热导检测器常见问题

热导池检测器(TCD)是气相色谱仪中应用较为广泛的检测器,尤其是在气体分析中应用最多.由于不断的研究和发展,越来越多应用于ppm级气体成份的微量分析,在许多分析应用中取代了FID,然而,热导池检测器损坏的因素,避免不必要的损失.
热导池中的关键热导元件是用钨铼丝做的,钨铼丝直径一般只有15μ-30μ,材料又比较容易氧化,氧化或受污染后,阻值发生变化或断损,造成热导池测量电桥的对称性被破坏,致使仪器无法正常工作,引起热导元件损坏的因素较多,注意事项归纳如下:
1、热导池接并联双气路应用时，必须同时并联装上二根色谱柱，二路都要同时通载气，如果只装一根柱，而另一路不装柱不通载气，那么，一通电源就会将钨丝元件烧坏。

2、仪器停机后，外界空气往往会返进热导池和柱系统，因此必须在开机时要先通载气10分钟以上再通电，停机时间越长，那么重新开机时先通载气的时间也要长，否则系统中残留的空气中氧气会将钨铼丝元件氧化或烧断。

3、热导检测器使用的载气纯度必须四个9以上（99.99%），最忌载气中含氧量高，载气不纯将会影响热导元件的使用寿命，也会降低检测灵敏度，所以载气必须脱氧净化。

4、在更换装色谱柱时，必须检漏，保证气密性，色谱柱连接处漏气将会造成热导元件损坏，色谱柱出口端必须填装好玻璃棉和不锈钢丝网，避免柱担体吹入TCD。

5、在多次进样分析后，应及时更换进样器上的硅橡胶垫，如果待到硅橡胶垫被多次注射针扎破漏气时再更换就迟了，因为硅橡胶垫一漏，载气漏出，空气漏进，热导元件就会烧坏。

分析过程中更换硅橡胶垫时，必须将热导电源关断后，再迅速换垫，换好后必须通载气几分钟后才能再通热导池电源。

6、用平面六通阀做气体进样时，六通阀的位置必须停在二个极端位置，不能将阀旋停在中间位置，因为中间位置是六通阀将载气切断不通，这是很危险的，容易导致热导池中因不通载气而损坏。

7、色谱柱高温老化时，必须将热导池电源关断，热导池温控关断，并且将柱出口连接热导池进口的接头处断开，让高温老化的载气（N2）流入柱箱内，这样可避免因柱子老化而污染热导池及钨铼丝元件。

8、热导池桥电流的设定，必须比被分析试样组份的最高沸点高20-30℃，避免试样中高沸点组份冷凝在热导池中和污染钨铼丝元件。

9、热导池桥电流的设定，必须考虑所用载气的种类、工作温度和钨铼丝元件的冷阻，应明了这样的原则：①轻载气（H2、He）桥电流可大，重载气（N2、Air）桥电流必须小；②热导池工作温度高，桥电流应减小，工作温度低，桥电流可增加；③各生产厂家热导池钨铼丝元件阻值是不同的，因此，使用桥电流大小也不同，元件阻值大的，桥电流就应设定小些，具体桥电流设定可看说明书。

热导池检测器使用前必须先通载气再开桥流,一般氢气的桥流设定最大值为180(个别仪器可达到200),氮气的桥流最大值为80左右.载气不同,其灵敏度也不同,其中氢气的灵敏度最高.
气相色谱TCD检测器常见故障的检修方法及原因分析
1 前言
TCD检测器是应用最广泛的一种通用型检测器,但是TCD检测器不稳定的因素却相当多。

