热导分析仪的测量原理共23页
热导检测器(TCD)工作原理、结构组成及检测条件
热导检测器热导检测器（TCD）是利用被测组分和载气的热导系数不同而响应的浓度型检测器，有的亦称热丝检测器（HWD）或热导计、卡他计（katherometer或Catherometer），它是知名的整体性能检测器，属物理常数检测方法。
一、工作原理TCD由热导池及其检测电路组成。
图3-2-1下部为TCD与进样器及色谱柱的连接示意图，上部为惠斯顿电桥检测电路图。
载气流经参考池腔、进样器、色谱柱，从测量池腔排出。
R1、R2为固定电阻；R3、R4分别为测量臂和参考臂热丝。
当调节载气流速、桥电流及TCD温度至一定值后，TCD处于工作状态。
从电源E流出之电流I 在A 点分成二路i1、i2 至B 点汇合，而后回到电源。
这时，两个热丝均处于被加热状态，维持一定的丝温Tf，池体处于一定的池温Tw。
一般要求Tf与Tw差应大于100℃以上，以保证热丝向池壁传导热量。
当只有载气通过测量臂和参考臂时，由于二臂气体组成相同，从热丝向池壁传导的热量相等，故热丝温度保持恒定；热丝的阻值是温度的函数，温度不变，阻值亦不变；这时电桥处于平衡状态：R1•R3＝R2•R4, 或写成R1/R4＝R2/R3。
M、N二点电位相等，电位差为零，无信号输出。
当从2进样，经柱分离，从柱后流出之组分进入测量臂时，由于这时的气体是载气和组分的混合物，其热导系数不同于纯载气，从热丝向池壁传导的热量也就不同，从而引起两臂热丝温度不同，进而使两臂热丝阻值不同，电桥平衡破坏。
M、N二点电位不等，即有电位差，输出信号。
二、热导池由热敏元件和池体组成1 热敏元件热敏元件是TCD的感应元件，其阻值随温度变化而改变，它们可以是热敏电阻或热丝。
（1）热敏电阻热敏电阻由锰、镍、钴等氧化物半导体制成直径约为0.1～1.0mm的小珠，密封在玻壳内。
热敏电阻有三个优点：①热敏电阻阻值大（5～50kΩ），温度系数亦大，故灵敏度相当高。
可直接作μg/g级的痕量分析；②热敏电阻体积小，可作成0.25mm直径的小球，这样池腔可小至50μL；③热敏电阻对载气流的波动不敏感，它耐腐蚀性和抗氧化。
热导检测器(TCD)原理及操作注意事项
【资料】—热导检测器（TCD）原理及操作注意事项热导检测器热导检测器（TCD ）是利用被测组分和载气的热导系数不同而响应的浓度型检测器，有的亦称热丝检测器（HWD）或热导计、卡他计（katherometer或 Catherometer ），它是知名的整体性能检测器，属物理常数检测方法。
一、工作原理TCD由热导池及其检测电路组成。
图3-2-1下部为TCD与进样器及色谱柱的连接示意图，上部为惠斯顿电桥检测电路图。
载气流经参考池腔、进样器、色谱柱，从测量池腔排出。
R1、R2为固定电阻；R3、R4分别为测量臂和参考臂热丝。
图3-?」TCD工件原譚便］j多右池曲二at样肚3 测址池腔当调节载气流速、桥电流及TCD温度至一定值后，TCD处于工作状态。
从电源E 流出之电流I在A点分成二路i1、i2至B点汇合，而后回到电源。
这时，两个热丝均处于被加热状态，维持一定的丝温 Tf，池体处于一定的池温 Tw。
一般要求Tf与Tw差应大于100 C以上，以保证热丝向池壁传导热量。
当只有载气通过测量臂和参考臂时，由于二臂气体组成相同，从热丝向池壁传导的热量相等，故热丝温度保持恒定；热丝的阻值是温度的函数，温度不变，阻值亦不变；这时电桥处于平衡状态：R1?R3= R2?R4,或写成R1/R4 = R2/R3 。
M、N二点电位相等，土£电位差为零，无信号输出。
当从2进样，经柱分离，从柱后流出之组分进入测量臂时，由于这时的气体是载气和组分的混合物，其热导系数不同于纯载气，从热丝向池壁传导的热量也就不同，从而引起两臂热丝温度不同，进而使两臂热丝阻值不同，电桥平衡破坏。
M、N二点电位不等，即有电位差，输出信号。
二、热导池由热敏元件和池体组成1热敏元件热敏元件是TCD的感应元件，其阻值随温度变化而改变，它们可以是热敏电阻或热丝。
(1)热敏电阻热敏电阻由锰、镍、钻等氧化物半导体制成直径约为 0.1〜1.0mm 的小珠，密圭寸在玻壳内。
热导检测器(TCD)原理及操作注意事项
