CN214041288U - 氢火焰离子检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种氢火焰离子检测装置，筒组件的外壁上设有第一安装部和第二安装部。发射极组件中的第一固定座设于第一安装部内的第一屏蔽腔内，极化叉的第一端插设于第一固定座上，第二端伸入燃烧室内，第一安装部上套设第一金属螺帽，其上设有第一开口，第一SMA连接器的接头探针伸入第一开口内并与极化叉的第一端连接。收集极组件包括第二固定座、收集探针和第二SMA连接器，收集极组件安装在第二安装部上，收集极组件的安装结构与发射极组件的安装结构相同。通过固定座、SMA连接器及金属螺帽形成发射极和收集极的固定结构，同时实现信号屏蔽，实现氢火焰离子检测装置的小型轻量化。

Description

氢火焰离子检测装置

技术领域

本实用新型涉及环境监测技术领域，尤其涉及一种氢火焰离子检测装置。

背景技术

在环境监测中，通常要对水、气、土壤等环境要素进行挥发性有机物（VOC）和半挥发有机物（SVOC）的定型和定量监测分析。有机物的检测手段通常利用固定吸附管（如活性碳吸附管）或者用特殊处理不锈钢采集器（如苏马罐）来采集气体样品，然后经过样品前处理系统（热脱附系统、溶剂洗脱解吸、吹脱捕集等）进行样品的分离与富集，通过载气把被测物质送入气相色谱仪(GC)或气相质谱联用仪（GCMS）进行定量定性分析。GC和GCMS仪器对应用实验室有严格的要求，操作需要专业技术人员，从样品采集到样品处理，上机分析到报出结果，整个过程需要几个小时。为此，国家生态环境部出台便携式气相色谱仪技术要求及检测方法。便携气相色谱仪就是能快速采样，准确分析，便于携带，需配备的工作条件简单，适用于环境应急监测现场快速测定的新型仪器。

大多数厂家设计便携气相色谱仪时，都是将原有的部件迁移到便携仪器上，将原有部件做小。氢火焰离子检测器（简称FID检测器）是该仪器核心部件，结构一般都不会改动，如果改动，性能会发生明显改变，影响测试结果。而且实验室的FID检测器体积较大，质量重，安装难度大，因此需要设计一款适用于便携气相色谱仪上的轻量化氢火焰离子检测器。

收集极和发射极是氢火焰离子检测器中重要的组成部件，现有技术中，一般通过一个金属罩壳将整个收集极和发射极罩住进行信号屏蔽，这样会增加整个检测器的体积，不利于氢火焰离子检测器实现小型轻量化。并且，对收集极和发射极进行清洗时，由于金属进气管、收集线以及发射线都要穿过金属罩壳，导致拆装非常麻烦。

本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本申请背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。

发明内容

针对背景技术中指出的问题，本实用新型提出一种氢火焰离子检测装置，对收集极组件和发射极组件进行结构改进，实现氢火焰离子检测装置的小型轻量化。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用下述技术方案予以实现：

本实用新型提供一种氢火焰离子检测装置，包括：

筒组件，其内形成有燃烧室，所述筒组件的外壁上设有第一安装部，所述第一安装部内设有第一屏蔽腔；

发射极组件，其包括第一固定座、极化叉以及第一SMA连接器，所述第一固定座设于所述第一屏蔽腔内，所述极化叉的第一端插设于所述第一固定座上，所述极化叉的第二端伸入所述燃烧室内；

第一金属螺帽，其套设在所述第一安装部上，所述第一金属螺帽上设有第一开口，所述第一SMA连接器的接头探针伸入所述第一开口内、并与所述极化叉的第一端连接。

本申请一些实施例中，所述第一固定座的材质为聚四氟乙烯。

本申请一些实施例中，所述极化叉的第一端上设有第一插孔，所述第一SMA连接器的接头探针插入所述第一插孔内。

本实用新型还提供一种氢火焰离子检测装置，包括：

筒组件，其内形成有燃烧室，所述燃烧室内设有收集筒，所述筒组件的外壁上设有第二安装部，所述第二安装部内设有第二屏蔽腔；

收集极组件，其包括第二固定座、收集探针以及第二SMA连接器，所述第二固定座设于所述第二屏蔽腔内，所述收集探针的第一端插设于所述第二固定座上，所述收集探针的第二端通过弹簧与所述收集筒抵靠；

