CN217638893U - 一种色谱仪热导池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于气体分析技术,具体公开一种色谱仪热导池,该热导池包括热导池池体,所述的热导池池体内设有若干个热丝腔体,所述的热导池池体的侧面设有若干个与热丝腔体连通的载气/样品入口通道、载气/样品出口通道;所述的每个载气/样品入口通道、载气/样品出口通道为一组,所述的每组载气/样品入口通道、载气/样品出口通道与其相邻的两个热丝腔体组成一组热导池桥臂。本实用新型的热导池能够满足气体样品组份分析需求,实现腐蚀性组份氟气、三氟化氯分析。
Description
技术领域
本实用新型属于气体分析技术,具体涉及一种色谱仪热导池。
背景技术
气相色谱仪出现于上世纪五十年代,作为一种分离、分析技术,广泛应用于工业、科研等各领域,发展至今具备智能化、高检测限、高重复性等特点。
热导检测器(TCD)是根据组份和载气热导率不同研制而成的浓度型检测器。样品组份通过热导池且浓度有变化时,就会从热敏元件上带走不同热量,从而引起热敏元件阻值变化,利用电桥来测量这种变化,就可以得到色谱流出曲线,实现样品组份分析。
热导池的池体多由圆柱形或方形不锈钢构成,池体钻有孔道,内装热敏元件。按气路分为直筒型、扩散型和半扩散型。直筒型灵敏度高、响应时间短,但易受到气流影响使得噪声增大;扩散型则相反;半扩散型介于二者之间。
热导池中的热敏元件有热丝型和热敏电阻型。目前TCD多采用电阻率高、电阻温度系数高、机械强度高、耐高温、对样品浓度浓度变化线性范围宽的热丝型材料,使用较多的是铼钨丝。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种色谱仪热导池,该热导池能够满足气体样品组份分析需求,实现腐蚀性组份氟气、三氟化氯分析。
实现本实用新型目的的技术方案如下:一种色谱仪热导池,该热导池包括热导池池体,所述的的热导池池体内设有若干个热丝腔体,所述的热导池池体的侧面设有若干个与热丝腔体连通的载气/样品入口通道、载气/样品出口通道;所述的每个载气/样品入口通道、载气/样品出口通道为一组,所述的每组载气/样品入口通道、载气/样品出口通道与其相邻的两个热丝腔体组成一组热导池桥臂。
所述的每个热丝腔体内均设有热丝。
所述的热丝均点固定在不锈钢丝上,不锈钢丝贯穿热丝密封丝座,不锈钢丝、热丝密封丝座、热丝通过热丝丝座密封螺母压紧密封在热导池池体上。
所述的热导池池体内设有四个互相平行的热丝腔体,四个热丝腔体均与布置在热导池池体。
所述的载气/样品入口通道、载气/样品出口通道均为四个,每组载气/样品入口通道、载气/样品出口通道分别与上、下相邻的两个热丝腔体组成一组热导池桥臂,共组成四组热导池桥臂,即构成色谱仪四臂热导池。
所述的载气/样品入口通道、载气/样品出口通道均通过管接头、管密封压环、管密封螺母压紧密封在热导池池体上。
所述的热导池池体内设有八个互相平行的热丝腔体,八个热丝腔体均与布置在热导池池体。
所述的八个热丝腔体分为两组,分别对称分布在热导池池体的两侧。
所述的载气/样品入口通道、载气/样品出口通道分别与上、下相邻的两个热丝腔体连通,共组成八组热导池桥臂,即构成色谱仪八臂热导池。
所述的热丝池密封丝座上开有用于穿过不锈钢丝的不锈钢丝通孔。
本实用新型的技术效果在于:本实用新型的热导池灵敏度高,易于进行热导池电桥电阻平衡配置;由于采用了管路压接模式,易于进行装配;热导池池体整体加工,采用聚四氟乙烯密封件,真空密封性好;可用于多种色谱仪,方便模块化搭建;当热导池热丝采用纯镍丝时,可用于腐蚀性气体氟气、三氟化氯等组份分析。
附图说明
图1为本实用新型所提的一种色谱仪八臂热导池的结构示意图,
