火焰原子化器用雾化器的制作方法

本实用新型属于元素检测设备领域，具体涉及一种火焰原子化器用雾化器。

背景技术：

火焰原子化器是原子吸收、原子荧光光谱仪的重要组成部分，通过混合助燃气(气体氧化物)和燃气(气体燃料)，将液体试样雾化并带入火焰中进行原子化，将试液引入火焰并使其原子化经历了复杂的过程，这个过程包括雾粒的脱溶剂、蒸发、解离等阶段，在解离过程中，大部分分子解离为气态原子，被火焰中的热能激发的部分分子、原子和离子也会发射分子、原子和离子光谱，由化学火焰提供能量，使被测元素原子化；火焰原子化器包括雾化器、雾化室、燃烧器三个部分，其中雾化器的作用是将试液变成高度分散的雾状形式，雾滴越小越有利于基态原子的生成，雾化室的作用一是使较大雾粒沉降、凝聚从废液口排出；二是使雾粒与燃气、助燃气均匀混合形成气溶胶，再进入火焰原子化区；三是起缓冲稳定混合气气压的作用，以便使燃烧器产生稳定的火焰，燃烧室的作用就是产生火焰将被测物质分解为基态原子。

现有技术中用在火焰原子化器上的雾化器多是气动雾化器，这种雾化器结构简单，可以长期稳定工作，但是其雾滴颗粒相对较大。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提出一种火焰原子化器用雾化器，不仅能够长期稳定的工作，而且雾滴颗粒更小。

为实现上述技术效果，本实用新型采用如下技术方案：

一种火焰原子化器用雾化器，包括：

供气系统，所述供气系统包括进气管、曝气管、电磁阀、排水管，所述进气管用于向壳体内输送高压气体，进气管穿过壳体顶部并伸入壳体中，所述曝气管的一端与进气管连通，曝气管的另一端固定在壳体底部，曝气管的管壁上设置有若干小通孔，所述排水管连通在壳体的底部，用于将壳体中的试液排出，排水管的末端连接有雾化器喷头，将水以雾滴的形式排出；

搅拌系统，所述搅拌系统包括搅拌桨、转杆、轴承、电动机，所述转杆为空心，进气管位于转杆的空心部分，转杆穿过壳体顶部伸入壳体中，转杆位于壳体中的一端密闭，避免试液进入空心的转杆中，该部分转杆还设置有搅拌桨，搅拌桨与转杆固定连接，通过转杆的转动带动搅拌桨运动，转杆的另一端位于壳体外与电动机的转动杆通过齿轮啮合连接，在转杆与进气管之间还设置有轴承，轴承的内圈固定在进气管上，轴承的外圈固定在转杆上，避免了转杆的晃动；

控制系统，所述控制系统包括压力传感器、电磁阀、控制器，其中电磁阀设置在进气管与排水管上，压力传感器设置在壳体内，用于监控壳体内的压力情况，压力传感器以及电磁阀均与控制器电路连接，当压力达到设定值的时候，关闭进气管上的电磁阀，当未达到设定值的时候，会打开进气管增压，直到达到设定值为止。

进一步地，所述进气管、曝气管采用的是硬质材料。

进一步地，所述转杆与壳体接触的面上也设置有轴承。

本实用新型至少能够实现以下有益效果：

（1）通过搅拌系统增加试液中的气体量，不断增加的压力会升高试液的溶气量，在排放后会析出微纳级气泡，燃烧更加充分。

（2）通过搅拌机构搅拌来增加试液与气体的接触面积，同时搅拌可以使试液各部分更加均匀，避免试液出现偏析。

（3）高压气体通过曝气管排出，得到的气泡更小。

（4）通过压力传感器检测壳体内的压力，并控制电磁阀进行保持，避免液体排出后壳体内压力减小而造成微纳气泡析出的情况。

附图说明

构成本申请一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

附图中：

图1示意性示出了本实用新型的使用状态图；

其中，上述附图包括以下附图标记：

11-进气管，12-曝气管，13-排水管，14-电磁阀，21-搅拌桨，22-转杆，23-轴承，24-电动机，3-壳体，4-压力传感器。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。

