带有等离子体发射检测器的气相色谱仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型为一种带有等离子体发射检测器的气相色谱仪，其特征在于：所述的气相色谱仪包括依次连接的内置纯化器、防止氧吸附装置、六通阀、氧氩分离装置、等离子体发射检测器和数字电压输出装置；所述的等离子体发射检测器包括选择滤光装置；被测的载气从钢瓶流出，分别经过内置纯化器和防止氧吸附装置后进入六通阀，当六通阀切换至进样状态时，载气携带样品气体进入氧氩分离装置，当样品气体完成分离后，各组份分别进入等离子体发射检测器，经选择滤光装置进行选择性滤光后，光学信号转化为电信号，最后经数字电压输出装置将数字电子信号输出。本实用新型结构简单，且成本低廉，操作方便。
【专利说明】带有等离子体发射检测器的气相色谱仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种气相色谱仪，特别是公开一种用于高纯气体和电子工业气体检测领域的带有等离子体发射检测器的气相色谱仪。
【背景技术】
[0002]目前市场上用于高纯气体和电子工业气体的色谱仪，都存在种种缺陷。传统的氢火焰检测器虽然灵敏度高，但只能测定碳氢化合物，在加装转化炉的情况下可测定一氧化碳和二氧化碳。而热导检测器测定无机组分的灵敏度太低。近几年，也有一些高灵敏度的仪器出现，如氧化锆检测器，氩离子检测器，灵敏度虽然很高，但因为具有选择性，只能检测某一种气体或者和其他分析仪器配合才能完成所有杂质组份的测定。还有一种氦离子化检测器，是一种通用型检测器，灵敏度也较高，但是必须使用价格昂贵的氦气作为载气，使用成本较高。另外，当前气相色谱仪分析杂质含量时，在现有的条件下只能分析杂质含量高于ppm级别以上的样品，低含量的样品无法检测；氧气和氩气分离时需要降低色谱柱箱温度，甚至于要降到O摄氏度以下，通常用液氮和固体二氧化碳降温，操作复杂，浪费能源；在测定ppm级别的氧气时，通常采用高分子小球或分子筛色谱柱进行分离，根据这两种担体的性质，当氧气含量非常低时，色谱柱会吸附一定量的氧气含量，从而无法检测样品中的低含量的氧气。且现有仪器的纯化装置和仪器分体，运输很不方便，增加成本。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是解决现有技术的缺陷，设计一种带有等离子体发射检测器的气相色谱仪，可检测物质含量在PPt级别的杂质，解决了现有的色谱柱箱温度在50-60°C时氩气和氧气分离和氧气在微量含量时色谱柱吸氧的问题。
[0004]本实用新型是这样实现的:一种带有等离子体发射检测器的气相色谱仪，其特征在于:所述的气相色谱仪包括依次连接的内置纯化器、防止氧吸附装置、六通阀、氧氩分离装置、等离子体发射检测器和数字电压输出装置；所述的等离子体发射检测器包括选择滤光装置；被测的载气从钢瓶流出，分别经过内置纯化器和防止氧吸附装置后进入六通阀，当六通阀切换至进样状态时，载气携带样品气体进入氧氩分离装置，当样品气体完成分离后，各组份分别进入等离子体发射检测器，经选择滤光装置进行选择性滤光后，光学信号转化为电信号，最后经数字电压输出装置将数字电子信号输出。
[0005]所述的等离子体发射检测器为外购件，产自加拿大LDetek公司，所述的等离子体发射检测器内包括顺序安装的高频发生器、石英管、选择滤光装置和信号放大器，所述的选择滤光装置由滤光片、光电二极管组成；所述的气相色谱仪的工作机理主要在该等离子体发射检测器中完成，载气携带样品气体进入等离子体发射检测器，经过高频发生器的作用，样品气体形成发射光谱，再经过石英管进入滤光片，每种物质形成光谱后都有自己的波长，根据分析的需要选择不同波长的滤光片，经过滤光片的物质通过光电二极管把光信号转化为电信号，电信号通过信号放大器直接输出给数字电压输出装置。[0006]所述的内置纯化器也为外购件，产自加拿大LDetek公司，所述的内置纯化器含有两个吸气床，工作温度为350°C和200°C，当载气通过第一吸气床时，除氢气外的杂质都被吸附干净，而氢气被第二吸气床吸附。
[0007]所述的氧氩分离装置的长度为2m、口径为3.2mm,内填能够分离氧气、氩气的5A担体的不锈钢材质的色谱柱。所述的防止氧吸附装置长度为2m、口径为3.2_，填充活性钝化色谱柱担体的不锈钢材质的色谱柱。所述的数字电压输出装置，包含一电路板，直接输出数字电压信号。
[0008]本实用新型所采用的高性能等离子体发射检测器是一种通用型检测器，它对无机和有机组分都有很高的响应，灵敏度比上述任何检测器都要高出至少2个数量级，并且可以使用氮气、氩气或者氦气作为载气，相对使用成本较低。
[0009]本实用新型的有益效果是:本实用新型是一种用于分析高纯气体中微量杂质分析的气相色谱仪，可以对含量PPt级微量组份进行分析定量，解决了 PPt级微量组份分析和色谱柱箱50摄氏度条件下下氧氩分离的难题，纯化器和色谱仪器一体，结构更加简单，数字电压信号直接输出，无需微电流放大版，且成本低廉，操作方便。
[0010]本实用新型与现有技术相比所具有的优点是:
[0011]1、解决了 PPt级别杂质气体含量的检测；
[0012]2、解决了色谱柱箱在正常控温下氧气和氩气分离的难题；