【资料】—热导检测器（TCD）原理及操作注意事项热导检测器热导检测器（TCD ）是利用被测组分和载气的热导系数不同而响应的浓度型检测器，有的亦称热丝检测器（HWD）或热导计、卡他计（katherometer或 Catherometer ），它是知名的整体性能检测器，属物理常数检测方法。
一、工作原理TCD由热导池及其检测电路组成。
图3-2-1下部为TCD与进样器及色谱柱的连接示意图，上部为惠斯顿电桥检测电路图。
载气流经参考池腔、进样器、色谱柱，从测量池腔排出。
R1、R2为固定电阻；R3、R4分别为测量臂和参考臂热丝。
图3-?」TCD工件原譚便］j多右池曲二at样肚3 测址池腔当调节载气流速、桥电流及TCD温度至一定值后，TCD处于工作状态。
从电源E 流出之电流I在A点分成二路i1、i2至B点汇合，而后回到电源。
这时，两个热丝均处于被加热状态，维持一定的丝温 Tf，池体处于一定的池温 Tw。
一般要求Tf与Tw差应大于100 C以上，以保证热丝向池壁传导热量。
当只有载气通过测量臂和参考臂时，由于二臂气体组成相同，从热丝向池壁传导的热量相等，故热丝温度保持恒定；热丝的阻值是温度的函数，温度不变，阻值亦不变；这时电桥处于平衡状态：R1?R3= R2?R4,或写成R1/R4 = R2/R3 。
M、N二点电位相等，土£电位差为零，无信号输出。
当从2进样，经柱分离，从柱后流出之组分进入测量臂时，由于这时的气体是载气和组分的混合物，其热导系数不同于纯载气，从热丝向池壁传导的热量也就不同，从而引起两臂热丝温度不同，进而使两臂热丝阻值不同，电桥平衡破坏。
M、N二点电位不等，即有电位差，输出信号。
二、热导池由热敏元件和池体组成1热敏元件热敏元件是TCD的感应元件，其阻值随温度变化而改变，它们可以是热敏电阻或热丝。
(1)热敏电阻热敏电阻由锰、镍、钻等氧化物半导体制成直径约为 0.1〜1.0mm 的小珠，密圭寸在玻壳内。
热导检测器的原理
热导检测器的原理热导检测器的原理及注意事项热导检测器（TCD）是利用被测组分和载气的热导系数不同而响应的浓度型检测器，有的亦称热丝检测器（HWD）或热导计、卡他计（k atherometer或Catherometer），它是知名的整体性能检测器，属物理常数检测方法。
热导检测器的原理及注意事项从以下几个方面给予阐述。
一、工作原理TCD由热导池及其检测电路组成。
图3-2-1下部为TCD与进样器及色谱柱的连接示意图，上部为惠斯顿电桥检测电路图。
载气流经参考池腔、进样器、色谱柱，从测量池腔排出。
R1、R2为固定电阻；R3、R4分别为测量臂和参考臂热丝。
当调节载气流速、桥电流及TCD温度至一定值后，TCD处于工作状态。
从电源E流出之电流I 在A 点分成二路i1、i2至B 点汇合，而后回到电源。
这时，两个热丝均处于被加热状态，维持一定的丝温T f，池体处于一定的池温T w。
一般要求T f与T w差应大于1 00℃以上，以保证热丝向池壁传导热量。
当只有载气通过测量臂和参考臂时，由于二臂气体组成相同，从热丝向池壁传导的热量相等，故热丝温度保持恒定；热丝的阻值是温度的函数，温度不变，阻值亦不变；这时电桥处于平衡状态：R1·R3＝R2·R4, 或写成R1/R4＝R2/R 3。
M、N二点电位相等，电位差为零，无信号输出。
当从2进样，经柱分离，从柱后流出之组分进入测量臂时，由于这时的气体是载气和组分的混合物，其热导系数不同于纯载气，从热丝向池壁传导的热量也就不同，从而引起两臂热丝温度不同，进而使两臂热丝阻值不同，电桥平衡破坏。
M、N二点电位不等，即有电位差，输出信号。
二、热导池由热敏元件和池体组成1 热敏元件热敏元件是TCD的感应元件，其阻值随温度变化而改变，它们可以是热敏电阻或热丝。
（1）热敏电阻热敏电阻由锰、镍、钴等氧化物半导体制成直径约为0.1～1.0mm的小珠，密封在玻壳内。
热敏电阻有三个优点：①热敏电阻阻值大（5～50kΩ），温度系数亦大，故灵敏度相当高。
热导式分析仪原理及典型故障处理分析
气体 分析仪 ， 用 于 分 析气 体 混合 物 中的某 个 组 分
的含量 。由于其结 构简 单 、 工 作稳定 、 体积 小 等优 点， 在 生产 中得 以广泛应 用 ， 主要用 于分析 混合 气 体 中的 Ｈ： 、 Ｃ Ｏ ： 、 Ｓ Ｏ ： 、 Ａ ｒ 、 Ｎ Ｈ ， 等气 体 的含量 ， 应用
气 导热性 能产 生 不 同程 度 的影 响 ， 造 成 分 析结 果
导热 系数相 差甚 大 的二 元混合 物 中某一组 分 。如 果 测量 多种气 体 混 合 物 中某 一 组 分 时 ， 则 希 望 其
