[实用新型]采用热导检测器的气相色谱演示仪

说明书

本实用新型涉及一种气相色谱仪。

气相色谱法是一种有效的分离、分析方法，在化学、化工、生物、医药和环保等领域中应用广泛，许多大中专学校也设有气相色谱课程。目前国内外虽生产多种色谱仪器，但结构不够直观，价格昂贵，难以满足教学实验的要求。国家教委于1992年的“全国高等教育基础实验教学仪器研究十年规划纲要”中要求研制气相色谱演示仪。

本实用新型的目的在于提供一种结构直观，拆装与操作方便，示教性强的气相色谱演示仪。

本实用新型包括净化器、流量调节器、热导检测器、进样器、色谱柱、信号衰减器、流量计等，各部件敞开安装在演示板上。

演示仪的核心部件——四臂热导检测器采用全透明结构的壳体，包括参考臂、测量臂两对桥臂元件（组成直流电桥）、壳体、载气管道和紧固零件等。壳体由透明材料制成；采用四臂热导检测器，两对桥臂元件分别安装在两道气路中，与载气管道均通过紧固零件固定在壳体上。桥臂元件由二根金属杆通过玻璃烧结的方式固定在金属圈上，构成弓形支架，细金属丝绕成螺旋状，两端点焊在弓形支架上，作为热敏电阻。

气体进样器由金属导管、密封橡胶垫、金属压帽、管道、色谱柱腔、壳体和紧固零件等组成。金属导管的入口可供针形注射器插入，另一端与密封橡胶垫连接，注射器的针尖可沿着金属导管扎入并穿过密封橡胶垫进入色谱柱腔。金属压帽位于壳体上端并套住金属导管。管道通过壳体与色谱柱腔连通，以便流入的载气通过壳体与色谱柱之间的间隙进入色谱柱的同时，带动待分析气体通过填充在色谱柱中的固定相（例如分子筛），在物理化学过程中得到分离。色谱柱插入气体进样器中的色谱柱腔，利用壳体下端设有的紧固零件将色谱柱与气体进样器固定连接。

本演示仪的主要技术指标可达到：启动时间不大于3小时，噪音不大于0.1毫米，基线漂移不大于0.3毫米／小时，灵敏度为当注入0.2毫升空气样品时，氮气峰高不小于200毫米，可满足教学演示。实验的需要。另外，由于采用敞开式演示板结构，透明式热导检测器，因此具有结构直观，便于拆装和操作的特点，有极强的示教性，有利于学生加深对热导检测器和气相色谱的理解，在室温下能理想地分离空气中的氧、氮两种组分，使教学样品的来源非常方便安全，是大中专学生理想的气相色谱实验演示教具。

图1为本实用新型的结构图。

图2为热导检测器的结构图。

图3为气体进样器的结构图。

图4为本实用新型灵敏度测试结果。

图5为本实用新型重复性测试结果。

图6为本实用新型的实测色谱图。

实施例：

如图1所示，本实用新型主要包括净化器（1）、流量调节器（2）、热导检测器（3）、进样器（4）、色谱柱（5）、信号衰减器（6）、流量计（7）组成，所有部件安装在面板（8）上面，呈敞开式结构。演示仪所需配套的气瓶（含减压阀）、电源和记录设备可分别与净化器、热导检测器和信号衰减器的输出连接。

采用针阀作为流量调节器。色谱柱由不锈钢管或铜管或玻璃管制成。流量计为皂沫流量计。

如图2所示，采用四臂热导检测器，参考臂元件R₁、R₂与测量臂元件R₃、R₄组成直流电桥。桥臂元件由金属杆（31、31′）通过玻璃烧结的方式固定在金属圈上构成弓形支架，细金属丝绕成螺旋状，两端点焊在弓架上，作为热敏电阻R₁，为便于实现电桥平衡，测量臂与参考臂均应配对，即阻值的差别很小。两对桥臂元件分别安装在两道气路中，并通过螺母（32）与橡胶垫圈（33）固定在壳体（34）上，载气管道（35）则通过螺母（36）与垫圈（37）固定在壳体上。

如图3所示，气体进样器由金属导管（41）、密封橡胶垫（42）、金属压帽（43）、管道（45）、色谱柱腔（44）、壳体（46）以及橡胶垫圈（47）、金属垫圈（48）、外套螺母（49）等紧固零件组成。由不锈钢管或铜管或玻璃管制成的色谱柱（410）位于色谱柱腔内。该气体进样器具有死体积很小的优点，有利于减少出峰时间，避免分离能力下降。

所需配套的电源采用恒流源。