Разрядный детектор для газовой хроматографии

 

РАЗРЯДНЫЙ ДЕТЕКТОР ДЛЯ ГАЗОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ, содержащий разрядную камеру со штуцерами для ввода и вывода анализируемого газа, усаа электрода, расположенные внутри каме ры , накопительную емкость, зарядное и разрядное сопротивления, источник нитания, отличают и и с я тем, что, с целью повышения точности измерений, чувствительности и н;1дежности работы детектора, в него введены шунтирующее сопротивление , установленное параллельно накопительной емкости, коммутатор, включенньй в цепь между источником питания и зарядным сопротивлением, и генератор электрических импульсов, (Л через который управляющий вход коммутатора связан с одним из электродов разрядной камеры.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (}9} (} }}

4(s}} ". 0l ",1 27/70

М с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

} ! !

ti

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ питания и зарядным сопротивлением, и генератор электрических импульсов, через который управляющий вход коммутатора связан с одним из электродов разрядной камеры.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3665888/24-25 (22) 30.09.83 (46) 30.04.85. Бюл. Ф 16 (72) B.Ë. Будович, Е.А. Мягков и Б.П. Охотников (71) Всесоюзный, научно-исследовательский и конструкторский институт хроматографии (53) 543.274(088.8) (56) Маркевич A.Â., 11артиспанян В.М., Добычин С.А. Аргоновый разрядный детектор. — В сб.: Газовая хроматография, вып. 2, изд-во

НИИТЭХИМ, 1965, с. 42-47 °

Lovelock 3. Меавцгements ор

low concentrations by collision

with exited Rare gas atoms. lature, ч. 16, 1968, N - 4621, р, 1460-1462 (прототип). (54 ) (57 ) РАЗРЯД1111Й ДЕТЕКТОР ДЛЯ ГАЗОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ, содержащий разрядную камеру со штуцерами для ввода и вывода анализируемого газа, два электрода, расположенные внутри камеры, накопительную емкость, заряд»ое и разрядное сопротивления, источ—

»ик »итания, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точ»ости измерений, чувствительности и »ддеж»ости работы детектора, в него введены шунтирующее сопротивление, установленное параллельно

»ако»»тельной емкости, коммутатор, »ключе»»ый в цепь между источником

115328О

Изобретение относится к хроматографическим детекторам для количественного определения содержания примесей в газах и может быть использовано при разработке хроматографов и газоанализаторов для газоперерабатывающей и химической промышлен— ности, металлургии, а также в научных исследованиях для количественного анализа микропримесей в газовой 10 среде.

Известен разрядный детектор для газовой хроматографии, предназначенный для детектирования постоянных газов, фреонов и т.д. с использова- 15 нием аргона в качестве газа-носителя, содержащий цилиндр из монеля с коаксиально расположенной платиновой нитью, изолированной от монелевого корпуса (1) .

Однако поддержание коронного разряда с нужными характеристиками требует достаточно большого внутреннего объема камеры (несколько кубических сантиметров). Это увеличивает 25 инерционность детектора, ухудшает его чувствительность, поскольку рабочая эона весьма мала и сосредоточена вблизи коронирующего .электрода. Вторым недостатком является узость диа- З0 пазона рабочих токов, изменяющихся в пределах 1-5 мкА. При выходе рабочего тока за эти пределы, что часто требуется для увеличения чувствительности разряд становится нестабиль9

35 ным, переходит в другие формы, увеличение тока разряда ведет также к росту эрозии коронирующего электрода и загрязнению объема детектора продуктами эрозии.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является разрядный детектор для газовой хроматографии, содержащий разрядную камеру со штуцерами для ввода и выводя анализируемого газа, два электрода, расположенные внутри камеры, накопительную емкость, зарядное и разрядное сопротивления, источник питания. Измеряется частота пробоев промежутка, по которой определяют пробивные напряжения и концентрацию примеси P2) .

Для попучения достаточной точности измерений данным устройством необходимо, чтобы импульсы напряжения, по- 55 даваемые на промежуток, были одинаковы, причем желательно, чтобы напряжение на емкости начинало каждый раз нарастать с нуля. удовлетворяется это условие в том случае, когда через промежуток протекает достаточно боль/ шой 1десятки ампер и более) ток, который формирует хорошо проводящий плазменный канал между электродами разрядной камеры, варьированием величин накопительной емкости, зарядного и разрядного сопротивлений невозможно удовлетворить трем условиям, необходимым для нормальной работы детектора: низкой величине эрозии электродов, воспроизводимости импульса требуемой формы и достаточно малой частоте срабатывания. Это приводит к ухудшению характеристик измерения, уменьшению ресурса работы детектора, уменьшает область его применения.

