[发明专利]一种用于便携式FID检测器的进气稳流装置

说明书

本发明公开了一种用于便携式FID检测器的进气稳流装置，包括气阻、泵、传感器和控制器，所述气阻用于限制气体流速；所述泵为气泵，用于把气体送入所述FID检测器；所述传感器用于检测所述气阻两端的气压差；所述控制器根据所述传感器检测的气压差调节输出泵电压，控制泵的电机的转速；气体经过所述气阻，通过所述泵送入所述FID检测器；所述传感器和所述控制器构成反馈回路。本发明能够在常压检测条件适用，使流量控制更加稳定，可实现性强，成本低。

技术领域

本发明涉及一种进气稳流装置，适用于便携式或移动式FID检测器的进气稳流。

背景技术

氢火焰离子化检测器(Flame ionization detector,FID)是一种用于检测空气中挥发性有机物常见的传感器。它利用氢火焰电离挥发性有机物(VOCs)，产生碳氢化合物离子，离子定向移动形成电流，从而测量出有机物的浓度。FID需要三种气源：燃气、助燃气和被测气；且气体需要按照比例送入FID。

常见的FID进气稳流装置主要有以下两种方式：

第一种采用高压降压稳流的方式。在管路上添加电子压力控制(EPC)模块或机械式的稳流装置，使高压输入的气体经过降压稳流送入FID中。EPC模块由压力传感器和比例阀构成；通过压力传感器检测管路中的压力，调节比例阀，达到控制管路中气体流量的目的。

第二种采用倍压降压稳流的方式。气体经由泵抽入管路的通道一，流量调节模块设置在管路通道二上，通道一、通道二汇合后送入FID中。该装置利用泵吸在管路内形成高压，将外部常压气体吸入通道一。通道二中的流量调节模块由气阻、压力传感器和比例阀构成，对管路起到降压和稳流的作用；气阻用于降压，压力传感器用于检测管路中的压力，根据压力变化实时调节比例阀，从而稳定整个管路的气体流速。

以上两种方式都存在弊端，第一种高压降压稳流的方式适用于有正压气体输入的场合，成本较高；第二种倍压降压稳流的方式存在两个缺点，一是泵的工作缺少闭环控制，会导致通道一中的气体流速不稳定，从而影响管路中气体的流量；二是进入通道二的气体的输入压强必须要大于整个管路的压强，否则通道一中的气体会回灌到通道二中。这两种装置对气体的输入压强有要求，所需部件较多，适用于大型或在线的检测设备；不适用于便携式或移动式的检测设备。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可实现性强，成本低，适用于便携式或移动式检测设备的FID泵吸式进气稳流装置。

所述技术方案为：一种适用于便携式或移动式检测设备的进样稳流装置，由气阻、泵、传感器和控制器组成。气阻为一定直径和长度的不锈钢管，用于限制气体流速；泵为气泵，用于把气体送入FID检测器；传感器为压力传感器，用于检测气阻两端的气压差；控制器为单片机或微控制器，可根据采样的气压差调节输出泵电压，控制泵电机的转速。

所述气阻为具有一定直径和长度的不锈钢管，所述气阻根据气路流量的需求进行选型，先使用一段经验气阻，逐渐调节泵电压，使之达到最大电压值，用流量计检测当前气体流量值，并且与所需流量进行比较，如果目标值和实际值有差距，则可调节气阻的直径和长度，重复以上调节操作，直至找到合适的气阻的直径和长度，使得在传感器线性量程内能够达到所需的气体流量值。

所述控制器具有压力差值和流量对应关系控制模块，该模块通过如下方式获得，先通过调节泵电压的大小，监测传感器气压差值和气路流量值，将获得的气压差值和流量值进行拟合，得到两者关系，并将该关系通过程序写入控制模块。

本装置中气体经过气阻，通过泵送入FID检测器；压力传感器和控制器构成反馈回路，用于控制管路中的气体流量。压力传感器定时向控制器反馈气阻两端的压力差，当测得的气路实际压力差与设定值不符时，控制器根据控制算法输出新电压给泵电机，调节泵电机的转速，改变泵隔膜的开关速度，使得该气路上获得稳定的流量。该装置可用在FID检测器的进气管路上，在检测器进样时，燃气、助燃气和被测气管路可以独立进行流量控制，按照比例送入FID中。