阅读说明：本技术 一种氢火焰离子化检测器的自动点火控制方法 (Automatic ignition control method of hydrogen flame ionization detector ) 是由 应刚 李彦妍 吴明所 周立 于 2019-10-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种氢火焰离子化检测器的自动点火控制方法,其特征在于,包括以下步骤：步骤S1,启动自检程序；步骤S2,自检合格后,进行点火操作,并在经过第二预定时间时关闭点火开关；步骤S3,采集连续第七预定时间内的信号输出数据,根据信号输出数据判断点火是否成功,当判断为成功时,设置火焰状态为开；当判断为否时判定点火失败；步骤S4,当判定点火失败后,进一步判断点火次数是否小于等于点火次数上限,并在进一步判断为是时,重新执行步骤S2,三路气体分别为可燃气、尾吹气以及助燃气；本发明的自动点火控制方法用于控制氢火焰离子化检测器的自动点火,且控制更精确、更省时、更方便、更节约气体。(The invention discloses an automatic ignition control method of a hydrogen flame ionization detector, which is characterized by comprising the following steps of: step S1, starting a self-checking program; step S2, after the self-checking is qualified, the ignition operation is carried out, and the ignition switch is closed when a second preset time passes; step S3, collecting signal output data in a seventh continuous preset time, judging whether ignition is successful according to the signal output data, and setting the flame state to be on when the ignition is successful; judging that the ignition fails when the judgment result is no; step S4, after judging that the ignition fails, further judging whether the ignition frequency is less than or equal to the ignition frequency upper limit, and if so, re-executing the step S2, wherein the three gases are respectively combustible gas, tail blowing gas and combustion-supporting gas; the automatic ignition control method is used for controlling the automatic ignition of the hydrogen flame ionization detector, and has the advantages of more accurate control, time saving, convenience and gas saving.)

一种氢火焰离子化检测器的自动点火控制方法

技术领域

本发明涉及气相色谱检测技术领域，尤其是氢火焰离子化检测器的自动点火控制方法。

背景技术

氢火焰离子化检测器(flame ionization detector,FID)是气相色谱检测器中最常用的检测器之一，它的突出优点是灵敏度高、线性范围宽、稳定可靠、操作方便，对几乎所有的有机物均有响应。

而点火步骤的顺利完成是FID检测器正常工作的前提，在传统的气相色谱FID设计中，通常采取人工方式完成点火，具体步骤如下：在进样器温度、柱箱温度、检测器温度达到要求后，开启可燃气（氢气）、助燃气（空气）、尾吹气（氮气）三路气体，然后通过调节阀调节每一路的气体流量，观察气路系统是否正常，最后启动点火开关进行点火，启动开关后，再通过人工观察点火是否成功。

判断火焰是否点着一般通过以下步骤：用冷的金属光亮表面（如不锈钢钳子）对着FID出口，如有水珠冷凝在表面，则表示已点火成功。

但是，人工控制点火条件必然存在很多不确定性，且会花费大量时间，容易出错，工作繁琐；而且人工控制的方式越来越不能满足实验室的需求，因此需要寻找一种能够解决此类问题的方法。

发明内容

有鉴于此，需要克服现有技术中的上述缺陷中的至少一个，本发明提供了一种氢火焰离子化检测器的自动点火控制方法，包括以下步骤：步骤S1，启动自检程序，所述自检程序包括判断是否达到点火就绪条件，当判断为是时，设置点火状态为就绪状态，否则，设置所述点火状态为准备中，并再次判断是否在第一预定时间时内满足所述点火就绪条件，当再次判断为是时，设置点火状态为所述就绪状态，当再次判断为否时，判定点火失败，并执行所述步骤S4；步骤S2，所述点火状态为所述就绪状态后，进行点火操作，并在经过第二预定时间时关闭点火开关；步骤S3,采集连续第七预定时间内的信号输出数据，根据所述信号输出数据判断点火是否成功，当判断为成功时，设置火焰状态为开，然后进入结束状态或下一个检测周期；当判断为否时判定点火失败，然后进入步骤S4；步骤S4,判定点火失败后,进一步判断点火次数是否小于等于点火次数上限，并在进一步判断为是时，重新执行步骤S2，否则，设置所述点火状态为点火失败，并将所述三路气体流量归零，然后进入结束状态或下一个检测周期，所述三路气体分别为可燃气、尾吹气以及助燃气。

