CN105699362B - 一种防爆型氢火焰离子化检测器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种防爆型氢火焰离子化检测器。该检测器包括隔爆桶体、上盖、下盖和FID模块；FID模块包括电气线；下盖上贯通设置有卡套接头，FID模块的氢气管、空气管和色谱柱分别通过卡套接头与外界连通；电气线贯通穿过下盖；上盖上设置有排汽孔。本发明所述防爆型氢火焰离子化检测器，将具有明显火焰特征的检测器推广到爆炸性环境中使用，解决了在爆炸性气体环境中对管道进行有机物泄漏检测的应用问题。

Description

一种防爆型氢火焰离子化检测器
技术领域
本发明涉及一种防爆型氢火焰离子化检测器，属于检测设备的技术领域。
背景技术
氢火焰离子化检测器(FID)，是典型的破坏性、质量型检测器；以氢气和空气燃烧生成的火焰为激发源，当有机化合物进入以氢气和氧气燃烧的火焰，在高温下产生化学电离，电离产生比基流高几个数量级的离子，并在高压电场定向作用下，形成离子流，微弱的离子流(10-12～10-8A)经过高阻抗放大器(106～1011Ω)放大，成为与进入火焰的有机化合物量成正比的电信号，因此可根据信号的大小对有机物进行定量分析。氢火焰检测器具有结构简单、性能优异、稳定可靠、操作方便，可和毛细管柱直接联用，对气体流速、压力和温度变化不敏感等优点，所以成为应用最广泛的气相色谱检测器。其主要缺点是需要氢气和空气做为气源及其流速控制系统。
通常，用于实验室环境中的氢火焰离子化检测器(FID)没有防爆要求，而在实际应用中(如在炼化企业，用气相色谱仪进行过程气体分析，在化工、天然气行业对管道进行有机物泄漏检测等)却对防爆有严格要求。工业色谱仪体积大，使用地点固定，常采用正压防爆方式满足防爆要求，但在对管道进行有机物泄漏检测中，由于需要不断改变检测点位置，正压防爆型式无法满足检测需求。现有技术中没有一种结构简单且使用灵活的氢火焰离子化检测器，能满足对管道进行有机物泄漏检测的检测要求。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种防爆型氢火焰离子化检测器。
本发明的技术方案如下：
一种防爆型氢火焰离子化检测器，包括隔爆桶体、上盖、下盖和设置在隔爆桶体内的FID模块，上盖和下盖分别设置在隔爆桶体的上下两端；FID模块包括电气线；下盖上贯通设置有卡套接头，FID模块的氢气管、空气管和色谱柱分别通过卡套接头与外界连通；电气线贯通穿过下盖；上盖上设置有排汽孔。
本发明所述防爆型氢火焰离子化检测器，采用隔爆型防爆方式，隔爆设计是间隙防爆技术，依靠间隙、啮合长度来达到降温/熄火效果。隔爆桶体壁上所有与外界相通的接缝和孔隙小于相应的最大实验安全间隙。
隔爆桶体外壳应能承受规定的内部试验压力而不发生损坏，引起外壳结构强度降低或引起结合面处间隙产生永久性增大使其超过规定间隙值的变形。
优选的，FID模块的氢气管、空气管和色谱柱分别串接有烧结阻燃器。进一步优选的，所述烧结阻燃器规格为长25-35mm，80-100目。烧结阻燃器防止回火通过管路到隔隔爆桶体外部。
优选的，下盖上设置有电气线孔，电气线穿过所述电气线孔与外界连通，电气线孔内设置有密封料。密封料(例如环氧树脂等)将电气线孔填实密封，且密封料能满足隔爆温度和应力要求，不会改变外壳隔爆性能。
