Пламенно-ионизационный детектор Советский патент 1987 года по МПК G01N30/70 

Изобретение относится к газовой хроматографии, в частности к детекторам для газовых хроматографов.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повытаение чувствительности детектирования.

На чертеже изображено предлагаемо устройство, разрез.

Пламенно-ионизационный детектор содержит корпус 1, основание 2 с каналами ввода водорода 3, воздуха 4 и газа-носителя из хроматографичес- кой колонки 5, На основании через уплотнительное кольцо 6 из злектро- изоляционного материала установлена горелка 7 с соплом 8 и основанием 9, в котором выполнены отверстия 10 для прохода воздуха, В центре корпуса на изоляторе 11 закреплен электрод- коллектор 12 с конусной нижней час- .. тью 13,.

На основании горелки 9 установлен изолятор-диффузор 14, верхняя плоскость которого, расположенная ниже верхнего среза сопла горелки 8, образует с конусной частью 13 электрода-коллектора 12 ионизационную камеру 15. Между горелкой и изолятором- диффузором образованзазор 16 для прохода воздуха,

В верхней части изолятора 1I, выхдящего своим концом 17 детектора, выполнен канал 18 для выхода

(продуктов горения, который через осе- усиливается и регистрируется как форой канал 19 в электроде-коллекторе соединен с ионизационной камерой 15, В нижней части изолятора И закреплена спираль 20 зажигания, которая выходит в радиальный канал 21 электрода-коллектора, сообщающийся г каналом выхода продуктов горения,

На изоляторе 11 установлена пружина 22J которая вторым концом опирается на кольцо 23, связанное посредством стопорного кольца 24 с верхней частью корпуса 1. Корпус посредством штифтов 25 и 26 связан с основанием 2 байонетным соединением. Через отверстие в основании проходит электрический проводник 27, связанный с горелкой 7, а через изолятор 11 и проводник 28, связанньй с электродом- коллектором 12, Изолятор-диффузор 14

электрод-коллектор 12 с изолятором И 55 Ционной камеры с каналом выхода про- и горелка 7 установлены в корпусе с дуктов горения, вьшолненным в цилиндрической части электрода-коллектора и в изоляторе электрода-коллектора.

возможностью обеспечения посредством пружины 22 герметичного уплотнения горелки 7 с основанием 2, -изоляторадают возможность осуществлять ионидиффузора с основанием горелки 9 и электрода-коллектора с изолятором- диффузором,

Плазменно-ионизационный детектор

работает по известному принципу ионизации молекул органических веществ в пламени водорода. Водород по каналу 3 поступает в горелку 7, воздух для поддержания горения через канал

4 в основании, отверстия 10 в горелке и зазор 16 поступает в пространство вокруг сопла горелки, Поджиг пламени осуществляется зажигалкой 20, на которую подается напряжение

зажигания, Выход продуктов горения осур1ествляется по отверстию 21 электрода-коллектора и каналу 18 изолятора 11. Между соплом 8 горелки и электродом-коллектором 12 прикладывается постоянное поляризующее напряжение 150-300 В и образуется электрическое поле. Газ-носитель из хроматографической колонки через канал 5 и сопло горелки поступает в

зону горения, В водородном пламени между соплом горелки и электродом- коллектором образуется ионизированная среда. Ионы под действием электрического поля, образованного между

электродами, движутся между электродами и нейтрализуются на них (от- i дают заряды), тем самым создается ток во внешней цепи детектора который

35 новый ток. Органические вещества,

поступающие в детектор из хроматографической колонки, при сгорании в водородном пламени вызывают заметное увеличение тока ионизации. Ионный

40 ток (сигнал) .детектора прямо пропорционален количеству органических веществ, поступающих в пламя в единицу времени.

j Выполнение ионизационной камеры детектора в виде герметичного усечен ного конуса, охватывающего сопло горелки, б оков а я Поверхность которого образована конусной частью электроCQ да-коллектора, а основанием камеры в котором является изолятор-диффузор, установленный между основанием горелки и электродом-коллектором, и соединение вершины конусной ионизадают возможность осуществлять ионизацию в небольшом ограниченном объеме, что упрощает конструкцию детектора и .уменьшает его габариты, так как значительно упрощается конструкция корпуса детектора, выполняющего в предлагаемом. детекторе только функции защитного экрана, и уменьшаются габариты корпуса, поскольку уменьшается объем ионизационной камеры. Так как ионизация и выход продук- 0 тов горения осуществляются только в объеме электрода-коллектора и его изолятора и продукты горения не воздействуют на корпус, то его можно выполнить из некоррозионностойких материалов, например из тонкостенных труб углеродистых сталей, что тоже упрощает конструкцию детектора. Размещение спирали зажигания в радиальном канале электрода-коллектора, сообщающемся с каналом выхода продуктов горения, упрощает конструкцию и уменьшает габариты детектора, так как исключается необходимость установки дополнительной электроизоляционной крыипси.

