CN102539591B - 一种小型化氢火焰离子化检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种小型化氢火焰离子化检测装置，包括机箱和检测器，所述检测器包括进气底座、燃烧室及排气口；所述燃烧室包括燃烧室外壳、收集极和收集极信号接头，其特点是：所述检测装置还包括固定座，所述固定座将检测器固定在机箱中；所述燃烧室与机箱之间绝缘；所述信号接头，包括接头外壳、金属探针及绝缘材料，所述绝缘材料使金属探针与接头外壳绝缘；所述金属探针、接头外壳及燃烧室外壳等电位。本发明具有信号屏蔽良好、稳定可靠、制作维护方便等优点。

Description

一种小型化氢火焰离子化检测装置
技术领域
本发明涉及一种氢火焰离子化检测装置，尤其是一种能够应用于色谱分析检测的小型化的氢火焰离子化检测装置。
背景技术
氢火焰离子化检测器(FID)是最常见的气相色谱检测器之一，同时也可作为独立的分析单元用于烃类化合物的分析，该类检测器的特点在于对所有有机化合物均有响应，线性范围宽，结构简单，操作方便。
氢火焰离子化检测器包括机箱、进气底座、排气口及燃烧室，所述燃烧室包括极化极、燃烧室外壳和收集极；一般对氢火焰离子化检测器的装配要求是严禁收集极、极化极与机箱外壳之间短路。为满足上述要求，常规氢火焰离子化检测器一般在收集极信号接头、极化极信号接头、燃烧室各接头之间采用很厚的陶瓷等绝缘材料进行绝缘，这就造成氢火焰离子化检测器的体积比较庞大，比较适用于实验室色谱分析检测。
但近年来，色谱分析仪器的小型化、便携化已经成为一种普遍的趋势，而常规的氢火焰离子化检测器由于体积较大，很难适用于小型色谱仪器，但由于其本身的优势仍然被用户所青睐。
为了满足这上述应用需求，研究者们开发了许多小型化的氢火焰离子化检测装置，但是氢火焰离子化检测器体积的缩小也带来许多问题：
1、采用固定式的一体化设计，制作及拆解维护不便；
2、氢火焰离子化检测器整体体积的缩小使信号接头尤其是收集极信号接头与火焰的距离变近较近，其内绝缘材料的绝缘性在火焰的高温作用下会变差，这就会使得信号接头的金属探针与其外壳之间产生漏电流，使氢火焰离子化检测器信号噪声和漂移变大，最终分析结果不准确。
发明内容
为了解决现有技术中的上述不足，本发明提供了信号屏蔽良好，稳定可靠，制作维护方便的信号接头及小型氢火焰离子化检测器。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种小型化氢火焰离子化检测装置，包括机箱和检测器，所述检测器包括进气底座、燃烧室及排气口；所述燃烧室包括燃烧室外壳、收集极和收集极信号接头，其特点是：
所述检测装置还包括固定座，所述固定座将检测器固定在机箱中；
所述燃烧室与机箱之间绝缘；
所述信号接头，包括接头外壳、金属探针及接头填充体，所述接头填充体使金属探针与接头外壳绝缘；所述金属探针、接头外壳及燃烧室外壳等电位。
进一步，所述固定座将检测器与机箱之间绝缘。
进一步，所述进气底座、排气口与燃烧室外壳之间采用绝缘体绝缘。
作为优选，所述固定座和/或接头填充体的材料为绝缘材料PEEK或PTFE。
作为优选，信号线屏蔽层与所述接头外壳相连接；信号线中心层与金属探针相连接。
作为优选，信号接头外壳与燃烧室外壳相连。
进一步，在信号接头朝向燃烧室的一端设置空气隔热层，用于将信号接头的金属探针与接头外壳之间绝缘且隔离燃烧室内的火焰及信号接头内的接头填充体。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、由于体积较小，可拆卸，拆装及维护方便；
2、在保证小体积的同时，信号屏蔽良好；
3、信号更稳定，分析更准确。
附图说明
图1为实施例1中的检测装置结构示意图；
图2为图1中检测装置A-A方向的结构示意图；
图3为实施例1中的信号接头的结构示意图；
图4为实施例2中的信号接头的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
请参阅图1、图2，一种小型化氢火焰离子化检测装置，包括机箱、点火器1、检测器2和固定座3，所述检测器2包括进气底座21、燃烧室22及排气口23；
1、所述固定座3将检测器2固定在机箱中；
在使用过程中，要求氢火焰离子化检测装置的检测器不能与机箱短路，则在小型化的过程中，检测器2与机箱之间的空间非常有限，使得燃烧室与机箱的距离很近，传统的燃烧室与机箱的设置方式不再适用。其中，传统的设置方式，不需要燃烧室与机箱绝缘也能很好的满足不能短路要求。
本发明将所述燃烧室与机箱之间绝缘，以满足在有限空间内不能短路的要求。
并进一步，所述固定座3为绝缘材料，使检测器2与机箱之间绝缘；
