專利名稱：一種熱導(dǎo)檢測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于分析儀器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種熱導(dǎo)檢測器。
背景技術(shù)：
檢測器是氣相色譜儀的核心部分，主要功能是完成色譜樣品檢測。熱導(dǎo)檢測器 (簡稱TCD)是一種通用型的檢測器，它是基于各種物質(zhì)的熱導(dǎo)系數(shù)差異，使熱敏元件的電阻值發(fā)生變化，依據(jù)產(chǎn)生的電信號定量。由于測定單位時間內(nèi)熱損失的絕對量是困難的，因而采用示差式測定法，即設(shè)計一個參考臂，一個測量臂，使對檢測過程中產(chǎn)生的對流、輻射等熱損失相互抵消，從而實現(xiàn)熱平衡。TCD檢測器一般由熱導(dǎo)池、熱敏元件、和電氣線路組成，目前公知的TCD檢測器熱導(dǎo)池一般用金屬材料制成(不銹鋼或黃銅)，按照供氣的氣路可分為兩臂和四臂兩種。在實際的應(yīng)用過程中，時有因熱敏元件碰熱導(dǎo)池臂而產(chǎn)生短路，燒斷熱導(dǎo)絲，導(dǎo)致TCD檢測器無法工作。若增加熱導(dǎo)池內(nèi)放置熱敏元件腔體的體積，雖可以解決因熱敏元件碰熱導(dǎo)池臂而產(chǎn)生短路燒斷熱導(dǎo)絲問題，但TCD檢測器的靈敏度也會相應(yīng)降低，無法滿足現(xiàn)代分析技術(shù)檢測的發(fā)展要求。對于熱敏元件的保護，一般都采用柱前壓判定法，即當(dāng)柱前端有壓力即可以判定熱導(dǎo)池內(nèi)通有載氣，熱敏元件處于受保護狀態(tài)。此判定缺陷即為無法真正做到實時保護，因為當(dāng)柱后端各連接部件有泄漏時，熱導(dǎo)池內(nèi)可能只有微量或無載氣通過，而柱前壓顯示正常，因而保護失效，熱敏元件會因高溫被燒斷或氧化。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種具有自動保護功能的熱導(dǎo)檢測器。本實用新型的技術(shù)方案是，一種熱導(dǎo)檢測器，包括兩臂熱導(dǎo)檢測器和柱后檢測反饋裝置，所述的兩臂熱導(dǎo)檢測器的色譜連接柱通過連接柱連接卡套和連接柱螺母與一熱導(dǎo)池固定連接，一排氣管通過排氣管連接卡套和排氣管連接螺母與所述熱導(dǎo)池固定連接，一熱導(dǎo)絲通過熱導(dǎo)絲壓緊螺母和熱導(dǎo)絲壓接墊固接于所述熱導(dǎo)池；所述的柱后檢測反饋裝置包括一 PCB板通過固定螺絲固定于檢測腔內(nèi)，并用密封圈密封，所述PCB板裝設(shè)有一包括傳感器的檢測電路，所述檢測腔還設(shè)置有一熱導(dǎo)池排氣管和一實現(xiàn)排空作用的大氣排氣管。所述的熱導(dǎo)池采用金屬或者金屬合金材質(zhì)，表面絕緣處理，內(nèi)設(shè)一參考臂和一測量臂，池體積為20微升 120微升。所述的熱導(dǎo)絲阻值為40歐姆 500歐姆，材質(zhì)采用鉬絲或鎢絲或錸鎢絲。所述的排氣管采用不銹鋼管，外形為圓柱形，內(nèi)部物理尺寸直徑為Φ0.8πιπι Φ 1. 6mm,壁厚為0. 2mm 1mm，總長為0. Im 2m。所述的傳感器是微壓傳感器或微流傳感器。本實用新型的有益效果是，打破了現(xiàn)有的TCD檢測器技術(shù)上的缺陷，提供一種高可靠性，低成本，高安全性的TCD檢測器，對未來分析儀器，特別是現(xiàn)代分析儀器TCD檢測器保護系統(tǒng)設(shè)計，具有很深遠(yuǎn)借鑒參考意義。
圖1為本實用新型一實施例中的熱導(dǎo)檢測器的兩臂鋁合金陽極氧化TCD檢測器結(jié)構(gòu)組裝示意圖，其中1——熱導(dǎo)絲壓接螺母；2——熱導(dǎo)絲；3——熱導(dǎo)絲壓接墊；4——TCD熱導(dǎo)池；5——連接柱連接卡套；6——連接柱螺母；7——色譜連接柱；8——排氣管連接卡套；9——排氣管連接螺母；10——排氣管。圖2為本實用新型一實施例中的柱后檢測反饋裝置結(jié)構(gòu)組裝示意圖，其中21——熱導(dǎo)池排氣管；22——檢測腔；23——密封圈；24-PCB 板；25——傳感器；26-固定螺絲；27——大氣排氣管。圖3是本實用新型一實施例中檢測器檢測原理圖。