Снабжение детектора пружиной, расположенной внутри корпуса между изолятором электрода-коллектора и кольцом, связанным с верхней частью корпуса, а установка изолятора элек трода-к олдек тора из оля тора-дифт фузора и горелки в корпусе к связь корпуса с основанием байонетным соединением с возможностью обеспечения посредством пружииы герметичного уплотнения горелки с основанием детектора, изолятора-диффузора с основаниемi горелки и эле7 :трода-коллектора с изоляченного конуса с боковой поверхно- стью, образованной конусным электродом-коллектором, нижняя кромка которого расположена ниже верхнего среза 5 J сопла горелки, повьппает чувствительность детектора сравнительно с известными серийно вьшускаемыми детекторами, так как обеспечивает опти- мальн5по направленность газовых пото ков, лучшие усилия для горения пламени и более равномерное распределение электрического поля в зоне ионизации.

Результаты испытания образца сле- 5 ;дующие: детектор работает стабильно, в течение длительного периода. Фоновый ток детектора IjS lO А, а порог чувствительности 1-10 мг/мл по пропану, что в 2 раза лучше, чем у детекторов серийно вьтускаемых хроматографов Цвет.

20

Формула изобретения

25

30

Пламенно-ионизационный детектор, содержащий корпус, основание с каналами ввода газов, горелку с основанием и соплом, являющимся электродом питания, конусный электрод-коллектор с изолятором и канал выхода продуктов горения, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения чувствительности . детектирования, между основанием го- 35 р.елки и нижней частью электрода-коллектора установлена изоляционная втулка-диффузор, охватьгоающая с зазором сопло горелки и образующая с электродом-коллектором замкнутую

тором-диффузором упрощает конструкцию - KOHycHjro камеру ионизации с сужением

горелки и основания, так как исключаются крепежные элементы для горелки, уменьшаются габариты детектора, так как обеспечиваемые герметичность ионизационной камеры и строго направленный поток газов дают возможность сократить объем ионизационной камеры, и улучшают удобства пользования, так как для разборк и и сборк детектора необходимо производить только небольшой поворот корпуса де- :тектора в байонетном соединении,

; Кроме того, выполнение ионизаци:онной камеры в виде герметичного усе- 55 верхней частью корпуса.

ченного конуса с боковой поверхно- стью, образованной конусным электродом-коллектором, нижняя кромка которого расположена ниже верхнего среза сопла горелки, повьппает чувствительность детектора сравнительно с известными серийно вьшускаемыми детекторами, так как обеспечивает опти- мальн5по направленность газовых пото 0

ков, лучшие усилия для горения пламени и более равномерное распределение электрического поля в зоне ионизации.

Результаты испытания образца сле- 5 ;дующие: детектор работает стабильно, в течение длительного периода. Фоновый ток детектора IjS lO А, а порог чувствительности 1-10 мг/мл по. пропану, что в 2 раза лучше, чем у детекторов серийно вьтускаемых хроматографов Цвет.

20

Формула изобретения

0

25

30

Пламенно-ионизационный детектор, содержащий корпус, основание с каналами ввода газов, горелку с основанием и соплом, являющимся электродом питания, конусный электрод-коллектор с изолятором и канал выхода продуктов горения, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения чувствительности . детектирования, между основанием го- 35 р.елки и нижней частью электрода-коллектора установлена изоляционная втулка-диффузор, охватьгоающая с зазором сопло горелки и образующая с электродом-коллектором замкнутую

вверх по ходу потока газа, основанием которой является верхняя плоскость втулки-диффузора, расположенная ниже верхнего среза сопла горел45 ки, а вершина конусной ионизационной камеры соединена с каналом выхода продуктов горения, вьшолненным в цилиндрической части электрода-коллектора и в изоляторе электрода-коллек50 тора, выходящим одним своим концом наружу корпуса детектора, причем детектор снабжен пружиной, установ- ленной на изоляторе злектрода-коллек- лектора между верхней его плоскостью ..

Сдрос

Водород

Изобретение относится к газовой хроматографии, в частности к детектирующим устройствам. Цель изобрете- ния - упрощение конструкции, повышение чувствительности детектирования. Для этого ионизационная камера детектора образована конусным злект- родом-коллектором, установленным на основании камеры, расположенном ниже верхнего среза сопла горелки, кото- : рым является изолятор-диффузор, установленный на основании горелки и охватывающий ее с зазором. Вершина конусной ионизационной камеры соедине на с каналом выхода продуктов горения, выполненным в цилиндрической части .электрода-коллектора и в изоляторе электрода-коллектора, выходящем одним концом наружу корпуса детектора. Детектор снабжен пружиной, расположенной внутри корпуса между нижней частью изолятора электрода-коллектора и кольцом, связанным с верхней частью корпуса. Изолятор электрода-коллектора, изоля:тор-диффузор и горелка установлены в корпусе, 1 ил. i (Л (Г СП со &0 1

Редактор О, Бугир

Составитель И, Шиганов

Техред А.Кравчук . Корректоре. Шекмар

Заказ 613/52 Тираж 777Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4