Цель изобретения - повышение точности измерений, чувствительности и надежности работы.

Поставленная цель достигается тем, что в разрядном детекторе для газовой хроматографии, содержащем разрядную камеру со штуцерами для ввода и вывода анализируемого газа, два электрода, расположенные внутри камеры, накопительную емкость, зарядное и разрядное сопротивления, источник питания, введены шунтирующее сопротивление, установленное параллельно накопительной емкости, коммутачор, включенный в цепь между источником питания и зарядным сопротивлением, и генератор электрических импульсов, через который управляющий вход коммутатора связан с одним из электродов разрядной камеры.

На чертеже показан предлагаемый разрядный детектор.

В разрядной камере 1, содержащей штуцеры 2 и 3 для ввода и вывода анализируемого газа, расположены два электрода 4, образующие разрядный промежуток. Импульс напряжения, прикладываемый к разрядному промежутку, формируется зарядным сопротивлением 5 и накопительной емкостью

6. Для ограничения разрядного тока служит разрядное сопротивление 7.

Остаточный заряд стекает через установленное параллельно емкости шунтирующее сопротивление 8. Включение напряжения на детектор и отключение напряжения осуществляется с помощью коммутатора 9, включенного между источником 10 питания и зарядным сопротивлением, генератора электричес1153280

Cocтлвнтель 30. Коршунов

Редактор М. Келемеш Техред !!.Иикеш Корректор И. Зрдейи

Заказ 2500/38 Тирлж 897 Подписное

ВНИИПИ !осудлрственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035ь lors«II Ж-35 Рауп3ская н )б. д. 4! 5

3)33))ил п ППП "Плтент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ких импульсов I через который ун равляющий 3)ход коммутлт Ора св я за)( с одним из электродов разрядной камеры.

Работа детектора Осуществляется следующим образом. При прохс ждении анализируемого газа через разрядную камеру 1 коммутатор 9 замыкает цепь питания и начинается зарядка емкости

6 через зарядное сопротивление 5.

После достижения пробивного напряжения разрядного промежутка между электродами 4 происходит пробой и накопительная емкость 6 разряжается через разрядный промежуток между электродами 4 детектора. При этом протекание тока в разрядной цепи запускает генератор 11 электрических импульсов. Последний выдает первый электрический импульс, запускающий коммутатор 9, разрывающий цепь зарядки накопительной емкости

6. Коммутатор 9 удерживается в разомкнутом состоянии в течение паузы, определяемой устройством выдержки времени между двумя импульсами, имеющимся в генераторе 1!. Во время разомкнутого состояния коммутатора 9 емкость 6 разряжается до нуля, происходит замена газа в разрядной камере 1 детектора. После этого генератор 11 выдает второй импульс, запускающий кбммутатор, который замыкает цепь зарядки накопительной емкости, Далее цикл работы устройства повторяется.

За счет введения новых элементов (сопротивле)! ия 8, коммута то!)л 9 и Генератора Il} легко реализуется режим работы детектора, нри котором недостатки, присущие известному устройству, устраняются, Эрозия разрядных электродов может быть доведена минимум введением oопротивления 7 достаточно большои ве10 JIH HHbI. 8JIaroJ al)JI coIIpo THBJIPHH10 8 обеспечивается получение импульсов требуемой формы. Необходимая частота следования импульсов задается коммутатором 9, управляемым генератором

11. Включение коммутатора 9 происходит после полной смены объема газа в камере, что устраняет влияние предыдущих разрядов на последующие, а отключение — после пробоя разрядного промежутка, что позволяет разрядиться емкости 8 °

Предлагаемое устройство позволяет увеличивать чувствительность детектирования, поскольку устраняет на25 личие атомов испаренного материала электродов и ионизированных частиц, остающихся от предыдущего разряда, уменьшающих пробивное напряжение.

Точность измерения повышает стабильность воспроизведения импульса нап-ряжения. Надежность работы и увеличение срока службы детектора обеспечиваются за счет малой величины эррозии электродов. Изобретение позволит качественно улучшить хроматографические методы и приборы анализа.