一种蒸发光散射检测器专用的雾化器

摘要

本实用新型涉及一种蒸发光散射检测器专用的雾化器。包括混合室，混合室入口端通过渐缩喷管和气路接头相连通，气路接头连接在渐缩喷管入口端，渐缩喷管出口端连接混合室入口端，混合室出口端连接有扩压管入口端，扩压管出口端与漂移管相连，混合室外侧具有微孔，混合室通过微孔与空吸管一端相连，空吸管另一端和三通阀相连。优点在于：基于伯努利方程，利用气流在喷管中压力的变化，使气流与液相色谱流动相之间形成压力差，利用压差将流动相压入混合器与高速气流混合，同时设计好的喷管能够确保喷出雾化气流的平直，均匀，稳定；能够通过调整流动相压力或者气流压力调整出雾量，用于大量样品的分析分离时无需分流器分流。

说明书

技术领域

本实用新型属于检测设备技术领域，具体涉及一种蒸发光散射检测器专用的雾化器。

背景技术

蒸发光散射检测器，是一种通用型质量检测器，具有广泛的溶剂和梯度兼容性，无需样品具有吸光特性，自上世纪90年代以来，广泛应用于糖类，磷脂，氨基酸，脂肪酸等物质的分析分离；其中，雾化器雾化液滴的大小和均匀性是保证检测器的灵敏度和重复性的重要因素。

目前，蒸发光检测器所使用的雾化器都是将流动相直接导入混合室与高速气流混合再从细孔喷出，受温度，气流稳定性，流动相流量等多种因素共同影响，雾化不稳定，用于大量样品的分析分离时，需要辅助使用分流器，从大流量流动相中分流出一部分用于检测；例如，中国专利文献公开了一种用于蒸发光散射检测器的温控型雾化器[CN108262181A]，包括雾化器主体，雾化器主体前侧设有雾化器头，雾化器主体后侧设有调节装置，调节装置与毛细管连接，调节装置包括调节螺丝，毛细管通过调节螺丝与雾化器主体连接，毛细管外侧设有加热装置。

又例如，中国专利文献公开了一种用于蒸发光散射检测器的雾化器[CN110876991A]，包括雾化器主体，所述雾化器主体上安装有雾化器头，所述雾化器主体上安装有可拆卸的调节两通，所述调节两通上安装有进液管并设有与所述进液管相通的流道，所述调节两通的出口端可拆卸地连接有与所述流道相通的毛细管，所述雾化器主体设有中心气体通道以及连通于所述中心气体通道两侧的斜向设置的第一气体通道和第二气体通道，所述雾化头上设有与所述中心气体通道相连通的第三气体通道，所述毛细管伸入所述第三气体通道并缩在其中，所述毛细管的外壁与所述第三气体通道的内壁之间留有间隙。

又例如，中国专利文献公开了一种改进型蒸发光散射检测器的雾化器[CN207717619U]，包括本体，本体上端顶部固定有引风机，本体上端设有多个均匀排列的通孔A，通孔A与引风机的出风口密封连通，本体整体呈纺锤状，本体内部空腔为纺锤状，本体中部设有细口，细口侧壁上设有多个均匀排列的通孔B，本体中部套有与其固定连接的罩体，罩体与本体之间密封，通孔B将细口与罩体的内部连通，罩体上固定有与其内部连通的进雾管，进雾管上安装有阀门，本体的下端设有环形的T形槽，T形槽内设有与其滑动连接的T形块。

上述方案均改进了雾化器形状，例如增加了加热功能等，但没有改变基本的工作原理。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种蒸发光散射检测器专用的雾化器。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本一种蒸发光散射检测器专用的雾化器，其特征在于，本雾化器包括混合室，所述的混合室入口端通过渐缩喷管和气路接头相连通，所述的气路接头连接在渐缩喷管入口端，所述的渐缩喷管出口端连接混合室入口端，所述的混合室出口端连接有扩压管入口端，且所述的扩压管出口端与漂移管相连，所述的混合室外侧具有微孔，且所述的混合室通过微孔与空吸管一端相连，且所述的空吸管另一端和位于混合室下方的三通阀相连。

在上述的一种蒸发光散射检测器专用的雾化器中，所述的三通阀具有供流动相流入的进液口以及供废液流出的出液口，且所述的空吸管与三通阀的旁路相连通。

在上述的一种蒸发光散射检测器专用的雾化器中，所述的气路接头与气源端相连，且所述的气源端为空气压缩机、气体发生器和储气瓶中任意一种，所述的气源端中的气体为空气，氮气，氦气中的任意一种或多种组合且气体压力不超过5Mpa，流量不超过10m3/min。

在上述的一种蒸发光散射检测器专用的雾化器中，所述的渐缩喷管的截面积自入口端至出口端逐渐变小且任意截面直径符合维托辛斯基曲线，所述的渐缩喷管的入口端直径为3.2mm至8.0mm，出口端直径为2.0mm至7.4mm，长度为1.0mm至10.0mm。

在上述的一种蒸发光散射检测器专用的雾化器中，所述的混合室的任意横截面直径不变，且所述的混合室的入口端或出口端直径为2.0mm至7.4mm，长度0.5mm至5.0mm，所述的微孔设置在混合室中间管壁上，且所述的微孔直径0.1mm至1.0mm。

在上述的一种蒸发光散射检测器专用的雾化器中，所述的空吸管的任意横截面直径不变，且直径为0.1mm至1.0mm，长度为20mm至200mm。

在上述的一种蒸发光散射检测器专用的雾化器中，所述的扩压管的截面积由入口端至出口端逐渐变大，且所述的扩压管的入口端直径为2.0mm至7.4mm，扩压管长度为1.0mm至20.0mm，半扩张角10°至45°。

