加热型pid传感器结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种加热型PID传感器结构。本设计由气体气路、上端盖、采集电极、偏置电极和紫外灯包围成气体电离室，由进气口、排气口和气体气路构成气路结构，弹簧放置于下端盖的内底部，下端盖、灯支架和支撑架固定为一体，紫外灯电极固定于灯支架内，紫外灯上部穿过紫外灯电极，下部与下端盖内的弹簧紧密接触，偏置电极和采集电极对称固定于上端盖中间，铂热电阻夹在上端盖和屏蔽环之间，加热件固定于上端盖上，整体结构通过支撑架固定于机箱内。与传统PID传感器相比，本设计具有提高色谱设备检测准确度的优点；独特的气路、电离室结构提高了检测灵敏度；双环形紫外灯电极的驱动方式，方便生成制造，并能减小对电路部分的干扰。
【专利说明】加热型PID传感器结构
[0001]【技术领域】
[0002]本实用新型涉及气相色谱仪(GC)设备用传感器，特别是涉及一种加热型PID传感器结构。
【背景技术】
[0003]传统紫外光离子化(PID)传感器，其电路部分和电离室结构部分为一体化设计，电路部分的工作温度一般低于85°C，也决定了整个传感器的工作温度，而此结构传感器用于气相色谱仪(GC)项目上时，色谱柱流出的气体温度最高可达150°C，巨大的温度差可能导致部分分子在流出色谱柱的时候出现凝结现象，使检测值偏低。因此，急于设计一种加热型PID传感器结构，来解决普通气相色谱仪(GC)设备紫外光离子化(PID)检测时出现的冷凝问题。
【发明内容】
[0004]鉴于现有技术存在的问题，本实用新型的目的是设计一种加热型PID传感器结构，本设计采用电路部分和电离室结构部分分离设计，使电路部分工作在室温下，电离室结构部分工作在恒定温度150°C，从而使气体电离、采集的温度等于或高于色谱柱温度，解决凝结现象，提高检测准确度。
[0005]本实用新型为实现上述目的所采取的技术方案:一种加热型PID传感器结构，其特征在于:包括弹簧、紫外灯、偏置电极、紫外灯电极、采集电极、加热件、上端盖、屏蔽环、钼热电阻、灯支架、下端盖、支撑架、进气口、排气口和气体气路，其中由气体气路、上端盖、采集电极、偏置电极和紫外灯包围成气体电离室，由进气口、排气口和气体气路构成气路结构，进气口和排气口上螺纹固定有气体接头，弹簧放置于下端盖的内底部，下端盖、灯支架和支撑架固定为一体，两个紫外灯电极平行固定于灯支架内部，并将电极引线引出，紫外灯的上部从两个紫外灯电极中心贯穿，紫外灯的下部进入下端盖，与弹簧紧密接触，偏置电极和采集电极对称固定于上端盖中间内部，并将电极引线引出，钼热电阻夹在上端盖和屏蔽环之间，并固定于上端盖和灯支架之间，加热件固定于上端盖的端面上，其引线引出至电路板控制器，传感器整体结构通过支撑架固定于机箱内。
[0006]本实用新型的有益效果是:与传统紫外光离子化(PID)传感器相比，本设计具有提高色谱(GC)设备的检测准确度的优点；独特的气路、电离室结构提高了检测灵敏度；双环形紫外灯电极的驱动方式，方便生成制造，并能减小对电路部分的干扰。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是本实用新型的主视图；
[0008]图2是图1的左视图；
[0009]图3是图1的仰视图；
[0010]图4是图2的A-A剖视图；[0011]图5是图1的右视图；
[0012]图6是图1的俯视图；
[0013]图7是图2中上端盖的C-C切面图；
[0014]图8是图2中灯支架的D-D切面图。
【具体实施方式】
[0015]以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
