帶有等離子體發(fā)射檢測器的氣相色譜儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型為一種帶有等離子體發(fā)射檢測器的氣相色譜儀，其特征在于：所述的氣相色譜儀包括依次連接的內(nèi)置純化器、防止氧吸附裝置、六通閥、氧氬分離裝置、等離子體發(fā)射檢測器和數(shù)字電壓輸出裝置；所述的等離子體發(fā)射檢測器包括選擇濾光裝置；被測的載氣從鋼瓶流出，分別經(jīng)過內(nèi)置純化器和防止氧吸附裝置后進(jìn)入六通閥，當(dāng)六通閥切換至進(jìn)樣狀態(tài)時(shí)，載氣攜帶樣品氣體進(jìn)入氧氬分離裝置，當(dāng)樣品氣體完成分離后，各組份分別進(jìn)入等離子體發(fā)射檢測器，經(jīng)選擇濾光裝置進(jìn)行選擇性濾光后，光學(xué)信號轉(zhuǎn)化為電信號，最后經(jīng)數(shù)字電壓輸出裝置將數(shù)字電子信號輸出。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，且成本低廉，操作方便。
【專利說明】帶有等離子體發(fā)射檢測器的氣相色譜儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種氣相色譜儀，特別是公開一種用于高純氣體和電子工業(yè)氣體檢測領(lǐng)域的帶有等離子體發(fā)射檢測器的氣相色譜儀。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場上用于高純氣體和電子工業(yè)氣體的色譜儀，都存在種種缺陷。傳統(tǒng)的氫火焰檢測器雖然靈敏度高，但只能測定碳?xì)浠衔?，在加裝轉(zhuǎn)化爐的情況下可測定一氧化碳和二氧化碳。而熱導(dǎo)檢測器測定無機(jī)組分的靈敏度太低。近幾年，也有一些高靈敏度的儀器出現(xiàn)，如氧化鋯檢測器，氬離子檢測器，靈敏度雖然很高，但因?yàn)榫哂羞x擇性，只能檢測某一種氣體或者和其他分析儀器配合才能完成所有雜質(zhì)組份的測定。還有一種氦離子化檢測器，是一種通用型檢測器，靈敏度也較高，但是必須使用價(jià)格昂貴的氦氣作為載氣，使用成本較高。另外，當(dāng)前氣相色譜儀分析雜質(zhì)含量時(shí)，在現(xiàn)有的條件下只能分析雜質(zhì)含量高于ppm級別以上的樣品，低含量的樣品無法檢測；氧氣和氬氣分離時(shí)需要降低色譜柱箱溫度，甚至于要降到O攝氏度以下，通常用液氮和固體二氧化碳降溫，操作復(fù)雜，浪費(fèi)能源；在測定ppm級別的氧氣時(shí)，通常采用高分子小球或分子篩色譜柱進(jìn)行分離，根據(jù)這兩種擔(dān)體的性質(zhì)，當(dāng)氧氣含量非常低時(shí)，色譜柱會吸附一定量的氧氣含量，從而無法檢測樣品中的低含量的氧氣。且現(xiàn)有儀器的純化裝置和儀器分體，運(yùn)輸很不方便，增加成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，設(shè)計(jì)一種帶有等離子體發(fā)射檢測器的氣相色譜儀，可檢測物質(zhì)含量在PPt級別的雜質(zhì)，解決了現(xiàn)有的色譜柱箱溫度在50-60°C時(shí)氬氣和氧氣分離和氧氣在微量含量時(shí)色譜柱吸氧的問題。
[0004]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種帶有等離子體發(fā)射檢測器的氣相色譜儀，其特征在于:所述的氣相色譜儀包括依次連接的內(nèi)置純化器、防止氧吸附裝置、六通閥、氧氬分離裝置、等離子體發(fā)射檢測器和數(shù)字電壓輸出裝置；所述的等離子體發(fā)射檢測器包括選擇濾光裝置；被測的載氣從鋼瓶流出，分別經(jīng)過內(nèi)置純化器和防止氧吸附裝置后進(jìn)入六通閥，當(dāng)六通閥切換至進(jìn)樣狀態(tài)時(shí)，載氣攜帶樣品氣體進(jìn)入氧氬分離裝置，當(dāng)樣品氣體完成分離后，各組份分別進(jìn)入等離子體發(fā)射檢測器，經(jīng)選擇濾光裝置進(jìn)行選擇性濾光后，光學(xué)信號轉(zhuǎn)化為電信號，最后經(jīng)數(shù)字電壓輸出裝置將數(shù)字電子信號輸出。
