[color=#DC143C][size=4]在GB/T228中规定的下屈服强度的测定中要求使用应变速率进行测量控制，大家在平时的工作中有没有什么好的方法，提供出来和大家分享！问题1、现在我们那些厂家生产的试验机可以实现该种控制方式？ 2、如何实现应变速率控制？ 3、是否可以根据标准要求通过粗略计算而使用其它的控制方式来实现？[/size][/color]
前段时间采用ISO6892方法A中的应变控制模式做实验，使用的INSTRON的设备，发现一个和MTS不同的地方。MTS C64.305的型号，中PID参数需要自己调整，而INSTRON的则是全自动的。只用过这两家的设备，求助别的试验机厂家是怎么样达到应变控制目的？
请教大家目前在做金属测试时是否都倾向于用应变控制的方法做拉伸试验？ 如果要严格的实现0.00025mm/mm/s，目前国产试验机可以做到么？
半导体晶片温度控制是目前针对半导体行业所推出的控温设备，无锡冠亚半导体晶片温度控制采用全密闭循环系统进行制冷加热，制冷加热的温度不同，型号也是不同，同时，在选择的时候，也需要注意制冷原理。 半导体晶片温度控制制冷系统运行中是使用某种工质的状态转变，从较低温度的热源汲取必需的热量Q0，通过一个消费功W的积蓄过程，向较热带度的热源发出热量Qk。在这一过程中，由能量守恒取 Qk=Q0 + W。为了实现半导体晶片温度控制能量迁移，之初强制有使制冷剂能达到比低温环境介质更低的温度的过程，并连续不断地从被冷却物体汲取热量，在制冷技巧的界线内，实现这一过程有下述几种根基步骤:相变制冷:使用液体在低温下的蒸发过程或固体在低温下的消溶或升华过程向被冷却物体汲取热量。平常空调器都是这种制冷步骤。气体膨胀制冷:高压气体经绝热膨胀后可达到较低的温度，令低压气体复热可以制冷。气体涡流制冷:高压气体通过涡流管膨胀后可以分别为热、冷两股气流，使用凉气流的复热过程可以制冷。热电制冷:令直流电通过半导体热电堆，可以在一端发生冷效应，在另一端发生热效应。 半导体晶片温度控制在运行过程中，高温时没有导热介质蒸发出来，而且不需要加压的情况下就可以实现-80～190度、-70～220度、-88～170度、-55～250度、-30～300度连续控温。半导体晶片温度控制的原理和功能对使用人员来说有诸多优势： 因为只有膨胀腔体内的导热介质才和空气中的氧气接触（而且膨胀箱的温度在常温到60度之间），可以达到降低导热介质被氧化和吸收空气中水分的风险。 半导体晶片温度控制中制冷原理上如上所示，用户在操作半导体晶片温度控制的时候，需要注意其制冷的原理，在了解之后更好的运行半导体晶片温度控制。
[align=center][font='Times New Roman'][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]流量控制原理与维护[/font] [font=Times New Roman]—— [/font][font=宋体]压力[/font][/font][font=宋体]控制部件[/font][/align][align=center][font=宋体]减压阀、稳压阀和电子压力控制器[/font][/align][align=center][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]概述[/font][/font][/align][font=宋体]减压阀、稳压阀和电子压力控制器均为[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]重要的压力控制部件，这些部件协同工作，向[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]提供稳定可靠、压力大小可调节的气流。[/font][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]一[/font] [/font][font=宋体]减压阀的基本原理和使用注意事项[/font][/align][font=宋体][font=宋体]减压阀一般安装于高压气体钢瓶出口或者[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]系统的气源流路中，可以将高达十余[/font][font=Times New Roman]MPa[/font][font=宋体]的气源压力调节至[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]可以承受的压力范围内（一般在[/font][font=Times New Roman]1MPa[/font][font=宋体]左右），并且可以长期稳定工作。减压阀由弹性元件（调节膜）、输出调节螺杆、输入调节弹簧、阀门密封弹簧、阀门密封垫等部件构成，其基本结构原理如图[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]所示。[/font][/font][align=center][img=,326,349]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210101039139777_4784_1604036_3.jpg!w489x524.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]图[/font]1 [/font][font=宋体]减压阀[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]结构图[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]减压阀的工作原理，可以简单的理解为阀入口压力与阀出口压力之和等于输入弹簧压力，如图[/font][font=Times New Roman]2[/font][font=宋体]所示，阀内部空间分为高压室和低压室，由调节膜隔开。调节膜的面积为[/font][font=Times New Roman]So[/font][font=宋体]，阀输出压力为[/font][font=Times New Roman]Po[/font][font=宋体]，阀输出压力作用与调节膜的压力为[/font][font=Times New Roman]Fo[/font][font=宋体]，输入压力为[/font][font=Times New Roman]Pi[/font][font=宋体]，阀芯面积为[/font][font=Times New Roman]Si[/font][font=宋体]，输入压力作用于阀芯的压力为[/font][font=Times New Roman]Fi[/font][font=宋体]。[/font][/font][align=center][img=,363,238]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210101039226561_3586_1604036_3.jpg!w690x452.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]图[/font]2 [font=宋体]不同压力下压力表状态图示[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]当减压阀处于稳定工作状态时，调节膜受到来自输入弹簧（包括阀门密封弹簧）的压力[/font][font=Times New Roman]F[/font][font=宋体]、高压室压力[/font][font=Times New Roman]Fi[/font][font=宋体]和低压室压力[/font][font=Times New Roman]Fo[/font][font=宋体]的综合作用，三种作用力达到平衡，可以使减压阀输出压力稳定。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]即[/font][font=Times New Roman]F = Fi + Fo[/font][font=宋体]。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]减压阀通过输入调节螺杆的旋转，可以改变作用与调节膜片的压力[/font][font=Times New Roman]F[/font][font=宋体]的大小，从而实现减压阀输出压力的调节。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]当由于某种原因，减压阀输出气体压力[/font][font=Times New Roman]Po[/font][font=宋体]增大，此时[/font][font=Times New Roman]Fi+Fo F[/font][font=宋体]，调节膜片上升，使得阀芯与阀体的空隙减小，高压室进入低压室的气体流量减小，导致[/font][font=Times New Roman]Po[/font][font=宋体]下降，减压阀输出压力[/font][font=Times New Roman]Po[/font][font=宋体]恢复；当由于某种原因造成减压阀输出压力[/font][font=Times New Roman]Po[/font][font=宋体]减小，此时[/font][font=Times New Roman]Fi+FoF[/font][font=宋体]，膜片下降，阀芯和阀体之间的空隙增大，高压室进入低压室的气体流量增大，减压阀阀输出压力[/font][font=Times New Roman]Po[/font][font=宋体]恢复，实现稳定输出压力的功能。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]当输入压力[/font][font=Times New Roman]Pi[/font][font=宋体]发生变化时，由于阀芯的面积远小于调节膜片，则[/font][font=Times New Roman]Fi[/font][font=宋体]远小于[/font][font=Times New Roman]Fo[/font][font=宋体]，[/font][font=Times New Roman]Fi[/font][font=宋体]的变化不会显著影响减压阀输出压力[/font][font=Times New Roman]Po[/font][font=宋体]。[/font][/font][align=center][font=宋体]减压阀的使用注意事项[/font][/align][font=宋体][font=Times New Roman]1 [/font][font=宋体]气源的清洁[/font][/font][font=宋体]来自气源或者管路中的油污、固体颗粒物将会造成减压阀工作的异常，例如减压阀输出压力不稳定，可能会导致正弦波状态的基线扰动；或者压力持续缓慢升高或者降低，此种现象可能会造成减压阀输出压力表或者色谱色谱仪的损坏。[/font][font=宋体]减压阀安装之前，需要确认钢瓶接口的清洁，输送氧气的钢瓶、管路、减压阀都需要严格禁油，以免发生燃烧或爆炸等事故。[/font][font=宋体][font=Times New Roman]2 [/font][font=宋体]操作方法[/font][/font][font=宋体]减压阀安装到位之后，开启气源之前，需要首先调节输出螺栓，将减压阀关闭，此时阀芯位置上升，封闭低压室入口。气源开关开启之后，再缓慢旋转输出螺栓，开启减压阀调节输出压力。[/font][font=宋体]由于机械稳压调节装置存在一定的时间滞后，如果在高压室内无压力、阀芯处于开启状态的情况下下打开高压气源，机械稳压调节装置不能及时完成控制，可能瞬间会有较大压力的气体输出至管路和[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]，造成减压阀出口压力表或者[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]损坏。[/font][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]关机之后，建议将载气钢瓶和减压阀关闭，首先放出减压阀输出端的气体，然后再释放输入端气体，最后松开减压阀。这样操作可以使减压阀和压力表中的弹性部件（弹簧、膜片）避免长期压紧造成疲劳。[/font][font=宋体][font=Times New Roman]3 [/font][font=宋体]压力和流量范围[/font][/font][font=宋体]减压阀不可以在超出其设计压力和流量范围下正常工作，否则不能实现稳压和调节压力功能，色谱工作者需要根据使用场合选择量程合适的减压阀。[/font][font=宋体][font=Times New Roman]4 [/font][font=宋体]不可以空载[/font][/font][font=宋体]减压阀出口必须连接阻尼合适的负载，否则稳压能力下降。[/font][font=宋体][font=Times New Roman]5 [/font][font=宋体]合适的压力差[/font][/font][font=宋体]减压阀的入口和出口需要有一定程度的压力差，否则无稳压作用。[/font][font='Times New Roman'] [/font][font=宋体] [/font][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font=宋体][font=宋体]二[/font] [font=宋体]、稳压阀的原理[/font][/font][/align][font=宋体]稳压阀与减压阀功能不同，一般安装于机械式[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]内部，向[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的进样口、检测器或者阀切换系统提供稳定、可调节的气流压力。[/font][font=宋体][font=宋体]与减压阀不同，稳压阀输入压力以及输入端和输出端一般压力差较低，常见的稳压阀输入压力为[/font][font=Times New Roman]0.6MPa[/font][font=宋体]左右，其输入和输出端压力差范围约[/font][font=Times New Roman]0.5MPa[/font][font=宋体]左右。稳压阀内部的弹性元件（一般使用波纹管）刚性较弱，调节螺杆的螺距较小，通过阀手柄的旋转可以实现精细的压力调控。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]稳压阀内部结构原理与减压阀近似，主要由弹性元件、螺杆手柄、输出压力表组成（输入端一般不安装压力表指示输入压力），如图[/font][font=Times New Roman]3[/font][font=宋体]所示。[/font][/font][align=center][img=,370,232]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210101039317805_2557_1604036_3.jpg!w603x378.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]3 [/font][font=宋体]稳压阀结构原理图[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]在工作过程中，当稳压阀出口压力[/font][font=Times New Roman]P3[/font][font=宋体]增大时，波纹管位置向上移动，针型阀与阀体之间的间隙减小，气体由输入端流入阀内的流量降低，从而使出口压力恢复。与减压阀不同，波纹管内的压力[/font][font=Times New Roman]P2[/font][font=宋体]比输出压力[/font][font=Times New Roman]P3[/font][font=宋体]略高，稳压阀的机械滞后更加明显，输出压力波动更低。[/font][/font][font=宋体]与减压阀相似，色谱工作者也需要注意气源的洁净程度、稳压阀的输出端也必须连接一定阻尼的负载，否则将无法稳定工作。