六通阀工作原理

[img=,690,920]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/04/201804232107469926_3198_3397088_3.jpg!w690x920.jpg[/img]哪位大神有这种磐诺六通阀的结构原理图啊？（请问这是六通进样阀还是六通换向阀？这两种阀有没有本质的区别？还是只是叫法不一样而已！）

http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/11/201211080914_402352_1945926_3.jpg今天看了，采用三阀系统的Agilent 7820A 气相色谱系统分析永久性气体和轻烃http://wenku.baidu.com/view/c56dffd149649b6648d747ec.html不知道六通进样阀、十通阀进样反吹阀和六通隔离阀的概念，和其工作原理希望有老师能解读。

液相六通阀原理：原来所有流传的动画示意图都是错的！　　从多年前上大学就搞不清六通阀的原理。前几天终于有一个机会。让我彻底明白了。我在阀上反复摸索，琢磨，终于明白了。　　大家看下示意图。　　这个图相当于我们从六通阀前方“透视”这个阀的示意图。　　实线部分表示转子。虚线部分表示定子部分。中间红色的表示定量环。黑色的表示废液流出管。　　值得注意的是，在转子上有两个槽(而不是目前书上所见的三个槽！)，定子是完全平的，除了那六个孔以外。这两个槽是有一定弧度的。目的是为了不让液体流的时候有死角。　　我的图画得不太好，这六个孔应该是完全均等的。这一点请大家谅解。　　还有，图中所画的进样位置等比实际的要大.实际中，进样针口这个地方是很少的.而后面定子出来的管路并不是完全平的，而有像外斜的.所以从后面看，好像这个定子的六个孔之间位置拉得很开.实际上里面是比较小的.不知这样说大家是否明白了?或者说我说清楚了?http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/12/201012121106_266478_2019107_3.jpg教材中错误如下：

在气相色谱分析中，六通阀的使用非常的普遍，常见的对六通阀的控制方式有手动切换，电动切换和气动切换。电动切换主要是使用电机转动来带动阀的转动从而实现六通阀的切换；气动切换则是使用气体的压力变换来实现六通阀的切换。之前使用的一台用于做非甲烷总烃的仪器使用的是气动控制六通阀自动进样，但是由于用于气动控制的两位五通阀坏掉了，重新购买需要一定的时间，又急于做实验，刚好手头有一个平面四通阀，于是便暂时借用，用以维持实验。 为了便于说明仪器改装的具体内容，即使用平面四通控制气动六通阀——首先对六通阀、六通阀的气动控制做一个简单的说明。1 六通阀的工作原理 首先说明一下六通阀的工作原理，以平面六通为例： 下图是一个简单的平面六通的两种状态：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191701_668400_1856270_3.png 图示1 状态1和状态2的区别在哪里呢？平面六通的结构我们可以将其分为两部分：定子和转子。拆开来看，结构如下：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016071818472272_01_1856270_3.png 图示2 定子上的六个孔与六通阀的六个气路接口是一一对应的，即一个孔对应一个气路；转子上则刻了三个槽，将转子放在定子上，定子上相邻的两个孔则通过一个槽连接相通。如果像以上所说切换六通阀，槽连接的两个孔发生变化，则六通阀的连接进行以下变换（图示3）http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016071818390515_01_1856270_3.png 图示3 六通阀的气路切换2 气动切换六通阀原理 了解到了六通阀的原理，接下来介绍气动切换六通阀的简单原理——气动切换六通阀，简单的说，就是使用气体压力代替人手动工作来切换六通阀。 如下图5所示，当气缸1或者气缸2分别进气或者出气时候，带动气缸中心的轴有一个运动距离，这个轴运动所带来的力可以使转子发生在平面的转动（如图4），从而带动六通阀的进行切换。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016071819391517_01_1856270_3.png 图示4 销子沉入转子的豁口后，轴的转动可以带动转子的转动http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016071819181235_01_1856270_3.png 图示5 六通阀气动气缸原理简图 在使用六通阀启动控制时候，一般都是采用自动控制的，即仪器设置程序到一定的时间来自动切换气体，这个时候就需要使用到两位五通阀，工作原理见下图6http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016071819212584_01_1856270_3.png 图示6 两位五通阀控制六通阀的气动切换 即气源接在两位五通阀的1位置，作为进气端；在初始状态下1、4连通，2、3排气或者1、2连通，4、5排气，从而带动传动轴的运动使六通阀切换。3 使用平面四通阀代替两位五通阀进行气动控制 两位五通阀坏掉之后，由于手头暂时没有新的两位五通，要继续进行实验，就需要寻找替代品，这个替代品就需要满足两个要求：（1）可以手动或者自动切换；（2）一端进气的同时，另外一端需要排气，而平面四通阀刚好可以满足以上要求，工作原理如下图7所示：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016071819450736_01_1856270_3.png 图示7 平面四通进行气动切换的原理图 平面四通的原理就是相邻的两个相通，这种情况下如图所示，当两个孔相连进气时候，另外两个孔相连正好可以排气——唯一的不方便就是需要手动切换四通阀。平面四通的实物图如下图8：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/07/201607181955_600988_1856270_3.png 图示8 平面四通实例 总结：从实际使用上来看，使用平面四通和使用两位五通阀所需要的气路是一样的，两者的共同点就是：在一端进气的同时，可以保证另外一端的出气。唯一的不同大概就是使用两位五通是自动控制的，使用平面四通则需要手动计时切换。

