一文了解色譜tcd原理

　　氣相色譜儀的TCD檢測原理

　　 （1）熱導系數（λ） 若物體內的各部分溫度不同，從高溫處向低溫處將有熱量的傳遞，這一現象叫熱傳導。熱導系數（λ）就是反映物體熱傳導能力的物理量，λ越大，熱傳導能力越強。熱導池作為檢測器，就是基于不同氣體或蒸氣具有不同的熱導系數。在熱導池中，熱傳遞的主要形式為氣體傳導和強制對流。

　　 （2）TCD工作原理 以雙臂熱導池橋電路為例，來說明氣相色譜儀的TCD的工作原理。在TCD的兩池孔內裝入完全相同的熱絲，組成參比臂和測量臂；另取兩只完全相同的電阻R1和R2，將它們與熱絲連接成惠斯登電橋。儀器工作時，熱絲被恒定的電流加熱，載氣以穩定的速度流經池孔。未進樣時，兩池孔通過等速的載氣，從兩熱絲上帶走相同的熱量，二熱絲的溫度相同，電阻值相等，即R參 = R測。

　　又由R1=R2，故有：R1R參 = R2R測。電橋滿足“兩對臂阻值的乘積相等”的平衡條件，a，b兩端的電位相等，無信號電壓輸出，記錄儀僅僅走基線。當進樣后，純載氣仍然通過參比臂，載氣與組分的混合氣體則通過測量臂，由于組分和載氣的熱導系數不同，因此氣流從測量臂熱絲上帶走的熱量將會改變， 進而引起該熱絲溫度的變化，其電阻值也將改變為R測+△R；但是參比臂的溫度和電阻值仍然不變，于是：R1R參 ≠R2（R測+△R）。電橋平衡被破壞，a，b之間有不平衡電壓輸出。在檢測器的線性范圍內，輸出電壓的大小隨組分及其濃度不同而異，組分與載氣的熱導系數相差越大，組分在載氣中的濃度越大，輸出的信號電壓就越大。記錄儀將此電壓放大并記錄下來，便得到該組分的色譜圖。

　　 如果信號強度太大，將超出記錄儀的滿標量程，這時可以使用衰減器減小信號幅度。衰減器由在a、b之間連接的一系列分壓電阻和一個轉換開關構成。根據串聯電阻的分壓原理，轉動轉換開關，便可使輸出信號電壓被衰減為1/2，1/4，1/8，···，1/256，然后再輸送給記錄儀。

氣相色譜儀的TCD檢測原理

　　 四臂熱導池的橋電路基本不變，只是將固定電阻R1、R2也都換成了熱絲，并且讓兩對臂為測量臂，另兩對臂為參比臂。四臂熱導池的靈敏度比雙臂熱導池的高一倍。