一种火焰光度检测器的制作方法

本实用新型属于检测仪器技术领域，具体涉及一种火焰光度检测器，特别涉及一种高灵敏度的火焰光度检测器。

背景技术：

火焰光度检测器(FPD)是气相色谱仪用的一种对含磷、含硫化合物有高选择型、高灵敏度的检测器。其检测的基本原理如下：含磷或硫的化合物在富氢火焰中燃烧时，硫、磷被激发而发射出特征波长的光谱，其中，含硫化合物则以S2分子的形式发射出波长为394nm的特征光、含磷化合物主要是以HPO碎片的形式发射出波长为526nm的光。上述这些光经滤光片滤光后，被安装在火焰光度检测器中的光电倍增管接收，进而将光信号转换成电信号，接着，电信号经放大器放大后由记录系统记录下相应的色谱图。但是，因为火焰在发光室发出的光是360°全方向的光，而光电倍增管只能接受正对着光电倍增管方向射入的光，其他方向的光多数被发光室内壁吸收和泯灭掉，导致光电倍增管接受的光的光强度低，而被光电倍增管接受的光的光强度与被测组份的含量成正比，最终导致火焰光度检测器(FPD)的灵敏度差。

为了解决上述问题，现有技术对火焰光度检测器(FPD)结构进行了诸多改造，如中国专利文献CN103226101A公开了一种高灵敏度火焰光度检测器。该火焰光度检测器通过在燃烧室内燃烧喷嘴的嘴部罩有石英罩，并将石英罩位于火焰位置的形状设置成球状体，接着在石英罩的球状体的相 对光路一侧的内表面或外表面设有反光膜。通过球状体和反光膜将火焰发出的光积聚并尽可能多地射入光路中，进而一定程度上提高了火焰光度检测器的灵敏度。但是，上述技术仅在相对光路一侧的球状体的内表面或外表面设有反光膜，虽然可以将火焰射向反光膜的光反射至光路中，但是火焰射向未与光路相对的球状体的其他侧面的光则不能有效反射至光路中；再者，光可以穿透未设反光膜的石英罩，进而散失到燃烧室中，而且石英罩和靠近光路的燃烧室内壁间存在间隙，导致光从间隙散失到燃烧室中，最后，在光进入光路的方向上仍设置有石英罩，会对光有一定的散射和阻挡作用，造成光损失。上述缺陷均会导致光未充分被光电倍增管接收，进而不能有效提高上述光度检测器的灵敏度。

技术实现要素：

为此，本实用新型所要解决的是火焰光度检测器中火焰发射的光未能被光电倍增管有效接收的缺陷，进而提供一种光电倍增管能有效接收火焰发射的光、检测灵敏度高的火焰光度检测器。

本实用新型所提供的一种火焰光度检测器，包括主壳体、设置于主壳体内部的发光室、以及能接受所述发光室中火焰发射的光的光电倍增管，还包括，

反光装置，设置于所述发光室内，包括本体以及与所述本体连接并向所述本体方向弯曲的反光层，所述反光层环绕火焰围成开口朝向所述光电倍增管的反射区，以使火焰发射的光经所述反光层反射至所述光电倍增管处。

优选地，所述反光层的开口端与所述发光室的内壁相贴合。

优选地，所述反光层为抛物柱层或半圆柱层，火焰位于所述抛物柱层或所述半圆柱层的中轴线上。

优选地，所述抛物柱层或所述半圆柱层的轴向方向与所述发光室的轴向方向一致，且所述抛物柱层或所述半圆柱层的底端与所述发光室的底端相贴合，在所述发光室的底端开设至少一个喷嘴，以使可燃气、助燃气和载气经所述喷嘴进入所述反射区，并通过设置于所述发光室侧壁的点火线圈点燃混合气，使火焰在所述反射区燃烧。

进一步地，还包括分支壳体，包括敞口端、闭口端以及由所述敞口端延伸至所述闭口端的内腔，所述敞口端与所述主壳体密封连接，以使所述内腔连通所述发光室，且所述内腔的内腔口适配所述开口，所述光电倍增管靠近所述闭口端设置于所述内腔中。

进一步地，所述分支壳体与所述主壳体一体成型。

进一步地，两个所述开口端延伸至所述分支壳体的内腔内。

进一步地，所述反光层的轴向高度H不小于所述分支壳体的敞口端的高度h；

进一步地，所述反光层开口端的径向宽度G不小于所述分支壳体的敞口端的宽度g。

进一步地，还包括滤光片，设置于所述分支壳体内腔内且分割所述内腔；

散热片，设置于所述分支壳体外壁且向外延伸；

加热件，内嵌于所述主壳体内且靠近所述发光室，以使燃烧过程中产生的水汽不凝结。

进一步地，所述本体为耐火层，所述反光层镀设于所述耐火层表面。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1)本实用新型实施例所提供的火焰光度检测器，通过在发光室内设置反光装置，且反光装置包括本体以及与所述本体连接并向所述本体方向弯曲的反光层，且所述反光层环绕火焰围成开口朝向所述光电倍增管的反射区，火焰向四周发射的光均经所述反光层反射至所述光电倍增管处，并被光电倍增管接收。上述设置对光线反射彻底，光线可顺利被光电倍增管接收，而不会被阻挡散射掉，最终提高了火焰光度检测器的灵敏度。