具體實施方式
本實用新型提供的是一種具有自動保護功能的熱導(dǎo)檢測器(TCD)，包含兩臂熱導(dǎo)檢測器和柱后檢測反饋裝置，兩臂熱導(dǎo)檢測器連接色譜柱，包括TCD熱導(dǎo)池和熱導(dǎo)絲；色譜柱連接于色譜連接柱，其通過連接柱連接卡套和連接柱螺母連接于TCD熱導(dǎo)池，所述的TCD 熱導(dǎo)池采用金屬或金屬合金材質(zhì)，表面絕緣處理，內(nèi)設(shè)計有一個參考臂，一個測量臂，所述的TCD熱導(dǎo)池設(shè)置了排氣管裝置，所述的排氣管采用不銹鋼材質(zhì)，排氣管通過排氣管連接卡套和排氣管連接螺母連接于TCD熱導(dǎo)池，所述的熱導(dǎo)絲通過熱導(dǎo)絲壓緊螺母固定在TCD 熱導(dǎo)池上，同時增加熱導(dǎo)絲壓接墊實現(xiàn)密封，所述的熱導(dǎo)絲阻值為40-500歐姆，材質(zhì)采用鉬絲、鎢絲、錸鎢絲等；所述的柱后檢測反饋裝置，包含傳感器、檢測腔和PCB板，所述的傳感器安裝在PCB板上，通過固定螺絲固定于檢測腔內(nèi)，并增加密封圈實現(xiàn)密封，所述的傳感器為微壓傳感器或微流傳感器，所述的PCB板設(shè)置放大器和比較器等電子元器件，實現(xiàn)信號的接收、放大、比較和反饋功能，所述的檢測腔為檢測反饋裝置檢測的腔體，檢測腔內(nèi)設(shè)置有連接于熱導(dǎo)池的連接管和實現(xiàn)排空的排氣管。兩臂TCD檢測器設(shè)計有一個參考臂，一個測量臂。色譜柱可以為填充柱或毛細(xì)管柱。TCD熱導(dǎo)池材質(zhì)采用鋁合金，表面陽極氧化處理。本實用新型所述的TCD熱導(dǎo)池池體積為20-120微升。排氣管采用不銹鋼管，外形為圓柱形，內(nèi)部物理尺寸直徑為 Φ0.呂讓-小^讓，壁厚為化之讓-丄讓，總長為。.lm_2m。熱導(dǎo)絲阻值為40-500歐姆，材質(zhì)可采用鉬絲、鎢絲、錸鎢合金絲等。傳感器為微壓傳感器或微流傳感器。PCB板采用514V 直流供電。兩臂熱導(dǎo)檢測器和柱后檢測反饋裝置采用長方形、正方形、圓柱形或三者組合。柱后檢測反饋裝置包括信號取樣和信號調(diào)理電路，輸出信號為0或1。本實用新型包括的的兩臂熱導(dǎo)檢測器和柱后檢測反饋裝置各部件采用不銹鋼、黃銅、紫銅、丁晴膠、環(huán)氧樹脂、石英、石墨材料。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步說明。如圖1所示，本實用新型提供了一種具有保護功能TCD熱導(dǎo)檢測器，包含兩臂熱導(dǎo)檢測器和柱后檢測反饋裝置，所述的兩臂TCD熱導(dǎo)檢測器，包含TCD熱導(dǎo)池4和熱導(dǎo)絲2 ；與色譜柱連接的色譜連接柱7通過連接柱連接卡套8和連接柱螺母6連接于TCD熱導(dǎo)池4，所述的TCD熱導(dǎo)池4采用金屬或金屬合金材質(zhì)，表面絕緣處理，內(nèi)設(shè)計有一個參考臂，一個測量臂，池體積為80微升，所述的TCD熱導(dǎo)池4設(shè)置有排氣管裝置，所述的排氣管10采用不銹鋼管，排氣管10通過排氣管連接卡套8和排氣管連接螺母9連接于TCD熱導(dǎo)池4上，所述的熱導(dǎo)絲2通過熱導(dǎo)絲壓緊螺母1固定于TCD熱導(dǎo)池4上，同時增加熱導(dǎo)絲壓接墊3實現(xiàn)密封，所述的熱導(dǎo)絲2阻值為95歐姆，材質(zhì)采用錸鎢絲。如圖2所示，本實用新型提供了一種柱后檢測反饋保護裝置，包含有傳感器25、檢測腔22和PCB板24，所述的傳感器25安裝在PCB板M上，通過固定螺絲沈固定于檢測腔 22內(nèi)，并增加密封圈23實現(xiàn)密封，所述的檢測腔22為檢測反饋裝置檢測的腔體，通過熱導(dǎo)池排氣管21連接于TCD熱導(dǎo)池4，當(dāng)TCD熱導(dǎo)池4內(nèi)有載氣排出時，檢測腔22腔體內(nèi)有載氣壓力和流量發(fā)生變化，傳感器25將變化的信號轉(zhuǎn)化并輸出，并通過PCB板M上設(shè)置的放大器和比較器等電子元器件，實現(xiàn)信號的接收、放大、比較和反饋功能，當(dāng)壓力低于設(shè)定值時，電控系統(tǒng)發(fā)出警告并自動切斷檢測器加熱電路，實現(xiàn)對熱敏元件的保護功能，所述的傳感器25為微壓傳感器，所述的檢測腔22內(nèi)設(shè)置有大氣排氣管27至大氣，實現(xiàn)排空作用，。