[0005]所述的等離子體發(fā)射檢測器為外購件，產(chǎn)自加拿大LDetek公司，所述的等離子體發(fā)射檢測器內(nèi)包括順序安裝的高頻發(fā)生器、石英管、選擇濾光裝置和信號放大器，所述的選擇濾光裝置由濾光片、光電二極管組成；所述的氣相色譜儀的工作機(jī)理主要在該等離子體發(fā)射檢測器中完成，載氣攜帶樣品氣體進(jìn)入等離子體發(fā)射檢測器，經(jīng)過高頻發(fā)生器的作用，樣品氣體形成發(fā)射光譜，再經(jīng)過石英管進(jìn)入濾光片，每種物質(zhì)形成光譜后都有自己的波長，根據(jù)分析的需要選擇不同波長的濾光片，經(jīng)過濾光片的物質(zhì)通過光電二極管把光信號轉(zhuǎn)化為電信號，電信號通過信號放大器直接輸出給數(shù)字電壓輸出裝置。[0006]所述的內(nèi)置純化器也為外購件，產(chǎn)自加拿大LDetek公司，所述的內(nèi)置純化器含有兩個(gè)吸氣床，工作溫度為350°C和200°C，當(dāng)載氣通過第一吸氣床時(shí)，除氫氣外的雜質(zhì)都被吸附干凈，而氫氣被第二吸氣床吸附。
[0007]所述的氧氬分離裝置的長度為2m、口徑為3.2mm,內(nèi)填能夠分離氧氣、氬氣的5A擔(dān)體的不銹鋼材質(zhì)的色譜柱。所述的防止氧吸附裝置長度為2m、口徑為3.2_，填充活性鈍化色譜柱擔(dān)體的不銹鋼材質(zhì)的色譜柱。所述的數(shù)字電壓輸出裝置，包含一電路板，直接輸出數(shù)字電壓信號。
[0008]本實(shí)用新型所采用的高性能等離子體發(fā)射檢測器是一種通用型檢測器，它對無機(jī)和有機(jī)組分都有很高的響應(yīng)，靈敏度比上述任何檢測器都要高出至少2個(gè)數(shù)量級，并且可以使用氮?dú)?、氬氣或者氦氣作為載氣，相對使用成本較低。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型是一種用于分析高純氣體中微量雜質(zhì)分析的氣相色譜儀，可以對含量PPt級微量組份進(jìn)行分析定量，解決了 PPt級微量組份分析和色譜柱箱50攝氏度條件下下氧氬分離的難題，純化器和色譜儀器一體，結(jié)構(gòu)更加簡單，數(shù)字電壓信號直接輸出，無需微電流放大版，且成本低廉，操作方便。
[0010]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點(diǎn)是:
[0011]1、解決了 PPt級別雜質(zhì)氣體含量的檢測；
[0012]2、解決了色譜柱箱在正?？販叵卵鯕夂蜌鍤夥蛛x的難題；
[0013]3、解決了微量氧氣由于色譜柱的吸附而無法檢測的難題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型氣相色譜儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本實(shí)用新型氣相色譜儀工作原理示意圖。
[0016]圖中:1、內(nèi)置純化器；2、防止氧吸附裝置；3、六通閥；4、氧氬分離裝置；5、選擇濾光裝置；6、等離子體發(fā)射檢測器；7、數(shù)字電壓輸出裝置；601、高頻發(fā)生器；602、石英管；603、濾光片；604、光電二極管；605、信號放大器。
【具體實(shí)施方式】
[0017]根據(jù)附圖1和2，本實(shí)用新型一種帶有等離子體發(fā)射檢測器的氣相色譜儀，包括依次連接的內(nèi)置純化器1、防止氧吸附裝置2、六通閥3、氧氬分離裝置4、等離子體發(fā)射檢測器6和數(shù)字電壓輸出裝置7，等離子體發(fā)射檢測器6包括選擇濾光裝置5。
[0018]被測的載氣攜帶樣品氣體從鋼瓶流出，先經(jīng)過內(nèi)置純化器I和防止氧吸附裝置2，有效的去除載氣中雜質(zhì)氣體的含量，然后通入用于氣體進(jìn)樣的六通閥3，當(dāng)六通閥3切換至進(jìn)樣狀態(tài)時(shí)，使微量氧氣能夠迅速通過六通閥3的III號口，進(jìn)入氧氬分離裝置4的氧氬分離柱。當(dāng)樣品氣體完成氧氣和氬氣分離過程后，各組份分別進(jìn)入等離子體發(fā)射檢測器6。
[0019]等離子體發(fā)射檢測器6為外購件，產(chǎn)自加拿大LDetek公司。等離子體發(fā)射檢測器6內(nèi)包括順序安裝的高頻發(fā)生器601、石英管602、選擇濾光裝置和信號放大器605，選擇濾光裝置由濾光片603和光電二極管604組成。氣相色譜儀的工作機(jī)理主要在該等離子體發(fā)射檢測器6中完成，載氣攜帶樣品氣體進(jìn)入等離子體發(fā)射檢測器6后，經(jīng)過高頻發(fā)生器601的作用，樣品氣體形成發(fā)射光譜，再經(jīng)過石英管602進(jìn)入濾光片603。每種物質(zhì)形成光譜后都有自己的波長，根據(jù)分析的需要選擇不同波長的濾光片603，經(jīng)過濾光片603的物質(zhì)通過光電二極管604把光信號轉(zhuǎn)化為電信號，電信號再通過信號放大器605直接輸出給數(shù)字電壓輸出裝置7，從而完成整個(gè)檢測。
