气相色谱仪的TCD检测原理

气相色谱仪的TCD检测原理
（1）热导系数（λ） 若物体内的各部分温度不同，从高温处向低温处将有热量的传递，这一现象叫
热传导。热导系数（λ）就是反映物体热传导能力的物理量，λ越大，热传导能力越强。热导池作为检测
器，就是基于不同气体或蒸气具有不同的热导系数。在热导池中，热传递的主要形式为气体传导和强制
对流。
（2）TCD工作原理 以双臂热导池桥电路为例，来说明气相色谱仪的TCD的工作原理。在TCD的两
池孔内装入完全相同的热丝，组成参比臂和测量臂；另取两只完全相同的电阻R1和R2，将它们与热丝
连接成惠斯登电桥。仪器工作时，热丝被恒定的电流加热，载气以稳定的速度流经池孔。未进样时，两
池孔通过等速的载气，从两热丝上带走相同的热量，二热丝的温度相同，电阻值相等，即R参 = R测。
又由R1=R2，故有：R1R参 = R2R测。电桥满足“两对臂阻值的乘积相等”的平衡条件，a，b两端的
电位相等，无信号电压输出，记录仪仅仅走基线。
当进样后，纯载气仍然通过参比臂，载气与组分的混合气体则通过测量臂，由于组分和载气的热导
系数不同，因此气流从测量臂热丝上带走的热量将会改变， 进而引起该热丝温度的变化，其电阻值也
将改变为R测+△R；但是参比臂的温度和电阻值仍然不变，于是：R1R参 ≠R2（R测+△R）。电桥平衡
被破坏，a，b之间有不平衡电压输出。在检测器的线性范围内，输出电压的大小随组分及其浓度不同
而异，组分与载气的热导系数相差越大，组分在载气中的浓度越大，输出的信号电压就越大。记录仪将
此电压放大并记录下来，便得到该组分的色谱图。
如果信号强度太大，将超出记录仪的满标量程，这时可以使用衰减器减小信号幅度。衰减器由在a、
b之间连接的一系列分压电阻和一个转换开关构成。根据串联电阻的分压原理，转动转换开关，便可使
输出信号电压被衰减为1/2，1/4，1/8，