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【搬砖日记】7697顶空进样的维修

气相色谱(GC)

  • 某天,一台安捷伦7697A的百位顶空出了故障,具体表现为进样时或待机时会显示进样瓶压力不正常的高,造成进样失败或者需要重置进样瓶压力


    图1 样品瓶压力偏高



    图2 日志显示样品瓶加压流量曾经因故障而关闭



    要解决这个流量瓶压力过大的问题,首先要了解这个流量瓶压力是指仪器什么部分的压力,如果能够了解仪器的气路构造那是更好了
    1、7697的外部气路构造:
    1.1 载气气路:安捷伦7697A顶空的载气一般有两种接入方式,一种是由气相部分的进样口EPC引出一根气路接入顶空,载气压力由气相EPC控制,此时顶空上面显示的载气压力和气相进样口压力相当。另外一种是从气瓶接到顶空本身的EPC上,并由顶空自带的EPC控制。第二种方案需要多加一个EPC,因为成本问题大多数选用第一种安装方案。


    图3 载气:示意图中来自GC进样口(EPC)的载气,由EPC接入顶空载气接口

    图4 载气(carrier)及样品瓶加压气(vial pressure)接口



    1.2 样品加压气气路:由气瓶直接接到顶空的样品加压气接口,然后再连接到样品加压气流量控制模块。示意图及实拍见图3 图4
    2、7697的内部气路构造:

    2.1 载气气路:载气由气相EPC控制,并接入到顶空的流量控制器。然后接入到六通阀2号位。待机时,载气由2号位经过3号位的传输线,最终接到气相进样口。进样时,载气由2号位到定量环的1号位和4号位,将样品带入3号位的传输线,最终进入气相进样口完成进样过程。这个过程中,载气始终是几乎没有负载的(除了色谱柱压力),因此待机时和进样时载气压力基本上没什么变化,载气压力取决于色谱柱柱头压。这个进样方式是不是有点像安捷伦液相的六通阀?共同点是流动相/载气会带走定量环的样品,精密度好且进样残留低。


    图5 待机时,载气不i经过定量环(1,4号位)


    图6 进样时,载气通过定量环,将样品带入GC


    图7 载气及样品瓶加压气路由铜管从外面的接口接入到内部的流量控制器,左边为carrier,中间vial,右边是放空(vent)


    图8 大拇指指着的不锈钢管是载气流出,由气相EPC控制。食指是样品加压气流出,由图中的流量控制器控制


    图9 六通阀构造,和示意图中六通阀位号一致,可以很清楚地看到定量环和传输线(传输线跟气相色谱柱一样,是石英毛细管柱,至于里面有没有填料就不太确定了。外面是保温材料和加热线,防止气态样品冷凝)

    2.2 样品加压气气路: 样品加压气由气瓶接入顶空外部接口(vial pressure,见图4),再由铜管接入顶空流量控制器PV1,并由不锈钢管接到切换阀SV1(图7,图8),然后接入到六通阀5号位。待机及加压时,样品加压气从6号位经过六通阀内部转子到1号位,经过定量环到4号位,再经过六通阀内部到5号位。见图10. 5号位接进样针。待机时,进样针不接样品瓶因此加压气无负载,也就没有压力。加压时,进样针接样品瓶,加压气往样品瓶持续加压(可设定加压模式和加压压力),此时有压力。而我们的仪器在平时的时候样品瓶压力(也就是加压气压力)也很大,这就说明了加压气的气路由堵塞或者顶空的流量控制器出了故障。


    图10 加压气气路示意图。大家可以看得出来,7697A的样品瓶压力(加压气)和载气是两条不同的气路,互不干扰。因此一开始我们就将载气部分故障排除了。


    3、故障排除

    3.1 习惯性地将流量控制器换了上去,不过问题依然存在,可见问题不出在这里(至少不完全出在流量控制器上,当然后来发现旧的流量控制器流量噪音比较大,还是给换上新的,这是后话)。于是将注意力放在加压气气路有可能的堵塞上了。


    图11 别的仪器拆下来的EPC和待换的EPC

    3.2 基本确定堵塞应该是在SV1和六通阀5号位(连接进样针)之间,那就一段一段排查。最后发现,是进样针堵了。于是拆下进样针和针座。


    图12 拆下来的进样针 针座和垫圈


    图13 用洗耳球接进样针一端,另一端放入有甲醇的烧杯,捏洗耳球发现甲醇中没有或只有很少气泡,基本确定堵了


    图14 拆下进样针及针座垫圈后,留下中间黑漆漆的,里面应该就是样品瓶加热炉了

    3.3 各种溶剂超声进样针,均是效果不佳。本来想用明火燎一下,将里面的塑料碎屑烧掉,但是怕火烧之后进样针针尖硬度下降,索性还是去订购了一只新进样针并更换。更换完后样品瓶加压气流量及压力正常,问题解决了。


    图15 流量及压力正常,进样正常

    3.4 总结:1、这种压力的问题,其实也是搞清楚仪器构造,然后一段一段排查。2、样品进样针的开口处不在针尖,而是在针体的侧面,这样的设计使得进样针不容易被顶空瓶瓶盖隔垫碎片堵塞。因此一开始思路就放在EPC的故障上了。3、样品加压气的一些细节例如待机时是否经过定量环,加压后气态样品充入定量环后如何放空,因本人资料及能力有限,有所谬误,请大家指正。4、帖子中示意图来自安捷伦培训资料,如侵删请联系 QQ 332090785


  • 该帖子已被版主-PAEs加5积分,加2经验;加分理由:鼓励原创
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  • PAEs

    第1楼2017/06/21

    应助达人

    进样针堵塞确实不好清理

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  • zyl3367898

    第2楼2017/06/21

    应助达人

    真详细,7月1号有原创大赛,期待楼主有更精彩的原创。

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  • wyinzhigu

    第3楼2017/06/22

    你好,我还有一篇维修经历正在酝酿。请问目前的这篇能参加71的原创大赛吗?

    zyl3367898(zyl3367898) 发表:真详细,7月1号有原创大赛,期待楼主有更精彩的原创。

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  • 又又1990

    第4楼2017/06/23

    老师,现在原创大赛还没有开赛,活动期间的发表原创才可以参加哦。等到7月1日后才可以投稿。到时,帖子类型选择【第十届原创】就可以,期待您的作品!

    wyinzhigu(wyinzhigu) 发表: 你好,我还有一篇维修经历正在酝酿。请问目前的这篇能参加71的原创大赛吗?

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  • 原子钟

    第5楼2017/08/01

    学习了!谢谢楼主!

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  • xiaogumd11

    第6楼2017/08/01

    应助达人

    版主写得很详细,经验与大家多多分享

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  • yifan1117

    第7楼2017/08/07

    不错,以后也多动手,自己解决。

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  • 爱你好姑娘

    第8楼2017/11/19

    您好,新手更换传输线中石英管,麻烦请问石英管连接阀部件这一端,应留出多长呢?谢谢!

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  • dadgoh

    第9楼2017/11/19

    应助达人

    与金属部分一样齐就可以了

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  • 爱你好姑娘

    第10楼2017/11/22

    好的,谢谢

    dadgoh(dadgoh) 发表:与金属部分一样齐就可以了

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