同时，作为优选，所述进气底座21、排气口23与燃烧室22之间采用绝缘体相隔，绝缘体的材料为绝缘材料。
在使用中，检测器2在使用过程中虽不可避免会与机箱接触，但通过绝缘体的设置，使得氢火焰离子化检测装置在小型化的过程中，在有限空间内满足了检测器不能与机箱短路的要求，即可以同时使得收集极、极化极不与机箱短路，方便了电路电位控制，且绝缘体的设置方便简单，制作及拆解维护方便。
上述绝缘材料采用PEEK或PTFE材料。
2、所述燃烧室22包括燃烧室外壳221、收集极223、极化极探针224和收集极信号接头225；所述信号接头225用于将收集极223与外界电路相连；
请参阅图3，所述信号接头225，包括接头外壳2251、屏蔽层金属接头2252、金属探针2253和接头填充体，金属探针2253与接头外壳2251通过接头填充体绝缘；所述金属探针2253、接头外壳2251和燃烧室外壳221之间等电位，以避免金属探针2253与接头外壳2251或燃烧室外壳221之间的漏电流；
所述接头填充体的材料也为绝缘材料；
为保证所述金属探针2253、接头外壳2251和燃烧室外壳221之间等电位，可以采用多种方式，如连接电位相等的电路器件或通过信号线相连。
本实施例，信号接头外壳2251与燃烧室外壳221相连，本实施例中信号接头外壳2251与燃烧室外壳221上的外螺纹2210相连。
信号接头外壳2251与金属探针2253相连接，将外购的信号线屏蔽层导线与屏蔽层金属接头2252连接，内层信号线与金属信号探针2253连接。如此构成了一个具备基本屏蔽作用的信号接头。其中，金属探针2253的电位由电路控制为0.5V。
通过电路控制信号线屏蔽层的电位为0.5V，此时信号接头外壳、屏蔽层金属接头和燃烧室外壳的电位均为0.5V，与金属探针的电位相等，这样进一步杜绝了信号接头外壳与金属信号探针之间的漏电流产生。
而由于极化极和收集极的间距为3-4mm，而极化极和壳体的间距为7-8mm，极化极和收集极二者之间静电场强度更高，分析物在极化极上方火焰燃烧时产生的电子会迅速的被收集极捕获，而不会泄漏至外壳。
实施例2
请参阅图4，一种小型化氢火焰离子化检测装置，与实施例1中所述的检测装置不同的是：
在信号接头325朝向燃烧室的一端设置空气隔热层3254，用于将信号接头325的金属探针3253与接头外壳3251之间绝缘的同时，也将信号接头325内的接头填充体与检测器2内的火焰产生的高温隔离，保证接头填充体的材料的绝缘性能不下降。延长了信号接头的使用寿命，更有利于避免信号接头外壳3251、屏蔽层金属接头3252与金属探针3253之间的产生漏电流，使得信号的采集更加平稳，分析更准确。
上述实施方式不应理解为对本发明保护范围的限制。本发明的关键是：通过将收集极信号接头的金属探针与外壳之间保持同电位，避免了漏电流，使得信号采集更平稳，分析更准确。在不脱离本发明精神的情况下，对本发明做出的任何形式的改变均应落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种小型化氢火焰离子化检测装置，包括机箱和检测器，所述检测器包括进气底座、燃烧室及排气口；所述燃烧室包括燃烧室外壳、收集极和收集极信号接头，其特征在于：
所述检测装置还包括固定座，所述固定座将检测器固定在机箱中；
所述燃烧室与机箱之间绝缘；
所述信号接头，包括接头外壳、金属探针及接头填充体，所述接头填充体使金属探针与接头外壳绝缘；所述金属探针、接头外壳及燃烧室外壳通过连接电位相等的电路器件或通过信号线相连实现等电位。
2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述进气底座、排气口与燃烧室外壳之间采用绝缘体绝缘。
3.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述固定座和/或接头填充体的材料为绝缘材料PEEK或PTFE。
4.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：将外购的信号线的屏蔽层与所述接头外壳相连接；信号线中心层与金属探针相连接。
5.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：信号接头外壳与燃烧室外壳相连。
6.根据权利要求1～5任一所述的检测装置，其特征在于：在信号接头朝向燃烧室的一端设置空气隔热层，用于将信号接头的金属探针与接头外壳之间绝缘且隔离燃烧室内的火焰及信号接头内的接头填充体。
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