看了上次甲由田申版主发的绕人的阀流程图，触发了一些感想，若是能将所有仪器的阀进样程序和配置都归纳一下，总结成一本资料，以后分析人员就不会对自己仪器的进样原理这么陌生啦。可仔细一搜集，才发现这个工程太浩大啦。自己毕竟不是专职搞这个，且理论和实践水平有限，搞出来未免吃力不讨好，而且出错的可能性较大。就此放弃，又有点不甘心，就借这次手上的一个小东西，编个小图解，以博大家一乐。对啦，在此，对专业外语的红版主、若军老师和环保巡视大人表示感谢，没有你们的帮助，这小玩艺就只能给我自己把玩啦。谢谢！这是一组在线色谱上的三阀四柱进样原理图。色谱采用了单检测器，串联结构，膜片六通阀。分析石化产品的碳1~碳8.因为每个阀后都可以另接阀和检测器，所以想进一步深入了解的同仁，大可以引伸下去。从单四通阀，到四个十通阀，甚至更多。检测器也可以由一个到七个，八个。总结好后，再发上来，大家互补，工作也就轻松而有趣味啦！好了下面言归正传。第一步：样品吹扫和取样：样品吹扫系统维持样品在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]状态并通过吹扫管路将样品送入样品取样阀（阀1）；接着样品流经定量管至排放出口。然后氦气将定量管样品载入样品分析系统。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/02/200902071535_131690_1605035_3.jpg[/img]初始位为V1~关，V2和V3开 单路载气供气。若是并联结构，就需要两路载气啦。V1为取样阀，图片上显示的是定量管取样，而英文说明则说是定量环，是膜片刻槽定量。这点咱就不深究了，原理上是相通的。我们取样品定量环吧。经调节好的样品进入阀1