[0013]3、解决了微量氧气由于色谱柱的吸附而无法检测的难题。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型气相色谱仪的结构示意图。
[0015]图2是本实用新型气相色谱仪工作原理示意图。
[0016]图中:1、内置纯化器；2、防止氧吸附装置；3、六通阀；4、氧氩分离装置；5、选择滤光装置；6、等离子体发射检测器；7、数字电压输出装置；601、高频发生器；602、石英管；603、滤光片；604、光电二极管；605、信号放大器。
【具体实施方式】
[0017]根据附图1和2，本实用新型一种带有等离子体发射检测器的气相色谱仪，包括依次连接的内置纯化器1、防止氧吸附装置2、六通阀3、氧氩分离装置4、等离子体发射检测器6和数字电压输出装置7，等离子体发射检测器6包括选择滤光装置5。
[0018]被测的载气携带样品气体从钢瓶流出，先经过内置纯化器I和防止氧吸附装置2，有效的去除载气中杂质气体的含量，然后通入用于气体进样的六通阀3，当六通阀3切换至进样状态时，使微量氧气能够迅速通过六通阀3的III号口，进入氧氩分离装置4的氧氩分离柱。当样品气体完成氧气和氩气分离过程后，各组份分别进入等离子体发射检测器6。
[0019]等离子体发射检测器6为外购件，产自加拿大LDetek公司。等离子体发射检测器6内包括顺序安装的高频发生器601、石英管602、选择滤光装置和信号放大器605，选择滤光装置由滤光片603和光电二极管604组成。气相色谱仪的工作机理主要在该等离子体发射检测器6中完成，载气携带样品气体进入等离子体发射检测器6后，经过高频发生器601的作用，样品气体形成发射光谱，再经过石英管602进入滤光片603。每种物质形成光谱后都有自己的波长，根据分析的需要选择不同波长的滤光片603，经过滤光片603的物质通过光电二极管604把光信号转化为电信号，电信号再通过信号放大器605直接输出给数字电压输出装置7，从而完成整个检测。
[0020]本实用新型的内置纯化器I也为外购件，产自加拿大LDetek公司，内置纯化器I含有两个吸气床，工作温度为350°C和200°C，当载气通过第一吸气床时，除氢气外的杂质都被吸附干净，而氢气被第二吸气床吸附。
[0021]本实用新型的氧氩分离装置4的长度为2m、口径为3.2mm,内填能够分离氧气、氩气的5A担体的不锈钢材质的色谱柱。防止氧吸附装置2长度为2m、口径为3.2mm，填充活性钝化色谱柱担体的不锈钢材质的色谱柱。数字电压输出装置7，包含一电路板，直接输出数字电压信号。
[0022]本实用新型可检测含量在ppt级别的杂质气体，实现色谱柱箱正常控温下氧气和氩气的分离，纯化器和色谱仪一体化，结构更加简单，直接输出数字电压信号，无需微电流放大版，成本低廉，操作方便。
【权利要求】
1.一种带有等离子体发射检测器的气相色谱仪，其特征在于:所述的气相色谱仪包括依次连接的内置纯化器、防止氧吸附装置、六通阀、氧氩分离装置、等离子体发射检测器和数字电压输出装置；所述的等离子体发射检测器包括选择滤光装置；被测的载气从钢瓶流出，分别经过内置纯化器和防止氧吸附装置后进入六通阀，当六通阀切换至进样状态时，载气携带样品气体进入氧氩分离装置，当样品气体完成分离后，各组份分别进入等离子体发射检测器，经选择滤光装置进行选择性滤光后，光学信号转化为电信号，最后经数字电压输出装置将数字电子信号输出。
2.根据权利要求1所述的带有等离子体发射检测器的气相色谱仪，其特征在于:所述的等离子体发射检测器内包括顺序安装的高频发生器、石英管、选择滤光装置和信号放大器，所述的选择滤光装置由滤光片、光电二极管组成；所述的气相色谱仪的工作机理主要在该等离子体发射检测器中完成，载气携带样品气体进入等离子体发射检测器，经过高频发生器的作用，样品气体形成发射光谱，再经过石英管进入滤光片，每种物质形成光谱后都有自己的波长，根据分析的需要选择不同波长的滤光片，经过滤光片的物质通过光电二极管把光信号转化为电信号，电信号通过信号放大器直接输出给数字电压输出装置。
3.根据权利要求1所述的带有等离子体发射检测器的气相色谱仪，其特征在于:所述的内置纯化器含有两个吸气床，工作温度为350°C和200°C，当载气通过第一吸气床时，除氢气外的杂质都被吸附干净，而氢气被第二吸气床吸附。
4.根据权利要求1所述的带有等离子体发射检测器的气相色谱仪，其特征在于:所述的氧氩分离装置的长度为2m、口径为3.2mm,内填能够分离氧气、氩气的5A担体的不锈钢材质的色谱柱。
5.根据权利要求1所述的带有等离子体发射检测器的气相色谱仪，其特征在于:所述的防止氧吸附装置长度为2m、口径为3.2_，填充活性钝化色谱柱担体的不锈钢材质的色谱柱。
6.根据权利要求1所述的带有等离子体发射检测器的气相色谱仪，其特征在于:所述的数字电压输出装置包含一电路板，直接输出数字电压信号。
【文档编号】G01N30/02GK203490201SQ201320516866
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年8月23日 优先权日:2013年8月23日
【发明者】方华, 李建浩, 庄鸿涛 申请人:上海华爱色谱分析技术有限公司