那有卖气体电子流量控制器的?
朋友需要开展实验用到类似[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]用的电子流量控制器\电子压力控制,不知道那里能够有买.希望知道的朋友提供帮助.谢谢大家.
[align=center][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]流量控制原理与维护[/font][/align][align=center][font=宋体] [font=宋体](一)[/font] [font=宋体]进样口手工流量控制器原理[/font][/font][/align][align=center][font=宋体]概述[/font][/align][font=宋体][font=宋体]以分流[/font]/[font=宋体]不分流进样口为例,讲述[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]进样口手工流量控制的基本原理。[/font][/font][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体]分流不分流进样口的流量工作原理[/font][/align][font=宋体][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]分析中使用的各类进样口中,最为常见的是分流[/font]/[font=宋体]不分流([/font][font=Calibri]Split/Spliless[/font][font=宋体])进样口。进样口流量控制方式有手工流量控制和电子流量控制两种,手工流量控制方式的色谱仪价格较为低廉,抗污染能力强,运行与维护成本较低,目前仍旧在普通化工分析等行业中使用。[/font][/font][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体]常见的手工流量控制方式[/font][/align][font=宋体]进样口手工流量控制器大致分流两类,压力控制方式和总流量控制方式。[/font][font=宋体][font=宋体]图[/font]1[font=宋体]所示为压力控制方式,载气由压力控制器调节到适合压力,即为柱前压。[/font][/font][font=宋体]隔垫吹扫流量和分流流量分别由对应的针型阀控制,调节到合适的流量。[/font][font=宋体]柱流量由色谱柱来确定。[/font][font=宋体]压力控制器调节速度较快,适合气体阀进样或者样品气化体积较大的场合。分流流量、隔垫吹扫流量、柱流量各自独立,需要单独测定各流路流量,调节工作量较大。[/font][align=center][img=,690,457]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009010003569364_7168_1604036_3.png!w690x457.jpg[/img][font=Calibri] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font]1 [font=宋体]压力控制方式原理[/font][/font][/align][align=center][img=,690,453]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009010004036078_273_1604036_3.png!w690x453.jpg[/img][font=宋体] [/font][/align][align=center][font=宋体] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font]2 [font=宋体]总流量控制方式原理[/font][/font][/align][font=宋体]载气由总流量控制器调节,输入进样口固定的流量,进样口压力缓慢上升,当压力达到设定值后,分流控制器开启,使得进样口压力恒定于设定值。[/font][font=宋体]分流控制器一般是背压阀,当输入压力达到设定值时才能开启。进样口的压力最终由分流控制进行调节。[/font][font=宋体]总流量控制方式,进样口流量调节工作量较小,总流量和进样口压力之间有相互影响,系统的调节惯性较大。样品气化气体较大或者气体进样阀进样时一般可能会观测到相对较长时间的压力流量扰动。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体]小结[/font][/align][font=宋体][font=宋体]分流[/font]/ [font=宋体]不分流进样口常见控制方式的原理和性能比较。[/font][/font][font=宋体][font=宋体][/font][/font][font=宋体][font=宋体][/font][/font][font=宋体][font=宋体][/font][/font][font=宋体][font=宋体][/font][/font][font=宋体][font=宋体][/font][/font]------------------[font=宋体][font=宋体][/font][/font][align=center][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]流量控制原理与维护[/font][/align][align=center][font=宋体] (二) 进样口电子流量控制器原理[/font][/align][align=center][font=宋体]概述[/font][/align][font=宋体]以分流/不分流进样口为例,讲述[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]进样口电子流量控制的基本原理。[/font][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体]分流不分流进样口的流量工作原理[/font][/align][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]分析中使用的各类进样口中,最为常见的是分流/不分流([font=Calibri]Split/Spliless[/font])进样口。目前较多使用电子流量控制器,不同仪器厂家对于电子流量控制命名不同,如[font=Calibri]AFC[/font]、[font=Calibri]EPC[/font]、[font=Calibri]EFC[/font]等,其大致原理比较接近,都是采用了基于电磁阀通断气流结合流量控制器和压力计来实现进样口的流量(压力)控制。[/font][font=宋体]图1为常见的分流[font=Calibri]/[/font]不分流进样口电子流量控制器的结构框图,当[font=Calibri]GC[/font]系统开启后,总流量控制器向进样口注入设定的流量,压力计测定的进样口压力会逐渐上升,在分流控制器的调解下,进样口压力达到设定值,进样口的流量状态达到就绪。[/font][font=宋体]隔垫吹扫流量值较低,受进样口压力的限制。[/font][font=宋体]色谱柱流量为计算值,电子流量控制器实际上只控制进样口压力。色谱柱是否安装正确,色谱柱是否堵塞,色谱柱是否断开,实际上进样口并不能感知到。[/font][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体] [img=,690,419]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009010005202895_1475_1604036_3.png!w690x419.jpg[/img][/font][/align][align=center][font=宋体]图1 分流[font=Calibri]/[/font]不分流进样口结构原理[/font][/align][font=宋体]在分流工作方式下,进样口的总流量等于分流流量、隔垫吹扫流量和柱流量之和。[/font][font=宋体]当由于某种原因,进样口压力发生增大现象,此时GC系统会控制分流控制器增加分流出口流量,以降低进样口压力,使得进样口压力恢复设定值;反之亦然。在进样较大体积的液体或者气体样品时,一般会观察到进样口压力(流量)的瞬间变化。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体]在不分流进样状态下,进样瞬间分流控制器将分流流量关闭,此时进样口总流量等于柱流量和隔垫吹扫流量之和。[/font][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体]小结[/font][/align][font=宋体] [/font][font=宋体]电子流量控制器,实际上只控制进样口的输入总流量和压力。[/font]
[align=center][font='Times New Roman'][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]流量控制原理与维护[/font][/font][font=宋体] [font=宋体]—— 电子流量控制器中的流量传感器 —— 差压式流量计[/font][/font][/align][align=center][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]概述[/font][/font][/align][font='Times New Roman'][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的[/font][/font][font=宋体]电子[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]流量控制[/font][/font][font=宋体]单元的[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]流量测量[/font][/font][font=宋体]原理[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]和[/font][/font][font=宋体]常见流量传感器[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]的原理[/font][/font][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font=宋体]差压式流量计(节流式流量计)[/font][/align][font='Times New Roman'][font=宋体] 采用电子流量控制方式[/font][/font][font=宋体]的[/font][font='Times New Roman'][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url],[/font][/font][font=宋体]进样口、检测器或者其他辅助部件单元中,均安装有[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]电子流量控制[/font][/font][font=宋体]单元[/font][font='Times New Roman'][font=宋体],[/font][/font][font=宋体]可以给进样口、色谱柱、检测器以及特殊部件提供准确和稳定的气体流量。[/font][font=宋体] 气体流量的大小可以由流量控制单元内置的流量计予以测定,流量计的具体形式较多,其中[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]比较常见的为差压式流量计。[/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体] 差压式流量计是工业生产中[/font][/font][font=宋体]用以测定[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]气体、液体和蒸汽流量的[/font][/font][font=宋体]较为常见[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]的[/font][/font][font=宋体]一类[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]流量计[/font][/font][font=宋体],包括节流式流量计、均速管流量计、弯管流量计等。其中使用最多的是节流装置和差压计组成的节流式流量计[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]。[/font][/font][font=宋体] 节流式流量计具有结构简单、工作可靠、成本低、易标准化的优点,在工业生产中应用较为广泛。其[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]基本原理如图[/font]1[font=宋体]所示,管路中如果存在截面积小于管路的[/font][/font][font=宋体]节流装置[/font][font='Times New Roman']R[font=宋体],[/font][/font][font=宋体]当[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]流体通过[/font][/font][font=宋体]该节流装置[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]时,在[/font][/font][font=宋体]节流装置[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]的前后[/font][/font][font=宋体]两端[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]将产生一定的压力差。[/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体] 在一定的流体参数条件之下([/font][/font][font=宋体]节流装置的[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]尺寸、压力测量位置、[/font][/font][font=宋体]节流装置[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]前后的管路状况),[/font][/font][font=宋体]节流装置[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]前后的压力差[/font][/font][font='Times New Roman']Δ[/font][font='Times New Roman']p[/font][font=宋体]与流体[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]流量[/font]F[/font][sub][font='Times New Roman']v[/font][/sub][font='Times New Roman'][font=宋体]之间有[/font][/font][font=宋体]确[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]定的函数关系。因此可以通过测量[/font][/font][font=宋体]节流装置[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]前后的差压来确定流体的流量。[/font][/font][align=center][img=,298,176]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209010911348571_4335_1604036_3.jpg!w684x403.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]1 [/font][font=宋体]差压式流量计结构示意图[/font][/font][/align][font='Times New Roman'][font=宋体] 对于可压缩流体([/font][/font][font=宋体]例如[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]气体),体积流量[/font]F[/font][sub][font='Times New Roman']v[/font][/sub][font='Times New Roman'][font=宋体]与[/font][/font][font=宋体]节流装置两端[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]压力差[/font][/font][font=宋体]的[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]流量关系式为:[/font][/font][align=center][img=,170,52]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209010913553235_7720_1604036_3.jpg!w559x133.jpg[/img][font=宋体] [font=宋体]([/font][font=Times New Roman]1-1[/font][font=宋体])[/font][/font][/align][font=宋体] [font=宋体]公式[/font][font=Times New Roman]1-1[/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]中[/font][/font][font=宋体]:[/font][font=宋体] [/font][font='Times New Roman']Α[/font][font=宋体] [/font][font='Times New Roman'] [/font][font=宋体]—— [/font][font='Times New Roman'][font=宋体]流体的流量系数[/font][/font][font='Times New Roman'] [/font][font=宋体] [/font][font='Times New Roman']ε[/font][font='Times New Roman'] [/font][font=宋体] [font=宋体]—— [/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]可膨胀性系数[/font][/font][font='Times New Roman'] [/font][font=宋体] [/font][font='Times New Roman']A[/font][sub][font='Times New Roman']0[/font][/sub][font='Times New Roman'] [/font][font=宋体] [font=宋体]—— [/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]管路截面积[/font][/font][font='Times New Roman'] ρ [/font][font=宋体] [font=宋体]—— [/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]流体密度[/font][/font][font='Times New Roman'] Δ[/font][font='Times New Roman']p[/font][font=宋体] [font=宋体]—— 节流装置两端的压力差[/font][/font][font=宋体][font=Times New Roman] F[/font][/font][sub][font=宋体][font=Times New Roman]v [/font][/font][/sub][font=宋体]—— 流体的体积流量[/font][font=宋体] 该公式中流量系数、可膨胀系数与流体的粘度、可压缩性、温度均有关。[/font][font=宋体] 差压式流量计适用于性质和状态均匀的牛顿流体的流量测量,一般不适用于流体脉动较大的场合。[/font][font='Times New Roman'] [/font][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font=宋体]差压式流量传感器[/font][/align][font=宋体][font=宋体] 随着微电子[/font][font=宋体]——微机械系统的发展,差压式流量计目前可以被制作成体积较小的单个电子元件——流量传感器,可以安装于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的进样口流量控制单元或者系统辅助流量控制单元中,其结构原理如图[/font][font=Times New Roman]2[/font][font=宋体]所示。[/font][/font][font=宋体] 流量传感器内置有微气体阻尼器,代替经典差压式流量计的节流装置,阻尼器的两端集成两个微压力传感器,测定阻尼器两端的压力差。[/font][font=宋体] [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]系统根据实际工作过程中使用的气体种类(不同的气体粘度和可压缩系数)、环境温度等参数,对阻尼器压力差进行计算和修正,获得正确的气体流量。