科创高灵敏度微型热导池检测器(MTCD)

科创微型热导检测器采用经典电桥原理。和通用热导检测器相比,具有以下特点:a)更小的池体积(小于100μL);b)更高的元件阻值(最大200Ω);c)灵敏度高;d)可与毛细管柱联用。主要用于高纯气体分析。

气相色谱微体积热导检测器测量氙

气相色谱微体积热导检测器(μTCD)是与毛细管柱相连的浓度型检测器。为提高-TCD测量氙的能力,研究了色谱进样条件、分离条件和检测条件对氙响应影响。结果表明,当柱流量为1.5mL/min,1.0mL样品完全进样所需最短时间为0.4min;等量氙响应值随着柱流量的增加而增大,与色谱柱温度无关;在流量比(q)等于2.3时,等量氙响应值达到最大(0.98-V.s/hPa);且当q=2～3时,其均值为0.97-V.s/hPa;相对标准偏差(RSD)为1.2%。

直接进样的热导检测器(TCD)色谱法测定高纯氦中Ne、O_2、N_2

主要是通过直接进样的热导检测器色谱系统来检测高纯氦中的微量杂质(Ne、O2、N2),解决了目前高纯氦分析中始终存在的难题——氖的测定。这项工作具有技术上的突破,并且有实用、可推广的现实意义。

利用热导检测器实时检测混合气体组分含量的方法及装置

化工生产过程中,经常需要对混合气体中某一组分的含量进行实时检测。本文提出了一种利用热导检测器实时检测混合气体中某一组分浓度变化的方法及装置,详细介绍了该新型检测系统的原理、构造和使用方法。采用该装置对某流化床冷态模型中示踪气体的浓度进行了检测验证,实验结果表明,该套装置操作简单,通用性强,准确度较高。

供气相色谱仪使用的热导检测器的设计与实现

为了提高气相色谱仪用热导检测器的性能,设计了热导检测器的精密恒流源和差压检测电路。恒流源由场效应管IRF460、运算放大器AD8672和线性光耦HCNR201构成,低噪声电桥差压检测电路由2片AD8597构成。建立了差压检测电路的噪声模型,计算了噪声理论值。实际测试结果表明,该热导检测器的基线噪声达到4μV,50min的基线漂移为15μV,恒流源波动接近1μA,优于现有热导检测器的技术指标。所介绍的设计方案和噪声分析方法对热导检测器的电路设计有较大的参考价值。

氧氮分析仪的热导检测器及热敏元件选择

讨论了金属中氧氮分析仪所用热导检测器及其核心热敏元件的选择。基于NTC热敏电阻阻值大,所需桥流小,且元件采用惰气保护密闭封装,能够抵御恶劣的环境条件,很好地保持热导检测器测量电桥的对称性、稳定性,具有应用灵活、简单的特点,选择NTC热敏电阻作为热导检测器的热敏元件,并应用于金属中氧氮分析仪,其线性和灵敏度均符合仪器使用和分析要求。采用NTC热敏电阻作为热敏元件、选择扩散型热导池结构研制的热导检测器应用于ON-2008氧氮分析仪中。分别采用高含量和低含量氮的标准物质对仪器的高氮和低氮两个测量通道的线性和精密度进行检测,结果表明:线性关系良好,相关系数分别为0.9999和0.9993;相对标准偏差分别小于2%和小于6%。与国外同类仪器相比,氮的测定结果基本一致。

热导检测器精密恒流源的设计与实现

介绍了气相色谱仪热导检测器精密恒流源的三种设计方案,通过对三种方案进行分析、对比、实验,提出最佳方案。此恒流源由场效应管IRF640、运放AD8662和线性光藕HCNR201构成。测试结果表明,该恒流源的基线噪声达到4μV,60min基线漂移7μV,优于现有热导检测器恒流源的技术指标。

基于MEMS技术的微型热导检测器的研制

文中采用MEMS技术加工研制了一种新型热导检测器,这种微型热导检测器采用电阻率高、电阻温度系数大的Pt热敏电阻,利用MEMS技术将Pt薄膜沉积在Pyrex 7740玻璃上并通过剥离技术获得热敏电阻,而气体通道以及热导池是通过深刻蚀在硅片上刻蚀得到,热导池的体积为0.4μL.这种热导检测器具有灵敏度高,不受气流影响,不易氧化等特点,适用各种混合气体分离检测。

微型气相色谱仪热导检测器放大电路设计

Agilent公司生产的Agilent3000+系列色谱仪是微型气相色谱仪(micro GC)的典型代表,其热导检测器的信号放大电路和模数转换器(analog-to-digital convertor,ADC)存在功耗大、工作温度过高等不足。文中分析了microGC电路的功能需求,从选用低噪声的24bitΔ-ΣADC ADS1255入手,设计了高共模电压容限、低噪声的全差分放大电路及其他外围电路,并且对全差分放大电路建立了噪声模型,计算了其噪声理论值,优化了系统设计参数。另外,还设计了一个测试平台,对所设计的全差分放大电路和ADC的性能进行了全面的测试评估,结果表明新设计的热导检测器放大电路与ADC的总噪声(以美国材料与试验协会(ASTM)标准值计)仅为1.25μV,总功耗降低了3.7W,满足micro GC的功能需求,而且可靠性高、体积小、结构简单,可用于新一代micro GC的研发和生产。

