DE4131412A1

DE4131412A1 - Flammen-ionisations-detektor

Info

Publication number: DE4131412A1
Application number: DE19914131412
Authority: DE
Inventors: Werner Ratfisch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-09-20
Filing date: 1991-09-20
Publication date: 1993-05-27

Description

Die Erfindung betrifft einen Flammen-Ionisations-De tektor (FID), insbesondere zur Messung von Kohlenwas serstoff-Konzentrationen in einem Probengas, mit einem Brenner, dem das zu untersuchende Probengas, ein Brenn gas und Brennerluft zugeführt werden, wobei der FID mit einer Eichvorrichtung zur Einstellung seines Null- Punktes versehen ist.

Bisher wird das Eichgas (Luft mit vernachlässigbar klei nem Kohlenwasserstoff-Gehalt) zum Eichen von Flammen-Ioni sations-Detektoren durch die Probenpumpe angesaugt, die auch das zu untersuchende Probengas ansaugt.

Der Probenpumpe ist ein Umschaltventil vorgeschaltet zur Umschaltung von Probengas auf Eichgas und umgekehrt. Nachteilig hierbei ist es, daß die Probenpumpe durch das Probengas verschmutzt (kontaminiert) wird, wodurch die Eichung des Flammen-Ionisations-Detektors verfälscht wird, weil aus der kontaminierten Pumpe Probengasreste mit dem Eichgas mitgeführt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Flammen- Ionisations-Detektor der eingangs genannten Art so wei terzubilden, daß der vorgenannte Nachteil jedenfalls im wesentlichen vermieden wird.

Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß das Eichgas dem Brenner mittels einer eigenen individuellen Pumpe zuführbar ist.

Diese Pumpe wird vom Probengasstrom nicht durchflossen und bleibt damit unkontaminiert.

Die Eichgas-Pumpe saugt Außenluft an, weshalb ihr zweckmäßigerweise ein Filter vor und/oder nachge schaltet ist.

Bisher werden sowohl das Eichgas als auch die Brenner luft aus Stahlflaschen entnommen und dem Brenner zu geführt.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird deshalb vorgeschlagen, auch die Brennerluft mittels einer eigenen individuellen Pumpe aus der Umgebung anzusaugen und dem Brenner zuzuführen.

Auf die Stahlflaschen für das Eichgas und die Brenner luft kann daher bei der Ausführung der Erfindung ver zichtet werden.

Vorzugsweise ist ferner zur Einstellung eines genauen Probengasdruckes eine eigene individuelle Gegendruck- Pumpe vorgesehen.

Die einzelnen, unabhängigen und selbstregulierenden Pumpen für das Eichgas, die Brennerluft und die Proben gasdruck-Regelung sind zweckmäßigerweise alle in den Flammen-Ionisations-Detektor eingebaut und saugen Außen luft an, wobei den einzelnen Pumpen nach Bedarf ge eignete Filter vor und/oder nachgeschaltet sein können. Beim erfindungsgemäßen Flammen-Ionisations-Detektor ist somit lediglich das H₂-Brenngas von außen zuzuführen, während alle anderen Gasversorgungen im Gerät selbst erfolgen.

Dem Brenner kann ein Umschaltventil vorgeschaltet sein, durch welches er auf Probengas oder Eichgas schaltbar ist, gegebenenfalls kann das Eichgas aber dem Brenner auch direkt über eine eigene Leitung zugeführt werden.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der

Fig. 1 schematisch das Schaltbild eines bekann ten Flammen-Ionisations-Detektor zeigt.

Fig. 2 zeigt ein Schaltbild eines erfindungsge mäßen Flammen-Ionisations-Detektors.

Fig. 1 zeigt, wie bereits erwähnt, einen FID nach dem Stand der Technik.

