CN201382929Y

CN201382929Y - 氢火焰离子化检测器用点火及火焰检测装置

Info

Publication number: CN201382929Y
Application number: CN200920301703U
Authority: CN
Inventors: 蔺学华; 李学明
Original assignee: KARAMAY GUANGLU CO Ltd
Current assignee: XINJIANG GUANGLU ENERGY TECHNOLOGY CO., LTD.
Priority date: 2009-03-27
Filing date: 2009-03-27
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2019-03-27

Abstract

本实用新型涉及色谱分析仪器上的氢火焰离子化检测器，是一种氢火焰离子化检测器用点火及火焰检测装置，其包括柱体、点火头和火焰检测装置；柱体的内部有排气空腔，柱体上有连通排气空腔的点火座孔；点火座孔内安装有能点燃氢气的点火头；柱体上安装有火焰检测装置，火焰检测装置包括温度检测探头，温度检测探头位于排气空腔的上方或内部。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其通过点火灯丝点燃氢火焰并通过热敏电阻检测火焰是否处于燃烧状态，具有结构简单、安全高效、成本较低、便于改造原有设备的特点。

Description

氢火焰离子化检测器用点火及火焰检测装置

一、技术领域

本实用新型涉及色谱分析仪器上的氢火焰离子化检测器，是一种氢火焰离子化检测器用点火及火焰检测装置。

二、背景技术

目前在色谱分析仪器中，氢火焰离子化检测器FID是色谱分析仪器上最常用的一种检测器，其原理是：如附图1所示，将色谱柱分离后的待测气体及载气1、氢气2、助燃空气3同时通入氢火焰离子化检测器4的燃烧室9，点燃氢气2形成氢火焰5；收集电极6和极化电极7分别通过绝缘体8固定在氢火焰离子化检测器4上，将收集电极6接直流电源的正极，极化电极7接直流电源的负极，在收集电极6和极化电极7之间产成直流电压，从而形成电离电场；燃烧室9内因氢气2燃烧而产生高温，待测气体及载气1经高温而发生化学电离，电离生成正负离子在电离电场中向各自相反的电极移动，形成的离子流被收集电极6接收、输出，经阻抗转化、放大器放大成为电信号，记录下来即为代表物质成分和含量的分析谱图，而燃烧后的气体从排气口10排出。

氢火焰离子化检测器以氢气作为燃烧气体，由于氢气具有易燃性，氢气的聚集浓度达到爆炸限度时被点燃会产生爆炸，因此氢火焰离子化检测器内的氢气是否被点燃，成为使用氢火焰离子化检测器色谱仪的首要问题。通常氢火焰离子化检测器色谱仪采用人工方式点火，如用打火机、火柴或点火枪在燃烧室9内进行点火，而判断火焰是否点燃，一般通过观察放大器输出的电信号是否变化，或是直接使用低温而表面光洁如镜面的物体，如点火枪的金属杆靠近检测器的排气孔，观察是否有水汽雾滴凝结进行判断。上述方法的缺点是需要人工观察并需要相应的辅助工具或用品，并且这种方法并非在所有的环境中都适用，并且很难做到随时检查氢火焰是否处于燃烧状态，不能及时发现在分析过程中的氢火焰熄灭问题。

随着色谱分析仪器自动化程度的提高，以及仪器结构、安装方式的改变，人工点火方式及点燃确认在许多时候与场所已经变得不方便实现了，随之产生了由人工操作的电点火氢火焰离子化检测器，虽然点火过程实现了电动化和电子化，但火焰点着与否的确认，大多数情况下仍然依靠人工观察。目前，大部分的氢火焰离子化检测器仅带有点火装置而没有火焰点着确认装置，而已有的火焰点着确认装置，一部分为单独的装置并与点火装置相分离，造成结构复杂、尺寸较大；一部分为与氢火焰离子化检测器连为一体的整体结构，不便于普及推广和对现有带点火装置的氢火焰离子化检测器的改造。

三、发明内容

本实用新型提供了一种氢火焰离子化检测器用点火及火焰检测装置，其解决了现有氢火焰离子化检测器的火焰点着检测装置与点火装置不为一体、结构复杂、尺寸较大、不利于现有氢火焰离子化检测器改造的问题。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种氢火焰离子化检测器用点火及火焰检测装置，包括柱体、点火头和火焰检测装置；柱体的内部有排气空腔，柱体上有连通排气空腔的点火座孔；点火座孔内安装有能点燃氢气的点火头；柱体上安装有火焰检测装置，火焰检测装置包括温度检测探头，温度检测探头位于排气空腔的上方或内部。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：

