[發明專利]一種智能水樣加速蒸發-加酸-濃縮裝置

在審

• 申請號: 202111310546.3
• 申請日: 2021-11-08
• 公開（公告）號: CN113899614A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 楊寶華
• 申請（專利權）人: 北京開園科技有限公司
• 主分類號: G01N1/40
• 分類號: G01N1/40;G01N1/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明專利涉及智能樣品制備領域，具體公開了一種水樣加速蒸發?加酸?濃縮裝置，采用重量傳感器實時監控水樣加入、加熱蒸發和加酸消解過程的質量變化，具備定量酸自動添加功能，同時還具備微量吹氣加速蒸發功能，實現了大體積水樣的全自動化快速制備，減少了人工操作，對加熱溫度、添加水量、添加酸體積和吹氣流速的精準控制，將以往繁瑣的實驗過程實現無人值守自動化操作，使實驗精度和重復性都大大提高。

技術領域

本發明屬于智能樣品制備領域，具體涉及一種智能水樣加速蒸發-加酸-濃縮裝置。

背景技術

水質監測過程中往往涉及到大量體積的蒸發濃縮過程，為了達到去除水中有機物和硫酸鹽化的目的，需要對濃縮的水樣加硫酸或硝酸進行消解。該過程要求操作人員在濃縮過程要更換不同的器皿，同時加熱板要準確控溫保持微沸，要人工多次添水，并手動加入濃硫酸或濃硝酸。例如環境行業標準HJ898-2017、HJ899-2017和生活飲用水檢測標準GB5750.13對水中放射性指標的檢測過程中，需要將多達1-5L的水樣保持微沸，濃縮到100mL，需要手動加入濃硫酸1mL，進行溫和加熱，進行消解和趕酸，整體過程需要實驗員準確調節加熱板溫度，清洗多個玻璃器皿，最終將水樣濃縮到150mL的瓷蒸發皿中。這種樣品制備過程耗費大量人工，耗時長，無法實時了解蒸發量和剩余水樣，而且一旦溫度控制不準確，很容易產生暴沸現象，造成樣品制備過程不夠精確，使實驗結果的準確度大打折扣，因此嚴重制約了大體積水樣的樣品制備通量和效率。

發明內容

本發明是為了解決目前蒸發過程速度慢，無自動加酸功能等諸多不足之處，為實驗室提供帶有加速蒸發、自動加酸趕酸且符合標準方法要求的蒸發濃縮裝置，為地表水、地下水、工業廢水、生活飲用水中放射性指標，如總α、總β的檢測提供全自動化的樣品前處理裝備和方法。

本發明的技術方案如下：

一種智能水樣加速蒸發-加酸-濃縮裝置，其特征在于，該裝置由自動加樣模塊、自動加酸模塊、加熱稱重模塊和吹氣模塊組成，用于大體積水樣品的自動加速蒸發、加酸、趕酸和濃縮等過程，實現水樣中放射性指標樣品制備過程的自動化。

所述自動加樣模塊，由水樣瓶(101)、進樣泵(102)、樣品液位開關(103)和樣管端頭(104)組成，各部件間由管路連接，樣品液位開關(103)靠近樣管端頭(104)。

所述自動加酸模塊，由試劑泵(201)、上液位傳感器(202)、盤管(203)、下液位傳感器(204)、三通電磁閥(205)、試劑瓶(206)、排閥(207)、試劑液位開關(208)和試劑管端頭(209)組成，各部件間由耐酸堿管路密封連接，試劑液位開關(103)靠近樣管端頭(104)。

所述加熱稱重模塊，由重量傳感器(301)、隔熱層(302)、傳熱塊(303)、加熱感溫模塊(304)、瓷蒸發皿(305)、直臂(306)和立柱(307)組成。重量傳感器(301)可以測量水樣和酸液加入的準確質量，也可測量蒸發過程中剩余水樣質量；傳熱塊(303)與瓷蒸發皿(305)緊密接觸，加熱感溫模塊提供穩定的熱源，確保蒸發過程的精準控制。

所述立柱(307)支撐直臂(306)，各液體管路和氣體管路通過立柱，連接到直臂(306)內，并與各端頭連接；直臂(306)置于瓷蒸發皿(305)上方，樣管端頭(104)、試劑管端頭(209)和氣路端頭(403)通過螺紋連接在直臂(306)下方。

所述吹氣模塊由微型氣泵(401)、穩流穩壓器(402)和氣路端頭(403)組成，各部件有氣路管連接，為蒸發的水樣提供0.1-100mL/min的氣流，可加快水樣蒸發速度。

所述的一種智能水樣加速蒸發-加酸-濃縮裝置，其特征在于：所述進樣泵(102)可為蠕動泵、注射泵或隔膜泵，管路外徑為0.1-10mm；樣品液位開關(103)可為電容感應式或光折射式，可指示管內液體存在。