[发明专利]二阶微分火焰发射光谱仪

说明书

技术领域

本发明属于分析仪器，尤其涉及一种二阶微分火焰发射光谱仪。 

背景技术

在现代高参数(亚临界、超临界、超超临界)大容量(300MW、600MW、1000MW及以上)火力发电厂、核电站的蒸汽生产装置(锅炉、蒸汽发生器、核反应堆)运行过程中，为了保证和高温、高压的水、蒸汽介质接触的金属结构材料免遭腐蚀破坏，保证火力发电厂和商业核电站蒸汽动力设备的安全运行，控制和监督水、汽中的危害性杂质含量是一种极为重要的手段。最新颁布的中华人民共和国国家标准GB/T 12145-2008《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》中对水、汽中的危害性杂质含量作了极其严格的规定，Na⁺、Fe、Cu、SiO₂、Cl^-的控制标准的期望值均为小于5μg/L(μg/kg)的痕量水平。 

目前，国内外用于火力发电厂、商业核电站测定水、汽中“μg/L”、“μg/kg”级危害性杂质(Na⁺、Fe、Cu、SiO₂和Cl^-)含量的方法主要是石墨炉(无焰)原子吸收分光光度法、离子色谱法、和等离子体原子发射光谱法等。上述方法存在的缺点是： 

(1)按照上述这些方法，要求电厂实验室配置相应的价格昂贵的大型仪器(石墨炉原子吸收光谱仪、离子色谱仪)、电感耦合等离子体光谱仪等大型仪器，这些格昂贵的大型仪器不但分析操作程序复 杂、分析成本很高而且要求实验室配备各种对环境和人员身体有害的高压气体系统； 

(2)上述这些方法的测量精度和检出限也不能完全满足火力发电厂、商业核电站测定水、汽中“μg/L”、“μg/kg”级危害性杂质(Na⁺、Fe、Cu、SiO₂和Cl^-)含量的技术规范的要求。 

现在使用的各式各样的型号的原子吸收分光光度计(AAS)和等离子体发射光谱仪(ICP-OES)，由于上述危害性杂质的特征谱线的复杂性和存在火焰高温微粒发射的连续光谱和分子状物质发射的带状光谱等强烈“背景干扰”，尽管仪器设计者采用了各种价格昂贵的提高信噪比和扣除“背景干扰”的技术手段，但其对上述危害性杂质的检出限也只能达到极限水平，现行的检测方法是不能满足火力发电厂、商业核电站化运行学监督的要求的。例如按照ASTM D 4517的方法(石墨炉原子吸收法)，测定钠的下限是1.0μg/L，而对于经过凝结水处理装置后水的质量标准运行中钠的实际控制值是小于0.1μg/L。 

发明内容

本发明的目的在于针对现有测试方法存在的以上所述问题，提供一种原子化温度可以连续调节的专门用于检测火力发电厂、商业核电站水、汽系统中的“μg/L”、“μg/kg”级痕量危害性杂质Na⁺、Fe、Cu、SiO₂、Cl^-等含量的二阶微分火焰发射光谱仪。 

本发明的目的是这样实现的： 

本发明的“二阶微分火焰发射光谱仪”包括火焰原子化器、精 密光栅单色仪、光电倍增管、微电流锁相放大器、微机数据处理器，所述火焰原子化器的火焰中心正对精密光栅单色仪的入射狭缝中心，精密光栅单色仪的出射狭缝正对光电倍增管的光路入口，光电倍增管的输出阳极紧接微电流锁相放大器的前置放大器的输入端，前置放大器的输出端连接到微电流锁相放大器的主信号放大器的输入端，微电流锁相放大器的输出端接微机数据处理器的输入端，其特征在于： 

所述火焰原子化器为富氧空气-高纯乙炔预混合火焰原子化器，所述富氧空气-高纯乙炔预混合火焰原子化器通过调节富氧空气的氧气浓度改变火焰原子化温度以满足不同电离能的元素原子化温度不同的要求，产生极低火焰背景干扰的特征谱线；