技术方案一：火焰检测装置包括探头安装板、探头支架和温度检测探头；探头安装板固定安装在柱体上，探头安装板的上部固定连接有探头支架，探头支架上固定安装有温度检测探头，温度检测探头位于排气空腔的上方并能检测排气空腔内的温度变化，温度检测探头的两端分别与信号输出电缆连接在一起。

技术方案二：火焰检测装置包括检测头外壳和温度检测探头，点火座孔下方的柱体上有连通排气空腔的检测座孔，检测头外壳固定安装在检测座孔内，温度检测探头位于排气空腔内，温度检测探头的两端分别与信号输出电缆连接在一起并安装在检测头外壳上。

下面是对上述实用新型技术方案进一步优化或/和改进：

上述柱体的下端与氢火焰离子化检测器的上端固定连接在一起，排气空腔的下部与氢火焰离子化检测器的排气口相连通。

上述点火头可包括点火头外壳和点火灯丝，点火头外壳固定安装在点火座孔内，点火灯丝位于排气空腔内，点火灯丝的两端分别通过点火电缆固定安装在点火头外壳上并与电源的正负极相连接。

上述温度检测探头可为热敏电阻。

上述信号显示仪器可为电压表。

上述点火灯丝可为铂电阻丝。

上述探头安装板可通过固定螺钉固定连接在柱体上。

上述氢火焰离子化检测器的上端与柱体的下端可通过螺纹固定连接在一起。

本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其通过点火灯丝点燃氢火焰并通过热敏电阻检测火焰是否处于燃烧状态，具有结构简单、安全高效、成本较低、便于改造原有设备的特点。

四、附图说明

附图1为现有的氢火焰离子化检测器的主视剖视结构示意图。

附图2为本实用新型实施例一的主视剖视结构示意图。

附图3为本实用新型实施例一的俯视结构示意图。

附图4为本实用新型实施例二的主视剖视结构示意图。

附图中的编码分别为：1为待测气体及载气，2为氢气，3为助燃空气，4为氢火焰离子化检测器，5为氢火焰，6为收集电极，7为极化电极，8为绝缘体，9为燃烧室，10为排气口，11为柱体，12为排气空腔，13为点火座孔，14为温度检测探头，15为探头安装板，16为探头支架，17为固定螺钉，18为信号输出电缆，19为检测头外壳，20为检测座孔，21为点火头外壳，22为点火灯丝，23为点火电缆，24为螺纹。

五、具体实施方式

本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：

如附图2、3、4所示，该氢火焰离子化检测器用点火及火焰检测装置包括柱体11、点火头和火焰检测装置；柱体11的内部有排气空腔12，柱体11上有连通排气空腔12的点火座孔13；点火座孔13内安装有能点燃氢气的点火头；柱体11上安装有火焰检测装置，火焰检测装置包括温度检测探头14，温度检测探头14位于排气空腔12的上方或内部。柱体11为耐高温的阻燃材料。

实施例一：如附图2、3所示，火焰检测装置包括探头安装板15、探头支架16和温度检测探头14；探头安装板15固定安装在柱体11上，探头安装板15的上部固定连接有探头支架16，探头支架16上固定安装有温度检测探头14，温度检测探头14位于排气空腔12的上方并能检测排气空腔12内的温度变化，温度检测探头14的两端分别与信号输出电缆18连接在一起。

实施例二：如附图4所示，火焰检测装置包括检测头外壳19和温度检测探头14，点火座孔13下方的柱体11上有连通排气空腔12的检测座孔20，检测头外壳19固定安装在检测座孔20内，温度检测探头14位于排气空腔12内，温度检测探头14的两端分别与信号输出电缆18连接在一起并安装在检测头外壳19上。

可根据实际需要，对上述实施例一或实施例二作进一步优化或/和改进：

如附图2、3、4所示，柱体11的下端与氢火焰离子化检测器4的上端固定连接在一起，排气空腔12的下部与氢火焰离子化检测器4的排气口10相连通。

如附图2、3、4所示，点火头包括点火头外壳21和点火灯丝22，点火头外壳21固定安装在点火座孔13内，点火灯丝22位于排气空腔12内，点火灯丝22的两端分别通过点火电缆23固定安装在点火头外壳21上并与电源的正负极相连接。

