Ионизационный детектор паров Советский патент 1982 года по МПК G01N27/62 

1

Изобретение относится к аналитическому контролю веществ,а точнее к устройствам для определения концентрации и показателей качества газов и паров, и может быть использовано для определения способности нефтяных топлив к калильному зажиганию.

Известен ионизационный детектор паров, содержащий нагреватель паров анализируемого вещества до 1000 С без доступа окислителя, расположенный над.ним коллекторный электрод и измеритель ионного тока ,

Недостатком детектора является нагрев анализируемого вещества до , при которой происходит пиролиз углеводородов, что приводит к деструкции молекул анализируемого вещества и потере информации о свойствах и показателей качества этого вещества.

Известен ионизационный детектор газов и паров, включающий корпус с

каналами для ввода и вывода парогазовой смеси, нагревательный элемент, установленный напротив канала для ввода смеси, установленный за нагревательным элементом по направлению потока, а измер 1тель ионного тока, соединенный с коллекторным электродом 2,

Недостатком этого детектора является то, что температура поверхtoности нагревателя поддерживается постоянной. Это ограничивает возможности детекто|1а, а именно, он может определять только концентрации анализируемых веществ и не мо15жет использоваться для определения показателей качества паров.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей детектора и получение возможности оценки

20 показателей качества анализируемых веществ.

Поставленная цель достигается тем, что в ионизационный детектор. содержащий корпус с каналами для ввода и вывода парогазовой смеси, нагревательный элемент, установленный напротив канала для ввода смеси , коллекторный электрод, установленный за нагревательным элементом по направлению движения потока паро газовой смеси, и измеритель ионного тока, соединенный с коллекторным электродом, введен программатор тем пературы нагревательного элемента, выход которого соединен с нагреваIтельным элементом, а вход подключен к выходу измерителя ионного тока. На чертеже показана схема иониза ционного детектора паров. Детектор содержит корпус 1. Над входным каналом 2 установлены нагре вательный элемент 3, коллекторный электрод и выходной канал 5. Де тектор содержит также измеритель 6 ионного тока, программатор 7 температуры нагревательного элемента 3 и потенциометр 8. Канал 2 служит для подачи а.нализируемой смеси. Нагрева тельный элемент 3 соединен с программатором 7 температуры, а коллекторный электрод k подключен к измерителю 6 ионного тока по схеме измерения ионизационного тока. Канал 5 служит для выхода анализируемой смеси. Выход измерителя 6 ионного тока соединяется со входом программатора 7 температуры, потенциометр 8 служит для измерения температуры нагревателя 3. Ионизационный детектор паров работает следующим обрайом. Через канал 2 с постоянным объем ным расходом поступает газовая смесь, состоящая из воздуха и паров анализируемого вещества. Периодически программатор 7 температуры начинает от определенно го и всегда постоянного уровня увеличивать температуру нагревательного элемента 3 путем увеличения напряжения подводимого к этому элементу. При некоторой температуре нагревательного элементах характерной для каждого анализируемого вещества,происходит калильное зажигание паров этого вещества от поверхности указанного элемента. В момент зажигания паров в пространстве межд нагревательным элементом и коллекторным электродом возникают ионы и начинает протекать ионный ток. Последний определяется измерителем 6 74 ионного тока, выходной сигнал которого поступает на вход программатора 7 и выключает его. Потенциометр 8 измеряет и регистрирует падение напряжения на резисторе R в момент зажигания паров анализируемого вещества, по величине которого судят о температуре нагревателя в указанный момент, т.е. о -температуре калильного зажигания. Результаты, полученные при экспериментальной проверке предлагаемого детектора для индивидуальных углеводородов и нефтяных топлив, хорошо согласуются с известными сведениями о стойкости этих веществ к калильному зажиганию, измеренными моторными методами. Использование предлагаемого детектора позволяет немоторным методом измерять стойкость топлив к калильному зажиганию, что определяет возможность создания простого и компактного анализатора качества товарных нефтяных топлив. Формула изобретения Ионизационный детектор паров,содержащий корпус с каналами для ввода парогазовой смеси, нагоевательный элемент, установленный напротив канала для ввода смеси, коллекторный электрод, установленный за нагревательным элементом по направлен1;1Ю движения потока парогазовой смеси, и измеритель ионного тока, соединенный с коллекторным электродом,отличающий с я тем, что, с целью обеспечения возможности измерения качественных характеристик паров, в него введен программатор температуры нагревательного элемента, выход которого соединен с нагревательным элементом, а вход подключен к выходу измерителя ионного тока. Источники информации, принятые во, внимание при экспертизе 1.Калмановский В.И. К вопросу о механизме работы ионизационно-пламенного детектора и возможности его дальнейшего совершенствования. Молекулярная хроматография, М., Наука, 196, с. 22-31. 2.Фарзане Н.Г., Илясов Л.В. Автоматические детекторы газов. М., Энергия, 1972 с. 89-91 (прототип) .