CN218349951U - 电热蒸发装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及重金属检测设备技术领域，提供一种电热蒸发装置，包括：陶瓷杯及电热丝；陶瓷杯内用于盛放待测样品，陶瓷杯的敞口端用于通过气路与重金属检测设备连通；电热丝绕设于陶瓷杯的外壁面上，电热丝用于与电源设备电连接；本实用新型利用均匀缠绕的电热丝加热陶瓷杯，使得陶瓷杯整体加热均匀，基于陶瓷杯材质的性质，陶瓷杯的加热稳定性和耐氧化性较好，使得待测样品能够被稳定地加热，保证了检测结果的准确性。

Description

电热蒸发装置

技术领域

本实用新型涉及重金属检测设备技术领域，尤其涉及一种电热蒸发装置。

背景技术

重金属严重危害人体健康，摄入重金属的主要来源为水和食物，因此，需对水和食物中重金属含量进行检测。

蒸发法是测量重金属的常用方法，利用高温使得待测样品中待测元素蒸发，并由相应的检测器进行定性定量检测；现有的重金属检测仪采用的是电磁感应加热原理，将样品放入金属进样舟中，通过电磁感应加热金属进样舟，从而加热金属进样舟中的样品，而在高温作用下，金属进样舟易氧化，且金属进样舟还容易被样品中的一些物质腐蚀，导致金属进样舟的加热性能改变，从而影响最终的检测结果。

实用新型内容

本实用新型提供一种电热蒸发装置，用以解决或改善现有重金属检测仪存在加热的稳定性较差，导致检测结果不准确的问题。

本实用新型提供一种电热蒸发装置，包括：陶瓷杯与电热丝；所述陶瓷杯内用于盛放待测样品，所述陶瓷杯的敞口端用于通过气路与重金属检测设备连通；所述电热丝绕设于所述陶瓷杯的外壁面上，所述电热丝用于与电源设备电连接。

根据本实用新型提供的一种电热蒸发装置，所述陶瓷杯的外壁面上设有安装槽，所述安装槽沿所述陶瓷杯的轴线方向螺旋延伸，所述电热丝设于所述安装槽内。

根据本实用新型提供的一种电热蒸发装置，所述电热蒸发装置还包括：陶瓷套；所述陶瓷套套设于所述陶瓷杯上，所述陶瓷套与所述陶瓷杯之间的间隙内用于填充陶瓷胶。

根据本实用新型提供的一种电热蒸发装置，所述电热蒸发装置还包括：底座；所述陶瓷杯与所述底座可拆卸式连接，所述底座内设有导电结构，所述电热丝通过所述导电结构与所述电源设备电连接。

根据本实用新型提供的一种电热蒸发装置，所述陶瓷杯上设有两个公头，所述电热丝的一端与其中一个所述公头电连接，所述电热丝的另一端与另一个所述公头电连接；所述底座上设有两个母头，两个所述母头与两个所述公头一一对应设置，所述母头与所述电源设备电连接，所述公头与所述母头插接。

根据本实用新型提供的一种电热蒸发装置，所述电热蒸发装置还包括：石英套；所述石英套与所述底座密封连接，所述陶瓷杯设于所述石英套内；所述石英套上设有进气口与出气口，所述进气口用于通入载气，所述出气口与所述重金属检测设备连通。

根据本实用新型提供的一种电热蒸发装置，所述底座的外壁面上设有第一密封槽，所述第一密封槽内用于布设第一密封圈，所述底座通过所述第一密封圈与所述石英套的内壁面连接。

根据本实用新型提供的一种电热蒸发装置，所述底座包括：第一本体与第二本体；所述第一本体背离所述陶瓷杯的一侧设有开孔，两个所述母头与所述第二本体设于所述开孔内，母头的一端与所述第一本体抵接，所述母头的另一端与所述第二本体抵接；所述第二本体的外壁面与所述开孔的内壁面密封连接。

根据本实用新型提供的一种电热蒸发装置，所述底座还包括：连接套；所述连接套设于所述开孔内，所述连接套位于所述母头与所述第二本体之间，所述连接套的一端与所述母头抵接，所述连接套的另一端与所述第二本体抵接。