的误差 增大 。热 导式分 析仪 的测量误 差 由基本 误
差 和附加误 差两 部分组 成 。基 本误 差是 由其测 量 原理、 结 构特点 、 各环 节的信 号转换 精度及 显 示仪 表精 度等 条件 决定 的 ， 即分 析 仪在 规 定条 件 下 工 作 时产生 的误差 ； 附加误 差是 由于 对仪器 的调 整 、 使用 不 当或外界 条件变 化带来 的误 差 。能够 引起
仪器 ， 即使 在设 计 制造 中采 取 了种 种 措施 又规 定
了使 用条 件 ， 在 一 定 程度 上 抑 制 或削 弱 了某 些 干
扰 因素 的影 响 ， 但 其基 本误差 都在 ± ２ ％左 右 。究
般情 况下 ， 热 导式 气 体 分 析仪 最 适 宜 分 析
其原 因 ， 主要是 由于 背景 气 复 杂 多元 的组 分 对 样
而 Ｒ ２ 、 １ ｔ ４作 为测量 臂流 过样 品气 ， 通 常 情况 下 为
保证 测量 灵敏 及 精 度 ， 热导 池 较 多 采用 对 流 扩 散
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ ． １ ０ ４ ） ４
热分析仪器的工作原理
热分析仪器的工作原理热分析仪器是现代化学分析技术中的重要仪器之一，它可以用于分析各种材料的热性质，例如热重分析仪(TGA)、热差示扫描量热仪(DSC)、差热分析仪(DTA)等。
本文将针对这些热分析仪器的工作原理进行详细介绍。
1. 热重分析仪(TGA)热重分析仪(TGA)是一种利用样品质量变化来研究物质在升温过程中热性质的仪器。
其主要原理是通过在样品升温的过程中根据样品的重量变化来分析物质的热分解、氧化、失水等性质。
热重曲线描述了样品中蒸发或分解的质量随温度的变化情况，它可以定量地揭示样品中含有水分、挥发性有机物、无机物等成分。
在操作时，将样品放在经过校准的天平上，然后通过恒定的升温速率来对样品进行加热，同时通过热重仪的传感器对样品的重量变化进行实时监测，最后根据样品的热重曲线来得出分析结果。
2. 热差示扫描量热仪(DSC)热差示扫描量热仪(DSC) 是一种测量样品与参比材料之间能量差异的热分析仪器。
它实现了对材料的热力学性质和热动力学性质的研究。
其主要原理是通过在样品和参比物中加相同的热量，然后通过测量两者的温度差异来研究材料的热性质。
DSC 的基本工作原理如下: 比较样品与参比物的温度，测量两者之间的温度差异。
如果样品的热容量比参比物小，则样品发生放热，温度就会升高。
反之，如果样品的热容量比参比物大，则样品吸收了热量，温度就会降低。
DSC的主要应用包括研究聚合反应、研究降解反应、热稳定性的研究、材料构造和相变规律的研究等方面。
3. 差热分析仪(DTA)差热分析仪(DTA)是一种用于研究材料在升温中产生热变化的仪器。
其工作原理是通过将样品和参比物同时加热，然后测量两者之间的温度差异来研究样品的热性质。
在差热分析中，当样品发生物理或化学变化时，会吸收或放出热量导致温度变化。
通过测量样品和参比物之间的温度差异来揭示样品中发生的物理或化学变化。
DTA的主要应用包括材料的热稳定性研究、相变及晶体性能研究等。
热导检测器(TCD)工作原理、结构组成及检测条件
热导检测器热导检测器（TCD）是利用被测组分和载气的热导系数不同而响应的浓度型检测器，有的亦称热丝检测器（HWD）或热导计、卡他计（katherometer或Catherometer），它是知名的整体性能检测器，属物理常数检测方法。
一、工作原理TCD由热导池及其检测电路组成。
图3-2-1下部为TCD与进样器及色谱柱的连接示意图，上部为惠斯顿电桥检测电路图。
载气流经参考池腔、进样器、色谱柱，从测量池腔排出。
R1、R2为固定电阻；R3、R4分别为测量臂和参考臂热丝。
当调节载气流速、桥电流及TCD温度至一定值后，TCD处于工作状态。
从电源E流出之电流I 在A 点分成二路i1、i2 至B 点汇合，而后回到电源。
这时，两个热丝均处于被加热状态，维持一定的丝温Tf，池体处于一定的池温Tw。
一般要求Tf与Tw差应大于100℃以上，以保证热丝向池壁传导热量。
当只有载气通过测量臂和参考臂时，由于二臂气体组成相同，从热丝向池壁传导的热量相等，故热丝温度保持恒定；热丝的阻值是温度的函数，温度不变，阻值亦不变；这时电桥处于平衡状态：R1•R3＝R2•R4, 或写成R1/R4＝R2/R3。
