一种模拟热导检测装置及热导检测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型为一种模拟热导检测装置及热导检测系统，该检测装置包括四个电阻；四个电阻通过导线相连接，并形成分流直通式四臂电桥形式，任意两个相邻电阻的连接处设置有一根引线；该检测系统是根据热导检测器的四个热敏元件的具体接线方式，将检测装置的四根引线按照惠斯登电桥接线方式接到色谱仪上所形成的电路系统；本实用新型实现了快速判断四臂热导检测池故障是气路故障还是电路故障，延长了设备的使用寿命，同时节约了日常设备维护的成本。
【专利说明】一种模拟热导检测装置及热导检测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种气相色谱仪的维护装置，尤其涉及一种模拟热导检测装置及热导检测系统。
【背景技术】
[0002]自从1952年色谱法建立以来，这种新型的分离技术发展到今天虽然只有60多年的历史，但由于它具有分离效率高、分析速度快、样品用量少等特点，因而广泛地应用于许多领域，尤其是在石化行业应用更加广泛，它们在指导装置生产、质量指标的控制、出厂产品的质量控制等方面起着越来越重要的作用。
[0003]热导检测器是气相色谱仪中的检测部件，俗称热导池；热导检测器由于其结构简单、灵敏度适中、稳定性好、线性范围宽，而且适用于无机气体和有机物因此是目前应用最广泛的一种检测器。
[0004]如图1所示，在热导池内有两个对称的腔室，分别为参比室和测量室，图1为其中一个腔室。热导池内装有一组热敏元件，参比池仅通过载气气流，从色谱柱流出的组分由载气携带入测量池。参比池与测量池的热敏元件分别安放在电桥相邻的两个臂里，电桥有直流电压供电电桥的不平衡输出经分压器后输出信号，由数据处理单元处理后输出。
[0005]热导检测器属于浓度型检测器，其检测原理是依据不同的物质具有不同的导热系数，气体的导热系数越大，这种差异就越实用新型显。如图2所示的热导检测器的结构原理图，气相色谱仪的载气通过前面一系列稳压阀、稳流阀等，进入热导池，一路进入参比室，另一路与色谱柱流出的气流共同进入测量室。在电路上参比池与测量池的热敏元件分别安放在惠斯登电桥相邻的两个臂里。没有分析样品气体时只有载气气流通过两个腔室，热敏元件阻值没有变化，电桥输出为零。而当从色谱柱流出的组分由载气携带通过测量室时，测量室的热敏元件阻值发生变化，电桥产生不平衡输出，在记录设备上出现相应的响应。上述两路载气和样品气经过热导池流出后排空到仪器外。
[0006]图2中电阻R4至R2的虚线箭头表示R4至R2的气路中通过纯载气，电阻R3至Rl的虚线箭头表示，R3至Rl的气路中通过载气与样品气的混合气体。
[0007]在色谱分析中，检测器有时会受到流失的固定相及样品中的高沸点成分和易分解、易腐蚀性物质的作用而被污染或氧化，造成灵敏度下降以至不能正常工作。但是许多时候由于电路的故障造成的故障现象和上述气路出现的故障现象是一样的，必须通过仪器厂家专业维修人员才能找到故障原因，这给及时维修造成一定的困难。
[0008]因此如何加强日常的保养及维护减少仪器故障的出现成为我们设备管理人员的一个重要课题。
实用新型内容
[0009]本实用新型为解决现有的热导检测器在发生故障时无法快速判断故障原因的问题，提供了一种模拟热导检测装置，该装置利用热导检测器的原理，能够快速判断故障位置。
[0010]本实用新型的技术方案如下；
[0011]本实用新型的第一个保护主题是:一种模拟热导检测装置。
[0012]所述检测装置包括四个电阻；
[0013]四个所述电阻通过导线相连接，并形成分流直通式四臂电桥形式，即各所述电阻分别设置在所述分流直通式四臂电桥的四个臂中，任意两个相邻所述电阻的连接处设置有一根引线，所述引线共四根。
[0014]在具体实施中:
[0015]四个所述电阻分别为一号电阻11、二号电阻12、三号电阻13以及四号电阻14 ;所述一号电阻11、二号电阻12、三号电阻13以及四号电阻14均为额定电阻，且各所述电阻阻值相同，不同型号的仪器要根据原热导池的热敏元件的阻值进行匹配；在模拟检测装置工作时，四个电阻要匹配成使电桥平衡，这也是四个电阻必须是阻值相同的原因。
