专利名称：火焰原子吸收分光光度计的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种火焰原子吸收分光光度计，其中液体样本的雾投射到火焰以使样本分裂为原子。
背景技术：
在火焰原子吸收分光光度计中，燃料气体和辅助气体分别提供到腔室，并且混合的气体从燃烧器的狭长开口喷射并且燃烧，以产生火焰。例如，样本液体喷射在火焰中以被分裂为原子。
适当的燃料气体和适当的辅助气体以及它们的流量取决于被分析的目标元素。乙炔气体最广泛地用于燃料气体，并且有时采用丙烷气体和氢气。空气通常用作辅助气体，但是当在火焰中形成强氧化物的诸如铝或钛等元素被分析时，一氧化二氮较有用，因为它能够产生具有较高温度的强还原火焰。因此，当包含不同元素的两个或多个样本相继被分析时，燃料气体和/或辅助气体应当对应不同的样本而改变。
众所周知，为了增强目标元素的检测灵敏度，应当使燃料气体的流量最小化。但是当燃料气体的流量降低时，燃烧变得更不稳定。当在这种情况下辅助气体改变为另一种辅助气体时，燃烧变得进一步不稳定，并且火焰可能熄灭或发生回火(燃烧返回到燃烧器的开口内)。
日本专利申请未审查公开No.2001-141649披露了一种火焰原子吸收分光光度计，其中恰在改变辅助气体之前燃料气体的流量被增加到稳定燃烧的水平，在火焰变得稳定之后燃料气体的流量再降低到适合于分析的水平。
发明内容
在上述火焰原子吸收分光光度计中，辅助气体的流量被假定为恒定(准确地说，流量依气体的种类而改变，因为即使当进口和出口处的压力相同时，流量也取决于气体的黏度)。在一些火焰原子吸收分光光度计中，燃料气体和辅助气体的流量用设置在气流管上的阀自动控制。通常在这种情况下，燃料气体的流量和辅助气体的流量分别设定为用于目标分析的最优值。因此，如果当辅助气体改变时仅仅控制燃料气体的流量，紧接改变辅助气体之后，依据设定的辅助气体流量燃烧可能变得不稳定，并且可能发生火熄灭或回火。
本发明的目的是提供一种火焰原子吸收分光光度计，其中燃料气体流量和辅助气体流量在正常时自动设定，并且当改变燃料气体或辅助气体时，燃烧保持稳定，而不会在燃料气体或辅助气体改变之前或之后引起火熄灭或回火。
根据本发明，一种火焰原子吸收分光光度计，用于利用燃料气体和辅助气体产生火焰，所述火焰原子吸收分光光度计包括用于从多个储备燃料气体中选择燃料气体和/或从多个储备辅助气体中选择辅助气体的气体选择器；用于改变燃料气体的流量的燃料气体流量控制器；用于改变辅助气体的流量的辅助气体流量控制器；存储器，所述存储器用于存储跨越燃料气体和/或辅助气体被气体选择器改变的时间段稳定火焰用的燃料气体的最优流量和辅助气体的最优流量的数据，在所述气体选择器中准备储备燃料气体和储备辅助气体的每一种可能的变化组合的数据；以及控制器，所述控制器用于在燃料气体和/或辅助气体被气体选择器改变之前根据从存储器读出的与燃料气体和辅助气体的变化组合对应的数据来改变燃料气体的流量和辅助气体的流量，并且用于在燃料气体和/或辅助气体被气体选择器改变之后进一步改变燃料气体的流量和辅助气体的流量，以使利用火焰的分析最优。
在本发明的火焰原子吸收分光光度计中，当燃料气体和辅助气体的组合改变为另一种组合时，用于稳定燃烧或火焰的燃料气体的流量和辅助气体的流量的数值预先通过实验获得。对于各组合改变的每一种可能的情况的这种数值的数据存储在存储器中。
在多数情况下，燃料气体的流量或辅助气体的流量由设置在用于使气体流动的管上的流量控制阀的开启比率控制。在这种情况下，燃料气体流量控制器或辅助气体流量控制器调节各个流量控制阀的开启比率。通常，即使流量控制阀的开启比率相同，两种气体的流量也不相同。因此，例如，当辅助气体A变为辅助气体B时，用于稳定燃烧的燃料气体和辅助气体的最优流量的组合不同于当辅助气体B变为辅助气体A时的最优流量的组合。
当辅助气体从气体A变为气体B而燃料气体没有改变时，控制器从存储器读出与燃料气体和辅助气体A的组合改变到相同的燃料气体和辅助气体B的组合相对应的数据，其中该数据代表用于稳定燃烧的燃料气体和辅助气体的最优流量。在上述流量由流量控制阀的开启比率控制的情况下，该数据表示燃料和辅助气体流量控制阀的开启比率。在流量或开启比率改变后，辅助气体改变为新的气体。当流量控制阀的开启比率改变时，必须考虑流量控制阀的开启比率改变后气体流量实际改变所需要的时间。在自辅助气体改变开始的预定时间段之后，燃料气体流量和辅助气体流量进一步改变到对于利用燃料气体和辅助气体B的分析最优的数值。
