Brevet FR2229066A1 — publié le 19741206

Les détecteurs dtionisation à flanme (i > IF) sont utilisés pour de celer la présence de carbures dthyarogène et, en liaison avec des sels alcalins, pour déceler sélectivement la présence de composés organiques qui contiennent du phosphore, de l'azote et d'autres hétéroatomes (hétéroeomposés). es sels alcalins sont placés à proximité d'une flamme alimentée en hydrogène et ils délivrent les ions qui, avec les ions des substirces a déceler, donnent naissance à des composés caractéristiques. A partir du courant ionique accru vers le collecteur, il est possible de do ser les hétérocomposés pour lesquels Le système a été sensibilisé au moyen de la source de sel choisie. On connaît le procédé consistant à disposer, dans la même chambre de détection, deux bradeurs alimentés en hydrogène pour deux flammes, becs qui peuvent entre mis en service au choix, l'une des flammes étant allumée pour la détection de carbures d'hydrogène et l'autre pour la mise en évidence d'hétérocomposés. Dans un détecteur dtionisation à flamme comportant un premier bec brûleur disposé sur l'axe médian de la chambre de détection et une électrode collectrice en forme de cône, disposée au-dessus symétriquement par rapport à l'axe, il a été proposé en outre de faire pénétrer le second bruleur avec la source de sel obliquement par le haut dans la chambre de détection et l'orienter vers le bas en direction de la source de sel. lies substances à analyser, c'est å-dire aussi bien les carbures d'hydrogène que les hétérocomposés, sont alors amenés au premier bec bruleir sur l'axe médian du sys tème. L'invention a pour but d'améliorer le détecteur d'ionisa- tion cité ci-dessus, pour obtenir une plus grande sensibilité et une meilleure sélectivité à l'égard d'hétérodomposés. A cet effet, il est prévu une disposition à symétrie de révolution de tous les éléments structurels actifs. Partant d'un détecteur d'ionisation à flamme comprenant deux brûleurs et une source de sel dans la même chambre, le premier bec étant disposé sur l'axe médian et recevant les composés à analyser, l'invention consiste à disposer le second brûleur et la source de sel sous forme de structure an nulaire, concentriquement autour du premier oec brûleur. Certes, on cornant en soi le procédé consistant à utiliser dans un détecteur d'ionisation à flamme une électrode collectrice de forme annulaire et à déposer le sel sur cette électrode. Tou tefois, la réunion de l'électrode collectrice et de la source de sel s'accompagne d'inconvénients notables. De préférence, le second bradeur est constitué par un tube cintré en forme dlanneau qui est muni, soit d'une fente annulaire, soit d'orifices de brûleur répartis sur la circonférence de l'anneau. La source de sel est constituée par une cuve annulaie ayant un diamètre approximativement égal à celui du tube annulaire et la surface du sel est dirigée vers la flamme qui se forme le long du brûleur annulaire. Dans ces conditions, selon la disposition adoptée, la flamme peut être dirigée vers le bas ou vers le haut. tes exemples de réalisation du nouveau détecteur d'ionisation à flamme seront décrits ci-après de façon plus détaillée, avec référence au dessin annexé dans lequel lies fig. 1 à 3 illustrent différentes positions relativeves entre le bec annulaire et la source de sel. Les fig. 4 et 5 montrent des exemples de réalisation de l'orifice ou des orifices du brûleur. D'après la fig. 1, le premier bec 2 est placé dans l'axe médian de la chambre de détection 9. Par la conduite d'adduction 1, il reçoit le mélange de substances à analyser. En cas d'utilisation du dispositif pour la détection de carbures d'hydrogène, de l'hydrogène est en outre introduit en tant que gaz combustible. Au-dessus du bradeur, également sur l'axe médian, se trouve l'électrode collectrice 3. lie brûleur annulaire 4 et la source de sel 8 sont disposés concentriquement par rapport au bec 2. te bradeur annulaire est alimenté, de façon connue en soi, en hydrogène qui sort par les orifices 5 du brûleur réalisés selon la fig. 4 ou la fig. 5. A la suite de l'inflammation de l'hydrogène, il se forme une flamme annulaire 6 qui chauffé la surface du sel. Le sel est placé dans une cuve 7 de forme annulaire. D'après la fig. 2, la même disposition est modifiée en ce sens que la cuve de sel 7 comporte une surface tronconique pour le sel qu'elle contient. lies orifices du brûleur annulaire 4 sont dirigés vers le haut. Cette disposition s'est révélee particulie- rement favorable pour une sensibilité optimale. Selon la fig. 3, la disposition relative entre le brûleur annulaire 4 et la source de sel est inversée, c'est-à-dire que le brûleur annulaire se trouve au-dessus de la source de sel et que la flamme est dirigée verticalement vers le bas. Pour la détection d'hétérocomposés, par exemple d'azote ou de phosphore, lez gaz qui contiennent ces composés sont introduits par le bec 2. Le bradeur annulaire 4 est alimenté en hydrogène et ce gaz est enflammé, de sorte qu'il se forme la flamme 6. Au bec 2 et à la cuve 7 de la source de sel sont appliquées des tensions positives, tandis qu'une tension négative est appliquée au brtleur 4. Le courant ionique vers le collecteur est alors une mesure de la teneur en hétérocomposés des gaz introduits par le bec 2. Pour l'analyse de carbures d'hydrogène, ceux-ci sont introduits, en mélange avec de l'hydrogène, comme gaz combustible, par le bec 2 et le courant d'hydrogène vers le brtleur 4 est interrompu. Dans ce cas, une tension négative est appliquée au bec 2. REVENZICtl'IONS 1. Détecteur d'ionisation à flamme comportant deux bradeurs et une source de sel dans la même chambre de détection, commutable pour la détection de composés d'hydrocarbures et d'hétérocomposés (par exemple N, P,) avec un premier bec brûleur sur l'axe médian de la chambre de détection, dirigé verticalement vers le haut et recevant les composés à analyser et une électrode collective de forme cylindrique ou conique disposée au-dessus, caractérisé en ce que le second brûleur et la source de sel sont disposés, sous forme de structures annulaires, concentriquement autour du premier bec brûleur. 2. Détecteur d'ionisation à flamme sèlon la revendication 1, caractérisé en ce que le second brûleur est constitué par un tube cintré en forme d'anneau comportant, pour l'échappement du gaz combustible, une fente annulaire ou des orifices de brûleur répartis uniformément sur la circonférlwnce de l'anneau. 3. Détecteur d'ionisation à flamme selon la revendication i ou 2, caractérisé en ce que la fente annulaire ou les orifices de brûleur sur la circonférence de l'anneau sont dirigés vers le haut et la source de sel est placée au-dessus, sous la forme d'une cuve semi-circulaire en coupe transversale, remplie de sel, le garnissage de sel étant dirigé vers le bas. 4. Détecteur d'ionisation à flamme selon la revendication 3, caractérisé en ce que la fente annulaire ou les orifices de brû- leur sont dirigés vers le haut et la surface du garnissage de sel, disposée au-dessus, est réalisée sous forme tronconique. 5. Détecteur d'ionisation à flamme selon la revendication i ou 2, caractérisé en ce que la fente annulaire ou les orifices de brûleur sont dirigés vers le bas et la source de sel est placée au-dessous, sous la forme d'une cuve semi-circulaire en coupe transversale, remplie de sel, le garnissage de sel étant vers le haut.