本發(fā)明涉及一種用于氫火焰離子化檢測器的點(diǎn)火控制裝置及其控制方法。

背景技術(shù)：

氫火焰離子化檢測器是一種通用型的氣相色譜儀器，由于其具有靈敏度高、線性范圍寬、對絕大多數(shù)有機(jī)化合物均有響應(yīng)等特點(diǎn)，因此常用被用于有機(jī)污染物樣品的檢測。該檢測器以氫氣和空氣燃燒生成的火焰為能源，當(dāng)有機(jī)化合物進(jìn)入以氫氣和氧氣燃燒的火焰，在高溫下產(chǎn)生化學(xué)電離，電離產(chǎn)生比基流高幾個數(shù)量級的離子，在高壓電場的定向作用下，形成離子流，微弱的離子流(10^-12～10^-8A)經(jīng)過高阻放大，成為與進(jìn)入火焰的有機(jī)化合物量成正比的電信號，根據(jù)信號的大小對有機(jī)物進(jìn)行定量分析。

為保證持續(xù)穩(wěn)定的信號存在，檢測器中需要持續(xù)供應(yīng)氫氣和空氣，并保證火焰持續(xù)燃燒。氫氣和空氣的燃燒，生成水蒸氣，并放出大量的熱(火焰外沿溫度約1430℃)。被檢測物質(zhì)(有機(jī)化合物)在火焰的燃燒下生成二氧化碳和水蒸氣，并放出大量的熱。檢測器和待分析的樣品在儀器使用過程中，會產(chǎn)生一個高溫、高濕的環(huán)境。

氫火焰離子化檢測器在工作前，需要使用點(diǎn)火器，在一定的氫氣流量和空氣流量條件下，將氫氣點(diǎn)燃，維持穩(wěn)定的氫氣火焰。

目前使用的點(diǎn)火器技術(shù)主要有：

(1)手動式點(diǎn)火器：使用外置點(diǎn)火器進(jìn)行點(diǎn)火，但該點(diǎn)火器無法實現(xiàn)開機(jī)自動運(yùn)行，必須人工手動點(diǎn)火，很難使用到在線檢測儀器中；

(2)內(nèi)置式點(diǎn)火器：將點(diǎn)火器內(nèi)置到氫火焰離子化檢測器中，在具有一定阻值的電熱絲上增加電壓，通過電路控制電壓的輸出，將電熱絲加熱至一定的溫度，從而將氫氣點(diǎn)燃；

內(nèi)置式點(diǎn)火器點(diǎn)火器一般處于氫氣和空氣的混合口處或排氣口處，但檢測器排出口中含有大量的水蒸氣，且氫氣和空氣燃燒放出大量的熱，點(diǎn)火器長期處于高水蒸氣和高溫環(huán)境下，很容易發(fā)生氧化，嚴(yán)重影響了點(diǎn)火器的使用壽命。即使點(diǎn)火器沒有工作，也會被氧化。

當(dāng)前市面上的點(diǎn)火器使用方式主要包括：

(1)直接點(diǎn)火器點(diǎn)火：通過使用不銹鋼、鉑絲等材質(zhì)作為點(diǎn)火器點(diǎn)火，但不銹鋼長期在高溫高濕環(huán)境下，會出現(xiàn)老化，容易燒斷；鉑絲提高了點(diǎn)火器的抗氧化強(qiáng)度，但鉑絲為貴金屬，成本較高，且鉑絲較軟，安裝維護(hù)困難。

(2)分體式點(diǎn)火器：將點(diǎn)火器作為一個單獨(dú)的模塊放置到檢測器的前部，燃燒生成的水汽從兩個連接器的中間排出；但該裝置和方法由于分體式點(diǎn)火器距離氫氣和空氣混合區(qū)域較遠(yuǎn)，點(diǎn)火時間較長，著火較為困難；且分體式檢測器無法應(yīng)用于污染源等需要高溫伴熱的分析工況中。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種結(jié)構(gòu)簡單，可有效延長火器使用壽命，點(diǎn)火穩(wěn)定性的用于氫火焰離子化檢測器的點(diǎn)火控制裝置及其控制方法。

用于氫火焰離子化檢測器的點(diǎn)火控制裝置，檢測器固定基座、殼體、極化極、收集極、點(diǎn)火頭、極化極控制電路，點(diǎn)火器高壓控制電路；所述極化極、收集極、點(diǎn)火頭均設(shè)置在殼體內(nèi)，所述極化極、收集極設(shè)置在同一軸線，極化極與收集極之間具有空余空間，檢測器固定基座設(shè)置在殼體下端，極化極設(shè)置在檢測器固定基座，殼體上方設(shè)有出口，極化極控制電路連接給極化極位其提供高壓，點(diǎn)火器高壓控制電路連接點(diǎn)火頭為點(diǎn)火頭提供高壓；

進(jìn)一步說，所述點(diǎn)火頭與極化極之間可形成電弧放電；所述點(diǎn)火頭與極化極頂面垂直高度為±1cm范圍以內(nèi)，所述點(diǎn)火頭直徑最小于極化極的直徑。

進(jìn)一步說，所述點(diǎn)火頭與極化極位于同一水平線。

進(jìn)一步說，所述殼體外具有保溫層。

進(jìn)一步說，還包括溫度傳感器和單片機(jī)，所述點(diǎn)火器高壓控制電路、溫度傳感器分別連接單片機(jī)，當(dāng)溫度傳感器檢測到溫度值大于設(shè)定參數(shù)時，點(diǎn)火器高壓控制電路停止為點(diǎn)火頭提供點(diǎn)火高壓。