Der FID 10 hat einen Brenner 12, dem über eine Leitung 14 ein Brenngas, z. B. H₂ und über eine Leitung 16, in der ein Druckregler 22 und ein Manometer 24 liegen, Brennerluft zugeführt wird, wobei die letztere aus einer Stahlflasche 20 entnommen wird.

Über eine Leitung 18 wird dem Brenner 12 entweder Proben gas oder Eichgas zugeführt. In jeder der Leitungen 14, 16, 18 liegt eine nicht näher bezeichnete Kapillare. Das Probengas wird von einer Pumpe P angesaugt und über eine Leitung 28 zu einem Strömungsteiler 26 geführt, von dem die bereits genannte Leitung 18 sowie eine By-pass- Leitung 30 abzweigen. In der Leitung 30 liegt ein Mano meter 38 und ein mechanisch arbeitender Rückdruckregler 40.

Der Probengas-Pumpe P ist ein Umschaltventil 32 vorge schaltet, an das die bereits genannte Leitung 28 sowie eine Leitung 34 angeschlossen ist, die mit einer Stahl flasche 36 für Eichgas (Luft mit vernachlässigbar kleinem Kohlenwasserstoff-Gehalt) verbunden ist.

In Betrieb des FID nach Fig. 1 wird das Probengas von der Pumpe P über die Leitung 28 angesaugt und über den Strömungsteiler 26 und die Leitung 18 dem Brenner 12 zu geführt.

Mit Hilfe des Rückdruckreglers 40 in der Leitung 30 wird am Strömungsteiler 26 der gewünschte Probengasdruck ein gestellt.

Soll nun der FID geeicht bzw. sein Null-Punkt eingestellt werden, so wird das Ventil 32 umgeschaltet und die Pum pe P fördert Eichgas aus der Stahlflasche 36 über die Leitungen 34, 28 und 18 zum Brenner 12.

Da jedoch die Pumpe P durch das zuvor geförderte Proben gas kontaminiert ist, wird auch das nunmehr von der Pumpe P geförderte Eichgas durch Reste des Probengases in der Pumpe P verschmutzt und dadurch der Eichwert bzw. die Null-Einstellung des FID verfälscht.

Auch der Rückdruckregler 40, der den Druck am Strömungs teiler 26 einstellt, wird vom Probengasstrom durchflossen und dadurch kontaminiert, wodurch die Genauigkeit des Gerätes beeinträchtigt wird.

Fig. 2 zeigt einen FID 50 nach der Erfindung.

Der FID hat einen Brenner 52, den über eine Leitung 54 ein Brenngas z. B. H₂ und über eine Leitung 56 Brenner luft mittels einer individuellen Pumpe P₂ zugeführt wird. Die Pumpe P₂ saugt die Brennerluft aus der Umgebung an, wobei der Pumpe P₂ im Bedarfsfalle ein geeignetes Fil ter vor und/oder nachgeschaltet sein kann.

Über eine Leitung 58 wird dem Brenner 52 Probengas oder Eichgas zugeführt. In jeder der Leitungen 54, 56, 58 liegt eine nicht näher bezeichnete Kapillare.

Die Leitung 58 endigt an einem Umschaltventil 60, das entweder an einen Anschluß 62 oder einen Anschluß 68 schaltbar ist.

Der Anschluß 62 des Umschaltventiles 60 ist über eine Leitung 64 mit einem Strömungsteiler 66 verbunden; der Anschluß 68 ist über eine Leitung 70 mit einer Pumpe P₁ für Eichgas verbunden.

In den Strömungsteiler 66 münden eine Leitung 76, in der die Probengas-Pumpe P liegt und eine Leitung 78, in der eine Gegendruck-Pumpe P₃ liegt.

Die Probengas-Pumpe P fördert über die Leitung 76 das zu untersuchende Probengas zum Strömungsteiler 66 und von dort über die Leitung 64, das Umschaltventil 60, 62 und die Leitung 58 zum Brenner 52.

