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氣相色譜儀計量檢定
閱讀：1849 發(fā)布時間：2016-12-12
一、溫度的計量
氣相色譜儀對于溫度的計量主要體現(xiàn)在柱箱溫度上，一般有以下性能指標(biāo)：
(1)柱箱溫度的穩(wěn)定性
由于氣相色譜儀的正常工作條件規(guī)定環(huán)境溫度不大于35℃，而且柱箱溫度控制范圍在室溫以上20℃，因此計量柱箱溫度穩(wěn)定性項(xiàng)目時，溫度設(shè)置為儀器的zui低可控溫度55℃即可（室溫35℃），這樣能比較嚴(yán)格的考查柱箱的溫度穩(wěn)定性。
(2)程序升溫重復(fù)性
對于多組分樣品，程序升溫*，而其每次程序升溫的一致程度尤為關(guān)鍵。原來大多是設(shè)定好溫度程序，然后用數(shù)字多用表或檢定儀接鉑電阻溫度計測量。此外，還有一種方法也可以進(jìn)行嘗試。設(shè)定好溫度程序，用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)重復(fù)進(jìn)樣，以其保留時間的穩(wěn)定性重復(fù)性來驗(yàn)證程序升溫的重復(fù)性。圖l是正己烷中的Cl0到C44的16個組分在程序升溫中的譜圖，可以看出峰形分離良好，鄉(xiāng)次進(jìn)樣后計算其定性重復(fù)性可低至0.1%。當(dāng)然，用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)計量程序升溫重復(fù)性時，對色譜柱的要求比較高，*到客戶處檢定色譜儀時，大多要換色譜柱，比較麻煩。另外，如何選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)也很關(guān)鍵。
(3)設(shè)定溫度與實(shí)際溫度的誤差
柱箱溫度的設(shè)定值與顯示值在色譜儀上基本一致。但設(shè)定值與實(shí)測值相比，還是有誤差的，有些甚至相差l0℃。所以，在計量柱箱溫度穩(wěn)定性的同時，也可以計量其設(shè)定溫度與實(shí)際溫度的相對誤差。
(4)溫度梯度
氣相色譜儀柱箱溫度是由加熱器加熱后通過風(fēng)扇攪拌空氣達(dá)到平衡的，所以存柱箱體空間內(nèi)難免存在溫度梯度。在柱箱的有效工作空間內(nèi)的垂直方向（選上、中、下三點(diǎn)）和水平方向（選前、中、后三點(diǎn)）測量其溫度值即可得到溫度梯度。不過，該項(xiàng)曰由于需要同時接5個鉑電阻且固定于箱體內(nèi)，比較繁瑣，只在氣相色譜儀型式評價時測量。
二、壓力與流量的計量
實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)TCD檢測器的載氣、FID檢測器的氫氣有0.05mL/min的波動時，基線就會有明顯的漂移。所以無論是采用機(jī)械閥控制氣路還是采用EPC控制氣路，氣相色譜儀的氣體流量穩(wěn)定性至關(guān)重要。儀器生產(chǎn)商通過實(shí)測的方法擬合出不同氣體在傳感器的響應(yīng)曲線，并且考患到傳感器之間的離散性，在儀器設(shè)計中編寫流量校正算法，在生產(chǎn)過程中對儀器的流量傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)。因此，在儀器計量載氣流量穩(wěn)定性時，應(yīng)選擇低、中、高不同的流量來測定，并選取zui大值作為載氣流量穩(wěn)定性的結(jié)果。
載氣流量的測量一般用皂膜流量計，測量檢測器出口的載氣流量。皂膜流量計是比較經(jīng)典的測量工具，它是利用肥皂液在標(biāo)準(zhǔn)量管中形成皂膜，被測氣體流人量管時，推動皂膜在量管巾運(yùn)動，由單位時間里皂膜在量管中移動的位置，計算氣體的流量、它簡單、方便、直觀，并且十分準(zhǔn)確，所以廣泛用于氣體小流量的測量。由于皂膜的形成、時間的計算需要人員的高度注意，所以應(yīng)多測量幾次以消除誤差。另外，規(guī)程中明確了載氣流量的校正，根據(jù)公式推斷，在某些情況下校正后的流量和校正前相比相差l0mL/min,這將對檢定結(jié)果產(chǎn)生重大影響。所以，載氣流量的校正很重要，特別是數(shù)據(jù)臨界于檢定結(jié)論邊緣時，更要認(rèn)真仔細(xì)地計算，對當(dāng)時的室溫、大氣壓等數(shù)據(jù)再三核對。
三、檢測器性能的計量
檢測器是整臺氣相色譜儀的心臟，檢測限這一指標(biāo)更是整臺儀器綜合水平的體現(xiàn)。熱導(dǎo)檢測器多年來一直采用靈敏度這一指標(biāo)，檢測器的靈敏度S只表示檢測器對某組分子產(chǎn)生的信號大小，不考慮儀器噪聲所造成基線波動的大小，故僅用靈敏度S還不能很好地衡量熱導(dǎo)檢測器的性能，改為檢測限D(zhuǎn)這一指標(biāo)則能更好地反映檢測器水平。
雖然衰減器誤差這一指標(biāo)現(xiàn)在已不適用了，但 國產(chǎn)氣相色譜儀還是有量程擋的選擇。規(guī)程中對量程擋之間的誤差沒有考慮，這也是有所欠缺的。如果每擋量程之間誤差很大，對計量的結(jié)果會產(chǎn)生影響?？梢杂蒙?譜檢定儀的電壓測量功能來檢驗(yàn)，也可以用標(biāo)樣在不同量程擋的峰面積來測試。當(dāng)然，對于常規(guī)計量檢定略顯復(fù)雜，可以只在檢定中采用。
近年來，氣相色譜儀的研發(fā)、生產(chǎn)水平有了質(zhì)的飛躍?？v觀國內(nèi)各大廠商、各個型號的產(chǎn)品，其技術(shù)指標(biāo)都有大幅度提高。有必要在規(guī)程修訂中對基線噪聲、漂移、檢測限等指標(biāo)更新，以提升整個行業(yè)的水平。
四、色譜數(shù)據(jù)工作站的問題
雖然色譜數(shù)據(jù)工作站有自己的國家標(biāo)準(zhǔn)，在氣相色譜儀檢定時也不涉及色譜工作站的計量，但有必要提出這一問題。GC/T25478-2010《色譜數(shù)據(jù)工作站》國家標(biāo)準(zhǔn)于2011年5月實(shí)施，由于標(biāo)準(zhǔn)中的試驗(yàn)設(shè)備“色譜信號發(fā)生器”在市場上無法找到，因此色譜數(shù)據(jù)工作站的檢驗(yàn)也無法實(shí)現(xiàn)。然而，目前市場上的各種色譜數(shù)據(jù)工作站良莠不齊，在有些工作站中，Y軸 的電壓顯示分辨力是不相同的，這就造成在某一段內(nèi)采集的基線噪聲會顯示很小，影響了檢測限的計算。有些工作站還有平滑基線噪聲的功能，也會對計量結(jié)果產(chǎn)生 影響。此外，色譜數(shù)據(jù)工作站還存在各種色譜峰形的積分不一致、組分保留時間的不重復(fù)等問題。所以，有必要對色譜數(shù)據(jù)工作站開展計量工作，使整個行業(yè)健康快 速發(fā)展。