CN215449078U - 一种便携式热导检测装置 - Google Patents
一种便携式热导检测装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN215449078U CN215449078U CN202023036116.0U CN202023036116U CN215449078U CN 215449078 U CN215449078 U CN 215449078U CN 202023036116 U CN202023036116 U CN 202023036116U CN 215449078 U CN215449078 U CN 215449078U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- thermal conductivity
- controller
- amplifier
- cell detector
- conductivity cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
本实用新型提供了一种便携式热导检测装置，所述的便携式热导检测装置包括热导池检测器、放大器和控制器，所述放大器和控制器分别与热导池检测器电性连接；所述放大器用于放大热导池检测器发出的信号，所述的控制器用于调节热导池检测器的工作温度和工作电流。本实用新型通过放大器放大热导池检测器发出的信号，并且通过控制器调节热导池检测器的工作温度和工作电流，以适应不同阶段气体分析需求；此外，省略色谱柱及其他分离装置，使便携式热导检测装置的结构紧凑，具有结构简单、便于操作、检测速度快和成本低等特点。
Description
技术领域
本实用新型属于气体分析技术领域，尤其涉及一种便携式热导检测装置。
背景技术
目前，对于材料吸附特性，以及温度变化下组成变化的研究逐渐受到重视，但是色谱仪、质谱仪和红外光谱仪等单体装置需要样品离线测量，有些甚至无法实现实时在线测量，或者配置成本较高，从而限制其广泛应用。
热导池检测器(TCD)又称热导池或热丝检热器，是气相色谱法最常用、最早出现和应用最广的一种检测器。热导池检测器的工作原理是基于不同气体具有不同的热导率。影响热导池灵敏度的因素主要有桥路电流、载气性质、池体温度和热敏元件材料及性质，载气中待测组分的浓度越大，测量池中气体热导率改变就越显著，温度和电阻值改变也越显著，电压信号就越强。此时输出的电压信号与样品的浓度成正比，这正是热导检测器的定量基础。
热导池(TCD)检测器是一种通用的非破坏性浓度型检测器，一直是实际工作中应用最多的气相色谱检测器之一。TCD特别适用于气体混合物的分析，对于那些氢火焰离子化检测器不能直接检测的无机气体的分析，TCD更是显示出独到之处。TCD在检测过程中不破坏被监测组份，有利于样品的收集，或与其他仪器联用。TCD能满足工业分析中峰高定量的要求，很适于工厂的控制分析。
在研究新型石墨材料不同温度下吸附特性时，随着温度的变化，其吸附特性是不同，而且特定吸附量工作点是随着温度时刻变化的，因此需要配置气体吸附变化趋势。但是目前只能采用TPR等化学吸附仪进行实时检测，化学吸附仪的成本比较高。因此，为降低产品分析成本，在开发简单易操作的处理装置后，匹配后端使用廉价检测装置成为当务之急。
CN102650625A公开了一种有含氧化合物存在的烃类混合气体组成分析仪，包括两个相互串联的样品管，其中，第一样品管与永久性气体和甲烷检测系统相连，该系统包括依次串联的CO2切割柱、CO2分离柱、永久性气体分离柱和热导池检测器，在CO2分离柱后设置有与热导池检测器相连的第二路管线，第二样品管与烃类和含氧化合物检测系统相连，该系统包括依次串联的分流进样口、极性毛细管柱、烃类分离毛细管柱和第一氢火焰离子化检测器，在极性毛细管柱后设置有另外一路与第二氢火焰离子化检测器相连的管线。该仪器通过一次进样即可完成C6以内有含氧化合物存在的混合多元气的组成分析。
CN202522548U公开了一种天然气水合物成分分析装置，包括壳体，壳体上设有进样口、热导池检测器和氢火焰离子化检测器，热导池检测器和氢火焰离子化检测器分别通过阻尼柱与分流器连接，分流器通过色谱柱与进样口连接。利用此装置通过一次进样，即可实现天然气水合物分解气中16种成分(C1-C6、 CO2、H2S、O2+N2)的同时偶联分析，具有结构简单和便于操作等特点，大大缩短了样品测试周期。
CN210465319U公开了一种热导气体分析仪，该热导气体分析仪包括气室、设置在气室内的内腔、安装在内腔中的半导体热导传感器以及设置在内腔的一端的气流通路；气流通路上开设有分别与内腔的一端连通的进气孔和排气孔，进气孔开设在气流通路的进气侧，排气孔开设在气流通路的排气侧；传感器模块通过导线与数据分析模块连接；内腔的另一端通过密封胶密封。样气由气流通路的进气侧进入气流通路，然后通过气流通路上进气孔分流进入内腔中，降低了传感器模块收气流变化的影响，同时，利用半导体热导传感器替换电热丝，稳定性好，可靠性强，灵敏度高，响应速度快，温度特性好，在使用时，漂移小，不需要频繁校准，可大大提高热导气体分析仪的性能。