第二金属螺帽，其套设在所述第二安装部上，所述第二金属螺帽上设有第二开口，所述第二SMA连接器的接头探针伸入所述第二开口内、并与所述收集探针的第一端连接。

本申请一些实施例中，所述第二固定座的材质为聚四氟乙烯。

本申请一些实施例中，所述收集探针的第二端和所述弹簧的材质采用铜合金。

本实用新型还提供一种氢火焰离子检测装置，包括：

筒组件，其内形成有燃烧室，所述燃烧室内设有收集筒，所述筒组件的外壁上设有第一安装部和第二安装部，所述第一安装部内设有第一屏蔽腔，所述第二安装部内设有第二屏蔽腔；

发射极组件，其包括第一固定座、极化叉以及第一SMA连接器，所述第一固定座设于所述第一屏蔽腔内，所述极化叉的第一端插设于所述第一固定座上，所述极化叉的第二端伸入所述燃烧室内；

第一金属螺帽，其套设在所述第一安装部上，所述第一金属螺帽上设有第一开口，所述第一SMA连接器的接头探针伸入所述第一开口内、并与所述极化叉的第一端连接；

收集极组件，其包括第二固定座、收集探针以及第二SMA连接器，所述第二固定座设于所述第二屏蔽腔内，所述收集探针的第一端插设于所述第二固定座上，所述收集探针的第二端通过弹簧与所述收集筒抵靠；

第二金属螺帽，其套设在所述第二安装部上，所述第二金属螺帽上设有第二开口，所述第二SMA连接器的接头探针伸入所述第二开口内、并与所述收集探针的第一端连接。

本申请一些实施例中，所述筒组件包括筒本体，所述筒本体为两端开口的中空筒结构，所述筒本体的一端设有基座，所述基座上设有喷嘴，所述喷嘴朝向所述燃烧室，所述基座上设有第一气流通道和第二气流通道，所述第一气流通道与所述喷嘴内的气流通道连通，所述第二气流通道与所述燃烧室连通，所述第一气流通道用于流通样气和氢气，所述第二气流通道用于流通空气。

本申请一些实施例中，所述基座与所述筒本体的内周壁之间形成有间隙，所述第二气流通道与所述间隙连通。

本申请一些实施例中，所述基座上设有安装槽，所述喷嘴插设于所述安装槽内，所述喷嘴与所述安装槽之间通过石墨刃环密封。

本申请一些实施例中，还包括收集筒，所述收集筒上设有第一抵靠部和第二抵靠部；

所述筒组件的内部设有第一限位部和第二限位部，所述第一限位部与所述第一抵靠部抵靠，所述第二限位部与所述第二抵靠部抵靠，以将所述收集筒限位于所述第一限位部和所述第二限位部之间。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：

本申请所公开的氢火焰离子检测装置中，通过第一安装部、第一固定座、第一金属螺帽以及第一SMA连接器实现发射极组件固定安装，通过第二安装部、第二固定座、第二金属螺帽以及第二SMA连接器实现收集极组件的固定安装，与此同时也实现了信号屏蔽的作用，结构紧凑，有助于减小氢火焰离子检测装置的体积。

结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据实施例的氢火焰离子检测装置的结构示意图；

图2为根据实施例的氢火焰离子检测装置的剖视图；

图3为根据实施例的发射极组件的剖视图；

图4为根据实施例的收集极组件的剖视图；

图5为根据实施例的点火极组件的剖视图。

附图标记：

100-筒组件，110-第一安装部，111-第一屏蔽腔，120-第二安装部，121-第二屏蔽腔，130-第三安装部，131-第三屏蔽腔，140-筒本体，141-第一限位部，142-第二限位部，143-平台，150-基座，151-第一气流通道，152-第二气流通道，160-间隙，170-出气嘴，180-螺母，190-燃烧室；