進(jìn)一步說，所述出口外接傳導(dǎo)管。

進(jìn)一步說，所述點(diǎn)火器高壓控制電路包括三極管、二極管、變壓器、電阻、電容；所述三極管、電阻、變壓器組成振蕩器，三極管集電極與電源正極連接，發(fā)射極與變壓器的輸入端連接；接通電源開關(guān)，三極管產(chǎn)生振蕩，在振蕩器上感應(yīng)出較高的電壓；經(jīng)二極管半波整流后向電容器充電，同時感應(yīng)出更高的電脈沖。

用于氫火焰離子化檢測器的點(diǎn)火控制裝置的控制方法，包括如下步驟：首先極化極處于關(guān)閉狀態(tài)；溫度傳感器實時檢測器溫度；當(dāng)溫度傳感器檢測到溫度值小于設(shè)定參數(shù)時，點(diǎn)火器高壓控制電路為點(diǎn)火頭提供點(diǎn)火高壓；當(dāng)溫度傳感器檢測火焰溫度大于設(shè)定參數(shù)時，判斷點(diǎn)火成功，當(dāng)點(diǎn)火成功后，點(diǎn)火器高壓控制電路關(guān)閉；極化極開啟；當(dāng)單片機(jī)控制的點(diǎn)火器高壓控制電路脈沖式點(diǎn)火達(dá)到設(shè)定 次數(shù)，而溫度傳感器檢測到溫度值任然小于設(shè)定參數(shù)時，單片機(jī)判斷點(diǎn)火失敗時，關(guān)閉極化極控制電路和點(diǎn)火器高壓控制電路，單片機(jī)輸出報警信號。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果：該裝置采用一體式結(jié)構(gòu)設(shè)計，可實現(xiàn)自動點(diǎn)火，點(diǎn)火器位置在極化極頂面一定范圍內(nèi)，有效的避開了氫氣和空氣燃燒，樣品氣體燃燒產(chǎn)生和高溫和高水汽環(huán)境，提高了點(diǎn)火器的使用壽命。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明所述實施例的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是本發(fā)明實施例所述點(diǎn)火器高壓控制電路的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖并通過實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實施例是對本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實施例。

實施例1。

如圖1至圖2所示，本實施例所述用于氫火焰離子化檢測器的點(diǎn)火控制裝置，檢測器固定基座1、殼體2、極化極3、收集極4、點(diǎn)火頭5、極化極控制電路6，點(diǎn)火器高壓控制電路7；所述極化極3、收集極4、點(diǎn)火頭5均設(shè)置在殼體2內(nèi)，所述極化極3、收集極4設(shè)置在同一軸線，極化極3與收集極4之間具有空余空間，檢測器固定基座1設(shè)置在殼體2下端，極化極3設(shè)置在檢測器固定基座1，殼體2上方設(shè)有出口，極化極控制電路6連接給極化極3位其提供高壓，點(diǎn)火器高壓控制電路7連接點(diǎn)火頭5為點(diǎn)火頭5提供高壓；所述點(diǎn)火頭5與極化極3之間可形成電弧放電；所述點(diǎn)火頭5與極化極3頂面垂直高度為±1cm范圍以內(nèi)，所述點(diǎn)火頭5直徑最小于極化極3的直徑。

本實施例所述點(diǎn)火頭5與極化極3位于同一水平線。

本實施例所述所述殼體2外具有保溫層0。

本實施例所述還包括溫度傳感器8和單片機(jī)9，所述點(diǎn)火器高壓控制電路7、 溫度傳感器8分別連接單片機(jī)9，當(dāng)溫度傳感器8檢測到溫度值大于設(shè)定參數(shù)時，點(diǎn)火器高壓控制電路7停止為點(diǎn)火頭5提供點(diǎn)火高壓。

本實施例所述殼體2上方的出口外接傳導(dǎo)管10。

本實施例所述所述點(diǎn)火器高壓控制電路7包括三極管71、二極管72、變壓器73、電阻74、電容75；所述三極管71、電阻74、變壓器73組成振蕩器，三極管71集電極與電源正極連接，發(fā)射極與變壓器73的輸入端連接；接通電源開關(guān)，三極管71產(chǎn)生振蕩，在振蕩器上感應(yīng)出較高的電壓；經(jīng)二極管72半波整流后向電容75器充電，同時感應(yīng)出更高的電脈沖進(jìn)行點(diǎn)火。

本實施例所述用于氫火焰離子化檢測器的點(diǎn)火控制裝置的控制方法，：包括如下步驟：首先極化極3處于關(guān)閉狀態(tài)；溫度傳感器8實時檢測器溫度；當(dāng)溫度傳感器8檢測到溫度值小于設(shè)定參數(shù)時，點(diǎn)火器高壓控制電路7為點(diǎn)火頭5提供點(diǎn)火高壓；當(dāng)溫度傳感器8檢測火焰溫度大于設(shè)定參數(shù)時，判斷點(diǎn)火成功，當(dāng)點(diǎn)火成功后，點(diǎn)火器高壓控制電路7關(guān)閉；極化極3開啟；當(dāng)單片機(jī)9控制的點(diǎn)火器高壓控制電路7脈沖式點(diǎn)火達(dá)到設(shè)定次數(shù)，而溫度傳感器8檢測到溫度值任然小于設(shè)定參數(shù)時，單片機(jī)9判斷點(diǎn)火失敗時，關(guān)閉極化極控制電路6和點(diǎn)火器高壓控制電路7，單片機(jī)9輸出報警信號。

本說明書中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對本發(fā)明所作的舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明說明書的內(nèi)容或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。