电离火焰检测器
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氢火焰离子化检测器的工作原理氢火焰离子化检测器(Hydrogen Flame Ionization Detector,简称HFID)是一种常用的气体检测器,常用于对有机化合物、石油化学品等样品中的氢离子(H+)含量进行测定。
其原理是将样品引入反应室内,在高温的氢火焰中使样品中的有机化合物分子被分解成离子及电子,然后使用电子学检测技术测定离子来获得样品中的化合物含量。
HFID的工作原理主要包括以下几个方面:1. 氢火焰反应HFID需要使用氢气和空气混合后产生的氢火焰来进行样品分解。
在氢火焰中,氢气和空气混合并经过点火,形成高温的氢火焰。
当有机化合物被引入氢火焰中时,它们将被热分解成带正电荷的离子和自由电子。
离子间的相互作用和电荷转移会导致离子在火焰内形成“峰”,这些峰用于检测有机化合物中的离子含量。
2. 电子扰动和电流流量当在高温的氢火焰中进行样品分解时,一些分子将被氢离子和氧离子分解,释放出电子(e-)和正离子(H+或0+)。
在氢火焰内,电子受到HFID中所提供的扰动电流的影响,引起了它们传播的变化。
这个过程会导致导致电流流量的变化,即,离子数的变化。
通过检测电流流量的变化,可以得到有机化合物中离子含量的测量结果。
3. 检测器响应离子在HFID中生成的同时,它们在HFID内也会受到一定的电场影响,这将导致离子移动到指定的检测位置。
这种移动会在感应线圈中引起感应电流,从而产生检测器响应信号。
检测器响应和样品中离子数成比例,因而可用来测量样品中离子的浓度。
在HFID中,主要包括火焰、反应室、控制电路以及电子学检测设备等四部分。
火焰是HFID最基本的部分,但也是最容易出问题的部分,需要定期维护和更换。
反应室则是气体样品进行分解和离子生成的关键部分,同时也是测量样品中化合物含量的关键部分。
此外,控制电路和电子学检测设备也是HFID中不可或缺的重要部分,它们分别用于对火焰和离子信号的控制、转换和放大处理。
火焰检测器技术标准
火焰检测器技术标准主要包括以下几个方面:
1. 灵敏度:火焰检测器应具备高灵敏度,能够快速响应火焰的存在。
2. 抗干扰能力:火焰检测器应具备一定的抗干扰能力,能够排除各种环境因素(如烟雾、光线等)的干扰,准确检测火焰信号。
3. 可靠性:火焰检测器应具备高可靠性,能够在各种工作环境下稳定运行,避免误报和漏报。
4. 安全性:火焰检测器应具备安全保护功能,能够防止因意外情况而导致的设备损坏或人员伤亡。
5. 可维护性:火焰检测器应具备良好的可维护性,方便用户进行安装、调试、维护和使用。
6. 环境适应性:火焰检测器应具备良好的环境适应性,能够在各种环境条件下正常工作。
7. 精度和稳定性:火焰检测器应具备高精度和稳定性,能够准确、稳定地检测火焰信号。
8. 符合相关标准:火焰检测器的设计和性能应符合相关国家和国际标准,如EN54-7、UL2147等。
9. 良好的用户体验:火焰检测器应具备良好的用户体验,提供简单易用的界面和操作方式,方便用户进行设置和使用。
10. 兼容性和扩展性:火焰检测器应具备良好的兼容性和扩展性,能够与其他消防设备或系统进行无缝集成,同时方便未来进行功能扩展和技术升级。
这些技术标准是衡量火焰检测器性能和质量的重要指标,也是用户在选择和使用火焰检测器时需要考虑的重要因素。
火焰检测器工作原理火焰检测器是一种用于监测火灾的设备,它能够及时发现火焰并发出警报,有效地保护人们的生命和财产安全。
那么,火焰检测器是如何工作的呢?接下来,我们将详细介绍火焰检测器的工作原理。
首先,火焰检测器通常采用光电传感器来检测火焰。
光电传感器是一种能够感知光线变化的传感器,它能够检测到火焰产生的光线。
当火焰产生时,光电传感器会感知到光线的变化,并将信号传送给控制器。
其次,控制器接收到光电传感器传来的信号后,会立即启动报警装置。
