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熱導檢測器的檢測原理
閱讀：795 發(fā)布時間：2016-4-6
熱導檢測器（TCD）屬于濃度型檢測器，即檢測器的響應值與組分在載氣中的濃度成正比。它的基本原理是基于不同物質(zhì)具有不同的熱導系數(shù)，幾乎對所有的物質(zhì)都有響應，是目前氣相色譜儀中zui廣泛應用的通用型檢測器。由于在檢測過程中樣品不被破壞，因此可用于制備和其他聯(lián)用鑒定技術(shù)。其特點是結(jié)構(gòu)簡單，靈敏度適宜，穩(wěn)定性好。
TCD的工作原理是基于不同氣體有不同的熱導率的。熱絲具有電阻隨著溫度變化的。當有恒定直流電通過熱導池時，熱絲被加熱。由于載氣的熱傳導作用使得熱絲的一部分熱量被載氣帶走，一部分傳給池體。當熱絲產(chǎn)生的熱量與散失熱量達到平衡時，熱絲溫度就穩(wěn)定在一定數(shù)值。此時，熱絲阻值也穩(wěn)定一定數(shù)值。
由于參比池和測量池通入的都是純載氣，同一種載氣有相同的熱導率，因此兩臂的電阻值相同，電橋平衡，無信號輸出，記錄系統(tǒng)記錄的是一條直線。當有試樣進入檢測器時，純載氣流經(jīng)參比池，載氣攜帶著組分氣流經(jīng)測量池，由于載氣和待測組分二元混合氣體的熱導率和純載氣的熱導率不同，測量池中散熱情況發(fā)生變化，使參比池和測量池孔中熱絲電阻值產(chǎn)生了差異，電橋失去平衡，檢測器有電壓信號輸出，氣相色譜儀記錄儀畫出相應組分的色譜峰。載氣中待測組分的濃度越大，測量池中氣體熱導率改變就越顯著，溫度和電阻值改變也越顯著，電壓信號就越強。此時，輸出的電壓信號與樣品的濃度成正比，這正是熱導檢測器的定量基礎(chǔ)。