M、N二点电位相等，电位差为零，无信号输出。
当从2进样，经柱分离，从柱后流出之组分进入测量臂时，由于这时的气体是载气和组分的混合物，其热导系数不同于纯载气，从热丝向池壁传导的热量也就不同，从而引起两臂热丝温度不同，进而使两臂热丝阻值不同，电桥平衡破坏。
M、N二点电位不等，即有电位差，输出信号。
二、热导池由热敏元件和池体组成1 热敏元件热敏元件是TCD的感应元件，其阻值随温度变化而改变，它们可以是热敏电阻或热丝。
（1）热敏电阻热敏电阻由锰、镍、钴等氧化物半导体制成直径约为0.1～1.0mm的小珠，密封在玻壳内。
热敏电阻有三个优点：①热敏电阻阻值大（5～50kΩ），温度系数亦大，故灵敏度相当高。
可直接作μg/g级的痕量分析；②热敏电阻体积小，可作成0.25mm直径的小球，这样池腔可小至50μL；③热敏电阻对载气流的波动不敏感，它耐腐蚀性和抗氧化。
热导分析仪的测量原理
2020/7/20
RAB上的滑点C 左右滑动，直到平衡为止，RAB上面的标尺可以 直接指示被测组分的浓度值。 当被测组分的浓度为下限值时，测量电桥的输出电压Ucd＝0，参 考电桥的输出电压全部Ugh加在滑线电阻RAB上，滑线电阻的滑 点C停在标尺的左端点A 处，指针正对标尺的下限值。当被测组分 的浓度为上限值时，测量电桥的输出电压Ucd与参考电桥的输出 电压全部Ugh相等，即Ucd＝Ugh，滑线电阻的滑点C停在标尺的 右端点B处，指针正对标尺的上限值。当被测组分的浓度为测量范 围的某一值时，滑线电阻的滑点C会停在标尺的中间的某一位置 上。双电桥检测电路还可以利用微处理器采集放大器的输出信号， 并进行相应的数据处理，最后显示测量结果。
2020/7/20
➢ 测量方法 ➢
2020/7/20
热导池结构
样气入 样气出
电池 电阻丝 绝缘子
热导池原理图
热导池是用导热性好的金属制成的圆柱形腔体，腔体中垂直悬挂 一根热敏电阻元件，一般为铂丝。电阻元件与腔体保持良好的绝 缘。电阻元件通过两端的引线通以恒定电流I，使之维持一定的温 度tn。tn高于室壁温度tc，被测气体由热导池下面入口进入，从上 面出口流出，热导池的热敏电阻既是加热元件也是测量元件，电 阻丝上产生的热量通过混合气体向室壁传递。假设是利用热导池 测量混合气体中H2的浓度，当浓度增加时，混合气体的平均热导 率增加，电阻丝产生的热量通过气体传导给室壁的热量也会增加， 电阻丝的温度tn就会下降，从而使电阻丝的阻值下降。即可通过 测量电阻丝的阻值的大小就可以间接得知混合气体中H2的浓度。
热导检测器原理及操作注意事项
【资料】－热导检测器（TCD）原理及操作注意事项热导检测器热导检测器（TCD）是利用被测组分和载气的热导系数不同而响应的浓度型检测器，有的亦称热丝检测器（HWD）或热导计、卡他计（katherometer或Catherometer），它是知名的整体性能检测器，属物理常数检测方法。
一、工作原理TCD由热导池及其检测电路组成。
图3-2-1下部为TCD与进样器及色谱柱的连接示意图，上部为惠斯顿电桥检测电路图。
载气流经参考池腔、进样器、色谱柱，从测量池腔排出。
R1、R2为固定电阻；R3、R4分别为测量臂和参考臂热丝。
当调节载气流速、桥电流及TCD温度至一定值后，TCD处于工作状态。
从电源E 流出之电流I 在A 点分成二路i1、i2 至 B 点汇合，而后回到电源。
这时，两个热丝均处于被加热状态，维持一定的丝温Tf，池体处于一定的池温Tw。
一般要求Tf与Tw差应大于100℃以上，以保证热丝向池壁传导热量。
当只有载气通过测量臂和参考臂时，由于二臂气体组成相同，从热丝向池壁传导的热量相等，故热丝温度保持恒定；热丝的阻值是温度的函数，温度不变，阻值亦不变；这时电桥处于平衡状态：R1?R3＝R2?R4, 或写成R1/R4＝R2/R3。
M、N二点电位相等，电位差为零，无信号输出。
当从2进样，经柱分离，从柱后流出之组分进入测量臂时，由于这时的气体是载气和组分的混合物，其热导系数不同于纯载气，从热丝向池壁传导的热量也就不同，从而引起两臂热丝温度不同，进而使两臂热丝阻值不同，电桥平衡破坏。
M、N二点电位不等，即有电位差，输出信号。
二、热导池由热敏元件和池体组成1 热敏元件热敏元件是TCD的感应元件，其阻值随温度变化而改变，它们可以是热敏电阻或热丝。