报警装置可以是声光报警器,也可以是自动喷水系统。
无论是哪种报警装置,其目的都是在火灾发生时及时警示人们,并采取相应的灭火措施。
此外,火焰检测器还可以通过红外线或紫外线传感器来检测火焰。
这些传感器能够感知火焰产生的红外线或紫外线,从而及时发现火灾。
这种检测方式对于一些隐蔽的火焰尤为有效,能够提高火灾检测的准确性。
另外,一些高级的火焰检测器还配备了烟雾传感器。
烟雾传感器能够检测到燃烧产生的烟雾,当烟雾浓度超过一定的阈值时,火焰检测器会启动报警装置。
这种综合式的火灾检测方式能够更加全面地监测火灾的发生,提高了火灾的检测率和准确性。
总的来说,火焰检测器通过光电传感器、红外线传感器、紫外线传感器以及烟雾传感器等多种传感器的配合,能够及时准确地监测火灾的发生。
一旦发现火灾,火焰检测器会立即启动报警装置,提醒人们注意并采取相应的灭火措施,有效地保护了人们的生命和财产安全。
综上所述,火焰检测器是一种非常重要的火灾监测设备,它通过多种传感器的配合,能够及时准确地发现火灾,保护人们的生命和财产安全。
希望通过本文的介绍,大家对火焰检测器的工作原理有了更深入的了解。
氢火焰离子化检测器1958年Mewillan和Harley等分别研制成功氢火焰离子化检侧器(FID ),它是典型的破坏性、质量型检测器,是以氢气和空气燃烧生成的火焰为能源,当有机化合物进入以氢气和氧气燃烧的火焰,在高温下产生化学电离,电离产生比基流高几个数量级的离子,在高压电场的定向作用下,形成离子流,微弱的离子流(10-12~10-8A)经过高阻(106~1011Ω)放大,成为与进入火焰的有机化合物量成正比的电信号,因此可以根据信号的大小对有机物进行定量分析。
氢火焰检测器由于结构简单、性能优异、稳定可靠、操作方便,所以经过40多年的发展,今天的FID结构仍无实质性的变化。
其主要特点是对几乎所有挥发性的有机化合物均有响应,对所有径类化合物(碳数≥3)的相对响应值几乎相等,对含杂原子的烃类有机物中的同系物(碳数≥3)的相对响应值也几乎相等。
这给化合物的定量带来很大的方便,而且具有灵敏度高(10-13~10-10g/s),基流小(10-14~10-13A),线性范围宽(106~107),死体积小(≤1µL),响应快(1ms),可以和毛细管柱直接联用,对气体流速、压力和很度变化不敏感等优点,所以成为应用最广泛的气相色谱检测器。
其主要缺点是需要三种气源及其流速控制系统,尤其是对防爆有严格的要求。
氢火焰离子化检测器的结构氢火焰离子化检测器(FID)由电离室和放大电路组成,分别如图2-9(a),(b)所示。
FID的电离室由金属圆筒作外罩,底座中心有喷嘴;喷嘴附近有环状金属圈(极化极,又称发射极),上端有一个金属圆简(收集极)。
两者间加90~300V的直流电压,形成电离电场加速电离的离子。
收集极捕集的离子硫经放大器的高组产生信号、放大后物送至数据采集系统;燃烧气、辅助气和色谱柱由底座引入;燃烧气及水蒸气由外罩上方小孔逸出。
氮火焰离子化检测器晌应机理FID的工作原理是以氢气在空气中燃烧为能源,载气(N2)携带被分析组分和可燃气(H2)从喷嘴进入检侧器,助然气(空气)从四周导人,被侧组分在火焰中被解离成正负离离子,在极化电压形成的电场中,正负离子向各自相反的电极移动,形成的离子流被收集极收、输出,经阻抗转化,放大器(放大107~1010倍)便获得可测量的电信号,FID离子化的机理近年才明朗化,但对烃类和非烃类其机理是不同的。
浅谈加热炉火焰检测系统改造成果摘要:LNG工厂主要是以天然气为原料生产液化天然气。
在生产液化天然气过程中需要经过脱碳、脱水、液化这几个主要环节。
原料天然气中水是由活性炭分子筛通过变压吸附工艺进行脱出。
分子筛采用的是两塔流程,一个工作一个再生,两个干燥床切换使用。
脱碳后的湿净化天然气经过分离器后进入分子筛V-202A/B 进行脱水处理。