[/font][align=center][img=,389,98]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209010911232086_5053_1604036_3.jpg!w690x204.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]2 [/font][font=宋体]流量传感器原理示意图[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]流量传感器一般安装在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的进样口电子流量控制单元或辅助流量控制单元内部,与微电磁阀等部件构成负反馈控制系统,在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]系统的指令协调下多个部件联合工作,用以提供流量准确、重现性良好的气体,如图[/font][font=Times New Roman]3[/font][font=宋体]所示。[/font][/font][align=center][img=,526,177]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209010911470920_3574_1604036_3.jpg!w690x232.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]3 [/font][font=宋体]流量传感器在流量控制单元中的位置[/font][/font][/align][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体]差压式流量计的特点和使用注意事项[/font][/align][font=宋体][font=宋体] 与传统的机械阀方式调节流量控制器相比较,电子流量控制器有更高的精密度和重现性,在保留时间要求较高的分析应用场合下(例如复杂样品的[/font][font=Times New Roman]PONA[/font][font=宋体]分析,多阀多柱的复杂[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]分析系统等),有更好的应用表现。[/font][/font][font=宋体][font=宋体] 差压式流量计组成元件较少,结构比较简单,长期运行的可靠性较高,装配差压式电子流量计的电子流量控制器的故障率较低。通过良好的电气[/font][font=Times New Roman]-[/font][font=宋体]气流控制设计,差压式流量计可以获得较好的惯性,压力[/font][font=Times New Roman]-[/font][font=宋体]流量调节速度较快。差压式流量计的流量测量范围较大,适用色谱分析方法的范围较广。[/font][/font][font=宋体] 使用带有电子流量传感器的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url],需要注意以下几个方面的问题:[/font][font=宋体][font=Times New Roman] 1 [/font][font=宋体]气体类型的配置信息必须准确[/font][/font][font=宋体][font=宋体] 由公式[/font][font=Times New Roman]1-1[/font][font=宋体]可知,气体流量与节流装置(阻尼器)两端的压力差与气体种类、环境温度等参数有关,使用不同种类的气体,流量——压力差的特性不同。[/font][/font][font=宋体][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的硬件[/font][font=Times New Roman]/[/font][font=宋体]软件配置需要正确指定正确的气体类型,否则最终测定的气体流量数值不正确。[/font][/font][font=宋体][font=Times New Roman] 2 [/font][font=宋体]流量——压力需要进行校准[/font][/font][font=宋体][font=宋体] 色谱系统在长时间运行之后,有可能存在电子元件电气性能变化,从而造成流量传感器测定的阻尼两端的压力值的偏差,进而导致流量值测定发生错误,在必要的情况下需要运行压力[/font][font=宋体]——流量的校准。[/font][/font][font=宋体][font=Times New Roman] 3 [/font][font=宋体]气源的要求[/font][/font][font=宋体][font=宋体] 流量传感器要求气源洁净,操作时尽可能去除气体中的水分、[/font] [font=宋体]油污等有机物杂质和固体颗粒物,以避免损坏压力传感器和堵塞阻尼,造成流量测量产生一定误差。[/font][/font][font=宋体]避免气源或管路气流压力、流量的瞬间剧烈变化,可能对流量计造成较大的压力和流量冲击。[/font][font=宋体]气源压力不可超出色谱系统允许输入压力,避免损坏流量计中的压力传感器。[/font][font='Times New Roman'] [/font][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]小结[/font][/font][/align][font=宋体]本文简单介绍压差式流量测量的原理,和压差式流量传感器的原理和使用注意事项。[/font][font='Times New Roman'] [/font]
[align=center][font='Times New Roman'][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]流量控制原理与维护[/font] [font=Times New Roman]—— [/font][/font][font=宋体]手工流量控制系统和电子流量控制系统[/font][/align][align=center][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]概述[/font][/font][/align][font=宋体]稳定可靠、精确度良好的气体流量(压力)控制对于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]分析结果的准确性和可靠性而言至关重要。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]工作时需要稳定可靠、精确度良好的气体流量(压力)控制,包括载气、检测器气体和其他辅助气体流量控制,以获得良好的保留时间和峰面积的重现性。[/font][font=宋体]目前实验室常见的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]流量系统,分为手工流量控制和电子流量控制两种形式,在实际使用场合下各有其优劣。电子流量控制因其高精度、高重复性、易用性、可编程等特性,在现代的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]气体控制系统中的使用日益广泛。[/font][align=center][font=宋体]手工流量(压力)控制系统优势和缺点[/font][/align][font=宋体]手工流量控制系统一般由恒压阀、恒流阀、针型阀、背压阀、压力表、流量计和阻尼器等部件组成。需要通过色谱工作者手工操作,调节各种阀针旋钮,读取压力表数值和使用流量计辅助工作,以实现系统气体流量的控制。[/font][font=宋体]手工流量控制系统的优势:制造成本较低,工作可靠性较好,对[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]实验室环境要求不高、维护和维修成本较低、系统抗污染能力较强,可以在无电源状态下工作。[/font][font=宋体]手工流量控制系统使用的各种阀,机械结构较为坚固,色谱工作者只需要保证气源清洁干净,阀本身不容易损坏。装备有手工流量控制系统的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]流量部分的常见故障往往与气源不良有关,例如气源中含有水、固体颗粒物或油污等。[/font][font=宋体]实验室空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量较差、灰尘严重或者存在一定腐蚀性气体时,对于手工流量控制系统的影响不大。[/font][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]分流出口连接的针型阀或者背压阀,可能有样品流过内部,如果维护不足,可能会造成污染。采用手工流量控制方式的仪器,针型阀或背压阀的清洗维护方法较为简单,如果需要更换,维修成本也比较低。[/font][font=宋体][font=宋体]某些意外情况下例如实验室意外断电时,装备有手工流量控制系统的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]载气并不会停止工作,可以保护色谱柱和检测器,例如[/font][font=Times New Roman]ECD[/font][font=宋体]、[/font][font=Times New Roman]TCD[/font][font=宋体]、强极性色谱柱。但是需要注意[/font][font=Times New Roman]FID[/font][font=宋体]、[/font][font=Times New Roman]FPD[/font][font=宋体]火焰的问题,如果意外断电情况下,检测器容易发生积水问题,会造成检测器内部发生锈蚀或者损坏喷嘴等后果。[/font][/font][font=宋体]手工流量控制系统的缺陷:[/font][font=宋体][font=宋体]一、[/font] [font=宋体]重现性差,调控精度低[/font][/font][font=宋体] [font=宋体]手工流量控制系统使用的机械部件控制精度较低,并且由于螺杆调节存在间隙、机械磨损、弹性元件疲劳等问题,该系统难以获得良好的重复性,面临复杂样品或复杂分析系统,手工流量控制系统往往难以应对。机械阀调节联合压力表指示的调控方式也难以实现较高的调节精度。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]例如精密多阀多柱分析系统、反吹系统、中心切割分析系统、[/font][font=Times New Roman]PONA[/font][font=宋体]分析等,这些系统要求保留时间的重复性较高,往往要求[/font][font=Times New Roman]0.01min[/font][font=宋体]范围的偏差,这些情况下手工流量控制器难以达到要求。[/font][/font][font=宋体][font=Times New Roman]1.1 [/font][font=宋体]螺纹间隙造成调节问题。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]机械阀一般采用螺杆的方式实现阀调节,但是由于螺纹存在间隙将会造成调节问题,如图[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]所示,螺杆顺时针旋转和逆时针旋转到相同角度时,螺杆在左右方向上移动距离存在一定程度的偏差。[/font][/font][font=宋体]色谱工作者旋转阀旋钮时需要注意操作手法,尽量减弱此现象造成的调节偏差。以带有刻度盘的稳流阀为例,建议规定阀旋钮的操作方向,例如逆时针。如果当前刻度低于设定值,可以直接逆时针旋转至设定刻度;如果当前刻度高于设定值,需要顺时针旋转至旋钮刻度低于设定值,然后再逆时针旋转旋钮。[/font][align=center][img=,424,165]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211161434357590_9342_1604036_3.jpg!w690x269.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]1 [/font][font=宋体]螺杆转动存在间隙问题[/font][/font][/align][font=宋体][font=Times New Roman]1.2 [/font][font=宋体]机械部件磨损[/font][/font][font=宋体]阀部件由于机械运动,总是不可避免的存在磨损问题,造成调节偏差。[/font][font=宋体][font=Times New Roman]1.3 [/font][font=宋体]弹性元件的机械变形或疲劳[/font][/font][font=宋体]压力表和机械阀中存在弹簧管或弹性膜之类的弹性元件,长期受压使用后会发生机械变形,造成弹性变化,最终造成偏差。[/font][align=center][img=,268,190]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211161434421573_5012_1604036_3.jpg!w615x435.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][font=宋体]一般情况下,仪器停机之后,需要将机械阀调节至关机状态,有些气路中安装有泄压阀以保护压力表和调节阀。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]配套的气源钢瓶,分析结束关闭[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]系统之后,建议将所有压力表泄压为零,并关闭减压阀。[/font][font=宋体]二、 [/font][font=宋体]调节不方便、调节速度慢。[/font][font=宋体]流量或压力的修改,靠色谱工作者手工操作完成,最终的精度和稳定性与操作习惯相关。如果某台[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]需要开展多个分析项目,需要修改不同分析条件时,流量的调节比较费时费力。[/font][font=宋体]机械阀旋钮的调节位置一般不能与输出压力或流量直接相关,某些机械阀设计有刻度盘,但是不能彻底解决问题,调节螺杆注意手法。[/font][font=宋体]恒流阀的调节惯性较大,调节速度较慢。[/font][font=宋体]三、体积笨重[/font][font=宋体]各种阀一般不能单独工作,稳压阀和背压阀一般需要压力表协助工作,稳流阀、针型阀一般需要流量计辅助工作,才可以保证调节的准确性。调节和显示部件较多,手工流量控制系统体积较大,系统较笨重。[/font][font=宋体]三、 [/font][font=宋体]无法编程工作[/font][font=宋体]手工流量控制系统难以实现程序升压(程序升流)或程序降压(程序降流)功能。[/font][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体]电子流量控制系统的优势的缺陷[/font][/align][font=宋体][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]电子流量控制系统一般由比例电磁阀,电子压力传感器、电子流量传感器,控制线路和阻尼器等部件组成,基于传感器和计算机技术,在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]中央处理器([/font][font=Times New Roman]CPU[/font][font=宋体])的程序控制下协同工作,实现高精度的流量(压力)控制,现代[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]装备有高精度电子流量控制器是总体发展趋势。[/font][/font][font=宋体]电子流量控制系统的优势:可以编程控制,调节方便快速,精度和重现性好。[/font][font=宋体][font=Times New Roman]1 [/font][font=宋体]重现性好[/font][/font][font=宋体][font=宋体]随着现代电子技术和计算机技术的发展,采用电子流量控制器的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]可以达到较高的保留时间和峰面积重复性性能,高端的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]保留时间重复性指标一般[/font][font=Times New Roman]RSD[/font][font=宋体]小于[/font][font=Times New Roman]0.01%[/font][font=宋体],峰面积相对标准偏差一般小于[/font][font=Times New Roman]1%[/font][font=宋体],并且可以长期稳定运行。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]系统重新开关机,无需校准和调节也可以达到开关机之前的稳定状态。[/font][/font][font=宋体][font=Times New Roman]2 [/font][font=宋体]调节精度高[/font][/font][font=宋体][font=宋体]以进样口为例,现代的高端[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]可以实现[/font][font=Times New Roman]0.01kPa[/font][font=宋体]的压力或[/font][font=Times New Roman]0.01ml/min[/font][font=宋体]的流量控制精度。[/font][/font][font=宋体][font=Times New Roman]3 [/font][font=宋体]调节方便、速度快[/font][/font][font=宋体]色谱工作者可以简单的在色谱数据工作站输入目标流量和压力,电子流量控制器可以在数秒的时间范围内完成调节。[/font][font=宋体][font=Times New Roman]4 [/font][font=宋体]体积小,重量轻[/font][/font][font=宋体][font=宋体]电子流量控制器([/font][font=Times New Roman]EPC[/font][font=宋体]、[/font][font=Times New Roman]AFC[/font][font=宋体]或者[/font][font=Times New Roman]EFC[/font][font=宋体])是现代机械、电子计算机技术的结晶,所有的流量控制部件可以集成在在几十[/font][font=Times New Roman]cm[/font][font=宋体]见方,重量不超过[/font][font=Times New Roman]1kg[/font][font=宋体]的模块中。[/font][/font][font=宋体][font=Times New Roman]5 [/font][font=宋体]可以编程[/font][/font][font=宋体]安装有电子流量控制器的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url],可以方便的实现程序升压(程序升流)、程序降压(程序降流)或者定时开关等复杂气流控制功能。[/font][font=宋体]电子流量控制器的缺陷:制造成本高,实验室环境要求高,维护和维修成本高,必须在有电源的状态下工作,需要经常校准。[/font][font=宋体]装备有电子流量控制器的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]对气源要求较高。一旦发生气源不良问题,例如气源含水、固体颗粒物或油污,会造成电子流量控制器输出流量发生错误,甚至造成流量控制器损坏。实验室湿度较大,存在较多灰尘、有机蒸汽或者腐蚀性气体都可能会对电子流量控制器造成不良影响。[/font][font=宋体]安装于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]分流出口的电子流量控制器对[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]的维护有更高的要求,如果样品沸点较高并且浓度较大,分流出口捕集阱需要加强维护,否则可能造成电子流量控制器的污染或者损坏。该类型的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]总体维护和维修的成本较高。[/font][font=宋体]由于电子元器件的特性,某些压力或流量传感器会发生电气性能变化,造成输出流量或压力的不正确,需要经常进行校准。[/font][align=center][font=宋体]小结[/font][/align][font=宋体]综述手工流量控制系统和电子流量控制系统的优势和缺陷。[/font]
