XGC-9680系列氣相色譜儀的工作原理

氣相色譜分析技術(shù)是一種多組分混合物的分離、分析技術(shù)。它主要利用樣品中各組份的沸點(diǎn)、極性及吸附系數(shù)在色譜柱中的差異，使各組份在色譜柱中得到分離，并對(duì)分離的各組分進(jìn)行定性、定量分析。

氣相色譜儀以氣體作為流動(dòng)相（載氣），當(dāng)樣品被送入進(jìn)樣器并氣化后由載氣攜帶進(jìn)入填充柱或毛細(xì)管柱，由于樣品中各組份的沸點(diǎn)、極性及吸附系數(shù)的差異，使各組份在柱中得到分離，然后由接在柱后的檢測器根據(jù)組份的物理化學(xué)特性，將各組份按順序檢測出來，最后通過串口或網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)傳輸至色譜工作站，由色譜工作站將各組份的氣相色譜圖記錄并進(jìn)行分析從而得到各組份的分析報(bào)告。

XGC-9680系列氣相色譜儀的特點(diǎn)

氣相色譜儀是計(jì)算機(jī)控制的多用途高性能系列氣相色譜儀。配大屏幕液晶顯示器。儀器的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)美觀大方、結(jié)構(gòu)合理、檢修和使用操作方便。儀器具有全微機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，不僅可同時(shí)微機(jī)控制多路溫度（柱箱、進(jìn)樣器、多個(gè)檢測器、輔助等），還可全部通過按鍵操作來控制檢測器測量電路的衰減和調(diào)零，穩(wěn)定性、可靠性較高。儀器上可根據(jù)用戶需要選配各種新型高性能檢測器。根據(jù)實(shí)際樣品的分析需要，實(shí)現(xiàn)填充柱瞬間汽化進(jìn)樣、大口徑毛細(xì)柱進(jìn)樣、毛細(xì)柱分流進(jìn)樣和平面轉(zhuǎn)閥的定體積氣體進(jìn)樣，可方便地配上頂空進(jìn)樣器,自動(dòng)進(jìn)樣器,裂解器等。

儀器上溫度控制具有超溫保護(hù)功能和故障顯示功能。柱箱可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)多階程序升溫，設(shè)計(jì)有自動(dòng)后開小門，使得柱箱溫控不僅從高溫自動(dòng)降至低溫既快速又穩(wěn)定，而且可以實(shí)現(xiàn)柱箱近室溫控制（各型號(hào)不同有所差異）。

儀器具有秒表功能，在用皂膜流量計(jì)精確校正氣體流量時(shí)當(dāng)作電子秒表，在色譜分析過程中計(jì)測組份峰的保留時(shí)間。

儀器的微機(jī)系統(tǒng)隨時(shí)監(jiān)測外界電源電壓的變化，對(duì)于抗電源電壓的波動(dòng)和抗瞬間突然停電的干擾進(jìn)行強(qiáng)化處理，為長期連續(xù)的正常運(yùn)行提供了可靠的保證。

系列氣相色譜儀大體分為二種：

l XGC-9680A實(shí)用性氣相色譜儀（單色大屏）：適用于對(duì)靈敏度要求不是非常苛刻的用戶。

特點(diǎn)：多年來一直被用戶認(rèn)可的一款經(jīng)濟(jì)實(shí)用性氣相色譜儀；

l XGC-9680B反控型氣相色譜儀（彩色大屏）：*電路，能夠滿足大多數(shù)用戶的要求。

特點(diǎn)：采用國內(nèi)外的電路技術(shù)研制而成，數(shù)據(jù)穩(wěn)定性更好，儀器靈敏度更高；

適用于各種在線自動(dòng)檢測控制及需要對(duì)大量GC管理控制監(jiān)督的客戶，同時(shí)能夠滿足用戶的各種特殊要求。采用了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并內(nèi)置了譜圖數(shù)據(jù)處理技術(shù)，打破了現(xiàn)有國產(chǎn)色譜儀的繁瑣笨重的工作模式。使得多臺(tái)色譜儀共用1套計(jì)算機(jī)完成數(shù)據(jù)分析、打印、存儲(chǔ)成為現(xiàn)實(shí),并實(shí)現(xiàn)了儀器的遠(yuǎn)距離監(jiān)控和色譜數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳輸，的降低了用戶的實(shí)驗(yàn)室投資以及運(yùn)行費(fèi)用，方便了企業(yè)管理人員對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的實(shí)時(shí)跟蹤管理。下圖1.2為反控型氣相色譜儀工作運(yùn)行簡圖。

XGC-9680B反控型氣相色譜儀特點(diǎn)

★ 采用了技術(shù)*的10/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)通信接口、并內(nèi)置IP協(xié)議棧、使儀器可以輕松的通過企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸；方便了實(shí)驗(yàn)室的架設(shè)、簡化了實(shí)驗(yàn)室的配置、方便了分析數(shù)據(jù)的管理；

