УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ФОТОИОНИЗАЦИОННЫХ ДЕТЕКТОРОВ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЙ Российский патент 2015 года по МПК B08B5/00 G01N21/15 

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и, в частности, к методам и средствам повышения надежности газоаналитической аппаратуры, в том числе газоанализаторов с фотоионизационным детектором (ФИД). Общеизвестно, что в процессе работы происходит загрязнение ФИД, в том числе окна фотоионизационной лампы, электродов, других элементов ионизационной камеры. Это вызывает как падение чувствительности ФИД, так и увеличение шума и дрейфа. Известно также, что для устранения этих недостатков производители аналитического оборудования рекомендуют производить периодическую очистку детектора путем его разборки и промывки деталей детектора в растворителе, а также с помощью протирки окна лампы веществами, удаляющими загрязнения, например ацетоном или фтористоводородной кислотой. Недостатком этого способа является необходимость разборки и сборки ФИД, что при регулярном выполнении усложняет процедуру обслуживания, а также необходимость работы с вредной для здоровья фтористоводородной кислотой, требующей выполнения специальных мер безопасности.

Известен также способ очистки элементов ФИД от загрязнения, согласно которому детектор не разбирается, а в качестве средства очистки используется газообразный озон, генерируемый фотоионизационной лампой в процессе работы (см., например, патент US 6734435).

Задача изобретения состояла в разработке такого устройства для очистки детектора, который бы при своем осуществлении производил бы очистку элементов детектора, в том числе от диоксида кремния, но не требовал бы разборки и последующей сборки детектора.

Указанная задача решается тем, что предложено устройство для очистки ФИД от загрязнений, содержащее емкость с фтористоводородной кислотой, помещенную в смеситель со штуцерами для подвода и вывода газа, в котором согласно изобретению емкость с фтористоводородной кислотой выполнена из полимерного материала, проницаемого для паров фтористого водорода.

В предпочтительном варианте осуществления устройства емкость с фтористоводородной кислотой выполнена из фторопласта.

Благодаря отмеченным выше особенностям осуществления устройства для очистки фотоионизационного детектора достигается технический результат, который состоит в том, что производится очистка окна лампы ФИД от диоксида кремния без разборки детектора, с полным восстановлением технических характеристик детектора.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена принципиальная схема устройства для очистки ФИД, подключенного к ионизационной камере ФИД.

Устройство содержит емкость 1 из полимерного материала, проницаемого для паров фтористого водорода, например из фторопласта, частично заполненную фтористоводородной кислотой 2 и помещенную в смеситель 3 со штуцерами 4 и 5 для подвода и вывода газа. Штуцер 4 соединен с фильтром 6 для поглощения пыли и влаги. Штуцер 5 для вывода газа из смесителя 3 соединен с входом 7 ионизационной камеры 8, которая соединена с фотоионизационной лампой 9, окно 10 которой обращено в ионизационную камеру 8. Ионизационная камера 8 снабжена электродами 11 и 12, соединенными с источником питания и электрометром (на рис. не показаны), а также штуцером 13 для выхода газа, соединенным через фильтр 14 для поглощения фтористового водорода с побудителем расхода 15. В качестве побудителя расхода может использоваться побудитель расхода, установленный в газоанализаторе. Побудитель расхода может также устанавливаться на входе в устройство.

В соответствии с заявленным способом устройство работает следующим образом.

Для проведения очистки окна 10 и элементов ионизационной камеры 8 от загрязнений к входу 7 ионизационной камеры 8 подключают емкость 1, частично заполненную фтористоводородной кислотой 2 и помещенную в смеситель 3, снабженный патрубками 4 и 5 для подвода и вывода газа. После этого включают побудитель расхода 15 и воздух, предварительно очищенный от пыли и посторонних веществ с помощью фильтра 6, поступает в смеситель 3, где насыщается фтористым водородом.

Затем этот поток поступает в ионизационную камеру 8, очищая ее элементы и в том числе окно 10 лампы 9 от загрязнений, и, в частности, от SiO₂. Очистка от SiO₂ происходит благодаря химической реакции SiO₂+4HF=SiF₄+2H₂O. Пары SiF₄ и Н₂O выводятся из ионизационной камеры 9 потоком очищенного воздуха.

Если побудитель расхода устанавливается на входе в устройство, он производит нагнетание воздуха. В остальном устройство работает аналогично.

После завершения процесса очистки смеситель 3, содержащий емкость 1, отсоединяется, а фильтр 6 подключается непосредственно к входу 7 ионизационной камеры 8, после чего побудитель расхода 15 еще некоторое время работает. За это время внутренний объем ионизационной камеры 8 очищается от паров HF и продуктов его взаимодействия с загрязнителями.

При такой очистке полностью восстанавливаются все рабочие характеристики детектора. Важно, что в процессе очистки отсутствует контакт оператора с фтористоводородной кислотой, работа по очистке может производиться без вытяжного шкафа.

Изобретение относится к области аналитического приборостроения, в частности к методам и средствам повышения надежности газоаналитической аппаратуры, в том числе газоанализаторов с фотоионизационным детектором. Устройство для очистки фотоионизационных детекторов от загрязнений содержит емкость, частично заполненную фтористоводородной кислотой, выполненную из полимерного материала, проницаемого для паров фтористого водорода, и помещенную в смеситель, имеющий штуцера для ввода газа и вывода паров фтористого водорода в ионизационную камеру фотоионизационного детектора. Изобретение обеспечивает эффективную очистку фотоионизационного детектора без разборки и последующей сборки детектора, а также безопасность и удобство очистки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для очистки фотоионизационных детекторов от загрязнений, содержащее емкость, частично заполненную фтористоводородной кислотой и помещенную в смеситель, имеющий штуцера для ввода газа и вывода паров фтористого водорода в ионизационную камеру фотоионизационного детектора, отличающееся тем, что емкость с фтористоводородной кислотой выполнена из полимерного материала, проницаемого для паров фтористого водорода.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что емкость с фтористоводородной кислотой выполнена из фторопласта.