[align=center][font='Times New Roman'][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]流量控制原理与维护[/font] [font=Times New Roman]—— [/font][font=宋体]电子流量控制器[/font][/font][font=宋体]中的比例电磁阀[/font][/align][align=center][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]概述[/font][/font][/align][font=宋体]装备有电子流量控制器的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url],执行流量控制时的常用核心部件是比例电磁阀,其原理类似于气体流路中的可调节阻尼。工作过程中,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]系统通过改变比例电磁阀的开度来调节其阻尼,进而控制气体流量。[/font][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]流量的调控方式[/font][/align][font='Times New Roman'] [/font][font=宋体]一、机械式[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]流量控制方式[/font][align=center][img=,388,253]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209021647096104_6103_1604036_3.jpg!w690x450.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]1 [/font][font=宋体]机械式[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]流量控制方式[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]传统的机械式[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]调控气体流量的方法主要有三种,如图[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]所示。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]方式[/font][font=Times New Roman]a[/font][font=宋体],气体流路中按顺序安装稳压阀和针型阀,稳压阀提供恒定压力,通过调节针型阀的阀针,改变其阻尼,实现流量的调节。实际情况下,由于针型阀本身阻尼范围有限,针型阀并不单独使用,一般需要在针型阀之后再串联阻尼器,使流量调节更加容易。[/font][/font][font=宋体]此种方式仪器硬件结构较为简单,针型阀惯性小,流量调节速度快。[/font][font=宋体][font=宋体]方式[/font][font=Times New Roman]b[/font][font=宋体],气体流路中按顺序安装稳压阀和稳流阀,稳压阀提供恒定压力,通过调节恒流阀的阀针,改变其输出流量。[/font][/font][font=宋体]此种方式仪器硬件成本略高,由于恒流阀一般具有较大的惯性,流量调节速度相对较慢,一般常见于填充柱进样口的流量控制器,实现色谱柱的恒流量控制。[/font][font=宋体][font=宋体]方式[/font][font=Times New Roman]c[/font][font=宋体],气体通道中安装稳压阀和阻尼器,通过调节稳压阀的不同输出压力实现流量的调节。[/font][/font][font=宋体]此种方式结构更加简单,硬件成本低,调节速度快,对稳压阀要求较高。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体]二、[/font][font=宋体]电子流量控制器流量控制方式[/font][font=宋体][font=宋体]装备有电子流量控制器的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url],一般采用比例电磁阀为核心的流量控制系统来控制气体流量和压力,其结构原理如图[/font][font=Times New Roman]2[/font][font=宋体]所示。控制系统的输入端气源压力需要保持恒定。[/font][/font][font=宋体] [/font][align=center][img=,392,75]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209021647174276_6168_1604036_3.jpg!w690x132.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]图[/font][/font][font=宋体][font=Times New Roman]2[/font][/font][font='Times New Roman'] [/font][font=宋体]比例电磁阀控制系统原理[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]图[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]比例电磁阀与普通电磁阀不同,可以通过调节其输入电压或者电流,获得阀不同的开度,改变电磁阀阻尼[/font][font=宋体]——类似图[/font][font=Times New Roman]1-a[/font][font=宋体]中的针型阀,从而实现气体流量的调节。[/font][/font][font=宋体]流量控制系统在负反馈方式下工作,如果输出气体流量(或压力)小于设定值,流量计(或压力计)检测到此异常反馈给控制器,系统发出命令增大阀的开度,使气体流量重新稳定于设定值。反之,如果输出气体流量(或压力)大于设定值,系统发出命令较小阀开度,使气体流量稳定。[/font][font=宋体][font=宋体]三、阀开度的控制[/font][font=宋体]——占空比[/font][/font][font=宋体][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]系统一般通过调节比例电磁阀的供电方波电压的占空比来调节阀开度,方波电压占空比的意义如图[/font][font=Times New Roman]3[/font][font=宋体]所示,。[/font][/font][align=center][img=,260,135]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209021647241020_6000_1604036_3.jpg!w500x260.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]3 [/font][font=宋体]占空比原理图示[/font][/font][/align][font=宋体]一般情况下色谱系统采用较高的恒频率方波电压控制比例阀,方波的高电平状态下电磁阀开启,低电平状态下电磁阀关闭。[/font][font=宋体][font=宋体]高电平工作的时间与方波周期的比例为方波电压的占空比([/font][font=Times New Roman]T[/font][/font][sub][font=宋体][font=Times New Roman]1[/font][/font][/sub][font=宋体][font=Times New Roman]/T[/font][font=宋体]),方波电压的占空比越高,电磁阀在工作过程中开启的比例越高——即开度越大,比例电磁阀的阻尼越小。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]当系统输出气体流量大于设定值时,色谱系统减小比例电磁阀供电方波电压的占空比,此时比例电磁阀开度减小,阀阻尼增大,系统输出气体流量降低恢复到设定值。如图[/font][font=Times New Roman]4[/font][font=宋体]所示:[/font][/font][align=center][img=,313,64]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209021647306013_696_1604036_3.jpg!w690x141.jpg[/img][font=宋体] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]4 [/font][font=宋体]占空比减小[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]当系统输出气体流量小于设定值时,色谱系统增大比例电磁阀供电方波电压的占空比,此时比例电磁阀开度增大,阀阻尼减小,系统输出气体流量升高恢复到设定值。如图[/font][font=Times New Roman]5[/font][font=宋体]所示:[/font][/font][align=center][img=,319,76]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209021647379254_2500_1604036_3.jpg!w690x164.jpg[/img][font=宋体] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]5 [/font][font=宋体]占空比增加[/font][/font][/align][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体]附:[/font][font='Times New Roman'][color=#666666]KOFLOC[/color][/font][font=宋体][font=宋体]公司的电磁阀外观照片,可以在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的[/font][font=宋体]EPC/AFC/EFC部件中看到。[/font][/font][font=宋体] [/font][align=center][img=,114,114]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209021647431813_8832_1604036_3.jpg!w420x420.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][font='Times New Roman'] [/font][font='Times New Roman'] [/font][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]小结[/font][/font][/align][font='Times New Roman'][font=宋体]本文简单[/font][/font][font=宋体]介绍[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]电子流量控制器中比例电磁阀的基本原理[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]。[/font][/font]
一般认为,电子流量控制装置通过压力传感器和流量传感器可以获得相应的压力值和流量值。但实际上,对于从供应商处购买的传感器,都需要进行校准——因为未经校准的传感器测得的数值和实际数值可能并不一致。压力传感器稍微好一些,流量传感器则可能偏差较大。[font=微软雅黑, sans-serif]校准[/font][font=微软雅黑, sans-serif]在计量上的定义是在规定条件下,为确定计量器具示值误差的一组操作。即是在规定条件下,为确定计量仪器或测量系统的示值,或实物量具或标准物质所代表的值,与相对应的被测量的已知值之间关系的一组操作。在本文中,只进行简单的示意和举例,[color=red]说明流量传感器如何使示值接近真实值[/color],可能并不严格的遵循相应的法律和法规,同时与计量上的检定和校准也略有区别。[/font][font=微软雅黑, sans-serif]简单举例,对于未经校准的流量传感器,其信号值对应的流量是30ml/min,但通过精度和准确度较高的流量计测量,其实际流量可能是40ml/min,也可能是25 ml/min。见下图:[/font][align=center][img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/40/7e/a407ea8c51458ec224ca27729516c8e8.png[/img][/align]依上图所示,初始的流量传感器可以依据流量值-信号值做一条曲线(上图右中的实线);实际中,流量传感器在某一确定的信号输出值处,其流量可能会在一定范围内有偏差(上图右中的虚线)。换句话说,对于某一确定的实际流量(如200ml/min,见图中红线),流量传感器的信号输出值可能是3,也可能是3.5 —— 那么,电子流量控制装置流量的校准,指的就是找到其组成部件流量传感器在某一流量时的真正的信号输出值。实际操作中,一般在一定的温度、压力等条件下,为电子流量控制装置/流量传感器设定一个信号值,通过精度和准确度更高的流量计测量其实际流量;通过测定一系列的点形成信号-实际流量曲线,并将其存入电子流量控制装置内部,从而完成电子流量控制装置的流量校准。[align=center][img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/ae/f1/2aef1c833fcb9d04d71b14b1f3509ac3.png[/img][/align]简单来说,电子流量控制装置/流量传感器的校准就相当于色谱分析中的标准曲线法:信号值相当于峰面积,气体流量相当于样品浓度。完成校准以后,电子流量控制装置则可以正常工作。当在仪器上设定一定的流量值之后,电子流量控制装置的比例阀调节开度,使流量传感器的信号值达到曲线上设定流量对应的信号值,从而完成调节。以上是本节的全部内容,最后需要说明的是,压力传感器和流量传感器校准的方法类似。对于电子流量控制装置而言,其校准极为重要,保证准确度可以确保分析的重现性,同时也便于分析方法的比较、讨论和移植。
[align=center][font='Times New Roman'][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]流量控制原理与维护[/font] [font=Times New Roman]—— [/font][font=宋体]电子流量控制器中的流量传感器 [/font][font=Times New Roman]—— [/font][font=宋体]质量流量计[/font][/font][/align][align=center][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]概述[/font][/font][/align][font='Times New Roman'][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的电子流量控制单元的流量测量原理和常见流量传感器(质量流量计)的原理[/font][/font][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]质量流量计[/font][/font][/align][font='Times New Roman'][font=宋体]工业监控中常见的容积式、叶轮式、涡街式流量计都被用来直接测定流体的体积流量(压差式流量计可以通过流体参数的转化计算获得质量流量),质量流量计与其不同,可以用来直接测定流体的质量流量,而不受流体密度、温度或者压力的影响。[/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]质量流量计的压力损失较低、流量测量范围较大。内部无可动部件,可靠性和精度较好,可以用于较低气体流量的测量和控制。[/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]质量流量计可以分成科里奥利质量流量计和热式质量流量计两类,可以用于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url][/font][/font][font=宋体]的电子流量控制器[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]中气体流量测定的是热式流量计([/font]Thermal Mass Flowmeters[font=宋体],[/font][font=Times New Roman]TMF[/font][font=宋体])。[/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]热式质量流量计利用流体流过外热源加热的管路时产生的温度场变化来测量流体的质量流量;或者利用加热流体时流体温度上升某一数值所需能量与流体质量之间的关系来测定流体质量流量。[/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]热式[/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]质量流量[/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]计利用[/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]热[/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]传导原理测定气体的质量流量,即气体的放热量或者吸热量与该气体的质量成正比[/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]。[/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]被测定[/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]气体流过[/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]对称排布的两个或者多个温度传感器[/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]表面[/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体],[/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]在不同的质量流速下,温度传感器表面温度会发生不同变化。在一定的流量范围之内,温度变化与气体质量流量存在确定的对应关系,可以利用此原理来进行流量测定,其基本结构如图[/font]1[font=宋体]所示。[/font][/font][align=center][img=,352,249]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209011513235212_6069_1604036_3.jpg!w624x442.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]图[/font]1 [font=宋体]质量流量计结构示意图[/font][/font][/align][font='Times New Roman'][font=宋体]如图[/font]1-a[font=宋体]所示,在气体流经的管路中安装有加热器[/font][font=Times New Roman]Heater[/font][font=宋体],在其前后对称的位置,各安装一个温度传感器[/font][font=Times New Roman]TS[/font][/font][sub][font='Times New Roman']1[/font][/sub][font='Times New Roman'][font=宋体]和[/font]TS[/font][sub][font='Times New Roman']2[/font][/sub][font='Times New Roman'][font=宋体]。[/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]当气体流速为[/font]0[font=宋体]时,由于温度场分布是对称于加热器[/font][font=Times New Roman]Heater[/font][font=宋体],那么两个传感器的[/font][/font][font=宋体]测定[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]温度相同,均为[/font]T[/font][sub][font='Times New Roman']0[/font][/sub][font='Times New Roman'][font=宋体]。