[align=left]1.六通阀进样器是高效液相色谱系统中最理想的进样器，它是由圆形密封垫(转子)和固定底座(定子)组成。由质谱六通阀、液相六通阀、泵六通阀组成[/align][align=center][img=,490,121]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151619_01_3081717_3.png[/img][/align][align=center][img=,490,100]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151622_01_3081717_3.png[/img][/align][align=left]2.六通阀的作用就是实现在不同管路之间无缝切换，起到进样的作用,如图所示，[img=,490,476]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151623_01_3081717_3.png[/img][/align][align=left]3.质谱六通阀工作原理[/align][align=left]1）样液进质谱（LC→MS），软件操作To mass，此时1号位样液链接位与2号位进质谱位相连，样液进入质谱，进行分析，其他连接部分进入 To waste。[/align][align=center][img=,490,470]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151626_01_3081717_3.png[/img][/align][align=left]2）质谱调谐，样液进废液桶（LC → Waste），质谱一段时间或者重新开机后都需要调谐，软件操作到调谐界面，此时调谐液部分3号位与质谱2号位相连，调谐液进入质谱，样液由六通阀进入waste。[/align][align=left][/align][align=center][img=,490,515]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151627_01_3081717_3.png[/img][/align][align=left]4.自动进样器流六通阀如图所示，在液相自动进样器部分，分为旁路bypass和主路mainpass[/align][align=center][img=,490,379]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151636_01_3081717_3.png[/img][/align][align=left] 4.1上样状态load（旁路bypass ） 4.2• 进样状态inject（主路mainpass）[/align][align=center][img=,490,196]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151639_01_3081717_3.png[/img][/align][align=left] [img=,490,243]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708161315_01_3081717_3.png[/img][/align][align=left]主路mainpass状态即为进样状态，此时泵链接与进样针与色谱柱六通阀位置链接，实现进样功能。[/align][align=left]5.泵模块的六通阀在如下液相如下位置，主要有待机状态（不走流动相）工作状态和Purge状态组成[/align][align=center][img=,490,495]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151642_02_3081717_3.png[/img][/align][align=left]流通示意图如下：[/align][align=center][img=,490,441]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151643_01_3081717_3.png[/img][/align][align=left] 5.1待机状态泵不工作， 流动相A相和B相均与waste状态相连，如下图所示 [/align][align=left][img=,490,400]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151645_01_3081717_3.png[/img] [/align][align=left]5.2工作状态包括冲洗色谱柱、进样，此时A相和B相流动相在压力传感器监控下，按照软件设定的比例进行调配，实现工作。。如下图所示。[/align][align=left][img=,490,442]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708161322_01_3081717_3.png[/img][/align][align=left]5.3 purge状态，即置换管路中的其余流动相，如下图所示，A相和B相经泵六通阀直接与对应管路连接，大流速快速置换上次使用的流动相。[/align][align=center][img=,490,440]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151646_02_3081717_3.png[/img][/align][align=left]6.总结整个系统的六通阀，当进样工作时由泵六通阀连接A相和B相流动相按照混合好的比例经自动进样器六通阀带着样品经色谱柱分离，经质谱六通阀连接处进入质谱进行分析，如下图所示。[/align][align=center][img=,490,216]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151649_01_3081717_3.png[/img][/align][align=left]7.关于六通阀容易出现的问题[/align][align=left]1）无压力---漏液，此时仪器漏液监控器会报警，按照错误提示，将漏液部分液体擦掉后，将管线重新加固或者更换新管线。2）压力变大---堵，六通阀是由定子和转子构成，随着时间的磨损，会掉落碎屑或者样品太脏都会引起压力变大，此时需要分步检查，及时确定是哪个六通阀有问题。3）石墨转子损坏，流动相或者样品前处理太脏，或者环境变化时间推移均会引起石墨转子的损坏，此时压力会增高或者产生漏液现象。[/align][align=left][/align][align=left][/align][align=left][/align]

使用六通阀气体分析的案例 之四 概述：六通阀进样和六通阀切换实现分析O2、N2、CH4、CO、CO2、C2H6、C2H4、C3H8、C3H6，GDX-104柱和5A分子筛色谱柱 系统使用了Shimadzu的GC-2014C气相色谱仪主机，带有TCD检测器。一个手工六通进样阀、一个自动气动六通阀，GDX-104色谱柱和5A分子筛色谱柱。 5A色谱柱可以分离氧、氮、一氧化碳、甲烷，但是会吸附CO2和高分子的烃类，所以需要使用GDX色谱柱，本例中选用了GDX-104色谱柱，可以分离乙烷、乙烯和丙烷、丙烯。（但是CO2的分离不佳，恰好该例不要求分析CO2）仪器原理结构如图1所示，左侧的为手工进样阀，右侧为切换阀。氢气做载气，TCD检测器，氢气做载气。样品为氧气、氮气、一氧化碳、甲烷、二氧化碳、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/12/201312190015_482975_1604036_3.jpg 图 1 取样状态工作流程：1 取样： 如图1，进样阀位于取样状态，此时推入样品，使得样品装载于定量环中。2 进样 如图2，进样阀旋转60度，样品通过进样阀进入GDX-104色谱柱。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/12/201312190014_482970_1604036_3.jpg 样品在GDX-104预分离成合峰与二氧化碳和C2、C3四个色谱部分，此时系统中GDX色谱柱在前，5A柱在后，合峰进入分子筛柱。二氧化碳和乙烷此时还留在GDX-104色谱柱中（与TDX柱相比，二氧化碳分离度较低