根据本实用新型提供的一种电热蒸发装置，所述连接套的外壁面设有第二密封槽，所述第二密封槽内用于布设第二密封圈，所述连接套通过所述第二密封圈与所述开孔的内壁面连接。

本实用新型提供的电热蒸发装置，通过绕设的电热丝加热陶瓷杯，从而能够均匀加热陶瓷杯内的待测样品，待测样品中的待测重金属元素蒸发，进而由重金属检测设备进行定性与定量检测；陶瓷杯具有良好的导热性，能够实现对陶瓷杯中待测样品的快速加热，提升了加热的效率，与此同时，陶瓷杯化学性质稳定，不易被待测样品中的物质腐蚀，则陶瓷杯始终能够保持稳定的加热性能，即待测样品能够被稳定地加热，保证了检测结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的陶瓷杯的结构示意图；

图2是本实用新型提供的陶瓷杯与底座的结构示意图；

图3是本实用新型提供的电热蒸发装置的整体结构示意图；

图4是图3在A-A方向上的剖视结构示意图；

图5是本实用新型提供的电热蒸发装置在检测大米中的重金属镉的检测原理示意图；

图6是本实用新型提供的电热蒸发装置在检测土壤中的重金属镉的检测原理示意图；

图7是本实用新型提供的电热蒸发装置在检测土壤中的重金属汞的检测原理示意图；

附图标记：

1：陶瓷杯；11：安装槽；12：铜管；2：电热丝；3：电源设备；4：陶瓷套；5：底座；51：第一密封槽；52：第一本体；521：第三密封槽；53：第二本体；54：连接套；541：第二密封槽；6：公头；7：母头；8：石英套；81：进气口；82：出气口；91：原子吸收检测器；92：原子荧光检测器；93：催化裂解管；94：金阱。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

下面结合图1至图7描述本实用新型提供的一种电热蒸发装置。

如图1至图4所示，本实施例所示的电热蒸发装置包括：陶瓷杯1及电热丝2。

陶瓷杯1内用于盛放待测样品，陶瓷杯1的敞口端用于通过气路与重金属检测设备连通；电热丝2绕设于陶瓷杯1的外壁面上，电热丝2用于与电源设备3电连接。

具体地，本实施例所示的电热蒸发装置，通过均匀绕设的电热丝2加热陶瓷杯1，从而能够均匀加热陶瓷杯1内的待测样品，待测样品中的待测重金属元素蒸发，进而由重金属检测设备进行定性与定量检测；陶瓷杯1具有良好的导热性，能够实现对陶瓷杯1中待测样品的快速加热，提升了加热的效率，与此同时，陶瓷杯1化学性质稳定，不易被待测样品中的物质腐蚀，则陶瓷杯1始终能够保持稳定的加热性能，即待测样品能够被稳定地加热，保证了检测结果的准确性。

需要说明的是，待测样品可以为固体物质或液体物质，即本装置用于固体物质或液体物质中的重金属汞或镉的电热蒸发检测，其中，固体物质包括各种固体食品或土壤，液体物质包括河水、湖水或酸提液；电热丝优选镍铬丝。

在一些实施例中，如图1所示，本实施例所示的陶瓷杯1的外壁面上设有安装槽11，安装槽11沿陶瓷杯1的轴线方向螺旋延伸，电热丝2设于安装槽11内。

具体地，通过螺旋状的安装槽11固定电热丝2，一方面，能够保证电热丝2缠绕的均匀性与稳定性，进而保证了加热的均匀性，另一方面，安装槽11能够将相邻两圈电热丝2隔离开，以避免电热丝2出现接触短路的现象。

在一些实施例中，如图2和图4所示，本实施例所示的电热蒸发装置还包括：陶瓷套4；陶瓷套4套设于陶瓷杯1上，陶瓷套4的轴线与陶瓷杯1的轴线重合，陶瓷套4与陶瓷杯1之间的间隙内用于填充陶瓷胶。

具体地，通过在陶瓷杯1上套设陶瓷套4，从而能够对电热丝2起到保护作用，同时，利用陶瓷胶将电热丝2封入安装槽11内，从而能够减少高温加热时气氛对电热丝2的腐蚀，提升了电热丝2的使用寿命；基于陶瓷杯1与陶瓷套4的材质，陶瓷的化学性质稳定，相应地整体的使用寿命较长。