此外需要注意稳压阀输入端的气流压力稳定，如果阀输入端存在频率较高（或者频率极低的）的压力扰动，稳压阀将不能良好实现稳压作用。[/font][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font=宋体]三、 [/font][font=宋体]电子压力控制器[/font][/align][font=宋体]以减压阀和稳压阀为代表的的机械式压力控制器，制造成本低、结构坚固、运行可靠，在现代的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]以及外围进样设备中仍旧有一定的使用量。[/font][font=宋体]由于机械螺杆方式调节存在间隙和弹性元件的长期使用之后发生的磨损和疲劳问题，机械式压力控制器难以实现长期稳定的可靠性和重复性，机械部件存在一定的迟滞性，并且调节不便，手柄的旋转角度与输出压力无直接对应关系，必须依靠输出端安装压力表以监视压力，难以应对复杂样品、复杂分析系统的使用要求，其逐渐将被电子压力控制器所取代。[/font][font=宋体][font=宋体]常见的电子压力控制器由比例电磁阀、压力计和阻尼等部件组成，各个部件构成负反馈压力控制系统，在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]系统控制下协同工作，其典型结构如图[/font][font=Times New Roman]3[/font][font=宋体]所示。[/font][/font][font=宋体][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]系统根据分析条件的要求，不断比较实际输出压力与理论计算压力之间的差异，给予比例电磁阀合适的调节动作，实现电子压力控制器的输出压力稳定。良好的电气[/font][font=Times New Roman]-[/font][font=宋体]机械系统设计，可以使[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]满足复杂样品分析、复杂分析系统的要求。[/font][/font][align=center][img=,338,72]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210101040216617_6144_1604036_3.jpg!w690x146.jpg[/img][font=Calibri] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Calibri]4 [/font][font=宋体]电子压力（流量）控制器组成结构图[/font][/font][/align][align=center][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]小结[/font][/font][/align][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]使用的常见压力控制器原理和使用注意事项介绍。[/font]
电动控制阀是一种以[color=#0000ff]电磁阀[/color][color=#0000ff]2W系列电磁阀[/color] 为向导阀的水力操作式阀门。常用于给排水及工业系统中的自动控制，控制反应准确快速，根据电信号遥控开启和关闭管路系统，实现远程操作。水力电动控阀并可取代闸阀和蝶阀用于大型电动操作系统。阀门关闭速度可调，平稳关闭而不产生压力波动。该阀门体积小、重量轻、维修简单、使用方便、安全可靠。电磁阀可选用交流电220V，或直流电24V，可根据各种场合选用常开或常闭型均可。电控水力控制阀结构特点和用途电控水力控制阀由主阀、电磁阀、针型阀、球阀、微形[color=#0000ff]过滤器[/color][color=#0000ff]，风扇及过滤器FB-9804[/color]和[color=#0000ff]压力表[/color][color=#0000ff]数字式压力表SPG-063[/color]组成水力控制接管系统。通过电磁阀可以实现对阀门开启和关闭的遥控。加装附加装置后，可控制开启和关闭的速度。 电控水力控制阀利用导阀控制阀门的开启和关闭，节省能源。可代替其它阀门大型电动装置。电控水力控制阀产品广泛用于高层建筑、生活区等供水管网系统及城市供水工程。 电控水力控制阀工作原理 当阀门从进口端给水时，水流流过针型阀进入主阀控制室，当电磁导阀打开时，控制室内的水经电磁导阀、球阀流出。球阀开度大于针阀开度，主阀控制室内压力很低，主阀处于全开状态。 当电磁导阀关闭时，主阀控制室的水不能流出，控制室升压，推动膜片关闭主阀。 电控水力控制阀维护： 水力控制阀前要安装过滤器，并应便于排污的要求。 水力控制阀是一种利用水自润式阀体，无须另加机油润滑，如遇主阀内零部件损坏时，请按下列指示进行拆卸。（注：内阀内一般消耗损伤品为膜片和○型圈，其它内部零件损伤甚少）1.先将主水力控制阀前后端闸阀关闭。2.将主水力控制阀盖上的配管[color=#810081]接头[/color][color=#810081]，铜制防水接头JG-T-M[/color]螺丝松开，释放阀内压力。3.将所有螺丝取下，包括控制管路中的必要铜管的螺帽。4.取水力控制阀阀盖和弹簧。5.将轴芯、膜片、活塞等取下，切勿损伤膜片。6.将以上各项东西取出后，检查膜片及○型圈是否损坏；如无损坏请勿再分自行争其内部零件。7.如发现水力控制阀膜片或○型圈有损坏，请将轴芯上的螺帽松脱，逐浙分解出膜片或型圈，取出后重新换上新的膜片或○型圈。8.详细检视主阀内部水力控制阀座、轴芯等是否有损坏，若有其它杂物在主阀内部将其清理出。9.依反向是顺序将更换后的零部件组合装好主阀，注意阀门不能有卡阻现象。
[align=center][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]流量控制原理与维护[/font][/align][align=center][font=宋体] [font=宋体]（一）[/font] [font=宋体]进样口手工流量控制器原理[/font][/font][/align][align=center][font=宋体]概述[/font][/align][font=宋体][font=宋体]以分流[/font]/[font=宋体]不分流进样口为例，讲述[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]进样口手工流量控制的基本原理。[/font][/font][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体]分流不分流进样口的流量工作原理[/font][/align][font=宋体][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]分析中使用的各类进样口中，最为常见的是分流[/font]/[font=宋体]不分流（[/font][font=Calibri]Split/Spliless[/font][font=宋体]）进样口。进样口流量控制方式有手工流量控制和电子流量控制两种，手工流量控制方式的色谱仪价格较为低廉，抗污染能力强，运行与维护成本较低，目前仍旧在普通化工分析等行业中使用。[/font][/font][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体]常见的手工流量控制方式[/font][/align][font=宋体]进样口手工流量控制器大致分流两类，压力控制方式和总流量控制方式。[/font][font=宋体][font=宋体]图[/font]1[font=宋体]所示为压力控制方式，载气由压力控制器调节到适合压力，即为柱前压。[/font][/font][font=宋体]隔垫吹扫流量和分流流量分别由对应的针型阀控制，调节到合适的流量。[/font][font=宋体]柱流量由色谱柱来确定。[/font][font=宋体]压力控制器调节速度较快，适合气体阀进样或者样品气化体积较大的场合。分流流量、隔垫吹扫流量、柱流量各自独立，需要单独测定各流路流量，调节工作量较大。[/font][align=center][img=,690,457]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009010003569364_7168_1604036_3.png!w690x457.jpg[/img][font=Calibri] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font]1 [font=宋体]压力控制方式原理[/font][/font][/align][align=center][img=,690,453]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009010004036078_273_1604036_3.png!w690x453.jpg[/img][font=宋体] [/font][/align][align=center][font=宋体] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font]2 [font=宋体]总流量控制方式原理[/font][/font][/align][font=宋体]载气由总流量控制器调节，输入进样口固定的流量，进样口压力缓慢上升，当压力达到设定值后，分流控制器开启，使得进样口压力恒定于设定值。[/font][font=宋体]分流控制器一般是背压阀，当输入压力达到设定值时才能开启。进样口的压力最终由分流控制进行调节。[/font][font=宋体]总流量控制方式，进样口流量调节工作量较小，总流量和进样口压力之间有相互影响，系统的调节惯性较大。样品气化气体较大或者气体进样阀进样时一般可能会观测到相对较长时间的压力流量扰动。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体]小结[/font][/align][font=宋体][font=宋体]分流[/font]/ [font=宋体]不分流进样口常见控制方式的原理和性能比较。[/font][/font][font=宋体][font=宋体][/font][/font][font=宋体][font=宋体][/font][/font][font=宋体][font=宋体][/font][/font][font=宋体][font=宋体][/font][/font][font=宋体][font=宋体][/font][/font]------------------[font=宋体][font=宋体][/font][/font][align=center][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]流量控制原理与维护[/font][/align][align=center][font=宋体] （二） 进样口电子流量控制器原理[/font][/align][align=center][font=宋体]概述[/font][/align][font=宋体]以分流/不分流进样口为例，讲述[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]进样口电子流量控制的基本原理。[/font][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体]分流不分流进样口的流量工作原理[/font][/align][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]分析中使用的各类进样口中，最为常见的是分流/不分流（[font=Calibri]Split/Spliless[/font]）进样口。目前较多使用电子流量控制器，不同仪器厂家对于电子流量控制命名不同，如[font=Calibri]AFC[/font]、[font=Calibri]EPC[/font]、[font=Calibri]EFC[/font]等，其大致原理比较接近，都是采用了基于电磁阀通断气流结合流量控制器和压力计来实现进样口的流量（压力）控制。[/font][font=宋体]图1为常见的分流[font=Calibri]/[/font]不分流进样口电子流量控制器的结构框图，当[font=Calibri]GC[/font]系统开启后，总流量控制器向进样口注入设定的流量，压力计测定的进样口压力会逐渐上升，在分流控制器的调解下，进样口压力达到设定值，进样口的流量状态达到就绪。[/font][font=宋体]隔垫吹扫流量值较低，受进样口压力的限制。[/font][font=宋体]色谱柱流量为计算值，电子流量控制器实际上只控制进样口压力。色谱柱是否安装正确，色谱柱是否堵塞，色谱柱是否断开，实际上进样口并不能感知到。[/font][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体] [img=,690,419]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009010005202895_1475_1604036_3.png!w690x419.jpg[/img][/font][/align][align=center][font=宋体]图1 分流[font=Calibri]/[/font]不分流进样口结构原理[/font][/align][font=宋体]在分流工作方式下，进样口的总流量等于分流流量、隔垫吹扫流量和柱流量之和。[/font][font=宋体]当由于某种原因，进样口压力发生增大现象，此时GC系统会控制分流控制器增加分流出口流量，以降低进样口压力，使得进样口压力恢复设定值；反之亦然。在进样较大体积的液体或者气体样品时，一般会观察到进样口压力（流量）的瞬间变化。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体]在不分流进样状态下，进样瞬间分流控制器将分流流量关闭，此时进样口总流量等于柱流量和隔垫吹扫流量之和。[/font][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体]小结[/font][/align][font=宋体] [/font][font=宋体]电子流量控制器，实际上只控制进样口的输入总流量和压力。[/font]
