Пламенно-ионизационный детектор

 

Изобретение относится к газовой хроматографии, в частности к детектирующим устройствам. Цель изобретения - упрощение конструкции, повышение чувствительности детектирования . Для этого ионизационная камера детектора образована конусным злектродом-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

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (1Э) (11) (51) 4 С 01 И 30/70

ГОСУДАРСТВЕННЪ|Й НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЪ1ТИЙ (21) 3849383/24-25 (22) 31.01.85 (46) 07, 03, 87, Бюл. У 9 (72) В,П, Виниченко, А.В, Агольцов и С.К, Дитятъев (53) 543,544(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 693223, кл, G 01 N 27/62, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Р 595670, кл. G 01 N 27/62, 1976. (54) ПЛАМЕННО-ИОНИЗАЦИОННЫЙ ДЕТЕКТОР (57) Изобретение относится к газовой хроматографии, в частности к детектирующим устройствам ° Цель изобрете- ния — упрощение конструкции, повынекие чувствительности детектирования, Для этого ионизационная камера детектора образована конусным электродом-коллектором, установленным на основании камеры, расположенном ниже верхнего среза сопла горелки, которым 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 изо" ляторе 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, 12953

5О

11зобретение относится к газовой хроматографии, в частности к детекторам для газовых хроматографов, Пель изобретения - упрощение конструкции и повышение чувствительности детектирования.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, разрез, Пламенно-ионизационный детектор содержит корпус 1, основание 2 с ка- 1О налами ввода водорода 3, воздуха 4 и газа-носителя из хроматографической колонки 5. На основании через уплотнительное кольцо 6 из электроизоляционного материала установлена. горелка 7 с соплом 8 и основанием 9, в котором выполнены отверстия 10 для прохода воздуха, В центре корпуса на изоляторе ll закреплен электродколлектор 12 с конусной нижней час- 20, .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 изоляторомдиффузором образован зазор 16 для прохода воздуха, ЗО

В верхней части изолятора !l выходящего своим концом 17 наружу детектора, выполнен канал 18 для выхода продуктов горения, который через осевой канал 19 в электроде-коллекторе соединен с иониэационной камерой

15, В нижней части изолятора 11 закреплена спираль 20 зажигания, которая выходит в радиальный канал 21 электрода-коллектора, сообщающийся щ с каналом выхода продуктов горения, На изоляторе 11 установлена пружина 22, 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, связанный с электродом.коллектором 12, Изолятор-диффузор 14, электрод-коллектор 12 с изолятором 11 и горелка 7 установлены в корпусе с возможностью обеспечения посредством пружины 22 герметичного уплотнения горелки 7 с основанием 2, изоляторадиффузора с основанием горелки 9 и электрода-коллектора с изоляторомдиффузором, Плазменно-иониэационный 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 осуществляется по отверстию 21 электрода-коллектора и каналу 18 изолятора 11. Между соплом 8 горелки и электродом-коллектором 12 прикладывается-постоянное поляриэующее напряжение 150-300 В и образуется электрическое поле, Газ-носитель из хроматографической колонки через канал 5 и сопла горелки поступает в зону горения, В водородном пламени между соплом горелки и электродомколлектором образуется ионизированная среда, Ионы под действием электрического поля, образованного между электродами, движутся между электродами и нейтрализуются на них (от- дают заряды), тем самым создается ток во внешней цепи детектора, который усиливается и регистрируется как фоновый ток, Органические вещества, поступающие в детектор из хроматаграфической колонки, при сгорании в водородном пламени вызывают заметноЕ увеличение тока ионизации, Ионный ток (сигнал) .,цетектора прямо пропорционален количеству органических веществ, поступающих в пламя в единицу времени.

Выполнение ионизационной камеры детектора в виде герметичного усечен- . ного конуса, охватывающего сопла горелки, боковая поверхность которого образована конусной частью электрода-коллектора, а основанием камеры в котором является изолятор-диффузор, установленный между основанием горелки и электродом-коллектором, и соединение вершины конусной ионизационной камеры с каналом выхода продуктов горения, выполненным в цилиндрической части электрода-коллектора и в изоляторе электрода-коллектора, дают возможность осуществлять иони3 12953 зацию в небольшом ограниченном объеме, что упрощает конструкцию детектора и уменьшает его габариты, так как значительно упрощается конструкция корпуса детектора, выполняющего . 5 н предлагаемом детекторе только функции защитного экрана, и уменьшаются .габариты корпуса, поскольку уменьшается объем ионизационной камеры. Так как ионизация и выход продук- t0 тов горения осуществляются только н 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 электроиэоляционной крышки.

Снабжение детектора пружиной, расположенной внутри корпуса между изолятором электрода-коллектора и кольцом, связанным с верхней частью корпуса, à также установка изолятора электрода-коллектора, изолятора-диффузора и горелки в корпусе и связь корпуса с основанием байонетным соединением с возможностью обеспечения посредством пружины герметичного уплотнения горелки с основанием детектора, изолятора-диффузора с основанием: горелки и электрода-коллектора сизолятором-диффузором упрощает конструкцию, 40 горелки и основания, так как исключаются крепежные элементы для горелки, уменьшаются габариты детектора, так как обеспечиваемые герметичность ионизационной камеры и строго нап- 45 ранленный поток газов дают воэможность сократить объем ионизапионной амеры, и улучшают удобства пользоания, так как для разборки и сборки етектора необходимо производить 50 .только небольшой поворот корпуса де тектора в байоиетном соединении.

Кроме того, выполнение ионизаци.онной камеры в ниде герметичного усе- 55

37 4 ченного конуса с боковой поверхностью, образованной конусным электродом-коллектором, нижняя кромка которого расположена ниже верхнего среза сопла горелки, понышает чувствительность детектора сравнительно с известными серийно выпускаемыми детекторами, так как обеспечивает оптимальную направленность газовых потоков, лучшие усилия для горения пламени и более равномерное распределение электрического поля в зоне ио" низации, Рвэультаты испытания образца следующие: детектор работает стабильно, в течение длительного периода, Фоновый ток детектора 1,3 10 А, а по-в рог чувствительности 1 ° 10 мг/мл по. пропану, что в 2 раза лучше, чем у детекторов серийно выпускаемых хроматографов "Цвет".

Формула изобретения

Пламенно-ионизационный де тек тор, содержащий корпус, основание с канадами 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 горелки и нижней частью электрода-коллектора установлена изоляционная втулка-диффузор, охватывающая с зазором сопло горелки и образующая с электродом-коллектором замкнутую конусную камеру ионизации с сужением вверх по ходу потока газа, основанием которой является верхняя плоскость втулки-pHAAysopa расположен" ная ниже верхнего среза сопла горелки, a вершина конусной нонизационной камеры соединена с каналом выхода продуктов горения, выполненным н цилиндрической части электрода-коллектора и в изоляторе электрода-коллектора, выходящим одним своим концом наружу корпуса детектора, причем детектор 1снабжен пружиной, установленной на изоляторе электрода-коллеклектора между нерхней его плоскостью. и верхней частью корпуса.

Составитель И, !1!иганов

Редактор О. Бугир Техред А.Кравчук. Корректор С. !!1екмар

Заказ 613/52 Тираж 777 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д,4/5

1!роизводственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4