數(shù)字化高精度新型原子化器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種數(shù)字化高精度新型原子化器，包括溫度閉環(huán)自動(dòng)控制裝置、加熱裝置和原子化器。采用固定脈沖寬度的可變占空比的爐溫閉環(huán)自動(dòng)控制技術(shù)來(lái)控制原子化器的預(yù)加熱溫度，相比其它溫度控制方式具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)試方便、成本低、升溫快、過(guò)熱小、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，不僅在氣體發(fā)生-氫火焰原子熒光光譜儀中取得了較好的使用效果，還可以推廣應(yīng)用于各種溫度控制方法中。
【專(zhuān)利說(shuō)明】數(shù)字化高精度新型原子化器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及原子熒光光譜法分析測(cè)試領(lǐng)域，尤其涉及一種用于氣體發(fā)生-原子熒光光譜儀的數(shù)字化高精度新型原子化器。

【背景技術(shù)】
[0002]氣體發(fā)生-原子熒光光譜儀在地質(zhì)、環(huán)境科學(xué)、生命科學(xué)、食品衛(wèi)生、醫(yī)學(xué)分析等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，可以檢測(cè)As、Sb、B1、Se、Te、Pb、Sn、Ge、Hg、Zn、Cd等元素。應(yīng)用于原子熒光光譜儀中的原子化器主要用于氫化物的原子化，因氣態(tài)氫化物具有熱穩(wěn)定性較差的特性，故原子化器的預(yù)加熱溫度對(duì)原子化過(guò)程有較大影響，直接影響測(cè)定靈敏度、檢出限、精密度、火焰噪聲和“記憶效應(yīng)”，高精度控制原子化器的溫度尤為重要。目前，用于氣體發(fā)生-原子熒光光譜儀的原子化器溫度的控制技術(shù)主要有二位式、三位式、比例(P)、比例積分(PD、比例積分微分(PID)等幾種。其中二位式、三位式、比例方式控溫精度不高，溫度波動(dòng)范圍較大。比例積分、比例積分微分溫控方式，溫度穩(wěn)定性有所提高，但控制電路復(fù)雜，調(diào)試繁瑣，運(yùn)行成本較高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種穩(wěn)定性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)試方便，運(yùn)行成本較低的數(shù)字化高精度新型原子化器。
[0004]本實(shí)用新型采用固定脈沖寬度的可變占空比的爐溫閉環(huán)自動(dòng)控制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)新型原子化器溫度的高精度控制，包括溫度閉環(huán)自動(dòng)控制裝置、加熱裝置和原子化器。溫度閉環(huán)自動(dòng)控制裝置包括上位機(jī)、溫度傳感器、比較器、壓頻轉(zhuǎn)換器和執(zhí)行器，所述溫度傳感器設(shè)置在原子化器殼體的內(nèi)部，所述比較器的輸入端分別與上位機(jī)和溫度傳感器電連接，t匕較器的輸出端與壓頻轉(zhuǎn)換器的輸入端電連接，所述壓頻轉(zhuǎn)換器的輸出端與執(zhí)行器的輸入端電連接，所述執(zhí)行器的輸入端與加熱裝置電連接，所述比較器能夠?qū)ι衔粰C(jī)設(shè)置的溫度值與溫度傳感器傳送的實(shí)際溫度值進(jìn)行比較并輸出偏差信號(hào)，所述壓頻轉(zhuǎn)換器根據(jù)比較器輸出的偏差信號(hào)的大小，輸出固定脈沖寬度的可變占空比的脈沖信號(hào)，所述執(zhí)行器能夠根據(jù)壓頻轉(zhuǎn)換器輸出的固定脈沖寬度的可變占空比的脈沖信號(hào)調(diào)整加熱裝置的輸出功率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)原子化器溫度的自動(dòng)閉環(huán)控制。
[0005]與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型的有益效果為:本實(shí)用新型的爐溫能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)的原子化器包括比較器，比較器能夠根據(jù)上位機(jī)上設(shè)定的溫度值和溫度傳感器采集到的殼體內(nèi)的實(shí)際溫度值輸出偏差信號(hào)，壓頻轉(zhuǎn)換器能夠根據(jù)此偏差信號(hào)輸出固定脈沖的具有一定占空比的脈沖信號(hào)，從而控制執(zhí)行器的通斷，并由執(zhí)行器控制加熱裝置的輸出功率，進(jìn)行反饋控制，由此可見(jiàn)，本實(shí)用新型的數(shù)字化高精度新型原子化器采用固定脈沖寬度的可變占空比的爐溫閉環(huán)自動(dòng)控制技術(shù)來(lái)控制原子化器的預(yù)加熱溫度，相比其它溫度控制方式具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)試方便、成本低、升溫快、過(guò)熱小、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，不僅在氣體發(fā)生-氫火焰原子熒光光譜儀中取得了較好的使用效果，還可以推廣應(yīng)用于各種溫度控制方法中。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是本實(shí)用新型的數(shù)字化高精度新型原子化器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0007]圖2是本實(shí)用新型的數(shù)字化高精度新型原子化器原理框圖。
