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氣相色譜儀熱導檢測器的工作原理詳解

閱讀:4756        發布時間:2012-03-22
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    南京科捷檢測科技發展有限公司

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  熱導檢測器(TCD)是利用被測組分和載氣的熱導系數不同而響應的濃度型檢測器,有的亦稱熱絲檢測器(HWD)或熱導計、卡他計(katherometer或Catherometer),它是的整體性能檢測器,屬物理常數檢測方法。
 
氣相色譜儀熱導檢測器工作原理:
  TCD由熱導池及其檢測電路組成。圖3-2-1下部為TCD與進樣器及色譜柱的連接示意圖,上部為惠斯頓電橋檢測電路圖。載氣流經參考池腔、進樣器、色譜柱,從測量池腔排出。
  R1、R2為固定電阻;R3、R4分別為測量臂和參考臂熱絲。

  當調節載氣流速、橋電流及TCD溫度至一定值后,TCD處于工作狀態。從電源E流出之電流I 在A 點分成二路i1、i2 至 B 點匯合,而后回到電源。這時,兩個熱絲均處于被加熱狀態,維持一定的絲溫Tf,池體處于一定的池溫 Tw。一般要求Tf與Tw差應大于100℃以上,以保證熱絲向池壁傳導熱量。當只有載氣通過測量臂和參考臂時,由于二臂氣體組成相同,從熱絲向池壁傳導的熱量相等,故熱絲溫度保持恒定;熱絲的阻值是溫度的函數,溫度不變,阻值亦不變;這時電橋處于平衡狀態:R1·R3=R2·R4, 或寫成R1/R4=R2/R3。M、N二點電位相等,電位差為零,無信號輸出。當從2進樣,經柱分離,從柱后流出之組分進入測量臂時,由于這時的氣體是載氣和組分的混合物,其熱導系數不同于純載氣,從熱絲向池壁傳導的熱量也就不同,從而引起兩臂熱絲溫度不同,進而使兩臂熱絲阻值不同,電橋平衡破壞。M、N二點電位不等,即有電位差,輸出信號。

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