由于影响基线不稳定的因素涉及到整个色谱仪的大部分部件,而且各个不稳定因素之间又相互作用。

下面就TCD常出现故障的现象介绍几种维修方法及原因分析。

2 热导时基线出现有规律圆滑波浪形摆动,波动周期约为0.5min。

2.1 检修方法
1.流量增大时波动周期相应减少。

2.用手堵住气路出口,转子慢慢降到零。

3.对柱室与检测室温控精度进行检查,都无相应波动。

4.更换稳压阀后现象仍然如故。

5.将检测室温度由180度降到150度后,波动完全消失。

原因分析:检测室处有少量冷凝物挥发,致使基线产生波动"其过程是冷凝物挥发形成基流。

而基流又与气路流量相关"当流量大时挥发多,基流大,反之基流小。

通常流量是有缓慢波动的,约为1%以下。

当气路清洁无污染时,此变化对基线响应影响甚微。

而当气路不干净时却能引起较大的波动。

当温度降低时,冷凝物挥发量下降"即使流量有波动对基线也无可观察影响。

3 在热导调零处基线不稳!噪声表现为无规则跳动
3.1 维修方法
1.衰减增大时,噪声峰峰值随之降低。

2.预热仪器2小时后基线正常。

原因分析:仪器长期不用,器壁有吸附。

预热时释放出来,影响基线稳定性。

待仪器充分预热后,基线达到正常。

4 不出峰与灵敏度太低
检修方法进行操作条件重复性检查。

应核实操作条件是不是与原来已知的条件相接近。

这里包括各气路的流量值!柱温及检测器温度;输出衰减档的位置;桥流的大小;电源是否接通。

如果发现操作条件有异常,应努力使操作值与原给定值接近,并及时找出影响操作值复原的一些不利因素。

原因分析此时应怀疑的因素只有两个,一是热丝位置连线有误,另一个就是热丝表面严重污染。

对于前者应着重了解是否重接过热导池引线。

对热导池连线来说,除了四个热丝要构成一个桥流之外,还必须注意热导桥路的对臂热丝元件应当处于同一气路当中。

如果桥路接线是弄反了将会造成热导灵敏度很小甚至不出峰的现象。

在此情况下往往还有双向峰产生。

对于热丝表面严重污染来说,应首先尝试清洗热导池,无效时再考虑取下热丝清洗及彻底更换。

5 气化室温度失控
检修方法去掉汽化加热板,观察气化室是否继续处于最高温度之下。

如仍然保持失控,则说明可控硅有机击穿,加热丝或引线与机壳相碰。

这时切断仪器总电源,然后用万用表测试可
控硅及炉丝绝缘的好坏。

测试可控硅时,可把阳极引线断开,直接检查可控硅阳极与阴极间正反向电阻。

正常时为几兆欧。

如此值大小则说明可控硅已击穿,需更换。

检查炉丝对外壳绝缘可在加热烙铁芯引线两端分别测试对机壳的电阻,如有一端阻值很小则说明加热电路中在碰壳处。

原因分析：1.可控硅阴阳两极间击穿;2.加热丝或加热引线与机壳相碰。

色谱常见问题
A 所有组分峰变小
可能原因建议措施
1 进样针缺陷使用新针或无缺陷的针
2 进样后漏夜判断漏夜点，维修之
3 MAE UP过大：分流比过大调整气体流速和分流比
4 分析物质分子量过大，底挥发样品时提高INJ。

OVEN（主要柱子的最高使
样品的汽化温度过低，或柱温度低用温度）
5 NPD被污染物（二氧化硅）覆盖更换铷珠
6 NPD温度过高（使用或环境温度），气体不纯更换铷珠：避免高温使用
7 不分流进样，分流阀关闭快：初始OVEN温高
8 检测器与样品不匹配
9 样品的挥发调整样品的的浓度或选择合适的溶剂
B 峰伸舌
峰伸舌多右色谱柱过载减小进样量(可能需提高仪器的sensitivty
使用大容量柱子：提高OVEN，INJ温度：
增大气体流速
C 峰高峰面积不重复
1 进样不重复，偏差大自动进样器：加强手动进样的练习
2 其他峰型变化引起的峰错位，干扰
3 基线的干扰
仪器系统参数设定的改变参数标准化，规范化
D 负峰
1 Detector有数据处理系统信号极性接反信号连接倒置
2 TCD中，样品导热系数大于载气导热系数选择数据处理中的“负峰处理”
3 ECD被污染，可能在正峰后跟随负峰清洗ECD，更换之（若有必要）
E样品的检测灵敏度下降
1色谱柱，衬管被污染，使活性物质灵敏度小将清洗衬管：用溶剂（优级纯甲醇）清洗色谱柱：更换之（如有必要）
2进样时样品渗漏（对易挥发物质更甚）查找渗漏点
3 在splite汽化进样中，OVEN初始温度过高用低于样品溶剂的初始温度；致使样品汽化后扩散加剧，导致撕沸点样品灵敏度下降使用高沸点溶剂
F 峰分叉
1 进样过激，不稳定，形成二次进样练习手动进样：使用自动进样器
2色谱柱安装失败重新安装
3 spliteless或柱头进样，样品溶剂的混合使用相同的溶剂
4柱子温度波动修理稳控系统
5 spliteless进样，量大，时间长。