[align=center][font='Times New Roman'][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]流量控制原理与维护[/font] [font=Times New Roman]—— [/font][/font][font=宋体]压力控制模式与流量控制模式[/font][/align][align=center][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]概述[/font][/font][/align][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]系统的载气和辅助气体所采用的流量控制方式主要分为压力控制和流量控制模式（线速度控制模式可以认为是一种特殊的流量控制模式，线速度本质上与色谱柱流量相同），在色谱分析系统的具体应用场合中各自有其优势，下文对两种控制方式的特点予以说明。[/font][align=center][font=宋体]简介[/font][/align][align=center][font=宋体]恒压力控制模式[/font][/align][font=宋体][font=宋体]压力控制模式或称之为恒压控制模式，即在整个分析过程中保持供气压力不变，常用于进样口载气控制，如图[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]所示。[/font][/font][align=center][img=,286,187]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211091740208012_3978_1604036_3.jpg!w690x450.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]1 [/font][font=宋体]恒压控制方式的进样口结构[/font][/font][/align][font=宋体]通常情况下，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]系统使用恒压阀或者电子压力传感器用以实现恒压力控制模式，进样口系统采用开环方式进行控制，系统惯性较小。[/font][font=宋体]当色谱工作者进行液体进样时，由于样品受热发生瞬间气化，样品体积迅速增加，可能会影响进样口压力（流量）的稳定；采用气体进样（包括阀进样、热解析进样、顶空进样等进样器）时，由于进样过程中载气流路发生较短时间的阻断，也可能会影响进样口压力（流量）的稳定。可能会干扰色谱图基线，造成色谱分析重复性问题或者产生定量问题。[/font][font=宋体]进样口采用恒压模式控制时，由于进样导致的压力（流量）扰动发生之后，再次恢复原始状态所需的平衡时间较短，并且压力（流量）扰动的程度也比较弱。但是如果进样口发生轻微漏气，由于系统开环控制的原因，进样口不能自动识别轻微漏气问题。此时[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]系统的分流比将变化，色谱分析灵敏度降低，长期工作下，由于空气的渗入色谱柱可能发生损坏。[/font][font=宋体]即使采用电子流量控制器（可以自动识别程度较严重的进样口漏气），在一定的泄漏程度范围之内，也同样存在此问题。[/font][align=center][font=宋体]进样阀导致气路的瞬间阻断[/font][/align][align=center][font='Times New Roman'] [/font][/align][font=宋体][font=宋体]气体进样经常采用六通阀进行，六通阀有带有三个刻槽转子和带有气路通孔的定子组成，以平面型六通阀为例，其结构如图[/font][font=Times New Roman]2[/font][font=宋体]所示，[/font][/font][align=center][img=,195,127]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211091740300223_2270_1604036_3.jpg!w690x450.jpg[/img][font=宋体] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]2 [/font][font=宋体]六通阀结构[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]六通阀一般工作于[/font][font=Times New Roman]Load[/font][font=宋体]和[/font][font=Times New Roman]inject[/font][font=宋体]两个状态其工作位置，如图[/font][font=Times New Roman]3[/font][font=宋体]所示。在两个位置下，载气都可以畅通的流过阀系统。[/font][/font][align=center][img=,296,112]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211091740396160_8660_1604036_3.jpg!w690x260.jpg[/img][font=宋体] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]3 [/font][font=宋体]六通阀的工作状态[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]六通阀的转子旋转[/font][font=Times New Roman]60[/font][font=宋体]°，完成位置的转换（一般情况下即完成进样），但是需要注意转子旋转需要一定的时间，在转子旋转过程中的某些时间范围内，气路发生阻断现象，如图[/font][font=Times New Roman]4[/font][font=宋体]所示。例如转子旋转[/font][font=Times New Roman]30[/font][font=宋体]°时，载气在进样阀之前积累，气路压力升高，当转子旋转到[/font][font=Times New Roman]60[/font][font=宋体]°之后，较高的压力通过阀通道进入进样口，造成压力扰动。[/font][/font][align=center][img=,189,101]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211091740464564_753_1604036_3.jpg!w690x369.jpg[/img][font=宋体] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]4 [/font][font=宋体]气路阻断状态[/font][/font][/align][align=center][font=宋体]恒流量控制模式[/font][/align][font=宋体][font=宋体]通常情况下，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]系统使用恒流阀阀或者电子压力传感器用以实现恒流量控制模式，进样口系统采用闭环方式进行控制，系统惯性较大，进样口流量结构如图[/font][font=Times New Roman]5[/font][font=宋体]所示。[/font][/font][align=center][img=,417,236]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211091740530012_9952_1604036_3.jpg!w690x390.jpg[/img][font=Calibri] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Calibri]5 [/font][font=宋体]恒流方式的进样口结构图[/font][/font][/align][font=宋体]采用恒流量方式控制的进样口（填充柱进样口较为常见），流量控制惯性相对较大，流量调节速度较慢。如果进样口发生微漏问题时，某些情况下（例如采用填充柱的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]分析系统）会导致进样口压力的变化，从而影响色谱峰的保留时间，使得色谱工作者可以及时发现故障并进行处理。[/font][font=宋体][font=宋体]某些型号的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]也支持进样口的恒线速度控制方式，该方式可以认为是特殊的流量控制方式[/font][font=宋体]——本质上讲线速度和柱流量是相同的概念。但是恒线速度方式，不可以通过机械阀实现，只可以通过电子流量控制器的压力程序来实现。[/font][/font][font=宋体]线速度可以认为是色谱柱平均流速的表示方法，采用线速度控制方式更加容易使分析条件符合范德蒙特方式曲线，容易实现稳定和高效的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]分析，获得较短的分析时间和较高的理论塔板数。使用较宽温度范围程序升温的分析条件时，建议选择恒线速度方式控制进样口流量。[/font][font=宋体]安装有电子流量控制器的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]，可以通过计算和调节进样口压力程序的方法，实现进样口的恒压力、恒流量或恒线速度控制。[/font][align=center][font=宋体]阀系统控制恒压与恒流的区别[/font][/align][font=宋体][font=宋体]某些复杂的分析场合下，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]会安装有较多进样和切换阀，用来实现进样和色谱柱的选择调控。阀系统的重要特点是色谱系统阻尼的时变和瞬变[/font][font=宋体]——在色谱分析过程中，色谱系统的阻尼（一般来自色谱柱）会发生随时间的缓慢变化和切换时间点上的阻尼瞬间变化。安装有阀的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]系统，经常会观察到“不稳定”的基线，例如在某个确定的时间点上，会发生确定的基线跳跃、尖刺、负峰等信号。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]色谱系统在恒压工作模式下，系统流量在阀切换之后恢复速度较快。但是需要做阻尼匹配，如图[/font][font=Times New Roman]6[/font][font=宋体]所示。例如某系统中使用图[/font][font=Times New Roman]6[/font][font=宋体]所示的色谱柱选择阀，阀发生切换动作是，色谱柱[/font][font=Times New Roman]C[/font][font=宋体]或者阻尼[/font][font=Times New Roman]R[/font][font=宋体]将会被连接入色谱分析系统，色谱系统的阻尼将发生瞬间的变化。如果色谱柱[/font][font=Times New Roman]C[/font][font=宋体]和[/font][font=Times New Roman]R[/font][font=宋体]的阻尼差异较大，那么系统出口的流速变化也会较大，那么最终会导致基线水平的变化，最终影响色谱定量，严重情况下会导致[/font][font=Times New Roman]FID[/font][font=宋体]检测器熄灭。[/font][/font][font=宋体]阻尼匹配一般使用阻尼柱或阻尼管（细内径管路）或者针型阀，需要实验确认良好的阻尼匹配，最终获得状态良好的基线，同时系统流量恢复的时间也更短。[/font][font=宋体][font=宋体]色谱系统在恒流工作模式下，系统流量在阀切换之后恢复速度较慢，基线扰动的幅度较大，扰动的时间长度较长，但是可以省略阻尼，即图[/font][font=Times New Roman]6[/font][font=宋体]中的阻尼柱可以用空管路代替，降低色谱系统成本。[/font][/font][align=center][img=,350,175]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211091741006422_7415_1604036_3.jpg!w690x345.jpg[/img][font=宋体] [/font][/align][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]图[/font][/font][font=宋体][font=Times New Roman]6[/font][/font][font='Times New Roman'] [/font][font=宋体]阻尼匹配[/font][/align][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font=宋体]小结[/font][/align][font=宋体]简单说明色谱系统的进样口和阀系统使用恒压力和恒流量控制模式的特性。[/font]
[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]中的流动相又称作载气。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]的分离作用正是通过目标物在载气与固定相两相之间的反复分配平衡而实现的，是一个动态平衡过程。而推动这一过程的动力正是载气的不断流动。因此，气流的控制是[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]分析中需要解决的关键问题，气路控制系统也是[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]的核心技术之一。 作为检测人员，其工作是使用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]，而不是维修和制造仪器，因此很多人认为把仪器当做一个黑箱就好了，只需要把样品放进去，然后等报告一个结果出来。其实不然。把仪器当做黑箱来使用，就永远只能进行机械的重复，难以有所突破；只有了解仪器的结构与特性，才能充分发挥仪器的潜力。君不见，运动员都要学习生理学和解剖学，这样才能最充分的提升体能；狙击手要对枪械的结构与性能了如指掌才能够弹无虚发；甚至连厨师也必须对锅的材质、灶的火力了然于心，否则难以烹制出美味。因此，检验人员也是应当对仪器原理与结构有充分了解的。 目前国内关于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]的教材与专著甚多，但是对于仪器结构，特别是对于气路控制系统的讲解很少。有些只简单介绍了大致框架，有些讲解的内容较为陈旧，与当前的仪器相去甚远，甚至还有不少脱离实际、以讹传讹的东西出现在教材上，对初学者产生误导。而仪器厂商出于保护商业利益的目的，提供的资料往往对结构细节避而不谈，或者对关键技术遮遮掩掩。为了能够对气流控制的原理的方法有完整的理解、能够更好的使用和维护[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]的气路，我对相关资料进行了收集和整理，编订成4个部分的内容，供大家学习参考。 以下为第一篇。.[b]气流控制的基本原理[/b] 流体力学中对于气体的流动有相对庞杂的讨论，涉及到很多复杂的概念和公式。但是作为化学检测的相关人员，在这方面没有必要进行精确的计算，只需要进行定性的理解和半定量的估算就够了。因此这里只对最基本的概念和最简化的公式进行介绍，对于概念只做描述而不下定义，对于数量关系只做估算或者半定量分析。想要深入学习，则需要详细阅读流体力学相关书籍。.[b]1 基本概念（1）气体[/b] [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]分析中常用的纯气体有氢气、氮气、氧气、氩气等，混合气体有空气、氩-甲烷（96/4）等。这些气体在常用的工作条件下都可以近似认为是理想气体，服从理想气体状态方程：[align=center][img=,72,21]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/03/202403181702437968_4111_2204387_3.png[/img] 或 [img=,85,41]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/03/202403181702439346_3131_2204387_3.png[/img] 或 [img=,73,41]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/03/202403181702437801_1661_2204387_3.png[/img][/align]其中：p为气体压强，V为气体体积，T为气体温度，m为气体质量，ρ为气体密度，M为摩尔质量（混合气体时为平均摩尔质量），n为物质的量。[b]（2）流量[/b] 流量是指单位时间内通过某处的气体的多少。气体的多少可以用体积表示，响应的有“体积流量”（用F[sub]V[/sub]表示），也可以用质量表示，相应的是“质量流量”（用F[sub]m[/sub]表示）。虽然也可以用物质的量表示气体的多少，但是实际上很少这样用。 质量流量与体积流量可以通过理想气体状态方程来进行换算，公式如下：[align=center][img=,85,41]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/03/202403181702442299_7819_2204387_3.png[/img][/align] 虽然通常习惯使用体积流量较多，但应该注意，体积是受压强与温度影响的，不同温度、压强下的体积流量的数值是不同的。