实施例

如图1所示的是火焰原子化器用雾化器，适用于在较高压力下不会析出沉淀的试液，包括供气系统、搅拌系统，壳体3、控制系统，壳体3用于盛装试液，供气系统将空气压缩后通入罐体的试液中，随着气体量的不断增加，罐体中的压力也不断增加，在达到指定压力的时候，保持一段时间就可以将溶气水通过喷头喷出，溶气水由于压力骤减而析出气泡，气泡将较大的雾滴分离成更小的雾滴，相当于两次分离，因此得到的雾滴尺寸更小，能够燃烧更充分，而控制系统就是通过压力传感器4来调节进气与排水，使排出的试液中总是在高压下溶有较多的气体。

供气系统包括进气管11、曝气管12、电磁阀14、排水管13，所述进气管11直接与高压气体源连接向壳体3内输送高压气体，进气管11穿过壳体3顶部并伸入壳体3中，进气管11中输送的是高压气体，所以进气管11采用的是硬质材料，进气管11与曝气管12的一端连通，曝气管12的另一端固定在壳体3底部，曝气管12的管壁上设置有若干小通孔，高压气体进入之后能够从小孔中以小气泡的形式释放，排水管13连通在壳体3的底部，在溶气完成以后，从底部排出，由于排水管13中的压力更大，所以排水管13采用更耐压力的材质，排水管13的末端连接有雾化器喷头，将水以雾滴的形式排出。

搅拌系统包括搅拌桨21、转杆22、轴承23、电动机24，所述转杆22为空心，进气管11位于转杆22的空心部分，转杆22穿过壳体3顶部伸入壳体3中，转杆22位于壳体3中的一端密闭，避免试液进入空心的转杆22中，该部分转杆22还设置有搅拌桨21，搅拌桨21与转杆22固定连接，通过转杆22的转动带动搅拌桨21运动，转杆22的另一端位于壳体3外与电动机24的转动杆连接，其端部设置有锥齿轮，且电动机24的转动杆上也设置有锥齿轮，转杆22与电动机24转动杆通过锥齿轮啮合传动，由电动机24带动其转动，在转杆22与进气管11之间还设置有轴承23，轴承23的内圈固定在进气管11上，轴承23的外圈固定在转杆22上，避免了转杆22的晃动，搅拌系统能够使壳体3内的试液不停地流动，从曝气管12中产生的气泡能够随着流动的试液而被分散，使水与气体的接触面积增大，在高压下水能溶解更多气体，我们将溶解有气体的水称为溶气水。

值得注意的是，转杆22与壳体3接触的面上也设置有轴承23，这个轴承23一方面对转杆22进行固定，另一方面也避免了壳体3随转杆22转动。

控制系统包括压力传感器4、电磁阀14、控制器，其中电磁阀14设置在进气管11与排水管13上，压力传感器4设置在壳体3顶部，用于监控壳体3内的压力情况，并将压力信息转化为电信号，压力传感器4以及电磁阀14均与控制器电路连接，控制器接收压力传感器4的信号，控制器中设置有一个压力值，当压力达到设定值的时候，关闭进气管11上的电磁阀14，当未达到设定值的时候，会打开进气管11增压，直到达到设定值为止。

需要说明的是，再排出试液的过程中，壳体3内压力减小，压力传感器4会打开进气管11，继续通入气体，使壳体3内的压力不会快速下降，从而避免溶气水过早析出气体。

本实用新型的使用过程是通过壳体3顶部的进料口向壳体3中输入试液，此时两个电磁阀14均关闭，接下来打开进气管11开关以及电动机24，随着气体的不断加入，壳体3内的压力不断升高，当达到设定值，控制器将进气管11的电磁阀14关闭，使壳体3中始终保持压力，使试液尽可能多的溶解气，等待一段时间以后，控制器打开排水管13的电磁阀14，将溶气水通入雾化室中，此时壳体3内的压力减小，因此控制器再次打开进气管11，向壳体3中加压，直到试液全部排出或者达到检测需要的量。

需要说明的是，在压力达到设定值以后，会等待一段时间才打开排水管13，是为了让溶气水能够在高压环境下多溶解一些气体，这段时间没有限定，根据具体情况灵活调整。

作为一种优选的实施例，所述控制器为PLC控制器。

作为一种优选的实施例，所述雾化头为超声波雾化头，超声波雾化头会高速震动，使喷出的雾滴更小，本实施例中的试液溶解有较多的气体，在喷出后雾滴中会析出气体，配合超声波喷头使用，超声波空化作用会将雾滴炸开成更小的雾滴。

在本实施例中，所述电动机、电磁阀、压力传感器、PLC控制器、轴承是成熟的现有技术，PLC控制器的连接方法以及控制方法是本领域技术人员的常规操作，因此不作详细说明。