一种应用于原子荧光分析技术的气路控制系统的制作方法

1.本技术涉及气路控制技术领域，具体涉及一种应用于原子荧光分析技术的气路控制系统。


背景技术：

2.在原子荧光分析技术中，对于含有待测元素的溶液，通常采用在线氢化物发生反应的方法，将其与还原剂在进样管路中进行充分混合后，生成含有待测元素的氢化物气体，当这些混合溶液进入到气液分离器之后，含有待测元素的氢化物气体进一步从溶液中分离出，进入到原子化器进行原子化，并通过检测器对其的元素含量进行定量检测；在整个样品溶液的进样、混合、氢化物发生、气液分离及元素检测过程中，为了保证溶液在输送的过程中，混合均匀、反应充分和检测信号的稳定，就必须要确保载气流量和辅助气流量的稳定，同时要求，气流量的大小在一定范围内精确可调。
3.现有技术中，原子荧光光谱仪所采用的工作气体(载气、辅助气)自动控制系统存在气体控制精度与设备成本无法兼顾的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术提供了一种应用于原子荧光分析技术的气路控制系统，解决或改善了现有技术中气体控制精度与设备成本无法兼顾的技术问题。
5.根据本技术的一个方面，本技术提供了一种应用于原子荧光分析技术的气路控制系统，此应用于原子荧光分析技术的气路控制系统包括：气路阀体，所述气路阀体上设有气流阀口；气流量调节丝杆组件，所述气流量调节丝杆组件连接在所述气路阀体的上方，且靠近所述气流阀口设置，所述气流量调节丝杆组件用于调节所述气流阀口的开合程度；以及控制电路，所述控制电路与所述气流量调节丝杆组件电连接，所述控制电路用于根据控制指令控制所述气流量调节丝杆组件，使得所述气流量调节丝杆组件调节所述气流阀口的开合程度。
6.在本技术一种可能的实现方式中，所述气流量调节丝杆组件包括：安装机构，所述安装机构连接在所述气路阀体的上方；丝杠，所述丝杠的设置在所述安装机构中；柱塞杆，所述柱塞杆的第一端与所述丝杠螺纹连接；柱塞堵头，所述柱塞堵头与所述柱塞杆的第二端固定连接，所述柱塞堵头设置在所述气流阀口处，所述柱塞堵头通过移动调节所述气流阀口的大小；驱动电机，所述驱动电机与所述丝杠的第二端连接，所述驱动电机用于带动所述丝杠转动，所述驱动电机与所述控制电路电连接。
7.在本技术一种可能的实现方式中，所述气流量调节丝杆组件还包括：联轴器，所述驱动电机包括电机轴，所述电机轴与所述丝杠的第二端通过所述联轴器连接。
8.在本技术一种可能的实现方式中，所述气流量调节丝杆组件包括：螺纹管，所述丝杠的第二端穿设在所述螺纹管内，且与所述螺纹管螺纹配合。
9.在本技术一种可能的实现方式中，所述气流量调节丝杆组件还包括：导直销，所述
导直销与所述柱塞杆的外壁固定连接，所述导直销与所述安装机构滑动连接。
10.在本技术一种可能的实现方式中，所述驱动电机为微型步进电机。
11.在本技术一种可能的实现方式中，所述丝杠的调节导程为1mm。
12.在本技术一种可能的实现方式中，所述控制电路包括：指令传输接口，所述指令传输接口用于接收控制指令；电机驱动接口，所述电机驱动接口与所述气流量调节丝杆组件连接，所述电机驱动接口用于控制所述气流量调节丝杆组件。
13.在本技术一种可能的实现方式中，所述应用于原子荧光分析技术的气路控制系统还包括：气流入口，所述气流入口与所述气路阀体连通；气流出口，所述气流出口用于供气体排出；气流出口支管，所述气流出口支管与所述气流出口连通；压力传感器，所述压力传感器与所述控制电路电连接，所述压力传感器通过所述气流出口支管与所述气流出口连接，所述压力传感器用于检测气体压力。
14.在本技术一种可能的实现方式中，所述控制电路还包括：压力信号接口，所述压力信号接口与所述压力传感电连接。
15.本技术提供的这种应用于原子荧光分析技术的气路控制系统与现有技术相比的有益之处在于：
16.此应用于原子荧光分析技术的气路控制系统包括：气路阀体，气路阀体上设有气流阀口；气流量调节丝杆组件，气流量调节丝杆组件连接在气路阀体的上方，气流量调节丝杆组件用于调节气流阀口的开合程度；控制电路，控制电路与气流量调节丝杆组件电连接，控制电路用于根据控制指令控制气流量调节丝杆组件，使得气流量调节丝杆组件调节气流阀口的开合程度。工作人员可以通过控制电路输入气流量控制指令，使得控制电路控制气流量调节丝杆组件，进而改变阀口开合程度，最终使得输出气体的气体流量得以根据实际需要进行精准调节，使得载气和辅助气体的流量均可受到精准控制且成本较低。
附图说明
17.通过结合附图对本技术实施例进行更详细的描述，本技术的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术实施例一起构造为解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
18.图1所示为本技术一实施例提供的一种应用于原子荧光分析技术的气路控制系统的结构示意图。