其中加热再生单元需要运行6.8小时,加热是由再生气加热炉H-201完成,在加热再生阶段把再生气加热至290摄氏度,高温干燥气体进入分子筛除去里面的水分,分子筛得以再生。
整个过程中如果H-201加热炉不能正常运行将会影响分子筛的再生,从而造成全厂停产损失。
本文主要阐述因加热炉停运频繁造成工厂多次非计划停车的原因分析和改造项目的实施及成果。
关键词:天然气;液化;火焰检测;改造1 故障原因分析H201加热炉在工厂开产以来运行工况一直不够稳定,燃烧器经常不能点火造成整个脱水系统停运瘫痪。
在停产过程中,对加热炉燃烧机拆开检查,检查结果正常。
最后通过燃烧试验,判断为火焰检测系统不能有效监测火焰燃烧信号,造成燃烧机火焰信号得不到正常反馈,自燃烧器自动切断天然气停运。
本加热炉改造前是采用离子棒检测火焰信号。
离子棒火焰监测器主要用于燃气工业燃烧器、锅炉的火焰监测,其检测性能可靠,价格便宜。
公司现有设备中,原设计方将其使用在再生气加热炉的火焰检测来控制燃料气阀门的开关。
经分析,虽然其检测性能可靠,但是由于工厂的再生气加热炉在室外,而且加热器是间断工作方式。
原设计方并没有考虑到四川雾多,湿气重,且经常下雨,还有工艺方面再生气温度过低等因数,导致再生气加热炉内部经常有凝结液滴落,从而使离子棒火焰监测器的火焰探针即离子棒长期受潮。
在每次启动再生气加热炉时都需要吹扫多次才能将离子棒火焰监测器的离子棒吹干。
如果受潮严重,吹扫也不能起到任何作用,就会导致离子火检无法正常工作,再生气加热炉不能正常启动,最终影响分子筛脱水系统的正常运行。
电离火焰检测器原理
电离火焰检测器是一种常用于监测火焰的设备,主要基于火焰电离产生的离子流导电效应来工作。
其基本原理如下:
1. 引入电离源:检测器中引入一个高电压,通常在200-400伏
之间,以产生离子流。
这个高电压常常由一个电池或者其他电源提供。
2. 火焰点燃:当周围环境中有火焰出现时,火焰中的燃烧离子会与电离源产生的离子流相互作用。
3. 离子流导电效应:火焰中的燃烧离子会增加空气中的离子浓度,进而改变了空气的传导特性。
这样,离子流就会在火焰附近形成离子云。
4. 离子云导电:离子云会形成一个电流回路,在检测器中产生一小段微弱的电流。
这个电流可以被放大器或者其他电子设备检测到。
5. 火焰报警:当电流超过设定阈值时,就会触发火焰报警装置,比如声音警报或者光警报。
需要注意的是,电离火焰检测器对于火焰的检测灵敏度较高,可以有效地检测到小型火焰,但也容易受到其他电离源的干扰,比如雷电等。
因此,在实际使用中,需要注意放置位置以及判断报警信号的有效性。
灭火系统火焰探测器感应原理灭火系统的火焰探测器是一种用于检测火灾的关键设备,其主要功能是及时感知火焰并发出警报信号,从而早期预警火灾并采取相应的灭火措施。
火焰探测器感应原理可以分为光学、热敏、电离等不同类型。
下面将分别介绍这些感应原理的工作原理和适用场景。
一、光学感应原理光学火焰探测器通过探测火焰的光辐射来进行火焰的判定。
其工作原理是通过光电二极管(PD)或者光敏电阻(LDR)等光敏元件感应火焰的光辐射强度,当光辐射达到一定水平时,探测器将发出警报信号。
光学感应原理的优点是对于火焰的探测灵敏度高,能够及早发现火灾,适用于室内环境。
然而,由于其受到光照强度的影响较大,容易受到光线的干扰而误报。
因此,在安装光学火焰探测器时需要注意避免直射光和强光的照射。
二、热敏感应原理热敏火焰探测器主要通过感应火焰产生的热量来进行火焰的探测。
其工作原理是利用热敏电阻或热敏电偶等热敏元件感应火焰产生的温度变化,一旦温度超过设定阈值,探测器将发出警报信号。
热敏感应原理的优点是稳定可靠,对光照强度的要求较低,适用于恶劣环境和需要长时间监测的场所。
然而,由于其响应时间相对较长,不适用于需要快速探测的场景。
三、电离感应原理电离火焰探测器主要通过感应火焰释放的离子来进行火焰的探测。
其工作原理是利用电离室中的两个电极之间空气离子的浓度变化来感应火焰,一旦离子浓度变化超过设定阈值,探测器将发出警报信号。