[/font][/font][font=宋体]当[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]气体质量流量[/font][/font][font=宋体]逐渐增加时[/font][font='Times New Roman'][font=宋体],[/font][/font][font=宋体]气体将逐渐[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]携带[/font][/font][font=宋体][font=宋体]加热器[/font][font=Times New Roman]Heater[/font][font=宋体]表面的[/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]部分热量,[/font][/font][font=宋体]流量计内部[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]温度场[/font][/font][font=宋体]的[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]对称性被破坏,温度传感器[/font]TS[/font][sub][font='Times New Roman']1[/font][/sub][font='Times New Roman'][font=宋体]表面温度下降[/font][/font][font=宋体][font=宋体],由[/font][font=Times New Roman]T[/font][/font][sub][font=宋体][font=Times New Roman]0[/font][/font][/sub][font='Times New Roman'][font=宋体]变成[/font]T[/font][sub][font='Times New Roman']1[/font][/sub][font='Times New Roman'][font=宋体],[/font][/font][font=宋体]温度传感器[/font][font='Times New Roman']TS[/font][sub][font='Times New Roman']2[/font][/sub][font='Times New Roman'][font=宋体]表面温度上升[/font][/font][font=宋体][font=宋体],由[/font][font=Times New Roman]T[/font][/font][sub][font=宋体][font=Times New Roman]0[/font][/font][/sub][font='Times New Roman'][font=宋体]变为[/font]T[/font][sub][font='Times New Roman']2[/font][/sub][font='Times New Roman'][font=宋体]。[/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]在一定的[/font][/font][font=宋体]气体[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]流量范围内,两个温度传感器的温度差[/font][/font][font='Times New Roman']Δ[/font][font='Times New Roman']T[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]([/font][/font][font='Times New Roman']Δ[/font][font='Times New Roman']T[/font][font=宋体] [font=Times New Roman]= [/font][/font][font='Times New Roman']T2[/font][font=宋体] [/font][font='Times New Roman']-[/font][font=宋体] [/font][font='Times New Roman']T1[/font][font=宋体] [/font][font='Times New Roman'][font=宋体])[/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]与流体的质量流量有确定定量关系[/font][/font][font=宋体]。[/font][font=宋体]两个温度传感器温度差[/font][font='Times New Roman']Δ[/font][font='Times New Roman']T[/font][font=宋体]会随着质量流量的增加而增加,[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]当气体的质量流量趋向于无穷大时,两个温度传感器接触到的几乎都是未被加热的气体,温差[/font][/font][font='Times New Roman']Δ[/font][font='Times New Roman']T[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]也趋向于[/font]0[font=宋体],如图[/font][font=Times New Roman]2[/font][font=宋体]所示。[/font][/font][align=center][img=,372,166]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209011513338640_4809_1604036_3.jpg!w690x307.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]2 [/font][font=宋体]温差与质量流量的关系特性[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]由温差[/font][font=宋体]——质量流量关系特性曲线可知,[/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]热式[/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]质量流量[/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]计[/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]不适合分析[/font][/font][font=宋体]过高[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]的气体流速。[/font][/font][font=宋体]测量微小气体流量由于信号微弱,也存在测量精度较低的问题。[/font][font=宋体]质量流量计测定的[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]气体的质量流量[/font]F[/font][sub][font='Times New Roman']m[/font][/sub][font='Times New Roman'][font=宋体]与两个温度传感器的温度差[/font][/font][font='Times New Roman']Δ[/font][font='Times New Roman']T[/font][font=宋体]的[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]关系式为:[/font][/font][align=center][img=,143,52]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209011513409949_3356_1604036_3.jpg!w690x138.jpg[/img][font='Times New Roman'] [font=宋体]([/font]1-1[font=宋体])[/font][/font][/align][font='Times New Roman'] [font=宋体]公式[/font]1-1[font=宋体]中:[/font][/font][font='Times New Roman'] F[/font][sub][font='Times New Roman']m[/font][/sub][font='Times New Roman'] [font=Times New Roman]—— [/font][font=宋体]气体的质量流量[/font][/font][font='Times New Roman'] E —— [font=宋体]加热器的功率值[/font][/font][font='Times New Roman'] Cp —— [font=宋体]气体的比热容[/font][/font][font='Times New Roman']Δ[/font][font='Times New Roman']T[/font][font=宋体] [/font][font='Times New Roman'] [font=Times New Roman]—— [/font][font=宋体]温度差[/font][/font][font=宋体][font=宋体]随着现代微电子[/font][font=Times New Roman]-[/font][font=宋体]微机械技术的发展,出现了微型热分布式质量流量计,外观尺寸可以缩小到[/font][font=Times New Roman]cm[/font][font=宋体]级别,可以作为一个单独的电子元件,方便的安装在色谱仪电子流量控制器的线路板上,并且可以成功解决测定微小气体流量的问题。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]其基本原理与热式质量流量计相同,但是加热部件和温度传感器部件的排布方式有所不同,其结构原理如图[/font][font=Times New Roman]3[/font][font=宋体]所示[/font][/font][align=center][img=,338,104]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209011513483717_5810_1604036_3.jpg!w690x213.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]3 [/font][font=宋体]热分布式质量流量计结构图[/font][/font][/align][font=宋体]流量计的温度传感器在内部电气线路设计方面被连接成电桥方式,可以感知极微弱的温度差异,并且由于总体部件尺寸的缩小,微型热分布式质量流量计可以测定微小的气体流量。与热式流量计相似,热分布式质量流量计不太适合直接测定过高的气体流量。当需要测定较大流量时,需要配备有分流部件,可以较大范围扩展其测量范围。[/font][font='Times New Roman'] [/font][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font=宋体]质量流量计的特点和[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]使用注意事项[/font][/font][/align][font=宋体]质量流量计具有较高的流量测定精度,比较适合测定微小的气体流量,测量灵敏度较高,使用性能稳定可靠。可以安装在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的进样口载气电子流量控制器中。[/font][font=宋体][font=宋体]比较差压式流量计,质量流量计的惯性较大,不容易实现迅速的流量控制;[/font][font=宋体]’气体的温度和压力变化对流量计的测量准确性影响较小。[/font][/font][font=宋体]质量流量计的使用注意事项:[/font][font='Times New Roman']1 [font=宋体]气体[/font][/font][font=宋体]的类型设置[/font][font=宋体][font=宋体]对于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url],不同的载气具有不同的比热容,会对流量计的温度[/font][font=宋体]——流量响应关系带来一定的影响[/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]。[/font][/font][font=宋体]在设定[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]分析方法时,需要在色谱仪硬件和色谱数据工作站软件中设置正确的载气类型。[/font][font='Times New Roman'] [/font][font='Times New Roman']2 [/font][font=宋体]质量[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]流量[/font][/font][font=宋体]——压力[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]校准[/font][/font][font=宋体][font=宋体]与差压式流量计相同,配置有质量流量计的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]随着运行时间的增长,电气部件性能会发生逐渐变化,流量计内的管路散热情况也会因为堵塞、污染等问题产生差异,都会影响流量计的温度[/font][font=宋体]——质量流量关系,从而影响流量测定的准确性。[/font][/font][font='Times New Roman']3 [font=宋体]气源的要求[/font][/font][font=宋体]气源要求洁净、不含有油污、水分或者固体颗粒物,尽量避免气源压力和流量的瞬间剧烈变化造成流量计的损坏。[/font][font='Times New Roman'] [/font][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]小结[/font][/font][/align][font='Times New Roman'][font=宋体]本文简单[/font][/font][font=宋体]介绍[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]电子流量控制器内置质量流量计的基本原理和使用[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]注意事项。[/font][/font]
在上一节的内容中,我们介绍了[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]使用的电子流量控制装置的组成和简单原理。对于仪器的气路控制系统而言,使用机械阀进行流量/压力控制的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]器,其使用的控制阀的类型主要是稳流阀、稳压阀、背压阀和针型阀等;对于电子流量控制装置而言,并没有与上述几种机械阀一一对应的结构,可以近似的说是利用同一套部件组成的装置采用不同的控制方式/算法而分别实现各种机械阀的功能。我们将电子流量控制装置分别实现各种机械阀的功能的过程称之为电子流量控制装置的不同的控制模式。本节中将介绍电子流量控制装置常见的控制模式。本篇为《从气源到检测器》专题的第23篇,为《电子流量控制与[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]》系列的第2篇。1 概述电子流量控制装置一般包括气路部件、比例阀、压力传感器/流量传感器和辅助部件以及控制电路。以单气路通道的结构为例,见下图:[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/7b/91/97b91fc3c4cba5c6c10c77f71cfa877e.png[/img]2 电子流量控制装置常见的控制模式电子流量控制装置常见的控制模式主要包括三种,即流量模式、压力模式和背压模式,可以简单地对应稳流阀、稳压阀和背压阀。2.1 流量模式流量模式可以简单地认为是采用 流量传感器-控制电路-比例阀 来进行流量调节和控制的模式。通过比较仪器流量设定值和流量传感器的测定值来调节比例阀开度的大小,从而使实际流量达到设定值。[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/58/ad/c58ad91f72c9b9274cba998de8ed6d95.png[/img]流量模式的控制类似于稳流阀(请注意是类似但不等同),可以保证出口的流量在出口之后阻力发生变化情况下保持稳定。填充柱进样口的载气控制一般使用流量控制模式;另外,一些厂家检测器的氢气、空气和尾吹气也是用流量控制模式,简单的示意图如下(没有安装压力传感器):[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/56/ff/956ffb3ec7784d65bf857e77728c56a4.png[/img]当然,流量模式并不只是恒定流量模式;也可以实现程序流量模式,见下图:[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/2a/66/92a66118e06b902e02e9b1b54718f1d8.png[/img]通过仪器设置,可以设定仪器的初始流量,最终流量和变化速率等。2.2 压力模式压力模式可以简单地认为是采用 压力传感器-控制电路-比例阀 来进行压力调节和控制的模式。通过比较仪器压力设定值和压力传感器的测定值来调节比例阀开度的大小,从而使实际压力达到设定值。[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/2a/8d/02a8d7b2816440648820a2f35fb572d5.png[/img]压力模式的控制类似于稳压阀(请注意是类似但不等同),可以保证出口的压力在出口之后阻力发生变化情况下保持稳定。[color=#ff4c00]需要特别说明的是[/color],使用压力控制模式,如果要保证出口处压力控制稳定,出口之后应当安装有气阻或者起到气阻作用的色谱柱等以形成压降填充柱进样口的载气控制也可以使用压力控制模式;另外,一些厂家检测器的氢气、空气和尾吹气也是用压力控制模式,简单的示意图如下(没有安装流量传感器,请注意图中气阻的位置和作用):[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/ac/74/cac743d48184d1389f5d0d850ea93fd9.png[/img]同样,压力模式并不只是恒定压力模式;也可以实现程序压力模式,见下图:[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/d4/60/bd460ab2ae094167ec51a6e9900b1f4f.png[/img]通过仪器设置,可以设定仪器的初始压力,最终压力和变化速率等。2.3 背压模式背压模式和压力模式类似,可以简单地认为是采用 压力传感器-控制电路-比例阀 来进行压力调节和控制的模式。通过比较仪器压力设定值和压力传感器的测定值来调节比例阀开度的大小,从而使实际压力达到设定值。区别在于背压模式比例阀在压力传感器之后,压力模式比例阀在压力传感器之前。[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/d3/7f/6d37f6454b1185a463e42057d8e04ed7.png[/img]背压模式的控制类似于背压阀(请注意是类似但不等同),可以保证比例阀前的压力在入口压力发生变化情况下保持稳定。背压模式可以用于毛细柱进样口柱前压的调节、阀进样时样品源的稳压控制等。可以参考下图的应用:[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/7a/33/37a336a54df9a1c56eb8ce2a3f9ab4fd.png[/img]上图所示,描述了六通阀在进样时候使用电子流量装置的背压模式,保证样品源压力波动时,气体采样阀可以在稳定压力下进样,从而提高了样品量的重现性。以上是本节的全部内容,对于电子流量控制装置常见的三种控制模式——流量模式、压力模式和背压模式而言,多数情况下只使用其中的一种模式,如填充柱进样口的流量和压力控制,检测器的燃气(氢气)、助燃气(空气)和尾吹气(氮气)的流量和控制。对于毛细柱进样口的流量和压力控制则较为复杂一些,是多种模式结合在一起。我们将在后续的文章中进行介绍,敬请关注