★ 儀器內(nèi)部設(shè)計(jì)3個(gè)獨(dú)立的連接進(jìn)程，可以連接到本地處理（實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場）、單位主管（如質(zhì)檢科長、生產(chǎn)廠長等）、以及上級(jí)主管（如、技術(shù)等），可以方便地使單位主管和上級(jí)主管實(shí)時(shí)監(jiān)控儀器的運(yùn)行以及分析數(shù)據(jù)結(jié)果；

★ 儀器配備的網(wǎng)絡(luò)版工作站可以同時(shí)支持多臺(tái)色譜儀工作（253臺(tái)），實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理以及反控，簡化了文檔管理，并的降低了用戶的實(shí)驗(yàn)室投資以及運(yùn)行費(fèi)用；

★ 儀器可以通過互聯(lián)網(wǎng)連接到生產(chǎn)廠家，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程程序更新等（需用戶許可）；

★ 儀器可配備的5.7寸彩色液晶屏或彩色觸摸屏，滿足不同的用戶需求；

★ 系統(tǒng)具有中、英文2套操作系統(tǒng)，可自由切換；

★ 控溫區(qū)域、電子流量控制器（EFC）、電子壓力控制器（EPC）可由用戶自由命名，方便用戶的使用（選配）；

★ 儀器采用了多處理器并行工作方式，使儀器更加穩(wěn)定可靠；可滿足復(fù)雜樣品分析，可選配多種高性能檢測器選擇，如FID、TCD、ECD、FPD和NPD，最多可同時(shí)安裝四個(gè)檢測器。也可采用檢測器追加方式，在儀器購入后很方便的選購安裝其它檢測器；
★ 儀器采用模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)明了、更換升級(jí)方便，保護(hù)了投資的有效性；

★ 全新的微機(jī)溫度控制系統(tǒng)，控溫精度高，可靠性和抗干擾性能*；具有六路獨(dú)立的溫度控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)十六階程序升溫，使該設(shè)備能勝任更大范圍的樣品分析；具有柱箱自動(dòng)后開門系統(tǒng)，使低溫控制精度得到提高，升/降溫速度更快；

★ 儀器可選配*的電子流量控制器（EFC）、電子壓力控制器（EPC）實(shí)現(xiàn)了數(shù)字控制，可大大提高定性和定量結(jié)果的重現(xiàn)性；

★ 儀器設(shè)計(jì)定時(shí)自啟動(dòng)程序，可以輕松的完成氣體樣品的在線分析（需配備在線自動(dòng)進(jìn)樣部件）；

★ 全微機(jī)控制鍵盤的操作系統(tǒng)，操作簡單、方便；并設(shè)計(jì)檢測器自動(dòng)識(shí)別技術(shù)；具有故障診斷以及斷電數(shù)據(jù)保護(hù)的功能，可自動(dòng)記憶設(shè)定參數(shù)；

★ 色譜機(jī)內(nèi)置低噪聲、高分辨率24位AD電路，并具有基線存儲(chǔ)、基線扣除的功能。

★ 采集色譜信號(hào)及數(shù)據(jù)處理，適于WinXP 、Win2000、Windows7等操作系統(tǒng)。由符合A/A（美國分析學(xué)會(huì)）標(biāo)準(zhǔn)的CDF文件讀入采樣數(shù)據(jù)，由此可與Agilent、Waters等色譜工作站接軌。

★ 具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的色譜系統(tǒng)具有MODBUS/TCP的標(biāo)準(zhǔn)接口，可以和DCS方便對(duì)接。

★ 儀器可以和國內(nèi)外多個(gè)廠家生產(chǎn)的自動(dòng)進(jìn)樣器對(duì)接；如島津的AOC-20i、意大利HTA公司的HT系列高效氣相液體自動(dòng)進(jìn)樣器等；

氣相色譜儀的型號(hào)和技術(shù)指標(biāo)

氣相色譜儀由進(jìn)樣器、檢測器、色譜柱箱、氣體流量控制系統(tǒng)、電路控制檢測系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)版專用工作站等組成。

1 XGC-9680A 實(shí)用型氣相色譜儀

實(shí)用型氣相色譜儀秉承了老款機(jī)型的外觀大氣、結(jié)構(gòu)合理的設(shè)計(jì)，采用國內(nèi)外的電路技術(shù)研制而成，采用全新的機(jī)械工藝和電子線路，各檢測器的靈敏度有大幅度提高。采用多層印刷電路板和表面封裝焊接工藝，使儀器更加穩(wěn)定可靠，其性能已經(jīng)相當(dāng)于水平。

圖1.5 （實(shí)用型）氣相色譜儀外觀圖（以實(shí)物為主）

主要技術(shù)指標(biāo)：

●操作顯示：5.7寸點(diǎn)陣漢化液晶

●溫控區(qū)域：6路

●溫控范圍：室溫以上5℃～450℃，增量： 1℃， 精度：±0.1℃

●程序升溫階數(shù)：9階

●程升速率：0.1～39℃/min 200℃以內(nèi)為39℃/分鐘；200℃以上為20℃/分鐘

檢測器技術(shù)指標(biāo)

