氣相色譜儀熱導(dǎo)檢測器的研究與設(shè)計.pdf

1、隨著石油、化工、冶金、生物等領(lǐng)域的飛速發(fā)展，因而對物質(zhì)成份進(jìn)行定性和定量分析的要求變得更加嚴(yán)格，更加需要速度快、靈敏度高、應(yīng)用范圍廣的分析方法和儀器。氣相色譜儀作為現(xiàn)代分析檢測儀器的代表已被廣泛應(yīng)用于生物、醫(yī)學(xué)、化學(xué)等領(lǐng)域。
　　 氣相色譜儀常用的檢測器有多種，如氫火焰離子化檢測器FID(Flam Ionization Detector)、電子俘獲檢測器ECD(Electron Capture Detector)、光離子化檢測器

2、PID(Photo Ionization Detector)、熱導(dǎo)檢測器TCD(Thermal Conductivity Detector)等，由于熱導(dǎo)檢測器對所有物質(zhì)都有響應(yīng)且具有結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、定量準(zhǔn)確、價格低廉、經(jīng)久耐用，而且是非破壞性檢測器，因此廣泛配置在商用氣相色譜儀中。本論文以圍繞氣相色譜儀熱導(dǎo)檢測器展開研究設(shè)計。
　　 本文主要內(nèi)容包括氣相色譜原理及性能特點(diǎn)、熱導(dǎo)檢測器原理及工作條件、熱導(dǎo)檢測器電路設(shè)計、嵌入式

3、Linux系統(tǒng)開發(fā)和驅(qū)動程序移植等幾部分內(nèi)容。文章首先對課題的背景進(jìn)行了介紹，隨后探討了氣相色譜分離原理、特點(diǎn)、與其它方法的比較以及影響氣相色譜儀的性能因素。在深入了解氣相色譜檢測原理的基礎(chǔ)上，分析了熱導(dǎo)檢測器的檢測原理，并對熱導(dǎo)檢測器的池體積、熱敏元件、載氣、橋流進(jìn)行選擇，以此設(shè)計出基線穩(wěn)定、靈敏度高、檢測范圍廣的熱導(dǎo)檢測器。由于熱導(dǎo)檢測器靈敏度的高低將影響其檢測范圍，因此，可以通過設(shè)計熱導(dǎo)檢測器恒流源來提高靈敏度，并設(shè)計了差壓采集電

4、路測量電橋輸出的差壓信號，此差壓信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)進(jìn)行處理，即可檢測出物質(zhì)的成分和含量。在此過程中需要選擇合適的A/D轉(zhuǎn)換器和單片機(jī)，并采用可控硅對溫度進(jìn)行控制。為了使色譜儀使用起來方便、靈活、操作簡便，因此對色譜儀的主控板進(jìn)行了嵌入式Linux系統(tǒng)的移植，其中包括對U-Boot，Linux內(nèi)核的移植、根文件系統(tǒng)的構(gòu)建、擴(kuò)展串口、網(wǎng)卡、LCD、USB驅(qū)動程序的移植。系統(tǒng)移植成功后即可進(jìn)行樣品測量、分析，在色譜工作站中輸出樣品測定