200-发射极组件，210-第一固定座，220-极化叉，230-第一SMA连接器，231-第一SMA连接器的接头探针，240-第一金属螺帽；

300-收集极组件，310-第二固定座，320-收集探针，330-第二SMA连接器，331-第二SMA连接器的接头探针，340-第二锁紧螺帽，350-弹簧；

400-点火极组件，410-第三固定座，420-点火丝，430-第三锁紧螺帽；

500-收集筒，510-第一抵靠部，520-第二抵靠部；

600-喷嘴，610-喷嘴内的气流通道，620-石墨刃环。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参照图1和图2，本申请中的氢火焰离子检测装置包括筒组件100，筒组件100的内部形成燃烧室190，筒组件100的外壁上设置发射极组件200、收集极组件300以及点火极组件400。

本申请的目的之一是对发射极组件200、收集极组件300以及点火极组件400进行结构改进，以期实现氢火焰离子检测装置的小型轻量化设计。

实施例一

本实施例侧重于发射极组件200的改进。

参照图1至图3，筒组件100的外壁上设有第一安装部110，第一安装部110为中空筒状结构，第一安装部110朝向筒组件100的外侧延伸，第一安装部110内形成有第一屏蔽腔111。

发射极组件200包括第一固定座210、极化叉220以及第一SMA连接器230。第一固定座210设于第一屏蔽腔111内，极化叉220的第一端插设于第一固定座210上，极化叉220的第二端伸入燃烧室190内。

第一安装部110的外侧套设有第一金属螺帽240，第一金属螺帽240上设有第一开口（未标示），第一SMA连接器的接头探针331伸入第一开口内、并与极化叉220的第一端固定连接。

SMA连接器是一种广泛应用的小型螺纹连接同轴连接器，适用于微波设备和数字通信系统的射频回路中的连接射频电缆或微带线，将SMA连接器集成到氢火焰离子检测装置上，相应配套的屏蔽线直接拧到SMA连接器，非常方便，也降低了加工和生产成本。

本实施例中，第一安装部110的材质为金属，由金属材质的第一安装部110形成第一屏蔽腔111，第一金属螺帽240将第一屏蔽腔111的端部封堵，如此，通过第一安装部110、第一固定座210、第一金属螺帽240在实现发射极组件200固定安装的同时，也实现了信号屏蔽的作用，结构紧凑，有助于减小氢火焰离子检测装置的体积。第一固定座210的材质为聚四氟乙烯，第一固定座210起到固定和密封的双重作用，防止外部气体进入到燃烧室190。聚四氟乙烯不会因高温发生微弱的导电性，绝缘性更好。

极化叉220的第一端上设有第一插孔（未标示），第一SMA连接器的接头探针231插入第一插孔内，连接便捷。

实施例二

收集极组件300的设计思路与发射极组件200的设计思路相同，具体如下：

参照图2和图4，筒组件100的外壁上设有第二安装部120，第二安装部120为中空筒状结构，第二安装部120朝向筒组件100的外侧延伸，第二安装部120内设有第二屏蔽腔121。

收集极组件300包括第二固定座310、收集探针320以及第二SMA连接器330，第二固定座310设于第二屏蔽腔121内，收集探针320的第一端插设于第二固定座310上，收集探针320的第二端通过弹簧350与收集筒500抵靠。

第二金属螺帽340套设在第二安装部120上，第二金属螺帽340上设有第二开口（未标示），第二SMA连接器的接头探针331伸入第二开口内、并与收集探针320的第一端固定连接。

本实施例中，第二安装部120的材质为金属，由金属材质的第二安装部120形成第二屏蔽腔121，第二金属螺帽340将第二屏蔽腔121的端部封堵，通过第二安装部120、第二固定座310以及第二金属螺帽340在实现收集极组件300固定安装的同时，也实现了信号屏蔽的作用，结构紧凑，有助于减小氢火焰离子检测装置的体积。

