一种新型原子荧光光度计结构设计及其有限元分析

发布时间：2020-07-29 16:17

【摘要】：随着国内经济的飞速发展,人民生活质量有了空前的提高。但是,污染问题逐渐引起人们的高度重视,尤其是重金属造成的污染危害极大。为了应对食品安全、地质勘探、水质监测、环境保护等方面的安全要求,就要求发展相应的检测技术。经过多年的研究,国内原子荧光光谱检测技术发展迅速,原子荧光光谱仪从开始的单通道、双通道发展到现在的多通道,无论是稳定性还是测量精度都有了很大的提高。但是,通过调研不难发现,绝大多数原子荧光光谱仪仍存在着体积庞大、智能化程度较低等缺点。不能适应社会发展所要求的各种测量环境,局限性非常大。因此,论文进行了对一种新型两通道原子荧光光度计的设计研究。本文在原子荧光原理和国内外研究现状的基础上,首先分析了原子荧光光度计的结构组成及各组成部分的实验原理,拟定设计方案,通过Unigraphics UX(UG)三维软件分别对机箱、光源系统、原子化系统、仪器上盖以及气路结构进行三维建模。然后对三维模型进行了仿真分析,验证装配体的干涉状态。其次以ANSYS Workbench有限元分析理论为基础,对原子荧光光度计整体模型及部分关键受力部位进行了有限元静应力学分析,通过分析其受力情况,确定所设计部件及所选材料能否满足设计要求。由于电磁阀开闭个数的不同会导致氩气进气回路气压的变化。最后,文章运用ANSYS流固耦合分析的方法对氩气进气回路进行流固耦合分析,分析各气路通道的压力、压强变化情况,验证了气路结构设计和材料选择的合理性。
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TH744.1
【图文】：

石英管,原子化器,侧石,原子荧光

图 1-3 屏蔽石英管原子化器屏蔽石英管原子化器分为内外两个石英管，内侧石英管通的是载气和气态氢物的混合气体，而外侧石英管则通的是屏蔽气，屏蔽气从整个石英管的切线方进入外侧石英管。屏蔽石英管能够防止原子荧光发生猝灭，能提高原子荧光的度。4.4 光电倍增管光电倍增管是原子荧光信号检测必不可少的检测元器件，被广泛用于各种光仪器，其主要的作用就是进行光电信号的转换。它的结构特点是一种多极的真光电管，内部有电子倍增机构，内增益极高。光电倍增管被广泛用于原子荧光度计荧光信号的检测正是由于其具有灵敏度最高、响应速度最快的优点光电倍增管的结构较复杂，一般由五个部分组成，分别包括光窗、光电阴极、子聚焦系统、光电倍增系统和阳极。根据光电倍增管的光窗位置的不同可以将

侧窗,光电倍增管,载气

图 1-4 侧窗式光电倍增管FS 中，气路系统就是载气和屏蔽气的进气系统。虽气，但是由于氩气的灵敏度要优于氮气，所以原子荧和屏蔽气。载气和屏蔽气流量大小通过计算机控制电钉的调节来实现调节控制(张锦茂，1996)。电磁阀控所示。671 23 4 5

尺寸图,圆孔,炉具,支撑结构

4图 3-18 聚光筒圆孔 1、圆孔 2、圆孔 3 均为凸透镜的安装孔，相互之间夹角为 45.2 度，定如图 3-19 所示。正前方的圆孔 4 用于安装玻璃观察窗。四个圆孔的中聚光结构中心聚焦为一点，即是三个圆孔处于同一高度。而且四个圆孔中底部的高度与图 3-17 中阴极灯中心到底座的高度是一样的。这样设计就保证聚光的准确性，保证实验的精度。炉具支撑结构正好位于聚光结构的正下方，两者的中心线共线，这样设计保证焰口正好在聚光结构的中心线上。炉具支撑结构如图 3-20 所示。

【参考文献】