（1）热敏电阻．．．．热敏电阻由锰、镍、钴等氧化物半导体制成直径约为～的小珠，密封在玻壳内。
热敏电阻有三个优点．．：①热敏电阻阻值大（5～50kΩ），温度系数亦大，故灵敏度相当高。
热分析仪的工作原理及应用
热分析仪的工作原理及应用一、热分析仪的基本原理热分析仪是一种利用热学原理来研究材料的性质和组成的分析仪器。
其基本原理可总结为以下几点：1.热效应原理：热分析仪通过测量样品在升温或降温过程中吸收或释放的热量，来分析样品的物理、化学性质。
根据实验条件的不同，热分析可以包括热重分析、热容量分析、差热分析、热导率分析等不同类型。
2.样品制备：在进行热分析之前，需要对样品进行制备。
样品制备方法可以根据需要进行选择，常见的样品制备方法有固态反应、合金化、溶解、混合等。
3.数据处理：热分析仪测得的数据需要进行处理和分析。
常见的数据处理方法包括曲线拟合、峰面积计算、热效应计算等。
二、热分析仪的应用领域热分析仪在科学研究和工业生产中有着广泛的应用。
以下是热分析仪的几个主要应用领域：1.材料研究：热分析仪可以用于研究材料的热稳定性、热分解动力学、热力学性质等。
例如，通过热重分析可以测定材料的热分解温度和分解放热量，有助于了解材料的热稳定性。
2.药物开发：热分析仪在药物开发中扮演着重要的角色。
热分析仪可以用来研究药物的溶解性、结晶性质、稳定性等，从而为药物的配方设计和制备提供参考依据。
3.环境监测：热分析仪可以用于环境监测。
例如，通过差热分析可以检测水样中有机物的含量和分解过程，从而帮助环境工作者了解水体的污染程度。
4.煤炭分析：热分析仪在煤炭领域有着重要的应用。
通过热重分析和差热分析可以测定煤炭的灰分、挥发分、固定碳等指标，为煤炭的利用和加工提供依据。
三、热分析仪的优势和限制热分析仪作为一种先进的分析仪器，具有以下优势:•快速分析：热分析仪可以在短时间内对样品进行分析，提高工作效率。
•无损分析：热分析仪可以对样品进行非破坏性测试，不会对样品造成损伤。
•准确性高：热分析仪在测量时具有较高的准确性和重复性，可以提供可靠的分析结果。
然而，热分析仪也存在一些限制：•样品限制：某些样品可能不适合进行热分析，比如含有易挥发物质的样品。
热导分析仪测量原理
因此，热导气体分析仪就是利用各种气体导热系数的差异和 导热系数与含量的关系来进行测量分析的。 由此可以推出被测组分的浓度与混合气体的热导率之间的关 系为：
2019/12/9
待测混合气体必须满足哪些条件，才能用热导式气体分析仪进行分 析？
2019/12/9
பைடு நூலகம்
1 cal=4.18J
2019/12/9
混合气体的导热系数 实验结果表明，互不发生化学反应的气体混合物的导热系数可由下 式计算：
式中λ--混合气体的导热系数 λi--对应于百分含量为Ci的组分的热导率 Ci--混合气体中第i组分的百分含量。
2019/12/9
当被测混合气体中某组分的导热系数与其他各组分的导热系 数有显著差别，并且其他组份的平均导热系数在测量中保持 恒定时，则上是可简化为：
参考电桥的输出电压Ugh是一个固定的常数，加在滑线电阻RAB的两端。在测量电桥中， 当被测组分的浓度发生变化时，电阻R1 和R3 的阻值发生变化，电桥的输出电压Ucd发生 变化。Ugh和Ucd的极性相反，二者的差值送入放大器中放大，驱动可逆电极，从而使
2019/12/9
RAB上的滑点C 左右滑动，直到平衡为止，RAB上面的标尺可以 直接指示被测组分的浓度值。 当被测组分的浓度为下限值时，测量电桥的输出电压Ucd＝0，参 考电桥的输出电压全部Ugh加在滑线电阻RAB上，滑线电阻的滑 点C停在标尺的左端点A 处，指针正对标尺的下限值。当被测组分 的浓度为上限值时，测量电桥的输出电压Ucd与参考电桥的输出 电压全部Ugh相等，即Ucd＝Ugh，滑线电阻的滑点C停在标尺的 右端点B处，指针正对标尺的上限值。当被测组分的浓度为测量范 围的某一值时，滑线电阻的滑点C会停在标尺的中间的某一位置 上。双电桥检测电路还可以利用微处理器采集放大器的输出信号， 并进行相应的数据处理，最后显示测量结果。
TCD热导检测器的原理和应用
TCD热导检测器的原理和应用1. 简介热导检测器（Thermal Conductivity Detector，TCD）是一种常用的气体检测方法，主要用于分析气体样品中的成分和浓度。
