一种热导检测器保护装置及热导检测器的制作方法

本实用新型涉及热导检测技术领域，特别是指一种热导检测器保护装置及热导检测器。

背景技术：

气相色谱法广泛应用在石油、化工、生物化学、医药卫生、食品工业、环保等等领域中，用于对混合气体中的各种成分进行分析检测。气相色谱法的主要操作方法是，将分析样品在进样口中气化后，经色谱柱使各组分分离，然后依次导入检测器，便可得到各组分的检测信号。检测器可以采用热导检测器、火焰离子化检测器、氦离子化检测器、超声波检测器、光离子化检测器、电子捕获检测器、火焰光度检测器、电化学检测器或质谱检测器等等，其中，热导检测器(Thermal Conductivity Detector，简称TCD)是气相色谱法中比较常用的一种检测器。

TCD主要包含一个检测池，检测池内设有敏感元件热丝，在通以恒定电流以后，热丝温度升高，其热量经四周的载气分子传递至池壁。当被测组分与载气一起进入检测池时，由于混合气的热导率与纯载气不同(通常是低于载气的热导率)，热丝传向池壁的热量也发生变化，致使热丝温度发生改变，其电阻也随之改变，进而使电桥输出端产生不平衡电位而作为检测的信号输出。

现有技术中，热丝通常采用钨丝、铂丝或铼丝，且热丝的直径极小。在检测过程中，一旦由于载气意外断开或系统漏气等原因而造成载气流量过低时，空气中的氧气便会进入TCD中从而造成热丝的氧化，导致热丝阻值发生变化或断损，造成热导池测量电桥的对称性被破坏，致使仪器无法正常工作。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种热导检测器保护装置及热导检测器，本实用新型能够在载气流量降低时及时切断检测池与外界的联系，防止空气进入检测池，保护热丝不受氧化。

基于上述目的，本实用新型提供的技术方案是：

一种热导检测器保护装置，其包含进气接管、出气接管和开关电路，进气接管上设有流量传感器和第一电磁阀，出气接管上设有第二电磁阀，流量传感器的电信号输出端连接在开关电路的输入回路中，第一电磁阀和第二电磁阀连接在开关电路的输出回路中，开关电路的输出回路为第一电磁阀和第二电磁阀提供电源，开关电路的输出回路中还设有用于为被保护热导检测器的加热装置提供电源的电路接口。

可选地，开关电路为三极管开关电路。

可选地，开关电路为继电器开关电路，该继电器开关电路包含继电器和三极管，继电器的线圈连接在三极管的输出电路中。

可选地，上述继电器为动合型继电器。

此外，本实用新型还提供一种热导检测器，其包含热导检测池和如上所述的热导检测器保护装置，热导检测器保护装置的进气接管与热导检测池的进气口连接，热导检测器保护装置的出气接管与热导检测池的出气口连接，被保护热导检测器的加热装置通过电路接口连接在开关电路的输出回路中。

可选地，热导检测器保护装置中的开关电路为三极管开关电路。

可选地，热导检测器保护装置中的开关电路为继电器开关电路，该继电器开关电路包含继电器和三极管，继电器的线圈连接在三极管的输出电路中。

可选地，上述热导检测器保护装置中的继电器为动合型继电器。

可选地，热导检测池的流型为直通式、扩散式或半扩散式。

从上面所述可以看出，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过流量传感器感应流入检测池的气体流量，并在检测池的进气管路和出气管路上设置有电磁阀，使得流量传感器可以通过开关电路控制电磁阀和加热电路的通断。当载气流量降低时，开关电路对流量传感器输出信号的变化做出响应，断开输出回路中的电源，从而可以及时切断检测池与外界的联系，防止空气进入检测池，保护热丝不受氧化。由此可见，本实用新型是对现有技术的一种重要改进。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中一种热导检测器保护装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中另一种热导检测器保护装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中第三种热导检测器保护装置的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中一种热导检测器的结构示意图；

图5为图4中热导检测池的一种结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

需要说明的是，本实用新型实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本实用新型实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