优选的，所述排汽孔内贯通设置有不锈钢烧结阻燃器，不锈钢烧结阻燃器的规格为，长10-20mm，80-100目。进一步优选的，所述不锈钢烧结阻燃器与排汽孔过盈配合连接。
优选的，所述隔隔爆桶体为圆柱形，隔爆桶体的壁厚t满足的条件为：其中，p为设计压力，[σ]为材料的许用应力；D为防爆筒体内径；σθ为防爆筒体的切向应力。
隔爆桶体外壳可用金属材料制作而成，一般选用碳钢、不锈钢、硬铝、铸铝等材料，具体可根据隔爆系统的使用环境、形状等确定。
优选的，所述上盖与隔爆桶体的隔爆结合面为螺纹结合面；下盖与隔爆桶体的隔爆结合面为螺纹结合面和止口结合面；所述下盖包括第一下盖和第二下盖，第一下盖与第二下盖螺纹连接；第一下盖的纵切面为T形，第二下盖的纵切面为L形，隔爆桶体上设置有与下盖相配合的凸缘，第一下盖和第二下盖设置在所述凸缘的上下两侧。隔爆结合面的设计主要是考虑结合面的最小宽度和最大间隙，根据爆炸性气体环境的不同，隔爆结合面的最小宽度和最大间隙要求也不相同。
优选的，所述电气线的引入方式为直接引入方式，其中直接引入方式适用于体积小的隔爆桶体。
本发明所述卡套接头均为现有技术，市场购得。
该发明的有益之处是：
1、本发明所述防爆型氢火焰离子化检测器，将具有明显火焰特征的检测器推广到爆炸性环境中使用，解决了在爆炸性气体环境中对管道进行有机物泄漏检测的应用问题；
2、本发明所述防爆型氢火焰离子化检测器，对所有有机物均有响应，在爆炸性气体环境中代替光离子化检测器(PID)，能克服PID只对非饱和烃类有机物响应的局限性，使检测因子更广泛，检测结果更准确；
3、本发明所述防爆型氢火焰离子化检测器，将可能产生火花、电弧和危险温度的零部件设置在隔爆桶体内，使设备内部空间与周围的环境隔开；结构简单、体积小、重量轻。
附图说明
图1为本发明所述防爆型氢火焰离子化检测器的结构示意图；
图2为止口结合面的结构示意图；
图3为螺纹结合面的结构示意图；
图4为实施例8所述下盖与隔爆桶体的隔爆结合面的结构示意图；
其中，1、收集极；2、极化极；3、凸缘；4、色谱柱；5、氢气管；6、空气管；7、电气线；8、第一下盖；9、点火丝；10、热电偶；11、密封料；12、卡套接头；13、烧结阻燃器；14、隔爆桶体；15、上盖；16、下盖；17、不锈钢烧结阻燃器18、第二下盖。
具体实施方式
下面结合实施例和说明书附图对本发明做详细的说明，但不限于此。
实施例1
如图1所示。
一种防爆型氢火焰离子化检测器，包括隔爆桶体14、上盖15、下盖16和设置在隔爆桶体内14的FID模块，上盖15和下盖16分别设置在隔爆桶体14的上下两端；FID模块包括电气线7；下盖16上贯通设置有卡套接头12，FID模块的氢气管5、空气管6和色谱柱4分别通过卡套接头12与外界连通；电气线7贯通穿过下盖16；上盖15上设置有排汽孔。
实施例2
如实施例1所述的防爆型氢火焰离子化检测器，其区别在于，FID模块的氢气管5、空气管6和色谱柱4分别串接有烧结阻燃器13。
实施例3
如实施例2所述的防爆型氢火焰离子化检测器，其区别在于，所述烧结阻燃器13规格为长35mm，100目。烧结阻燃器13防止回火通过管路到隔爆桶体14外部。
实施例4
如实施例1所述的防爆型氢火焰离子化检测器，其区别在于，下盖16上设置有电气线孔，电气线7穿过所述电气线孔与外界连通，电气线孔内设置有环氧树脂，所述环氧树脂将电气线孔填实密封，且密封料11能满足隔爆温度和应力要求，不会改变外壳隔爆性能。