本文将介绍TCD的原理和应用。
2. 原理TCD基于热传导原理进行气体检测。
其主要原理如下：•当气体进入TCD检测单元时，检测单元中的加热电阻加热，产生一个恒定的温度差。
•气体样品通过检测单元时，会带走热量，使检测单元的温度下降。
•温度的下降程度与气体样品的热导率成正比关系。
•TCD通过测量检测单元温度的变化来间接测量气体样品的成分和浓度。
3. 应用TCD在各个领域都有广泛的应用，以下是一些主要的应用场景：3.1 环境监测TCD可用于监测空气中的污染物，如二氧化硫、氮氧化物等。
通过测量TCD 的输出信号变化，可以分析空气中不同污染物的浓度水平，为环境保护提供数据支持。
3.2 石油化工行业TCD在石油化工行业中广泛用于气体分析和过程监测。
例如，可以使用TCD 检测炼油过程中的杂质气体，优化生产工艺并保证产品质量。
3.3 医药领域TCD在医药领域中也有一定的应用，例如气体分析、呼气分析等。
通过TCD 的测量，可以监测患者呼出气体中的成分，进行疾病诊断和治疗监测。
3.4 科研实验TCD也被广泛应用于科研实验中，用于分析和检测实验中产生的气体。
例如，在化学实验中，TCD可用于监测反应过程中产生的气体，评估反应的进行程度和产物的质量。
4. 优点和限制TCD具有以下一些优点和限制：4.1 优点•灵敏度高：TCD对许多气体具有很高的检测灵敏度。
•可检测性广：TCD可用于检测很多不同种类的气体。
•稳定性好：TCD的检测结果稳定可靠。
4.2 限制•不能检测惰性气体：TCD在检测惰性气体时灵敏度较低。
•温度影响：TCD的温度需要精密控制，否则可能影响检测结果。
•不能区分混合气体成分：TCD无法准确确定混合气体中各个组分的比例和浓度。
5. 结论TCD作为一种常用的气体检测方法，在环境监测、石油化工、医药领域以及科研实验中都有广泛的应用。
热导检测器地原理
热导检测器的原理热导检测器的原理及注意事项热导检测器（TCD）是利用被测组分和载气的热导系数不同而响应的浓度型检测器，有的亦称热丝检测器（HWD）或热导计、卡他计（kat herometer或Catherometer），它是知名的整体性能检测器，属物理常数检测方法。
热导检测器的原理及注意事项从以下几个方面给予阐述。
一、工作原理TCD由热导池及其检测电路组成。
图3-2-1下部为TCD与进样器及色谱柱的连接示意图，上部为惠斯顿电桥检测电路图。
载气流经参考池腔、进样器、色谱柱，从测量池腔排出。
R1、R2为固定电阻；R3、R4分别为测量臂和参考臂热丝。
当调节载气流速、桥电流及TCD温度至一定值后，TCD处于工作状态。
从电源E流出之电流I 在A 点分成二路i1、i2至 B 点汇合，而后回到电源。
这时，两个热丝均处于被加热状态，维持一定的丝温T f，池体处于一定的池温 T w。
一般要求T f与T w差应大于100℃以上，以保证热丝向池壁传导热量。
当只有载气通过测量臂和参考臂时，由于二臂气体组成相同，从热丝向池壁传导的热量相等，故热丝温度保持恒定；热丝的阻值是温度的函数，温度不变，阻值亦不变；这时电桥处于平衡状态：R1·R3＝R2·R4, 或写成R1/R4＝R2/R3。
M、N二点电位相等，电位差为零，无信号输出。
当从2进样，经柱分离，从柱后流出之组分进入测量臂时，由于这时的气体是载气和组分的混合物，其热导系数不同于纯载气，从热丝向池壁传导的热量也就不同，从而引起两臂热丝温度不同，进而使两臂热丝阻值不同，电桥平衡破坏。
M、N二点电位不等，即有电位差，输出信号。
二、热导池由热敏元件和池体组成1 热敏元件热敏元件是TCD的感应元件，其阻值随温度变化而改变，它们可以是热敏电阻或热丝。
（1）热敏电阻热敏电阻由锰、镍、钴等氧化物半导体制成直径约为 0.1～1.0mm的小珠，密封在玻壳内。
热敏电阻有三个优点：①热敏电阻阻值大（5～50kΩ），温度系数亦大，故灵敏度相当高。
导热系数仪的原理
导热系数仪的原理
导热系数仪是一种用于测量材料导热性能的仪器。
其原理是基于热传导定律，即当两个不同温度的物体通过接触面接触时，热量会沿着温度梯度的方向传导，导热系数则描述了材料导热性能的好坏。
导热系数仪通常由两个平行的热电偶组成，一个偶通过内部加热电流，使接触材料达到一定温度，另一个偶用于测量传导热量。
在实验开始前，首先会校准仪器，将仪器两个端口的导热系数调整到相等，以确保准确测量。
