專利名稱：用于強酸性溶液的自動進樣器采樣針的制作方法
技術領域：
本發明涉及分析儀器的自動進樣器，尤其是涉及自動吸取強酸性液體用于重金屬檢測的原子光譜儀器領域，如原子熒光、原子吸收和發射光譜等儀器的自動進樣器的采樣針。
背景技術：
自動進樣器的采樣針一般安裝于自動進樣器的機械臂上，通過機械臂的垂直向下運動，使采樣針進入樣品杯中與樣品溶液接觸，達到自動精確定量采樣的目的。隨著自動進樣器樣品杯位的不斷增加,樣品杯的直徑也越來越小,對采樣的定位精度也越來越高。采樣的定位精度不僅取決于自動進樣器機械臂運動機構的定位精度，也取決于采樣針的直線度。當采樣針直線度較差時，即使機械臂具有較好的定位精度也無法使采樣針實現精確定位。當前的技術水平已經能夠保證機械臂的定位精度可以滿足定位要求，但是用于原子光譜分析儀器的采樣針則難以滿足技術要求。在應對非腐蝕性溶液的采樣時，一般使用表面拋光的不銹鋼毛細管作為采樣針，保證了采樣針的直線度。原子光譜分析儀器所應對的樣品均為強酸性溶液，甚至極端情況下會含有一定比例的氫氟酸，對不銹鋼毛細管具有極強的腐蝕性，因此無法使用不銹鋼毛細管作為采樣針。即使是抗腐蝕性能較好的鈦毛細管，也無法保證長期與氫氟酸或含氯離子的酸接觸時，不會有腐蝕和痕量金屬離子溶出狀況的發生。碳纖維管由于存在痕量金屬元素溶出和釋放少量顆粒物的問題存在，一般很少直接用作采樣針。目前針對原子光譜的特殊應用場合，主要是普遍使用石英毛細管作為采樣針。石英毛細管具有較好的耐腐蝕性能，但是無法承受氫氟酸的腐蝕；石英毛細管在使用時極易發生破碎，而且無法修復，可維護性和可操作性較差；此外，石英毛細管在與其它管路連接時，只能是采用彈性管路進行簡單連接，無法用于需要承受較大壓力的管路連接，在使用上受到了較大的限制。氟聚合物吸液管具有優異的耐各種強酸腐蝕的能力，而且具有表面張力小，潤滑特性好，采樣過程中溶液殘留少，記憶效應小且容易消除等優點，非常適合于強酸性溶液的采樣。但是，氟聚合物吸液管由于自身材料原因，無法保證其直線度，因此不能直接固定在機械臂上用作采樣針。

發明內容
針對現有技術的不足，本發明的目的在于:提供一種用于強酸性溶液的自動進樣器采樣針，解決了氟聚合物吸液管雖然具有優異的耐酸腐蝕性能，但是直線度較差，無法直接用于自動進樣器采樣針的問題。為實現上述目的，本發明采用的技術方案是:—種用于強酸性溶液的自動進樣器采樣針，其特征在于:其包括吸液管、支撐管與至少一層熱縮管，其中:所述吸液管為氟聚合物毛細管，其兩端分別定義為進液端和出液端；
所述支撐管套設在所述吸液管上靠近進液端的位置；所述熱縮管由氟聚合物制成，并逐層套于所述支撐管外，所述至少一層熱縮管的兩端的長度均超出支撐管的端部，并與所述吸液管熱熔為一體。在較佳的技術方案中:所述吸液管的出液端上依次安裝有所述手緊接頭和密封圈，且所述吸液管的出液端上加工有翻邊，以保證所述手緊接頭和密封圈不會從吸液管的出液端滑脫。在較佳的技術方案中:所述吸液管的材質為聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、可熔性聚四氟乙烯或者聚偏二氟乙烯。在較佳的技術方案中:所述吸液管的內徑為0.1mm 5mm,外徑為0.2mm 6mm,壁厚為 0.05mm 0.5mm。在較佳的技術方案中:所述支撐管的材質為不銹鋼，其牌號為304、304L、310、316、316L 或 321。在較佳的技術方案中:所述支撐管的材質為碳纖維。在較佳的技術方案中:所述支撐管的內徑為0.3mm 6.2mm,外徑為0.4mm 6.8mm,壁厚為 0.05mm 0.2mm。在較佳的技術方案中:所述熱縮管的初始內徑為0.5mm 7mm，初始外徑為
0.6mm 7.2mm,壁厚為0.05mm 0.1mm,所述熱縮管的材質為氟聚合物,如聚四氟乙烯、聚