图2为本实用新型所提的一种色谱仪八臂热导池的剖面图,
图3为本实用新型所提的色谱仪八臂热导池热丝密封丝座的示意图;
图4为本实用新型所提的一种色谱仪四臂热导池的结构示意图,
图5为本实用新型所提的一种色谱仪四臂热导池的剖面图,
图6为本实用新型所提的色谱仪四臂热导池热丝密封丝座的示意图。
图中:1.热导池池体;2.管接头;3.载气/样品入口通道;4.管密封压环;5.管密封螺母;6.载气/样品出口通道;7.热丝丝座密封螺母;8不锈钢丝;
9.热丝密封丝座;9A、不锈钢丝穿孔;
10.热丝;11.热丝腔体;12.池体固定螺孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
实施例1
如图1、图2所示,本实施例中的一种色谱仪八臂热导池,该热导池包括热导池池体1、管接头2、载气/样品入口通道3、管管密封压环4、管密封螺母5、载气/样品出口通道6、热丝丝座密封螺母7、不锈钢丝8、热丝密封丝座9、热丝10和热丝腔体11。热导池池体1的材质为304不锈钢,热导池池体1整体呈立方体,热导池池体1整体加工,无焊接。热导池池体1内设有8个互相平行设置的热丝腔体11,每个热丝腔体11内均设有热丝10;每个热丝10均点焊在一个不锈钢丝8上;每个不锈钢丝8穿过一个热丝密封丝座9,并分别通过利用一个热丝丝座密封螺母7压紧密封。热丝腔体11的一端位于热导池池体1内,热丝腔体11的另一端通过热丝丝座密封螺母7、不锈钢丝8、热丝密封丝座9、热丝10压紧密封。热导池池体1的四个侧面均设有一组有载气/样品入口通道3、载气/样品出口通道6。8个热丝腔体11分为两组,分别对称分布在热导池池体1的两侧,且与载气/样品入口通道3、载气/样品出口通道6互相垂直。
载气/样品入口通道3、载气/样品出口通道6分别与上、下相邻的两个热丝腔体11连通,组成一组热导池测量臂或参考臂,该热导池共有八组桥臂。外接的输送载气(样品)的铜管或不锈钢管通过管接头2、管密封螺母5、管密封压环4密封,并将将载气(样品)通过载气/样品入口通道3引入热丝腔体11内。
如图1、图2所示,载气/样品入口通道3、载气/样品出口通道6均依次通过管接头2、管密封压环4、管密封螺母5密封压紧。
如图1、图2和图3所示,热导池密封丝座9,材质为聚四氟乙烯,上开有直径为0.4mm的两路不锈钢丝通孔9A,直径为0.5mm的不锈钢丝8穿过通孔,热丝10通过点焊与不锈钢丝8相连,池体1外的不锈钢丝8通过导线连接至色谱热导池供电电路。
当热丝10使用0.03mm的纯镍丝时,冷阻为40欧姆,可用于腐蚀性气体F2、ClF3的分析。
1)本实施例所述的色谱仪八臂热导池的工作过程如下:将样品气通过铜管或不锈钢管2通过样品入口通道3引入热导池热丝腔体11内,并作为测量臂;
2)与上述类似将纯载气通过载气入口通道引入热导池热丝腔体11内,作为参考臂;
即将纯载气通过铜管或不锈钢管2通过样品入口通道3引入热导池热丝腔体11内,并作为参考臂臂;
3)当仅有载气通过热导池桥臂时,热导池信号输出为基线;当带有样品组份的载气通过热导池桥臂,也就是测量臂时,由于组份热导率低于载气的,导致测量臂热丝温度升高,从而导致测量臂阻值变大,热导池电桥失去平衡,电桥输出的电信号就构成了色谱流出曲线,从而实现了样品组份分析。
如图1、图2所示,本实施例1中的热导池池体1体积90cm3,腔体体积为450μl,由于死体积较小,响应时间快,色谱峰展宽较小;品进入热丝腔体11的方式为半扩散式,对气体流速不敏感,基线较稳,优于10uV/h;在使用纯镍丝作为热丝10测量腐蚀性组份时,F2测量灵敏度为600mV·mL/mL;由于有四组热导池桥臂,可用于多组分柱切分析。热导池真孔漏量小于1KPa/h。