现有热导检测装置均存在结构复杂、无法实时检测和成本高等问题，因此，如何在保证热导检测装置具有结构简单和成本低的前提下，还能够实时检测，并且集成度高等特点，成为目前迫切需要解决的问题。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种便携式热导检测装置，通过设置热导池检测器、放大器和控制器，通过控制器调节热导池检测器的工作温度和工作电流，以适应不同阶段气体分析需求，具有结构简单、集成度高和成本低等特点。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
本实用新型提供了一种便携式热导检测装置，所述的便携式热导检测装置包括热导池检测器、放大器和控制器，所述放大器和控制器分别与热导池检测器电性连接；所述放大器用于放大热导池检测器发出的信号，所述的控制器用于调节热导池检测器的工作温度和工作电流。
本实用新型通过放大器放大热导池检测器发出的信号，并且通过控制器调节热导池检测器的工作温度和工作电流，以适应不同阶段气体分析需求；此外，省略色谱柱及其他分离装置，使便携式热导检测装置的结构紧凑，具有结构简单、便于操作、检测速度快和成本低等特点。
需要说明的是，本领域技术人员公知的是，热导池检测器具有待测气体和参比气体的进出口，此外，热导池检测器内必然设置有敏感元件、加热器和电流调节器，加热器用于加热维持热导池检测器内的温度，电流调节器用于调节流入敏感元件的电流，从而调节敏感元件的电位，使热导池检测器的输出信号稳定。
作为本实用新型的一个优选技术方案，所述的便携式热导检测装置还包括工作站，所述的工作站分别电性连接放大器和控制器，所述的工作站用于输出放大器信号和控制调节控制器。
本实用新型通过设置工作站，工作站内部包括数据库文件和程序控制文件，首先作为输出器，输出放大器的信号，即实时输出气体的组成情况，根据数据库和输入参数将气体组成变化趋势和变化程度做成曲线呈现出来；其次，通过放大器输出信号的大小，利用控制器调节热导池检测器的工作电流大小和工作温度高低。
作为本实用新型的一个优选技术方案，所述通讯模块的通讯模式包括RS485 或RS232。
作为本实用新型的一个优选技术方案，所述放大器的通讯模式和控制器的通讯模式相同或不同。
作为本实用新型的一个优选技术方案，所述放大器和控制器中通讯模块的通讯模式均为RS485。
本实用新型通过设置在放大器和控制器上设置通讯模块，使便携式热导检测装置既可以作为单独测量元件，也可以通过通讯方式提供到其他电脑或者设备，具有简单可靠和适应性强等特点。
作为本实用新型的一个优选技术方案，所述的便携式热导检测装置还包括电源，所述的电源分别电性连接热导池检测器、放大器、控制器和工作站。
作为本实用新型的一个优选技术方案，所述热导池检测器的敏感元件为热丝。
作为本实用新型的一个优选技术方案，所述热丝的材质为钨丝。
作为本实用新型的一个优选技术方案，所述热丝的材质为铼钨丝。
本实用新型通过将热丝的材质设置为铼钨丝，与传统钨丝不同，不存在寿命短问题，采用铼钨丝后寿命长，检测灵敏度高，信号稳定，抗干扰能力强，使检测结果更加的准确。
示例性地，提供一种上述便携式热导检测装置对气体进行检测的方法，所述的检测方法具体包括：
(Ⅰ)热导池检测器内设置一定的温度，并给热丝施加一定的电流，通入待测气体和参比气，由于待测气体的热导率和载气的热导率不同，使热丝电阻值之间产生差异，电桥失去平衡，输出电压信号；
(Ⅱ)输出的电压信号进入放大器进行信号放大，放大后的信号进入工作站处理，工作站根据数据库和输入参数将气体组成变化趋势和变化程度做成曲线呈现出来；
(Ⅲ)控制器根据电压信号的大小，对热导池检测器内的工作温度和工作电流大小进行调节，从而使热导池检测器输出的电压信号稳定，当电压信号较小时，通过控制器调节，提高热导池检测器内的工作温度，以及提高工作电流，使输出信号适合；当电压信号较大时，通过控制器调节，降低热导池检测器内的工作温度，以及减小工作电流，使输出信号适合。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
本实用新型通过放大器放大热导池检测器发出的信号，并且通过控制器调节热导池检测器的工作温度和工作电流，以适应不同阶段气体分析需求；此外，省略色谱柱及其他分离装置，使便携式热导检测装置的结构紧凑，具有结构简单、便于操作、检测速度快和成本低等特点。
附图说明
图1为本实用新型一个具体实施方式中提供的便携式热导检测装置的结构示意图。
其中，1-热导池检测器；2-放大器；3-控制器；4-工作站。
具体实施方式
需要理解的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的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。