电离感应原理的优点是响应速度快,可以快速探测到火灾,并适用于易燃易爆物质的环境。
然而,由于其对温度和湿度等环境因素的敏感性较强,可能会造成误报,因此在使用电离火焰探测器时需要谨慎考虑。
综上所述,灭火系统火焰探测器的感应原理有光学、热敏和电离等类型。
不同的感应原理适用于不同的环境和需求。
在实际选择和使用中,需要根据具体的场景和要求来确定最合适的火焰探测器类型,并合理安装和维护,以确保灭火系统的可靠性和效果。
几种常用城市燃气泄漏检测方法摘要:目前,随着我国社会经济的不断发展,燃气在城市居民日常生活中占据着非常重要的位置。
跟随着城市居民的生活水平不断提高,燃气也成为一种非常重要的资源。
近年来,由于燃气泄漏产生的事故不断增加,人们对城市燃气运行的安全性有了更高的要求。
同时为了确保城市燃气运行安全,针对城市燃气泄漏问题,有几种常用的方法,本文就这几种常用城市燃气泄漏的检测方法进行一下阐述。
关键词:常用;城市;燃气泄漏;检测;方法引言在城市燃气安全运行当中,使得燃气泄漏事故频发的因素有很多种,比如,管道材质不过关、温度相差太大、有第三方施工现象或者燃气企业施工质量差等。
这些问题都给燃气安全运行出了一个大难题,还会造成严重的经济损失和人员伤亡,导致各种各样的社会问题。
面对解决燃气泄漏的问题,泄漏检测就十分必要了,而且必须借助于高效能、成熟的检测方法。
因此采用合理的燃气泄漏检测能有效地保证整个城市燃气网的安全运行,也有着非常重大的意义。
1城市燃气泄漏检测的方法1.1直接观察法通过有经验的燃气企业员工用听、闻和看等方式来判断燃气管道是否有泄漏,这种方法也过分依赖员工自身的经验、敏感度和经验,也只能发现一些大型的泄漏。
这种方式的检测就要求员工的手眼鼻耳十分协调,直接去闻接口处是否存在燃气的气味,由于燃气中含有硫化氢(类似臭鸡蛋)的味道,也是比较好分辨的;还可以在燃气管道接口处涂抹肥皂水,看是否有气泡的产生;听到燃气泄漏的声音等,这些都是检测燃气泄漏最直观的用法。
员工还可以根据激光气体探测器、红外激光气体探测器货噪声探测器等仪器来检测泄漏气体,还有一种新研发出来的管道泄漏检测和分析仪器通过在高空中飞行的时候,对燃气泄漏的地方进行准确的定位。
这种人工的往返巡查在我国是一种非常常见的方法,虽然这种方法和外国还是有一些差距,不过从我国的国情出发,也是一种比较合理的方法了。
1.2空气取样法空气取样法的测试方法分别为火焰电离检测器和可燃气体探测器这两种,火焰电离检测器检测性能非常可靠,同时还可以排除布线分布电容、积炭的影响,这种检测器只对火焰敏感,对高温没有任何反应,也具备强抗干扰性能。
火焰电离检测器的分析与使用摘要:火焰电离检测器(flame ionization detector,FID)是利用氢/空气火焰的热能和化学能使被测组分产生气相电离。
它是众多的气相电离检测器之一,属于是破坏性、典型性质量型检测器。
它的突出优点是对几乎所有的有机物均有响应,特别对烃类物质灵敏度最高,对对气体流速、压力与温度变化均不敏感,线性范围广,结构简单,容易操作,使用方便。
因此,FID无论在过去的填充柱时期,还是毛细管柱普及的今天,已广泛地应用于各大领域,成为分析多组分混合物最为有效的手段之一。
关键词:检测器分析使用一、FID气相色谱仪原理FID是利用氢/空气火焰的热能和化学能使被测组分产生气相电离。
FID由电离室(传感器)和检测电路组成。
从毛细管柱后流出的气体在喷嘴处与从进入的氢气及尾吹气混合,用点火灯丝点燃火焰,通过高阻、基流补偿和直流电源组成检测电路,测量氢焰中产生的微电流。
进样后,当载气和分离后的组分从柱后流出时,在电场作用下,产生的正、负离子和电子,经微电流放大器放大后,从输出衰减器中取出信号。
FID检测器的作用就是把样品或污染物的分子离解成离子经收集形成离子流,用电流计检测电流并转换成检测信号,从而得到相应组分的保留时间和峰面积信息,即样品的定性与定量分析。
