本發(fā)明是色譜、儀表行業(yè)生產(chǎn)重要核心部件。主要運用適用于環(huán)保TVOC、VOCs、醫(yī)用、食品、農(nóng)業(yè)、沼氣、氣體提純、石油、化工、核能、國防等多行業(yè)的分析。

技術(shù)背景

目前世界生產(chǎn)色譜及儀表行業(yè)主要是以FID檢測器來分析烴類氣體，需要的供氣氣體復(fù)雜，需載氣、氫氣、空氣等，分析雜質(zhì)含量過高或載氣、氫氣、空氣不穩(wěn)定時易熄火，檢測器腔體內(nèi)易形成水珠，再次熄火、或輸出信號不穩(wěn)定，檢出限只能到1到0.1ppmv/v,給用戶帶來了不必要的經(jīng)濟損失。同時還具有一定的危險性，因為熄火過程中燃燒氣氫氣在不斷進入FID檢測器內(nèi)部、無法燃燒，直接排出，進入房間，一不小心氫氣濃度很快就達到爆炸限，一旦產(chǎn)生火星就會帶來天災(zāi)人禍，給企業(yè)、社會帶來巨大的損失。

本檢測器解決了生產(chǎn)色譜及儀表行業(yè)檢測限無法實現(xiàn)底至0.1ppbv/v的局面。本檢測器無需燃燒氣體、助燃氣體，載氣可用氮氣或惰性氣體。解決了用戶氣源復(fù)雜、燃燒滅火的大難題；更為企業(yè)、社會解決安全隱患；為用戶節(jié)約了不必要的經(jīng)濟損失，也填補了分析行業(yè)的一項空白。突破了行業(yè)又一技術(shù)難題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

原材料

本發(fā)明是采用自然界石英、稀土、釔、銥、釕、鈣、鋯、銥、鈦、鎳、鈀、鉑、錳、等多種元素礦物或氧化粉末自然科學(xué)現(xiàn)象共同搭配形成。

實施方案

首先用高純的稀土、釔、銥、釕、鈣、鋯、銥、鈦、鎳、鈀、鉑、錳、等多種元素礦物或氧化粉末按比例合成制作不同規(guī)格、恰當?shù)慕Y(jié)晶體即檢測器主體和導(dǎo)氣管、見圖紙中A管、D管。在A管的內(nèi)外表面、D管的內(nèi)壁涂制特種鉑與多種金屬的合成鉑漿，經(jīng)烘干、除雜、校正等工作。后用適當溫度，從40℃到1200℃的階梯溫度，由時間的長短來確定每一階段恒溫?zé)频淖罴奄|(zhì)量。就這樣制作出來我們需要的核心部件。

其次制作適當?shù)氖⒐?、恒溫模塊，即圖紙中C、M所示，在成型的外壁制作功率適當?shù)母邷丶訜犭娮鑼踊蚣訜岣邷亟z，即圖紙中F所示，在制作適當尺寸、耐溫、保溫、便于安裝的保護殼體，構(gòu)成加熱體，即圖紙中C和E 所示。

由檢測器主體、導(dǎo)氣、加熱體共同組成火離子檢測器。

見圖紙：圖1為摘要圖、圖2為《結(jié)構(gòu)方案型號實施圖Ⅰ》、圖3為《結(jié)構(gòu)方案型號實施圖Ⅱ》、圖4為《結(jié)構(gòu)方案型號實施圖Ⅲ》

技術(shù)原理

不同規(guī)格的檢測器，燒結(jié)而成的晶體組成電解質(zhì)。

火離子檢測器的核心構(gòu)件是多元素粉末合成固體電解質(zhì)，經(jīng)高溫形成A結(jié)晶體，多元素粉末合成固體電解質(zhì)是由多元氧化物組成的。

火離子檢測器電解質(zhì)由鋯為基體，由銥、稀土、釔、鈣等為穩(wěn)定劑；由鉑、釔、鈀等溶液為涂層即圖紙中A1、A2、G；由石英燒制成隔離結(jié)緣區(qū)即圖紙中C石英體;由鈦、鎳、錳構(gòu)成，圖紙中F發(fā)熱電阻區(qū)；由圖紙中A3為電子腔體粒子、電子區(qū)；由圖紙中B為溫度傳感區(qū)；由圖紙中D為導(dǎo)氣管組成氣傳輸區(qū)；由石英、鈣構(gòu)成，圖紙中E保溫區(qū)；由圖紙中 G形成電子震蕩區(qū)；圖紙中G1噴氣口電子發(fā)射區(qū)；由圖紙中LI、L2組成加熱電源供電區(qū)；由圖紙中M恒溫模塊塊提供溫度恒溫補償區(qū)；圖紙中H1、H3為信號輸出端；圖紙中H2極化極；圖紙中J為入氣口；圖紙中K出氣口等共同構(gòu)成。

