[發明專利]一種高溫離子檢測裝置及組成的檢測系統和使用方法

在審

• 申請號: 202010463243.4
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111624286A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 姚水良;朱丹丹;吳祖良;李晶;孔程榮;孟瑞云;夏彤彤
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: G01N30/68
• 分類號: G01N30/68;G01N30/86
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武

1.一種高溫離子檢測裝置，包括殼體（1）和離子型檢測器，殼體（1）的一端設有出口（2），離子型檢測器包括離子檢測器電極對（10），其特征在于，殼體（1）內貫穿設有氣體導入管（4），氣體導入管（4）的靠近出口（2）的一端設有氣體出口（6），另一端設有氣體進口（5），氣體導入管（4）設有加熱器（7），加熱器（7）用于為氣體導入管（4）內部的氣體加熱使含碳有機物產生化學電離，氣體導入管（4）內部設有離子檢測器電極對（10），按照氣體流動方向，離子檢測器電極對（10）位于加熱器（7）的下游。

2.根據權利要求1的高溫離子檢測裝置，其特征在于，離子檢測器電極對（10）包括兩個板狀的第一金屬電極。

3.根據權利要求1的高溫離子檢測裝置，其特征在于，離子檢測器電極對（10）包括兩個第二金屬電極，一個第二金屬電極為金屬圓形管，金屬圓形管為接地管（102），另一個第二金屬電極為金屬棒，金屬棒為高壓棒（101），金屬棒位于金屬圓形管內部且二者同軸；金屬圓形管的內徑為1mm到20mm，長度為1mm到50mm，金屬棒的外徑為0.1mm到5mm，金屬圓形管和金屬棒為耐1000℃高溫的導電體。

4.根據權利要求1的高溫離子檢測裝置，其特征在于，殼體（1）內壁和氣體導入管（4）的間隙之間填充有隔熱保溫材料（14）。

5.根據權利要求1的高溫離子檢測裝置，其特征在于，氣體導入管（4）的材質為石英、氧化鋁、氧化鋯或陶瓷，氣體導入管（4）的內徑為0.1mm到10mm,壁厚為0.1mm到5mm。

6.根據權利要求1的高溫離子檢測裝置，其特征在于，出口（2）套有安全帽（3），還包括溫度檢測器，溫度檢測器用于檢測氣體導入管（4）內的氣體的溫度，加熱器（7）通過加熱器（7）電線與加熱器用電源（9）電連接，離子型檢測器還包括離子檢測器電源（11）、電壓檢測器和高阻（13）；電壓檢測器用于檢測離子檢測器電極對（10）產生的電流在高阻（13）上形成的電壓。

7.根據權利要求6的高溫離子檢測裝置，其特征在于，加熱器（7）使得氣體導入管（4）內部的氣體加熱到300-1000℃，加熱器用電源（9）是可以輸出交流或脈沖或直流的電源；離子檢測器電源（11）的輸出電壓為直流、脈沖或交流，電壓峰值為10V到20kV。

8.根據權利要求1的高溫離子檢測裝置，其特征在于，加熱器（7）為高阻絲，高阻絲嵌入在氣體導入管（4）內部或者纏繞在氣體導入管（4）外部。

9.一種權利要求1-8任意一項的高溫離子檢測裝置的使用方法，其特征在于，首先給氣體導入管（4）加熱，再從氣體進口（5）通入待檢測氣體，利用離子型檢測器檢測到電流信號，通過比對和積分，換算得到氣體中跟加熱燃燒產物相對應的物質的濃度。

10.一種高溫離子檢測系統，其特征在于，包含權利要求1-8的2套高溫離子檢測裝置，其中1套高溫離子檢測裝置用于檢測含有可燃燒物的氣體，另外1套高溫離子檢測裝置用于檢測不含可燃燒物的氣體，再通過2個檢測結果做差值。