在一些实施例中，如图2和图4所示，本实施例所示的电热蒸发装置还包括：底座5；陶瓷杯1与底座5可拆卸式连接，底座5内设有导电结构，电热丝2通过导电结构与电源设备3电连接。

具体地，通过将陶瓷杯1固定在底座5上，保证了陶瓷杯1的稳定性，在加热完毕后，将陶瓷杯1取下以便于清理陶瓷杯1内的待测样品。

在一些实施例中，如图1和图4所示，本实施例所示的陶瓷杯1上设有两个公头6，电热丝2的一端与其中一个公头6电连接，电热丝2的另一端与另一个公头6电连接；底座5上设有两个母头7，两个母头7与两个公头6一一对应设置，母头7与电源设备3电连接，即导电结构形成于两个母头7，公头6与母头7插接。

具体地，陶瓷杯1的杯底固定有两个铜管12，两个铜管12与两个公头6一一对应连接，电热丝2的一端与其中一个铜管12电连接，电热丝2的另一端与另一个铜管12电连接，母头7通过导线与电源设备3电连接，通过公头6与母头7的插接，即可便捷地将电源设备3与电热丝2连接，同时，铜管12、公头6及母头7的电阻均较小，减小了由于非加热区发热导致的功率损失。

在一些实施例中，如图3至图7所示，本实施例所示的电热蒸发装置还包括：石英套8；石英套8与底座5密封连接，陶瓷杯1设于石英套8内；石英套8上设有进气口81与出气口82，进气口81用于通入载气，出气口82与重金属检测设备连通。

具体地，在对待测样品中的重金属元素进行检测时，大致分为四个步骤，四个步骤依次为干燥、灰化、蒸发及净化，其中，干燥和灰化处理是将陶瓷杯1置于空气中对待测样品进行加热，即此时将石英套8从底座5上取下；在干燥和灰化完毕后，将石英套8安装至底座5上，即此时将陶瓷杯1密封于石英套8内，在陶瓷杯1加热的同时，向进气口81通入载气，待测样品中蒸发出来的重金属元素在载气的携带作用下由出气口82通入至重金属检测设备中进行定性与定量检测。

需要说明的是，在对土壤中的汞进行检测时，干燥和灰化的过程中需避免将汞排入空气中，因此，需要将石英套8安装在底座5上后再进行干燥和灰化。

在一些实施例中，如图2和图4所示，本实施例所示的底座5的外壁面上设有第一密封槽51，第一密封槽51内用于布设第一密封圈，底座5通过第一密封圈与石英套8的内壁面连接。

具体地，通过在底座5上设置用于固定第一密封圈的第一密封槽51，即可实现底座5与石英套8的密封连接，以避免重金属元素的泄漏，保证了检测的准确性。

其中，图2和图4示意了在底座5上设置了两个第一密封槽51。

在一些实施例中，如图4所示，本实施例所示的底座5包括：第一本体52与第二本体53；第一本体52背离陶瓷杯1的一侧设有开孔，两个母头7与第二本体53设于开孔内，母头7的一端与第一本体52抵接，母头7的另一端与第二本体53抵接；第二本体53的外壁面与开孔的内壁面密封连接，以避免气体由第二本体53与开孔之间泄漏。

具体地，通过第二本体53将两个母头7抵接在第一本体52内，保证了两个母头7的稳定性，进而保证了公头6与母头7插接的可靠性。

在一些实施例中，如图4所示，本实施例所示的底座5还包括连接套54；连接套54设于开孔内，连接套54位于母头7与第二本体53之间，连接套54的一端与母头7抵接，连接套54的另一端与第二本体53抵接，即第二本体53通过连接套54与母头7抵接，相应地，连接套54与第二本体53上设有供导线穿过的穿孔，以将母头7上的导线引出。

在一些实施例中，如图4所示，本实施例所示的连接套54的外壁面设有第二密封槽541，第二密封槽541内用于布设第二密封圈，连接套54通过第二密封圈与开孔的内壁面连接，从而保证了连接套54与开孔之间的密封性，以避免气体的泄漏。