因此我们在使用体积流量时，一般必须换算成标态下（101 KPa、25℃）的体积流量F[sup]θ[/sup][sub]V[/sub]，这样的流量数据才具有可比性，否则就无法提供参考价值。换算公式如下：[align=center][img=,132,41]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/03/202403181702440815_5028_2204387_3.png[/img][/align][b]（3）压力[/b] 通常所说的压力，本质上应该是指气体压强。压力这一说法并不规范，但习惯上却广泛使用，难以改正过来。我们在使用时应对其真实含义有正确的认识。 另一个要区分的概念是“绝对压力”与“表压”。绝对压力就是指的物理定义上的气体压强。而表压则是压力测量装置显示出的压强数值。由于对于大部分压力测量装置无法测量气体压强的绝对值，只能测得对象与某参考点之间的压强差值，因此必须指定一个参考点。通常都是以大气压作为参考点，所以：[align=center]气体压强 = 表压 + 101KPa[/align]例如，某钢瓶上的压力表显示读书为5MPa，那么钢瓶中充装气体的实际压强应该为5.1MPa；又例如，某色谱仪显示柱前压为80KPa，那么实际上色谱柱前端载气的压强是181KPa。 要注意的是，作为参考点的大气压并不是常数，而会随天气、地理位置发生变化，因此在需要准确计算时不能直接算作101KPa，而是以大气压计实测为准。另外要注意的是，并不是所有的压力仪表都以大气压为参考点，也有少部分仪表的读数是以真空为参考点，所以使用时要注意区别。但是根据习惯，未指明时，表压默认都是以大气压为参考点。 在考虑流量问题时，只测量气路中某一点的压力是不够的，我们一般更加关心的是气路中某两点之间的压差（也叫做压降）。这一点实际上与电路中的电压类似，分析电路时我们更加关心的实际上是电位差，而不是电位的绝对值。对于一段管路，如果在其入口处安装一个压力表，出口处通大气，那么出口处压强是101KPa，入口处压强是表压+101KPa，所以这段管路上的压降在数值上就等于表压。但要明确的是，这只是数值上相等，压强与压降的物理意义是不同的。如果出口压强不是大气压，表压是不等于压降的，必须通过两个压力表同时测定入口和出口压强，相减之后得到管路上的压降。[b]（4）阻尼（或者叫做“气阻”）[/b] 无论什么形状的管路，气流在通过的时候都不可能完全畅通无阻，或者说任何管路对气流的流动都有一定的阻碍。这种阻碍作用的大小可以用阻尼来表示。对阻尼的理解，可以类比电阻，电流流过导体时要克服一定阻力，这种阻力称作电阻（一般用R表示）；气流流过管路也需要克服一定阻力，这种阻力我们可以较为通俗的称作“气阻”（这里用r表示）。.[b]2 压力与阻尼对流量的影响[/b] 前面对于各个基本概念进行了介绍，其实本质目的是要进一步讨论上述几个量之间的相互关系。前面为了便于理解，多次运用了与电路基本概念类比的方法。这里为了避免引入复杂的流体力学推导过程，仍然采用类比的方法，相关结论虽然并不十分严谨，但基本上是符合原理和实验事实的。需要了解准确结果和严格推导过程的，可以参阅流体力学相关教材。 在电路中，为了使电子流过电阻R，需要通过电势差U来作为推动力。在电势差U的推动作用下，流过电阻R的电流大小为I，符合欧姆定律：[align=center][img=,44,41]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/03/202403181702445236_1451_2204387_3.png[/img][/align] 类似的，在气路中，为了是气体流过阻尼为r的管路，需要压强差Δp来作为推动力。在压强差Δp的推动作用下，流过气阻r的体积流量大小为F[sub]V[/sub]，三者之间的关系与欧姆定律类似：[align=center][img=,61,41]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/03/202403181702443613_2488_2204387_3.png[/img] 或 [img=,111,41]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/03/202403181702447984_7698_2204387_3.png[/img][/align]其中p[sub]in[/sub]、p[sub]out[/sub]分别为入口气体压强和出口气体压强，k在一定条件下为常数，可通过实验测得。 上述公式并不完全准确，却可以很好的帮助我们理解影响气体流量的因素。根据上述公式可以得到如下结论：.[b]当管路阻力恒定时，维持压差恒定就可以获得恒定的流量。当管路阻力恒定时，通过改变压差可以获得任意需要的流量。当维持压差恒定时，通过改变阻力大小可以获得任意需要的流量。当管路阻力增大时，如果压差维持恒定，流量将减小；反之亦然。当管路阻力增大时，为了维持流量恒定，则必须相应的增加压差；反之亦然。如果维持流量恒定，压差增大可以反映出管路阻力的增大（如堵塞现象）；压差减小可以反映出管路阻力的减小（如泄漏现象）。如果维持压差恒定，流量的增大可以反映出管路阻力的减小（如泄漏现象）。；流量减小可以反映出管路阻力的增大（如堵塞现象）对于一个确定管路系统，如果其出口与大气直接相通，则p[sub]out[/sub]为恒定值且已知，此时根据入口压就可以确定其流量。如果其出口与大气没有直接连通，则必须分别测定其入口和出口的压强才能计算其流量。.[/b] 要注意的是，上述公式主要用于定性理解。由于气体具有显著的可压缩性和热膨胀性，准确的计算公式十分复杂，不仅要考虑压差，还要考虑压强的绝对值。而且管路的阻尼大小难以简单的定量衡量，气阻r只是为了理解方便而假想的一个物理量，因此遇到定量计算时必须要采用更加准确的公式。例如，对于内径均匀光滑的毛细管，其流量计算的准确公式为：[align=center][img=,204,48]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/03/202403181702449391_8222_2204387_3.png[/img][/align] 而对于形状不规则的管路，目前尚无有效的计算公式，只能通过实验测得经验公式。这种经验公式一般具有幂函数[i]F = Δp[/i][sup]a[/sup]（1＜a＜2），或者二次函数F = a[i]Δp[/i][sup]2[/sup] + b[i]Δp[/i]的形式。较为典型的拟合图形如下：[align=center] [table][tr][td=1,1,605] [align=center][img=,276,240]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/03/202403181702447992_9492_2204387_3.png[/img][img=,276,240]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/03/202403181702452617_9131_2204387_3.png[/img][/align] [align=center]25℃时氢气流经毛细管（内径0.1mm，长100mm）的压强-流量拟合（出口压强101KPa）[/align] [/td][/tr][/table][/align][align=center] [/align][b].3 影响阻尼的因素[/b] 前面已经讲到，阻尼（或气阻）的大小很难定量表达和计算。但要对阻尼的大小进行定性和半定量的讨论却是较为容易的，这种讨论也有助于我们更加清楚的理解气体流动时产生阻力的原因。总的来说，影响阻尼大小的因素包括管路几何形状、气体粘度、管壁粗糙程度三个方面。[b]3.1管路几何形状的影响[/b] 从生活常识中我们很容易知道，粗而短的水管阻力小、出水量大，细而长的水管阻力大、出水量小。气体流动的规律也是符合这一生活常识的。一般来讲，管路阻尼大小正比于管路的长度，而反比于其横截面积的平方。对于截面为规则圆形的管路，则可以导出，阻尼大小与半径的4次方成反比。对于截面大小不均匀的管路就难以用简单数学关系表示，此时可以把不规则的管路分成若干节，每一节近似为均匀的，总的阻尼就可以理解为所有个节阻尼的加和。阻尼的变化可以从恒定压差时流量的变化反映出来。对于截面为圆形的均匀毛细管，内径与长度对流量的影响如下图：[align=center] [table][tr][td=1,1,302] [align=center][img=,276,240]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/03/202403181702453994_2929_2204387_3.png[/img][/align] 内径0.2mm，长分别为100、200、300、400、500mm [/td][td=1,1,302] [align=center][img=,275,240]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/03/202403181702455423_8386_2204387_3.png[/img][/align] 长500mm，内径分别为0.10、0.15、0.20、0.25、0.30mm [/td][/tr][tr][td=2,1,302] [align=center]25℃时氢气流经毛细管的压强-流量拟合（入口压强151KPa，出口压强101KPa）[/align] [/td][/tr][/table][/align]. 管路横截面积对阻尼的影响，从本质上讲是气流线速度对流动阻力的影响。显然，体积流速F[sub]V[/sub]是线速度u与横截面积S[sub]截[/sub]的乘积：[align=center][img=,69,25]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/03/202403181702454104_7596_2204387_3.png[/img][/align]横截面积越小则气流的线速度越大，而流体力学中已经证明，在大多数情况下，流动阻力与线速度的平方成正比。. [b]从线速度的角度进行分析，还可以发现影响气体流动的另一个隐藏因素是温度。[/b]因为气体的体积与热力学温度T成正比，在质量流量恒定（或者是标态下的体积流量恒定）时，线速度近似正比于热力学温度，所以在温度升高时，流动的阻力会显著增加。而当推动力恒定（也就是压强恒定）时，质量流量（或标态下的体积流量）或显著减小。根据这一原理，就能更好的理解，为什么毛细管柱程序升温过程中柱压恒定而柱流量逐渐减小，或者柱流量恒定而柱压逐渐升高。这两种变化如下图所示： [table][tr][td=1,1,302] [align=center][img=,275,240]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/03/202403181702455718_9540_2204387_3.png[/img][/align] p[sub]in[/sub]=151KPa，p[sub]out[/sub]=101KPa [/td][td=1,1,302] [align=center][img=,275,240]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/03/202403181702460563_8516_2204387_3.png[/img][/align] F[sup]θ[/sup][sub]V[/sub]=2.5mL/min，p[sub]out[/sub]=101KPa [/td][/tr][tr][td=2,1,302] [align=center]毛细管柱（30m*0.32mm）程序升温过程中柱流量、柱压随温度的变化[/align] [/td][/tr][/table][b].3.2气体粘度的影响[/b] 根据线速度进行分析，压力恒定时，流量应该与热力学温度的平方成反比。但上图显示，流量随温度变化的幅度略小于这一趋势。这是因为随着温度升高，气体的粘度减小，这对气体流动是有利的，因此抵消了一部分流量降低的趋势。 粘度对气体流动的影响是显而易见的。生活常识告诉我们，菜油这类粘稠液体比清水流动要困难得多。气体流动也是类似的。除了前面提到温度影响粘度的情况外，最主要的是不同种类气体粘度不同。通常氢气粘度是最小的，氦气、氮气、氩气等粘度要大得多。不同气体流经毛细管的流量-压力曲线如下：[align=center] [table][tr][td=1,1,302] [align=center][img=,282,247]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/03/202403181702459249_6379_2204387_3.png[/img][/align] 25℃时不同气体流经毛细管（内径0.1mm，长100mm）的压强-流量拟合（出口压强101KPa） [/td][/tr][/table][/align][b].3.3管壁粗糙度的影响[/b] 气体流动的阻力除了来自气体内部的摩擦力外，还有气体与管壁之间的摩擦力。色谱仪使用的管路和阀件一般有不锈钢、黄铜、塑料、玻璃等材质，这些材料表面一般都较为光滑，气体与管壁之间的摩擦力不大。相对前面提到的各个因素来说，管壁造成的摩擦要小得多，基本上可以忽略不计，所以一般不予讨论。.[b]小结：以上用比较粗浅的语言和简化的数学模型讨论了气体流动和控制的基本原理。这些内容虽然与仪器的使用没有直接的关系，但在遇到气路故障的时候对分析解决问题却是有一定帮助的。但应切记，所述内容经过了过度的简化和近似，只能做初步的定性和半定量讨论，用于准确定量研究是不够的，也不可过度的解读和衍生。[/b]
ARC功率因数自动补偿控制仪的原理及其应用安科瑞 蔡昀羲摘 要：介绍了基于ATMEGA16的高精度低压无功功率补偿器。该控制器采用数字检测电路来获取电网电压与电流的相位差，从无功补偿的原理出发，设计控制器的软硬件。使该系统在应用中实现了对电网功率因数的及时补偿和实时监测，适用于目前企业用户进行无功功率补偿。关键词：功率因数；无功补偿；单片机 随着现代工业的发展，电网中使用的感性负载也愈来愈多，如感应式电动机、变压器等。这些设备在工作时不但要消耗有功功率，同时需要电网向其提供相应的无功功率，造成电网的功率因数偏低。在电网中并联电容器可以减少电网向感性负载提供的无功功率，从而降低输电线路因输送无功功率造成的输电损耗，改善电网的运行条件，因此功率因数补偿控制器一直有着广阔的应用市场。本文所介绍的功率因数补偿控制器符合JB/T9663－1999国家标准，主要功能有： （1） 相序自动识别 （2） 电压、电流、功率因数采样与显示 （3） 过压解除、欠流封锁，从而保护电容器及避免循环投切 （4） 采用先投入的先切除，先切除的先投入的原则，对补偿电容实行循环投切 （5） 所有的工作参数都可以通过面板按键设定，包括投入门限、切除门限、过压保护门限、欠电流封锁门限、投切延时时间一、 工作原理 采样三相电源中一线电流（如A线）与另外两线的电压（如BC线）之间的相位差，通过一定的运算，得到当前电网的实时功率因数。此功率因数与设定的投入门限和切除门限比较，在整个投切延时时间内，若在投切门限以内，则不予动作；若小于投入门限，则另投入一组电容器；若大于切除门限或发现功率因数为负时，则切除一组已投入的电容器。再经过投切延时时间，重复比较与投切，直到当前的功率因数达到投切门限以内。在投切过程中，若发现检测到的电压大于设定的过压保护门限，则按组切除所有已投入的电容；当检测到的电压超过设定的过压保护门限的10％时，则一次性切除所有已投入的电容，用以保护电容器。在投切时若发现检测到的电流小于欠电流封锁门限，则停止投切动作，避免系统出现循环投切现象。 由于在三相供电中有不同接线方法，不同的接线方法对功率因数的算法也不一样，因此我们规定ARC系列功率因数自动补偿控制仪的电流取自三相供电中的A线，电压取自BC间的线电压，同时为减少现场接线的复杂度，我们在程序中对相位进行自动判别。 