(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210651726.6 (22)申请日 2022.06.09 (71)申请人 淮安市华测检测技 术有限公司 地址 223010 江苏省淮安市淮安经济技 术 开发区灵秀路2号 (72)发明人 丁清波　张晶晶　 (74)专利代理 机构 江苏长德知识产权代理有限 公司 32478 专利代理师 王金华 (51)Int.Cl. G01N 21/01(2006.01) G01N 21/73(2006.01) G06F 17/12(2006.01) (54)发明名称 一种电感耦合等离子体光谱仪及高放射性 废液测量系统 (57)摘要 本发明涉及核工业技术领域， 揭露了一种电 感耦合等离子体光谱仪及高放射性废液测量系 统； 通过对样品溶液方面和雾化 室方面进行数据 采集并联立计算， 可以对雾化室的洁净状态进行 整体分析和评估， 可以判断雾化 室是否需要进行 清洗， 以便及时消除雾化室的异常运行， 从历史 的样本溶液的使用情况来进行分析， 及时对雾化 室的洁净状态进行预警和提示； 有效提高了雾化 室的清洁效率， 提高了样品溶液在雾化室中的雾 化效果， 可以实现提高电感耦合等离子体光谱仪 的运行效果的目的； 本发明可以解决现有方案中 雾化室的清洁不及时， 影 响到样品溶液在雾化室 中的雾化效果， 进而导致电感耦合等离子体光谱 仪运行的整体效果 不佳的问题。 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 CN 115032149 A 2022.09.09 CN 115032149 A 1.一种电感耦合等离子体光谱仪， 其特征在于， 包括样品引入系统、 监测评估系统、 电 感耦合等离子光源、 检测系统； 样品引入系统包含样品提升模块和雾化模块， 通过样品提升模块中的蠕动泵将样本溶 液匀速的泵入， 并将 废液泵出； 雾化模块包含雾化器和雾化室， 样品溶液进入雾化器后， 在载气作用下形成的大雾滴 碰到雾化室后被排除， 而形成的小雾滴则进入雾化室并移动至等离 子体源的轴向通道； 监测评估系统包含监测模块和分析评估模块， 监测模块用于对雾化室的运行进行监测 和数据统计， 得到 雾化监测数据； 分析评估模块用于对雾化监测数据进行预处理和计算， 得到雾化室的雾化评估值， 将 雾化评估值与雾化评估阈值进行匹配分析， 得到雾化分析集， 并根据雾化分析集中不同的 分析信号进行不同方式的提 示， 以便雾化室可以得到及时有效的清洗； 电感耦合等离子光源配合纯氩气、 炬管、 感应圈和高频发生器的工作， 使得气溶胶状的 样品小雾滴在高温和惰性气氛中被充分蒸发、 原子化、 电离和激发， 发射出所含原始的特征 谱线； 检测系统根据 特征谱线来对样品溶液中的元素进行定性分析， 并根据 特征谱线强度对 样品溶液中相应元 素的含量进行定量分析。 2.如权利要求1所述的一种电感耦合等离子体光谱仪， 其特征在于， 对雾化室的运行进 行监测和数据统计， 包括： 获取样品溶 液的体积和密度并将其 排列组合， 得到第一采集数据； 实时对雾化室中的压力、 声响和温度进行采集并将其排列组合， 得到第 二采集数据； 第 一采集数据和第二采集数据构成雾化 监测数据。 3.如权利要求1所述的一种电感耦合等离子体光谱仪， 其特征在于， 对雾化监测数据进 行预处理和计算， 包括： 根据预设的处 理时间间隔获取雾化 监测数据中的第一采集数据和第二采集数据； 提取第一采集数据中样品溶 液的体积和密度的数值并分别标记为YT和Y M； 提取第二采集数据中实时采集的压力、 声响和温度并分别标记为SY、 S S和SW； 将标记的各个数据项 进行联立， 通过公式计算获取雾化室的雾化评估值 WP。 4.如权利要求3所述的一种电感耦合等离子体光谱仪， 其特征在于， 雾化室的雾化评估 值WP的计算公式为： WP＝YYX×(a1×SY+a2×SS+a3×SW) 式中， a1、 a2、 a3为不同的比例系数， 且0＜a1＜a2＜a3， YYX为样品溶液对应的样品系 数； 其中， 样品系数YYX通过将样本溶液的体积和密度进行联立通过公式计算得到， 该公式 为： YYX＝(b1×YT+b2×YM)/(b1+b2) 式中， b1、 b2为 不同的比例系数且均大于零。 5.如权利要求1所述的一种电感耦合等离子体光谱仪， 其特征在于， 将雾化评估值与雾 化评估阈值进行匹配分析， 包括： 若雾化评估值小于雾化评估阈值， 则生成第一分析信号； 若雾化评估值不小于雾化评权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115032149 A 2估阈值， 则生成第二分析信号； 第一分析信号和第二分析信号构成雾化分析集。 6.如权利要求1所述的一种电感耦合等离子体光谱仪， 其特征在于， 根据雾化分析集中 不同的分析信号进行不同方式的提 示， 包括： 根据雾化分析集中的第 一分析信号对雾化室的运行进行跟踪评估， 得到包含若干个跟 踪信号的雾化跟踪集； 根据雾化跟踪集中不同的跟踪信号进行相对应的预警提 示 根据雾化分析集中的第二分析信号进行雾化室需要清洗的提 示。 7.如权利要求6所述的一种电感耦合等离子体光谱仪， 其特征在于， 根据雾化分析集中 的第一分析信号对雾化室的运行进行跟踪评估， 包括： 将监测时雾化室的雾化次数进行统计并将雾化总次数 取值标记为 WC； 根据每次监测的样品溶液的体积和密度获取样品溶液的质量， 将清洗后的雾化室的雾 化样品溶 液的总质量取值标记为YZ； 将标记的雾化总次数和样品溶液的总质量进行联立， 通过公式计算获取雾化室的运行 评估值YP； 该公式为： YP＝α×(c1×WC+c2×YZ) 式中， c1、 c2为 不同的比例系数且均大于零， α 为预设的修 正因子， 取值范围为(0， 5)； 将运行评估值与运行评估阈值进行匹配评估， 得到 雾化跟踪集。 8.如权利要求7所述的一种电感耦合等离子体光谱仪， 其特征在于， 将运行评估值与运 行评估阈值进行匹配评估， 包括： 若运行评估值小于运行评估阈值， 则生成第一跟踪信号； 若运行评估值不小于运行评估阈值且不大于运行评估阈值的p％， 则生成第二跟踪信 号； 其中， p为大于一百的实数； 若运行评估值大于运行评估阈值的p％， 则生成第三跟踪信号； 第一跟踪信号、 第二跟踪信号和第三跟踪信号构成雾化跟踪集。 9.如权利要求1所述的一种电感耦合等离子体光谱仪， 其特征在于， 还包括冷却系统和 气体控制系统， 冷却系统包含排风模块和循环水模块， 通过排风模块和循环水模块来排除 仪器内部的热量； 气体控制模块用于控制氩气正常稳定的运行， 氩气的纯度不小于 99.99％。 10.一种高放射性废液测量系统， 包括转运装置以及权利要求1 ‑9任一项所述的一种电 感耦合等离子体光谱仪， 其特征在于， 转运装置用于将盛装样品溶液 的样品瓶转运并移动 至电感耦合等离子体光谱仪内， 通过电感耦合等离子体光谱仪对样品瓶中的高放废液中元 素的种类和含量进行测量； 其中， 转 运装置包 含机械手以及若干个机 械臂。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115032149 A 3