Der gewünschte genaue Probengasdruck wird am Strömungs teiler 66 durch die Gegendruckpumpe P₃ und über die Leitung 78 eingestellt. An einem an die Leitung 78 angeschlossenen Manometer 80 kann der Druck abgelesen werden. Die Gegendruckpumpe P₃ saugt Luft aus der Um gebung an, wobei die überschüssige Luft über eine von der Leitung 78 zwischen der Gegendruckpumpe P₃ und dem Strömungsteiler 66 abzweigenden By-pass-Leitung abgeführt wird.

Soll nun der FID geeicht und sein Null-Punkt eingestellt werden, so wird das Umschaltventil 60 so umgeschaltet, daß die Leitung 58 über den Anschluß 68 mit der Lei tung 70 verbunden ist. In dieser in Fig. 2 nicht dar gestellten Schaltstellung des Ventiles 60 ist die Verbindung zum Strömungsteiler 66 und damit zur Proben gas-Pumpe P unterbrochen.

Die Eichgas-Pumpe P₁ saugt Außenluft an, wobei in der dargestellten Ausführungsform der Pumpe P₁ ein Filter 74 vorgeschaltet und ein Filter 72 nachgeschaltet ist zur Erzeugung des Eichgases aus der angesaugten Außen luft.

Die Eichgaspumpe P₁ fördert somit Eichgas über die Lei tung 70, das Umschaltventil 60, 68 und die Leitung 58 zum Brenner 52. Da das Eichgas die Probengas-Pumpe P nicht durchströmt, wird eine Verunreinigung des Eich gases durch Probengasreste in der Pumpe P vermieden.

Es werden somit bei der Ausführungsform nach Fig. 2 eine individuelle Pumpe P₁ für die Förderung des Eich gases, eine individuelle Pumpe P₂ für die Förderung der Brennerluft und eine individuelle Pumpe P₃ für die Einstellung des Gegendruckes am Strömungsteiler 66 verwendet, wobei sämtliche Pumpen P₁, P₂, P₃ Außen luft ansaugen und in den FID eingebaut sein können. Die bisher verwendeten Stahlflaschen einschließlich Zubehör für die Versorgung des FID mit Eichgas und Brennerluft fallen bei der erfindungsgemäßen Aus führungsform nach Fig. 2 weg. Dasselbe gilt für den bisher verwendeten und einer Kontaminierung durch das Probengas ausgesetzte Rückdruckregler, der bei der Ausführungsform nach Fig. 2 durch eine Gegen druckpumpe ersetzt wird, die nicht kontaminiert wird. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 wird lediglich das H₂-Brenngas von außen zugeführt, während alle anderen Gasversorgungen im FID selbst erfolgen.

Claims

1. Flammen-Ionisations-Detektor (FID), insbesondere zur Messung von Kohlenwasserstoff-Konzentrationen in ei nem Probengas, mit einem Brenner, dem das zu unter suchende Probengas, ein Brenngas und Brennerluft zugeführt werden, wobei der Detektor mit einer Eich vorrichtung zur Einstellung seines Null-Punktes ver sehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Eichgas dem Brenner (52) mittels einer eigenen individuellen Pumpe P₁ zuführbar ist.

2. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennerluft dem Brenner (52) mittels einer eigenen individuellen Pumpe P₂ zuführbar ist.

3. Detektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß zur Einstellung eines genauen Probengasdruckes eine eigene individuelle Gegendruck-Pumpe P₃ vorge sehen ist.

4. Detektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpen P₁, P₂, P₃ im FID eingebaut sind und Außenluft ansaugen.

5. Detektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der Eichgas- Pumpe P₁ Filter (72, 74) vor und/oder nachgeschaltet sind.

6. Detektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Brenner (52) ein Umschaltventil (60, 62, 68) vorgeschaltet ist, durch welches der Brenner (52) auf Zufuhr von Probengas oder Zufuhr von Eichgas schaltbar ist.