19.附图标记说明：1、气路阀体；12、气流阀口；2、控制电路；21、指令传输接口；22、电机驱动接口；23、压力信号接口；311、柱塞杆；3111、螺纹管；312、柱塞堵头；313、导直销；32、丝杠；33、驱动电机；331、联轴器；332、电机轴；4、气流入口；5、气流出口；51、气流出口支管；6、压力传感器。
具体实施方式
20.本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特
定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，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、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
21.另外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
22.申请概述：
23.申请人对于现有技术中气体控制精度与设备成本无法兼顾的技术问题进一步分析得知：
24.在现有技术中，原子荧光光谱仪所采用的工作气体(载气、辅助气)自动控制方法，主要有阵列式差压流量计和质量流量计两种方式，其中：阵列式差压流量计通常是由一组多个开关电磁阀组成，每个电磁阀在导通时的气流量为一组序列值中之一，在实际使用过程中，通过不同的组合，可对输出气流量的大小进行阶梯控制；这种方法具有结构简单、成本低、使用方便等特点，但误差较大且无法对输出气流进行无极调节；而质量流量计虽然具有流量控制精度高、受气源波动的影响小、可对输出气流量进行无级调节等特点，但也因其成本过高和维修难度大等因素，目前仅被用于一些高端原子荧光光谱仪产品中，而无法在原子荧光分析仪器中被广泛应用。
25.针对上述问题，本技术提供了一种应用于原子荧光分析技术的气路控制系统，此应用于原子荧光分析技术的气路控制系统包括：气路阀体1、气流量调节丝杆组件以及控制电路2。其中，气路阀体1上设有气流阀口12；气流量调节丝杆组件连接在气路阀体1的上方，且靠近气流阀口12设置，气流量调节丝杆组件用于调节气流阀口12的开合程度；控制电路2与气流量调节丝杆组件电连接，控制电路2用于根据气流量控制指令控制气流量调节丝杆组件，使得气流量调节丝杆组件调节气流阀口12的开合程度。此控制系统使用过程，工作人员可以通过控制电路2输入控制指令，使得控制电路2控制气流量调节丝杆组件工作，进而使得气流阀口12在气流量调节丝杆组件的调节下改变开合程度，最终使得输出气体的气体流量得以根据实际需要进行精准无级调节，配合控制电路2的精准控制，使得载气和辅助气体的流量均可受到精准控制且成本较低。
26.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
27.图1所示为本技术一实施例提供的一种应用于原子荧光分析技术的气路控制系统的结构示意图。如图1所示，本技术提供的这种应用于原子荧光分析技术的气路控制系统具体可以包括：气路阀体1、气流量调节丝杆组件以及控制电路2。其中，气路阀体1内开设有空腔11，空腔11的开口端形成气流阀口12。该空腔11用于容纳气流量调节丝杆组件等，气路阀体1可以与分析设备等连接，从而实现对实验气体的控制；气流阀口12用于供气体流出，通过控制阀口的大小可以改变气体流量。气流量调节丝杆组件连接在气路阀体1的内部，且靠
近气流阀口12设置，气流量调节丝杆组件用于调节气流阀口12的开合程度，从而改变气流阀口12的大小。控电路与气流量调节丝杆组件电连接，控制电路2用于根据控制指令控制气流量调节丝杆组件，使得气流量调节丝杆组件调节气流阀口12的开合程度。这种应用于原子荧光分析技术的气路控制系统利用控制电路2实现控制指令的接收和执行，控制电路2对气流量调节丝杆组件进行驱动控制，使得气流量调节丝杆组件改变气流阀口12的开合程度，在按照指令调节气流阀口12开合度后，即可以实现对输出气流量进行精确的无级调节；结构简单、流量输出稳定、气流量调节范围宽、成本低、易于维护，可被广泛地应用于各类原子荧光分析仪器商品中，用以对载气和辅助气体的流量进行精准的控制。
28.在一种可能的实现方式中，如图1所示，气流量调节丝杆组件进一步可以包括：安装机构、丝杠32、柱塞杆311、柱塞堵头312以及驱动电机33。上述安装机构与气路阀体的顶部连接，其用于进行气流量调节丝杆组件的安装固定等。而丝杠32设置在上述安装机构中，
29.柱塞杆311的第一端与丝杠32螺纹连接；柱塞堵头312与柱塞杆311的第二端固定连接，柱塞堵头312设置在气流阀口12处，柱塞堵头312通过移动调节气流阀口12的大小。驱动电机33转动会带动丝杠32转动，由于丝杠32和柱塞杆311间的螺纹配合，使得柱塞杆311也受到驱动产生转动。柱塞杆311会产生竖直方向的位移，进而使得柱塞堵头312随柱塞杆311上下移动，最终改变气流阀口12和气流量的大小。