进一步地，如图4所示，开孔的内壁面上设有第三密封槽521，第三密封槽521内用于布设第三密封圈，开孔的内壁面通过第三密封圈与母头7的外壁面连接，从而保证了母头7与开孔之间的密封性，以避免气体的泄漏。

下面分别对不同的待测样品的检测方法进行说明。

如图5所示，在对大米中的镉含量进行检测时，取适量大米放入陶瓷杯1中，由陶瓷杯1在空气中对大米进行加热，以完成上述步骤中的干燥和灰化处理，其中，干燥处理的温度为80摄氏度，干燥处理的时长为5分钟，灰化处理的温度为450摄氏度，灰化处理的时长为8分钟。

然后将石英套8与底座5连接，向进气口81内通入10％氩氢气，10％氩氢气是指氢气占氩氢气混合气的比例为10％，氩氢气的流量为600mL/min，继续对陶瓷杯1内的大米进行加热，以完成蒸发和净化，其中，蒸发处理的温度为650摄氏度，蒸发处理的时长为1.5分钟，净化处理的温度为750摄氏度，净化处理的时长为3分钟，蒸发出来的镉在氩氢气的携带作用下通过出气口82进入原子吸收检测器91中进行定量检测。

原子吸收检测器91的参数如下：原子吸收检测器91中的空心阴极灯(波长228nm，镉灯)的电流为8mA。

表1为原子吸收检测器91的精密度检测结果，表2为多个样品的检测结果；由表1可以看出，原子吸收检测器91的相对标准偏差(relative standard deviation，缩写为RSD)为2％，检测的精密度较高。

表1原子吸收检测器的精密度检测结果

表2多个样品的检测结果

测试样品	测得值(mg/kg)	RSD(n＝3)	ICP-OES测得值(mg/kg)	RSD(n＝3)
					样品-1	0.18	2％	0.19	4％
样品-2	0.56	8％	053	5％
					样品-3	0.54	6％	0.55	5％
样品-4	0.22	4％	0.20	4％
					样品-5	0.43	5％	0.40	3％
样品-6	0.18	7％	0.15	4％

其中，ICP-OES是指电感耦合等离子体发射光谱仪(Inductively Coupled PlasmaOptical Emission Spectrometer，缩写为ICP-OES)。

如图6所示，在对土壤中的镉含量进行检测时，取适量土壤放入陶瓷杯1中，由陶瓷杯1在空气中对土壤进行加热，以完成上述步骤中的干燥和灰化处理，其中，干燥处理的温度为100摄氏度，干燥处理的时长为2分钟，灰化处理的温度为450摄氏度，灰化处理的时长为4分钟。

然后将石英套8与底座5连接，向进气口81内通入10％氩氢气，氩氢气的流量为600mL/min，继续对陶瓷杯1内的土壤进行加热，以完成蒸发和净化，其中，蒸发处理的温度为650摄氏度，蒸发处理的时长为1.5分钟，净化处理的温度为750摄氏度，净化处理的时长为3分钟，蒸发出来的镉在氩氢气的携带作用下通过出气口82进入原子荧光检测器92中进行定量检测。

原子荧光检测器92的参数如下：原子荧光检测器92包括空心阴极灯(波长228.8nm，镉灯)，原子荧光检测器92的总电流为60mA，辅阴极电流为30mA，负高压为270V，在原子荧光检测器92的检测过程中，需要向原子荧光检测器92中通入屏蔽气，屏蔽气为10％氩氢气，屏蔽气的流量为1L/min。

表3为原子荧光检测器92的精密度检测结果，表4为样品的检测结果；由表3可以看出，原子荧光检测器92的相对标准偏差为5％，检测的精密度较高。

表3原子荧光检测器的精密度检测结果

表4样品的检测结果

测试样品	元素	进样量(mg)	参考值(mg/kg)	信号响应值	测得值(mg/kg)
						NST-1	镉	50	0.113±0.009	3307	0.105