[font='Times New Roman'][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]流量控制原理与维护[/font] [font=Times New Roman]—— [/font][/font][font=宋体]稳流阀和电子流量控制器[/font][align=center][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]概述[/font][/font][/align][font=宋体]载气和辅助气体流量的稳定,对于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]至关重要。载气和辅助气体的量如果发生不稳定,会对定性与定量分析结果、基线稳定性、阀切换准确性带来不良影响。[/font][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]一般采用稳流阀或者电子流量控制器调节和稳定气体流量,下文简述稳流阀和电子稳流控制器的基本工作原理和使用注意事项。[/font][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font=宋体]稳流阀原理简介[/font][/align][font=宋体][font=宋体]机械式[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]填充柱进样口的载气流量控制器或者某些型号的分流[/font][font=Times New Roman]/[/font][font=宋体]不分流进样口载气控制器均安装有稳流阀,为色谱柱或者进样口提供流量稳定不变的载气。某些情况下,在检测器气体控制或者阀切换系统中也可以见到稳流阀的安装。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]稳流阀(恒流阀)在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]系统中的常见安装位置,如图[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]所示。[/font][/font][img=,527,258]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210172218523975_3668_1604036_3.jpg!w690x337.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]1 [/font][font=宋体]稳流阀在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的安装位置[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]较为常见的是膜片反馈式稳流阀,由针型阀和压力反馈部件组成,其结构原理如图[/font][font=Times New Roman]2[/font][font=宋体]所示。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]载气经过稳压阀稳定压力之后,由输入端进入稳流阀,并充满腔体[/font][font=Times New Roman]A[/font][font=宋体],其内部压力为[/font][font=Times New Roman]P1[/font][font=宋体]。如果此时针型阀处于关闭状态,腔体[/font][font=Times New Roman]B[/font][font=宋体]内压力较低,膜片在压力作用下移动,封闭稳流阀出口。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]当调节阀针使稳流阀开启,输入端的气体充满针型阀阻尼充满腔体[/font][font=Times New Roman]B[/font][font=宋体],使腔体[/font][font=Times New Roman]B[/font][font=宋体]压力升高为[/font][font=Times New Roman]P2[/font][font=宋体],当腔体[/font][font=Times New Roman]A[/font][font=宋体]压力[/font][font=Times New Roman]P[/font][/font][sub][font=宋体][font=Times New Roman]1[/font][/font][/sub][font=宋体][font=宋体]、膜片弹簧力[/font][font=Times New Roman]F[/font][font=宋体]和腔体[/font][font=Times New Roman]B[/font][font=宋体]压力[/font][font=Times New Roman]P[/font][/font][sub][font=宋体][font=Times New Roman]2[/font][/font][/sub][font=宋体][font=宋体]达到平衡时,稳流阀可以有稳定的流量输出,输出端的压力为[/font][font=Times New Roman]P[/font][/font][sub][font=宋体][font=Times New Roman]3[/font][/font][/sub][font=宋体]。[/font][font=宋体]稳流阀的静态平衡式为:[/font][font=宋体][font=Times New Roman]P[/font][/font][sub][font=宋体][font=Times New Roman]1[/font][/font][/sub][font=宋体][font=Times New Roman]A = P[/font][/font][sub][font=宋体][font=Times New Roman]2[/font][/font][/sub][font=宋体][font=Times New Roman]A + F[/font][/font][font=宋体][font=宋体]其中,[/font][font=Times New Roman]P[/font][/font][sub][font=宋体][font=Times New Roman]1[/font][/font][/sub][font=宋体][font=宋体]为阀输入压力(腔体[/font][font=Times New Roman]A[/font][font=宋体]压力),[/font][font=Times New Roman]P[/font][/font][sub][font=宋体][font=Times New Roman]2[/font][/font][/sub][font=宋体][font=宋体]为腔体[/font][font=Times New Roman]B[/font][font=宋体]压力、[/font][font=Times New Roman]A[/font][font=宋体]为膜片工作面积,[/font][font=Times New Roman]F[/font][font=宋体]为弹簧压力。[/font][/font][align=center][img=,406,286]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210172219014946_6417_1604036_3.jpg!w690x486.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]图[/font][/font][font=宋体][font=Times New Roman]2[/font][/font][font='Times New Roman'] [/font][font=宋体]稳流阀[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]结构图[/font][/font][/align][align=center][font=宋体]稳流阀流量调节的原理[/font][/align][font=宋体]可以通过调节针型阀的开度来调节针型阀的输出流量。[/font][font=宋体][font=宋体]当调节针型阀使其开度增大,腔体[/font][font=Times New Roman]B[/font][font=宋体]压力上升,[/font][font=Times New Roman]P[/font][/font][sub][font=宋体][font=Times New Roman]2[/font][/font][/sub][font=宋体][font=Times New Roman]A + F [/font][font=宋体]> [/font][font=Times New Roman]P[/font][/font][sub][font=宋体][font=Times New Roman]1[/font][/font][/sub][font=宋体][font=Times New Roman]A[/font][font=宋体],此时膜片向上移动,更多气体流出稳流阀,系统达到新的平衡状态,稳流阀输出流量增大并达到稳定。档调节针型阀使其开度减小,腔体[/font][font=Times New Roman]B[/font][font=宋体]压力下降,[/font][font=Times New Roman]P[/font][/font][sub][font=宋体][font=Times New Roman]2[/font][/font][/sub][font=宋体][font=Times New Roman]A + F [/font][font=宋体]< [/font][font=Times New Roman]P[/font][/font][sub][font=宋体][font=Times New Roman]1[/font][/font][/sub][font=宋体][font=Times New Roman]A[/font][font=宋体],此时膜片向下移动,更少气体流出稳流阀,系统达到新平衡状态,稳流阀的输出流量减小并达到稳定。[/font][/font][align=center][font=宋体] [/font][/align][align=center][font=宋体]稳流的工作原理[/font][/align][font=宋体]稳流阀内部反馈系统和针型阀协同工作,通过维持针型阀输出输入端固定压力差的方法,实现阀输出流量的恒定。[/font][font=宋体][font=宋体]当稳流阀输出端的阻尼增大(例如柱温升高造成载气粘度增大、色谱柱长度变长等、增加阻尼器等),此时阀输出端压力[/font][font=Times New Roman]P[/font][/font][sub][font=宋体][font=Times New Roman]3[/font][/font][/sub][font=宋体][font=宋体]增大,阀输出流量[/font][font=Times New Roman]F[/font][font=宋体]降低,此时[/font][font=Times New Roman]P[/font][/font][sub][font=宋体][font=Times New Roman]2[/font][/font][/sub][font=宋体][font=宋体]上升,导致膜片位置上升,更多气体流出腔体[/font][font=Times New Roman]B[/font][font=宋体],使得[/font][font=Times New Roman]P[/font][/font][sub][font=宋体][font=Times New Roman]2[/font][/font][/sub][font=宋体][font=宋体]下降恢复至[/font][font=Times New Roman]P[/font][/font][sub][font=宋体][font=Times New Roman]1[/font][/font][/sub][font=宋体][font=Times New Roman]-P[/font][/font][sub][font=宋体][font=Times New Roman]2[/font][/font][/sub][font=宋体][font=宋体]为恒定值,并使阀输出流量[/font][font=Times New Roman]F[/font][font=宋体]恢复至设定值。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]当稳流阀输出端阻尼减小(例如柱温降低造成载气粘度减小、色谱柱长度变短、减小阻尼器等),此时阀输出压力[/font][font=Times New Roman]P[/font][/font][sub][font=宋体][font=Times New Roman]3[/font][/font][/sub][font=宋体][font=宋体]减小,阀输出流量增加,造成[/font][font=Times New Roman]P[/font][/font][sub][font=宋体][font=Times New Roman]2[/font][/font][/sub][font=宋体][font=宋体]下降,导致膜片位置下降,较少气体流出腔体[/font][font=Times New Roman]B[/font][font=宋体],使得[/font][font=Times New Roman]P[/font][/font][sub][font=宋体][font=Times New Roman]2[/font][/font][/sub][font=宋体][font=宋体]上升恢复至[/font][font=Times New Roman]P[/font][/font][sub][font=宋体][font=Times New Roman]1[/font][/font][/sub][font=宋体][font=Times New Roman]-P[/font][/font][sub][font=宋体][font=Times New Roman]2[/font][/font][/sub][font=宋体][font=宋体]位恒定值,并使阀输出流量[/font][font=Times New Roman]F[/font][font=宋体]恢复至设定值。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]由针型阀的气体流量方程可知,当针型阀的开度一定时,即针型阀的流通面积一定时,对于确定的同种流体,只要维持[/font][font=Times New Roman]P[/font][/font][sub][font=宋体][font=Times New Roman]1 [/font][/font][/sub][font=宋体][font=Times New Roman]- P[/font][/font][sub][font=宋体][font=Times New Roman]2[/font][/font][/sub][font=宋体]压力差[/font][font=宋体]值不变,就可以实现输出稳定的流量。[/font][img=,142,72]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210172219095525_1260_1604036_3.jpg!w683x153.jpg[/img][font=宋体] [/font][font=宋体]需要注意:[/font][font=宋体][font=宋体]稳流阀输入端一般需要连接稳压阀的输出端,保证[/font][font=Times New Roman]P1[/font][font=宋体]压力的稳定,否则难以保证稳定工作。如果[/font][font=Times New Roman]P1[/font][font=宋体]发生变化,那么稳流阀将不能输出恒定气体流量。[/font][/font][font=宋体]稳流阀工作时的输入和输出端不可以接反,否则无法正常工作。[/font][font=宋体]稳流阀不可以作为开关阀使用,并且避免将阀针过分拧紧,否则会造成阀针的机械损伤。建议在气路通气之前首先开启稳流阀,然后缓慢调节阀针,按从大到小的顺序调节稳流阀输出流量。[/font][font=宋体]稳流阀的输出端可以空载,即不连接色谱柱或者阻尼,直接放空。稳流阀输出端不可以封闭,此时输入端压力将与输出端压力相同。[/font][font=宋体][font=宋体]由于反馈系统和针型阀阻尼的特性,此外还包含阀出口连接色谱柱阻尼或者其他系统的影响,稳流阀的[/font][font=宋体]“惯性”较大——稳流阀调节时的滞后现象较为明显。色谱柱或者稳流阀输出连接部件的阻力越大,此滞后现象越明显。使用稳流阀调节流量时,需要控制阀旋钮的运行速度和幅度,在观察色谱柱压力和输出流量计的同时,缓慢调节阀旋钮。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]稳流阀最终控制的是阀输出流体的绝对量,即质量流量。色谱分析中需要控制的柱后流量稳定,即质量流量稳定。当色谱柱因温度变化等原因产生阻尼增加现象时,必须使稳流阀输出压力[/font][font=Times New Roman]P3[/font][font=宋体]增大,才可以保证流过色谱柱的流体质量不变,反之亦然。在程序升温的场合下,尤其是使用填充柱的情况下,柱温升高,柱前压力随之增大。[/font][/font][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font=宋体]电子稳流器原理[/font][/align][font=宋体]电子式[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]一般安装电子稳流器,给填充柱进样口或者分流不分流进样口提供稳定可靠的流量,其流量精度较高、重现性好、调节滞后性较好,目前在实验室中得到了更广泛的应用。[/font][font=宋体][font=宋体]电子稳流器一般由比例电磁阀、流量传感器和控制线路组成,各个部件在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]计算机控制下,构成负反馈系统,以稳定流路的输出流量,其原理结构如图[/font][font=Times New Roman]3[/font][font=宋体]所示。[/font][/font][align=center][img=,452,165]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210172219179636_8164_1604036_3.jpg!w679x248.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]3 [/font][font=宋体]电子流量控制器系统框图[/font][/font][/align][font=宋体]电子流量控制器工作时,系统内部的流量计(常见的为压差式流量计和质量流量计)不断测定系统输出流量,然后反馈至比例阀的输入端,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]系统不断比较实际输出流量与系统预设流量之间的偏差,然后给予比例电磁阀合适的控制电压(或电流)。[/font][font=宋体]电子流量控制器的实际输出流量增大,流量计可以感知此流量的变化并反馈至[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]总控制器,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]系统比较输出真实流量与预设流量的偏差大小(并给予一定的延迟、放大、积分或微分等数据处理),然后发出指令改变比例电磁阀的供电电压占空比,使比例电磁阀的开度减小合适的数值,以期望降低输出流量,最终达到输出流量稳定。[/font][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]系统还可以不改变系统的硬件,仅仅通过方便内部软件控制,实现恒定柱后流量、恒定线速度、恒定柱压力等不同的进样口气体程序控制。[/font][font='Times New Roman'] [/font][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体]小结[/font][/align][font=宋体]简述稳流阀和电子流量控制器的基本原理是使用注意事项。[/font]
