本实用新型专利技术专利涉及智能样品制备领域，具体公开了一种水样加速蒸发
【技术实现步骤摘要】
一种水样加速蒸发
‑
加酸
‑
浓缩装置
[0001]本技术属于智能样品制备领域，具体涉及一种水样加速蒸发
‑
加酸
‑
浓缩装置。
技术介绍
[0002]水质监测过程中往往涉及到大量体积的蒸发浓缩过程，为了达到去除水中有机物和硫酸盐化的目的，需要对浓缩的水样加硫酸或硝酸进行消解。该过程要求操作人员在浓缩过程要更换不同的器皿，同时加热板要准确控温保持微沸，要人工多次添水，并手动加入浓硫酸或浓硝酸。例如环境行业标准HJ898
‑
2017、HJ899
‑
2017和生活饮用水检测标准GB 5750.13对水中放射性指标的检测过程中，需要将多达1
‑
5L的水样保持微沸，浓缩到100mL，需要手动加入浓硫酸1mL，进行温和加热，进行消解和赶酸，整体过程需要实验员准确调节加热板温度，清洗多个玻璃器皿，最终将水样浓缩到150mL的瓷蒸发皿中。这种样品制备过程耗费大量人工，耗时长，无法实时了解蒸发量和剩余水样，而且一旦温度控制不准确，很容易产生暴沸现象，造成样品制备过程不够精确，使实验结果的准确度大打折扣，因此严重制约了大体积水样的样品制备通量和效率。
技术实现思路
[0003]本技术是为了解决目前蒸发过程速度慢，无自动加酸功能等诸多不足之处，为实验室提供带有加速蒸发、自动加酸赶酸且符合标准方法要求的蒸发浓缩装置，为地表水、地下水、工业废水、生活饮用水中放射性指标，如总α、总β的检测提供全自动化的样品前处理装备和方法。
[0004]本技术的技术方案如下：
[0005]一种水样加速蒸发
‑
加酸
‑
浓缩装置，其特征在于，该装置由自动加样模块、自动加酸模块、加热称重模块和吹气模块组成，用于大体积水样品的自动加速蒸发、加酸、赶酸和浓缩等过程，实现水样中放射性指标样品制备过程的自动化。
[0006]所述自动加样模块，由水样瓶(101)、进样泵(102)、样品液位开关(103)和样管端头(104)组成，各部件间由管路连接，样品液位开关(103)靠近样管端头(104)。
[0007]所述自动加酸模块，由试剂泵(201)、上液位传感器(202)、盘管(203)、下液位传感器(204)、三通电磁阀(205)、试剂瓶(206)、排阀(207)、试剂液位开关(208)和试剂管端头(209)组成，各部件间由耐酸碱管路密封连接，试剂液位开关(103)靠近样管端头(104)。
[0008]所述加热称重模块，由重量传感器(301)、隔热层(302)、传热块(303)、加热感温模块(304)、瓷蒸发皿(305)、直臂(306)和立柱(307)组成。重量传感器(301)可以测量水样和酸液加入的准确质量，也可测量蒸发过程中剩余水样质量；传热块(303)与瓷蒸发皿(305)紧密接触，加热感温模块提供稳定的热源，确保蒸发过程的精准控制。
[0009]所述立柱(307)支撑直臂(306)，各液体管路和气体管路通过立柱，连接到直臂(306)内，并与各端头连接；直臂(306)置于瓷蒸发皿(305)上方，样管端头(104)、试剂管端
头(209)和气路端头 (403)通过螺纹连接在直臂(306)下方。
[0010]所述吹气模块由微型气泵(401)、稳流稳压器(402)和气路端头(403)组成，各部件有气路管连接，为蒸发的水样提供0.1
‑
100mL/min的气流，可加快水样蒸发速度。
[0011]所述的一种水样加速蒸发
‑
加酸
‑
浓缩装置，其特征在于：所述进样泵(102)可为蠕动泵、注射泵或隔膜泵，管路外径为0.1
‑
10mm；样品液位开关(103)可为电容感应式或光折射式，可指示管内液体存在。
[0012]所述试剂泵(201)可为注射泵、蠕动泵或隔膜泵，管路外径为0.1
‑
10mm；上液位传感器(202) 和下液位传感器(204)可为电容感应式或光折射式，可指示管内液体存在和试剂瓶(206)内液面是否没过管路。两个传感器之间的管内体积为每次加入的酸液体积，一般为1
‑
5mL。排阀(207)为1
‑
12单元排阀，可分别为1
‑
12位瓷蒸发皿加酸。试剂液位开关(208)可为电容感应式或光折射式，可指示管内液体存在，判断酸液是否进入排阀后的管路。试剂管端头(209)与瓷蒸发皿内壁接触。
[0013]试剂泵(201)吸排酸时，酸溶液只上升到上液位传感器(202)，加酸过程只与耐酸碱管路和耐酸碱三通阀、排阀接触，不与泵体接触。试剂泵(201)吸排酸时的流速为0.1