根据本发明的火焰原子吸收分光光度计，燃烧器中的燃烧在跨越辅助气体或燃料气体的改变的时间段被保持稳定，并且不发生火熄灭或回火，由此确保了分析的安全。无论燃料气体和辅助气体如何组合都能获得这种效果。
图1是实施本发明的火焰原子吸收分光光度计的示意图。
图2是该实施例的火焰原子吸收分光光度计中改变辅助气体的过程的流程图。
具体实施例方式
下面将参照附图描述实施本发明的火焰原子吸收分光光度计。如图1中所示，用于产生火焰15的燃烧器14通过电机13可垂直地移动(如箭头M所示)，电机13由电机控制器12控制。
乙炔(C2H2)气体用作燃料气体，燃料气体容纳在燃料气体容器22中。在连接燃料气体容器22和燃烧器14的燃料气体管16上设置第一流量控制阀17。
在该实施例中，一氧化二氮(N2O)气体和空气用作辅助气体。一氧化二氮气体容纳在N2O气体容器23中，并且空气由空气压缩机24供应。自空气压缩机24的管和自N2O气体容器23的管并入连接到燃烧器14的辅助气体管18。第一电磁阀20设置在空气管上，第二电磁阀21设置在N2O管上，并且第二流量控制阀19设置在辅助气体管18上。
本发明的火焰原子吸收分光光度计装备有分析控制器10，分析控制器10包括用于存储执行各种分析的控制程序的存储器以及用于分析的各种参数值。分析控制器10根据该程序控制气体控制器11和电机控制器12。气体控制器11在功能上包括气体改变控制器111和气体流量控制器112，其中气体改变控制器111控制电磁阀20和21的开启和关闭，而气体流量控制器112控制流量控制阀17和19的开启比率，或供应给燃烧器14的燃料气体和辅助气体的流量。气体流量控制器112包括用于存储当改变辅助气体(和燃料气体)时稳定燃烧必需的开启比率的数值的存储器。
在本实施例中，仅仅乙炔气体用作燃料气体，并且两种气体，空气和一氧化二氮，用作辅助气体。因此[燃料气体/辅助气体]的组合是[空气/乙炔]或[一氧化二氮/乙炔]。然而，可以连接其它气体容器，代替N2O容器23或空气压缩机24。
在辅助气体从空气改变为一氧化二氮或从一氧化二氮改变为空气时气体流量的控制在本实施例的火焰原子吸收分光光度计中是特有的，由此防止通常伴随传统的火焰原子吸收分光光度计的火熄灭或回火。控制过程参照图2进行说明。
分析控制器10根据分析操作者选择的程序执行一系列的分析。当在执行程序的过程中，需要改变辅助气体时，分析控制器10确定当前使用的辅助气体是否是空气(步骤S1)。如果结果是“是”，则确定将用于下一个分析的辅助气体是否是一氧化二氮(步骤S2)。当结果再次是“是”时，或确定辅助气体的改变是从空气到一氧化二氮时，分析控制器10从其存储器中读出与这种情况对应的数据。该数据包括第一和第二流量控制阀17和19的开启比率的数值(X1，Y1)，并且分析控制器10将各个流量控制阀17和19的开启比率设定在数值(X1，Y1)(步骤S5)。
当在步骤S1的确定结果是“否”时，确定当前使用的辅助气体是否是一氧化二氮(步骤S3)。当结果是“是”时，则确定将用于下一个分析的辅助气体是否是空气(步骤S4)。如果结果是“是”，或确定辅助气体的改变是从一氧化二氮到空气，分析控制器10从其存储器中读出与这种情况对应的数据。该数据包括第一和第二流量控制阀17和19的开启比率的数值(X2，Y2)，并且分析控制器10将各个流量控制阀17和19的开启比率设定在数值(X2，Y2)(步骤S6)。
当在步骤S2、步骤S3或步骤S4确定为“否”时，辅助气体将不改变，或辅助气体需要改变为这里没有假定的另一种气体。在这些情况下，不执行适当的气体流量控制(步骤S7)。
流量控制阀17和19的开启比率的数值(X1，Y1)预先通过实验确定，以确�？缭狡遄楹洗覽乙炔，空气]改变为[乙炔，一氧化二氮]的时间段的稳定燃烧。流量控制阀17和19的开启比率的数值(X2，Y2)预先通过实验确定，以确�？缭狡遄楹洗覽乙炔，一氧化二氮]改变为[乙炔，空气]的时间段的稳定燃烧。气体流量控制器11根据该数值改变流量控制阀17和19的开启比率，并且在改变开启比率之后的预定时间段，气体改变控制器111驱动两个电磁阀20和21，以改变辅助气体(步骤S8)。准确地说，在改变辅助气体的过程中，优选保持两个电磁阀20和21暂时开启，以防止任意一种辅助气体都不供给燃烧器14。