[0016]参照图1至图8，加热型PID传感器结构包括弹簧1、紫外灯2、偏置电极3、紫外灯电极4、采集电极5、加热件6、上端盖7、屏蔽环8、钼热电阻9、灯支架10、下端盖11、支撑架12、进气口 13、排气口 14和气体气路15，其中由气体气路15、上端盖7、采集电极5、偏置电极3和紫外灯2包围成气体电离室，由进气口 13、排气口 14和气体气路15构成气路结构，进气口 13和排气口 14上螺纹固定有气体接头(标准件)，弹簧I放置于下端盖11的内底部，弹簧直径和下端盖内径相同，直接放入无需固定，既能实现紧密结合，下端盖11、灯支架10和支撑架12通过四个螺钉固定为一体，两个紫外灯电极4平行固定于灯支架10内部，并将电极引线引出，紫外灯2的上部从两个紫外灯电极4中心贯穿，紫外灯2的下部进入下端盖11，与弹簧I紧密接触，偏置电极3和采集电极5对称固定于上端盖7中间内部，并将电极引线引出，钼热电阻9夹在上端盖7和屏蔽环8之间，并用四个螺钉固定于上端盖7和灯支架10之间，加热件6使用两个螺钉固定于上端盖7的端面上，其引线引出至电路板控制器，传感器整体结构组装好后，使用两个螺钉通过支撑架12固定于气象色谱仪机箱内。
[0017]本实用新型的加热件采用成品化的恒温热敏电阻(PTC)铝壳加热板加热。通过钼热电阻实时采集温度。并通过软件控制加热件电源实现控温，实现工作温度恒定在150°C ±0.5°C。加热件布置于气体电离室结构的上表面最靠近电离室的位置，能更好的对气体电离室内温度进行精确控制。钼热电阻温度传感器布置于电离室内，能准确检测电离室内部的温度。
[0018]本实用新型的主体结构采用耐高温的聚四氟乙烯(陶瓷)材料加工而成,其中气体电离室为气体气路的轴线方向上由两个电极和紫外灯包围而形成的狭长空间，能够避免传统T型气路的扩散时间长，死体积大的缺陷。偏置电极和采集电极布置于空间两侧，使电离室体积尽量的小，极板间距尽量靠近，实现高灵敏度和精确度。通过弹簧将紫外灯和电离室气室之间紧密结合，实现气密性。钼热电阻夹在上端盖和屏蔽环之间，并固定于上端盖和灯支架之间，减小高压干扰。
[0019]本实用新型工作原理:本传感器使用由偏置电极和采集电极组成平行极板方式提供高压电场，紫外光电离后的正离子在电场作用下运动到采集极板，采集到的离子电流通过电路板上的跨阻放大器(TIA)转换成电压信号输出。电路板的专用高压高频信号发生器产生紫外灯所需要的高压高频驱动电压，加载在独创的双环形紫外灯电极上，激发点亮紫外灯。独特的直通式气路结构使传感器对气体通过的干扰降低到最小，并能提供最优的死体积控制。恒温加热件不会因为过热而损坏传感器，反而更方便精确控温。
【权利要求】
1.一种加热型PID传感器结构，其特征在于:包括弹簧(I)、紫外灯(2)、偏置电极(3)、紫外灯电极(4)、采集电极(5)、加热件(6)、上端盖(7)、屏蔽环(8)、钼热电阻(9)、灯支架(10)、下端盖(11)、支撑架(12)、进气口(13)、排气口(14)和气体气路(15)，其中由气体气路(15)、上端盖(7)、采集电极(5)、偏置电极(3)和紫外灯(2)包围成气体电离室，由进气口( 13)、排气口( 14)和气体气路(15)构成气路结构，进气口( 13)和排气口( 14)上螺纹固定有气体接头，弹簧(I)放置于下端盖(11)的内底部，下端盖(11)、灯支架(10)和支撑架(12)固定为一体，两个紫外灯电极(4)平行固定于灯支架(10)内部，并将电极引线引出，紫外灯(2)的上部从两个紫外灯电极(4)中心贯穿，紫外灯(2)的下部进入下端盖(11)，与弹簧(I)紧密接触，偏置电极(3 )和采集电极(5 )对称固定于上端盖(7 )中间内部，并将电极引线引出，钼热电阻(9)夹在上端盖(7)和屏蔽环(8)之间，并固定于上端盖(7)和灯支架(10)之间，加热件(6)固定于上端盖(7)的端面上，其引线引出至电路板控制器，传感器整体结构通过支撑架(12)固定于机箱内。
【文档编号】G01N30/64GK203705413SQ201420078088
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年2月24日 优先权日:2014年2月24日
【发明者】康长胜, 陈秀梅, 王凯, 滕丹杰 申请人:天津七一二通信广播有限公司