Пламенно-ионизационный детектор

(22) Заявлено 17.09.76 (21)2401652/18 1) М. Кл. С,01 И рисоединением заявки Ю Гасударственный квинтет Саветв Министрав СССР аа делам иеааретений и аткретий. Машб ан и Специальное конструкторское бюро по автоматике, нефтепереработке и нефтехимии 71) Заявитель ПЛАМЕННО-ИОНИЗАЦИОННИЙ ДЕТЕ тановлепло гоключен ламеннои может.вающей,омышленетект 25 конт(б 1) Дополнительное к авт Изобретение относится к газлизу, а именно к конструкциямионизационных детекторов ( ПИД)применяться в /нефтеперерабатнефтехимической и химической ности.Известен ПИД, содержащий корпус, в котором расположено сопло водородного пламени и спираль зажигания в зоне расположения сопла 111, Принцип работы ПИД заключается в обнаружении ионов анализируемого вещества, образующихся и результате термической ионизация при сгорании в водород- ном пламени молекул органических веществ, вымываемых из хроматографической колонки. 1 Эти детекторы ненадежны из-за частичного засорения сопла, Указанные недостатки приводят к потере работоспособности ПИД и утечке водорода что является источником взрывоопасности хроматографа. 2Известен также ПИД, содержащий корпус, в котором выполнено отверстие для выхода газов в атмосферу, и входные штуцера, -связанные газовыми линиями с источником сщртого воздуха, водорода и выходом хрома тографической колонки, 3 корпусе усна спираль зажигания, электроды, соредки и индикатор контроляпламени, вный в узел блокировки подачи водорода 21Индикатор контроля пламени указанного ПИД представляет собой термопару, выполненную заодно . со спиралью зажигания.Инерционность показаний термопары при появлении и срыве пламени объясняется ма-, лой мощностью водородного пламени детектора, по сравнению с мощностью нагревательного кожуха, поддерживающего постоянную температуру внутри детектора. В результате появление или срыв пламени очень медленно изменяют температуру в зоне расположения термопары. Поэтому при работе известного ПИД, несмотря на наличие в нем индикатора контроля пламени, срыв пламени по указанЙым выше причинам) может пройти незамеченным и вызвать утечку водорода из детектора.Целью изобретения является повышение надежна:ти и стабильности работы д ораЭта цель достигается тем, что индикаторроля пламени выполнен в виде влагомера размещенного в патрубке против отверстиявдля выхода газов, причем выход влагомераподключен к управляющему клапану, установленному в линии подачи водорода к соплу,Конструкция ПИД изображена на чертеже,Корпус, состоящий иэ основания 1, крышки 2 и патрубка 3; заключен в нагревательный кожух 4. В основании 1 расположенывходной штуцер 5, связанный с источником 106 сжатого воздуха, входной штуцер 7, свя-,занный с источником 8 водорода, и входнойштуцер 9, связанный с выходом хроматографической колонки (на чертеже не показана)В основании 1 установлено сопло 10 и15алектрод 11. Над соплом 10 расположенаспираль зажигания 12, в цепь которой вклю-.чен нормально разомкнутый контакт 13пневмоалектропреобразователя 14. На крышке 2 смонтирован сетчатый электрод 15, ка 20торый вместе с алектродом 11 включаютв измерительную электрическую схему, ПИДснабжен индикатором контроля пламени,представляющим собой влагомер 16. В патрубке 3 размещен и укреплен одним концом в 25крышке 2 чувствительный элемент 17 (специально обработанный человеческий волос,животная пленка и т. д.) влагомера 16, Влагомер 16 также содержит: закрепленную внеподвижной опоре 18 пружину растяжения19, связанную со свободным концом чувствительного элемента 17 и с заслонкой 20,пневматические сопла 21 и 22; связанныечерез дроссели 23 и 24 с источником 6сжатого воздуха, с которым соединен также алемент сравнения 25, положительнаяи отрицательная камеры которого подключенысоответственно к выходам дросселей 23 и24, и пневматический индикатор 26, установленный на выходе элемента сравнения 25,Выход алемента сравнения 26, являющийсявыходом влагомера 16 через нормальнозамкнутый пневмоконтакг 27 связан суправляющей камерой клапана 28, установленного в линии подачи водорода в сопло 10,Управляющие камеры клапана 28 и пневмоэлектропреобраэователя 14 через нормальноразомкнутые соответствующие пневмсконтакты 29 и 30 связаны с источником 6 сжатого воздуха,Управляющие входы пневмоконтактов 27,29, и 30 связаны с источником Р командного сигнала.