熱導(dǎo)檢測(cè)器TCD原理及操作注意事項(xiàng)
熱導(dǎo)檢測(cè)器(TCD)是利用被測(cè)組分和載氣的熱導(dǎo)系數(shù)不同而響應(yīng)的濃度型檢利用被測(cè)組分和載氣的熱導(dǎo)系數(shù)不同而響應(yīng)的濃度型檢利用被測(cè)組分和載氣的熱導(dǎo)系數(shù)不同而響應(yīng)的濃度型檢利用被測(cè)組分和載氣的熱導(dǎo)系數(shù)不同而響應(yīng)的濃度型檢測(cè)器測(cè)器測(cè)器測(cè)器,有的亦稱熱絲檢測(cè)器(HWD)或熱導(dǎo)計(jì)、卡他計(jì)(katherometer或Catherometer),屬物理常數(shù)檢測(cè)方法。 一、工作原理 TCD由熱導(dǎo)池及其檢測(cè)電路組成。圖3-2-1下部為TCD與進(jìn)樣器及色譜柱的連接示意圖,上部為惠斯頓電橋檢測(cè)電路圖。載氣流經(jīng)參考池腔、進(jìn)樣器、色譜柱,從測(cè)量池腔排出。 R1、R2為固定電阻;R3、R4分別為測(cè)量臂和參考臂熱絲。
當(dāng)調(diào)節(jié)載氣流速、橋電流及TCD溫度至一定值后,TCD處于工作狀態(tài)。從電源E流出之電流I 在A 點(diǎn)分成二路i1、i2 至 B 點(diǎn)匯合,而后回到電源。這時(shí),兩個(gè)熱絲均處于被加熱狀態(tài),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(yīng)大于100℃以上,以保證熱絲向池壁傳導(dǎo)熱量。當(dāng)只有載氣通過(guò)測(cè)量臂和參考臂時(shí),由于二臂氣體組成相同,從熱絲向池壁傳導(dǎo)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(shù),溫度不變,阻值亦不變;這時(shí)電橋處于平衡狀態(tài):R1•R3=R2•R4, 或?qū)懗蒖1/R4=R2/R3。M、N二點(diǎn)電位相等,
電位差為零,無(wú)信號(hào)輸出。當(dāng)從2進(jìn)樣,經(jīng)柱分離,從柱后流出之組分進(jìn)入測(cè)量臂時(shí),由于這時(shí)的氣體是載氣和組分的混合物,其熱導(dǎo)系數(shù)不同于純載氣,從熱絲向池壁傳導(dǎo)的熱量也就不同,從而引起兩臂熱絲溫度不同,進(jìn)而使兩臂熱絲阻值不同,電橋平衡破壞。M、N二點(diǎn)電位不等,即有電位差,輸出信號(hào)