氫火焰離子化檢測器（FID）

●檢測限：Mt≤5×10^-12g/s （正十六烷）；

●噪音：≤5×10^-14A

●漂移：≤1×10^-13A/30min

●線性范圍： ≥10⁶

●使用溫度：≤450℃

熱導(dǎo)檢測器（TCD）

●靈敏度：S≥10000mV?ml/mg（正十六烷)

●噪聲：≤30μV●基線漂移：≤100μv/30min

電子捕獲檢測器（ECD)

●檢測限：≤3×10^-14g/s●線性范圍：10⁴ ●放射源：63ni

火焰光度檢測器（FPD)

●檢測限：（P)≤1×10^-12g/s；（S)≤1×10^-10g/s ●線性范圍：10⁵（P） 10³（S）

2 XGC-9680B 反控型氣相色譜儀

反控型氣相色譜儀在原有的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上同時(shí)加載了我公司自主研發(fā)的彩屏顯示技術(shù)、氣體電子流量控制技術(shù)（選配）。使其的自動(dòng)化水平和整體性能得到了大幅提高。特別是氣體電子流量控制技術(shù)的研發(fā)成功并應(yīng)用，縮短了國產(chǎn)機(jī)型與進(jìn)口機(jī)型的差距，加之本儀器的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程傳輸及控制功能，使儀器在無人值守、分散監(jiān)測、集中控制成為現(xiàn)實(shí)。

圖1.5 反控氣相色譜儀外觀圖（以實(shí)物為主）

主要技術(shù)指標(biāo)（EPC、EFC為選配）：

●操作顯示：320*240點(diǎn)陣漢化彩色液晶（可配備觸摸屏）

●溫控區(qū)域：6路

●溫控范圍：室溫以上4℃～450℃，增量： 1℃， 精度：±0.1℃

●程序升溫階數(shù)：16階

●程升速率：0.1～39℃/min（普通型）；0.1～80℃/min（高速型）

●氣路控制：機(jī)械閥控制方式、電子壓力流量控制方式任選

●氣體壓力、流量測量：指針式壓力表方式；電子壓力、流量方式

●全電子氣體壓力、流量測量系統(tǒng)

單模塊測量路數(shù)：16路

量程：0～0.3Kpa（壓強(qiáng)）；0～500sccm（流量）；

分辨率：0.01Kpa（壓強(qiáng)）；0.01sccm（流量）；

●EPC、EFC工作模式：3種；恒流模式、恒壓模式、分流模式

●EPC、EFC工作氣體：4種；氮?dú)狻錃狻⒖諝狻⒑?/span>

●EPC、EFC程升：4階

●EPC、EFC控制量程：壓力：0～0.6Kpa；流量0～100sccm或0～500sccm（空氣）；

●EPC、EFC控制精度：壓力0.01Kpa；流量0.01sccm；

●外部事件：4路；輔助控制輸出4路

●進(jìn)樣器種類：填充柱進(jìn)樣、毛細(xì)管進(jìn)樣、六通閥氣體進(jìn)樣、自動(dòng)頂空進(jìn)樣任選

●檢測器數(shù)目：4個(gè)（最多三種）；FID、TCD、ECD、FPD和nPD任選

●啟動(dòng)進(jìn)樣：手動(dòng)、自動(dòng)任選

●通信接口：以太網(wǎng)：IEEE802.3

檢測器技術(shù)指標(biāo)

氫火焰離子化檢測器（FID）

●檢測限：Mt≤3×10^-12g/s （正十六烷）；

●噪音：≤5×10^-14A

●漂移：≤1×10^-13A/30min

●線性范圍： ≥10⁶

●使用溫度：≤450℃

熱導(dǎo)檢測器（TCD）

●靈敏度：S≥4000mV?ml/mg（正十六烷)（放大1、2、4、8倍任選）

●噪聲：≤10μV

●基線漂移：≤30μv/30min

電子捕獲檢測器（ECD)

●檢測限：≤1×10^-13g/s

●線性范圍：10⁴

●放射源：63ni

火焰光度檢測器（FPD)

●檢測限：（P)≤1×10^-12g/s；（S)≤5×10^-11g/s

●線性范圍：10⁵（P） 10³（S）

氮磷檢測器（nPD)

●檢測限：（n)≤1×10^-12g/s；（P)≤5×10^-13g/s

注：變壓器油中溶解氣體分析儀器 選用 XGC-9680A 油色譜分析儀 或 XGC-9680B 油色譜分析儀

煤礦井下可燃?xì)怏w分析儀器 選用 XGC-8690 焦?fàn)t煤氣色譜分析儀

石油液化氣中二甲醚檢測分析儀器 選用XGC-8680 液化氣色譜分析儀