DE3532537A1 - Vorrichtung zum zuenden einer flamme bei einem atomabsorptions-spektrometers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zünden einer Flamme bei einem mit einem Brennerkopf ver­ sehenen Brenner eines Atomabsorptions-Spektrometers mittels eines Glühdrahts.

Bei der Atomabsorptions-Spektrometrie wird ein Meßlichtbündel erzeugt, welches ein Linienspektrum entsprechend den Resonanzlinien eines gesuchten Elements enthält. Dieses Meßlichtbündel wird durch eine "Atomwolke" geleitet, in welcher die Atome einer zu untersuchenden Probe in atomarem Zustand vorliegen. Die Atome des gesuchten Elements absor­ bieren spezifisch das Meßlichtbündel, da ihre Resonanzlinien mit dem Linnienspektrum des Meß­ lichtbündels übereinstimmen. Atome anderer Elemente beeinflussen dagegen das Meßlichtbündel praktisch nicht. Die Absorption des Meßlichtbündels in der Atomwolke liefert daher ein Maß für die Menge des gesuchten Elements in der Atomwolke. Durch repro­ duzierbare Atomisierung vorgegebener Probenmengen und eine Eichung mit einer bekannten Eichlösung kann nach diesem Verfahren mit hoher Empfindlich­ keit die Konzentration eines gesuchten Elements in einer Probe bestimmt werden.

Zur Atomisierung einer Probe wird in vielen Fällen eine Flamme benutzt, die auf einem Brenner mit einem langgestreckten, sich in Richtung des Meß­ lichtbündels unter diesem erstreckenden Brennerkopf brennt. Für die Atomisierung einer Probe wird im allgemeinen eine sehr heiße Flamme benötigt. Man arbeitet im allgemeinen mit einer Luft-Acetylen- Flamme. Diese Flamme muß gezündet werden.

Zum Zünden der Flamme bei dem Brenner eines Atom­ absorptions-Spektrometers wird bei bekannten Vor­ richtungen ein Glühdraht verwendet. Der Glühdraht ist an einem Arm befestigt und wird über den Brenner geschwenkt. Dieser Arm muß die Stromzufüh­ rungsdrähte aufnehmen und hat daher relativ große Abmessungen. Der Arm wird manuell bewegt. Wenn die Flamme zündet, ist der Glühdraht für eine kurze Zeit der heißen Flamme ausgesetzt. Dadurch wird die Lebensdauer des Glühdrahtes stark begrenzt.

Es ist daher bekannt, zum Zünden des Brenners eine "Pilot-Flamme" zu verwenden. Das ist eine kleine Acetylen-Stichflamme, die ihrerseits durch einen Glühdraht gezündet wird. Die Stichflamme zündet dann den Brenner. Dieses Verfahren ist sehr auf­ wendig. Es wird ein zusätzliches Magnetventil, eine zusätzliche Gasleitung und eine Düse benötigt. Durch die enge Düse für die Piloten-Flamme ist die Anordnung sehr empfindlich gegen Verschmutzung. Auch ist eine Justage erforderlich: Die Stichflamme darf weder zu kurz noch zu lang sein. Die Strömung am Austritt der Düse muß gezielt gestört werden, damit Acetylen mit dem Glühdraht in Berührung kommt.

Es ist weiterhin bekannt, den Brenner durch einen Funken zu zünden, welcher mittels Hochspannung erzeugt wird. Ein solcher Funke erzeugt starke hochfrequente Störungen, die sich nur mit großem Aufwand verringern lassen. Weiterhin tritt das Problem des Berührungsschutzes auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Zünden einer Flamme bei einem Brenner eines Atomabsorptions-Spektrometers mittels eines Glühdrahtes zu schaffen, die einfach aufge­ baut ist und bei welcher eine Überhitzung des Glüh­ drahtes durch die Flamme vermieden wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch

• a) einen schwenkbar gelagerten Gasleitkörper mit einem ersten Ende, das in einer Arbeitsstellung des Gasleitkörpers oberhalb des Brennerkopfes liegt, und einem zweiten Ende, das außerhalb des Bereiches der Flamme angeordnet ist, wobei der Gasleitkörper so ausgebildet ist, daß er in der Arbeitsstellung aus dem Brenner austreten­ des Gas von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende leitet,
• b) ein Schwenkmechanismus, durch welchen der Gas­ leitkörper aus dem Bereich des Brennerkopfes herausschwenkbar ist, und
• c) einen im Bereich des zweiten Endes des Gasleit­ körpers angeordneten Glühdraht.

Durch den Gasleitkörper wird ein kleiner Teilstrom des aus dem Brenner austretenden Gases zu dem zweiten Ende des Gasleitkörpers und damit zu dem Glühdraht hin geleitet. Dieses Gas wird dort ge­ zündet und schlägt zu dem ersten Ende und damit zu dem Brennerkopf zurück. Hierdurch wird der Brenner gezündet. Der Glühdraht selbst ist dabei jedoch der Temperatur der heißen Flamme nicht ausgesetzt. Nach der Zündung wird der Gasleitkörper aus dem Bereich des Brenners herausgeschwenkt, so daß er die weitere Funktion des Brenners nicht mehr beeinflußt und auch kein Gas mehr zu dem Glühdraht geleitet wird. Das Gas zum Überzünden von dem Glühdraht zum Brenner wird dem aus dem Brennerkopf austretenden Gasstrom entnommen. Es sind daher keine zusätz­ lichen Mittel zur Erzeugung einer Pilot-Flamme erforderlich.

Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein Ausführungsbeispiel der Er­ findung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung näher erläutert:

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf den Zünd­ mechanismus.

Fig. 2 zeigt eine zugehörige Seitenansicht.

Mit 10 ist der langgestreckte Brennerkopf eines Brenners bei einem Atomabsorptions-Spektrometer bezeichnet. Über den Brennerkopf 10 ist ein Gas­ leitkörper 12 in Form eines im wesentlichen waagerecht angeordneten, dünnwandigen Rohres vor­ gesehen. Das Rohr hat ein erstes Ende 14 und ein zweites Ende 16. In der in Fig. 1 in ausgezogenen Linien dargestellten Arbeitsstellung des Rohres 12 liegt das erste Ende 14 oberhalb des Brennerrohres. Das zweite Ende 16 ist außerhalb des Bereiches der Flamme angeordnet. Das zweite Ende 16 ist an einem Schwenkmechanismus 18 angebracht, durch welchen das Rohr 12 aus dem Bereich des Brennerkopfes 10 in eine in Fig. 1 gestrichelt eingezeichnete Ruhe­ stellung herausschwenkbar ist. Die Schwenkbewegung des Rohres 12 kann durch (nicht dargestellte) An­ schläge begrenzt sein, welche auf diese Weise die Arbeitsstellung und die Ruhestellung definieren.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist das Rohr 12 an dem ersten Ende 14 angeschrägt und bildet eine schräg nach unten geneigte Eintrittsöffnung 20. Durch diese Ausbildung des Rohres wird in der Arbeitsstellung aus dem Brenner austretendes Gas von dem ersten Ende 14 zu dem zweiten Ende 16 geleitet. An dem zweiten Ende 16 weist das Rohr 12 auf der Unterseite eine Gasaustrittsöffnung 22 auf. Unterhalb dieser Gasaustrittsöffnung 22 ist in der Arbeitsstellung ein Glühdraht 24 angeordnet.

Die beschriebene Anordnung wirkt wie folgt:

Zum Zünden der Flamme wird das Rohr 12 über den Brennerkopf 10 geschwenkt und der Glühdraht 24 elektrisch beheizt. Dann wird das Gas eingeschal­ tet. Durch das Rohr 12 strömt Gas zu dem Glühdraht 24. Dort entzündet sich das Gas. Die Flamme schlägt durch das Rohr 12 zum Brennerkopf 10 zurück und zündet die Flamme am Brennerkopf 10. Das Rohr 12 wird dann in die gestrichelt eingezeichnete Ruhe­ lage zurückgeschwenkt. Der Glühdraht 24 wird abge­ schaltet.

Der Schwenkmechanismus kann ein Drehmagnet sein. Es kann jedoch auch ein pneumatischer Stellantrieb vorgesehen werden.

Eine besonders vorteilhafte Lösung besteht darin, daß der Schwenkmechanismus 18 ein Bimetallglied enthält, das auf die Wärme der Flamme anspricht, derart, daß das Gasleitglied (Rohr 12) nach Zünden der Flamme aus der Flamme herausgeschwenkt wird. Es erfolgt auf diese Weise eine automatische Heraus­ schwenkung des Rohres 12 aus seiner Arbeitsstellung in die Ruhestellung, so bald die Flamme gezündet hat.

Der Schwenkmechanismus kann leicht so gestaltet werden, daß der Glühdraht 24 auch in der Ruhe­ stellung abgedeckt ist. Für den Benutzer sind daher gefährliche Teile unzugänglich. Hochfrequenzstörun­ gen werden nicht verursacht.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Zünden einer Flamme bei einem mit einem Brennerkopf (10) versehenen Brenner eines Atomabsorptions-Spektrometers mittels eines Glühdrahtes (24) gekennzeichnet durch

• a) einen schwenkbar gelagerten Gasleitkörper (12) mit einem ersten Ende (14), das in einer Arbeitsstellung des Gasleitkörpers (12) oberhalb des Brennerkopfes (10) liegt, und einem zweiten Ende (16), das außerhalb des Bereiches der Flamme ange­ ordnet ist, wobei der Gasleitkörper (12) so ausgebildet ist, daß er in der Arbeits­ stellung aus dem Brenner austretendes Gas von dem ersten Ende (14) zu dem zweiten Ende (16) leitet,
• b) ein Schwenkmechanismus (18), durch welchen der Gasleitkörper (12) aus dem Bereich des Brennerkopfes (10) herausschwenkbar ist, und
• c) einen im Bereich des zweiten Endes (16) des Gasleitkörpers (12) angeordneten Glüh­ draht (24).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Gasleitkörper ein Rohr (12) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Rohr (12) an dem ersten Ende (14) angeschrägt ist und eine schräg nach unten geneigte Eintrittsöffnung (20) bildet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Rohr (12) an dem zweiten Ende (16) auf der Unterseite eine Gasaustrittsöff­ nung (22) aufweist und der Glühdraht (24) in der Arbeitsstellung unterhalb dieser Gasaus­ trittsöffnung (22) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schwenkmechanismus (18) einen Drehmagneten aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schwenkmechanismus (18) einen pneumatischen Stellantrieb aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schwenkmechanismus (18) ein Bimetallglied enthält, das auf die Wärme der Flamme anspricht, derart, daß das Gasleitglied nach Zünden der Flamme aus der Flamme herausge­ schwenkt wird.