本發(fā)明涉及氫火焰離子化檢測器
技術(shù)領(lǐng)域：
，更具體地說，涉及一種微型氫火焰離子化檢測器的噴嘴組件。
背景技術(shù)：
：氫火焰離子化檢測器(FID)是氣相色譜儀上應(yīng)用最廣泛的檢測器，該類檢測器使用氫火焰作電離源，使被測物質(zhì)電離，產(chǎn)生的微電流被放大后檢測。FID的突出優(yōu)點(diǎn)是對幾乎所有的有機(jī)物均有響應(yīng)，特別是對烴類化合物靈敏度高(ppb級)，響應(yīng)值與碳原子數(shù)成正比；對無機(jī)物不敏感；氣體流速、壓力和溫度等操作條件變化對其響應(yīng)影響也不大；FID的線性范圍達(dá)6-7個(gè)數(shù)量級，檢測器本身的時(shí)間常數(shù)在2-5ms之間，死體積幾乎為零，結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。便攜式微型氣相色譜儀因其所具有的現(xiàn)場實(shí)時(shí)分析能力而受到普遍重視。傳統(tǒng)的FID由于體積大、能耗高和工作氣消耗量高，并不適合便攜式微型氣相色譜儀。發(fā)達(dá)國家都在研究微型氫火焰離子化檢測器(μ-FID)，氫火焰離子化檢測器的微型化具有重要的研究意義和實(shí)用價(jià)值。我們通過深入研究常規(guī)FID的結(jié)構(gòu)和原理，發(fā)現(xiàn)了助燃空氣影響基流噪音的原因，重新設(shè)計(jì)了助燃空氣的引入方式和檢測器結(jié)構(gòu)，將空氣從檢測器的上部引入，空氣由上螺旋而下，在火焰周圍形成穩(wěn)定的流場，然后再拐彎至上，由收集極中心孔流出，有效地抑制了檢測器的噪音水平；采用了高場強(qiáng)(800V極化電壓)提高噴口粒子發(fā)射密度和初速度，同時(shí)抑制產(chǎn)生二次電子，明顯提高了電離效率，實(shí)現(xiàn)了μ-FID比商品化FID有更高的信噪比，且氣體消耗量減少70％左右(JianweiWang,HuaWang,ChunfengDuan,YafengGuan*,Micro-flameionizationdetectorwithanovelstructureforportablegaschromatograph,Talanta,82,1022-1026,2010；關(guān)亞風(fēng)，王建偉，朱道乾，倪麗娟，熊艷，一種小型氫火焰離子化檢測器，中國發(fā)明專利，專利號：ZL200810229985.X)。該μ-FID的引管外套了一層耐高溫的絕緣套管，以保證噴嘴與外殼之間的絕緣電阻≥109歐姆。引管的密封方式為先用卡套將耐高溫絕緣套管擠壓密封，①若使用的耐高溫絕緣套管彈性較好，如聚四氟乙烯，則將其和引管一起擠壓密封；②若使用的耐高溫絕緣套管的彈性不好，如陶瓷，則用耐高溫?zé)o機(jī)膠將其和引管粘接密封，具體見該專利的兩個(gè)實(shí)施例。上空氣腔和下氫氣腔都采用這種密封方式。但這種密封方式增加復(fù)雜程度同時(shí)增加體積：①在空氣腔密封卡套和燃燒室之間設(shè)有二通，這增加了機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度同時(shí)加長了噴嘴組件、增加了檢測器體積；②在氫氣腔密封卡套上方必然要設(shè)有擰緊擰帽，這也增加了機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度同時(shí)加長了噴嘴組件、增加了檢測器體積；③二通有一定長度，而空氣腔密封卡套的密封點(diǎn)在二通下面，這增加了燃燒室的死體積和空氣流微擾動，增加了不可靠因素。