在三相供电中，我们假设三相的相电压分别为Ua、Ub、Uc，A线电流为Ia 则有Ua=Usin(ωt)，Ub=Usin(ωt+120º)，Uc=Usin(ωt+240º)， 从而得到BC间的线电压为Ubc=Ub-Uc= Usin(ωt-90º) 若A线负载为纯阻性，则A线电流Ia与A线电压Ua同相，Ia超前Ubc的角度为90º； 若A线负载为感性，则A线电流Ia滞后A线电压Ua角度为φ（0º≤φ≤90º），Ia超前Ubc的角度为90º-φ； 若A线负载为容性，则A线电流Ia超前A线电压Ua角度为φ（0º≤φ≤90º），Ia超前Ubc的角度为90º+φ 在我们的ARC功率因数自动补偿控制仪中，为了计算的方便，我们电流相位的采样为电压采样的第二个周期，即若没有相位差Ia滞后Ua的角度为360º。在实际检测中，假设我们检测到Ia滞后Ubc的角度为α，根据以上的分析得知： 若180ºα270º，则电路为容性负载，COSφ=COS(270º-α) 若α＝270º，则电路为感性负载，COSφ=1 若270ºα360º，则电路为感性负载COSφ=COS(α-270º) 为方便用户接线，若用户将电压Ubc接成了Ucb，或将Ia的输入接反，根据以上的推断，我们同样可得到： 若0ºα90º，则电路为容性负载，COSφ=COS(90º-α) 若α＝90º，则电路为感性负载，COSφ=1 若90ºα180º，则电路为感性负载COSφ=COS(α-90º)http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/25/16149c0.jpg图1 电压、电流向量二、 硬件的设计 控制器的CPU采用ATMEL的ATMEGA16-8L，此单片机工作电压范围宽（2.7 - 5.5V），最高工作频率为8MHz；芯片内部具有16k字节的Flash程序程序存储器，512 字节的EEPROM，1K字节的片内SRAM；8路10 位ADC；一个可编程的串行USART，具有独立片内振荡器的可编程看门狗定时器；两个具有独立预分频器和比较器功能的8 位定时器/ 计数器 ；一个具有预分频器、比较功能和捕捉功能的16 位定时器/ 计数器。显示芯片采用南京沁恒公司生产的键盘、显示专用芯片CH451S，CH451S最大能驱动8为数码管，且不需外加驱动就能直接驱动LED数码管，大大减小了印板尺寸，单片机的采用SPI模式，只需3线（片选CS、时钟CLK、数据输入DIN），因本系统未用CH451S的键盘功能，所以CH451S的DOUT引脚不用。Ubc的电压信号经过电阻限流进入2mA/2mA的隔离变换器后分为两路，一路进入模拟绝对值处理电路送入单片机的A/D转换口ADC0，作为电压显示信号，另一路经过零比较后进入单片机中断口INT0；同样Ia的电流信号经5A/5mA的隔离变换器后分为两路，一路进入模拟绝对值处理电路送入单片机的A/D转换口ADC1，作为电流显示信号，另一路经过零比较后进入单片机定时器门控端ICP引脚。http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/25/1626rm.jpg图2 ATMEGA16外部引脚 http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/25/16215ld.jpg图3 输入信号处理三、 软件的设计 因整个系统对电压、电流采样的精度要求不高，我们直接用CPU的10位A/D对电压、电流的信号进行A/D转换，转换的结果一方面供显示的需要，另一方面作为过压与欠流的比较信号。我们将INT0设置为上升沿产生异步中断，ICP设置为上升沿触发输入捕捉。当INT0产生中断时，16位计数器开始以内部恒定的频率开始计数，直到下一中断的产生。在计数的同时，当TCP上有上升沿脉冲时，即将16位计数器已计得的数据放入到捕捉寄存器中。当一个采样周期结束时，计数器中得数据(N)即为外部交流信号的一个周期基数, 捕捉寄存器中数据（n）电流Ia滞后电压Ubc的基数，将(n/N)*360º即为角度，根据上面的原理就可判断在同一周波中时电压超前电流还是电流超前电压，同时还可得出超前或滞后的角度，将此数据进行查表即可得到功率因数。 为了避免对电容器组中的某一组进行频繁的投切，平衡每一组电容器的工作时间，延长整个系统的使用寿命。我们对电容器的投切采用先投入的优先切除，先切除的优先投入的原则，我们在单片机的RAM中开辟了一空间，用于记录每组电容器的投入与切除时间，然后进行排序，将已工作时间最长的作为优先切除对象，将切除时间最长的作为优先投入对象。 当三相交流的负载回路电流非常小时，会产生投切振荡的现象。也就是说控制系统投入一组电容器会产生过投，切除一组电容器又会产生投入不足，控制器就会产生重复的投切现象。为避免此想象的发生，我们设置了欠电流锁定，当电流值小于此数值时，系统将停止对电容器的投切动作，维持已投入的电容器工作。 在工作过程中，若采样到的电压数据大于设定的过压保护值时，控制器将逐步切除已投入的电容器，若发现超过设定的保护值的10％时，则一次性切除所有已投入的电容器，保护电容器。 以上的技术现已应用于本公司的ARC功率因数自动补偿控制仪中，经测试运行，系统工作稳定、各项指标达到了国家标准的要求，现已初步投放市场。
[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]分流不分流进样口 手工流量控制器的结构原理 [align=center]概述[/align][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]分流/不分流进样口手工流量控制原理简介，各部件介绍和控制方式的特点。[align=center]简介[/align]分流/不分流进样口是[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]的重要部件，其气流控制的稳定性、精确度会显著影响[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]分析的结果的重复性、样品的真实性。随着电子技术的发展、手工流量控制器再现性较差，调整不方便等原因，进样口配备有电子流量控制器的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]逐渐成为实验室仪器的主流配置。但是手工流量控制因其安装和维护成本低廉、性能可靠等优点，目前仍然在较多的实验室具有一定的存量。尤其是对于色谱行业的初学者，有机会使用手工流量控制类型的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]，将会有助于较快的学习和领会到[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]的基本结构和原理。[align=center]手工流量控制模式[/align]目前实验室常见的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]分流/不分流进样口的手工流量控制模式大致有两种，压力控制模式和流量控制模式。1.1压力控制模式其结构原理如图1所示，色谱仪通过恒压阀的调节，提供进样口的柱前压力（即控制柱流量）；通过分流流路和隔垫吹扫流路针型阀的调节，实现分流流量和隔垫吹扫流量的控制。[align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109191903058201_1362_1604036_3.jpg[/img][/align][align=center]图1 压力控制模式基本原理图[/align]下面以较为经典的Shimadzu的GC-2014为例予以说明，其调节阀结构如图2所示。[align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109191903059080_3480_1604036_3.jpg[/img][/align][align=center]图2 进样口压力控制模式阀结构图[/align]载气首先经由两级稳压阀的一级减压和二级减压，输送进入进样口，提供稳定的柱前压力，根据色谱柱尺寸、载气种类和操作温度，调节合适的压力。流出进样口的载气流量分成三部分，柱流量、分流流量和隔垫吹扫流量，其中分流流量和隔垫吹扫流量的具体调节都通过针型阀来实现。隔垫吹扫流路和分流流路均存在捕集阱，一般填充活性炭、硅胶之类的吸附剂，用以吸附流经气体中的高沸点杂质，用以保护针型阀和分流电磁阀，避免过多的杂质凝结在阀中造成堵塞和开关失效。在分流流路中设计有电磁阀，当进样口需要工作在不分流状态之下时，通过电磁阀的通断操作，实现分流流路的切断和恢复。1.2 压力控制模式的优点和缺点采用控制柱前压力的方法来实现色谱柱流量的控制，执行部件使用了恒压阀，恒压阀的调节速度较快。色谱进样时，由于液体样品的受热迅速膨胀或者进样阀造成的流路瞬间切断，会导致进样口压力变化。采用压力控制方案（即使用恒压阀控制），进样口的压力会快速恢复。恒压阀和针型阀各自独立工作，互相不存在干扰和反馈的问题。其缺陷是结构较为复杂，分析方法开发时，调节不太方便。例如更换不同色谱柱之后，进样口压力、分流流量和隔垫吹扫流量均需要进行调节。此外如果进样口存在一定程度泄漏时，系统并不会有明显的异常。在色谱柱安装之后，一定要仔细检查泄漏。2.1流量控制模式其结构原理如图3所示，色谱仪通过总流量控制器（恒流阀）的调节，向进样口提供正确的进样口载气流量，由分流控制器（背压阀）提供正确的柱前压，同时提供正确的分流比。[align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109191903059959_5598_1604036_3.jpg[/img][/align][align=center]图3 流量控制模式原理[/align]其阀结构如图4所示，[align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109191903060554_1498_1604036_3.jpg[/img][/align][align=center]图4 进样口流量控制模式阀结构图[/align]载气首先经由稳压阀进行减压，输送给恒流阀，向进样口提供稳定的载气流量。流出进样口的载气流量分成三部分，柱流量、分流流量和隔垫吹扫流量，其中隔垫吹扫流量的调节通过针型阀来实现。分流流量通过背压阀来调节，背压阀的工作特性是可以使阀输入的压力保持稳定不变。利用这个特点背压阀可以同时调节进样口压力。通过三通电磁阀的状态切换，实现进样口分流和不分流状态的调整，如图5所示。[align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109191903062977_9863_1604036_3.jpg[/img][/align][align=center]图5 分流和不分流状态阀结构图[/align]流量控制模式结构简单，背压阀的调节较为重要，调节速度和进样口压力扰动的恢复速度比压力模式要低。另外还有一类采用混合控制模式的手工流量控制器，将进样口入口侧的恒流阀改换成恒压阀，进样口压力控制速度得到改善。但是进行方法开发时，稳压阀和背压阀会互相影响，流量调节就会比较耗费时间。
1、质量控制图简介 质量控制图是首先由Shewhart提出,之后得到了广泛的研究与应用,取得了相当不错的经济效益与社会效益,尤其是对战后世界经济的发展做出了巨大的贡献。质量控制图初期主要用于工业生产过程的质量控制，后来，逐渐应用到分析实验用来对分析质量的控制。 2、质量控制图的原理和分类 控制图是统计质量控制的基本工具，是一种把代表当前状态的样品信息与根据过程固有变异建立的控制限进行比较的方法。 控制图分类： 计数控制图：考察样本个体属性 （例：是否合格） 计量控制图：考察样本个体量值的大小（例：样品浓度） 应用于分析测试质量控制的控制图都是计量控制图。3、控制图种类（1）单值控制图 （2）均值控制图 （3）均值-极差控制图由于后两种控制图需要更多的数据，实际操作中比较繁琐，适合计数控制图，对计量控制图不太适合。4、质量控制图的原理 质量控制图对分析质量的控制，应用的是假设检验的原理。质量控制图在制作时，需要积累一定时期内对同一量值的质控样进行分析，积累的数据反映出在一定时期内分析人员，环境以及仪器引起实验结果的变化范围，在未来的分析过程中，分析同一量值的质控样，如果分析过程受控，那么对质控样的分析结果应该落入变化范围内，反之，分析过程不受控，分析质量变劣。5、质量控制图的制作和应用制作http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191701_669575_1898299_3.png举例：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/08/201608250930_606699_1898299_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/08/201608250930_606700_1898299_3.bmphttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/08/201608250930_606702_1898299_3.png在未来的分析过程中，对质控样分析，结果在质控图中描点，依据下面的原则判断分析过程是否受控： 质量控制图制作完成后，首先对质控图的有效性进行判断。依据一下准则进行判断：• *对于单值控制图和均值控制图，落在上下辅助线内的点占数据点总数的68％左右，不能少于50％。 • *连续7点在中心线的同侧，即使没有超过控制限，判定控制图失效。 • *任何一点超出控制限，控制图失效。 利用质控图进行分析质量控制 利用质控图进行分析质量控制时，应按照要求分析指控样品，然后在质控图上描点，根据规则进行质量控制： *连续7点在中心线的同侧，即使没有超过控制限，表明分析过程有失控的趋势，分析质量变劣，查明原因采取措施消除。 *质控样品分析结果超过控制限（不包括极差图下控制限），表明分析过程失控，应查明原因，采取措施消除。
[font=宋体][color=#1E1F24]水塔自动供水控制器是一种用于控制供水系统，保持水塔水位在一定范围内的装置。其基本原理是利用水位传感器来检测水塔中的水位高度，并将检测结果与设定值进行比较，从而控制水泵的运行状态，以达到自动供水的目的。[/color][/font][font=宋体][color=#1E1F24]当水位低于设定值时，控制器会启动水泵，将水从水源输送到水塔中，直到水位达到设定值。当水位高于设定值时，控制器会关闭水泵，停止供水。同时，控制器还会控制电磁阀的开启和关闭，以控制水塔的出水量，从而保持水塔水位的稳定。[/color][/font][align=center][img=自动补水器,673,582]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/09/202309181648219012_8230_4008598_3.jpg!w673x582.jpg[/img][/align][font=宋体][color=#1E1F24]此外，[url=https://www.eptsz.com]水塔自动供水控制器[/url]还可以通过设置不同的参数来实现不同的控制功能，例如定时开关机、水位报警等功能。这些功能可以根据实际需求进行设置和调整，以达到更好的使用效果。[/color][/font]