如图7所示，在对土壤中的汞含量进行检测时，取适量土壤放入陶瓷杯1中，然后将石英套8与底座5连接，向进气口81内通入空气，空气的流量为800mL/min，由陶瓷杯1对土壤进行加热，以完成上述步骤中的干燥、灰化和蒸发，其中，干燥处理的温度为80摄氏度，干燥处理的时长为5分钟，灰化处理的温度为550摄氏度，灰化处理的时长为8分钟，蒸发处理的温度为700摄氏度，蒸发处理的时长为2分钟，在干燥、灰化和蒸发过程中出来的汞在空气的携带作用下通过出气口依次进入催化裂解管93、金阱94，并被捕获在金阱94上，再对金阱94进行加热释放，加热释放温度为800摄氏度，时长为30秒，汞随着空气进入原子吸收检测器91，由原子吸收检测器91进行定量检测。

原子吸收检测器91的参数如下：原子吸收检测器91中的空心阴极灯(波长253.7nm，汞灯)的电流为12mA。

其中，催化裂解管93内的温度为550摄氏度，金阱94的保温温度为150摄氏度。

表5为原子吸收检测器91的精密度检测结果，表6为样品的检测结果；由表5可以看出，原子吸收检测器91的相对标准偏差为7％，检测的精密度较高。

表5原子吸收检测器的精密度检测结果

表6样品的检测结果

测试样品	元素	进样量(mg)	参考值(mg/kg)	积分吸光度	测得值(mg/kg)
						GSS-5	汞	50	0.290±0.030	2.231	0.272

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电热蒸发装置，其特征在于，包括：

陶瓷杯，所述陶瓷杯内用于盛放待测样品，所述陶瓷杯的敞口端用于通过气路与重金属检测设备连通；

电热丝，所述电热丝绕设于所述陶瓷杯的外壁面上，所述电热丝用于与电源设备电连接。

2.根据权利要求1所述的电热蒸发装置，其特征在于，

所述陶瓷杯的外壁面上设有安装槽，所述安装槽沿所述陶瓷杯的轴线方向螺旋延伸，所述电热丝设于所述安装槽内。

3.根据权利要求1所述的电热蒸发装置，其特征在于，

所述电热蒸发装置还包括：陶瓷套；

所述陶瓷套套设于所述陶瓷杯上，所述陶瓷套与所述陶瓷杯之间的间隙内用于填充陶瓷胶。

4.根据权利要求1所述的电热蒸发装置，其特征在于，

所述电热蒸发装置还包括：底座；

所述陶瓷杯与所述底座可拆卸式连接，所述底座内设有导电结构，所述电热丝通过所述导电结构与所述电源设备电连接。

5.根据权利要求4所述的电热蒸发装置，其特征在于，

所述陶瓷杯上设有两个公头，所述电热丝的一端与其中一个所述公头电连接，所述电热丝的另一端与另一个所述公头电连接；

所述底座上设有两个母头，两个所述母头与两个所述公头一一对应设置，所述母头与所述电源设备电连接，所述公头与所述母头插接。

6.根据权利要求4所述的电热蒸发装置，其特征在于，

所述电热蒸发装置还包括：石英套；

所述石英套与所述底座密封连接，所述陶瓷杯设于所述石英套内；所述石英套上设有进气口与出气口，所述进气口用于通入载气，所述出气口与所述重金属检测设备连通。

7.根据权利要求6所述的电热蒸发装置，其特征在于，

所述底座的外壁面上设有第一密封槽，所述第一密封槽内用于布设第一密封圈，所述底座通过所述第一密封圈与所述石英套的内壁面连接。

8.根据权利要求5所述的电热蒸发装置，其特征在于，

所述底座包括：第一本体与第二本体；

所述第一本体背离所述陶瓷杯的一侧设有开孔，两个所述母头与所述第二本体设于所述开孔内，母头的一端与所述第一本体抵接，所述母头的另一端与所述第二本体抵接；

所述第二本体的外壁面与所述开孔的内壁面密封连接。

9.根据权利要求8所述的电热蒸发装置，其特征在于，

所述底座还包括：连接套；

所述连接套设于所述开孔内，所述连接套位于所述母头与所述第二本体之间，所述连接套的一端与所述母头抵接，所述连接套的另一端与所述第二本体抵接。

10.根据权利要求9所述的电热蒸发装置，其特征在于，

所述连接套的外壁面设有第二密封槽，所述第二密封槽内用于布设第二密封圈，所述连接套通过所述第二密封圈与所述开孔的内壁面连接。

Images