二、概述根据JJG700-1999《气相色谱仪》检定规程要求进行检定。
1.测量依据JJG700-1999气相色谱仪检定规程。
2.检定环境条件环境温度:5℃至25℃;相对湿度:20%至60%。
3.检定标准物质检定标准物质采用中国计量科学研究院研制的正十六烷-异辛烷标准溶液;样品编号:1201;证书号:GBW(E)130102;1ml/瓶,浓度为100ng/μl,不确定度为Urel=3%,k=2。
微量进样器,1.0μl,容量允许误差为±12.0%。
4.被测量的对象美国AGLIENT仪器公司的气相色谱仪(型号:6890N、编号:US10792013)检测器类型FID。
1958年Mewillan和Harley等分别研制成功氢火焰离子化检侧器(FID ),它是典型的破坏性、质量型检测器,是以氢气和空气燃烧生成的火焰为能源,当有机化合物进入以氢气和氧气燃烧的火焰,在高温下产生化学电离,电离产生比基流高几个数量级的离子,在高压电场的定向作用下,形成离子流,微弱的离子流(10-12~10-8A)经过高阻(106~1011Ω)放大,成为与进入火焰的有机化合物量成正比的电信号,因此可以根据信号的大小对有机物进行定量分析。
氢火焰检测器由于结构简单、性能优异、稳定可靠、操作方便,所以经过40多年的发展,今天的FID结构仍无实质性的变化。
其主要特点是对几乎所有挥发性的有机化合物均有响应,对所有径类化合物(碳数≥3)的相对响应值几乎相等,对含杂原子的烃类有机物中的同系物(碳数≥3)的相对响应值也几乎相等。
这给化合物的定量带来很大的方便,而且具有灵敏度高(10-13~10-10g/s),基流小(10-14~10-13A),线性围宽(106~107),死体积小(≤1µL),响应快(1ms),可以和毛细管柱直接联用,对气体流速、压力和很度变化不敏感等优点,所以成为应用最广泛的气相色谱检测器。
其主要缺点是需要三种气源及其流速控制系统,尤其是对防爆有严格的要求。
氢火焰离子化检测器的结构氢火焰离子化检测器(FID)由电离室和放大电路组成,分别如图2-9(a),(b)所示。
FID的电离室由金属圆筒作外罩,底座中心有喷嘴;喷嘴附近有环状金属圈(极化极,又称发射极),上端有一个金属圆简(收集极)。
两者间加90~300V的直流电压,形成电离电场加速电离的离子。
收集极捕集的离子硫经放大器的高组产生信号、放大后物送至数据采集系统;燃烧气、辅助气和色谱柱由底座引入;燃烧气及水蒸气由外罩上方小孔逸出。
氮火焰离子化检测器晌应机理FID的工作原理是以氢气在空气中燃烧为能源,载气(N2)携带被分析组分和可燃气(H2)从喷嘴进入检侧器,助然气(空气)从四周导人,被侧组分在火焰中被解离成正负离离子,在极化电压形成的电场中,正负离子向各自相反的电极移动,形成的离子流被收集极收、输出,经阻抗转化,放大器(放大107~1010倍)便获得可测量的电信号,FID离子化的机理近年才明朗化,但对烃类和非烃类其机理是不同的。
火焰离子化检测器(FID)操作1 适用范围主要适用于有机成分的检测。
2 内容2.1 操作步骤1)拧开各气体总压开关(逆时针旋转为开),旋转各调节阀,使各压力表指示在0.3~0.4 MP a(顺时针旋转为开)。
2)通入载气(N2),将载气流量调至20~30ml/min(载气压力表1:0.05MP a;载气压力表2:0.03 MP a)。
3)通载气约10min后(若长期停机后重新启动操作时,通载气15min以上),开启色谱仪电源总开关,设置所需柱箱、汽化、检测器2的工作温度。
柱箱温度必须低于色谱柱固定相最高使用温度(不锈钢色谱柱的使用温度≤230℃,毛细管色谱柱的使用温度≤300℃),汽化室和检测器温度必须高于100℃(若无高沸点的组分一般设置150℃),设置好后按运行键即可升温。
4)将“灵敏度选择”置于2档,讯号衰减开关置于1档。
打开微电流放大器开关,旋转零位调节电位器,使基线在零位附近(在此之前应打开计算机,进入1通道界面)。
