CN207636494U - 一种氢焰离子化检测器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种氢焰离子化检测器，包括由上至下依次连接的上盖、中座和底座，所述底座上设有可喷射火焰的复合陶瓷质喷嘴，所述中座的内壁上设有绝缘套筒，所述中座内还包括收集极管和极化极管，所述收集极管位于所述燃烧腔室内的一端端部上设置有第一收集板，所述极化极管位于所述燃烧腔室内的一端端部上设置有第二收集板，所述第一收集板和所述第二收集板呈环形平板结构环绕所述复合陶瓷质喷嘴水平相对设置。本实用新型所提供的一种氢焰离子化检测器在中座内的收集极管和极化极管的端部均设置为环形平板结构，能够有效地提高收集极化离子的面积，能够最大程度上的收集燃烧过程中的离子流。
Description
技术领域
本实用新型涉及气相色谱仪FI D检测器技术领域，尤其是涉及一种氢焰离子化检测器。
背景技术
在气体色谱检测仪中，氢焰离子化检测器(FI D)是一种最为常用的通用性色谱检测器，在石化、食品安全检测等行业都有着广泛的应用，是气体色谱检测仪中对烃类(如丁烷，己烷)灵敏度最好的一种手段，广泛用于挥发性碳氢化合物和许多含碳化合物的检测。氢焰离子化检测器(FI D)是一种高灵敏度通用型检测器，它利用有机物在氢火焰的作用下化学电离而形成离子流，借测定离子流强度进行检测。FID，由Harley和Pretorious共同发明的，演化自Scott发明的燃烧热检测仪。FID用氢气作为燃烧气，其中掺有氦气，氮气等洗脱剂，在一个圆筒状的电极里的喷嘴处燃烧。FID喷嘴与电极间的电压高达几百伏，当含碳溶质在喷嘴处燃烧时，产生的电子/离子对会被喷嘴和电极处收集起来产生电流，该电流被放大并传送到记录仪或电脑数据采集系统的A/D转换器处。因此其具有灵敏度高、线性范围宽等优点。它几乎对所有的有机物都有响应，而对无机物、惰性气体或火焰中不解离的物质等无响应或响应很小。它的灵敏度比热导检测器高100-10000倍，检测限达10-13g/s，对温度不敏感，响应快，适合复杂样品的分离，线性范围为10的7次方。FI D是气体色谱检测仪中对烃类(如丁烷，己烷)灵敏度最好的一种检测手段，广泛用于挥发性碳氢化合物和许多含碳化合物的检测。
目前现有氢焰离子化检测器(FID)其一对电极分布位置是相对于火焰的上下来布局设置，极化极(阴极)制成铂丝圆环，收集极(阳极)制成金属圆筒，并施加一定的直流电压，形成电场。此结构布局和安装位置最大的缺点容易受仪器本身工作的马达振动、仪器摆放的水平度的影响，容易工作时误差大，数据偏离真实性，数据结果偏差大，线性、重现性不一致。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决现有氢焰离子化检测器(FI D)其一对电极相对于火焰上下布局的设置方式使得其受到仪器工作过程中震动、水平度的影响导致的误差大、，数据偏离真实性，数据结果偏差大，线性、重现性不一至的缺点，提供一种氢焰离子化检测器。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：一种氢焰离子化检测器，包括由上至下依次连接的上盖、中座和底座，所述上盖、所述中座和所述底座依次围合形成位于所述中座内部可供燃烧的燃烧腔室，所述中座上设有可伸入所述燃烧腔室的点火丝，所述底座上设有可喷射火焰的复合陶瓷质喷嘴，所述复合陶瓷质喷嘴通过喷嘴螺母固定于所述底座上，所述中座的内壁上设有绝缘套筒，所述中座内还包括收集极管和极化极管，所述收集极管和所述极化极管相对设置在所述中座的两侧，并穿过所述绝缘套筒插入所述燃烧腔室内，所述收集极管位于所述燃烧腔室内的一端端部上设置有第一收集板，所述极化极管位于所述燃烧腔室内的一端端部上设置有第二收集板，所述第一收集板和所述第二收集板呈环形平板结构环绕所述复合陶瓷质喷嘴水平相对设置。
进一步地，述中座上还设有穿过所述绝缘套筒插入所述燃烧腔室用以探测所述燃烧腔室内温度的热电偶。
进一步地，所述中座上还设有可供废气排出的排气通道。
进一步地，所述底座上设置有可供样品输入与所述复合陶瓷质喷嘴连通的送样通道。
进一步地，所述底座上设置有可供空气输入与所述复合陶瓷质喷嘴连通的气路通道。
进一步地，所述底座上设置有可供氢气输入与所述复合陶瓷质喷嘴连通的氢气通道。