实施例2
如图5、图6所示,本实施例中的一种色谱仪四臂热导池,包括热导池池体1、管接头2、载气/样品入口通道3、管管密封压环4、管密封螺母5、载气/样品出口通道6、热丝丝座密封螺母7、不锈钢丝8、热丝密封丝座9、热丝10和热丝腔体1。热导池池体1的材质为304不锈钢,热导池池体1整体呈立方体,热导池池体1整体加工,无焊接。热导池池体1内设有4个互相平行设置的热丝腔体11,每个热丝腔体11内均设有热丝10;每个热丝10均点焊在一个不锈钢丝8上;每个不锈钢丝8穿过一个热丝密封丝座9,并分别通过利用一个热丝丝座密封螺母7压紧密封。4个热丝腔体11对称分布在热导池池体1内,且与载气/样品入口通道3、载气/样品出口通道6互相垂直。每个热丝腔体11两端均通过过热丝丝座密封螺母7、不锈钢丝8、热丝密封丝座9、热丝10压紧密封。热导池池体1的四个侧面均设有一组有载气/样品入口通道3、载气/样品出口通道6。
如图5、图6所示,载气/样品入口通道3、载气/样品出口通道6分别与并与上、下相邻的两个热丝腔体11连通,组成一组热导池测量臂或参考臂,该热导池共有四组桥臂。外接的输送载气(样品)的铜管或不锈钢管通过管接头2、管密封压环4、管密封螺母5压紧密封在热导池池体1上,并将将载气(样品)通过载气/样品入口通道3引入热丝腔体11内。
如图5、图6所示,载气/样品入口通道3、载气/样品出口通道6均依次通过管接头2、管密封压环4、管密封螺母5密封压紧。
如图3所示,为热导池密封丝座9的材质为聚四氟乙烯,上开有直径为0.4mm的一路不锈钢丝通孔9A,直径为0.5mm的不锈钢丝8穿过通孔,热丝10通过点焊与不锈钢丝8相连,池体1外的不锈钢丝8通过导线连接至色谱热导池供电电路。
当热丝10使用0.03mm的纯镍丝时,冷阻为60欧姆,可用于腐蚀性气体F2、ClF3的分析。
如图5、图6所示,基于上述色谱仪四臂热导池装置,其应用具体进行下述步骤。
1)将样品气通过铜管或不锈钢管2通过样品入口通道3引入热导池热丝腔体11内,并作为测量臂;
2)与上述类似将纯载气通过载气入口通道6引入热导池热丝腔体11内,作为参考臂;
即将纯载气通过铜管或不锈钢管2通过样品入口通道3引入热导池热丝腔体11内,并作为参考臂臂;
3)当仅有载气通过热导池桥臂时,热导池信号输出为基线;当带有样品组份的载气通过热导池桥臂,也就是测量臂时,由于组份热导率低于载气的,导致测量臂热丝温度升高,从而导致测量臂阻值变大,热导池电桥失去平衡,
电桥输出的电信号就构成了色谱流出曲线,从而实现了样品组份分析。
如图5、图6所示,本实施例2中的热导池池体体积160cm3,腔体体积为350μl,由于死体积较小,响应时间快,色谱峰展宽较小;样品进入热丝腔体的方式为直通式;在使用纯镍丝作为热丝10测量腐蚀性组份时,F2测量灵敏度为300mV·mL/mL;由于有四组热导池桥臂,可用于多组分柱切分析。热导池真孔漏量小于1KPa/h。
上述实施例1中的色谱仪八臂热导池的灵敏度是色谱仪四臂热导池灵敏度的2倍。
上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细说明,上述实施方式仅为本实用新型的最优实施例,但是本实用新型并不限于上述实施例,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (10)
1.一种色谱仪热导池,其特征在于:该热导池包括热导池池体(1),所述的热导池池体(1)内设有若干个热丝腔体(11),所述的热导池池体(1)的侧面设有若干个与热丝腔体(11)连通的载气/样品入口通道(3)、载气/样品出口通道(6);所述的每个载气/样品入口通道(3)、载气/样品出口通道(6)为一组,所述的每组载气/样品入口通道(3)、载气/样品出口通道(6)与其相邻的两个热丝腔体(11)组成一组热导池桥臂。