第二固定座310的材质为聚四氟乙烯，第二固定座310起到固定和密封的双重作用，防止外部气体进入到燃烧室190。

收集探针320的第一端上设有第二插孔（未标示），第二SMA连接器的接头探针331插入第二插孔内，连接便捷。

收集探针320的第二端上套设有弹簧350，弹簧350与收集筒500抵靠，收集探针320的第二端和弹簧350的材质采用铜合金，提高收集极组件300的导电性能。

实施例三

参照图2和图5，筒组件100的外壁上设有第三安装部130，第三安装部130为中空筒状结构，第三安装部130朝向筒组件100的外侧延伸，第三安装部130上设有第三屏蔽腔131。

点火极组件400包括第三固定座410和点火丝420，第三固定座410设于第三屏蔽腔131内，点火丝420与第三固定座410连接，点火丝420的一端伸入筒组件100的内部。

第三金属螺帽430套设在第三安装部130上，第三金属螺帽430上设有第三开口（未标示），点火丝420的另一端从第三开口伸出。

本实施例中，第三安装部130的材质为金属，由金属材质的第三安装部130形成第三屏蔽腔131，第三金属螺帽430将第三屏蔽腔131的端部封堵，通过第三安装部130、第三固定座410以及第三金属螺帽430实现点火极组件400的固定安装，结构紧凑，有助于减小氢火焰离子检测装置的体积。

第三固定座410的材质也为聚四氟乙烯，第三固定座410起到固定和密封的双重作用，防止外部气体进入到燃烧室190。

实施例四

本实施例对用于固定喷嘴600的基座150也进行了结构改进，以期进一步减小氢火焰离子检测装置的体积。

具体的，参照图2，筒组件100包括筒本体140，筒本体140为两端开口的中空筒结构。筒本体140的一端设有基座150，基座150上设有喷嘴600，喷嘴600朝向燃烧室190。极化叉220的第二端伸入燃烧室190内并与喷嘴600抵靠。基座150上设有第一气流通道151和第二气流通道152，第一气流通道151与喷嘴内的气流通道610连通，第二气流通道152与燃烧室190连通。

样气和氢气混合后经第一气流通道151流入喷嘴600内，空气经第二气流通道152流入燃烧室190。

现有技术中一般是需要在基座上开通三个气流通道，分别用于流通空气、样气和氢气，相当于氢火焰离子检测装置需要连接三个管路，管路多，增加了氢火焰离子检测装置的安装难度和体积。

而本实施例中的氢火焰离子检测装置只需要外接两个管路，管路少，便于安装，且有助于减小氢火焰离子检测装置的体积。

基座150与筒本体140的内周壁之间形成有间隙160，第二气流通道152与间隙160连通，使得空气能够均匀地进入燃烧室190，保证气流稳定和燃烧室内的气体能够均匀充分燃烧。

基座150上设有安装槽（未标示），喷嘴600插设于安装槽内，喷嘴600与安装槽之间通过石墨刃环620密封，提高密封效果。

实施例五

氢火焰离子检测装置还包括收集筒500，本实施例对收集筒500的固定结构也进行了改进，具体如下。

参照图2，筒组件100的内部设有第一限位部141和第二限位部142，第一限位部141和第二限位部142均为具有通孔的圆柱体结构。

收集筒500上设有第一抵靠部510和第二抵靠部520，第一限位部141与第一抵靠部510抵靠，第二限位部142与第二抵靠部520抵靠，以将收集筒500限位于第一限位部141和第二限位部142之间，收集筒500同时穿设于第一限位部141和第二限位142内，以保证收集筒500与喷嘴600同心，提高离子的收集效率。

筒本体140远离基座150的一端设有出气嘴170，出气嘴170与筒本体140之间通过螺母180锁紧，点火极组件400设于出气嘴170上。

具体安装过程为：筒本体140的内壁上设有平台143，将第一限位部141放置到平台143上，将收集筒500穿设到第一限位部141上，第一限位部141与第一抵靠部510抵靠，将第二限位部142放入筒本体140内，使第二限位部142与第二抵靠部520抵靠，最后用螺母180将出气嘴170和筒本体140锁紧即可。

该收集筒500的整个安装过程不需要任何工具，便于安装。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种氢火焰离子检测装置，其特征在于，包括：