进一步地，所述上盖与所述中座的连接处以及所述中座与所述底座的连接处均设有密封圈。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型所提供的一种氢焰离子化检测器采用了复合陶瓷材质制作的喷嘴，可以提高喷嘴的使用寿命，使得喷嘴具有耐磨损、耐腐蚀以及高强度的优点；同时，在中座内的收集极管和极化极管的端部均设置为环形平板结构，能够有效地提高收集极化离子的面积，该第一收集板和第二收集板位于燃烧腔室内，呈环状结构环绕在火焰四周对燃烧火焰进行采集离子，能够最大程度上的收集燃烧过程中的离子流，能够避免由于仪器本身工作的马达振动、仪器摆放水平度等其他因素的影响所导致的误差大、数据偏离真实性以及数据结果偏差大、线性和重现性不一致的问题。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的氢焰离子化检测器的半剖结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的氢焰离子化检测器的俯视图；
图中：100-氢焰离子化检测器、10-上盖、20-中座、21-点火丝、22-绝缘套筒、23-收集极管、231-第一收集板、24-极化极管、241-第二收集板、25-热电偶、26-排气通道、30-底座、31-复合陶瓷质喷嘴、32-喷嘴螺母、33-送样通道、34-气路通道、35-氢气通道、36-密封圈、40-燃烧腔室。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
参见图1，为本实用新型所提供的一种氢焰离子化检测器100。该氢焰离子化检测器100是以款高灵敏度、高效、高精密度、线性范围宽、稳定性强的检测器。其可以满足设定条件下自动点火、自动火焰熄灭判定，保证氢气使用的安全性功能。本实用新型所提供的氢焰离子化检测器其外径只有32mm宽、80mm高，因为体积小，使得其可以直接安装于带有温度的加热炉内直接使用，而无需再另外增设加热源。
接着结合图1和图2，具体阐述本实用新型所提供的氢焰离子化检测器100。本实用新型所提供的氢焰离子化检测器100包括由上至下依次连接的上盖10、中座20和底座30，上盖10、中座20和底座30依次围合形成位于中座10内部可供燃烧的燃烧腔室40。本实用新型所提供的氢焰离子化检测器100中，其上盖10与中座20的连接处以及中座20与底座30的连接处均设有密封圈36。该上盖10、中座20以及底座30之间均密封连接，保证三者之间围合形成可供燃烧的燃烧腔室40，防止接入燃烧腔室40内的气体通过该连接处泄漏。
具体地，在中座20上设有可伸入燃烧腔室40的点火丝21。该点火丝21安装在中座20上，点火丝21是由调节电压使其在4～5秒内达到暗红色，并在其发出暗红色时，点火丝21点燃位于燃烧腔室40内的气体，从而产生燃烧。而本实用新型所提供的氢焰离子化检测器100在其底座30上具有一中心孔，而在自中心孔上设有可喷射火焰的复合陶瓷质喷嘴31。该复合陶瓷质喷嘴31与底座30之间用氟橡胶隔开。而本实用新型所提供的喷嘴采用复合陶瓷制作，使得其相对于现有技术中的玻璃材质的喷嘴更耐磨损、耐腐蚀以及高强度，也就是可以提高喷嘴的使用寿命以及使用效果。该复合陶瓷质喷嘴31通过喷嘴螺母32固定于所述底座上。
接着，请再参见图1，本实用新型所提供的氢焰离子化检测器100所提供的中座20的内壁上设有绝缘套筒22。该绝缘套筒22的设置能够将有效地隔绝分离两极，使得中座20、收集极管23和极化极管24之间相互绝缘，防止产生的离子流流失，同时也可以防止外部的离子对燃烧腔室40内的离子产生影响。而该中座20内还包括收集极管23和极化极管24，收集极管23和极化极管24相对设置在中座20的两侧，并穿过绝缘套筒22插入燃烧腔室40内。该收集极管23位于燃烧腔室40内的一端端部上设置有第一收集板231，极化极管24位于燃烧腔室40内的一端端部上设置有第二收集板241，第一收集板231和第二收集板241呈环形平板结构环绕复合陶瓷质喷嘴31水平相对设置。该第一收集板231和第二收集板241分别呈半圆形环状结构围绕在喷嘴上方的火焰四周，两者水平相对设置，使得火焰在燃烧产生电流时，能够充分的收集火焰中的离子。该第一收集板231和第二收集板241均为环形板状结构，使得其与火焰的接触面积增大，即可以增大离子流的收集面积，使得收集更多更完整离子流，能够最大程度上的收集火焰燃烧过程中的离子流，而该第一收集板和第二收集板241之间水平相对设置相对于现有技术中一对电极相对于火焰的竖直方向上相对设置方式相比，可以避免由于仪器本身工作的马达振动、仪器摆放水平度等其他因素的影响所导致的误差大、数据偏离真实性以及数据结果偏差大、线性和重现性不一致的问题。