2.根据权利要求1所述的一种色谱仪热导池,其特征在于:所述的每个热丝腔体(11)内均设有热丝(10)。
3.根据权利要求2所述的一种色谱仪热导池,其特征在于:所述的热丝(10)均点固定在不锈钢丝(8)上,不锈钢丝(8)贯穿热丝密封丝座(9),不锈钢丝(8)、热丝密封丝座(9)、热丝(10)通过热丝丝座密封螺母(7)压紧密封在热导池池体(1)上。
4.根据权利要求3所述的一种色谱仪热导池,其特征在于:所述的热导池池体(1)内设有四个互相平行的热丝腔体(11),四个热丝腔体(11)均与布置在热导池池体(1)。
5.根据权利要求4所述的一种色谱仪热导池,其特征在于:所述的载气/样品入口通道(3)、载气/样品出口通道(6)均为四个,每组载气/样品入口通道(3)、载气/样品出口通道(6)分别与上、下相邻的两个热丝腔体(11)组成一组热导池桥臂,共组成四组热导池桥臂,即构成色谱仪四臂热导池。
6.根据权利要求5所述的一种色谱仪热导池,其特征在于:所述的载气/样品入口通道(3)、载气/样品出口通道(6)均通过管接头(2)、管密封压环(4)、管密封螺母(5)压紧密封在热导池池体(1)上。
7.根据权利要求3所述的一种色谱仪热导池,其特征在于:所述的热导池池体(1)内设有八个互相平行的热丝腔体(11),八个热丝腔体(11)均与布置在热导池池体(1)。
8.根据权利要求7所述的一种色谱仪热导池,其特征在于:所述的八个热丝腔体(11)分为两组,分别对称分布在热导池池体(1)的两侧。
9.根据权利要求8所述的一种色谱仪热导池,其特征在于:所述的载气/样品入口通道(3)、载气/样品出口通道(6)分别与上、下相邻的两个热丝腔体(11)连通,共组成八组热导池桥臂,即构成色谱仪八臂热导池。
10.根据权利要求4至9任一项所述的一种色谱仪热导池,其特征在于:所述的热丝密封丝座(9)上开有用于穿过不锈钢丝(8)的不锈钢丝通孔(9A)。
Priority Applications (1)
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CN202123401596.0U CN217638893U (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 一种色谱仪热导池 |
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Cited By (1)
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CN117434193A (zh) * | 2023-12-20 | 2024-01-23 | 福建省巨颖高能新材料有限公司 | 一种用于腐蚀性气体的高灵敏度tcd检测器 |
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2021
- 2021-12-31 CN CN202123401596.0U patent/CN217638893U/zh active Active
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CN117434193B (zh) * | 2023-12-20 | 2024-03-01 | 福建省巨颖高能新材料有限公司 | 一种用于腐蚀性气体的高灵敏度tcd检测器 |
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