图1所示为一种热导检测器保护装置的结构示意图，其包含进气接管1、出气接管2和开关电路3，进气接管1和出气接管2上设有用于连接被保护热导检测器的管路接口120，其中，进气接管1上设有流量传感器12和第一电磁阀11，出气接管2上设有第二电磁阀21，流量传感器12的电信号输出端连接在开关电路3的输入回路31中，第一电磁阀11、第二电磁阀21以及被保护热导检测器的加热装置连接在开关电路3的输出回路32中，输出回路32上还设有用于为被保护热导检测器的加热装置提供电源的电路接口320。

该实施例通过流量传感器12感应通过进气接管1的气体流量，并在进气接管1和出气接管2上分别设置电磁阀，从而使得流量传感器12可以通过开关电路3控制电磁阀和加热电路的通断。在热导检测器工作过程中，如果出现载气流量降低，则开关电路3可以及时切断检测池与外界的联系，防止空气进入检测池，保护热丝不受氧化。

图2所示为另一种热导检测器保护装置的结构示意图，其包含进气接管1、出气接管2和开关电路，进气接管1和出气接管2上设有用于连接被保护热导检测器的管路接口120，其中开关电路为一个三极管放大电路，进气接管1上设有流量传感器12和第一电磁阀11，出气接管2上设有第二电磁阀21，流量传感器12的电信号输出端连接在放大电路的输入回路31中，第一电磁阀11、第二电磁阀21以及被保护热导检测器的加热装置连接在放大电路的输出回路32中，输出回路32上还设有用于为被保护热导检测器的加热装置提供电源的电路接口320。

当通过流量传感器12的气流较大时，流量传感器12的输出信号较大，三极管处于打开状态，放大电路中电阻两端的电压较高，因此输出回路32中的电压较高，第一电磁阀和第二电磁阀均处于打开状态。当流量突然减小时，流量传感器12的输出信号减小，三极管处于关闭状态，放大电路中电阻两端的电压减小，因此输出回路32中的电压减小，第一电磁阀11和第二电磁阀21均处于关闭状态，从而防止空气进入检测池，保护热丝不受氧化。

图3所示为第三种热导检测器保护装置的结构示意图，其包含进气接管1、出气接管2和开关电路，进气接管1和出气接管2上设有用于连接被保护热导检测器的管路接口120，其中开关电路为一个由三极管控制的继电器开关电路，进气接管1上设有流量传感器12和第一电磁阀11，出气接管2上设有第二电磁阀21，流量传感器12的电信号输出端连接在放大电路的输入回路31中，第一电磁阀11、第二电磁阀21以及被保护热导检测器的加热装置连接在继电器的输出回路32中，输出回路32上还设有用于为被保护热导检测器的加热装置提供电源的电路接口320。

当通过流量传感器12的气流较大时，流量传感器12的输出信号较大，三极管处于打开状态，继电器将输出回路32导通(也就是说该继电器为动合型，即常开继电器)，第一电磁阀11和第二电磁阀21均处于打开状态。当流量突然减小时，流量传感器12的输出信号减小，三极管处于关闭状态，继电器将输出回路32断开，第一电磁阀11和第二电磁阀21均处于关闭状态，从而防止空气进入检测池，保护热丝不受氧化。

需要说明的是，图2和图3中的开关电路只是对开关电路控制原理的示意性说明，不能视作是对开关电路电路结构的具体约束，不能限制本专利的保护范围，本领域技术人员完全可以采用具有相似功能的任何开关电路，不管采用何种具体的开关电路，均在本专利的保护范围之内。此外，图2和图3中的开关电路显然也不是完整电路，本领域技术人员在本实用新型实施例的提示下完全可以从本领域的现有知识中获得完整的开关电路电路结构。

图4为一种热导检测器的结构示意图，其包含热导检测池以及上述任何一种热导检测器保护装置，其中，热导检测器保护装置的进气接管1与热导检测池的进气口连接，热导检测器保护装置的出气接管2与热导检测池的出气口连接，热导检测器4的加热装置41连接在开关电路3的输出回路32中。

该实施例是对上述热导检测器保护装置实施例的直接应用，因此具有与上述各实施例相应的效果，此处不再赘述。

图5为图4中热导检测池的一种结构示意图，该热导检测池的流型为半扩散式。

采用这种热导检测池的热导检测器受气流的影响较小，具有适中的时间常数和灵敏度。此外，热导检测池的流型也可以为直通式或扩散式。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。