根据本专利背景技术中对现有技术所述，人工控制点火条件必然存在很多不确定性，且会花费大量时间，容易出错，工作繁琐，越来越不能满足实验室的需求；而本发明公开的氢火焰离子化检测器的自动点火控制方法，根据信号输出数据与点火下限的比较判断点火是否成功，能够准确且快速地判断出点火是否成功，且操作简单；而且，预设点火次数，在点火失败后自动判断点火次数是否超过点火次数上限，如超过点火次数上限则关闭三路气流，以避免当出现机器故障等情况而无法点火时做不必要的尝试，节省时间，且达到节省气体的作用；同时，氢气积累易爆燃，自动控制所述三路气体流量归零，不仅节约气体，还避免氢气累积，提高检测的安全性。

另外，根据本发明公开的一种氢火焰离子化检测器的自动点火控制方法还具有如下附加技术特征：

进一步地，在启动自检程序之前（即步骤S1之前），所述自动点火控制方法还包括以下步骤：

步骤S0：采集连续所述第七预定时间内的信号输出数据，根据该信号输出数据判断点火是否成功，当判断为是时设置火焰状态为开，然后进入结束状态或下一个检测周期，当判断为否时，执行步骤S1。

进一步地，所述第一预定时间为25-35s，第七预定时间大于等于10s。

更进一步地，所述第一预定时间为30s，第七预定时间为10s。

进一步地，在所述步骤S2中，所述点火操作为调节所述三路气体流量，开启点火开关进行点火并多次渐进式增加所述三路气体流量。

通过逐渐增加三路气体流量，不仅使气路的气体流量变化更加稳定，而且更好的触发信号，增加了点火成功率。

更进一步地，所述步骤S2包括如下子步骤：步骤S2-1，将所述三路气体流量设置为第一流量值;步骤S2-2，开启所述点火开关，设置所述点火状态为点火中并经过第三预定时间；步骤S2-3，将所述三路气体流量增加为第二流量值并经过第四预定时间; 步骤S2-4，将所述三路气体流量增加为第三流量值并经过第五预定时间;步骤S2-5，将所述三路气体流量还原为用户设置值并经过第六预定时间时，关闭所述点火开关。

更进一步地，所述第三预定时间为4.5-5.5s，第四预定时间为1.5-2.5s，第五预定时间为1.5-2.5s，第六预定时间为4.5-5.5s。

更进一步地，所述第三预定时间为5s，第四预定时间为5s，第五预定时间为2s，第六预定时间为5s。

更进一步地，将所述三路气体流量设置为所述第一流量值指将可燃气流量设置为35-45ml/min，尾吹气流量设置为0ml/min、助燃气设置为255-265ml/min；将所述三路气体流量增加为所述第二流量值指将所述可燃气流量设置为35-45ml/min，所述尾吹气流量设置为5-10ml/min、所述助燃气流量设置为255-265ml/min；将所述三路气体流量增加为所述第三流量值指将所述可燃气流量设置为45-55ml/min，所述尾吹气流量设置为15-25ml/min、所述助燃气流量设置为295-305ml/min。

更进一步地，将所述三路气体流量设置为所述第一流量值指将可燃气流量设置为40ml/min，尾吹气流量设置为0ml/min、助燃气设置为260ml/min；将所述三路气体流量增加为所述第二流量值指将所述可燃气流量设置为40ml/min，所述尾吹气流量设置为10ml/min、所述助燃气流量设置为260ml/min；将所述三路气体流量增加为所述第三流量值指将所述可燃气流量设置为50ml/min，所述尾吹气流量设置为20ml/min、所述助燃气流量设置为300ml/min。