[align=center][size=21px]分析[/size][size=21px]检测中[/size][size=21px]质量控制图的原理和应用[/size][/align][align=left][size=18px]质量控制结果可以提供方法的长期重现性和其它性能特征的重要信息。为了进行有效的性能检验，样品应与合适的质控样品（空白样品、添加回收样品、标准物质等）同时测定。[/size][size=18px]控制图是通过图形的方法，显示质量特性随时间变化的波动曲线，并分析各判断它是由于偶然原因还是由于系统性原因所造成的质量波动，从而作出准确判断。[/size][size=18px]控制图可用于监测方法性能的变化趋势，并确保测定方法系统处于统计控制状态下[/size][size=18px]，因此质量[/size][size=18px]控制图是质量评定技术的主要方法[/size][size=18px]。[/size][/align][align=left][size=18px]1、质量控制图的组成。[/size][size=18px]控制图对于说明方法的性能和方法参数的重现性是非常有用的。大量相同类型的样品需要分析其活性成分时，控制图根据方法使用时所得平均回收率和标准偏差的数值制定。使用多残留分析方法对每一类样品中的少量几个进行分析，以测定其中的多种组分时，初始控制图由代表性样品中的代表性被测物质的平均回收率（Q）和实验室特征重现性系数（[/size][size=18px]CVLtyp[/size][size=18px]）组成。[/size][/align][align=left][size=18px]2[/size][size=18px]、质量控制图的[/size][size=18px]绘制[/size][size=18px]。[/size][size=18px]由方法确认所得单个分析组分的平均回收率数据和变异系数没有显著差异时，每一个数值可认为是方法的真实回收率和精密度的估计值，通过适当的组合得到方法的特征回收率（[/size][size=18px]Qtyp[/size][size=18px]）和变异系数（[/size][size=18px]CVAtyp[/size][size=18px]），并用于建立初始控制图。警戒限和控制限分别为： Qtyp±2хCVAtypхQ[/size][size=18px]；[/size][size=18px]Qtyp±3хCVAtypхQ。[/size][/align][size=18px]3[/size][size=18px]、质量控制图的[/size][size=18px]分类[/size][size=18px]。[/size][size=18px]典型的控制图有[/size][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210011301196385_4118_3957149_3.png[/img][size=18px]和[/size][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210011301201375_610_3957149_3.png[/img][size=18px]控制图，有[/size][size=18px]R[/size][size=18px]控制[/size][size=18px]图或[/size][size=18px]S[/size][size=18px]控制图（精密度控制图）。常把[/size][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210011301207389_9267_3957149_3.png[/img][size=18px]（或[/size][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210011301207312_7000_3957149_3.png[/img][size=18px]）控制图与[/size][size=18px]R[/size][size=18px]（或[/size][size=18px]S[/size][size=18px]）控制图上下并排画在一起，如下图，控制图中有些点向上偏，甚至超出控制限，但在[/size][size=18px]R[/size][size=18px]控制图中点分布是正常的，这说明测量系统的精度没有什么变化，而是产生了某种争得系统误差。[/size][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210011301211473_2587_1729077_3.png[/img] [img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210011301210301_9761_3957149_3.png[/img][size=18px]-R控制图[/size]
[align=center][size=16px] [img=温度调制式差示扫描量热法MTDSC中实现正弦波温度控制的方法,650,411]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304241524097587_3670_3221506_3.jpg!w690x437.jpg[/img][/size][/align][size=16px][color=#990000]摘要：在调制温度式差式扫描量热仪（MTDSC）中，关键技术之一是正弦波加热温度的实现，此技术是制约目前国内无法生产MTDSC量热仪的重要障碍，这主要是因为现有的PID温控技术根本无法实现不同幅值和频率正弦波这样复杂的设定值输入。本文将针对此难题提出了相应的解决方案，即采用具有外置设定点功能的特制PID控制器来实现正弦波温度控制。[/color][/size][align=center][size=16px][color=#990000]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/size][/align][size=18px][color=#990000][b]1. 问题的提出[/b][/color][/size][size=16px] 调制温度式差式扫描量热法（MTDSC）是由差示扫描量热法（DSC）演变而来的一种热分析方法，该方法是对温度程序施加正弦波扰动，形成热流量和温度信号的非线性调制，从而可将总热流信号分解成可逆和不可逆热流成分。即在传统DSC线性变温基础上叠加一个正弦振荡温度程序，如图1所示，由此可随热容变化同时测量热流量，然后利用傅立叶变换可将热流量即时分解成可逆的热容成分（如玻璃化转变、熔化）和不可逆的动力学成分（如固化、挥发、分解）。[/size][align=center][size=16px][img=01.调制式差示扫描量热法正弦波温度变化曲线,606,395]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304241527062808_6964_3221506_3.jpg!w606x395.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=16px][color=#990000][b]图1 调制式差示扫描量热法正弦波温度变化曲线[/b][/color][/size][/align][size=16px] 与DSC（差式扫描量热仪）相比，MTDSC（温度调制式差式扫描量热仪）主要会涉及到两项完全不同的技术，一是正弦波温升变化的实现，二是测量信号的傅里叶变换分析。这两项技术作为MTDSC的核心技术，也是制约目前国内无法生产MTDSC量热仪的重要障碍。特别是在正弦波温度变化控制方面，现有的PID温度控制技术根本无法实现正弦波这样复杂的设定值输入。为此，本文将针对正弦波温度的实现提出相应的解决方案。[/size][size=18px][color=#990000][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px] 在温度自动控制方面一般常会使用PID调节器，PID温度调节器的基本原理是根据设定值与被控对象测量值之间的温度偏差，将偏差按比例、积分和微分通过计算后形成控制输出量，对被控对象的温度进行控制。这里的设定值是一种泛指，实际上包括了不随时间变化的固定设定值和随时间变化的设定曲线。对MTDSC量热仪而言，设定曲线则是正弦波和一条斜线的叠加而成的曲线，其中的斜线是需设定的平均升温速率，而正弦波则是需设定幅值和频率的正弦温度波。[/size][size=16px] 由此可见，解决MTDSC温度正弦波控制的关键是PID温度控制器的设定值可以按照所需的正弦波和线性曲线叠加后函数进行设置。为此，本文提出的解决方案具体内容如下：[/size][size=16px] （1）采用具有外置设定点功能的PID控制器，即PID控制器所接收到的外部任意波形信号都可以作为设定值。[/size][size=16px] （2）配套一个函数信号发生器，给PID控制器传输所需的正弦波和线性叠加信号。[/size][size=16px] 依据上述方案内容所确定的PID控制装置及其接线如图2所示，具体内容如下：[/size][align=center][size=16px][img=02.调制温度式差示扫描量热仪MTDSC正弦波温度控制装置及其接线图,690,216]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304241527309145_3057_3221506_3.jpg!w690x216.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=16px][color=#990000][b]图2 调制式差示扫描量热仪MTDSC正弦波温度控制装置及其接线图[/b][/color][/size][/align][size=16px] （1）具有外置设定点功能的PID控制器[/size][size=16px] 所用的具有外置设定值功能的PID控制器具有两个输入通道，主输入通道作为测量被控对象的温度传感器输入，辅助输入通道用来作为外置设定点输入。与主输入通道所能接收的信号一样，辅助输入通道的外置设定点同样可接受47种类型的输入信号，其中包括10种热电偶温度传感器、9种电阻型温度传感器、3种纯电阻、10种热敏电阻、3种模拟电流和12种模拟电压，即任何信号源只要能转换为上述47种类型型号，都可以直接接入辅助输入通道作为外置设定点源。需要注意的是，远程设定点功能只能在单点设定控制模式下有效，在程序控制模式下无此功能。[/size][size=16px] （2）函数信号发生器[/size][size=16px] 对于MTDSC而言，相应的传感器测量输出无外乎就是电压和电阻这两类信号输出。因此，为了实现MTDSC的温度以正弦波形式的周期性变化，可以采用各种相应的信号发生器输出相应幅值和频率的正弦波信号和线性信号，对这两路电压信号进行叠加后传送给辅助输入通道。[/size][size=18px][color=#990000][b]3. 控制器的接线、设置和操作[/b][/color][/size][size=16px] 为了正常使用正弦波温度控制装置，还需进行相应的接线、设置和操作。[/size][size=16px] 首先，对于图2所示的正弦波温度PID控制装置，也可以用作常规PID温度控制器。即主输入通道连接温度传感器，主控输出1通道连接温控执行机构，由此传感器、执行机构和PID调节器组成标准的闭环控制回路，由此可以通过内部设定点或设定程序进行PID温度控制。[/size][size=16px] 如果要在MTDSC热分析仪上实施正弦波温度变化的控制，则使用外置设定点功能，此时需要在辅助输入通道接入远程设定点源，即函数信号发生器。[/size][size=16px] 完成外部接线后，在运行使用外置设定值功能之前，需要对PID控制器的辅助输入通道相关参数进行设置，且需要满足以下几方面要求：[/size][size=16px] （1）辅助通道上接入的远程设定点信号类型要与主输入通道完全一致。[/size][size=16px] （2）辅助通道的显示上下限也要与主输入通道完全一致。[/size][size=16px] （3）显示辅助通道接入的外置设定点信号大小的小数点位数要与主输入通道保持一致。[/size][size=16px] 完成上述辅助输入通道参数的设置后，在开始使用外置设定点功能之前，还需要激活外置设定值功能。外置设定值功能的激活可以采用以下两种方式：[/size][size=16px] （1）内部参数激活方式：在PID控制器中，设置辅助输入通道2的功能为“远程SV”，相应数字为3。[/size][size=16px] （2）外部开关切换激活：如图2所示可连接一个外部开关进行切换来选择外置设定点功能。同时，还需在PID控制器中，设置辅助输入通道2的功能为 “禁止”，相应数字为0。然后设置外部开关量输入功能DI1为“遥控设定”，相应数字为2。通过这种外部开关量输入功能的设置，就可以采用图2中所示的开关实现外置设定点和本地设定点之间的切换，开关闭合时为外置设定点功能，开关断开时为本地设定点功能。[/size][size=16px] 需要注意的是，无论采用哪种外置设定点激活和切换方式，在输入信号类型、显示上下限范围和小数点位数这三个参数选项上，辅助输入通道始终要与主输入通道保持一致。[/size][size=18px][color=#990000][b]4. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 综上所述，本文提出的解决方案，可以彻底解决温度调制式差式扫描量热仪（MTDSC）的正弦波温度的控制问题，温控器模块化结构可很容易与MTDSC热分析仪进行集成，无需再研发和配置复杂的控制电路和软件。随机配备的计算机软件可方便的进行控制运行和调试，便于热分析研发工作的开展。[/size][size=16px] 解决方案的另一个优势是所采用的PID温控器具有很高的测控精度，其中24位AD、16位DA、双精度浮点运算和0.01%的最小输出百分比，这可以满足MTDSC高精度温度控制需求。[/size][size=16px] 另外，本解决方案中的控制器还可以进行多种拓展，除可实现被控对象周期性调制波的加载之外，还可非常便于实现第二类和第三类边界条件的精密PID控制，同时还可以实现其他物理量，如真空、压力和张力等的串级控制、分程控制和比值控制等。[/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]
摘 要：介绍了基于ATMEGA16的高精度低压无功功率补偿器。该控制器采用数字检测电路来获取电网电压与电流的相位差，从无功补偿的原理出发，设计控制器的软硬件。使该系统在应用中实现了对电网功率因数的及时补偿和实时监测，适用于目前企业用户进行无功功率补偿。Abetted:This article introduces reactive power compensator based on ATMEGA16 controlling with high precision. It measures excess phase of voltage and current by using digital circuit, Based on the reactive compensation theorem, The software and hardware of the controller is deigned.By using the system a timely compensation and real-time monitnring of the power factor in electricity network are possible, It is mainly used to compensate reactive power in present factories and mines.关键词：功率因数；无功补偿；单片机 随着现代工业的发展，电网中使用的感性负载也愈来愈多，如感应式电动机、变压器等。这些设备在工作时不但要消耗有功功率，同时需要电网向其提供相应的无功功率，造成电网的功率因数偏低。在电网中并联电容器可以减少电网向感性负载提供的无功功率，从而降低输电线路因输送无功功率造成的输电损耗，改善电网的运行条件，因此功率因数补偿控制器一直有着广阔的应用市场。本文所介绍的功率因数补偿控制器符合JB/T9663－1999国家标准，主要功能有： （1） 相序自动识别 （2） 电压、电流、功率因数采样与显示 （3） 过压解除、欠流封锁，从而保护电容器及避免循环投切 （4） 采用先投入的先切除，先切除的先投入的原则，对补偿电容实行循环投切 （5） 所有的工作参数都可以通过面板按键设定，包括投入门限、切除门限、过压保护门限、欠电流封锁门限、投切延时时间一、 工作原理 采样三相电源中一线电流（如A线）与另外两线的电压（如BC线）之间的相位差，通过一定的运算，得到当前电网的实时功率因数。此功率因数与设定的投入门限和切除门限比较，在整个投切延时时间内，若在投切门限以内，则不予动作；若小于投入门限，则另投入一组电容器；若大于切除门限或发现功率因数为负时，则切除一组已投入的电容器。再经过投切延时时间，重复比较与投切，直到当前的功率因数达到投切门限以内。在投切过程中，若发现检测到的电压大于设定的过压保护门限，则按组切除所有已投入的电容；当检测到的电压超过设定的过压保护门限的10％时，则一次性切除所有已投入的电容，用以保护电容器。在投切时若发现检测到的电流小于欠电流封锁门限，则停止投切动作，避免系统出现循环投切现象。 由于在三相供电中有不同接线方法，不同的接线方法对功率因数的算法也不一样，因此我们规定ARC系列功率因数自动补偿控制仪的电流取自三相供电中的A线，电压取自BC间的线电压，同时为减少现场接线的复杂度，我们在程序中对相位进行自动判别。 