2)本实用新型实施例所提供的火焰光度检测器，所述反光层的开口端与所述发光室的内壁相贴合。通过上述设置，使火焰发射的光不会从反光层与发光室的侧内壁间的间隙散射至发光室而造成损失，进而使火焰发射的光被光电倍增管有效接收。

3)本实用新型实施例所提供的火焰光度检测器，将反光层设置成抛物柱层或半圆柱层，火焰位于抛物柱层或半圆柱层的中轴线上，特别是焦点处，使火焰发射的光经反光层反射形成相互平行的反射光，保证反射光方向的一致性，不会出现多次反射，便于反射光集中被光电倍增管接收，同时降低了基线噪声。

4)本实用新型实施例所提供的火焰光度检测器，将反光层的两开口端延伸至分支壳体的内腔内，使火焰发射的光直接进入分支壳体内腔内而被光电倍增管接收，避免光的损失。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方 案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型中所述的火焰光度检测器的侧向剖视图。

图2为本实用新型中所述火焰光度检测器的俯向剖视图。

附图标记：

1-反光层；2-发光室；3-点火线圈；4-主壳体；5-分支壳体；6-滤光片；7-光电倍增管；8-散热片；9-加热件；10-喷嘴；11-助燃气进口；12-可燃气进口；13-载气进口；14-反射区。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实用新型提供了一种火焰光度检测器，如图1和图2所示，包括主壳体4、设置于主壳体4内部的发光室2、以及能接受发光室2中火焰发射的光的光电倍增管7，还包括反光装置，设置于发光室2内，包括本体以及与本体连接并向本体方向弯曲的反光层1，反光层环绕火焰围成开口朝向光电倍增管7的反射区14，以使火焰发射的光经反光层1反射至光电倍增管7处。在本实施方式中，本体为耐火层，反光层1镀设于耐火层表面，耐火层可为石英层，反光层可为Ag层，反光层为抛物柱层；在另一实施方式中，耐火层可为不锈钢层，反光层为半圆柱层。

上述火焰光度检测器中，通过在发光室2内设置反光装置，且反光装置包括本体以及与所述本体连接并向所述本体方向弯曲的反光层1，且所述反光层环绕火焰围成开口朝向所述光电倍增管7的反射区14，火焰向四周发射的光均经所述反光层1反射至光电倍增管处，并被光电倍增管7接收。上述设置对光线反射彻底，光线可顺利被光电倍增管7接收，而不会被阻挡散射掉，最终提高了火焰光度检测器的灵敏度。

在上述技术方案的基础上，反光层1的开口端与发光室2的内壁相贴合。通过上述设置，使火焰发射的光不会从反光层1与发光室2的侧内壁间的间隙散射至发光室2而造成损失，进而使火焰发射的光被光电倍增管7有效接收。

进一步地，将使火焰位于所述抛物柱层或所述半圆柱层的中轴线上，优选为在焦点处，使火焰发射的光经反光层1反射形成相互平行的反射光，不会出现多次反射，保证反射光方向的一致性，便于反射光集中被光电倍增管接收，同时降低了基线噪声。

在上述技术方案的基础上，抛物柱层或半圆柱层的轴向方向与发光室2的轴向方向一致，且抛物柱层或半圆柱层的底端与发光室2的底端相贴合，在发光室2的底端开设至少一个喷嘴10，以使可燃气、助燃气和载气经喷嘴10进入反射区14，并通过设置于发光室2侧壁的点火线圈3点燃混合气，使火焰在反射区14燃烧。

进一步地，还包括助燃气进口11、可燃气进口12以及载气进口13，助燃气进口11与发光室2连通，可燃气进口12以及载气进口13均与喷嘴10连通。

在上述技术方案的基础上，还包括分支壳体5，包括敞口端、闭口端以及由敞口端延伸至闭口端的内腔，敞口端与主壳体4密封连接，以使内腔连通发光室2，且内腔的内腔口适配开口，光电倍增管7靠近闭口端设置于内腔中。

进一步地，分支壳体5与主壳体4一体成型。

优选地，两个开口端延伸至分支壳体5的内腔内，使火焰发射的光直 接进入分支壳体内腔内而被光电倍增管接收，避免光的损失。

进一步地，反光层1的轴向高度H不小于分支壳体5的敞口端的高度h，在本实施方式中，反光层1的轴向高度H与分支壳体5的敞口端的高度一致，反光层1的径向宽度G与分支壳体5的敞口端的宽度g一致。

在上述技术方案的基础上，还包括滤光片6，设置于分支壳体5内腔内且分割内腔；

散热片8，设置于分支壳体5外壁且向外延伸；

加热件9，内嵌于主壳体4内且靠近发光室2，以使燃烧过程中产生的水汽不凝结。

进一步地，反光装置可通过现有技术中的连接方式固定于发光室2内，如卡箍固定或套螺母固定等，在此不再赘述。

常规火焰光度检测器对P的检出限为10-12g/s或对S的检出限为10-11g/s，采用中国专利文献CN103226101A中火焰光度检测器和本实用新型实施例中的火焰光度检测器进行对比，采用相同的测试条件，对甲硫醇进行检测，并利用西南化工研究院所生产的WDL-94微量硫分析仪，搭配5ml定量管，前者对甲硫醇检出限为0.02ppm，基线噪声较大，后者对甲硫醇检出限为0.01ppm，基线噪声低。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。