在步骤S2-3中，增加尾吹气流量以触发输出信号产生信号输出数据。

进一步地，在所述步骤S1中，所述点火就绪条件包括检测器温度大于等于就绪温度且可燃气流量和助燃气流量分别大于等于可燃气就绪流量值和助燃气就绪流量值。

更进一步地，所述就绪温度为145-155℃，所述可燃气就绪流量值为15-25ml/min，所述助燃气就绪流量值为195-205ml/min。

更进一步地，所述就绪温度为150℃，所述可燃气就绪流量值为20ml/min，所述助燃气就绪流量值为200ml/min。

进一步地，所述三路气体流量通过电子流量控制阀控制。

通过电子流量控制（EFC）技术来控制可燃气（氢气）、助燃气（空气）、尾吹气（氮气）的气流流量，避免通过调节阀的手工调节三路气体流量，操作方便、节省时间，且出错率低。

进一步地，在所述步骤S3中，通过判断是否预定比例的所述信号输出数据满足（即大于等于）设定的点火下限值判断点火是否成功。

更进一步地，所述预定比例为90%。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明提供的氢火焰离子化检测器的原理图；以及

图2为本发明提供的氢火焰离子化检测器的自动点火控制方法的动作流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件；下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语 “上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“横”、“竖”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明的构思如下，采用电子流量控制（EFC）技术来控制三路气体流量，根据信号输出数据判断点火是否成功；并在连续点火失败次数超过点火次数上限时关闭三路气流，同时，在点火时，采用多次渐进式增加气体流体，使得本发明的自动点火控制方法的点火控制更精确、更省时、更方便、更节约气体。

图1为本发明提供的氢火焰离子化检测器的原理图；以及图2为本发明提供的氢火焰离子化检测器的自动点火控制方法的动作流程图。

如图所示，根据本发明的实施例，氢火焰离子化检测器的自动点火控制方法包括以下步骤：步骤S1，启动自检程序，所述自检程序包括判断是否达到点火就绪条件，当判断为是时，设置点火状态为就绪状态，否则，设置所述点火状态为准备中，并再次判断是否在第一预定时间时内满足所述点火就绪条件，当再次判断为是时，设置点火状态为所述就绪状态，当再次判断为否时，判定点火失败，并执行所述步骤S4；步骤S2，所述点火状态为所述就绪状态后，进行点火操作，并在经过第二预定时间时关闭点火开关；步骤S3,采集连续第七预定时间内的信号输出数据，根据所述信号输出数据判断点火是否成功，当判断为成功时，设置火焰状态为开，然后进入结束状态或下一个检测周期；当判断为否时判定点火失败，然后进入步骤S4；步骤S4,判定点火失败后,进一步判断点火次数是否小于等于点火次数上限，并在进一步判断为是时，重新执行步骤S2，否则，设置所述点火状态为点火失败，并将所述三路气体流量归零，然后进入结束状态或下一个检测周期，所述三路气体分别为可燃气、尾吹气以及助燃气。

根据本专利背景技术中对现有技术所述，人工控制点火条件必然存在很多不确定性，且会花费大量时间，容易出错，工作繁琐，越来越不能满足实验室的需求；而本发明公开的氢火焰离子化检测器的自动点火控制方法，根据信号输出数据与点火下限的比较判断点火是否成功，能够准确且快速地判断出点火是否成功，且操作简单；而且，预设点火次数，在点火失败后自动判断点火次数是否超过点火次数上限，如超过点火次数上限则关闭三路气流，以避免当出现机器故障等情况而无法点火时做不必要的尝试，节省时间，且达到节省气体的作用；同时，氢气积累易爆燃，自动控制所述三路气体流量归零，不仅节约气体，还避免氢气累积，提高检测的安全性。

另外，根据本发明公开的一种氢火焰离子化检测器的自动点火控制方法还具有如下附加技术特征：

根据本发明的一些实施例，在启动自检程序之前（即步骤S1之前），所述自动点火控制方法还包括以下步骤：

步骤S0：采集连续所述第七预定时间内的信号输出数据，根据该信号输出数据判断点火是否成功，当判断为是时设置火焰状态为开，然后进入结束状态或下一个检测周期，当判断为否时，执行步骤S1。