在三相供电中，我们假设三相的相电压分别为Ua、Ub、Uc，A线电流为Ia 则有Ua=Usin(ωt)，Ub=Usin(ωt+120º)，Uc=Usin(ωt+240º)， 从而得到BC间的线电压为Ubc=Ub-Uc= Usin(ωt-90º) 若A线负载为纯阻性，则A线电流Ia与A线电压Ua同相，Ia超前Ubc的角度为90º； 若A线负载为感性，则A线电流Ia滞后A线电压Ua角度为φ（0º≤φ≤90º），Ia超前Ubc的角度为90º-φ； 若A线负载为容性，则A线电流Ia超前A线电压Ua角度为φ（0º≤φ≤90º），Ia超前Ubc的角度为90º+φ 在我们的ARC功率因数自动补偿控制仪中，为了计算的方便，我们电流相位的采样为电压采样的第二个周期，即若没有相位差Ia滞后Ua的角度为360º。在实际检测中，假设我们检测到Ia滞后Ubc的角度为α，根据以上的分析得知： 若180ºα270º，则电路为容性负载，COSφ=COS(270º-α) 若α＝270º，则电路为感性负载，COSφ=1 若270ºα360º，则电路为感性负载COSφ=COS(α-270º) 为方便用户接线，若用户将电压Ubc接成了Ucb，或将Ia的输入接反，根据以上的推断，我们同样可得到： 若0ºα90º，则电路为容性负载，COSφ=COS(90º-α) 若α＝90º，则电路为感性负载，COSφ=1 若90ºα180º，则电路为感性负载COSφ=COS(α-90º)二、 硬件的设计 控制器的CPU采用ATMEL的ATMEGA16-8L，此单片机工作电压范围宽（2.7 - 5.5V），最高工作频率为8MHz；芯片内部具有16k字节的Flash程序程序存储器，512 字节的EEPROM，1K字节的片内SRAM；8路10 位ADC；一个可编程的串行USART，具有独立片内振荡器的可编程看门狗定时器；两个具有独立预分频器和比较器功能的8 位定时器/ 计数器 ；一个具有预分频器、比较功能和捕捉功能的16 位定时器/ 计数器。显示芯片采用南京沁恒公司生产的键盘、显示专用芯片CH451S，CH451S最大能驱动8为数码管，且不需外加驱动就能直接驱动LED数码管，大大减小了印板尺寸，单片机的采用SPI模式，只需3线（片选CS、时钟CLK、数据输入DIN），因本系统未用CH451S的键盘功能，所以CH451S的DOUT引脚不用。Ubc的电压信号经过电阻限流进入2mA/2mA的隔离变换器后分为两路，一路进入模拟绝对值处理电路送入单片机的A/D转换口ADC0，作为电压显示信号，另一路经过零比较后进入单片机中断口INT0；同样Ia的电流信号经5A/5mA的隔离变换器后分为两路，一路进入模拟绝对值处理电路送入单片机的A/D转换口ADC1，作为电流显示信号，另一路经过零比较后进入单片机定时器门控端ICP引脚。三、 软件的设计 因整个系统对电压、电流采样的精度要求不高，我们直接用CPU的10位A/D对电压、电流的信号进行A/D转换，转换的结果一方面供显示的需要，另一方面作为过压与欠流的比较信号。我们将INT0设置为上升沿产生异步中断，ICP设置为上升沿触发输入捕捉。当INT0产生中断时，16位计数器开始以内部恒定的频率开始计数，直到下一中断的产生。在计数的同时，当TCP上有上升沿脉冲时，即将16位计数器已计得的数据放入到捕捉寄存器中。当一个采样周期结束时，计数器中得数据(N)即为外部交流信号的一个周期基数, 捕捉寄存器中数据（n）电流Ia滞后电压Ubc的基数，将(n/N)*360º即为角度，根据上面的原理就可判断在同一周波中时电压超前电流还是电流超前电压，同时还可得出超前或滞后的角度，将此数据进行查表即可得到功率因数。 为了避免对电容器组中的某一组进行频繁的投切，平衡每一组电容器的工作时间，延长整个系统的使用寿命。我们对电容器的投切采用先投入的优先切除，先切除的优先投入的原则，我们在单片机的RAM中开辟了一空间，用于记录每组电容器的投入与切除时间，然后进行排序，将已工作时间最长的作为优先切除对象，将切除时间最长的作为优先投入对象。 当三相交流的负载回路电流非常小时，会产生投切振荡的现象。也就是说控制系统投入一组电容器会产生过投，切除一组电容器又会产生投入不足，控制器就会产生重复的投切现象。为避免此想象的发生，我们设置了欠电流锁定，当电流值小于此数值时，系统将停止对电容器的投切动作，维持已投入的电容器工作。 在工作过程中，若采样到的电压数据大于设定的过压保护值时，控制器将逐步切除已投入的电容器，若发现超过设定的保护值的10％时，则一次性切除所有已投入的电容器，保护电容器。 以上的技术现已应用于本公司的ARC功率因数自动补偿控制仪中，经测试运行，系统工作稳定、各项指标达到了国家标准的要求，现已初步投放市场。
[align=center][font='Times New Roman'][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]流量控制原理与维护[/font] [font=Times New Roman]—— [/font][/font][font=宋体]压力传感器[/font][/align][align=center][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]概述[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]压力传感器是电子流量控制器（[/font][font=Times New Roman]EPC[/font][font=宋体]、[/font][font=Times New Roman]AFC[/font][font=宋体]或[/font][font=Times New Roman]EFC[/font][font=宋体]）的重要组成元件，目前常见[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]配备的压力传感器主要为压阻式传感器，其灵敏度高、分辨率高、体积小、工作频带宽、响应速度快。[/font][/font][align=center][font=宋体]简介[/font][/align][font=宋体][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]维修人员在检查或维修电子流量式[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]过程中，当拆解或者检查电子流量控制器时[/font][font=宋体]——不论是进样口流量控制器或者检测器流量控制器，都可以观察到如图[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]所示的元器件，尺度大约[/font][font=Times New Roman]10mm*10mm[/font][font=宋体]左右，此即为压力传感器，用来测定气体压力和协助控制气体流量。[/font][/font][align=center][img=,189,150]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211231551479727_3572_1604036_3.jpg!w531x423.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]1 [/font][font=宋体]压力传感器外观[/font][/font][/align][font=宋体]目前常见[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]配备的压力传感器主要为压阻式传感器，其灵敏度高、分辨率高、体积小、工作频带宽、响应速度快。压阻传感器的工作原理基于压阻效应，压力敏感元件是使用集成电路工艺在半导体材料的基片上制成的扩散电阻，当受到流体压力作用于敏感元件时，扩散电阻的阻值发生对应的变化。[/font][font=宋体][font=宋体]对于某个确定的导电材料，其电阻值的变化率可以由公式[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]决定：[/font][/font][font=宋体] [/font][img=,240,76]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211231551556750_971_1604036_3.jpg!w600x191.jpg[/img][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]公式[/font] [font=Calibri]1[/font][/font][font=宋体][font=宋体]公式中[/font][font=Times New Roman]R [/font][font=宋体]为电阻值、ρ为电阻率、[/font][font=Times New Roman]l[/font][font=宋体]为导电材料长度、[/font][font=Times New Roman]s[/font][font=宋体]为导电材料截面积。[/font][/font][font=宋体]对于金属电阻（常见于工业测量中使用的金属应变片），上式中的[/font][font=宋体]Δ[/font][font=宋体][font=宋体]ρ[/font][font=Times New Roman]/[/font][font=宋体]ρ项数值较小，即电阻率变化较小，而尺度的变化率（[/font][/font][font=宋体]Δ[/font][font=宋体]l/l和[/font][font=宋体]Δ[/font][font=宋体]s/s[/font][font=宋体]）较大，所以金属电阻阻值的变化主要由其尺寸变化率引起。而对于半导体电阻，受力时其尺寸变化率较小，而电阻率变化率（[/font][font=宋体]Δ[/font][font=宋体][font=宋体]ρ[/font][font=Times New Roman]/[/font][font=宋体]ρ）较大，这就是压阻式传感器的基本工作原理。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]当压力作用于半导体硅晶片时，硅晶体晶格发生变形，是载流子产生不同能谷之间的散射，载流子的迁移率发生变化，从而使硅晶片的电阻率发生变化。对于半导体电阻，其压阻系数较大，压阻传感器的灵敏度是金属应变片灵敏度的[/font][font=Times New Roman]50-100[/font][font=宋体]倍。[/font][/font][align=center][font=宋体]压阻式传感器的结构[/font][/align][align=center][font=宋体] [/font][/align][font=宋体]压阻传感器的压力敏感元件是采用集成电路工艺在半导体基片（硅晶片）上制成的扩散电阻，扩散电阻依附于弹性元件才能工作。单晶硅材料纯度高、功耗低、滞后和蠕变小、机械稳定性好，传感器的制造工艺和硅集成电路工艺有很好的兼容性，所以扩散硅压阻传感器作为检测元件的压力测试仪表在工业测量领域得到广泛应用。[/font][align=center][img=,221,213]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211231552062434_3094_1604036_3.jpg!w332x320.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]2 [/font][font=宋体]压阻传感器的结构[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]2[/font][font=宋体]为压阻式传感器的机构示意图，在硅膜片上用离子注入和激光修正方法形成[/font][font=Times New Roman]4[/font][font=宋体]个阻值相等的扩散电阻，并连接成惠斯登电桥形式，如图[/font][font=Times New Roman]3[/font][font=宋体]所示。[/font][/font][align=center][img=,215,194]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211231552138775_83_1604036_3.jpg!w690x624.jpg[/img][font=宋体] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]3 [/font][font=宋体]惠斯登电桥[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]使用[/font][font=Times New Roman]MEMS[/font][font=宋体]技术在硅膜片上形成一个压力室，一测与大[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]连（或真空），一侧与取压口相连，此结构即为硅杯。当待测压力作用于膜片上，膜片发生部分拉伸和部分压缩，电桥失去平衡，产生输出电压，电压的大小反应了膜片受到的压力情况。该电路一般采用恒电流工作方式，可以抑制环境温度的变化对传感器带来的影响。[/font][/font][align=center][font=宋体]压阻传感器的使用注意事项[/font][/align][font=宋体][font=宋体]压阻传感器具有灵敏度高、分辨率高、体积小、工作频带宽、测量电路以及传感器一体化等优点。压阻传感器可以测量[/font][font=Times New Roman]0.01kPa[/font][font=宋体]左右的微小压力变化，频率响应高，可以测量数十[/font][font=Times New Roman]kHz[/font][font=宋体]的脉动压力，其有效面积可以做的很小，可以做到[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]平方毫米左右。对于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]得到高精度高灵敏的气体流量和压力控制非常有益。[/font][/font][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]工作者使用电子流量方式的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]时，需要注意避免气源压力过高或者过于剧烈的变化，造成传感器损坏；注意控制气源质量加强维护，避免水、油污或者细小的固体颗粒物进入色谱仪流量控制器内，造成传感器损坏。在使用电解水方式的气体发生器时，尤其需要注意仪器的维护，发生器故障或者维护不足导致气源中含有大量水，对于压力传感器而言是致命的。电子式的压力传感器，随着不断的使用，还存在零点漂移问题，造成压力显示不正确或者出现压力显示为负值等异常现象，需要色谱工作者进行零点校正。[/font][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体]小结[/font][/align][font=宋体]压阻式传感器的原理和使用注意事项。[/font]
电阻应变测量原理，是以电阻应变片作为传感元件，将其牢固地粘贴在构件的测点上，构件受力后由于测点发生应变，应变片也随之变形而使应变片的电阻发生变化，再由专用仪器测得应变片的电阻变化大小，并转换为测点的应变值。 根据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电微型压力传感器阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发热致使本身的温度过高，不同的环境中使用，使应变片的阻值变化太大，输出零点漂移明显，调零电路过于复杂。而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。