基于MEMS技术的热导池检测器在变压器油中气体监测系统的应用研究

介绍用于变压器油中气体监测的色谱分析技术及存在的不足 ,分析热导池检测器的工作原理和MEMS技术的特点 ,在此基础上根据实际需求 ,设计了一个由基于MEMS技术的TCD构成的变压器油中气体在线监测系统 ,实验表明 ,该系统灵敏度、稳定性等均达到了现场检测的需求 。

毛细管气相色谱负压热导检测器及其应用

根据对负压下热导检测器的响应特性与检测器参数的系统研究,研制出适用于程序升温毛细管气相色谱的热导检测器(TCD)。它的最小等效池体积为1.3μl,线性动态范围4个数量级,响应速度≤0.1s,对丁烷的最小敏感浓度为0.005％(V/V)。内径≥0.25mm的各类毛细管柱可直接与检测器连接而不需用尾吹气。所设计的毛细管色谱进样装置,能在程序升温条件下保证流经分析柱的流量恒定、分流比恒定。解决了程序升温条件下该检测器的定量分析问题。

气相色谱仪热导检测器的使用、调试及灵敏度的测定

气相色谱仪是常用的分析仪器之一 ,也是精密仪器。

氢气在热导检测器上的相对校正因子

用三种不同来源的标准气，当实验测定了氮气作载气时，以甲烷作标准物，氢气在热导检测器上的相对摩尔校正因子值为０．２１０ 和相对质量校正因子值为０．０２６４。测定误差小于５％ 。该测定值可供天然气和化工行业气体分析工作者参考。

带前置放大器的热导检测器

在通用型热导检测器直流电桥的基础上 ,增加了内含倍乘× 1、× 2、× 4、× 8的前置放大器 ,使检测器的灵敏度达到 12 0 0 0 m V· m L /mg,比不加前置放大器的热导检测器的灵敏度提高了 4～ 5倍 ,已成功地应用在商品化 GC- 80 0 0

热导检测器的使用与维修

介绍了热导检测器的工作原理及使用,并详细讨论了故障产生的原因及排除故障的方法。

微型热导检测器温控模块研究

作为微型气相色谱仪(Micro GC)的关键部件的微型热导检测器(Micro TCD),其噪声主要来自于温度波动和气流抖动等因素。从理论上分析了Micro TCD噪声的主要来源,使用COMSOL仿真得到了温度波动对系统噪声的影响,并详述了Micro TCD加热模块的电路部分和算法部分。测试表明:Micro TCD的温度波动约为0.09℃,达到了商用GC控温精度的标准。

微型热导检测器的研究进展

热导检测器是气相色谱仪的关键部件,主要用于气体成分和浓度的检测。与传统热导检测器相比较,微型热导检测器(μTCD)具有质量轻、体积小、灵敏度高等优点,能够集成到便携式气相色谱仪中,符合当前气相色谱仪微型化的发展趋势。该文系统概括μTCD的研究理论,从优化μTCD性能的角度,详细比较4种典型的μTCD的结构及其制备方法,并且基于μTCD热导池的封装技术,对其发展趋势进行展望。分析结果表明,当μTCD的热导池热丝支撑梁采用Si/SiNx复合结构时,输出信号可靠,检测灵敏度高。另外,与静电键合技术相比较,新型低温封装技术能够在室温条件下进行,更有利于检测到稳定的输出信号。

热导池检测器低压气相色谱的性能研究

低压下，载气流经色谱柱及检测器的速度加快，峰扩展减弱，同时柱效和检测灵敏度提高．对低压色谱过程的传质系数和分离性能进行了探讨．

微型热导检测器的结构设计研究

基于MEMS技术设计了一种新型结构的微型热导检测器。选择了高电阻率、高温度系数的热敏元件,以四臂直通式作为结构模型,并对结构器件材料的热耗散性能进行仿真分析,采用热损耗最小的聚酰亚胺作为绝热层,以微加工工艺为基础完成了微型热导检测器的制作。实验结果表明,该新型热导检测器测量体积分数85%的标准气体时最大误差为0.068%,相比传统的热导检测器灵敏度提高约25%。

提高热导检测器灵敏度的设计与研究

对近年国内外热导检测器TCD的制作方法、热敏元件选择、减小池体积的方法以及其他提灵敏度的方法进行了分析。同时,介绍了TCD在变压器绝缘油的色谱分析中起到的重要作用。在国内外学者的研究基础上,提出了新的认识,分析了各种方法的应用范围和特点,最后总结提出尚存的问题。