具体地，参见附图1，,中座20上还设有穿过绝缘套筒22插入燃烧腔室40用以探测燃烧腔室40内温度的热电偶25。该热电偶25主要用于探测燃烧腔室40内部的温度，通过热电偶25来判定位于燃烧腔室40内的火焰是否熄灭，然后自动点火。
具体地，如图1所示，中座20上还设有可供废气排出的排气通道26。燃烧腔室40内燃烧之后的废气经由该排气通道26统一口径排出。
具体地，如图1所示，底座30上设置有可供样品输入与复合陶瓷质喷嘴31连通的送样通道33、有可供空气输入与复合陶瓷质喷嘴31连通的气路通道34以及可供氢气输入与复合陶瓷质喷嘴31连通的氢气通道35。该送样通道33、气路通道34以及氢气通道35均与底座的中心孔连通，该中心孔上设置有复合陶瓷质喷嘴31，因此该三条进气通道最终均与复合陶瓷质喷嘴31连通。
进一步地，结合图1和图2阐述本实用新型所提供的氢焰离子化检测器100的工作过程：氢气通过氢气通道35进入复合陶瓷质喷嘴31，待测的样品通过送样通道33进入复合陶瓷质喷嘴31，氢气和待测气体在复合陶瓷质喷嘴31处混合喷出，空气通过气路通道34进入复合陶瓷质喷嘴31作为燃烧补充气体，通过热电偶25探测燃烧腔室40内的温度，从而确认燃烧腔室40内没有点火，然后启动点火丝21，调节点火丝21的电压，使得其在4～5秒内达到暗红色，从而点燃位于复合陶瓷质喷嘴31处的混合气体，而同时为极化极管24提供极化电压，燃烧产生的离子流在极化电压的作用下产生定向移动形成离子流，该离子流的大小和火焰中燃烧样品的量成正比，而位于燃烧的火焰两侧的第一收集板231和第二收集板241用于采集该离子流，离子流被静电计转化成数字信号，由电流输出设备输出。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种氢焰离子化检测器，包括由上至下依次连接的上盖、中座和底座，所述上盖、所述中座和所述底座依次围合形成位于所述中座内部可供燃烧的燃烧腔室，所述中座上设有可伸入所述燃烧腔室的点火丝，其特征在于，所述底座上设有可喷射火焰的复合陶瓷质喷嘴，所述复合陶瓷质喷嘴通过喷嘴螺母固定于所述底座上，所述中座的内壁上设有绝缘套筒，所述中座内还包括收集极管和极化极管，所述收集极管和所述极化极管相对设置在所述中座的两侧，并穿过所述绝缘套筒插入所述燃烧腔室内，所述收集极管位于所述燃烧腔室内的一端端部上设置有第一收集板，所述极化极管位于所述燃烧腔室内的一端端部上设置有第二收集板，所述第一收集板和所述第二收集板呈环形平板结构环绕所述复合陶瓷质喷嘴水平相对设置。
2.如权利要求1所述的一种氢焰离子化检测器，其特征在于，所述中座上还设有穿过所述绝缘套筒插入所述燃烧腔室用以探测所述燃烧腔室内温度的热电偶。
3.如权利要求1所述的一种氢焰离子化检测器，其特征在于，所述中座上还设有可供废气排出的排气通道。
4.如权利要求1所述的一种氢焰离子化检测器，其特征在于，所述底座上设置有可供样品输入与所述复合陶瓷质喷嘴连通的送样通道。
5.如权利要求1所述的一种氢焰离子化检测器，其特征在于，所述底座上设置有可供空气输入与所述复合陶瓷质喷嘴连通的气路通道。
6.如权利要求1所述的一种氢焰离子化检测器，其特征在于，所述底座上设置有可供氢气输入与所述复合陶瓷质喷嘴连通的氢气通道。
7.如权利要求1所述的一种氢焰离子化检测器，其特征在于，所述上盖与所述中座的连接处以及所述中座与所述底座的连接处均设有密封圈。
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| CN201721635978.0U CN207636494U (zh) | 2017-11-29 | 2017-11-29 | 一种氢焰离子化检测器 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108088921A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-05-29 | 优泰科技（深圳）有限公司 | Voc在线监测仪 |
| CN114324708A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-04-12 | 杭州谱育科技发展有限公司 | 基于催化点火技术的fid检测器和方法 |
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