5)旋转空气流量调节阀,将空气流量调至200~300 MP a(空气压力表指示在0.02~0.03 MP a,一般调至0.03 MP a)待检测器温度升到100℃时,即可打开H2,并旋转H2调节阀到压力表指示0.02 MP a附近,打开H2点火开关阀,用电子点火枪在FID检测器出口处点火,点燃后关闭H2点火开关阀。
(判断是否点燃参见2.2)6)待基流稳定后,准备进样(一般进样量为0.4~0.5μl),进样后立即按下带有“A”字样的按扭,此时开始采样。
7)当所有测试完毕停机时,必须先将H2开关阀关闭,再将微电流放大器开关关闭,退出升温开始降温,待柱箱温度降至室温,汽化和检测器温度降至70℃以下时,关闭载气、空气、H2和色谱仪电源总开关。
2.2 判断FID是否点着火的方法①听到啪的响声,则表示点着火。
②关闭H2点火开关阀时,基流比点火时明显减小,则表示点着火。
③用冷的金属件光亮表面置于FID出口,如果看到金属件表面有水气则表示点着火。
fid点火对助燃气中含氧量的要求FID点火对助燃气中含氧量的要求火焰电离检测器(FID)是一种广泛应用于气相色谱仪中的检测器,以其出色的灵敏度和通用性而闻名。
FID点火对助燃气中含氧量的要求至关重要,影响着检测器的性能和稳定性。
助燃气中含氧量的作用FID中使用氢气作为燃料气,助燃气通常为空气或氧气。
含氧量的存在至关重要,因为它支持氢气燃烧,产生激发的离子,释放出被检测信号的光子。
氧气浓度范围对于空气助燃气,氧气浓度通常在20%至40%范围内。
在此范围内,FID的灵敏度相对稳定,信号输出可预测。
低于20%的氧气浓度会导致燃烧不完全,灵敏度下降。
高于40%的氧气浓度会导致过热,损坏检测器元件。
使用氧气助燃气当使用氧气作为助燃气时,氧气浓度控制尤为关键。
纯氧助燃气会导致FID温度过高,导致检测器损坏。
因此,通常将氧气与氮气或其他惰性气体混合,以降低浓度。
优化氧气浓度FID的最佳氧气浓度取决于具体应用和分析条件。
可以通过实验确定最佳浓度,以实现最高的灵敏度和稳定性。
以下是一些一般准则:色谱分离:对于色谱分离良好的样品,较低的氧气浓度(约20%)可以最大限度地提高灵敏度。
复杂的样品:对于复杂的样品,较高的氧气浓度(约30%)可以减少基线噪声和干扰。
痕量分析:对于痕量分析,需要极高的灵敏度,可以使用低氧气浓度(约15%)。
定期监测和校准为了确保FID的最佳性能,重要的是定期监测和校准助燃气中的氧气浓度。
这可以防止由于氧气浓度漂移导致灵敏度损失或检测器损坏。
结论FID点火对助燃气中含氧量的要求是至关重要的。
氧气浓度范围、氧气浓度的优化以及定期监测和校准对于确保FID的最佳性能和可靠性至关重要。
通过遵循这些准则,可以最大限度地提高检测灵敏度,避免检测器损坏,并获得准确可靠的分析结果。
电离火焰检测的原理?
离子火焰监测器是利用火焰的单向导电原理而研制的一种火焰检测装置,该装置由传感器和监测器两部分组成。
传感器为一支具有良好导电作用的电极,即火焰检测电极。
当火焰检测电极接触到火焰时,即产生一流经燃烧器接地回路的微弱的火焰离子电流,该信号经控监测放大处理后,给出火焰指示,并通过继电器输出触点的转换来对外部设备进行控制。
由于各种气体、液体燃料在燃烧时,不断地挥发出污染物质,使电极氧化或结焦,影响火焰信号的接收.因此必须定期检查和擦拭电极头,以保证电极能可靠传导火焰电流信号。
如果电极已烧损变形,不可勉强使用,而应及时更换新的电极,在设备运行中若发现火焰信号不稳定或产生误动作,应仔细检查电极的接线是否正确牢靠,电极与燃烧器是否有短路现象,如有上述故障应及时排除。
如出现故障总注意两方面:
1.电子检测电极问题,接触不好,或是烧短了,注意材质特殊,不能任意更换。
2.检测放大器的问题。
