[实用新型]矿井专用气相色谱仪

说明书

本实用新型涉及一种检测仪器领域中，气相色谱仪范围的新机型——矿井专用气相色谱仪。

气相色谱法是一种新型分离分析技术。因其具有分离效率高、分析速度快、分析精度高、定量准确可靠等特点，因而被广泛用于解决石油及石油化学、化工、有机合成、医药、卫生、食品、农药、冶金、矿井等工业生产、科研和生产控制方面的分析问题。

目前，石油化学、化工、有机合成、医药、卫生、食品、农药、冶金、矿井等部门，检验产品质量所用的气相色谱仪，多属于单一气体检测，即每种检测器一次只能检测单一的或少数几种气体样品。如需检测矿井气体，必须更换检测器，更换一次需十几个小时。而且通常应用的气相色谱仪多属于带汽化室，用微量注射器液体进样，而分析矿井气体，要求气体进样，迫切需要一种分析速度快、一次能检测多种气体成分的专用型矿井专用气相色谱仪。

本实用新型的目的，就是要克服现有技术的缺陷，提供一种新型的、在结构上是热导池检测器和氢焰检测器并联，两者同时工作的、一次进样、载气并联双气路、常量微量同时分析、检测精度高、检测速度快、运行稳定性好、并能适用于其它矿井井下作业通用的矿井专用气相色谱仪。

本实用新型的目的是通过如下措施实现的：

设计制造一种新型的由主机部分、电气部分和记录、处理部分等组成的矿井专用气相色谱仪，其特征是：

1.主机部分中，一侧为并列的气路系统，气路系统中，载气为并联双气路，进样系统中采用十通阀一次进样、定量管定量，另一侧上方是并列的热导池检测器和氢焰检测器，下方是分别与热导池检测器和氢焰检测器相串连的色谱柱室，不锈钢的色谱柱室内设低噪声风机，在氢焰检测器和色谱柱室之间，串接有封闭式镍触媒转化炉。

2.电气部分中，包括：

①色谱柱室、转化炉、热导池检测器和氢焰检测器的温控电路、测温及补偿电路；其中，温控电路由控温电桥、放大器、脉冲形成电路和可控硅组成；测温元件是热电偶；补偿电路是铜电阻和锰铜电阻组成的补偿桥路。

②热导池检测器的测量电路、它的稳压电源和信号衰减网路；其中，测量电路是惠斯顿电桥；稳压电源可采用例如集成电路稳压器；衰减网路是多级π型衰减网路。

③氢焰微电流放大器采用了高输入电阻的集成运算放大器作为放大电路，电路设计采用100％负反馈，具有较大的电流放大倍数，输出采用π型衰减网路。

3.记录、处理部分包括记录仪和微处理机，可以采用国产或进口的双通道记录仪或色谱处理机。

上所述的矿井专用气相色谱仪，其特征是气路系统中，面板上直观显示双载气气路压力、流量、氮气和空气流量及其相应的稳流阀。

上述的矿井专用气相色谱仪，其特征是所述的气路系统中的载气并联双气路，是指载气气路中在稳压阀后，载气分成并联的两路，一路经稳流阀、流量计、热导池检测器的参比臂、十通阀、碱石棉柱、色谱柱至热导池检测器的测量臂后放空，另一路通过稳流阀、流量计、十通阀、色谱柱、转化炉至氢焰检测器。

上述的矿井专用气相色谱仪，其特征是所述的进样系统中采用十通阀一次进样，定量管定量，是指待检测气体样品，通过十通阀一次进样，分别定量地同时进入热导池检测器和氢焰检测器的各该定量管中。

上述的矿井专用气相色谱仪，其特征是所述的封闭式镍触媒转化炉由炉体、转化柱和控温器三部分构成，其炉体是两块互相对应吻合的带U形凹槽的金属板，用紧固件固定成为一体，U形凹槽内装镍触媒转化柱，炉体金属板内分别嵌装着加热元件、控温铂电阻和测温热电偶。

本实用新型提供的矿井专用气相色谱仪的主要技术性能是：

（1）一次进样分析周期4～6min；

（2）常量分析范围及最小检测浓度为

O₂最小检知量 ≤0.1％；

N₂最小检知量 ≤0.2％；

CO    最小检知量    ≤0.1％；

CO₂最小检知量 ≤0.1％；

CH₄最小检知量 ≤0.1％；

C₂H₄最小检知量 ≤0.1％；

C₂H₆最小检知量 ≤0.1％。

（3）微量分析范围及最小检测浓度

CO    最小检知量    ≤1ppm；

CO₂最小检知量 ≤2ppm；

CH₄最小检知量 ≤1ppm。

实践证明达到了预期的发明目的和要求。