[实用新型]一种惰性气体分离装置

说明书

本实用新型提供了一种惰性气体分离装置，属于惰性气体分离及检测装置，该分离装置包括分离腔、加热器、盖体、钛升华泵和干泵等，本实用新型提出的分离装置能够将水中的惰性气体高效、准确的分离出来，用于科研检测、成分分析等，该装置基于钛升华泵和干泵以及加热器，产生高温、负压环境，加速水样蒸发和分解，通过外接的质谱仪检测和流量计检测惰性气体，以判断水质特征以及水源环境特征。

技术领域

本实用新型属于惰性气体分离及检测装置，具体涉及一种惰性气体分离装置。

背景技术

地下水的形成与演化受大气圈、水圈、生物圈和岩石圈中各种物理、化学作用的制约, 同时它又积极参与各圈层间物质循环与能量交换, 是地质和环境过程中最活跃的因子, 也是地球各圈层物质和能量交换的载体。地下水所包含惰性气体能够反映出当前水质的特征与其变化过程。近年来，一些学者从全球范围内大型沉积盆地含水层中的惰性气体直接定量恢复了晚更新世末期以来的古温度记录，尤其是在识别末次盛冰期与全新世时期的古温度变化上具有明显优势，为古气候学研究和校验全球大气环流模型做出了贡献。现有技术中，缺少针对性的水气体分离装置，导致检测过程繁琐、精度不高。个别实验室采用了大型的蒸馏分离装置，上述装置结构复杂、使用不便、分离精度低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出的分离装置能够将水中的惰性气体高效、准确的分离出来，用于科研检测、成分分析等，该装置基于钛升华泵和干泵以及加热器，产生高温、负压环境，加速水样蒸发和分解，通过外接的质谱仪检测和流量计检测惰性气体，以判断水质特征以及水源环境特征。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型的惰性气体分离装置采用如下技术方案：

一种惰性气体分离装置，其特征在于，包括分离腔、安装在分离腔底部的加热器、安装在分离腔顶部的盖体、固定在盖体上且悬空设置在分离腔内部的钛升华泵、设置在分离腔侧壁上的干泵和真空计、以及设置在分离腔内部的进水管，其中：所述分离腔的侧壁还设置有出气口、进气口、进液口、排气口和检测口，所述出气口的外部依次连接真空阀、流量计和质谱仪，所述进气口连通氮气源，所述进液口的外部连通样品池，进液口的内部连通进水管，所述排气口连通大气、所述检测口连通所述真空计，所述出气口和进气口以及进液口上均设置有电磁阀门。

进一步的，所述加热器从上至下依次包括蒸发器、导热板、电热丝和安装座，所述蒸发器为导热的开口容器，所述导热板用于均匀传递热量，所述电热丝盘设在安装座中部凹槽内且用于加热蒸发器，所述电热丝为铁氟龙碳纤维发热丝或镍铬电热丝。

进一步的，所述盖体开设有冷却进口、冷却出口和安装口，所述冷却进口和冷却出口用于安装冷却管，所述安装口用于容放钛升华泵。

进一步的，所述盖体与分离腔采用螺纹连接，盖体与分离腔的接触面之间采用刀口密封方式。

进一步的，所述进水管的末端设置有喷头，所述喷头悬空设置在加热器上方。

进一步的，所述钛升华泵包括泵体和冷阱，所述泵体的上部固定在安装口内，所述冷阱开口向下设置在盖体下表面，所述冷阱上设置有两根冷却管以形成冷却回路，冷阱的中部开设有容放泵体（401）的通孔。

本实用新型的技术方案具有以下有益效果：

该分离装置能够将水中的惰性气体高效、准确的分离出来，用于科研检测、成分分析等，该装置基于钛升华泵和干泵以及加热器，产生高温、负压环境，加速水样蒸发和分解，通过外接的质谱仪检测和流量计检测惰性气体，以判断水质特征以及水源环境特征。该分离装置首先利用高温、负压环境，将水样蒸发，然后再利用钛升华泵的特性，高效的分离活性气体，保留惰性气体，同时，该装置在使用之前能够利用进气口向装置内部通入保护气体，使用保护气体将装置内部的杂质气体进一步排净，喷头将待测水样直接喷淋在蒸发器上，实现均匀快速蒸发。

附图说明