SU693223A1 - Flame-ionization detector - Google Patents

Flame-ionization detector

Info

Publication number
SU693223A1
SU693223A1 SU772505133A SU2505133A SU693223A1 SU 693223 A1 SU693223 A1 SU 693223A1 SU 772505133 A SU772505133 A SU 772505133A SU 2505133 A SU2505133 A SU 2505133A SU 693223 A1 SU693223 A1 SU 693223A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
flame
detector
ionization detector
cylinder
electrode
Prior art date
Application number
SU772505133A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентина Александровна Барыкина
Леонид Сергеевич Бобров
Виталий Андреевич Домрачев
Юрий Николаевич Медяновский
Владимир Иванович Погребняк
Виктор Давыдович Русин
Original Assignee
Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения filed Critical Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения
Priority to SU772505133A priority Critical patent/SU693223A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU693223A1 publication Critical patent/SU693223A1/en

Links

Description

Изобретение относитс  к газоанализаторам , используемым дл  непрерывного определени  примесей углеводородав в атмосферном воздухе, в воздухе производ ственных помещений и дл  других полей, где требуетс  высока  чyвcтвиfeльнocть к микро- и ультрамикроконцентраци м углеводородов. Известен пламенно-ионизационный дет тор, в котором одним из электродов служит цилиндр, расположенный соосно соплу горелки и наход щийс  вне пламени, а вторым электродом - металлическое сопло горелки l, При этом поток воздуха дл  горени  концентрируетс  в области пламени, Отчего использование его уменьшаетс  и гарантируетс  лучшее его сгорание. Цилиндрическа  форма электрода играет также роль защитного кожуха , так как она защищает пйам  от ос тального воздуха, наход щегос  в детекторе , и при этом уменьшаетс  вли ние, помех и улучшаетс  порогова  чувствительность . Однако в детекторах такой конструкции заметно сок|эащаетс  лИЕгейный диапазон , и низкие концентрации неМогут быть определены с удовлетворительной точностью. Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  пла(енноиониэационный детектор, содержащий корпус , основание с вводами дл  газов, два электрода, одним из которых  вл етс  сопло горелки и наход щийс  под тем же потенциалом цилиндр, расположенный со осно соплу горелки, а второй электрод (коллекторный) располагаетс  над пламенем на ypoBHef верхнего сечени  цилиндра 2 J . При такой конструкции сохран етс  линейность характеристики и в области низких конце нтраций. Однако этот детектор не устран ет недостатки, присущие детекторам анэлогичных КбнЬтрукций, имеющих коллектор цилиндрчтческой формы . Открытый в верхней пузей части цилиндрический кожух лишь чж тичгто преЛохрлн ег плам  от вовдействи  рецир- кулирующих внутри детектора г ;юв и образующихс  п ров воды. Не исключена Возможность случайного гашени  пламени . Кроме того, така  конструкци  не  сключаот частичную потерю чувствител1 ности за счет  гмтений рекомбинации ионов вследствие удалени  коллектор него электрода от горелки, что существенно при опре делении микроко центраций углеводородов Все эти факторы ..делают такие детекторы недостаточно надежными дл  использовани  их в автоматических газоанализаторах , предназначенных, например дл  работы при непрерывно измен ющихс  атмосферных услови х. Мелью изобретнн   вл етс  повышение чувствительности и надежности детектора Дл  этого система электродов выполпенав виде двух коаксиальных цилиндров расположенных соосно горопке, а между электродами-цилиндрами уст-чювлено плотн Kont.ao из изол ционного мате()1).1л  2,Одни из электродов  вл етс  внешний цилиндр, элект)нчески соединенный с соплом го елкиГ а вторьш электродо -1-коллектором  вл етс  внутренний цилинд |, расположенный вблизи сопла горелки. Fla чертеже изображен пламенно-иониз ционный детектор в разрезе. Пламенно-ионизационный детектор содержит легкосъемный корпус 1, основание 2 с вводами дл  водорода, воздуха и анализируемого и боковую планку 3, с выводами 4 и 5 дл  электродов и выводом 6 дл  термопары и поджигаю- шей спирали. В основании пламенно-ионизационного детектора установлены горелка 7 на изол торе 8 и внешний дилиндр 9 на изол торе 1 О. Цилиндр 9, окружающий горелку, имеет внутреннее отверстие 11, по центру которото располагаетс  сопло горелки, воздух дл  горени  поступает через образующеес  кольцевое отверстие вокруг сопла горелки. Цилиндр 9 и сопло горелки электрически соединены при помощи пружины. Напр жение на внешний цилиндр-электрод подаетс  при помощи плотно скольз щего контакта и электрического вывода 4. Над горелкой вблизи пламени коаксиально внешнему цилиндру установлен цилиндрический электродколлектор 12 с nepeMetiHHM внутренним сечением (внутренний диаметр нижнего сечени  равен 6 мм, виутрег1ний диаметр верхнего сечени  - 3 мм). Коллекторный эпектрод укреплен вп фторопластовом кольце 13, Которое плотно нпсаживнетс  Fin ,вношинй цилиндр, образу  При этом замюгутое Уабочее пространство. Ноджиг 14 устанавливаетс  в верхней части детектора . Там же над коллекторным электродом установлена термопара 15 дл  контрол  горени  пламени. Пламенно-ионизационный детектор работает по известному принципу ионизации молекул органических веществ в пламени водорода. Водород и анализируемый газ подаютс  в детектор по соответствующим каналам и затем в сопло горелки 7, Воздух дл  поддержани  горени  поступает через соответствующий вход в пространство вокруг сопла горелки и проходит через отверстие 11. Между электродами приложено посто нное пол ризующее напр жение 150 В. Примеси органических веществ , содержащиес  в анализируемом воздухе, при сгорании в пламени водорода вызывают заметное увеличение тока ионизации, который затем усиливаетс  и регистрируетс . Предлагаема  конструкци  позвол ет повысить чувствительность детектора не менее, чем в два раза, при значительном уменьщении флуктуационных шумов. . Повышение чувствительности происходит за счет создани  условий максимального сбора на электордах образующихс  ионов, а также улучшени  условий диффузии kufcлорода воздуха в водородное плам . При такой конструкции может быть значительно уменьшено количество воздуха (более, чем в 2 раза), необходимое дл  устойчивого и стабильного горени  пламени. Уменьщение количества воздуха позвол ет уменьшить величину фонового тока и уровень флуктуационных щумов, становит с  возможным определение более низких концентраций углеводородов. Уменьшение шумов