[0016]所述一号电阻11和二号电阻12的连接处引出一号引线21，二号电阻12和三号电阻13的连接处引出二号引线22，三号电阻13和四号电阻14的连接处引出三号引线23，四号电阻14和一号电阻11的连接处引出四号引线24。
[0017]所述电阻的功率范围是5?IOW ;
[0018]所述电阻的阻值范围是50?150 Ω。
[0019]本实用新型的第二个保护主题是:利用所述的检测装置组成的热导检测系统。
[0020]所述检测系统包括所述检测装置和稳压电路；
[0021]所述稳压电路包括信号比较放大单元、信号调整单元以及取样单元；
[0022]所述取样单元的输入端与所述稳压电路的输出端相连接，所述取样单元的输出端与信号比较放大单元的输入端相连接，所述信号比较放大单元的输出端与所述信号调整单元的输入端相连接，所述信号调整单元的输出端与所述检测装置的输入端相连接；
[0023]所述一号引线21三号引线23分别与所述色谱仪仪器数据处理一个输入端相连接。
[0024]所述二号引线22和四号引线24分别与所述稳压电路的一个输出端相连接。
[0025]在稳压电路中的电压有变化时，取样单元将电压变化反映给信号比较放大单元，信号比较放大单元输出信号给信号调整单元，信号调整单元调整电压变化，达到给检测装置稳定输出电压的目的。
[0026]在具体实施中，色谱仪的型号为SP-2305、SP-2307或GC-8A中的其中一种。
[0027]在现有技术中，常用的是分流直通式四臂热导检测器，它的敏感元件是丝经只有几十微米的铼钨丝制成，功率较小，因此在正常使用时必须通一定压力的载气，否则极容易将价值昂贵的检测器烧坏。鉴于此本实用新型采用四只高精度大功率电阻代替铼钨丝，电阻与铼钨丝的阻值接近，但功率大幅度提升，在没有冷却气体的情况下不会烧坏。
[0028]当热导电源接通后无载气也不用担心烧坏，能够模拟检测器的工作。当色谱仪出现基线波动、噪声增大或测试样品色谱图上的响应发生改变情况，很多时候无法判断是气路还是电路方面的问题就可以将原仪器上的检测器断开，将模拟检测器接上，如果故障现象消失则可判断为气路故障，否则就是检测器的电路出现故障。使用它可以缩小故障范围的查找，很方便的判断出污染的位置。[0029]与现有技术相比，利用本实用新型可快速判断四臂热导检测池故障是气路故障还是电路故障，延长了设备的使用寿命，同时节约了日常设备维护的成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1为热导池的结构示意图；
[0031]图2为热导检测器的结构原理图；
[0032]图3为本实用新型的一种模拟热导检测装置的结构原理图；
[0033]图4为模拟热导检测装置与检测电路的连接示意图；
[0034]附图标号说明:
[0035]11 一号电阻；12 二号电路；13三号电阻；14四号电阻；
[0036]21 一号引线；22 二号引线；23三号引线；24四号引线；
[0037]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细地说明，本实用新型的保护范围不局限于下述的【具体实施方式】。
【具体实施方式】
[0038]如图3示，一种模拟热导检测装置，包括四个大功率RXYC电阻，分别为一号电阻
11、二号电阻12、三号电阻13以及四号电阻14，这四个电阻通过导线相连接，并形成分流直通式四臂电桥形式，即各所述电阻分别设置在所述分流直通式四臂电桥的四个臂中，任意两个相邻所述电阻的连接处设置有一根引线，具体为:
[0039]一号电阻11和二号电阻12的连接处引出一号引线21，二号电阻12和三号电阻13的连接处引出二号引线22，三号电阻13和四号电阻14的连接处引出三号引线23，四号电阻14和一号电阻11的连接处引出四号引线24，引线共四根。
[0040]四个所述电阻分别为所述电阻的功率为7.5W,
[0041]一号电阻11的阻值为100Ω、二号电阻12的阻值为100Ω、三号电阻13阻值为100 Ω、四号电阻14的阻值为100 Ω ；