在上述的一种蒸发光散射检测器专用的雾化器中，本雾化器还包括雾化器座体，且所述的渐缩喷管、混合室和扩压管分别同轴设置且形成于雾化器座体内，且所述的气路接头设置在雾化器座体外侧。

在上述的一种蒸发光散射检测器专用的雾化器中，所述的空吸管一端穿设于雾化器座体内且与混合室相连通，另一端延伸至雾化器座体外侧且与三通阀相连通。

与现有的技术相比，本实用新型的优点在于：基于伯努利方程，即利用气流在喷管中压力的变化，使气流与液相色谱流动相之间形成压力差，利用压差将流动相压入混合器与高速气流混合，同时设计好的喷管能够确保喷出雾化气流的平直，均匀，稳定；进入混合室的流动相的量与混合室气流和流动相之间的压力差正相关，因此，能够通过调整流动相压力或者气流压力调整出雾量，用于大量样品的分析分离时无需分流器分流。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中渐缩喷管的结构示意图；

图3是本实用新型中扩压管的结构示意图；

图中，混合室1、渐缩喷管2、气路接头3、扩压管4、微孔5、空吸管6、三通阀7、进液口71、出液口72、旁路73、雾化器座体8。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1所示，本实施例中的一种蒸发光散射检测器专用的雾化器，包括雾化器座体8，其中，渐缩喷管2、混合室1和扩压管4分别同轴设置且形成于雾化器座体8内，且气路接头3设置在雾化器座体8外侧，这里的混合室1入口端通过渐缩喷管2和气路接头3相连通，气路接头3连接在渐缩喷管2入口端，所述渐缩喷管2出口端连接混合室1入口端，混合室1出口端连接有扩压管4入口端，且扩压管4出口端与漂移管相连，混合室1外侧具有微孔5，且混合室1通过微孔5与空吸管6一端相连，且空吸管6另一端和位于混合室1下方的三通阀7相连，优选地，这里的空吸管6一端穿设于雾化器座体8内且与混合室1相连通，另一端延伸至雾化器座体8外侧且与三通阀7相连通。

显然，本实施例中利用气流在喷管中压力的变化，使气流与液相色谱流动相之间形成压力差，利用压差将流动相压入混合器与高速气流混合，同时设计好的喷管能够确保喷出雾化气流的平直，均匀，稳定。

优选地，这里的三通阀7具有供流动相流入的进液口71以及供废液流出的出液口72，且空吸管6与三通阀7的旁路73相连通。

这里的气路接头3与气源端相连，且气源端为空气压缩机、气体发生器和储气瓶中任意一种，气源端中的气体为空气，氮气，氦气中的任意一种或多种组合且气体压力不超过5Mpa，流量不超过10m3/min。进入混合室的流动相的量与混合室气流和流动相之间的压力差正相关，因此，能够通过调整流动相压力或者气流压力调整出雾量，用于大量样品的分析分离时无需分流器分流。例如，这里的载气为空气，由空气压缩机提供，到雾化器入口的压力为0.5Mpa。

如图2所示，渐缩喷管2的截面积自入口端至出口端逐渐变小且任意截面直径符合维托辛斯基曲线，渐缩喷管2的入口端直径为3.2mm至8.0mm，出口端直径为2.0mm至7.4mm，长度为1.0mm至10.0mm。例如，这里的渐缩喷管进口半径R1为4.0mm，出口R2半径为3.0mm，长度L1为5.0mm，收敛段上任意截面X处的半径R为：

这里的扩压管4的截面积由入口端至出口端逐渐变大，且扩压管4的入口端直径为2.0mm至7.4mm，扩压管4长度为1.0mm至20.0mm，半扩张角10°至45°。例如，如图3所示，这里的扩压管进口半径R3为3.0mm，长度L2为5.0mm，半扩张角α为15°。混合室1入口端半径为3.0mm，出口端半径为3.0mm，长度为2.0mm，任意横截面直径不变，中间管壁上用于连接空吸管的微孔5半径为0.1mm。优选地，空吸管6半径为0.1mm，长度为20mm，任意横截面直径不变。

本实施例的原理在于：气体流经渐缩喷管2时间很短可以认为气流做绝热流动，结合能量方程式、连续性方程、动能方程、亚音速气流M＜1以及渐缩喷管2，渐缩喷管2进口气流状态决定临界流速；通过控制气体进入渐缩喷管2的压力，流量，使气流在渐缩喷管2中绝热膨胀，气体流速增加，压力减小，温度下降，渐缩喷管2出口流速低于临界流速，亚临界流速气流进入混合室1，在混合室1形成低压区；液相色谱的流动相一般为水和有机相按一定比例组成，可以认为是一种不可压缩的粘性液体在水平均匀的管道内做层流，适用伯努利方程，泊肃叶定律，改变流动相流速，管道内径，长度能够改变流动相压力，使混合室1的低压区与流动相压力形成压力差，流动相通过空吸管6被压入混合室1，而进入混合室1的流动相的量取决于压力差大小，改变压力差即可控制雾化器出雾量；流动相受压力驱动进入混合室1，从混合室1管壁上微孔5喷出液滴，液滴与高速气流混合，进入扩压管4；喷管出口气体流速低于临界流速，则进入扩压管的气流是亚音速气流，从扩压管4喷出气流也是亚音速气流，雾化气流通过扩压管4绝热压缩，减速加压升温，从扩压管平直，均匀，稳定喷出，进入漂移管。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了混合室1、渐缩喷管2、气路接头3、扩压管4、微孔5、空吸管6、三通阀7、进液口71、出液口72、旁路73、雾化器座体8等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。