火離子檢測器在400℃到800℃的情況下：一方面在結(jié)晶體熱效應(yīng)的作用下由圖紙中G形成電子震蕩在圖紙中G1噴氣口極化電子的催促下產(chǎn)生了粒子的振蕩，另一方面由于結(jié)晶體導(dǎo)氣管圖紙中D內(nèi)部的極化電壓及溫度恒溫作用下載氣體通過的不同成分帶上不同的電荷，因不同成分的氣體帶電電子或離子運動在圖紙中A結(jié)晶體圖紙中A1和圖紙中A3之間變化不一樣的原因，結(jié)晶體依然維持保留立方結(jié)晶體的結(jié)構(gòu)，就此注定了穩(wěn)定不變的元素體成分。

火離子檢測器有三個由鉑、銥、釕等多種金金屬的合成電極，它是涂制在多元素粉末合成電解質(zhì)結(jié)晶體的兩邊，第三極為極化極，在高溫恒定不變、極化電壓穩(wěn)定的條件下、在導(dǎo)管圖紙中D與出氣口圖紙中K暢通的前提下，氣體通過形成電解質(zhì)V1和V2。

火離子檢測器在高溫下固體電解質(zhì)是離子晶體結(jié)構(gòu)，離子在間隙中運動從而產(chǎn)生電流，由于多元素粉末合成電解質(zhì)是形成離子導(dǎo)電體，在高溫下含H2或CH氣體分子就會產(chǎn)生分壓大擴散，這種擴散，不是氣體分子透過多元素粉末合成從一端到一端，而是氣體分子根據(jù)自身帶電系數(shù)可根據(jù)實際情況下選擇不同的極化電壓，即0到正負5000V的電壓下轉(zhuǎn)換成擴散離子，后通過結(jié)晶體的過程就產(chǎn)生電動勢。

火離子檢測器在高溫恒定的條件，由極化電壓的催化作用下，氣體分子在圖紙中A3電子腔體粒子、電子區(qū)域形成強烈穿越運動，就產(chǎn)生了池容的V側(cè)發(fā)生還原反應(yīng)，當一個氣體分子從電極取得n個電子，變成n個離子快速直入電解質(zhì)，則另一極產(chǎn)生帶正電壓電子，急速成為差勢電壓差的正極或負極。

火離子檢測器在石英壁的高絕緣的加熱過程中必須做到加熱源的電源圖紙中L1、L2不能與圖紙中A1、A2、H1、H2、H3極相互干擾，否則將產(chǎn)生多種雜亂的不同頻率的電動勢，就無法區(qū)分開是什么信號。當這些H2或CH氣體形成離子進入電解質(zhì)后，他們通過結(jié)晶體中的間隙向前運動到達另一電極，在池容高溫極化反應(yīng)下，氣體離子在電極上釋放電子并結(jié)合成變化分子產(chǎn)生電極，當大量得到電子而帶負電荷，成為信號兩極。當高溫恒定在正負電荷的池蓉的電解質(zhì)就產(chǎn)生一個電勢，即差電勢動勢；當用導(dǎo)線將信號兩個電極連成電路時，負極與極化電壓的公共端共存的電子就會通過電路流到正極，再供給含H2或CH氣體分子形成離子，獲得電流通過。

發(fā)明的關(guān)鍵點

本檢測器工作原理簡單，檢測器精度高、信號穩(wěn)定、反應(yīng)速度快、維護量較小、成本低?？梢詸z測微量氫氣、氧氣、氮氣、有機氣體及部分無機氣等的檢測限可底至0.1ppb。

無需燃燒氣體、助燃氣體，載氣可用氮氣或惰性氣體。為用戶節(jié)約了助燃氣體（高純空氣）和燃燒氣體（高純氫氣）的持續(xù)經(jīng)濟損失，同時避免了工作區(qū)域的安全隱患，解決了國家環(huán)保行業(yè)監(jiān)測難的大難題，同時又填補又一分析行業(yè)的空白。