[0042]如图4所示，利用所述的检测装置组成的热导检测系统，包括所述检测装置和稳压电路；
[0043]所述稳压电路包括信号比较放大单元、信号调整单元以及取样单元；
[0044]所述取样单元的输入端与所述稳压电路的输出端相连接，所述取样单元的输出端与信号比较放大单元的输入端相连接，所述信号比较放大单元的输出端与所述信号调整单元的输入端相连接，所述信号调整单元的输出端与所述检测装置的输入端相连接；
[0045]图4中的①?⑤分别代表热导检测器和检测装置在色谱仪中的接线端子，其中，①号引脚和②号引脚分别为检测装置的输出端，这两个引脚分别与仪器内部数据处理输入端相连接号引脚和④号引脚分别与稳压电路的两个输出端连接，同时也是检测装置的输入端，⑤接线端子为仪器接地端子。
[0046]所述一号引线21与色谱仪的一个数据处理输入端相连接，即一号引线21与图4中的②号接线端子相连接；
[0047]所述二号引线22与所述稳压电路的一个输出端相连接，即二号引线22与图4中的③号接线端子相连接；[0048]所述三号引线23与色谱的另一个器数据处理输入端相连接，即三号引线23与图4中的①号接线端子相连接；
[0049]所述四号引线24与所述稳压电路的另一个输出端相连接，即四号引线24与图4中的④号接线端子相连接。
[0050]在具体使用时，只需先将仪器上的热导检测器的引脚拆下，载气气路保持开启状态，根据热导检测器的四个热敏元件的具体接线方式，将检测装置按照惠斯登电桥接线方式接到色谱仪上，然后开启电源进行调整即可。
[0051]上述技术方案只是本实用新型的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本实用新型公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本实用新型上述【具体实施方式】所描述的结构，因此前面描述的方式只是优选地，而并不具有限制性的意义。
【权利要求】
1.一种模拟热导检测装置，其特征在于: 所述检测装置包括四个电阻； 四个所述电阻通过导线相连接，并形成分流直通式四臂电桥形式，即各所述电阻分别设置在所述分流直通式四臂电桥的四个臂中，任意两个相邻所述电阻的连接处设置有一根引线，所述引线共四根。
2.根据权利要求1所述的一种模拟热导检测装置，其特征在于: 四个所述电阻分别为一号电阻(11)、二号电阻(12)、三号电阻(13)以及四号电阻(14);所述一号电阻(11)、二号电阻(12)、三号电阻(13)以及四号电阻(14)均为额定电阻，且各所述电阻阻值相同； 所述一号电阻(11)和二号电阻(12)的连接处引出一号引线(21)，二号电阻(12)和三号电阻(13)的连接处引出二号引线(22)，三号电阻(13)和四号电阻(14)的连接处引出三号引线(23)，四号电阻(14)和一号电阻(11)的连接处引出四号引线(24)。
3.根据权利要求2所述的一种模拟热导检测装置，其特征在于: 所述电阻的功率范围是5?IOW ; 所述电阻的阻值范围是50?150 Ω。
4.利用权利要求2或3所述的检测装置组成的热导检测系统，其特征在于: 所述检测系统包括所述检测装置和稳压电路； 所述稳压电路包括信号比较放大单元、信号调整单元以及取样单元； 所述取样单元的输入端与所述稳压电路的输出端相连接，所述取样单元的输出端与信号比较放大单元的输入端相连接，所述信号比较放大单元的输出端与所述信号调整单元的输入端相连接，所述信号调整单元的输出端与所述检测装置的输入端相连接； 所述一号引线(21)和三号引线(23)分别与色谱仪的一个数据处理输入端相连接；所述二号引线(22)和四号引线(24)分别与所述稳压电路的一个输出端相连接。
【文档编号】G01N30/66GK203606335SQ201320674535
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2013年10月29日
【发明者】张和平 申请人:中国石油化工股份有限公司