电容C1的另一端接地；NE555定时器A1的6脚耦接于电阻R2和电容C1的连接点；上述连接方式构成了多谐振荡电路，其能输出一定频率的脉冲于红外发射管L1，使红外发射管L1输出一定波长的红外线作用于接收模块14。

如图6所示，接收模块14包括红外接收管L2、电阻R4、R5、R6、R7、R8、R9、电容C3、C4、二极管D1、比较器A2和非门N；红外接收管L2的阳极接地，阴极耦接于电容C3的一端；电容C3的另一端耦接于二极管D1的阳极，二极管D1的阴极耦接于电阻R6的一端，电阻R6的另一端耦接于比较器A2的反相输入端；电阻R4的一端耦接于电容C3和二极管D1的连接点，另一端接地；电容C4的一端耦接于二极管D1的阴极，另一端接地；电阻R5的一端耦接于电容C4和电阻R6的连接点，另一端接地；电阻R7的一端耦接于电压E，另一端耦接于比较器A2的同相输入端；电阻R8的一端耦接于比较器A2的同相输入端，另一端接地；电阻R9的一端耦接于比较器A2的输出端，另一端耦接于非门N的输入端，非门N的输出端输出红外线检测信号。

如图6所示，电阻R7和R8构成了分压电路，为比较器A2的同相输入端提供基准电压，基准电压值由电阻R8在电压E中所占的比值来决定；当红外接收管L2接收到红外线时会产生电流，并且随着红外线的从弱变强，电流也会跟着从小变大，使比较器A2的反相输入端电压逐渐升高；当反相输入端的电压大于同相输入端的基准电压值时，比较器A2通过电阻R9输出低电平信号，最后通过非门N输出高电平的红外线检测信号；反之，当红外接收管L2没有接收到红外线或者红外线很弱时，比较器A2的反相输入端电压接近于零，这时比较器A2通过电阻R9输出高电平信号，最后通过非门N输出低电平的红外线检测信号；其中二极管D1起到整流的作用，电容C4起到滤波的作用，电阻R6起到限流的作用，防止输入比较器A2的电流过大导致比较器A2损坏，电阻R9也起到限流作用，防止比较器A2输出的电流信号过大而损坏下一环节的电路。

如图5所示，接收模块14上耦接有用于接收红外线检测信号并输出控制信号的控制单元15，控制单元15上耦接有用于接收控制信号并响应于控制信号的执行单元16。当接收模块14接收到发射模块13所发出的红外线时，控制单元15控制执行单元16工作，以使气泵4能够被启动；反之，气泵4无法启动。

如图5所示，还包括逻辑门单元17，红外线检测单元12设有若干，若干红外线检测单元12分别设置于排气管1的侧面和对应的挡板5之间，并各自输出红外线检测信号至逻辑门单元17，逻辑门单元17响应于红外线检测信号并输出逻辑控制信号至控制单元15。

如图5所示，逻辑门单元17优选为“与”门，“与”门具有多个输入端和一个输出端。当所有的输入同时为高电平（逻辑1）时，输出才为高电平，否则输出为低电平（逻辑0）。

如图5所示，控制单元15包括继电器K、三极管Q和续流二极管D2，继电器K的线圈的一端耦接于电压V1，另一端耦接于三极管Q的集电极，三极管Q的基极耦接于“与”门的输出端，发射极接地，续流二极管D2与继电器K的线圈反并联。

如图5所示，执行单元16为继电器K的常开触点K-1，其串联于气泵4的供电回路，气泵4的供电回路中还串联有开关按钮SB1，其能控制气泵4的启停。

如图7所示，控制单元15还耦接有用于接收控制信号并响应于控制信号进行指示的提示单元18。提示单元18为灯光报警器。提示单元18包括限流电阻R10、发光二极管L3和继电器K的常开触点K-2，限流电阻R10的一端耦接于电压V2，另一端耦接于发光二极管L3的阳极，发光二极管L3的阴极耦接于继电器K的常开触点K-2的一端，继电器K的常开触点K-2的另一端接地。

综上所述，当有其中一块挡板5未被翻转到抽气罩2的下方时，该挡板5和抽气罩2上对应侧面之间的发射模块13以及接收模块14无法正对，导致接收模块14无法接收到红外线，使接收模块14输出低电平的红外线检测信号至“与”门，使“与”门输出低电平的逻辑控制信号至三极管Q的基极，使三极管Q截止，继电器K的线圈处于失电状态，其对应的常开触点K-1断开，切断气泵4的供电回路。这时就算按下开关按钮SB1，气泵4也无法启动，从而起到保护的作用。同时，继电器K的常开触点K-2也断开，切断发光二极管L3的供电回路，使发光二极管L3不发光。

当所有挡板5翻下后，所有的发射模块13都能与各自所对应的接收模块14正对，使接收模块14能够接收到红外线，从而全部输出高电平的红外线检测信号至“与”门，使“与”门输出高电平的逻辑控制信号至三极管Q的基极，使三极管Q导通，继电器K的线圈得电吸合，其对应的常开触点K-1与K-2全都闭合。这时，发光二极管L3发出光亮进行提示，若按下开关按钮SB，气泵4能够启动，以使抽气管3进行抽气。

继电器K的常开触点K-1的两端并联有开关按钮SB2，按下开关按钮SB2便可将继电器K的常开触点K-1短路，这时就算不翻下挡板5，气泵4也能够正常启动。