[0020]本實(shí)用新型的內(nèi)置純化器I也為外購件，產(chǎn)自加拿大LDetek公司，內(nèi)置純化器I含有兩個(gè)吸氣床，工作溫度為350°C和200°C，當(dāng)載氣通過第一吸氣床時(shí)，除氫氣外的雜質(zhì)都被吸附干凈，而氫氣被第二吸氣床吸附。
[0021]本實(shí)用新型的氧氬分離裝置4的長度為2m、口徑為3.2mm,內(nèi)填能夠分離氧氣、氬氣的5A擔(dān)體的不銹鋼材質(zhì)的色譜柱。防止氧吸附裝置2長度為2m、口徑為3.2mm，填充活性鈍化色譜柱擔(dān)體的不銹鋼材質(zhì)的色譜柱。數(shù)字電壓輸出裝置7，包含一電路板，直接輸出數(shù)字電壓信號。
[0022]本實(shí)用新型可檢測含量在ppt級別的雜質(zhì)氣體，實(shí)現(xiàn)色譜柱箱正常控溫下氧氣和氬氣的分離，純化器和色譜儀一體化，結(jié)構(gòu)更加簡單，直接輸出數(shù)字電壓信號，無需微電流放大版，成本低廉，操作方便。
【權(quán)利要求】
1.一種帶有等離子體發(fā)射檢測器的氣相色譜儀，其特征在于:所述的氣相色譜儀包括依次連接的內(nèi)置純化器、防止氧吸附裝置、六通閥、氧氬分離裝置、等離子體發(fā)射檢測器和數(shù)字電壓輸出裝置；所述的等離子體發(fā)射檢測器包括選擇濾光裝置；被測的載氣從鋼瓶流出，分別經(jīng)過內(nèi)置純化器和防止氧吸附裝置后進(jìn)入六通閥，當(dāng)六通閥切換至進(jìn)樣狀態(tài)時(shí)，載氣攜帶樣品氣體進(jìn)入氧氬分離裝置，當(dāng)樣品氣體完成分離后，各組份分別進(jìn)入等離子體發(fā)射檢測器，經(jīng)選擇濾光裝置進(jìn)行選擇性濾光后，光學(xué)信號轉(zhuǎn)化為電信號，最后經(jīng)數(shù)字電壓輸出裝置將數(shù)字電子信號輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有等離子體發(fā)射檢測器的氣相色譜儀，其特征在于:所述的等離子體發(fā)射檢測器內(nèi)包括順序安裝的高頻發(fā)生器、石英管、選擇濾光裝置和信號放大器，所述的選擇濾光裝置由濾光片、光電二極管組成；所述的氣相色譜儀的工作機(jī)理主要在該等離子體發(fā)射檢測器中完成，載氣攜帶樣品氣體進(jìn)入等離子體發(fā)射檢測器，經(jīng)過高頻發(fā)生器的作用，樣品氣體形成發(fā)射光譜，再經(jīng)過石英管進(jìn)入濾光片，每種物質(zhì)形成光譜后都有自己的波長，根據(jù)分析的需要選擇不同波長的濾光片，經(jīng)過濾光片的物質(zhì)通過光電二極管把光信號轉(zhuǎn)化為電信號，電信號通過信號放大器直接輸出給數(shù)字電壓輸出裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有等離子體發(fā)射檢測器的氣相色譜儀，其特征在于:所述的內(nèi)置純化器含有兩個(gè)吸氣床，工作溫度為350°C和200°C，當(dāng)載氣通過第一吸氣床時(shí)，除氫氣外的雜質(zhì)都被吸附干凈，而氫氣被第二吸氣床吸附。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有等離子體發(fā)射檢測器的氣相色譜儀，其特征在于:所述的氧氬分離裝置的長度為2m、口徑為3.2mm,內(nèi)填能夠分離氧氣、氬氣的5A擔(dān)體的不銹鋼材質(zhì)的色譜柱。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有等離子體發(fā)射檢測器的氣相色譜儀，其特征在于:所述的防止氧吸附裝置長度為2m、口徑為3.2_，填充活性鈍化色譜柱擔(dān)體的不銹鋼材質(zhì)的色譜柱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有等離子體發(fā)射檢測器的氣相色譜儀，其特征在于:所述的數(shù)字電壓輸出裝置包含一電路板，直接輸出數(shù)字電壓信號。
【文檔編號】G01N30/02GK203490201SQ201320516866
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月23日
【發(fā)明者】方華, 李建浩, 莊鴻濤 申請人:上海華愛色譜分析技術(shù)有限公司