从多年前上大学就搞不清六通阀的原理。前几天终于有一个机会。让我彻底明白了。我在阀上反复摸索，琢磨，终于明白了。　　大家看下示意图。　　这个图相当于我们从六通阀前方“透视”这个阀的示意图。　　实线部分表示转子。虚线部分表示定子部分。中间红色的表示定量环。黑色的表示废液流出管。　　值得注意的是，在转子上有两个槽(而不是目前书上所见的三个槽！)，定子是完全平的，除了那六个孔以外。这两个槽是有一定弧度的。目的是为了不让液体流的时候有死角。　　我的图画得不太好，这六个孔应该是完全均等的。这一点请大家谅解。　　还有，图中所画的进样位置等比实际的要大.实际中，进样针口这个地方是很少的.而后面定子出来的管路并不是完全平的，而有像外斜的.所以从后面看，好像这个定子的六个孔之间位置拉得很开.实际上里面是比较小的.不知这样说大家是否明白了?或者说我说清楚了?[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/11/200911251743_186381_1619449_3.jpg[/img]教材中错误如下：　　1　转子中的连通槽只有两个，但教材中是三个。如果是三个，阀就要漏液了。　　2　废液的流出在上样和进样状态下是不同的。位置不同。不是同一个出口出来的。当我们进样(inject)后，如果再打一针进去，这些样品是不会带到流动相中的，而是直接从后面与进样口对着的位置的管子出来。这样，我们进样后是不需要留针的，留也是白留。以前我老师教我时说要留一下针，觉得这样可能有利于样品能被流动相冲得完全一些。今天理解了这个图之后，发现不是这么回事。因为在inject之后，针就与那个流动相管路没得一点关系了。打了样品进去直接出来了。所以，留针没有任何意义。　　3从图上也可以看出，进样时是一定要将针插在进针口里的。有的人把针拔出来后再进样是肯定定不准的。值得注意的是，尽管一再强调针要用平头针，但实践中仍有一些无知的人用带尖的针。这是非常不可思议的。当然，这是一些完全不懂液相的人操作。如果用尖针，在转动阀扳手过程中，针尖就会划到图中定子中上样位置到进样位置之间的平面，就会形成一个槽。这样会有什么样的损害呢?很明显，这样，当我们进样时，由于有这样一个槽存在，那么，打入定量环时，样品不会完全进入定量环，而会从左边这个槽漏出来。这样，打入样品就根本就不会准确。即使是用全量充满的方法进样品，由于左边有一个槽，每次打样品漏出的东东多少不一样，这样定量环就根本没有起到定量的作用(见下图)。这是教材和其它参考书中图的错误的实在所在!到目前为止，我还没见过一个正确的图示。不但是教材上搞错，而且仪器说明书上的示意图，位置没有与实际中的阀完全对上位置。仪器说明书的图是从定子方面往转子方向来看的，所以让人费解。　　如果要能很好地直观地理解，可以自己制作一个模型。用塑料即可。　　不得不指出的是，目前在网上流行一个外文的六通阀示意图的动画，那个图是完全错误的!我希望大家不要再被那个图误导了。　　除此之外，我看到有很多人在进样后没有将阀扳回原来位置，觉得好像这样能冲洗定量环更干净。其实不然。在扳阀过程中，定量环中液体受到高压液体的冲洗，很快就冲走了。如果不放心，让它停留在进样位置十来秒即可。但不宜长时间这样。大家想一想，定量环长度约有十多厘米，而体积只有20ul.说明什么?说明它的管径非常细.那么这么细的管子在受到高压液体的长时间冲洗会是什么样的情况呢?那自然是易受损了.因此，为了延长六通阀的寿命，在进样后要及时扳回原来位置.　　现将六通阀的使用注意事项列如下：　　1进样前样品要用0.22um微孔滤膜过滤.水相用水膜，有机相用有机膜.水相有机相相等也用有机膜.　　2　进样前先打一至两针不扳阀，以使定量环中上次残留样品冲洗干净，保证充满目标样品.　　3　进样时要保证针插到位.用手指轻轻护住进样针前端玻璃，以免注射过程中由于后端有所摇动而使针头在管路中受力.　　4　进样时一定要带针.如果将样品注满定量环后就拔针，再扳阀，就不能保证定量环中液体完全被流动相冲走.进样后一定要拔针。不拔针，由于受重力影响，针后端重力会以针与进口处的接触点为支点，形成一个力矩。会使针变弯。而且，在多人做实验时，容易碰到针，倘若不小心使针断在里面，那麻烦就大了。我想大家都知道一个六通阀是八千到一万元。　　5　进样后拔针，及时扳回阀.最多冲十秒左右即可.即使考虑可能定量环中有残留物质，也不宜长时间冲阀，而应采用多次短暂时间冲阀.一般一次十秒左右.当然，也有人认为要等到溶剂峰出来再把阀扳回来。这个也可以认可。不过，我个人觉得没有必要。　　6　一定要用专用的进样针.平头的.这个道理对于完全不懂液相的人还是要讲一下。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/11/200911251744_186382_1619449_3.jpg[/img]今天看到的资料，拿上来与大家一起讨论。