实施例5
如实施例1所述的防爆型氢火焰离子化检测器，其区别在于，所述排汽孔内贯通设置有不锈钢烧结阻燃器17，不锈钢烧结阻燃器17的规格为，长120mm，100目。
实施例6
如实施例5所述的防爆型氢火焰离子化检测器，其区别在于，所述不锈钢烧结阻燃器17与排汽孔过盈配合连接。
实施例7
如实施例1所述的防爆型氢火焰离子化检测器，其区别在于，所述隔爆桶体14为圆柱形，隔爆桶体14的壁厚t满足的条件为：其中，p为设计压力，[σ]为材料的许用应力；D为防爆筒体内径；σθ为防爆筒体的切向应力。隔爆桶体14为碳钢材质。
实施例8
如实施例1所述的防爆型氢火焰离子化检测器，其区别在于，所述上盖15与隔爆桶体14的隔爆结合面为螺纹结合面；下盖16与隔爆桶体14的隔爆结合面为螺纹结合面和止口结合面；所述下盖16包括第一下盖8和第二下盖18，第一下盖8与第二下盖18螺纹连接。第一下盖8的纵切面为T形，第二下盖的纵切面为L形，隔爆桶体14上设置有与下盖16相配合的凸缘3，第一下盖8和第二下盖18设置在所述凸缘3的上下两侧。
实施例9
如实施例1所述的防爆型氢火焰离子化检测器，其区别在于，所述电气线7的引入方式为直接引入方式，其中直接引入方式适用于体积小的隔爆桶体14。

Claims (8)

1.一种防爆型氢火焰离子化检测器，其特征在于，包括隔爆桶体、上盖、下盖和设置在隔爆桶体内的FID模块，上盖和下盖分别设置在隔爆桶体的上下两端；FID模块包括电气线；下盖上贯通设置有卡套接头，FID模块的氢气管、空气管和色谱柱分别通过卡套接头与外界连通；电气线贯通穿过下盖；上盖上设置有排汽孔；所述上盖与隔爆桶体的隔爆结合面为螺纹结合面；下盖与隔爆桶体的隔爆结合面为螺纹结合面和止口结合面；所述下盖包括第一下盖和第二下盖，第一下盖与第一下盖螺纹连接；第一下盖的纵切面为T形，第二下盖的纵切面为L形，隔爆桶体上设置有与下盖相配合的凸缘，第一下盖和第二下盖设置在所述凸缘的上下两侧。
2.根据权利要求1所述的防爆型氢火焰离子化检测器，其特征在于，FID模块的氢气管、空气管和色谱柱分别串接有烧结阻燃器。
3.根据权利要求2所述的防爆型氢火焰离子化检测器，其特征在于，所述烧结阻燃器规格为长25-35mm，80-100目。
4.根据权利要求1所述的防爆型氢火焰离子化检测器，其特征在于，下盖上设置有电气线孔，电气线穿过所述电气线孔与外界连通，电气线孔内设置有密封料。
5.根据权利要求1所述的防爆型氢火焰离子化检测器，其特征在于，所述排汽孔内贯通设置有不锈钢烧结阻燃器，不锈钢烧结阻燃器的规格为，长10-20mm，80-100目。
6.根据权利要求5所述的防爆型氢火焰离子化检测器，其特征在于，所述不锈钢烧结阻燃器与排汽孔过盈配合连接。
7.根据权利要求1所述的防爆型氢火焰离子化检测器，其特征在于，所述隔爆桶体为圆柱形，隔爆桶体的壁厚t满足的条件为：其中，p为设计压力，[σ]为材料的许用应力；D为防爆筒体内径；σθ为防爆筒体的切向应力。
8.根据权利要求1所述的防爆型氢火焰离子化检测器，其特征在于，所述电气线的引入方式为直接引入方式。
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