需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
在一个具体实施方式中，本实用新型提供了一种便携式热导检测装置，如图1所示，所述的便携式热导检测装置包括热导池检测器1、放大器2和控制器 3，放大器2和控制器3分别与热导池检测器1电性连接；放大器2用于放大热导池检测器1发出的信号，控制器3用于调节热导池检测器1的工作温度和工作电流。
本实用新型通过放大器2放大热导池检测器1发出的信号，并且通过控制器3调节热导池检测器1的工作温度和工作电流，以适应不同阶段气体分析需求；此外，省略色谱柱及其他分离装置，使便携式热导检测装置的结构紧凑，具有结构简单、便于操作、检测速度快和成本低等特点。
热导池检测器1具有待测气体和参比气体的进出口，此外，热导池检测器1 内设置有敏感元件、加热器和电流调节器，加热器用于加热维持热导池检测器1 内的温度，电流调节器用于调节流入敏感元件的电流，从而调节敏感元件的电位，使热导池检测器1的输出信号稳定。
便携式热导检测装置还包括工作站4，工作站4分别电性连接放大器2和控制器3，用于输出放大器2信号和控制调节控制器3。本实用新型通过设置工作站4，工作站4内部包括数据库文件和程序控制文件，首先作为输出器，输出放大器2的信号，即实时输出气体的组成情况，根据数据库和输入参数将气体组成变化趋势和变化程度做成曲线呈现出来；其次，通过放大器2输出信号的大小，利用控制器3调节热导池检测器1的工作电流大小和工作温度高低。
所述放大器2和控制器3均设置有通讯模块，通讯模块的通讯模式包括 RS485或RS232，进一步地，放大器2的通讯模式和控制器3的通讯模式相同或不同，更进一步地，放大器2和控制器3中通讯模块的通讯模式均为RS485。本实用新型通过设置在放大器2和控制器3上设置通讯模块，使便携式热导检测装置既可以作为单独测量元件，也可以通过通讯方式提供到其他电脑或者设备，具有简单可靠和适应性强等特点。
本实用新型中便携式热导检测装置还包括电源，所述的电源分别电性连接热导池检测器1、放大器2、控制器3和工作站4。
热导池检测器1的敏感元件为热丝，进一步地，热丝的材质包括钨丝或铼钨丝，更进一步地，热丝的材质为铼钨丝。
本实用新型通过将热丝的材质设置为铼钨丝，与传统钨丝不同，不存在寿命短问题，采用铼钨丝后寿命长，检测灵敏度高，信号稳定，抗干扰能力强，使检测结果更加的准确。
示例性地，提供一种上述便携式热导检测装置对气体进行检测的方法，所述的检测方法具体包括：
(Ⅰ)热导池检测器1内设置一定的温度，并给热丝施加一定的电流，通入待测气体和参比气，由于待测气体的热导率和载气的热导率不同，使热丝电阻值之间产生差异，电桥失去平衡，输出电压信号；
(Ⅱ)输出的电压信号进入放大器2进行信号放大，放大后的信号进入工作站4处理，工作站4根据数据库和输入参数将气体组成变化趋势和变化程度做成曲线呈现出来；
(Ⅲ)控制器3根据电压信号的大小，对热导池检测器1内的工作温度和工作电流大小进行调节，从而使热导池检测器1输出的电压信号稳定，当电压信号较小时，通过控制器3调节，提高热导池检测器1内的工作温度，以及提高工作电流，使输出信号适合；当电压信号较大时，通过控制器3调节，降低热导池检测器1内的工作温度，以及减小工作电流，使输出信号适合。
本实用新型通过放大器2放大热导池检测器1发出的信号，并且通过控制器3调节热导池检测器1的工作温度和工作电流，以适应不同阶段气体分析需求；此外，省略色谱柱及其他分离装置，使便携式热导检测装置的结构紧凑，具有结构简单、便于操作、检测速度快和成本低等特点。
申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。
Claims (8)
1.一种便携式热导检测装置，其特征在于，所述的便携式热导检测装置包括热导池检测器、放大器和控制器，所述放大器和控制器分别与热导池检测器电性连接；所述放大器用于放大热导池检测器发出的信号，所述的控制器用于调节热导池检测器的工作温度和工作电流；
所述的便携式热导检测装置还包括工作站，所述的工作站分别电性连接放大器和控制器，所述的工作站用于输出放大器信号和控制调节控制器；
所述放大器和控制器均设置有通讯模块。
2.根据权利要求1所述的便携式热导检测装置，其特征在于，所述通讯模块的通讯模式包括RS485或RS232。
3.根据权利要求2所述的便携式热导检测装置，其特征在于，所述放大器的通讯模式和控制器的通讯模式相同或不同。
4.根据权利要求1所述的便携式热导检测装置，其特征在于，所述放大器和控制器中通讯模块的通讯模式均为RS485。
5.根据权利要求1所述的便携式热导检测装置，其特征在于，所述的便携式热导检测装置还包括电源，所述的电源分别电性连接热导池检测器、放大器、控制器和工作站。
6.根据权利要求1所述的便携式热导检测装置，其特征在于，所述热导池检测器的敏感元件为热丝。
7.根据权利要求6所述的便携式热导检测装置，其特征在于，所述热丝的材质为钨丝。