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種新型的用于微型氫火焰離子化檢測器的噴嘴組件，有效地解決了現(xiàn)有的μ-FID密封機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、噴嘴組件長的問題，同時(shí)也提高了檢測器噴嘴區(qū)域的可靠性。本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種用于微型氫火焰離子化檢測器的噴嘴組件包括噴嘴、引管、上卡套、套管、下卡套、檢測器體和擰帽；噴嘴和引管分別為二端開口的直的圓管；上卡套和下卡套為沿軸線開設(shè)有通孔的圓柱體，圓柱體的頂部設(shè)有圓錐臺形的密封面；檢測器體的下端面開設(shè)有帶內(nèi)螺紋的圓形凹槽，于圓形凹槽的底部開設(shè)有第二凹槽，第二凹槽的底部為與上卡套的頂部圓錐臺型密封面配合的圓錐臺型，于圓錐臺型的上底面開設(shè)有圓形通孔，圓形通孔的徑向截面與圓錐臺型的上底面面積相等，圓形凹槽、第二凹槽的圓錐臺型底部和圓形通孔同軸設(shè)置，形成一中空的檢測器體；噴嘴的下端插入引管的上開口端，噴嘴和引管置于檢測器體內(nèi)部，噴嘴和引管與檢測器體的圓形通孔同軸設(shè)置；處于檢測器體內(nèi)部的引管外壁面上由上自下依次穿套有上卡套、套管、下卡套，且上卡套和下卡套的圓錐臺形的密封面均處于遠(yuǎn)離套管的一端，上卡套和下卡套的另一端與套管相接觸；于檢測器體帶內(nèi)螺紋的圓形凹槽處螺合有帶外螺紋的擰帽，擰帽的上端面設(shè)有與下卡套的頂部圓錐臺型密封面配合的倒圓錐臺形凹槽，于倒圓錐臺形凹槽的下底面開設(shè)有圓形通孔，圓形通孔的徑向截面與倒圓錐臺型的下底面面積相等，倒圓錐臺形凹槽和圓形通孔與檢測器體的第二凹槽的圓錐臺型底部和圓形通孔同軸設(shè)置；檢測器體的中部側(cè)壁面設(shè)有一通孔，觸針穿過通孔與套管相接。噴嘴、引管和套管的材料為金屬，優(yōu)選不銹鋼；上卡套和下卡套的材料為聚酰亞胺、或Vespel、或其它耐高溫且絕緣電阻大于1010歐姆的高分子材料。所述噴嘴的內(nèi)徑為0.05-0.3mm，外徑為0.15-0.7mm；噴嘴伸入與伸出引管的長度均為3-5mm。所述引管的內(nèi)徑0.5-1.2mm，外徑0.8-2.0mm，長15-35mm；通過機(jī)械壓緊或焊接方式將二者接觸縫隙處密封。通過套管上下擠壓上卡套和下卡套兩個(gè)卡套的底部平面；且尺寸設(shè)計(jì)保證擠壓后，套管與引管接觸良好，極化電壓通過觸針、套管及引管加到噴嘴上。引管高出上卡套0.5-2.5mm，低出下卡套0.5-2.5mm，擠壓前與上卡套和下卡套可為間隙配合或緊配合。所述上卡套和下卡套的頂部圓錐臺型密封面的外徑為3.5-7mm，底部圓柱體的外徑為5-10mm，高4-8mm，錐角30-90°。所述套管的外徑為4-8mm，高4-8mm，擠壓前與引管可為間隙配合或緊配合，擠壓后與引管接觸良好。所述檢測器體、擰帽和觸針的材料為金屬，優(yōu)選不銹鋼。安裝時(shí)，擰帽向上擠壓下卡套的頂部圓錐臺型密封面，下卡套的底部平面向上擠壓套管，套管向上擠壓上卡套的底部平面，檢測器體向下擠壓上卡套的頂部圓錐臺型密封面；套管和擰帽向上下擠壓兩個(gè)卡套的頂部圓錐臺型密封面與套管向上下擠壓兩個(gè)卡套的底部平面配合使用，密封上空氣腔、下氫氣腔和兩個(gè)卡套與引管外徑處的接觸縫隙，保證噴嘴組件不漏氣；噴嘴組件擠壓密封后即形成整體...當(dāng)前第1頁1 2 3