实验中，将一段被测材料夹在仪器的两个端口之间，一个端口接触热源，另一个端口与冷源接触。
加热电流通过热电偶产生加热效应，热量从热源端传导到冷源端。
测量端的热电偶感应到传导的热量，根据传热速度和温度梯度计算材料的导热系数。
在实际测量中，为了减小外界环境对测量结果的影响，通常会采取措施进行温度稳定控制，例如使用恒温器控制温度、避免引入对流、保持与环境的热交换平衡等。
导热系数的测量可以用于评估材料的热传导性能。
高导热系数的材料在导热性能上表现更好，常用于散热部件，如散热器、导热板等。
而低导热系数的材料则适用于保温材料，如保温箱壁、隔热罩等。
综上所述，导热系数仪利用热传导定律，通过测量热量传导的速度和温度差，来评估材料的导热性能。
通过这种原理，可以
对各种材料的导热系数进行准确测量，从而应用于不同领域的热传导分析和材料性能评估。
热导检测器(TCD)原理及操作注意事项
【资料】－热导检测器（TCD）原理及操作注意事项热导检测器热导检测器（TCD）是利用被测组分和载气的热导系数不同而响应的浓度型检测器，有的亦称热丝检测器（HWD）或热导计、卡他计（katherometer或Catherometer），它是知名的整体性能检测器，属物理常数检测方法。
一、工作原理TCD由热导池及其检测电路组成。
图3-2-1下部为TCD与进样器及色谱柱的连接示意图，上部为惠斯顿电桥检测电路图。
载气流经参考池腔、进样器、色谱柱，从测量池腔排出。
R1、R2为固定电阻；R3、R4分别为测量臂和参考臂热丝。
当调节载气流速、桥电流及TCD温度至一定值后，TCD处于工作状态。
从电源E 流出之电流I 在A 点分成二路i1、i2 至B 点汇合，而后回到电源。
这时，两个热丝均处于被加热状态，维持一定的丝温Tf，池体处于一定的池温Tw。
一般要求Tf与Tw差应大于100℃以上，以保证热丝向池壁传导热量。
当只有载气通过测量臂和参考臂时，由于二臂气体组成相同，从热丝向池壁传导的热量相等，故热丝温度保持恒定；热丝的阻值是温度的函数，温度不变，阻值亦不变；这时电桥处于平衡状态：R1•R3＝R2•R4, 或写成R1/R4＝R2/R3。
M、N二点电位相等，电位差为零，无信号输出。
当从2进样，经柱分离，从柱后流出之组分进入测量臂时，由于这时的气体是载气和组分的混合物，其热导系数不同于纯载气，从热丝向池壁传导的热量也就不同，从而引起两臂热丝温度不同，进而使两臂热丝阻值不同，电桥平衡破坏。
M、N二点电位不等，即有电位差，输出信号。
二、热导池由热敏元件和池体组成1 热敏元件热敏元件是TCD的感应元件，其阻值随温度变化而改变，它们可以是热敏电阻或热丝。
（1）热敏电阻．．．．热敏电阻由锰、镍、钴等氧化物半导体制成直径约为0.1～1.0mm 的小珠，密封在玻壳内。
热敏电阻有三个优点．．：①热敏电阻阻值大（5～50kΩ），温度系数亦大，故灵敏度相当高。
热导检测器(TCD)原理及操作注意事项
【资料】－热导检测器（TCD）原理及操作注意事项热导检测器热导检测器（TCD）是利用被测组分和载气的热导系数不同而响应的浓度型检测器，有的亦称热丝检测器（HWD）或热导计、卡他计（katherometer或Catherometer），它是知名的整体性能检测器，属物理常数检测方法。
一、工作原理TCD由热导池及其检测电路组成。
图3-2-1下部为TCD与进样器及色谱柱的连接示意图，上部为惠斯顿电桥检测电路图。
载气流经参考池腔、进样器、色谱柱，从测量池腔排出。
R1、R2为固定电阻；R3、R4分别为测量臂和参考臂热丝。
当调节载气流速、桥电流及TCD温度至一定值后，TCD处于工作状态。
从电源E 流出之电流I 在A 点分成二路i1、i2 至B 点汇合，而后回到电源。
这时，两个热丝均处于被加热状态，维持一定的丝温Tf，池体处于一定的池温Tw。
一般要求Tf与Tw差应大于100℃以上，以保证热丝向池壁传导热量。
当只有载气通过测量臂和参考臂时，由于二臂气体组成相同，从热丝向池壁传导的热量相等，故热丝温度保持恒定；热丝的阻值是温度的函数，温度不变，阻值亦不变；这时电桥处于平衡状态：R1•R3＝R2•R4, 或写成R1/R4＝R2/R3。
M、N二点电位相等，电位差为零，无信号输出。