‑
100ml/min。
[0014]所述重量传感器(301)位于隔热层(302)下方，通过不导热的螺丝固定；传热块(303)外还有保温层；加热感温模块(304)可控制在30
‑
350℃，通过PID在不同的加热阶段精准控温。瓷蒸发皿(305) 的体积为100
‑
300mL。
[0015]所述吹气模块中的气路端头(403)距离瓷蒸发皿内溶液液面为1
‑
30mm。
[0016]所述样管端头(104)、试剂管端头(209)、气路端头(403)、直臂(306)和立柱(307)均为耐酸碱材料，可以但不限于聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、聚丙烯。
[0017]该装置通过增加排阀可扩展到1
‑
30个通道，可对多达30个瓷蒸发皿单独控温和测量重量，具备多达30路吹气气路，实现高通量的水样快速并行蒸发加酸浓缩。
[0018]整个装置上方有吸风罩(501)，可及时将水汽和酸雾排出，减少酸雾对设备的影响。
[0019]目前市面上销售的自动蒸发
‑
浓缩仪尚无自动加酸功能，也无带有吹气功能。本技术的显著效果在于：
[0020](1)本技术采用泵、液位传感器和多位排阀的组合，可为每个通道的瓷蒸发皿自动加酸无需人工操作。
[0021](2)本技术采用了微型气泵，并在瓷蒸发皿上方设置了气流端口，为每个通道的瓷蒸发皿提供稳定且合适的气流，加速蒸发过程中水样上方的气体扰动，加快了蒸发速度，提高了效率。
[0022](3)本技术以重量传感器为核心敏感原件，可实时监测水样的添加量、水样蒸发量；同时加热模块可精确控温，实现对大体积水样蒸发过程的精确控制，自动添加水样，避免暴沸等现象，节省了大量人工。
[0023](4)本技术中的每个通道都是独立的控温和水样添加系统，通道之间不互相干扰，避免以机械臂共用水样通道产生的交叉污染，也杜绝了机械臂的金属元件暴露于酸雾而产生的设备易损，不耐用现象。
附图说明
[0024]图1为智能水样加速蒸发
‑
加酸
‑
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水样加速蒸发
‑
加酸
‑
浓缩装置，其特征在于，该装置由自动加样模块、自动加酸模块、加热称重模块和吹气模块组成，用于大体积水样品的自动加速蒸发、加酸、赶酸和浓缩过程，实现水样中放射性指标样品制备过程的自动化；所述自动加样模块，由水样瓶(101)、进样泵(102)、样品液位开关(103)和样管端头(104)组成，各部件间由管路连接，样品液位开关(103)靠近样管端头(104)；所述自动加酸模块，由试剂泵(201)、上液位传感器(202)、盘管(203)、下液位传感器(204)、三通电磁阀(205)、试剂瓶(206)、排阀(207)、试剂液位开关(208)和试剂管端头(209)组成，各部件间由耐酸碱管路密封连接；所述加热称重模块，由重量传感器(301)、隔热层(302)、传热块(303)、加热感温模块(304)、瓷蒸发皿(305)、直臂(306)和立柱(307)组成；重量传感器(301)可以测量水样和酸液加入的准确质量，也可测量蒸发过程中剩余水样质量；传热块(303)与瓷蒸发皿(305)紧密接触，加热感温模块提供稳定的热源，确保蒸发过程的精准控制；所述立柱(307)支撑直臂(306)，各液体管路和气体管路通过立柱连接到直臂(306)内，并与各端头连接；直臂(306)置于瓷蒸发皿(305)上方，样管端头(104)、试剂管端头(209)和气路端头(403)连接在直臂(306)下方；所述吹气模块由微型气泵(401)、稳流稳压器(402)和气路端头(403)组成，各部件由气路管连接，为蒸发的水样提供0.1
‑
100mL/min的气流。2.如权利要求1所述的一种水样加速蒸发
‑
加酸
‑
浓缩装置，其特征在于：所述进样泵(102)可为蠕动泵、注射泵或隔膜泵，管路外径为0.1
‑
10mm；样品液位开关(103)可为电容感应式或光折射式，可指示管内液体存在。3.如权利要求1所述的一种水样加速蒸发
‑
加酸
‑
浓缩装置，其特征在于：所述试剂泵(201)可为注射泵、蠕动泵或隔膜泵，管路外径为0.1
【专利技术属性】
技术研发人员：杨宝华，
申请(专利权)人：北京开园科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。