[0008]圖中，1:原子化器殼體；2:加熱裝置；3:溫度傳感器。

【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施方式用于說(shuō)明本實(shí)用新型，但不用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。
[0010]如圖1-圖2所示，本實(shí)用新型的數(shù)字化高精度新型原子化器，包括溫度閉環(huán)自動(dòng)控制裝置、加熱裝置和原子化器。溫度閉環(huán)自動(dòng)控制裝置包括上位機(jī)、溫度傳感器3、比較器、壓頻轉(zhuǎn)換器和執(zhí)行器，溫度傳感器3設(shè)置在原子化器殼體I的內(nèi)部，比較器的輸入端分別與上位機(jī)和溫度傳感器3電連接，比較器的輸出端與壓頻轉(zhuǎn)換器的輸入端電連接，壓頻轉(zhuǎn)換器的輸出端與執(zhí)行器的輸入端電連接，執(zhí)行器的輸入端與加熱裝置2電連接，比較器能夠?qū)ι衔粰C(jī)設(shè)置的溫度值與溫度傳感器3傳送的實(shí)際溫度值進(jìn)行比較并輸出偏差信號(hào)，壓頻轉(zhuǎn)換器根據(jù)比較器輸出的偏差信號(hào)的大小，輸出固定脈沖寬度的可變占空比的脈沖信號(hào)，執(zhí)行器能夠根據(jù)壓頻轉(zhuǎn)換器輸出的可變占空比的脈沖信號(hào)調(diào)整加熱裝置2的輸出功率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了原子化器溫度的自動(dòng)閉環(huán)控制技術(shù)。
[0011]壓頻轉(zhuǎn)化器為單極性正電壓方式，壓頻轉(zhuǎn)化器輸出信號(hào)的脈沖寬度可通過(guò)外圍電路來(lái)調(diào)整。一旦外圍電路固定，壓頻轉(zhuǎn)化器輸出信號(hào)的脈沖寬度隨之一(固)定。當(dāng)上位機(jī)設(shè)定的溫度值低于實(shí)測(cè)溫度時(shí)，比較器就輸出負(fù)的偏差信號(hào)，因壓頻轉(zhuǎn)化器工作在單極性正電壓方式，故無(wú)脈沖信號(hào)輸出，執(zhí)行器斷開(kāi)，石英管原子化器不進(jìn)行加熱操作。當(dāng)上位機(jī)設(shè)定的溫度值高于溫度傳感器3的實(shí)測(cè)溫度時(shí)，比較器就輸出正的偏差信號(hào)；開(kāi)始階段比較器輸出偏差信號(hào)較大，壓頻轉(zhuǎn)化器輸出較大占空比的脈沖，加熱裝置2的加熱功率就大，升溫快；在升溫過(guò)程中，隨著殼體I內(nèi)的溫度的升高，溫度傳感器3檢測(cè)到的實(shí)際溫度也隨著升高，比較器輸出的偏差信號(hào)便逐漸減小，壓頻轉(zhuǎn)化器輸出脈沖信號(hào)的占空比也隨之逐漸減小，加熱裝置2的加熱功率也越來(lái)越小，直到系統(tǒng)達(dá)到散熱與供熱的動(dòng)態(tài)平衡，從而保持溫度的基本穩(wěn)定狀態(tài)。
[0012]本實(shí)用新型的數(shù)字化高精度新型原子化器采用固定脈沖寬度的可變占空比的爐溫閉環(huán)自動(dòng)控制技術(shù)來(lái)控制原子化器的預(yù)加熱溫度，相比其它溫度控制方式具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)試方便、成本低、升溫快、過(guò)熱小、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，不僅在氣體發(fā)生-氫火焰原子熒光光譜儀中取得了較好的使用效果，還可以推廣應(yīng)用于各種溫度控制方法中。
[0013]以上僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)字化高精度新型原子化器，包括溫度閉環(huán)自動(dòng)控制裝置、溫度傳感器和原子化器，加熱裝置設(shè)置在原子化器殼體的內(nèi)部，其特征在于，所述溫度閉環(huán)自動(dòng)控制裝置包括上位機(jī)、溫度傳感器、比較器、壓頻轉(zhuǎn)換器和執(zhí)行器，所述溫度傳感器設(shè)置在原子化器殼體的內(nèi)部，所述比較器的輸入端分別與上位機(jī)和溫度傳感器電連接，比較器的輸出端與壓頻轉(zhuǎn)換器的輸入端電連接，所述壓頻轉(zhuǎn)換器的輸出端與執(zhí)行器的輸入端電連接，所述執(zhí)行器的輸入端與加熱裝置電連接，所述比較器能夠?qū)ι衔粰C(jī)設(shè)置的溫度值與溫度傳感器傳送的實(shí)際溫度值進(jìn)行比較并輸出偏差信號(hào)，所述壓頻轉(zhuǎn)換器根據(jù)比較器輸出的偏差信號(hào)的大小，輸出固定脈沖寬度的可變占空比的脈沖信號(hào)，所述執(zhí)行器能夠根據(jù)壓頻轉(zhuǎn)換器輸出的固定脈沖寬度的可變占空比的脈沖信號(hào)調(diào)整加熱裝置的輸出功率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了原子化器溫度的自動(dòng)閉環(huán)控制。
【文檔編號(hào)】G05D23/19GK204116231SQ201420636014
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月22日
【發(fā)明者】李可, 魏建山, 趙志華, 竇智, 鄧艷龍, 周海濤, 張勤 申請(qǐng)人:廊坊開(kāi)元高技術(shù)開(kāi)發(fā)公司