30.具体的，在一实施例中，如图1所示，气流量调节丝杆组件还包括：联轴器331。驱动电机33包括电机轴332，电机轴332与丝杠32的第二端通过联轴器331连接。
31.优选的，如图1所示，柱塞杆311还可以包括：螺纹管3111。此螺纹管3111设置在柱塞杆311上，内壁设有螺纹。丝杠32的第二端穿设在螺纹管3111内，且与螺纹管3111螺纹配合。当丝杠32受到驱动于螺纹管3111内旋转时，柱塞杆311也随之一同转动，进而产生直线位移。
32.在另一种可能的实现方式中，如图1所示，柱塞泵还可以包括：与柱塞杆311的外壁固定连接的导直销313。此外，空腔11的内壁上对应导直销313可以开设导向槽，此导向槽沿气路阀体1的轴向开设，导直销313滑动设置在导向槽中。导直销313和导向槽的滑动配合使得柱塞杆311在受驱动旋转时，只能沿直线方向移动，即实现柱塞杆的导直，进一步保证气流阀口12大小调节的精度。
33.需要说明的是，导直销313和导向槽成对设置，两者可以为一对或多对，优选为两对。但是两者设置的具体数量还应视具体的应用场景而定，本技术不对此作出进一步限定。
34.具体的，在另一实施例中，如图1所示，驱动电机33为微型步进电机；丝杠32的调节导程为1mm。此外，驱动电机33的电机轴332与丝杠32的端部通过联轴器331紧固连接。当微型步进电机与导程为1毫米的丝杆1：1紧固连接后，通过专用步进电机运动控制芯片的控制，其直线位移量的计算值为：
35.位移量＝1毫米/(200(脉冲/转)
×
256微步)＝0.00001953125毫米/脉冲。
36.优选的，如图1所示，此应用于原子荧光分析技术的气路控制系统还可以包括气流入口4、气流出口5、气流出口支管51以及压力传感器6。其中，气流入口4与气流出口5均与气路阀体1连通，气流入口4与工作气源紧固连接，用于使得实验所需气体进入气路控制系统，而气流出口5与后级仪器管路连；气流出口支管51与气流出口5连通接。压力传感器6与控制电路2电连接，压力传感器6通过气流出口支管51与气流出口5密封连接，压力传感器6用于
检测的气体压力。通过设置压力传感器6，使得工作人员可以更加直观地获悉当前气流出口5以及气流出口支管51处的压力值，从而判断当前气体的流量是否正常，并在出现异常情况时及时采取相应措施，保证实验正常进行的同时，确保实验安全。
37.在本技术一种可能的实现方式中，如图1所示，控制电路2进一步可以包括指令传输接口21以及电机驱动接口22。其中，指令传输接口21用于接收气流量控制指令，电机驱动接口22与驱动电机连接，电机驱动接口22用于控制驱动电机旋转。气流量控制电路2的指令传输接口21与仪器的控制主板连接，用以接收气流量控制指令；气流量控制电路2的电机驱动接口22与驱动电机33连接，用以根据控制指令要求控制电机的运动方向和位移，从而控制气流阀口12的大小。
38.具体的，在一实施例中，如图1所示，控制电路2还可以包括压力信号接口23，此压力信号接口23与上述压力传感器6电连接。控制电路2的压力信号接口23与压力传感器6连接，用以接受由压力传感器6检测的气流出口5流量压力信号，并通过反馈信号控制、调节气流量控制阀口的开合度。
39.本技术提供的这种应用于原子荧光分析技术的气路控制系统的具体工作过程为：
40.控制电路2接收仪器控制系统传输或工作人员手动输入的控制指令，并将该控制指令进行信号转换后，由其电机驱动接口22传输至驱动电机33。驱动电机33受到控制后，根据控制指令进行对应方向的转动，使得丝杠32转动，丝杠32通过螺纹管3111带动柱塞杆311直线运动，柱塞杆311带动柱塞堵头312，通过柱塞堵头312位置改变，调整气流阀口12的大小，进而将气流量调整至所需大小。
41.本技术中涉及的器件、装置、设备、系统的附图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照附图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
42.还需要指出的是，在本技术的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本技术的等效方案。
43.提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本技术。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本技术的范围。因此，本技术不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此发明的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
44.以上所述仅为本技术创造的较佳实施例而已，并不用以限制本技术创造，凡在本技术创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本技术创造的保护范围之内。