根据本发明的一些实施例，所述第一预定时间为25-35s，第七预定时间大于等于10s。

根据本发明的一个实施例，所述第一预定时间为30s，第七预定时间为10s。

根据本发明的一些实施例，在所述步骤S2中，所述点火操作为调节所述三路气体流量，开启点火开关进行点火并多次渐进式增加所述三路气体流量。

通过逐渐增加三路气体流量，不仅使气路的气体流量变化更加稳定，而且更好的触发信号，增加了点火成功率。

根据本发明的一些实施例，所述步骤S2包括如下子步骤：步骤S2-1，将所述三路气体流量设置为第一流量值;步骤S2-2，开启所述点火开关，设置所述点火状态为点火中并经过第三预定时间；步骤S2-3，将所述三路气体流量增加为第二流量值并经过第四预定时间;步骤S2-4，将所述三路气体流量增加为第三流量值并经过第五预定时间;步骤S2-5，将所述三路气体流量还原为用户设置值并经过第六预定时间时，关闭所述点火开关。

根据本发明的一些实施例，所述第三预定时间为4.5-5.5s，第四预定时间为1.5-2.5s，第五预定时间为1.5-2.5s，第六预定时间为4.5-5.5s。

根据本发明的一个实施例，所述第三预定时间为5s，第四预定时间为5s，第五预定时间为2s，第六预定时间为5s。

根据本发明的一些实施例，将所述三路气体流量设置为所述第一流量值指将可燃气流量设置为35-45ml/min，尾吹气流量设置为0ml/min、助燃气设置为255-265ml/min；将所述三路气体流量增加为所述第二流量值指将所述可燃气流量设置为35-45ml/min，所述尾吹气流量设置为5-10ml/min、所述助燃气流量设置为255-265ml/min；将所述三路气体流量增加为所述第三流量值指将所述可燃气流量设置为45-55ml/min，所述尾吹气流量设置为15-25ml/min、所述助燃气流量设置为295-305ml/min。

根据本发明的一个实施例，将所述三路气体流量设置为所述第一流量值指将可燃气流量设置为40ml/min，尾吹气流量设置为0ml/min、助燃气设置为260ml/min；将所述三路气体流量增加为所述第二流量值指将所述可燃气流量设置为40ml/min，所述尾吹气流量设置为10ml/min、所述助燃气流量设置为260ml/min；将所述三路气体流量增加为所述第三流量值指将所述可燃气流量设置为50ml/min，所述尾吹气流量设置为20ml/min、所述助燃气流量设置为300ml/min。

在步骤S2-3中，增加尾吹气流量以触发输出信号产生信号输出数据。

根据本发明的一些实施例，在所述步骤S1中，所述点火就绪条件包括检测器温度大于等于就绪温度且可燃气流量和助燃气流量分别大于等于可燃气就绪流量值和助燃气就绪流量值。

根据本发明的一些实施例，所述就绪温度为145-155℃，所述可燃气就绪流量值为15-25ml/min，所述助燃气就绪流量值为195-205ml/min。

根据本发明的一个实施例，所述就绪温度为150℃，所述可燃气就绪流量值为20ml/min，所述助燃气就绪流量值为200ml/min。

根据本发明的一些实施例，所述三路气体流量通过电子流量控制阀控制。

通过电子流量控制（EFC）技术来控制可燃气（氢气）、助燃气（空气）、尾吹气（氮气）的气流流量，避免通过调节阀的手工调节三路气体流量，操作方便、节省时间，且出错率低。

根据本发明的一些实施例，在所述步骤S3中，通过判断是否预定比例的所述信号输出数据满足（即大于等于）设定的点火下限值判断点火是否成功。

根据本发明的一个实施例，所述预定比例为90%。

任何提及“一个实施例”、“实施例”、“示意性实施例”等意指结合该实施例描述的具体构件、结构或者特点包含于本发明的至少一个实施例中；在本说明书各处的该示意性表述不一定指的是相同的实施例；而且，当结合任何实施例描述具体构件、结构或者特点时，所主张的是，结合其他的实施例实现这样的构件、结构或者特点均落在本领域技术人员的范围之内。

尽管参照本发明的多个示意性实施例对本发明的具体实施方式进行了详细的描述，但是必须理解，本领域技术人员可以设计出多种其他的改进和实施例，这些改进和实施例将落在本发明原理的精神和范围之内；具体而言，在前述公开、附图以及权利要求的范围之内，可以在零部件和/或者从属组合布局的布置方面作出合理的变型和改进，而不会脱离本发明的精神；除了零部件和/或布局方面的变型和改进，其范围由所附权利要求及其等同物限定。