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EPC的原理与应用介绍

许之秦

2015/03/09

气相色谱（GC）

1 前言
从毕业到现在使用气相色谱已经五年，从开始的岛津的气相色谱，到后来使用安捷伦、PE的气相色谱，乃至于很多国产厂家的气相色谱，越来越觉得自动化程度对于仪器分析工作的重要性。
之前在仪器信息网上阅读了傅若农教授的《从国产气相产品看国内气相发展脉络及现状》，国产气象色谱最近几年在仪器自动化上有了不小的进步，尤其突出的是流量的自动控制，简单地说就是“电子流量控制”。这个技术，岛津称作AFC（自动流量控制/先进的流量控制）和APC（自动压力控制/先进的压力控制），安捷伦叫做EPC，不管如何称呼，其实名字都是浮云，使用才是王道。对AFC和APC一言概括，就是可以对气相色谱中的载气进行自动化的流量设定和压力设定，避免了重复性的、简单繁琐的使用皂膜流量计手动测定流量。
在论坛上进行了一些查找，发现没有比较详细的原理性介绍，自己总结了一下，供大家探讨。同时也给出自己三年前理解比较肤浅时候的写的一篇帖子的链接。附件中是这个帖子的PDF格式。
AFC & APC基础资料（根据岛津操作说明书整理）
http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20110703/3396557/
2 EPC的原理介绍
2.1 EPC的原理图，如下：

一般而言，这个EPC的部件组成包括以下几部分：（1）流量传感器（2）压力传感器（3）电磁阀（4）流路（5）控制系统。以下分别说明。
2.1.1流路
这个不多说了，就是气流通过的管路，可以是不锈钢管子，不锈钢件，或者是传说中的微流板技术（其实就是在钢板上刻上沟沟，然后再压上一层又一层，做好密封就好）；
2.1.2流量传感器
流量传感器有很多种，有热式质量流量传感器，也有科氏力质量流量传感器等的，这个在国内外很多质量流量计上也同时使用。具体的原理，大家可以百度吧……
2.1.3压力传感器
可以测定气路内的压力
2.1.4比例阀
通过调节开度的大小控制流量的大小
2.1.5控制电路
2.2 EPC的工作原理
目前的EPC一般有两种控制方式，就是控制压力和控制流量。当然了，也可以根据安装的传感器的类型，比如只安装压力传感器，就只控制压力；或者只安装流量传感器，就只控制流量。以下单独介绍只安装流量传感器和之安装压力传感器，并介绍分析一些问题。
2.2.2 控制流量（流量控制模式）
示意图如下：

一般而言适用于填充柱和尾吹气、检测器燃气等；
工作原理为：电磁阀有一个开度，然后传信号给流量传感器；流量传感器测定流量获得的信号和电磁阀的信号比较，进行调节，至合适的流量。
2.2.2 控制压力（压力控制模式）
简单的画一个图，如下：

一般而言适用于毛细柱等；
工作原理：如图，在图中加了一个压力表，实际中是没有的；在工作过程中，依据公式，根据毛细柱的长度、内径和色谱柱的温度计算出保持一定流量时候压力表处应当具有的压力；然后通过压力传感器和比例阀的信号控制压力表处的压力，从而达到控制毛细柱流量的作用。
尤为需要注意的是：在使用毛细柱的时候，不管设定的是流量还是压力，最终都是压力传感器计算出来的，即，流量是压力计算出来的——本质还是控制压力。
2.2.3 为什么使用压力传感器控制毛细柱的流量
毛细柱其实是一个巨大的气阻，如果使用流量传感器控制流量，会有较大的误差，这是传感器的缺陷造成的。使用压力传感器控制，误差比流量传感器控制小的多的多。
2.3 安捷伦的EPC的一些个人看法
以上说得，其实只是一路，安捷伦的EPC我没有拆过，只是在网上看到过图片，简单地说，她和国内的目前的EPC相比较，优点在于以下几点吧，见仁见智：
（1）微流板技术
前面2.2.1说过，微流板技术的优点应该在于气路部分体积所占空间比较小，当然了，可以在钢板上随意的勾画，相对于一大堆气路管子当然好很多；
（2）集成式
比如氢火焰检测器，需要氢气，空气和载气，那么，你购买一个氢火焰的检测器，那就是一套，安装很方便。但是个人观点来看，氢气和空气其实不怎么改变流量~购买之后，其实是增加了成本，人家又不单卖。
这个问题见仁见智吧。
还有一点疑惑的，据说安捷伦的分流和载气是一体计算的，这个似乎没有必要，也不知道传言是真是假。
2.4 关于本篇文章
这篇文章就是做一些科普和对一些厂家的探讨，不针对任何厂商做恶意的引导和诋毁。

附件：

EPC的原理与应用介绍.pdf

分
该帖子已被版主-zyl3367898加10积分，加2经验;加分理由:原创有奖

相关话题

老多_小多

第1楼2015/03/09

这次的EPC也是你自己整理写的吗

0

许之秦

第2楼2015/03/09

应助工程师

是啊，文字是自己写的的，图也都是自己手绘的，，感觉三年前和三年后对这个东西的理解太不一样了，所以就写个详细的
老多_小多(emoc98311) 发表:这次的EPC也是你自己整理写的吗

0

安平

第3楼2015/03/09

应助达人

比例阀和传感器的位置，可能顺序排列有问题。

0

许之秦

第4楼2015/03/09

应助工程师

嗯，一时疏忽了，我做个修改，多谢指出
安平(byron1111) 发表:比例阀和传感器的位置，可能顺序排列有问题。

0

zyl3367898

第5楼2015/03/09

应助达人

写得不错。

0

驿马

第6楼2015/03/10

真的很好啊

0

a05130421

第7楼2015/03/11

挺好的帖子，感谢楼主的分享！

0

liujilinhao

第8楼2015/03/11

不错，谢谢分享

0

老多_小多

第9楼2015/03/12

不知道大家使用上有没有遇到什么问题，一起都可以说说

0

m2926093

第10楼2015/03/12

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