全氟乙丙烯或可熔性聚四氟乙烯等。在較佳的技術方案中:所述熱縮管的層數為I 5層。本發明的有益效果在于:采用具有較好直線度和強度的不銹鋼管或碳纖維管作為支撐管，采用具有優異抗腐蝕能力的氟聚合物吸液管作為與溶液接觸的采樣管，支撐管及其與氟聚合物吸液管接觸的邊界處，采用氟聚合物熱縮管受熱收縮后進行整體密封，解決了直線度、硬度和防腐的問題。


圖1為本發明的剖視結構示意圖。附圖標記說明:吸液管1、支撐管2、熱縮管3、手緊接頭4、密封圈5、翻邊6。
具體實施例方式如圖1所示，自動進樣器采樣針由吸液管1、支撐管2、至少一層熱縮管3、手緊接頭
4、密封圈5和翻邊6等組成，其中，所述吸液管I為氟聚合物毛細管，依據吸取溶液時的流體運動方向，所述吸液管I的兩端分別定義為進液端和出液端，所述支撐管2為不銹鋼材質或者碳纖維材質(或者其他剛度高的材質)，其套設在所述吸液管I上靠近進液端的位置，所述熱縮管3由氟聚合物制成，逐層套于所述支撐管2外，所述至少一層熱縮管3的兩端的長度均超出支撐管2的端部并通過熱縮處理與所述吸液管I熱熔為一體，從而將所述支撐管2層疊包覆住，所述吸液管I的出液端上依次安裝有所述手緊接頭4和密封圈5，且所述吸液管I的出液端上加工出所述翻邊6，使所述手緊接頭4和密封圈5不會滑脫。在進一步的實施例中，所述吸液管I的材質為聚四氟乙烯(PTFE)、聚全氟乙丙烯(FEP)、可熔性聚四氟乙烯(PFA)或者聚偏二氟乙烯(PVDF)。
在進一步的實施例中，所述吸液管的內徑為0.1mm 5mm,夕卜徑為0.2mm 6mm,壁厚為 0.05mm 0.5mm。在進一步的實施例中，所述支撐管的材質為不銹鋼，其牌號為304、304L、310、316、316L 或 321。在進一步的實施例中，所述支撐管的材質為碳纖維。在進一步的實施例中，所述支撐管的內徑為0.3mm 6.2mm,外徑為0.4mm
6.8mm,壁厚為 0.05mm 0.2mm。在進一步的實施例中，所述熱縮管的初始內徑(即未經熱縮處理時的內徑)為
0.5mm 7mm,初始外徑為0.6mm 7.2mm,壁厚為0.05mm 0.1mm,經熱縮以后緊密包覆在所述支撐管2的外壁上；所述熱縮管的材質為聚四氟乙烯(PTFE)、聚全氟乙丙烯(FEP)或可熔性聚四氟乙烯(PFA)，熱縮管3的材質與吸液管I的材質可不相同。在進一步的實施例中，所述熱縮管的層數為I 5層。上述自動進樣器采樣針的采樣針制作過程如下:(I)根據自動進樣器管路連接的實際需求截取一定長度的氟聚合物毛細管，作為所述吸液管I。依據吸取溶液時的流體運動方向，兩端分別定義為進液端和出液端。(2)根據自動進樣器機械臂和采樣深度的要求，截取一定長度的支撐管2。如果是不銹鋼管，則在截取后需要進行去毛刺處理。(3)截取比支撐管2長約20mm的氟聚合物熱縮管3。(4)將氟聚合物吸液管I穿過支撐管2,進液端露出約20mm。(5)將至少一層氟聚合物熱縮管3自氟聚合物吸液管I的進液端穿過支撐管2，使其在進液端比支撐管2長約IOmm左右。(6)將步驟(5)完成的半成品置于恒溫箱中，根據氟聚合物熱縮管3的熱縮溫度設置恒溫箱的溫度，使熱縮管3受熱收縮，同時熱縮管3的兩端分別與氟聚合物吸液管I接觸部分受熱并熔合，從而將支撐管完全封閉。(7)將熱縮管完全收縮后的半成品自恒溫箱中取出，冷卻至室溫。其中:若具有多層所述熱縮管3，所述熱縮管3是逐層熱縮上去的，即第一層熱縮完畢后，再熱縮第二層，第二層熱縮完畢后，再熱縮第三層，然后逐層熱縮。(8)在氟聚合物吸液管的出液端依次安裝手緊接頭和密封圈，然后對毛細管進行翻邊處理。(9)根據實際要求選擇管路的切割面的角度，將氟聚合物吸液管的進液端截去5mm ο(10)采樣針制作完畢。該采樣針在使用時，使氟聚合物吸液管的進液端方向向下，將采樣針固定于自動進樣器的機械臂上。采樣針的出液端通過手緊接頭與相關儀器的進樣系統相連接。自動進樣器工作時，機械臂向下運動，帶動采樣針進入樣品杯中定量吸取溶液；吸取既定體積的樣品溶液后，機械臂帶動采樣針向上運動，離開樣品杯，完成采樣過程。