过程气相色谱仪的组成及原理

图9.2是过程色谱仪分析系统的示意图，其分析过程简述如下：工艺气体经取样和样品处理装置变成洁净、干燥的样品连续流过定量管，取样时定量管中的样品在载气的携带下进入色谱柱系统。样品中的各组分在色谱柱中进行分离，然后依次进入检测器。检测器将组分的浓度信号转换成电信号。微弱的电信号经放大电路后进入数据处理部件，最后送主机的液晶显示器显示，并以模拟或数字信号形式输出。微处理器按预先安排的动作程序控制系统中各部件自动、协调、周期地工作；微处理器还对恒温箱温度进行控制。

图9.2　过程气相色谱仪分析系统的示意图

图9.2中的两个虚线框分别表示过程色谱仪主机中的分析器和控制器部分。过程色谱仪由分析器、控制器、样品处理及流路切换单元（简称采样单元）3个部分组成，一般来说，三者组装在一体化机箱内。在某些欧、美国家及一些国际标准中，要求在火灾爆炸危险场所使用的过程色谱仪，其采样单元必须安装在分析小屋外，只允许分析器和控制器安装在分析小屋内，此时，分析器和控制器组装在一起，采样单元装在另一个箱体内。但无论如何，分析器、控制器和采样单元是过程色谱仪的3个有机组成部分，分析器、采样单元均在控制器的控制下按动作程序协调工作，当出现“样品流量低”等情况时，控制器发出报警信号，并采取相应措施确保样品流量正常。

过程气相色谱仪的主要组成部件简介如下。

（1）分析器

①恒温炉：给分析器提供恒定的温度，在程序升温型的色谱仪中，还需要设置程序升温炉供色谱柱按程序升温。

②自动进样阀：周期性向色谱柱送入定量样品。(www.xing528.com)

③色谱柱系统：利用各种物理化学方法将混合组分分离开。

④检测器：根据某种物理或化学原理将分离后的组分浓度信号转换成电量。

（2）控制器

控制器的功能包括：炉温控制、进样、柱切换和流路切换系统的程序控制、对检测器信号进行放大处理和数值计算、本机显示操作和信号输出，DCS通信等。

（3）采样单元

采样单元包括样品处理、流路切换、大气平衡部件等，这里所说的样品处理仅是对样品进行一些简单的流量、压力调节和过滤处理，如果样品含尘、含水量较大，或含有对分析器有害的组分，则需另设样品处理系统预先加以处理。

除了上述部件之外，还有气路控制指示部件（其作用是对进入仪器的载气及辅助气体进行稳压、稳流控制和压力、流量指示）、防爆部件（各种隔爆、正压、本安防爆部件及其报警联锁系统）等。