происходит также за счет того, что при такой конструкции полностью устран етс  неблагопри тное вли ние на tmsMH рециркулирующих внутри детектора газов. Практически достижимый порог чувствительности составл ет О,ОО7 ч. На млн. по метану (5 х 10 мг/с). Замкнута /система электродов создает услови  дл  устойчивого и стабильного горени  пламени и исключает возможность его случайного гашени . Кроме того, строго направленный поток газов обеспечивает легкое и быстрое зажигание ламени.The invention relates to gas analyzers used for the continuous determination of hydrocarbon impurities in the atmospheric air, in the air of industrial premises and for other fields where high sensitivity to micro- and ultramicroconcentrations of hydrocarbons is required. A flame ionization detector is known, in which one of the electrodes is a cylinder located coaxially with the burner nozzle and located outside the flame, and the second electrode is a metal burner nozzle l. At the same time, the air flow for combustion is concentrated in the flame area, its use is reduced and its best burning is guaranteed. The cylindrical shape of the electrode also plays the role of a protective casing, as it protects the pyam from the rest of the air in the detector, and this reduces the influence, interference and improves the threshold sensitivity. However, in detectors of this design, the LIEngeyn range noticeably decreases, and low concentrations cannot be determined with satisfactory accuracy. The closest technical solution to the invention is a plasma ionization detector comprising a housing, a base with inlets for gases, two electrodes, one of which is a burner nozzle and a cylinder under the same potential, located at the base of the burner nozzle, and the second electrode (collector) is located above the flame on the ypoBHef upper section of cylinder 2. J. With this design, the linearity of the characteristic is maintained even in the low end region. However, this detector does not eliminate the drawbacks of the detector Analogous cubic forms having a cylinder-shaped collector. The cylindrical cover, which is open in the upper part of the belly, only has the same flame from the recirculation of the inside of the detector, the structure and the formation of water, and the possibility of accidental extinguishing the flame is also possible. partial loss of sensitivity due to the recombination of ions due to the removal of the electrode collector from the burner, which is significant when determining microconcentrations of hydrocarbons The altars make such detectors insufficiently reliable for use in automatic gas analyzers, for example, for operation under continuously changing atmospheric conditions. The purpose of the invention is to increase the sensitivity and reliability of the detector. For this, the system of electrodes formed in the form of two coaxial cylinders located coaxially with the core, and between the electrode-cylinders mounted Kont.ao from the insulation mat () 1) .1l 2, One of the electrodes is The outer cylinder electrically connected to the nozzle of the Christmas tree and the second electrode -1-collector is the inner cylinder | located near the burner nozzle. Fla of the figure shows a sectioned flame ionization detector. The flame ionization detector contains an easily removable housing 1, a base 2 with inlets for hydrogen, air and the analyte and a side plate 3, with terminals 4 and 5 for the electrodes and terminal 6 for the thermocouple and the ignition coil. At the base of the flame ionization detector, a burner 7 is mounted on the insulator 8 and the outer cylinder 9 is on the 1 O isolator. The cylinder 9 surrounding the burner has an inner hole 11, the burner nozzle is located in the center of which burns through the annular hole around burner nozzles. The cylinder 9 and the burner nozzle are electrically connected by means of a spring. The voltage on the external cylinder-electrode is supplied by means of a tightly sliding contact and electrical output 4. A cylindrical collector 12 with nepeMetiHHM internal section is installed coaxially to the external cylinder, near the flame (internal diameter of the lower section is 6 mm, and the upper diameter of the upper section is 3 mm ). The collector electrode is reinforced in a fluoroplastic ring 13, which is densely mounted in Fin, the end cylinder, thus forming a closed working space. Nodig 14 is installed at the top of the detector. A thermocouple 15 is installed above the collector electrode to control the flame burning. The flame ionization detector works according to the well-known principle of ionization of molecules of organic substances in a flame of hydrogen. Hydrogen and the analyzed gas are supplied to the detector through the appropriate channels and then to the burner nozzle 7. Air to maintain the combustion enters through the corresponding entrance into the space around the burner nozzle and passes through the opening 11. A constant polarizing voltage is applied between the electrodes. The substances contained in the analyzed air, when burned in a flame of hydrogen, cause a marked increase in the ionization current, which is then amplified and recorded. The proposed design makes it possible to increase the sensitivity of the detector by no less than two times, with a significant decrease in the fluctuation noise. . The increase in sensitivity occurs due to the creation of conditions for the maximum collection of the produced ions at the electrodes, as well as an improvement in the conditions for diffusion of air kuf-hydrogen into the hydrogen flame. With this design, the amount of air (more than 2 times) required for a stable and stable flame burning can be significantly reduced. Reducing the amount of air allows to reduce the background current and the level of fluctuating sounds, making it possible to determine lower concentrations of hydrocarbons. Noise reduction is also due to the fact that, with this design, the adverse effect on the tmsMH gases recirculating inside the detector is completely eliminated. The practically achievable sensitivity threshold is O, OO7 per ppm methane (5 x 10 mg / s). A closed / electrode system creates conditions for stable and stable flame burning and eliminates the possibility of accidental extinction. In addition, a strictly directed flow of gases provides easy and fast ignition lamina.