[align=center][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]电子流量控制原理与维护[/font][/align][align=center][font=宋体] [font=宋体](三)[/font] [font=宋体]压力和流量传感器的位置[/font][/font][/align][align=center][font=宋体]概述[/font][/align][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]如何测量进样口压力和流量[/font][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体]简介[/font][/align][font=宋体][font=宋体]与常见的工业测量场合不同,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]进样口的压力(流量)传感器并不处于样品流路之中,或者说压力(流量)传感器可能会直接接触样品,如图[/font]1[font=宋体]所示:[/font][/font][align=center][img=,690,242]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009030023467318_8346_1604036_3.png!w690x242.jpg[/img][font=宋体] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font]1 [font=宋体]常见工业测量场合[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]不论进样口采用手工流量控制器或者自动流量控制器,不论进样口使用压力表、转子流量计或者电子传感器,含样品气体都不会直接接触传感器表面。如图[/font]2[font=宋体]所示:[/font][/font][align=center][img=,690,213]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009030023590096_8789_1604036_3.png!w690x213.jpg[/img][font=Calibri] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font]2 [font=宋体]进样口压力(流量)传感器的位置[/font][/font][/align][font=宋体]手工流量控制器经常采用的的压力测量单元是压力表,流量测量单元是流量计。[/font][font=宋体]电子流量控制器的压力测定一般是基于压阻式压力传感器的。核心部件类似应变片,不耐有机污染物和水。[/font][font=Calibri] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体]柱流量的测量:[/font][font=宋体]柱流量的控制一般通过进样口压力的控制来实现。[/font][font=宋体]柱流量一般数值比较小,较小的流量和不容易测量准确。如果在色谱柱后检测器之前放置流量传感器,那么传感器一般难以承受色谱柱的高温,样品导致的污染,腐蚀等问题。[/font][font=宋体]另外压力或流量传感器一般会存在较大的死体积,会对气流的控制带来不良的影响。[/font][font=宋体]隔垫吹扫流量的测量:[/font][font=宋体]隔垫吹扫流量面临与柱流量较为类似的问题。[/font][font=Calibri] [/font][font=宋体]分流流量的测量:[/font][font=宋体]分流出口往往存在较大量的样品,可能会严重污染传感器。日常使用中,一定要注意分流出口捕集阱的使用和维护,以保护控制器。[/font][font=宋体][/font][font=宋体][/font][font=宋体][/font][font=宋体][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][/font][font=宋体][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][/font][font=宋体][/font][align=center][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]电子流量控制原理与维护[/font][/align][align=center][font=宋体] (四) 进样口是否漏气的判定[/font][/align][align=center][font=Calibri] [/font][/align][align=center][font=宋体]概述[/font][/align][font=宋体]以Shimadzu [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]-2010/[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]-2030系列[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]为例,讲述进样口泄漏检查的方法。[/font][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体]电子流量控制器的缺陷[/font][/align][font=宋体]目前越来越多的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]安装了电子流量控制器,可以比较智能的感知到进样口的“比较严重”的泄漏问题,一般会发出报警、强制停机以利于实验人员进行确认和解决。[/font][font=宋体]但是不可以过分依赖电子流量控制器。[/font][font=宋体]可能有两种情况:微漏和实际上不漏。[/font][font=宋体]如果进样口漏气的情况比较微弱,那么电子流量控制器是不能感知到的,此时[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]系统也不会报警,但是实验数据会发生保留时间和峰面积的重复性不良。[/font][font=宋体]如果分析方法不良,造成电子流量控制器误报警。[/font][font=宋体]我们还是回顾一下电子流量控制的结构原理,如图1[/font][img=,690,419]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009030025211084_352_1604036_3.png!w690x419.jpg[/img][font=Calibri] [/font][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体] [/font][/align][align=center][font=宋体]图1 分流[font=Calibri]/[/font]不分流进样口结构原理[/font][/align][font=宋体]电子流量控制器开启后,流量控制器向进样口供给确定的流量,如果进样口压力升高到设定值以上,那么分流控制打开,使得进样口压力稳定在设定值。[/font][font=宋体]如果进样口存在微漏,那么分流控制器仍然可以控制保持进样口压力,那么[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]系统就会认为不漏气。[/font][font=宋体]如果分析方法中给定的进样口总流量过低,进样口的压力长时间不能达到设定值,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]系统就会错误的认为进样口存在泄漏,而产生误报警。特别需要注意的,使用小口径色谱柱时,一定要避免使用太小的分流比。[/font][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体]进样口漏气的确认[/font][/align][font=宋体]Shimadzu的[font=Calibri][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]2010[/font]或[font=Calibri]2030[/font]系列的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url],可以利用不分流方式或者直接注入方式,来确认进样口是否漏气。[/font][font=宋体]在仪器面板或者工作站,将进样口工作方式修改为“不分流”或者“直接注入”,当系统流量状态达到就绪之后,由于分流关闭的原因,进样口的总流量应该等于柱流量和隔垫吹扫流量之和。[/font][img=,690,368]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009030025289045_632_1604036_3.png!w690x368.jpg[/img][font=Calibri] [/font][align=center][font=宋体]图2 进样口进样模式[/font][/align][font=宋体]如果在仪器面板或者工作站的监视器中观察到总流量大于柱流量和隔垫吹扫之和,那么进样口应该存在泄漏。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体]小结[/font][/align][font=宋体]不要过分依赖电子流量控制器。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体][/font][font=宋体][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][/font][font=宋体][/font][align=center][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]流量控制原理与维护[/font][/align][align=center][font=宋体](五) [/font][font=宋体]进样口压力流量不稳定的原因[/font][/align][align=center][font=宋体]概述[/font][/align][align=center][font=宋体]进样口电子流量控制器的控制原理,和进样口压力流量不稳定的可能原因。[/font][/align][align=center][font=宋体] [/font][/align][align=center][font=宋体]进样口压力流量的控制原理[/font][/align][font=宋体]进样口电子压力(流量)控制系统是一个比较典型的闭环控制系统,大致的原理如图1所示:[/font][align=center][img=,690,215]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009030026598217_4950_1604036_3.png!w690x215.jpg[/img][font=Calibri] [/font][/align][align=center][font=宋体]图1 进样口流量压力闭环控制原理[/font][/align][font=宋体]以流量为例讲述:[/font][font=宋体]流量控制器在工作的同时,会不断的测量输出流量反馈回比较器,当系统的输出流量由于某种原因产生增加,比较器将感知这一变化,输送给流量调节器“降低流量”的命令,最终使输出流量稳定下来。[/font][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体]电子流量控制器的延迟[/font][/align][font=宋体]在这个控制过程中,存在一个时间延迟的问题,比较器可以迅速的感知输出流量的变化,但是命令发送给流量控制器后。流量控制器开始动作(降低输出流量)与实际流量恢复动作之间是存在时间延迟的。在延迟的期间内,系统仍旧检测到流量偏大的现象,就会发出流量再次降低的指令,就会造成调节过度。最终就会观察到流量震荡的现象。[/font][font=宋体]实际仪器设计的时候,流量的感知和控制器动作之间特意设计一段时间的延迟,以满足实际硬件系统的要求,达到流量稳定。[/font][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体]流量压力震荡的原因[/font][/align][font=宋体]当仪器的硬件系统出现时间延迟的较大变化(或者说系统阻尼变化),就会破坏控制,产生流量震荡。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体]常见的原因有[/font][font=宋体]1 气源压力流量不稳定。[/font][font=宋体]任何控制系统都会对输入量的稳定性有一定要求,如不满足,系统难以稳定。[/font][font=宋体]2 堵塞造成系统阻尼变化。[/font][font=宋体] 分流部分、隔垫吹扫部分的堵塞,都可能导致流量(压力)震荡。[/font][font=宋体]3 漏气会造成系统阻尼变化[/font][font=宋体]4 外设的引入会影响阻尼,例如顶空,热解析,吹扫捕集,进样阀等部件。[/font][font=宋体]5 进样口输入流量太小,会使阻尼变化[/font][font=宋体]6 进样口工作与分流和不分流状态下,阻尼不同,如果进样口压力可以恒定,就不影响进样。[/font][font=宋体] [/font][font=Calibri] [/font][align=center][font=宋体]小结[/font][/align][font=宋体]流量控制器的阻尼变化,是压力流量震荡的主要原因。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=Calibri] [/font]
1 毛细柱进样口的基本结构在毛细柱进样口中,需要控制的气体流量包括三部分:载气流量、分流流量和隔垫吹扫流量。载气的作用是以一定的流速将气体样品或经气化后的样品带入色谱柱进行分离;分流的作用是将气化后的样品按照一定比例排出进样口;隔垫吹扫的作用主要是消除进样时可能带入的杂质和消除进样口密封垫在高温时释放出的杂质。一般而言,载气、分流和隔垫吹扫的相对位置为:隔垫吹扫在最上方,载气在中间,分流管路在最下方。[align=center][img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/49/f5/a49f545f9ca474fccb8ad0ef635dede4.jpeg[/img][/align]前文谈到,使用机械阀进行流量/压力控制的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]器,其使用的控制阀的类型主要是稳流阀、稳压阀、背压阀和针型阀等;对于电子流量控制装置而言,并没有与上述几种机械阀一一对应的结构,可以近似的说是利用同一套部件组成的装置采用不同的控制方式/算法而分别实现各种机械阀的功能。扩展而言,毛细柱进样口的电子流量控制装置,也是在机械阀控制系统上发展而来。2 稳流阀-背压阀控制模式多数厂家在毛细柱进样口上使用的是稳流阀-背压阀控制模式进行流量/压力控制,即:采用稳流阀控制进样口总流量,采用背压阀调节进样口压力(柱前压),同时使用针型阀控制隔垫吹扫流量。其简单示意图如下:[align=center][img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/cf/34/acf346823f8dd0b62af5a4968371b6eb.png[/img][/align]我们说[color=#ff4c00]毛细柱进样口的电子流量控制装置,是在机械阀控制系统上发展而来[/color]。因此,在进行电子流量控制装置的设计时候,也遵循该种控制方式的原理,并且可以和相应的稳流阀-背压阀装置进行互换。3 安捷伦的电子流量控制装置(EPC)目前国内安捷伦的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]用户较多,使用非常的广泛。安捷伦的电子流量控制装置称之为EPC,其控制原理与稳流阀-背压阀装置类似,以下以安捷伦的电子流量控制装置(EPC)为例进行说明。在毛细柱进样口分流模式下,其EPC的原理图示意如下:[align=center][img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/2c/93/32c93ce1d2a0e0b2e228829584145743.png[/img][/align]对上图Valve为比例阀,FS表示流量传感器,PS表示压力传感器,上图分解如下:[align=center][img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/a9/ce/7a9ced7dff5f6d31a89ac0456615344a.png[/img][/align][font=微软雅黑, sans-serif](1)总流量的控制[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif]根据仪器参数设置(包括柱流量、分流流量/分流比、隔垫吹扫流量),采用 比例阀-电路控制-流量传感器 控制进入毛细柱进样口的总流量,使之达到设定值要求,即 总流量=柱流量设定值+分流流量设定值+隔垫吹扫流量设定值;以上为电子流量控制装置的流量模式,类似于机械阀中的稳流阀。[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif](2)柱头压/柱流量的控制[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif]当进样口中有气体进入后,采用 比例阀-电路控制-压力传感器-气阻 控制比例阀开度,使柱头压/柱流量达到设定值;以上为电子流量控制装置的背压模式,类似于机械法中的背压阀。[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif](3)隔垫吹扫流量控制[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif]当进样口中有气体进入后,采用 比例阀-电路控制-压力传感器 控制比例阀开度,使压力传感器处压力达到一定值,通过气阻之后可以达到设定的流量;以上为电子流量控制装置的压力模式,类似于机械法中的稳压阀+固定气阻。[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif]在总流量、柱头压/柱流量和隔垫吹扫流量达到稳定状态之后,分流出口的流量不需要进行测量,根据 总流量=柱流量设定值+分流流量设定值+隔垫吹扫流量 公式,出口流量就是分流设定值。[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif]一般而言,因为以上模式的柱头压/柱流量的调节是通过分流出口出的比例阀调节的,调节位置在出口处而非进口处,有文献称之为下游调节模式。[/font]以上是在毛细柱进样口分流模式下,其EPC的原理图示意。当在毛细柱进样不分流模式下,进样后的一段时间内,分流阀关闭,其工作状态见下图示意:[align=center][img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/76/27/d7627b5cb1d1bdf468c5a2a05cdc7838.png[/img][/align]此种状态下,分流阀关闭,流量传感器不使用;柱头压/柱流量通过 比例阀-电路控制-压力传感器 控制;隔垫吹扫流量采用 比例阀-电路控制-压力传感器-气阻 控制;以上为电子流量控制装置的压力模式。当柱头压/柱流量、隔垫吹扫流量稳定后,总流量不需要经过测定,为两者之和。在不分流进样模式后期,分流阀打开,控制原理则与分流进样相同。
1 概述[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]使用电子流量控制装置进行流量/压力控制的装置和技术,岛津称作AFC和APC,安捷伦称作做EPC,瓦里安称作EFC,PE则称之为PPC。无论使用什么样的名词,一言概括,就是可以对[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]中的载气(以及氢气、空气等各种辅助气体)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;同时,也可以有更多的流量/压力操作模式,如使用压力编程、流量编程等。[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/85/8b/5858b3500c995683ff3ef85201d0e334.png[/img][img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/02/52/50252701047c00b67f30eef56f064434.png[/img]国内厂家对应用于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]的电子流量控制装置的研究起步较晚,早期多集中在单个比例阀和传感器构成的简单电子流量控制模块的使用上,类似于质量流量计的模式,见下图:[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/06/cf/206cf3f6eff14718ef9d9bd8abc8be8e.jpeg[/img]上述模式主要应用于单气路通道的填充柱载气控制、检测器的燃气(氢气)、检测器的助燃气(空气)以及尾吹气的使用上;对于毛细柱进样口等需要多气路通道(载气、分流、隔垫吹扫)的结构而言,初期时候是将多个上述模块分别安装的载气、分流、隔垫吹扫气路上,但是实际使用效果很差;后期则逐渐在模块中安装压力传感器,使用压力控制柱前压和毛细柱的载气流量,使用上述模块控制分流流量;目前,多数厂家已经抛弃上述模式,逐渐转向多气路通道(载气、分流、隔垫吹扫)整体和关联调节的集成式的气路模块。二 组成部件和简单的工作原理使用机械阀进行流量/压力控制的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]器,其使用的控制阀的类型主要是稳流阀、稳压阀、背压阀和针型阀等;对于电子流量控制装置而言,并没有与上述几种机械阀一一对应的结构,可以近似的说是利用同一套部件组成的装置采用不同的控制方式/算法而分别实现各种机械阀的功能。电子流量控制装置一般包括气路部件、比例阀、压力传感器/流量传感器和辅助部件以及控制电路。以单气路通道的结构为例,见下图:[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/5c/56/55c562d04af13eec09a42850ee170c6a.png[/img]其中:气路部件用以气体穿过,同时在气路部件上安装比例阀、流量传感器、压力传感器等其他部件;气路部件一般为金属材质;[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/be/63/3be636931161170518396a8f833014ba.png[/img]比例阀通过调节开度的大小来调节出口处的流量或者压力;[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/bd/5e/2bd5eed5a52e4b81c88d76c8bdfd5be3.png[/img]流量传感器用以测量比例阀前或者比例阀后流量的大小;压力传感器用以测量比例阀前或者比例阀后压力的大小;在一个电子流量控制模块中,可能只安装流量传感器或者压力传感器,也可能两者同时安装。[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/3c/ec/63cec76faee1a7d47079b33fad1de5bf.png[/img]另外,在出口之后根据实际需要,还可能安装有气阻等部件电子流量装置工作的简单原理是:控制电路获取仪器设定的流量或者压力的数值,通过比较压力传感器或者流量传感器的实测值,来调节比例阀的开度大小,从而使设定值和实测值相同。以上是本节的全部内容,在随后的文章中将介绍电子流量控制装置的具体工作模式和其他相关内容,敬请关注
看了几家进口的气相色谱,很多都是电子流量控制的,国产的这块还不多见。我想问一下:用电子流量控制的气相做样效果真的比普通的要好很多吗?(我现在用得是老上分的仪器,很多年了,型号就不说了不好意思)有既用过进口的带电子流量控制的仪器,也有用过国产仪器的可以现身说法,这两种仪器真的区别很大吗?另外一个疑问:对于一个单位的一台气相色谱,最重要的是什么?不要罗列太多,多了就没特色了。
EPC(电子流量控制)到底是个什么原理?为什么现在国产都强调自己有EPC?EPC技术真的很牛叉吗?