筒组件，其内形成有燃烧室，所述筒组件的外壁上设有第一安装部，所述第一安装部内设有第一屏蔽腔；

发射极组件，其包括第一固定座、极化叉以及第一SMA连接器，所述第一固定座设于所述第一屏蔽腔内，所述极化叉的第一端插设于所述第一固定座上，所述极化叉的第二端伸入所述燃烧室内；

第一金属螺帽，其套设在所述第一安装部上，所述第一金属螺帽上设有第一开口，所述第一SMA连接器的接头探针伸入所述第一开口内、并与所述极化叉的第一端连接。

2.根据权利要求1所述的氢火焰离子检测装置，其特征在于，

所述第一固定座的材质为聚四氟乙烯。

3.根据权利要求1所述的氢火焰离子检测装置，其特征在于，

所述极化叉的第一端上设有第一插孔，所述第一SMA连接器的接头探针插入所述第一插孔内。

4.一种氢火焰离子检测装置，其特征在于，包括：

筒组件，其内形成有燃烧室，所述燃烧室内设有收集筒，所述筒组件的外壁上设有第二安装部，所述第二安装部内设有第二屏蔽腔；

收集极组件，其包括第二固定座、收集探针以及第二SMA连接器，所述第二固定座设于所述第二屏蔽腔内，所述收集探针的第一端插设于所述第二固定座上，所述收集探针的第二端通过弹簧与所述收集筒抵靠；

第二金属螺帽，其套设在所述第二安装部上，所述第二金属螺帽上设有第二开口，所述第二SMA连接器的接头探针伸入所述第二开口内、并与所述收集探针的第一端连接。

5.根据权利要求4所述的氢火焰离子检测装置，其特征在于，

所述第二固定座的材质为聚四氟乙烯。

6.根据权利要求4所述的氢火焰离子检测装置，其特征在于，

所述收集探针的第二端和所述弹簧的材质采用铜合金。

7.一种氢火焰离子检测装置，其特征在于，包括：

筒组件，其内形成有燃烧室，所述燃烧室内设有收集筒，所述筒组件的外壁上设有第一安装部和第二安装部，所述第一安装部内设有第一屏蔽腔，所述第二安装部内设有第二屏蔽腔；

发射极组件，其包括第一固定座、极化叉以及第一SMA连接器，所述第一固定座设于所述第一屏蔽腔内，所述极化叉的第一端插设于所述第一固定座上，所述极化叉的第二端伸入所述燃烧室内；

第一金属螺帽，其套设在所述第一安装部上，所述第一金属螺帽上设有第一开口，所述第一SMA连接器的接头探针伸入所述第一开口内、并与所述极化叉的第一端连接；

收集极组件，其包括第二固定座、收集探针以及第二SMA连接器，所述第二固定座设于所述第二屏蔽腔内，所述收集探针的第一端插设于所述第二固定座上，所述收集探针的第二端通过弹簧与所述收集筒抵靠；

第二金属螺帽，其套设在所述第二安装部上，所述第二金属螺帽上设有第二开口，所述第二SMA连接器的接头探针伸入所述第二开口内、并与所述收集探针的第一端连接。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的氢火焰离子检测装置，其特征在于，

所述筒组件包括筒本体，所述筒本体为两端开口的中空筒结构，所述筒本体的一端设有基座，所述基座上设有喷嘴，所述喷嘴朝向所述燃烧室，所述基座上设有第一气流通道和第二气流通道，所述第一气流通道与所述喷嘴内的气流通道连通，所述第二气流通道与所述燃烧室连通，所述第一气流通道用于流通样气和氢气，所述第二气流通道用于流通空气。

9.根据权利要求8所述的氢火焰离子检测装置，其特征在于，

所述基座与所述筒本体的内周壁之间形成有间隙，所述第二气流通道与所述间隙连通。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的氢火焰离子检测装置，其特征在于，

还包括收集筒，所述收集筒上设有第一抵靠部和第二抵靠部；

所述筒组件的内部设有第一限位部和第二限位部，所述第一限位部与所述第一抵靠部抵靠，所述第二限位部与所述第二抵靠部抵靠，以将所述收集筒限位于所述第一限位部和所述第二限位部之间。

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