一种安全提高热导灵敏度的色谱装置的制作方法

1.本实用新型涉及色谱检测领域，具体涉及一种安全提高热导灵敏度的色谱装置。


背景技术：

2.色谱装置由供气机构、色谱机构和热导检测机构构成，通常的供气机构中采用氮气作为载气，但氮气的热导系数与其他气体例如二氧化碳、氧气以及各种烷烃类气体的热导系数差距不明显，使得最终通过热导检测机构得到的色谱图上的起伏不明显，热导检测机构的灵敏度较低，对于检测成分分辨难度较大。因此采用通入氮气作为载气的方式仅在测试氢气时具备良好的检测效果(氮气与氢气的热导系数差距较大)，而检测其他气体时的检测效果较差。
3.氢气的热导系数与其他气体的热导系数差距较为明显，因此可以考虑将氢气作为载气，但是由于氢气本身的性质，将氢气作为载气危险级别较高。


技术实现要素：

4.本实用新型意在提供一种安全提高热导灵敏度的色谱装置，以解决“现有技术中采用氮气作为载气时，无法对与氮气热导系数相近其他大部分气体起到良好的检测效果，最终获得的色谱图数据峰值不明显；而采用氢气作为载气的方式则危险系数又较高”的技术问题。
5.为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种安全提高热导灵敏度的色谱装置，包括载气源、色谱柱和检测器，还包括废气处理器，废气处理器内设有催化剂，载气源的载气为氢气；载气源、色谱柱、检测器和废气处理器之间依次连接有导管。
6.本方案的原理及优点是：本方案中的载气选用氢气，氢气的热导系数远高于大部分其他气体的热导系数，使得当氢气作为载气的时候，可以用于检测除本身以外绝大部分的可被色谱柱分离的气体，并且由于氢气与其他气体之间的热导系数差距大，故能使检测器的灵敏度提升，最终获得的色谱图数据峰值明显，获得的色谱图更加清晰准确，检测效果更好。
7.同时，最终被排出的废气氢气进入到废气处理器中，废气处理器通过催化剂的设置，利用钯催化剂将氢气与氧气进行结合，使其转变为无害的水，水蒸汽向外排出，从而有效去除了废气中的氢气，且最终排出的水蒸气温度仅略高于人体体温，相对燃烧去除氢气的方式更加安全，不容易发生烫伤的情况，降低了氢气作为载气的危险系数。
8.另外值得注意的是，尽管用氢气做载气的分析方法很早被提出，但由于排氢问题一直没法解决，也就是氢气废气的处理问题一直没有解决，故影响氢气在便携及手持色谱检测设备上的使用，在手持和便携设备上，只能用空气等气体做载气，灵敏度低下，只能在一些对灵敏度要求不高的场合使用。而本方案使得氢气作为载气成为了可能，尤其是在便携及手持色谱检测设备上使用成为了可能，具有重要意义。
9.优选的，作为一种改进，废气处理器上安装有扇叶。通过扇叶的转动，从而便于将
水蒸气向外排出，加快了水蒸气的排出速度，避免废气处理装置中的水蒸气不及时排出而将耙触媒浸湿，影响催化效率。
10.优选的，作为一种改进，检测器内设有热导或者微型热导传感器。由此，通过热导或者微型热导传感器实现了对气体的检测。同时热导或者微型热导传感器的体积也比较小。
11.优选的，作为一种改进，载气源为氢气瓶、氢气发生器或模块式制氢单元。载气源选用氢气瓶时，可以使整个装置的体积更小，从而使整个装置更加方便携带。载气源选用氢气发生器时，能够通过电解水的方式提供氢气，电解水的方式其原料为随处可见的纯水资源，原料获取更加方便，并且能够工作更长的时间，由于原料取材无危险性，使得该设备可以通过安检，便于远程输送携带。
12.优选的，作为一种改进，位于色谱柱内的导管弯曲螺旋设置。色谱柱在工作时需要对导管内的气体进行加热，弯曲螺旋设置的导管提高了导管受热面积，从而提高了加热的效率。另外，导管弯曲螺旋设置，相比直的导管，有利于减少色谱柱的体积。
13.优选的，作为一种改进，导管和色谱柱连接的部位、导管和检测器连接的部位、导管和废气处理器连接的部位上均设有螺母。由此，通过螺母，使得导管安装在色谱柱、检测器和废气处理器上比较稳定。
14.优选的，作为一种改进，导管为金属导管。金属导管使用寿命较长。
15.优选的，作为一种改进，导管为铝导管。铝导管的密度较小，重量较轻，从而便于携带。
16.优选的，作为一种改进，催化剂为耙触媒。
附图说明
17.图1为一种安全提高热导灵敏度的色谱装置的立体图。
18.图2为位于色谱柱内的导管的螺旋盘旋的结构图。
19.图3为冷却盘的立体图。
具体实施方式
20.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
21.说明书附图中的附图标记包括：载气源1、色谱柱2、检测器3、废气处理器4、扇叶5、导管6、冷却盘7、透气孔8、进样器9。
22.实施例1
23.基本如附图1所示：一种安全提高热导灵敏度的色谱装置，包括载气源1、色谱柱2、检测器3和废气处理器4，检测器3内设有热导或者微型热导传感器。检测器3和终端装置连接，终端装置例如电脑，从而能够绘制色谱图。废气处理器4内设有钯触媒催化剂，载气源1的载气为氢气，本实施例中的载气源1为氢气瓶。载气源1、色谱柱2、检测器3和废气处理器4之间依次连接有导管6。本实施例中的导管6为金属导管，具体的可以为铝导管。载气源1和色谱柱2之间的导管6上连接有进样器9。
24.废气处理器4上安装有扇叶5，废气处理器4上安装设有用于驱动扇叶5转动的电机。结合图2所示，位于色谱柱2内的导管6弯曲螺旋设置。导管6和色谱柱2连接的部位、导管
6和检测器3连接的部位、导管6和废气处理器4连接的部位上均安装设有螺母。
25.具体实施过程如下：载气源1内的氢气进入到色谱柱2内，与色谱柱2内待检测的气体一同向左进入到检测器3中，热导传感器对流经的气体进行感应，产生的数据经过电脑处理，形成色谱图，从而完成检测。剩余的氢气流入到废气处理器4中，钯触媒以催化的方式将氢气与氧气进行结合，形成水蒸汽向外排出，从而有效去除了废气中的氢气，且最终通过风扇的转动排出的水蒸气，排出的水蒸气温度仅略高于人体体温，相对燃烧去除氢气的方式更加安全，不容易发生烫伤的情况。
26.实施例2
27.本实施例中的载气源1还可为氢气发生器。氢气发生器为电解水氢气发生器。通过电解水的方式提供氢气，电解水的方式其原料为随处可见的纯水资源，原料获取更加方便，并且能够工作更长的时间，由于原料取材无危险性，使得该设备可以通过安检，便于远程输送携带。另外，载气源1还可以为模块式制氢单元。
28.实施例3
29.本实施例中废气处理器4内通过螺栓固定安装有如图3所示的冷却盘7，冷却盘7中设有多个透气孔8，从而可使水蒸气通过，冷却盘7内设有腔室，腔室内装有冷却介质，例如冷却水或者冷却液，从而能够对流经的水蒸气通过热传递的方式进行降温，使得水蒸气的温度进一步降低，减少对人体的影响。
30.以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。