氢火焰离子化检测器1958年Mewillan和Harley等分别研制成功氢火焰离子化检侧器(FID ),它是典型的破坏性、质量型检测器,是以氢气和空气燃烧生成的火焰为能源,当有机化合物进入以氢气和氧气燃烧的火焰,在高温下产生化学电离,电离产生比基流高几个数量级的离子,在高压电场的定向作用下,形成离子流,微弱的离子流(10-12~10-8A)经过高阻(106~1011Ω)放大,成为与进入火焰的有机化合物量成正比的电信号,因此可以根据信号的大小对有机物进行定量分析。
氢火焰检测器由于结构简单、性能优异、稳定可靠、操作方便,所以经过40多年的发展,今天的FID结构仍无实质性的变化。
其主要特点是对几乎所有挥发性的有机化合物均有响应,对所有径类化合物(碳数≥3)的相对响应值几乎相等,对含杂原子的烃类有机物中的同系物(碳数≥3)的相对响应值也几乎相等。
这给化合物的定量带来很大的方便,而且具有灵敏度高(10-13~10-10g/s),基流小(10-14~10-13A),线性范围宽(106~107),死体积小(≤1µL),响应快(1ms),可以和毛细管柱直接联用,对气体流速、压力和很度变化不敏感等优点,所以成为应用最广泛的气相色谱检测器。
其主要缺点是需要三种气源及其流速控制系统,尤其是对防爆有严格的要求。
氢火焰离子化检测器的结构氢火焰离子化检测器(FID)由电离室和放大电路组成,分别如图2-9(a),(b)所示。
FID的电离室由金属圆筒作外罩,底座中心有喷嘴;喷嘴附近有环状金属圈(极化极,又称发射极),上端有一个金属圆简(收集极)。
两者间加90~300V的直流电压,形成电离电场加速电离的离子。
收集极捕集的离子硫经放大器的高组产生信号、放大后物送至数据采集系统;燃烧气、辅助气和色谱柱由底座引入;燃烧气及水蒸气由外罩上方小孔逸出。
氮火焰离子化检测器晌应机理FID的工作原理是以氢气在空气中燃烧为能源,载气(N2)携带被分析组分和可燃气(H2)从喷嘴进入检侧器,助然气(空气)从四周导人,被侧组分在火焰中被解离成正负离离子,在极化电压形成的电场中,正负离子向各自相反的电极移动,形成的离子流被收集极收、输出,经阻抗转化,放大器(放大107~1010倍)便获得可测量的电信号,FID离子化的机理近年才明朗化,但对烃类和非烃类其机理是不同的。
1 概述1.1前言本操作手册为整个系统的操作说明,上岗操作人员上岗前请详细阅读本手册及有关仪表说明书。
1.2系统简介加热炉系统包括加热炉炉体、燃烧器等设备和燃烧系统、自动控制系统等部分。
加热炉本体由多根立柱支撑,炉本体自挪娥、塑垂段及逛堕度城。
下部辐射段为圆筒形,炉管采用多头并联立管;中部对流段采用横向列管结构,靠近辐射段的换热管采用光管,其余选用翅片管结构;对流段上方设计带翻板的烟囱,通过控制翻板可调节炉膛压力。
辐射段底部炉底安装三台燃烧器。
燃烧系统由燃烧器、燃料管线、燃气放空管线、灭火管线、氮气置换吹扫管线组成。
燃烧器为自然通风型燃气燃烧器;燃料管线分为主燃料输送管线和长明灯燃料输送管线;烟风系统采用自然通风给燃烧器供风。
加热炉自动控制系统包括点火控制、负荷调节控制、炉膛负压控制及安保联锁控制等。
通过控制点火步骤保证加热炉安全点炉,通过物料出口温度控制燃料流量实现加热炉负荷自动调节,通过炉膛负压测点和烟囱翻板阀实现炉膛负压调节,在点炉及运行中可以通过操作画面实现直观显示相关参数,通过对敏感测点监控实现安保联锁控制保证加热炉设备安全。
2 功能及技术特征2.1工艺系统2.1.1工艺系统简介加热炉燃烧工艺系统流程详见随机资料之“系统流程图P&ID”。
燃烧系统主要包括主燃气管线、点火燃气管线、氮气置换吹扫管线和灭火管线。
主燃料气管线的燃料供应及调节阀组内设置有带温压补偿的流量计、流量调节阀、双切断加放空阀组,在燃烧器前设置手阀、阻火器和金属软管,在燃气进入界区处设置氮气置换管线,主燃气切断阀后设氮气吹扫管线。
系统可实现对燃料气的流量控制和切断,阻火器可保证燃料气管道的安全,当燃气系统停止工作时可以通过氮气管线对燃气管线进行安全置换。