希望用“溶剂在毛细管色谱柱前端安装5米的去
效应“谱带浓缩时，溶剂的固定相的湿润性差活化，未覆盖固定液的毛细管
溶剂将在柱子中形成几米长，厚度不等的溶剂带
破坏正常的浓缩，使峰拉宽分叉
G 峰拖尾
1衬管，色谱柱被污染；有活性点清洗，更换之（如有必要）
2衬管，色谱柱安装不党，存在死体积注射甲烷，峰若拖尾，则重新安装
3色谱柱柱头不平用金刚砂切割，使之平
4固定相的极性指标与样品分析不匹配换匹配的柱子
5 样品流通路线中有冷井消除路线中的过低温度区
6衬管或色谱柱中有堆积切割碎屑清洗更换衬管；切除柱头10cm
7 进样时间过长缩短之
8分流比低增大分流比（至少大于20/1）
9进样量过高减小进样体积或稀释样品
10 醇胺，伯胺，叔胺和羧酸类易拖尾用极性大的色谱柱；样品衍生处理 H保留时间漂移
1 温度变化检查柱温箱的温度
2气体流速变化注射甲烷，测定载气线速度
3进样口泄露检查进样垫；判断其他泄露处
4溶剂条件变化样品，标准品使用相同的溶剂
5色谱柱被污染切除柱头10cm；高温老化，清洗
I分离度下降
1色谱柱被污染方法同上
2 固定相被破坏（柱流失）更换之
3 进样失败检查泄露，维修之检查吹扫时间
检查温度的适应性；检查衬管
4样品浓度过高稀释；减少进样量；用高分流比
J溶剂峰拉宽
1色谱柱安装失败
2进样渗漏
3进样量高提高汽化温度
4分流比低提高分流比
5OVEN低
6 分流进样时，初始OVEN过高降低初始柱温，使用高沸点溶剂
7吹扫时间过长（不分流进样）定义短时间的吹扫程序
基线问题
A基线向下漂移
1 新安装的柱子，基线连续向漂移几分钟继续老化
2 检测器未达到平衡延长检测器的平衡时间
3 检测器或GC系统中其他部分有沉积物被烤出来清洗之
B 基线向上漂移
1色谱柱固定相被破坏
2 载气流速下降调整载气压力；清洗压力和流量调节阀
C噪音
1毛细管末插入检测器太深重新安装色谱柱
2 使用ECD，TCD气体泄露引发基线噪音检查，维修气路
3 FID ，NPD ，FPD燃气流速或燃气选择不当高纯燃气，调整流速
4进样口被污染清洗进样口；更换搁垫；更衬管中的玻璃纤维或硅烷化 5毛细管色谱柱被污染切除首端10cm；用溶剂清洗色谱柱；更换之
6检测器发生故障维修，更换之
7检测器电路发生故障联系生产商或维修机构（专业）
D Offset(基线位置的突然改变
1电源电压波动使用稳压器
2 电路接口处连接不好检查，清洗其接口处，拧紧接口
3进样口被污染
4色谱柱被污染
5毛细管末端插入检测器太深
6 检测器被污染
E毛刺
1 电磁干扰关闭电磁干扰源
2颗粒污染进入检测器
3气路密封松动，气体泄露拧紧松动的密封
4检测器内部电路接口或输入，输出信号接口松动检查，清洗，拧紧接口，更换之积尘或被腐蚀
F Wander（低频率的噪音）
1温度，压力等环境条件的波动找到环境因素变化与基线的关系，然后稳定之
2温度控制漂移测量检测器的温度
3 载气中含杂质（温度稳定时）更换载气或气体净化器
4进样口被污染
5毛细管被污染
6气体流速控制失灵清洗或更换气体。