如附图2、3、4所示，温度检测探头14为热敏电阻。

如附图2、3、4所示，信号显示仪器为电压表。

如附图2、3、4所示，点火灯丝22为铂电阻丝。

如附图2、3、4所示，探头安装板15通过固定螺钉17固定连接在柱体11上。

如附图2、4所示，氢火焰离子化检测器4的上端与柱体11的下端通过螺纹24固定连接在一起。

以上技术特征构成了本实用新型的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

本实用新型实施例的工作过程是：首先，将本实用新型的下端连接在氢火焰离子化检测器4的排气口10上，燃烧室9和排气空腔12通过排气口10相连通，在燃烧室9内通入压力或流量调节好的待测气体及载气1、氢气2和助燃空气3，将点火灯丝22的两端通过点火电缆23接上3伏至5伏的直流或交流电源，点火灯丝22即铂电阻丝因电流通过而发热直到红色，点火灯丝22点燃了氢气2，燃烧室9和排气空腔12内的氢气2产生的持续燃烧，点火头完成点火动作。接着，从氢火焰离子化检测器4的排气口10排出的气体因氢气2燃烧产生的热量使得排出气体的温度升高，密度较未燃烧气体的密度小而上升，而在排气空腔12的上方或内部安装有温度检测探头14即热敏电阻，因温度变化而电阻率发生变化，转换成与温度变化和温度差异相对应的电压信号并传送到单片机，经由单片机内部的电压检测和检测数据处理程序分析处理，从而检测出点火前后排气空腔12排出的气体温度变化和温度差异，输出显示氢火焰是否燃烧的信号。在收集电极6和极化电极7上加直流电压，由于燃烧室9和排气空腔12内的氢气2都在燃烧而产生高温，燃烧室9内的待测气体及载气1在高温作用下被电离，收集电极6将会收集电离离子，即氢火焰离子化检测器4开始检测待测气体及载气1中的物质成分和含量。

Claims

1、一种氢火焰离子化检测器用点火及火焰检测装置，其特征在于包括柱体、点火头和火焰检测装置；柱体的内部有排气空腔，柱体上有连通排气空腔的点火座孔；点火座孔内安装有能点燃氢气的点火头；柱体上安装有火焰检测装置，火焰检测装置包括温度检测探头，温度检测探头位于排气空腔的上方或内部。

2、根据权利要求1所述的氢火焰离子化检测器用点火及火焰检测装置，其特征在于火焰检测装置包括探头安装板、探头支架和温度检测探头；探头安装板固定安装在柱体上，探头安装板的上部固定连接有探头支架，探头支架上固定安装有温度检测探头，温度检测探头位于排气空腔的上方并能检测排气空腔内的温度变化，温度检测探头的两端分别与信号输出电缆连接在一起。

3、根据权利要求1所述的氢火焰离子化检测器用点火及火焰检测装置，其特征在于火焰检测装置包括检测头外壳和温度检测探头，点火座孔下方的柱体上有连通排气空腔的检测座孔，检测头外壳固定安装在检测座孔内，温度检测探头位于排气空腔内，温度检测探头的两端分别与信号输出电缆连接在一起并安装在检测头外壳上。

4、根据权利要求1或2或3所述的氢火焰离子化检测器用点火及火焰检测装置，其特征在于柱体的下端与氢火焰离子化检测器的上端固定连接在一起，排气空腔的下部与氢火焰离子化检测器的排气口相连通。

5、根据权利要求4所述的氢火焰离子化检测器用点火及火焰检测装置，其特征在于点火头包括点火头外壳和点火灯丝，点火头外壳固定安装在点火座孔内，点火灯丝位于排气空腔内，点火灯丝的两端分别通过点火电缆固定安装在点火头外壳上并与电源的正负极相连接。

6、根据权利要求5所述的氢火焰离子化检测器用点火及火焰检测装置，其特征在于温度检测探头为热敏电阻。

7、根据权利要求6所述的氢火焰离子化检测器用点火及火焰检测装置，其特征在于信号显示仪器为电压表。

8、根据权利要求7所述的氢火焰离子化检测器用点火及火焰检测装置，其特征在于点火灯丝为铂电阻丝。

9、根据权利要求8所述的氢火焰离子化检测器用点火及火焰检测装置，其特征在于探头安装板通过固定螺钉固定连接在柱体上。

10、根据权利要求9所述的氢火焰离子化检测器用点火及火焰检测装置，其特征在于氢火焰离子化检测器的上端与柱体的下端通过螺纹固定连接在一起。