当从2进样，经柱分离，从柱后流出之组分进入测量臂时，由于这时的气体是载气和组分的混合物，其热导系数不同于纯载气，从热丝向池壁传导的热量也就不同，从而引起两臂热丝温度不同，进而使两臂热丝阻值不同，电桥平衡破坏。
M、N二点电位不等，即有电位差，输出信号。
二、热导池由热敏元件和池体组成1 热敏元件热敏元件是TCD的感应元件，其阻值随温度变化而改变，它们可以是热敏电阻或热丝。
（1）热敏电阻．．．．热敏电阻由锰、镍、钴等氧化物半导体制成直径约为0.1～1.0mm 的小珠，密封在玻壳。
热敏电阻有三个优点．．：①热敏电阻阻值大（5～50kΩ），温度系数亦大，故灵敏度相当高。
热导检测器原理及操作注意事项
【资料】－热导检测器（TCD）原理及操作注意事项热导检测器热导检测器（TCD）是利用被测组分和载气的热导系数不同而响应的浓度型检测器，有的亦称热丝检测器（HWD）或热导计、卡他计（katherometer或Catherometer），它是知名的整体性能检测器，属物理常数检测方法。
一、工作原理TCD由热导池及其检测电路组成。
图3-2-1下部为TCD与进样器及色谱柱的连接示意图，上部为惠斯顿电桥检测电路图。
载气流经参考池腔、进样器、色谱柱，从测量池腔排出。
R1、R2为固定电阻；R3、R4分别为测量臂和参考臂热丝。
当调节载气流速、桥电流及TCD温度至一定值后，TCD处于工作状态。
从电源E流出之电流I 在A 点分成二路i1、i2 至 B 点汇合，而后回到电源。
这时，两个热丝均处于被加热状态，维持一定的丝温Tf，池体处于一定的池温 Tw。
一般要求Tf与Tw差应大于100℃以上，以保证热丝向池壁传导热量。
当只有载气通过测量臂和参考臂时，由于二臂气体组成相同，从热丝向池壁传导的热量相等，故热丝温度保持恒定；热丝的阻值是温度的函数，温度不变，阻值亦不变；这时电桥处于平衡状态：R1?R3＝R2?R4, 或写成R1/R4＝R2/R3。
M、N二点电位相等，电位差为零，无信号输出。
当从2进样，经柱分离，从柱后流出之组分进入测量臂时，由于这时的气体是载气和组分的混合物，其热导系数不同于纯载气，从热丝向池壁传导的热量也就不同，从而引起两臂热丝温度不同，进而使两臂热丝阻值不同，电桥平衡破坏。
M、N二点电位不等，即有电位差，输出信号。
二、热导池由热敏元件和池体组成1 热敏元件热敏元件是TCD的感应元件，其阻值随温度变化而改变，它们可以是热敏电阻或热丝。
（1）热敏电阻．．．．热敏电阻由锰、镍、钴等氧化物半导体制成直径约为～的小珠，密封在玻壳内。
热敏电阻有三个优点．．：①热敏电阻阻值大（5～50kΩ），温度系数亦大，故灵敏度相当高。
热导分析仪的测量原理
第十八页，共22页。
➢ 适用范围及工业应用
1.热导式气体分析仪的应用范围很广，如H2/CL2/NH3/CO2/Ar、SO2及H2中的O2，O2中的H2和N2中的H2等 等，它的测量范围也很宽，在0%~100%范围内均可测量。在工业上具体应用在下列几个方面： ① 锅炉燃烧过程中，分析烟道气中CO2的含量
（1）背景气体各组分的热导率必须近视相等或十分接近。即 λ1≈λ2≈λ3≈...≈λn
（2）待测组分的热导率与背景气体各组分的热导率相差很大
满足上面两个条件时：根据： 合气体各组分热导率的关系。
可推导出被测组分浓度跟混
即：
=λ1C1+λ2C2+...+λnCn≈λ1C1+λ2(1-C1)
C1=(λ-λ1)/(λ1-λ2)
2021/12/28
第十五页，共22页。
2021/122//2288
发送器的结构形式
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➢参比臂的作用如下：
测量臂通过对流和辐射作用散失的热量与参比臂相差无几， 两者相互抵消，则热丝阻值变化主要取决于热传导，即气体 热导能力的变化。当环境温度变化引起热导池臂温度变化时， 参比臂与测量臂同向变化，相互抵消，有利于削弱环境温度 变化对测量结果的影响。改变参比气浓度，电桥检测的下限 浓度也随之改变，便于改变仪器的测量范围。
6）要准确校准时，需多校几点。
2021/12//2288
第二十一页，共22页。
➢ 热导式气体分析仪对零点气和量程气的要求：
1）零点气 待测组分浓度等于或略高于量程下限值，而且其背景 气组分应与工艺中背景气组分性质相同或接近。
2）量程气 待测组分浓度等于满量程的90%或接近工艺控制指 标浓度，而且其背景气组分应与工艺中背景气组分性质相同或接