如圖3所示，檢測器檢測原理示意圖，直流電流通過橋路時，金屬絲R1、R2產(chǎn)生熱， 在進樣分析之前，先調(diào)節(jié)R5使橋路處于平衡，即橋路無信號輸出，Itl = 0，R1*R4 = R2*R3， 當(dāng)只有載氣通過熱導(dǎo)池時，由于載氣的熱導(dǎo)系數(shù)相同，因此對測量臂和參考臂金屬絲溫度的影響是一樣，所以電阻變化相等，橋路仍處于平衡ARl = AR2, (R1+AR1)*R4 = (R2+Δ R2) *R3當(dāng)進樣后，樣品組分從色譜柱洗出，隨載氣先后進入熱導(dǎo)測量池；由于純載氣與載氣和組分的混合氣兩者熱導(dǎo)系數(shù)不同，導(dǎo)致兩個金屬絲溫度產(chǎn)生差異，使得電阻變化不同， 即 ARl 乒 AR2，貝IJ (R1+AR1)*R4 乒(R2+AR2)*R3這時橋電流不平衡，I0^ 0, V ^ 0，有信號電壓輸出。
權(quán)利要求1.一種熱導(dǎo)檢測器，其特征在于，包括兩臂熱導(dǎo)檢測器和柱后檢測反饋裝置，所述的兩臂熱導(dǎo)檢測器的色譜連接柱通過連接柱連接卡套和連接柱螺母與一熱導(dǎo)池固定連接，一排氣管通過排氣管連接卡套和排氣管連接螺母與所述熱導(dǎo)池固定連接，一熱導(dǎo)絲通過熱導(dǎo)絲壓緊螺母和熱導(dǎo)絲壓接墊固接于所述熱導(dǎo)池；所述的柱后檢測反饋裝置包括一 PCB板通過固定螺絲固定于檢測腔內(nèi)，并用密封圈密封，所述PCB板裝設(shè)有一包括傳感器的檢測電路， 所述檢測腔還設(shè)置有一熱導(dǎo)池排氣管和一實現(xiàn)排空作用的大氣排氣管。
2.如權(quán)利要求1所述的熱導(dǎo)檢測器，其特征在于，所述的熱導(dǎo)池采用金屬或者金屬合金材質(zhì)，表面絕緣處理，內(nèi)設(shè)一參考臂和一測量臂，池體積為20微升 120微升。
3.如權(quán)利要求1所述的熱導(dǎo)檢測器，其特征在于，所述的熱導(dǎo)絲阻值為40歐姆 500 歐姆，材質(zhì)采用鉬絲或鎢絲或錸鎢絲。
4.如權(quán)利要求1所述的熱導(dǎo)檢測器，其特征在于，所述的排氣管采用不銹鋼管，外形為圓柱形，內(nèi)部物理尺寸直徑為0. 8毫米 1. 6毫米，壁厚為0. 2毫米 1毫米，總長為0. 1 毫米 2毫米。
5.如權(quán)利要求1所述的熱導(dǎo)檢測器，其特征在于，所述的傳感器是微壓傳感器或微流傳感器。
專利摘要本實用新型提供一種熱導(dǎo)檢測器，包括兩臂熱導(dǎo)檢測器和柱后檢測反饋裝置，所述的兩臂熱導(dǎo)檢測器的色譜連接柱通過連接柱連接卡套和連接柱螺母與一熱導(dǎo)池固定連接，一排氣管通過排氣管連接卡套和排氣管連接螺母與所述熱導(dǎo)池固定連接，一熱導(dǎo)絲通過熱導(dǎo)絲壓緊螺母和熱導(dǎo)絲壓接墊固接于所述熱導(dǎo)池；所述的柱后檢測反饋裝置包括一PCB板通過固定螺絲固定于檢測腔內(nèi)，并用密封圈密封，所述PCB板裝設(shè)有一包括傳感器的檢測電路，所述檢測腔還設(shè)置有一熱導(dǎo)池排氣管和一實現(xiàn)排空作用的大氣排氣管。本實用新型提供的熱導(dǎo)檢測器實現(xiàn)了高可靠性，低成本和高安全性。
文檔編號G01N30/66GK202041515SQ20112003316
公開日2011年11月16日 申請日期2011年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月30日
發(fā)明者孫圣坤, 孟宗保, 曹秀君, 王海龍, 趙國鑫, 趙聰聰, 郭志俊, 鮑春 申請人:上海精密科學(xué)儀器有限公司