在之前两节的内容中,我们介绍了[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]使用的电子流量控制装置的组成和简单原理;同时介绍了电子流量控制装置常用的三种控制模式:流量模式、压力模式和背压模式。对于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]器的使用者来说,无论是流量模式、压力模式或者背压模式,在仪器面板和工作站软件上,能够呈现出来的直观量化参数和进行沟通交流时候使用的参数最常用的为流量和压力两种——即载气/空气/氢气的流量是多少,色谱柱的柱头压/柱前压是多少等等。我们在使用各种机械阀操作仪器时候,接触的更多的是以压力来描述仪器的各种气体参数,当使用电子流量控制装置进行仪器操作时候,多数情况下呈现的是流量的数值。因此,可以说,即可使用流量来描述[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的气体参数,也可以使用压力来描述[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的气体参数。那么,压力和流量之间如何互通,如何进行转换,本节将进行介绍。一 流量和压力的简单对应以单气路通道电子流量控制装置的结构为例(见下图),如果同时安装了流量传感器和压力传感器,当采用流量传感器-控制电路-比例阀 来进行流量调节和控制的时候,可以通过压力传感器得到此时出口处的压力值;当采用压力传感器-控制电路-比例阀 来进行压力调节和控制的时候,可以通过流量传感器得到此时出口处的流量值。[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/87/c5/287c5a18955685b833e8f30de0e03dbc.png[/img]需要说明的是,这种情况下的流量值和压力值是分别通过传感器获得的,只是简单地测量,彼此之间没有换算关系。二 流量-压力曲线方式进行换算对于检测器(如FID)而言,在使用机械阀的情况下,部分厂家采用稳压阀-气阻的形式进行流量控制。即保持气阻不变的情况下,调节气阻前面的压力(调节稳压阀的压力)来改变进入检测器中的气体的流量,见下图:[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/cc/03/acc0314d55eb29ef8f5eaf3b4338c7ed.png[/img]此种情况下,新仪器出厂时候,厂家都会附带压力-流量曲线表,便于用户通过调节稳压阀压力来调节流量。对于使用电子流量装置的仪器而言(见下图示意),在出厂之前,也需要进行压力-流量的校准,建立压力-流量曲线,并将其存入电子流量装置内部——即仪器面板上所显示出来的的流量值,在仪器内部的需要通过压力-流量曲线换算成压力值,再通过电子流量装置的比例阀进行控制。[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/d0/12/dd012c065b476f67ec9c7b9d96d573b2.png[/img]三 毛细管柱流量压力的换算和泊肃叶方程在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]分析中,如果使用毛细柱进行分析,经常会听到流量模式或者压力模式——这里所指的毛细柱分析的流量、压力模式与上一篇文章中所介绍的电子流量控制装置控制模式中的流量模式和压力模式并不相同——详细而言,毛细柱进样口的电子流量控制中并不存在简单的流量控制。进样口涉及到的流量中,抛开分流流量和隔垫吹扫流量,毛细柱的流量实际上采用的压力控制模式(或是背压控制模式)——即控制柱前压使毛细柱的流量达到设定的数值。具体而言,日常所说的毛细柱分析的流量、压力模式实际上指的是电子流量控制装置采用压力控制模式(或是背压控制模式),使毛细柱的分析实现恒压(恒定柱前压)、恒流(恒定柱流量)、程序压力(脉冲压力)、程序流量等功能。那么,电子流量控制装置是如何将压力转化为流量以实现恒流(恒定柱流量)和程序流量等功能的呢?涉及到这个问题,则需要用到泊肃叶方程(Poiseuille’sEquation)和理想气态方程(PV=nRT)共同推导出来的压力流量计算公式,见下图:[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/38/9e/7389eccf2dabe650c1455ba397c404a1.png[/img]通过以上公式,可以对毛细柱分析时候的压力和流量进行换算。同时,根据以上公式,还可以对毛细柱程序升温分析中流量和压力的变化进行探讨。对于确定了毛细柱的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]分析,毛细柱的长度(L)和内径(r)都是常量;色谱柱出口压力[font=微软雅黑, sans-serif](P[size=12px]0[/size])[/font]、标准温度[font=微软雅黑, sans-serif](T[size=12px]ref[/size])[/font]和标准压力[font=微软雅黑, sans-serif](P[size=12px]ref[/size])[/font]亦为常量;气体的粘滞系数(η)则随着温度升高而增长;因此可以得出以下结论:(1)毛细柱程序升温中,如果柱前压恒定,温度升高,色谱柱流量降低。其变化趋势可见下图:[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/e5/3a/ce53a11a75879a7f8a9b33283476bf4f.png[/img](2)毛细柱分析中,如果柱前压升高,温度恒定,色谱柱流量升高。其变化趋势可见下图:[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/50/89/650897bd81b17567c041915585cc9ce9.png[/img]因此而言,在毛细柱程序升温分析中,当升温引起柱流量下降时候,可以通过提高柱前压来实现流量保持不变。四 一点题外话:毛细管柱分析中的线速度在不同厂家的电子流量控制装置中,一般会提供恒压和恒流量控制模式两种,但是有的厂家也提供了恒线速度控制模式。一般我们认为线速度和柱流量是等效的,认为载气线速度等于流量除以色谱柱截面积。实际上,载气柱流量的计算公式和线速度的计算公式并不一样,分析结果也会略有差异。计算公式见下图:[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/8c/4b/e8c4bf57847588010e77b7703111fffb.png[/img]根据色谱动力学理论中的范第姆特(van Deemter)方程[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/a7/6f/5a76f6e79a4631f7b81422335740126e.png[/img]塔板高度(H)与线速度(u)相关的,因此保证线速度(平均线速度)不变,则可以保持恒定的柱效(塔板数n=色谱柱长度L/塔板高度H)。以下是采用恒定流量和恒定线速度进行的同一样品的分析,在后期出峰的样品的保留时间略有差异。[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/00/d8/400d87c33a1121ad6261a631bf327c0a.png[/img]以上是本节的全部内容,尤其需要说明的是,对于毛细柱分析,我们可以选择恒定流量、恒定压力或者恒定线速度等方式进行分析。无论采用何种方式进行分析,其都是电子流量装置进行计算后的结果,了解其计算原理,有利于更好的使用仪器
我的朋友要做试验,需要求助微型电子气体流量控制器,不知道那位朋友能够提供帮助。(类似进口[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]用气体流量控制器)谢谢大家
[font=微软雅黑, sans-serif]对于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]器而言,如果需要了解其压力/流量控制系统,应当首先对其结构有一定的了解。毛细柱进样口的气体控制包括多路气流,首先回顾一下毛细柱进样口的基本结构。[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif]1 [/font][font=微软雅黑, sans-serif]毛细柱进样口的基本结构[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif]在毛细柱进样口中,需要控制的气体流量包括三部分:载气流量、分流流量和隔垫吹扫流量。[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif]载气的作用是以一定的流速将气体样品或经气化后的样品带入色谱柱进行分离;分流的作用是将气化后的样品按照一定比例排出进样口;隔垫吹扫的作用主要是消除进样时可能带入的杂质和消除进样口密封垫在高温时释放出的杂质。一般而言,载气、分流和隔垫吹扫的相对位置为:隔垫吹扫在最上方,载气在中间,分流管路在最下方。[/font][align=center][/align][font=微软雅黑, sans-serif]前文谈到,使用机械阀进行流量/压力控制的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]器,其使用的控制阀的类型主要是稳流阀、稳压阀、背压阀和针型阀等;对于电子流量控制装置而言,并没有与上述几种机械阀一一对应的结构,可以近似的说是利用同一套部件组成的装置采用不同的控制方式/算法而分别实现各种机械阀的功能。扩展而言,[color=black]毛细柱进样口的电子流量控制装置,也是在机械阀控制系统上发展而来。[/color][/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif]对于使用机械阀进行流量/压力控制的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]器,其进样口的流量/压力控制,有稳流阀-背压阀、稳流阀-针型阀、稳压阀-背压阀和稳压阀-针型阀等多种类型。其中稳流阀-背压阀、稳压阀-针型阀是使用最多的两种类型。上一节中介绍了稳流阀-背压阀控制类型,稳压阀-针型阀可以参见下图。[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif]2 [/font][font=微软雅黑, sans-serif]稳压阀-针型阀控制模式[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif]稳压阀-针型阀控制模式进行流量/压力控制,即:采用稳压阀控制进样口压力(柱前压),采用针型阀调节分流流量,同时使用针型阀控制隔垫吹扫流量。其简单示意图如下:[/font][align=center][img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/2a/0e/32a0e0397d7b172feeb573a08c8870fc.png[/img][/align][font=微软雅黑, sans-serif]我们说[color=red]毛细柱进样口的电子流量控制装置,是在机械阀控制系统上发展而来。[/color]因此,依据该种控制方式的原理发展出了相应的电子流量控制装置,并且可以和相应的稳压阀-针型阀装置进行互换。[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif]3 [/font][font=微软雅黑, sans-serif]电子流量装置的上游控制模式[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif]由机械阀中的稳压阀-针型阀控制模式发展而来的电子流量控制装置,可以称之为电子流量装置的上游控制模式。对该种模式而言,柱头压/柱流量的调节是通过进样口气流入口端的比例阀(稳压阀)调节的,调节位置在入口处而非出口处,因此有文献称之为上游调节模式。[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif]在毛细柱进样口分流模式下,该种模式电子流量控制装置的原理图示意如下:[/font][align=center][img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/eb/35/1eb359198ec9de922f382f7870743106.png[/img][/align][font=微软雅黑, sans-serif]对其载气流量、分流流量和隔垫吹扫流量各控制流路分解如下:[/font][align=center][img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/b1/be/cb1bec9b024dae4eace4bd21be4e25e1.png[/img][/align][font=微软雅黑, sans-serif](1)柱头压/柱流量的控制[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif]当进样口中有气体进入后,采用 比例阀-电路控制-压力传感器 控制比例阀开度,使柱头压/柱流量达到设定值;以上为电子流量控制装置的压力模式,类似于机械阀中的稳压阀。[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif](2)分流流量的控制[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif]根据仪器参数设置,采用 比例阀-电路控制-流量传感器 控制分流出口的流量,使之达到设定值要求;以上为电子流量控制装置的流量模式。[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif](3)隔垫吹扫流量的控制[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif]当进样口中有气体进入后,采用 比例阀-电路控制-压力传感器 控制比例阀开度,使压力传感器处压力达到一定值,通过气阻之后可以达到设定的流量;以上为电子流量控制装置的压力模式,类似于机械法中的稳压阀+固定气阻。[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif](4)总流量的测定[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif]仪器并不直接测量进入进样口的总流量;根据仪器参数设置,柱流量/柱前压、分流流量/分流比、隔垫吹扫流量达到设定值要求之后,由 总流量=柱流量设定值+分流流量设定值+隔垫吹扫流量设定值 公式,计算出进入进样口的总流量。[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif]一般而言,因为以上模式的柱头压/柱流量的调节是通过进样口气流入口端的比例阀调节的,调节位置在入口处而非出口处,因此有文献称之为上游调节模式。[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif]以上是在毛细柱进样口分流模式下,该类型电子流量控制装置的原理图示意。当在毛细柱进样不分流模式下,进样后的一段时间内,分流阀关闭,其工作状态见下图示意:[/font][align=center][img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/ce/50/2ce50197fe8f66ce74b1f51c255145ab.png[/img][/align][font=微软雅黑, sans-serif]此种状态下,分流阀关闭,流量传感器不使用;柱头压/柱流量通过 比例阀-电路控制-压力传感器 控制;隔垫吹扫流量采用 比例阀-电路控制-压力传感器-气阻 控制;以上为电子流量控制装置的压力模式。当柱头压/柱流量、隔垫吹扫流量稳定后,总流量不需要经过测定,为两者之和。在不分流进样模式后期,分流阀打开,控制原理则与分流进样相同[/font]