当辅助气体改变之后燃烧器14的高度需要调节时，电机控制器12驱动电机13，垂直移动燃烧器14(步骤S9)。然后流量控制阀17和19的开启比率分别改变到适当的数值，以使分析最优(步骤S10)。
因此在本实施例的火焰原子吸收分光光度计中，当改变辅助气体时可防止火熄灭或回火，并且之后气体流量被调节到用于分析的最优数值。
尽管上面仅仅详细描述了本发明的一些作为示例的实施例，但是本领域普通技术人员容易理解，在本质上不偏离本发明新颖的教导和优点的情况下对该作为示例的实施例可以做出各种改变。因此，所有的这种改变落入本发明的范围。例如，代替上面使用的空气和N2O气体可以使用其它种类的辅助气体，并且本发明可用于改变燃料气体的情况，而不仅仅是上述的辅助气体。
权利要求
1.一种火焰原子吸收分光光度计，用于利用燃料气体和辅助气体产生火焰，所述火焰原子吸收分光光度计包括用于从多个储备燃料气体中选择燃料气体和/或从多个储备辅助气体中选择辅助气体的气体选择器；用于改变燃料气体的流量的燃料气体流量控制器；用于改变辅助气体的流量的辅助气体流量控制器；存储器，所述存储器用于存储在跨越燃料气体和/或辅助气体被气体选择器改变的时间段用于稳定火焰的对应储备燃料气体和储备辅助气体的每一种可能的变化组合的燃料气体的最优流量和辅助气体的最优流量的数据；以及控制器，所述控制器用于在燃料气体和/或辅助气体被气体选择器改变之前根据从存储器读出的与燃料气体和辅助气体的变化组合相对应的数据来改变燃料气体的流量和辅助气体的流量，并且用于在燃料气体和/或辅助气体被气体选择器改变之后进一步改变燃料气体的流量和辅助气体的流量，以使利用火焰的分析最优。
2.根据权利要求1所述的火焰原子吸收分光光度计，其中燃料气体流量控制器通过改变设置在燃料气体管上的燃料气体流量控制阀的开启比率来控制燃料气体的流量，辅助气体流量控制器通过改变设置在辅助气体管上的辅助气体流量控制阀的开启比率来控制辅助气体的流量，并且存储器利用燃料气体流量控制阀和辅助气体流量控制阀的开启比率的数值存储燃料气体的最优流量和辅助气体的最优流量的数据。
3.一种控制流到产生火焰原子吸收分光光度计的火焰的燃烧器的燃料气体流量和辅助气体流量的方法，所述方法包括如下步骤通过实验确定在跨越燃料气体和/或辅助气体被改变为燃料气体和辅助气体的每一种可能的变化组合的时间段中用于稳定火焰的燃料气体的最优流量和辅助气体的最优流量；将对应燃料气体和辅助气体的每一种可能的变化组合的燃料气体的最优流量和辅助气体的最优流量的数据存储在存储器中；在燃料气体和/或辅助气体改变之前根据从存储器读出的与燃料气体和辅助气体的变化组合对应的数据来改变燃料气体的流量和辅助气体的流量；以及在燃料气体和/或辅助气体改变之后进一步改变燃料气体的流量和辅助气体的流量，以使利用火焰的分析最优。
4.一种用于权利要求1所述的火焰原子吸收分光光度计的气体流量控制方法，其中燃料气体的流量通过改变设置在燃料气体管上的燃料气体流量控制阀的开启比率来控制，辅助气体的流量通过改变设置在辅助气体管上的辅助气体流量控制阀的开启比率来控制，并且存储器利用燃料气体流量控制阀和辅助气体流量控制阀的开启比率的数值存储燃料气体的最优流量和辅助气体的最优流量的数据。
全文摘要
一种火焰原子吸收分光光度计包括用于从多个储备燃料气体中选择燃料气体和/或从多个储备辅助气体中选择辅助气体的气体选择器；用于改变燃料气体流量的燃料气体流量控制器；用于改变辅助气体流量的辅助气体流量控制器；存储器，用于存储在跨越燃料气体和/或辅助气体被气体选择器改变的时间段稳定火焰用的燃料气体和辅助气体的最优流量的数据，在气体选择器中准备储备燃料气体和储备辅助气体的每一种可能变化组合的数据；及控制器，用于在燃料气体和/或辅助气体被气体选择器改变之前根据从存储器读出的数据来改变燃料气体的流量和辅助气体的流量，并在燃料气体和/或辅助气体被气体选择器改变之后进一步改变燃料气体和辅助气体的流量。
文档编号G01J3/42GK1576821SQ200410063429
公开日2005年2月9日 申请日期2004年7月6日 优先权日2003年7月11日
发明者山本幸树 申请人:株式会社岛津制作所
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