六通阀代替四通阀实现HPLC高效液相色谱仪的反吹概述：用HPLC的六通阀连接成四通阀工作方式，实现色谱柱的进样反吹。四通阀进样反吹系统常见于GC应用场合，用户实现样品在色谱柱中双向的运动。基本原理如下图所示：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/09/201409301605_516576_1604036_3.jpg左图为分析状态下流动相和色谱柱状态，如图所示，色谱柱中的流动相由下向上流动。右图为反吹状态，当四通阀切换状态，阀内部的通路改变。使得色谱柱中的流动相反向流动，由上向下。由于色谱柱和样品的原因，在HPLC条件下较少会运用到色谱柱反吹技术。下面有一个案例，使用了常见的六通阀代替四通阀实现反吹的功能。用户使用Shimadzu的LC-20A 系统（配置比较简单，单泵单检测器），用以实现“SHT 0806-2008中间馏分芳烃含量的测定示差折光检测器高效液相色谱法”项目的色谱分析。该标准的大致原理图如下所示：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/09/201409301606_516577_1604036_3.jpg分析原理较为简单：使用正向色谱柱，当油品的目标组分1流出色谱柱后，切换四通阀，使得其他组分反向流出色谱柱，基本上是一个色谱峰的状态流出色谱柱，实现不同类别物质的分析。不过用户手头只配备了Shimadzu的流通切换阀（注意：这个六通切换阀和常见的进样阀结构不同，其结构与GC常用的六通进样阀相同），于是做出了一点微调设计，使用了一根较短的短路管线，将其改造成为四通切换阀。结构原理如下图：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/09/201409301606_516578_1604036_3.jpg仪器连接的外观如下图所示：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/09/201409301606_516579_1604036_3.jpg图中切换六通阀位于进样六通阀下方。小结： DIY ，实现阀改造。

使用六通阀分析氧气、氮气、一氧化碳、甲烷、二氧化碳的案例 之二概述：六通阀进样和六通阀切换实现分析O2、N2、CH4、CO、CO2，TDX和5A分子筛色谱柱类似http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20131204/5092167/ 的案例。参照前几日写的，用六通阀分析氧、氮、一氧化碳、甲烷、二氧化碳案例，硬件的基本配置相同，但是原理有些许差异。参见http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20131204/5092167/系统使用了Shimadzu的GC-2010Plus气相色谱仪主机，带有FID和TCD检测器。两个自动气动六通阀，TDX-01色谱柱和5A分子筛色谱柱。仪器原理结构如图1所示，左侧的为手工进样阀，右侧为切换阀。氢气做载气，TCD检测器（可以换成氩气，可以分析样品中的氢气，灵敏度会降低不少）。样品为氧气、氮气、一氧化碳、甲烷、二氧化碳。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/12/201312182252_482943_1604036_3.jpg图 1 取样状态工作流程：1 取样： 如图1，进样阀位于取样状态，此时推入样品，使得样品装载于定量环中。2 进样 如图2，进样阀旋转60度，样品通过进样阀进入TDX色谱柱。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/12/201312182254_482946_1604036_3.jpg样品在TDX预分离成合峰与二氧化碳两部分，此时系统中TDX色谱柱在前，5A柱在后，合峰进入分子筛柱，分离出氧、氮、一氧化碳、甲烷。二氧化碳此时还留在TDX色谱柱中（在TDX柱上，二氧化碳有较大的分离度）。3 阀切换。 如图3，切换阀旋转，CO2最后流出。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/12/201312182254_482947_1604036_3.jpg 当甲烷流出分子筛柱，切换阀旋转，TDX色谱柱后连接变成一段空管，分子筛柱被封闭起来。二氧化碳峰最后流出。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/12/201312182255_482948_1604036_3.jpg 出峰顺序 氧气、氮气、一氧化碳、甲烷、二氧化碳（与http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20131204/5092167/ 相比较，该例没有使用改变色谱柱顺序的办法，而是使用了封闭分子筛的办法，这个方法切换的时候柱流量变化比较大，最好不使用空管