8.根据权利要求6所述的便携式热导检测装置，其特征在于，所述热丝的材质为铼钨丝。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202023036116.0U CN215449078U (zh) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | 一种便携式热导检测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202023036116.0U CN215449078U (zh) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | 一种便携式热导检测装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN215449078U true CN215449078U (zh) | 2022-01-07 |
Family
ID=79680844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202023036116.0U Active CN215449078U (zh) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | 一种便携式热导检测装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN215449078U (zh) |
-
2020
- 2020-12-15 CN CN202023036116.0U patent/CN215449078U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108918602A (zh) | 一种半导体气敏传感器性能测试系统及测试方法 | |
| CN101558294A (zh) | 高温高压传感器 | |
| CN110308216A (zh) | 一种气体中微量永久性杂质气体和水的一体化分析系统及其使用方法 | |
| CN102495110A (zh) | 一种气体传感器测试系统 | |
| Burg et al. | A highly sensitive katharometer and its application to the measurement of ethylene and other gases of biological importance | |
| CN101539633A (zh) | 地震前兆氢气在线自动监测装置 | |
| CN210465319U (zh) | 热导气体分析仪 | |
| CN215449078U (zh) | 一种便携式热导检测装置 | |
| CN108802150A (zh) | 一种基于四电极系统的新型气态污染物浓度传感器 | |
| CN100561195C (zh) | 适合于宽环境温度范围的非分散红外光谱测定方法及装置 | |
| CN110376324A (zh) | 利用氢火焰离子化检测器测定氧浓度的方法及气相色谱仪 | |
| CN103472162B (zh) | 沼气中甲烷以及氢气同时检测的方法 | |
| CN113588710B (zh) | 一种混合气体的组分浓度检测装置及方法及应用 | |
| CN116242936A (zh) | 一种液氧中氪氙分析的气相色谱仪及分析方法 | |
| CN214894971U (zh) | 一种热导气体检测装置 | |
| Mallard et al. | Portable gas chromatograph for the acetylene reduction assay for nitrogenase | |
| CN203772801U (zh) | 放电离子化电流检测器 | |
| CN201285379Y (zh) | 实时检测混合气体组分含量的装置 | |
| CN208140628U (zh) | 一种新型气态污染物浓度电化学传感器 | |
| CN209432689U (zh) | 一氧化碳浓度检测装置 | |
| Jasinski et al. | Gas sampling system for matrix of semiconductor gas sensors | |
| CN112461458A (zh) | 一种用于氦质谱检漏测试系统的氦气浓度检测控制装置 | |
| CN2104450U (zh) | 矿井专用气相色谱仪 | |
| CN203443937U (zh) | 沼气中的氢气和甲烷一体化分析检测装置 | |
| CN206772873U (zh) | 一种智能化快速高精度分析金属中扩散氢分析仪 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |