气相色谱仪流量控制原理与维护 —— 开关阀、三通阀和阻尼器
概述
开关阀一般连接于气相色谱外接气路管线中，以方便气相色谱仪检修；或者安装在气体进样六通阀的样品气入口，用以改善气体六通阀进样的重复性。阻尼器主要由于复杂气相色谱系统的阻尼匹配和向气路调节阀（例如针型阀、稳压阀等）提供合适的阻尼。
开关阀简介
当气相色谱仪外气路连接有气体净化器或者多台仪器共用一套气源时，建议在气体管路中安装开关阀，以方便仪器检修。当某台仪器或者气体净化器需要进行维修和拆解时，可以关闭开关阀，将此仪器从气体管路中隔离出来，不至于影响其他色谱仪的正常工作。
机械式气相色谱仪，一般也会在色谱仪系统的入口安装开关阀，当仪器不使用时关闭开关阀，可以保护仪器内部的稳压阀和稳流阀，避免其长时间受到压力而产生疲劳或缩短寿命，此外还可以节省气体的消耗。
常见的开关阀有开关球阀型（如图1所示）和橡胶密封型阀（如图2所示），通过旋钮旋转90°，可以控制气路的导通和断开。采用全不锈钢或者铜材质的开关球阀可耐受压力更高，使用寿命长，无方向性、对气体清洁程度要求较高；橡胶密封阀有方向性、一般情况下体积更小，更加节省安装空间。
气体六通阀的样品流路中，建议安装开关阀（某些情况下需要配合背压阀使用）以提高气体样品的分析重复性，目前流行型号的气相色谱仪，一般使用电磁开关阀实现此功能，电磁阀结构如图3所示。
图1 开关球阀结构图
图2 橡胶密封阀结构图
图3 电磁开关阀
三通球阀简介
三通球阀一般用于两个不同气源、不同气路之间的切换或者用作气路泄压。例如气相色谱仪仅有一个进样口，需要同时安装顶空进样器和液体进样器时，载气气路需要按照分析要求进行切换，这种情况下就需要使用到三通阀。安装于气相色谱仪气源管路的三通阀，可以实现分析中不同种类气源的切换。安装于载气气路的三通阀，可以在仪器停止分析后泄放减压阀出口压力，以保护减压阀和压力表。
常见的三通球阀结构如图4所示，球状阀芯中存在L型孔道，使用时旋转阀控制旋钮180°，实现不同流路的切换。某些自动化程度较高的气相色谱仪可以安装电磁三通阀实现此功能，通过色谱仪内置程序的控制，方便简易的实现切换。
图4 三通球阀的结构图
阻尼器
阻尼器对于气体流动具有一定阻力，主要用于多阀多柱系统中的各个分析流路之间的阻尼匹配，以减小阀切换过程导致的色谱干扰峰信号和基线电平的变化。此外机械流量式气相色谱仪经常使用阻尼器以辅助检测器调节阀的工作。
常见的阻尼器大致有三种：
1 具有确定长度的细内径石英毛细管或者不锈钢毛细管柱，阻尼容易重复，更换方便。
2 填充有细颗粒填充物填充柱或者烧结不锈钢以及其他过滤器的阻尼器。
3 针型阀，调节较方便。但进行阻尼调节时需要压力计或者流量计辅助工作。
小结
简单讲述气相色谱仪常用辅助流量控制元件——开关阀、三通阀、阻尼器的原理。
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