氣相色譜儀原理及系統結構

氣相色譜儀技術的基本原理是（如圖1）：當氣體樣品通過一定的進樣方式送入色譜系統后，樣品中混合物的各組分在流動相（載氣）的帶動下，通過稱為色譜柱的固定相，利用各組分在流動相中具有不同的吸附能力，當二相作相對運動時，樣品中各組分就會在二相中反復多次（103～106）受到上述各種作用力的作用，從而使混合物中各組分獲得分離，被分離后的單一組分隨載氣進入檢測器的系統，獲得非電量轉換，將化學成分轉變成與其濃度成正比的電信號，然后通過這些電信號的不同來分析樣品成分。

圖1 氣相色譜儀系統結構框圖 

　　如圖1所示，該氣相色譜儀的控制系統主要由嵌入式控制系統（MCU）、一個溫度檢測器、一個載氣流量檢測控制器和一個樣品流量檢測控制、再加一個高阻抗放大器（帶光電隔離器）組成，其主要特點是MCU外接了帶觸摸屏的彩色LCD作為人機界面。本系統的工作原理是首先通過觸摸屏上不同的觸點使MCU分別向載氣和樣品流量控制器發送參數設定指令，為了達到可靠性，此命令通過RS485串口總線發送;啟動這個檢測系統后，可以通過觸摸屏實時的發送查詢各檢測器狀態的指令，當溫度檢測器，流量檢測控制器收到指令后，符合自己的，則把自己的狀態信息也通過RS485串口總線發送到MCU，MCU收到數據后在彩色LCD顯示相應的信息，如溫度曲線、流量曲線等;色譜儀的檢測器把檢測到的信息通過高阻抗放大器變化以后把檢測到的結果顯示在LCD上，直觀的查看樣品的成分。同時，MCU通過以太網把收到的數據傳到 PC機上，做備份;PC終端也可通過MCU對系統進行參數設定。為了協調MCU和各檢測控制器的通信，我們自己制定了一套內部通信協議。整個系統都是按照LCD上的提示，通過觸摸屏來控制的。