Работа устройства происходит следующимобразом,При кратковременной подаче команды РпнеЪмоконтакты 27,29 и. 30 переключаются,в результате чего клапан 28 открывает подачу водорода иа сопло 10 няевмоэлектроареобЮразователь 14 замыкает элекгроконтакт 13,4включающий питание (6 вольт) на спираль зажигания 12.Сгорание водорода, вытекающего из сопла 10, вызывает образование воды, которая увлажняет отходящие через патрубок 3 газы (газ-носитель анализируемый газ и воздух). При этом чувствительный элемент 17 под действием увлажнения удлиняется и ослабляет натяг пружины 19. В результате заслонка 20 перемещается, открывая сопло 22 и закрывая сопло 21, что приводит к повышению давления в положительной и уменьшению в отрицательной камерах алемента сравнения 25. В результате на выходе алемента сравнения 25 появляется единичный, сигнал, фиксируемый пневматическим индикатором 26. При отключении командыР, пневмоконтакты 27,29 и 30 возвращаются в исходное состояние, при котором единичный сигнал с выхода алемента сравнения 25 через пневмоконтакт 27 поступает в управляющие камеры клапана 28, а алектроконтакт 13 замыкается. В результате в сопло 10 продолжает поступать водород, поддерживающий пламя, а питание спирали зажигания 12 выключается.При изменении количества анализируемого вещества, поступающего через штуцер 9 к соплу 10, изменяется количество ионов, образующихся под действием пламени и на 1 сетчатом электроде 15 изменяется алектрический потенциал, являющийся выходным сигналом ПИД.При срыве пламени в патрубок 3 начинает поступать сухой нагретый газ, осушаюший чувствительный алемент 17, который укорачивается и с помощью заслонки 20 закры вает сопло 22 и открывает сопло 21. При этом на выходе элемента сравнения 25 появляется "нулевой сигнал фиксируемый индикатором 26 и клапан 28 закрывает додачу водорода в сопло 10, предотврашая тем самым утечку водорода в атмосферу.Размещение чувствительного алемента индикатора контроля пламени, выполненного в виде влагомера, в отверстии выхода газов и соединение выхода индикатора контроля пламени с клапаном подачи водорода позволяет повысить надежность работы ПИД,Это связано с тем, что в предлагаемом ПИД для индикации наличия пламени исполь зован принцип измерения образующейся при сгорании водорода влажности отходящих газов. При этом индикация наличия пламени не зависит от тепловой инерции, как это имеет мест кввестном устройстве, поэтому инерционность индикатора наличияпламени предлагаемого ПИД невелика.587384 4надежности и стабильности работы детектра, индикатор контроля пламени выполненв виде влагомера, расположенного в пагрубке против отверстия 1 выхода газов, причемвыход влагомера подключен к управляюшемуклапану, установленному в линии подачи водорода к соплу.Источники информации, принятые во вни 1мание при акспергизе1. Бражников В. В. Дифференциальныедетекторы для газовой хроматографии, М.,1974, с. 88.2, Патент США М 3943766,кл. 73-341 1976.3 Гб тавитель Л. ЖарковаТехред М, Левицкая Коррек Редактор О. Иванов Тйражарственноо делам иосква, Жз 125733 ЦНИИПИ 1111 Подписное о комитета Совета Министр обретений и открытий б, Раушская наб., д, 4/5 СССР 13035, М агент, г. Ужгород, ул. Проекты Филиал П ф ормула изобретения Пламенно-нонизацнонный детектор для газового хромагографа, содержащий корпус, и котором выполнено отверстие для выхода газов в атмосферу, и входные штуцера, связанные газовымн линиями с источниками сжатого воздуха, водорода и выходом хроматографической колонки, установленные внутри корпуса спираль поджига пламениалектроды, сопло горелки и индикатор контроля пламени в горелке, включенный в узел блокировки подачи водорода, о т л и ч а юш и й с я тем, что, с целью повышения 11