在线色谱仪技术改造方案

　　1 引言

　　近年来，工业对能够适应现场和在线分析检测的仪器需求量大大增加，要求分析仪器适应现场的复杂及恶劣环境，实现快速、准确，并可遥控遥测的分析检测任务。实验室气相色谱仪只能用来间断工作，难以达到现场连续分析工作的要求。要实现连续在线取样分析还需要一定的改造措施。在线色谱仪在化工生产中有着广泛的应用，它是可连续、自动、分析多组分样品的在线分析仪器，它比实验室气相色谱仪资源利用率高，最大程度上挖掘了仪器潜力，在线色谱仪的应用能力直接决定了分析工作的效率和效益。

　　本文结合在线色谱仪的改造项目现场实际，着重介绍了在线色谱仪的改造技术。改造主要包括气路改装、电气改造、硬件软件设计等内容。

　　2 实验室气相色谱仪气路改装

　　从取样方式来讲，气相色谱仪可分为两大类：实验室气相色谱仪和在线气相色谱仪。前者为间断式取样分析，分析样品可以是气体或液体样品，采用气体平面六通进样阀或注射器柱头进样器进样。后者在线连续取样分析，有较完善的单路或多路自动控制预前处理进样系统，包括各种电磁阀、净化、干燥处理装置，分析样品为气体;大多数实验室气相色谱仪，一般只装有一只气体进样六通阀，有的甚至没有气体进样阀，只有柱头进样器。对于气体分析工作者来说，这样单一化的分析进样条件对于提高分析效率特别是复杂的多组分混合气体的分析是远远不够的。

　　2.1 实验室气相色谱仪载气气路系统

　　气路流程如图 1 所示。图中所用的是氢火焰离子检测器(FID)。气相色谱仪载气气路系统针对不同的检测器也有不同的形式;对于 TCD 检测器，一般为双流路载气系统;对于 FID、FPD 检测器可分别采用双流路或者单流路系统;对于 ECD 检测器，一般采用单流路系统。

　　2.2 实验室气相色谱仪气路改装

　　连续取样分析意味着进样系统工作的连续性，主要通过仪器进样系统气路改装的方法来达到该目的。

　　经分析论证采取如下气路改造方案：在载气进入两个进样器前同时加装 2 只平面六通气体进样阀，如图 2 所示，这样可以同时利用两根不同的色谱柱分析不同的气体组分。

　　该系统的工作原理是利用单片机、电磁阀、平面六通阀逐级控制的原理来实现的。利用单片机通过驱动电路控制电磁阀，再利用电磁阀控制气路的通断进而控制气动平面六通阀的连接状态，完成气路切换。气路切换状态如图 3 所示。处于加样状态时用样品气流充满定量管。载气通过色谱柱;处于进样状态时，将充满的定量管切入载气流，样品注入色谱柱。