SU772505133A 1977-07-06 1977-07-06 Flame-ionization detector SU693223A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772505133A SU693223A1 (en) 1977-07-06 1977-07-06 Flame-ionization detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772505133A SU693223A1 (en) 1977-07-06 1977-07-06 Flame-ionization detector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU693223A1 true SU693223A1 (en) 1979-10-25

Family

ID=20716989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772505133A SU693223A1 (en) 1977-07-06 1977-07-06 Flame-ionization detector

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU693223A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220276208A1 (en) * 2019-01-14 2022-09-01 Agilent Technologies, Inc. Versatile tube-free jet for gas chromatography detector

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220276208A1 (en) * 2019-01-14 2022-09-01 Agilent Technologies, Inc. Versatile tube-free jet for gas chromatography detector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5741711A (en) Flame-based method and apparatus for analyzing a sample
US5073753A (en) Hydrocarbon flame ionization detector
EP0475250A2 (en) Pulsed flame analyzing method and detector apparatus for use therein
US4182740A (en) Flame ionization detector
US4028617A (en) Ionization detector utilizing electric discharge
US4167334A (en) Flame head for flame photometric detector used in gas chromatography
SU693223A1 (en) Flame-ionization detector
US3742924A (en) Control of air-fuel ratio
US5576626A (en) Compact and low fuel consumption flame ionization detector with flame tip on diffuser
US5969617A (en) Flame ionization detector
Aue et al. A hydrogen-rich flame ionization detector sensitive to metals
GB1127173A (en) Flame ionisation detectors
US3879126A (en) Flame photometric detector employing premixed hydrogen and oxygen gases
US3955914A (en) Flame photometric detector employing premixed hydrogen and oxygen gases
US3384457A (en) Ionization detector and sampling system
CN209841769U (en) Hydrogen flame ionization detector
RU219040U1 (en) Ionization thermochemical gas detector
SU371599A1 (en) SENSOR FOR FLAME IONIZATION SIGNALIZER
GB1233241A (en)
Boček et al. Effect of pressure on the performance of the flame ionization detector
SU1286989A1 (en) Flame-ionization detector
US3917405A (en) Flame photometric detector employing premixed hydrogen and oxygen gases for sample combustion with end-on spectrophotometer viewing of the flame
SU1659839A2 (en) Flame-ionization detector
SU1608576A1 (en) Flame-ionization detector
GB1428235A (en) Flame photometric detector