长明灯燃料气管线为燃烧器的长明灯提供燃气,气源来自主燃气管线,长明灯火焰稳定燃烧,从而保证主火焰被可靠引燃,长明灯管线设置双切断加放空阀组可通过程序控制燃料气的供应,并在长明灯火焰熄灭时及时切断燃气,保证系统安全。
DLJ-305电离火焰检测器
一、概述:
DLJ-305电离式火焰监测器主要用于燃气工业燃烧器的火焰检测,是根据燃料燃烧产生离子的原理研制的,精选进口军工集成器件装配,采用军工高速光电器件传输火焰信号,检测灵敏度高,抗干扰性强,可对火焰进行连续监测,并能排除积碳、布线电容的影响,只对火焰敏感,对高温无反应。
二、主要技术参数:
电源电压:200~240V·AC 50/60HZ
火焰探头:I(离子型)
检测响应时间:<0.2S
熄火延时关阀时间:1~7秒可调
点火时间:5~7秒
探头距离:≤200米
探头电极耐温:≤1300℃(长期)
三、监测器工作程序:
接通电源,监测器输出定时点火信号和电磁阀打开信号,若点火成功,则点火信号关闭后继续输出燃料阀打开信号;若点火失败,则关闭点火信号及燃料阀打开信号,并输出无源报警信号。
四、监测器接线端子定义如下:
1、接离子探头
2、电源零线
3、电源火线
4、5输出点火信号,220V·AC容量5A
6、7输出阀开信号,220V·AC,容量5A
8、9输出无源常开,有火闭合
9、10输出无源常闭,有火断开
五、尺寸:
壳体:ABS工程塑料(防水型)
颜色:灰色
体积:158×90×41mm
安装尺寸:182×52mm矩形安装(长宽预留200×100)
安装孔:φ7.0mm
离子探头安装螺纹:M14×1.25(或按客户要求订做)
离子探头直径:φ12 伸入火焰区Φ4
离子探头电极材质:pyromax高温合金
离子探头长度:按客户要求订做
安装检测电极必须能接触到火焰,检测孔Φ12.5mm,电极长期工作温度1300℃,不需冷却。
六、安装:
该监测器检测火焰采用接触式检测方式,安装检测电极时,必须使中心电极在监测时能接触到火焰,检测电极的中心电极必须对地绝缘,不要接触燃烧器内的金属材料或耐火材料。
检测电极的中心电极材料选用特殊的抗高温氧化材料,安装检测电极时,不需要通风冷却,检测电极可以在1300℃的高温下长期使用,最高使用温度不大于1400℃,请用户选择合适的位置安装。
该监测器使用单电极检测,如用户使用隔离交流电源,请将隔离电源输出端的一根线接地,同时接入监测器端子2上。
七、调试:
为了提高绝缘性能以减小布线分布电容,最好用耐压500V的导线布线,控制室外的检测线最好采用空中布线,尽量不采用地沟布线。
检测线不应与其它电源线或信号线混在一起。
用户在不接通电源的情况下,请测量检测输出端对地的电阻值,电阻値必须大于20MΩ,测量用三用表,不能用摇表测量,以免损坏控制器。
在无火焰情况下,打开模块盖,接通电源,顺的时针缓慢调节模块左上方的蓝色方形灵敏度调节电位器,直到继电器吸合,绿色指示灯亮,然后反时针缓慢电位器,使绿色指示灯灭,继电器刚好释放为标准,再反时针调2圈,这时监测器调试好。
模块中央的圆形电位器调节熄火关阀时间,调节范围为1~7秒,顺时针调节关阀时间延长,反之阀时间减短,依火焰燃烧稳定状态设置关阀时间,适用不同的工况需要。
监测器灵敏度在出厂时已调试完毕,一般情况下不需要重新调试。
八、故障排除:
1.燃烧器火焰正常,并且检测中心电极能接触到火焰,而监测器判断无火。
A. 关断电源,测量检测端对地的绝缘电阻,如果电阻小于20 MΩ,则是检测电极高温陶瓷绝缘管积炭严重或检测线绝缘破坏所致,如陶瓷管积炭严重,清理积炭即可,如检测线绝缘不良,需更换检测线。
B. 如果检测线对地电阻大于20 MΩ,可能由于导线吸潮使分布电容增大,请测量检测线对地电容,在电容不大于0.1μF的情况下,请重新调节模块左上方的灵敏度调节电位器。
如果电容大于0.1μF,最好考虑缩短模块与探头的距离。
2.燃烧器灭火,而监测器显示有火。
是由于模块左上方的灵敏度调节电位器超调所致,请重新调试。