你们说一下 现在的色谱上用没有配备电子流量控制的啊 知道的说一下 是那个厂家
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[color=#990000]摘要:对标美国MKS公司的148J、248A和154A 系列上游流量控制阀以及244、250、946和651系列控制器,介绍了相应的国产化替代产品电子针阀和多功能高精度控制器,并介绍了国产化替代产品的相应特点和技术指标 。[/color][color=#990000][/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=18px][color=#990000]一、MKS公司上游流量控制阀[/color][/size] MKS上游流量控制阀是一类真空型电磁比例阀,如图1所示,主要有以下三个系列产品: (1)148J全金属流量控制阀:金属密封,流量范围0.01~20L/mim。 (2)154B大流量控制阀:橡胶密封,流量范围20~200L/mim。 (3)248D通用型流量控制阀:橡胶密封,流量范围0.01~50L/mim。[align=center][color=#990000][img=MKS上游气体流量控制阀,690,259]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112012251024178_4191_3384_3.png!w690x259.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图1 MKS公司上游流量控制阀[/color][/align][size=18px][color=#990000]二、MKS公司流量/压力控制器[/color][/size] MKS公司的流量/压力控制器是一类PID控制器,如图2所示,主要有以下4个系列产品: (1)244系列:手动PID控制,单通道控制,适配多种传感器,0~10VDC输入信号,手动/自动/外部控制模式,精度为满量程的0.25%,多个设定点(3或4),控制偏差指针显示。此型号系列控制器现已停产。 (2)250系列:手动PID控制,单通道控制,适配多种真空传感器,0~10VDC输入信号 ,手动/自动/外部控制模式,精度为满量程的0.25%,最多4个设定点,外部编程设定,数码显示测量值和控制偏差值。此型号系列控制器现已停产。[align=center][color=#990000][img=MKS流量压力控制器,690,102]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112012251398451_7424_3384_3.png!w690x102.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2 MKS公司流量/压力控制器[/color][/align] (3)946系列:自动PID控制,16位A/D采集,6通道控制,适配多种真空传感器,最多可同时监测6路传感器信号,0~10VDC输入/输出信号 , 手动/自动/外部控制模式,内部编程设定,数字显示测量值和控制偏差值,12路继电器输出,RS232/485通讯。 (4)651系列:自调节快速PID控制,16位A/D采集,单通道控制,适配多种真空传感器,0~10VDC输入/ 输出信号 , 手动/自动/外部控制模式,重复性为满量程的±0.1%,外部编程设定,数字显示测量值, 多路I/O接口,RS232/485通讯。[size=18px][color=#990000]三、国产化电子针阀替代MKS电磁控制阀[/color][/size] MKS公司的上游流量控制阀是一种传统的电磁阀,电磁阀最大的问题是磁滞比较大,会明显的影响线性度和控制精度。这些控制阀的整体价格较高,也没有相应的国产品牌。 为了实现上游流量控制阀的国产化替代并提高性价比,我们在针阀技术上采用数控步进电机来代替电磁阀,开发了一些列不同流量的电子针阀,如图3和图4所示,完全实现了国产化替代。[align=center][color=#990000][img=电子针阀,500,428]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112012252026101_430_3384_3.gif!w599x513.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图3 国产NCNV系列电子针阀[/color][/align][align=center][img=电子针型阀技术指标,690,452]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112012252322209_7636_3384_3.png!w690x452.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图4 国产NCNV系列电子针阀技术参数[/color][/align][align=left][size=18px][color=#990000]四、国产化高精度PID控制器替代MKS控制器[/color][/size][/align] MKS公司的气体流量/压力控制属于专用控制器,只能满足真空领域内的气体流量和压力控制,尽管功能十分强大,但价格较贵。国产化替代的PID控制器,采用了更高精度的24位A/D采集器,控制器更趋于通用性,可实现温度和真空压力的同时控制,如图5所示。[align=center][color=#990000][img=VPC-2021系列控制器,690,358]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112012252599268_5639_3384_3.png!w690x358.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图5 国产VPC-2021系列温度/压力控制器[/color][/align] 国产高精度多功能PID控制器主要特点如下: (1)高精度:±0.05%满量程,24位A/D采集,16位D/A输出。 (2)多通道:独立的1通道和2通道。 (3)多功能:47种(热电偶、热电阻、直流电压)输入信号,可实现不同参量的同时测试、显示和控制,可进行正反向控制(双向控制模式)。 (4)PID控制:改进型PID算法,支持PV微分和微分先行控制。20组分组PID,分组输出限幅功能。 (5)双传感器切换:每一个通道都可支持温度高低温和高低真空度的双传感器切换,两通道可形成总共接入四只传感器的控制组合。 (6)程序控制:支持20条工艺曲线,每条50段,支持段内循环和曲线循环。[hr/]
[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]分流不分流进样口 手工流量控制器的结构原理 [align=center]概述[/align][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]分流/不分流进样口手工流量控制原理简介,各部件介绍和控制方式的特点。[align=center]简介[/align]分流/不分流进样口是[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]的重要部件,其气流控制的稳定性、精确度会显著影响[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]分析的结果的重复性、样品的真实性。随着电子技术的发展、手工流量控制器再现性较差,调整不方便等原因,进样口配备有电子流量控制器的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]逐渐成为实验室仪器的主流配置。但是手工流量控制因其安装和维护成本低廉、性能可靠等优点,目前仍然在较多的实验室具有一定的存量。尤其是对于色谱行业的初学者,有机会使用手工流量控制类型的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url],将会有助于较快的学习和领会到[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]的基本结构和原理。[align=center]手工流量控制模式[/align]目前实验室常见的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]分流/不分流进样口的手工流量控制模式大致有两种,压力控制模式和流量控制模式。1.1压力控制模式其结构原理如图1所示,色谱仪通过恒压阀的调节,提供进样口的柱前压力(即控制柱流量);通过分流流路和隔垫吹扫流路针型阀的调节,实现分流流量和隔垫吹扫流量的控制。[align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109191903058201_1362_1604036_3.jpg[/img][/align][align=center]图1 压力控制模式基本原理图[/align]下面以较为经典的Shimadzu的GC-2014为例予以说明,其调节阀结构如图2所示。[align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109191903059080_3480_1604036_3.jpg[/img][/align][align=center]图2 进样口压力控制模式阀结构图[/align]载气首先经由两级稳压阀的一级减压和二级减压,输送进入进样口,提供稳定的柱前压力,根据色谱柱尺寸、载气种类和操作温度,调节合适的压力。流出进样口的载气流量分成三部分,柱流量、分流流量和隔垫吹扫流量,其中分流流量和隔垫吹扫流量的具体调节都通过针型阀来实现。隔垫吹扫流路和分流流路均存在捕集阱,一般填充活性炭、硅胶之类的吸附剂,用以吸附流经气体中的高沸点杂质,用以保护针型阀和分流电磁阀,避免过多的杂质凝结在阀中造成堵塞和开关失效。在分流流路中设计有电磁阀,当进样口需要工作在不分流状态之下时,通过电磁阀的通断操作,实现分流流路的切断和恢复。1.2 压力控制模式的优点和缺点采用控制柱前压力的方法来实现色谱柱流量的控制,执行部件使用了恒压阀,恒压阀的调节速度较快。色谱进样时,由于液体样品的受热迅速膨胀或者进样阀造成的流路瞬间切断,会导致进样口压力变化。采用压力控制方案(即使用恒压阀控制),进样口的压力会快速恢复。恒压阀和针型阀各自独立工作,互相不存在干扰和反馈的问题。其缺陷是结构较为复杂,分析方法开发时,调节不太方便。例如更换不同色谱柱之后,进样口压力、分流流量和隔垫吹扫流量均需要进行调节。此外如果进样口存在一定程度泄漏时,系统并不会有明显的异常。在色谱柱安装之后,一定要仔细检查泄漏。2.1流量控制模式其结构原理如图3所示,色谱仪通过总流量控制器(恒流阀)的调节,向进样口提供正确的进样口载气流量,由分流控制器(背压阀)提供正确的柱前压,同时提供正确的分流比。[align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109191903059959_5598_1604036_3.jpg[/img][/align][align=center]图3 流量控制模式原理[/align]其阀结构如图4所示,[align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109191903060554_1498_1604036_3.jpg[/img][/align][align=center]图4 进样口流量控制模式阀结构图[/align]载气首先经由稳压阀进行减压,输送给恒流阀,向进样口提供稳定的载气流量。流出进样口的载气流量分成三部分,柱流量、分流流量和隔垫吹扫流量,其中隔垫吹扫流量的调节通过针型阀来实现。分流流量通过背压阀来调节,背压阀的工作特性是可以使阀输入的压力保持稳定不变。利用这个特点背压阀可以同时调节进样口压力。通过三通电磁阀的状态切换,实现进样口分流和不分流状态的调整,如图5所示。[align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109191903062977_9863_1604036_3.jpg[/img][/align][align=center]图5 分流和不分流状态阀结构图[/align]流量控制模式结构简单,背压阀的调节较为重要,调节速度和进样口压力扰动的恢复速度比压力模式要低。另外还有一类采用混合控制模式的手工流量控制器,将进样口入口侧的恒流阀改换成恒压阀,进样口压力控制速度得到改善。但是进行方法开发时,稳压阀和背压阀会互相影响,流量调节就会比较耗费时间。
[color=#444444]用的是GC-14C[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url][/color][color=#444444]机顶有两个流量控制器 由于两个流量控制器是由同一根管子进气(用过的应该知道) 所以空气开启后上下两个流量控制器的压力表读数一样[/color][color=#444444]但是今天打开空气阀 发现只有下面的流量控制器上空气表读数正常 而上面的那个几乎没有读数[/color][color=#444444]想问下为什么会有这种问题出现[/color][color=#444444]另外 还特别想知道 为什么要用两个流量控制器?[/color]
GC-MS联用中,气体不仅有用于GC载气,保护色谱柱系统,更有作为MS的碰撞气和反应气,参与获得质谱离子。那么,GC-MS气体流路有什么特点?如何解决EFC电子流量控制阀异常的问题?
现需要气体流量控制器,实现以下简单功能:流量的设定值动态可控。比如在非稳态测量中,进口流量第一个10s设为10L/min, 根据其他实验数据的同步分析,发现在第二个10s流量要控制在15L/min或其他值。这个功能可以实现吗?
这几天elementar varioEL III 软件面板上显示气体流量只有12ml/min,但机器面板上显示氦气流量很大,进行了检漏,但可以通过测试,工程师说是气体流量控制器坏了,价格极贵。 我想请教一下,气体流量控制器在机器的哪个部位?就是在机器前面板氦气和氧气流量计的后面的一个盒子里吗?
流量控制器上的载气压力表停机后不回零,为什么?
谁知道瓦里安[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]GC450的电子流量控制精度啊?谁有正版的英文资料的可以发给我吗?觉得被人家工程师给忽悠了,说是0.005PSI,又说0.1ml/min,这两个单位是怎么换算的啊,我有一份他们的英文资料说是0.1PSI OR 0.1ml/min的,这样说,这两个单位是1:1吗?我都迷惑了,请大家指点,帮帮小妹,不胜感激。
国内有生产液体质量流量控制器的公司吗?老师们可以推荐一下吗
哪儿有卖气体质量流量控制器的?