本發明采用具有優異抗腐蝕能力的氟聚合物吸液管作為與溶液接觸的采樣管，支撐管可提供優異的剛度，支撐管與氟聚合物吸液管接觸的邊界處，采用氟聚合物熱縮管受熱收縮后進行整體密封，解決了直線度、硬度和防腐的問題。本發明同時還具有制作簡單，成本低廉的優點，非常適用于需要經常吸取強酸性樣品溶液的原子光譜儀器的自動進樣器。以上說明對本發明而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員理解，在不脫離權利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，但都將落入本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種用于強酸性溶液的自動進樣器采樣針，其特征在于:其包括吸液管、支撐管與至少一層熱縮管，其中: 所述吸液管為氟聚合物毛細管，其兩端分別定義為進液端和出液端； 所述支撐管套設在所述吸液管上靠近進液端的位置； 所述熱縮管由氟聚合物制成，并逐層套于所述支撐管外，所述至少一層熱縮管的兩端的長度均超出支撐管的端部，并與所述吸液管熱熔為一體。
2.根據權利要求1所述的用于強酸性溶液的自動進樣器采樣針，其特征在于:所述吸液管的出液端上依次安裝有所述手緊接頭和密封圈，且所述吸液管的出液端上加工有翻邊，以保證所述手緊接頭和密封圈不會從吸液管的出液端滑脫。
3.根據權利要求1所述的用于強酸性溶液的自動進樣器采樣針，其特征在于:所述吸液管的材質為聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、可熔性聚四氟乙烯或者聚偏二氟乙烯。
4.根據權利要求1或3所述的用于強酸性溶液的自動進樣器采樣針，其特征在于:所述吸液管的內徑為0.1mm 5mm,外徑為0.2mm 6mm,壁厚為0.05mm 0.5mm。
5.根據權利要求1所述的用于強酸性溶液的自動進樣器采樣針，其特征在于:所述支撐管的材質為不銹鋼，其牌號為304、304L、310、316、316L或321。
6.根據權利要求1所述的用于強酸性溶液的自動進樣器采樣針，其特征在于:所述支撐管的材質為碳纖維。
7.根據權利要求1、5或6所述的用于強酸性溶液的自動進樣器采樣針，其特征在于:所述支撐管的內徑為0.3mm 6.2mm,外徑為0.4mm 6.8mm,壁厚為0.05mm 0.2mm。
8.根據權利要求1或3所述的用于強酸性溶液的自動進樣器采樣針，其特征在于:所述熱縮管的初始內徑為0.5mm 7mm,初始外徑為0.6mm 7.2mm,壁厚為0.05mm 0.1mm,所述熱縮管的材質為氟聚合物，如聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯或可熔性聚四氟乙烯等。
9.根據權利要求1所述的用于強酸性溶液的自動進樣器采樣針，其特征在于:所述熱縮管的層數為I 5層。
全文摘要
本發明涉及一種用于強酸性溶液的自動進樣器采樣針，其包括吸液管、支撐管與至少一層熱縮管，所述吸液管為氟聚合物毛細管，其兩端分別定義為進液端和出液端；所述支撐管套設在所述吸液管上靠近進液端的位置；所述熱縮管由氟聚合物制成，并逐層套于所述支撐管外，所述至少一層熱縮管的兩端的長度均超出支撐管的端部，并與所述吸液管熱熔為一體。該采樣針以具有較好直線度和強度的不銹鋼支撐管或碳纖維支撐管作為支撐，保證了采樣針具有較好的直線度，能夠實現采樣針的精確定位和采樣。采用氟聚合物材質的熱縮管將支撐管徹底密封，確保采樣過程中支撐管不與采樣針需要吸取的酸性溶液直接接觸，長期使用而不受腐蝕。
文檔編號G01N35/10GK103197087SQ20121000497
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月9日 優先權日2012年1月9日
發明者梁敬, 王慶, 董芳 申請人:北京瑞利分析儀器有限公司