在上一节的内容中，我们介绍了[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]使用的电子流量控制装置的组成和简单原理。对于仪器的气路控制系统而言，使用机械阀进行流量/压力控制的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]器，其使用的控制阀的类型主要是稳流阀、稳压阀、背压阀和针型阀等；对于电子流量控制装置而言，并没有与上述几种机械阀一一对应的结构，可以近似的说是利用同一套部件组成的装置采用不同的控制方式/算法而分别实现各种机械阀的功能。我们将电子流量控制装置分别实现各种机械阀的功能的过程称之为电子流量控制装置的不同的控制模式。本节中将介绍电子流量控制装置常见的控制模式。本篇为《从气源到检测器》专题的第23篇，为《电子流量控制与[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]》系列的第2篇。1 概述电子流量控制装置一般包括气路部件、比例阀、压力传感器/流量传感器和辅助部件以及控制电路。以单气路通道的结构为例，见下图：[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/7b/91/97b91fc3c4cba5c6c10c77f71cfa877e.png[/img]2 电子流量控制装置常见的控制模式电子流量控制装置常见的控制模式主要包括三种，即流量模式、压力模式和背压模式，可以简单地对应稳流阀、稳压阀和背压阀。2.1 流量模式流量模式可以简单地认为是采用 流量传感器-控制电路-比例阀 来进行流量调节和控制的模式。通过比较仪器流量设定值和流量传感器的测定值来调节比例阀开度的大小，从而使实际流量达到设定值。[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/58/ad/c58ad91f72c9b9274cba998de8ed6d95.png[/img]流量模式的控制类似于稳流阀（请注意是类似但不等同），可以保证出口的流量在出口之后阻力发生变化情况下保持稳定。填充柱进样口的载气控制一般使用流量控制模式；另外，一些厂家检测器的氢气、空气和尾吹气也是用流量控制模式，简单的示意图如下（没有安装压力传感器）：[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/56/ff/956ffb3ec7784d65bf857e77728c56a4.png[/img]当然，流量模式并不只是恒定流量模式；也可以实现程序流量模式，见下图：[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/2a/66/92a66118e06b902e02e9b1b54718f1d8.png[/img]通过仪器设置，可以设定仪器的初始流量，最终流量和变化速率等。2.2 压力模式压力模式可以简单地认为是采用 压力传感器-控制电路-比例阀 来进行压力调节和控制的模式。通过比较仪器压力设定值和压力传感器的测定值来调节比例阀开度的大小，从而使实际压力达到设定值。[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/2a/8d/02a8d7b2816440648820a2f35fb572d5.png[/img]压力模式的控制类似于稳压阀（请注意是类似但不等同），可以保证出口的压力在出口之后阻力发生变化情况下保持稳定。[color=#ff4c00]需要特别说明的是[/color]，使用压力控制模式，如果要保证出口处压力控制稳定，出口之后应当安装有气阻或者起到气阻作用的色谱柱等以形成压降填充柱进样口的载气控制也可以使用压力控制模式；另外，一些厂家检测器的氢气、空气和尾吹气也是用压力控制模式，简单的示意图如下（没有安装流量传感器，请注意图中气阻的位置和作用）：[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/ac/74/cac743d48184d1389f5d0d850ea93fd9.png[/img]同样，压力模式并不只是恒定压力模式；也可以实现程序压力模式，见下图：[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/d4/60/bd460ab2ae094167ec51a6e9900b1f4f.png[/img]通过仪器设置，可以设定仪器的初始压力，最终压力和变化速率等。2.3 背压模式背压模式和压力模式类似，可以简单地认为是采用 压力传感器-控制电路-比例阀 来进行压力调节和控制的模式。通过比较仪器压力设定值和压力传感器的测定值来调节比例阀开度的大小，从而使实际压力达到设定值。区别在于背压模式比例阀在压力传感器之后，压力模式比例阀在压力传感器之前。[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/d3/7f/6d37f6454b1185a463e42057d8e04ed7.png[/img]背压模式的控制类似于背压阀（请注意是类似但不等同），可以保证比例阀前的压力在入口压力发生变化情况下保持稳定。背压模式可以用于毛细柱进样口柱前压的调节、阀进样时样品源的稳压控制等。可以参考下图的应用：[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/7a/33/37a336a54df9a1c56eb8ce2a3f9ab4fd.png[/img]上图所示，描述了六通阀在进样时候使用电子流量装置的背压模式，保证样品源压力波动时，气体采样阀可以在稳定压力下进样，从而提高了样品量的重现性。以上是本节的全部内容，对于电子流量控制装置常见的三种控制模式——流量模式、压力模式和背压模式而言，多数情况下只使用其中的一种模式，如填充柱进样口的流量和压力控制，检测器的燃气（氢气）、助燃气（空气）和尾吹气（氮气）的流量和控制。对于毛细柱进样口的流量和压力控制则较为复杂一些，是多种模式结合在一起。我们将在后续的文章中进行介绍，敬请关注
[align=center][font='Times New Roman'][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]流量控制原理与维护[/font] [font=Times New Roman]—— [/font][/font][font=宋体]背压阀与电子背压控制[/font][/align][align=center][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]概述[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]背压阀一般情况下安装于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]分流[/font][font=Times New Roman]/[/font][font=宋体]不分流进样口或者进样阀的输出端，为进样口或者进样阀的定量环提供合适的工作压力。背压阀调节迟滞现象较弱，调节速度快。[/font][/font][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font=宋体]背压阀简介[/font][/align][font=宋体][font=宋体]背压阀可以在一定输出端流量变化范围内保持阀输入端的压力恒定，其经常安装于某些[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的分流不分流进样口或者进样阀的输出端，以保证进样口或进样阀的定量环工作于合适的压力之下，其常见的安装位置如图[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]所示。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的分流[/font][font=Times New Roman]/[/font][font=宋体]不分流进样口中，背压阀一般安装于进样口的分流出口端，通过旋转阀控制旋钮调节进样口压力。[/font][/font][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]使用气体进样阀进样时，如果进样阀定量环压力与进样口压力差异较大，进样之后可能会在色谱图上产生明显的进样干扰信号，进样口压力和流量控制也比较容易发生震荡的现象，从而造成基线的扰动。在进样阀定量环的输出端安装背压阀，调节定量环压力与进样口压力相同，可以改善阀进样产生的基线扰动。此外，通过背压阀的工作，可以保证每次进样时定量环压力的一致性，从而改善定量重复性。[/font][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]在使用高压液体进样阀时，例如分析丁烯丙烯类样品，需要保持系统定量环的压力，不至于产生样品减压造成部分或者全部气化，最终影响定量重复性和准确性。[/font][img=,553,408]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210241301270100_9686_1604036_3.jpg!w690x508.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]1 [/font][font=宋体]背压阀的安装位置[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]背压阀原理基于压力平衡，其结构如图[/font][font=Times New Roman]2[/font][font=宋体]所示，由调节膜、旋钮、弹簧组成。弹簧和旋钮施加的压力[/font][font=Times New Roman]F[/font][font=宋体]与阀腔体内压力[/font][font=Times New Roman]P1[/font][font=宋体]达到平衡，即：[/font][/font][align=center][font=宋体][font=Times New Roman]F = P1*A[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]式中[/font][font=Times New Roman]A[/font][font=宋体]为调节膜表面积。[/font][/font][align=center][img=,137,224]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210241301346664_1685_1604036_3.jpg!w388x636.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]图[/font][/font][font=宋体][font=Times New Roman]2[/font][/font][font='Times New Roman'] [/font][font=宋体]背压阀的[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]结构图[/font][/font][/align][align=center][font=宋体]背压阀稳定输入压力的工作原理[/font][/align][font=宋体][font=宋体]阀开启时，当输入端压力[/font][font=Times New Roman]P1[/font][font=宋体]与弹簧压力相同时，调节膜位置上升，阀进入开启状态，气体由输出端流出。如果输出端由于某种原因发生阻尼变化，造成腔体压力[/font][font=Times New Roman]P1[/font][font=宋体]上升，此时调节膜位置上升，阀输出流量增大，从而降低腔体压力，使其恢复原状，从而保证输入压力不变；当输出端由于某种原因发生阻尼变化造成腔体压力[/font][font=Times New Roman]P1[/font][font=宋体]下降，此时调节膜位置下降，阀输出流量降低，从而提高腔体压力，使其恢复原状，从而保证输入压力不变。[/font][/font][align=center][font=宋体]背压阀的特点和使用注意事项[/font][/align][font=宋体]背压阀内部反馈回路较短，阀响应速度快，系统迟滞现象较弱，调节比较方便。这一点在进样口的压力控制方面较为理想，由样品气化或者阀切换带来的压力扰动，可以迅速得到恢复。[/font][font=宋体]背压阀不论连接于进样口的分流出口，还是连接于六通阀的定量环输出端口，含有大量样品的气体将通过阀释放，那么阀的维护比较重要，一般情况下需要在阀的入口端之前安装净化器，避免由于样品冷凝造成阀内部污染或者造成阀损坏。[/font][align=center][font=宋体]电子背压控制[/font][/align][font=宋体][font=宋体]电子式[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的分流[/font][font=Times New Roman]/[/font][font=宋体]不分流进样口，一般采用压力传感器和比例电磁阀组成的负反馈系统实现进样口的压力控制。进样口压力传感器一般安装于隔垫吹扫出口以减轻污染，比例电磁阀一般安装于分流出口，通过调节阀开度的方法，调节分流出口的气体流出流量从而控制进样口压力，如图[/font][font=Times New Roman]3[/font][font=宋体]所示：[/font][/font][align=center][img=,462,280]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210241301491986_2628_1604036_3.jpg!w690x417.jpg[/img][font=Calibri] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Calibri]3 [/font][font=宋体]电子式分流不分流进样口结构[/font][/font][/align][font=宋体]分流不分流进样口在工作时，不断比较实际压力与设定压力之前的差值，如果发生较大负偏差（即实际压力低于设定压力），[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]控制系统主动降低分流出口的比例电磁阀开度，分流出口的流量降低，从而使进样口压力升高恢复设定值，反之亦然。[/font][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font=宋体]小结[/font][/align][font=宋体]简单介绍背压阀的基本用途、原理、结构和使用注意事项。[/font]
近年来，伴随着我国工业产品开发的需要，国外也大量地引进了测试系统，这对我国工业产品的发展起到了很大的推动作用。但是它本身的复杂性大大延长了测试周期，影响了产品的开发。有些操作人员对其工作原理还不清楚，造成了设备出现故障的现象，今天针对[url=http://www.linpin.com/][b]高低温湿热试验箱[/b][/url]进行举例。[align=center][img=,690,690]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/06/202206061616205598_2631_1037_3.jpg!w690x690.jpg[/img][/align] 高低温湿热试验箱在做控制试验时，如果出现加湿系统不工作的状况，实际的湿度会达到99.99%，或者实际湿度与设置的目标湿度相差很大，实际湿度数值较低。这样需要检查湿球传感器的水槽中是否有水分，当水位控制器补给水位不正常时，或是由于湿球纱布使用时间长等原因导致纱布变硬、干燥现象。只有清洗或更换纱布才可以排出现象。 当设备在进行试验运行过程中突然发生故障时，其操作控制仪表上会出现相应的故障提示，并有声音报警提示。操作者可在使用设备故障排除一栏中迅速检查出属于哪一类故障，可请专业人员迅速排除故障，若是自身无法找出故障原因，也需要专业的维修人员来做。保证实验能正常进行。其他环境测试设备在使用时还会出现其他现象，那需要具体现象进行具体分析和排除。 没有什么事情是一帆风顺的，在使用高低温湿热试验箱过程中会出现很多问题，我们应该随机应变，在操作使用前充分阅读使用说明，避免因为自身原因造成设备的损坏，有任何问题可以咨询厂家后再进行操作。
[align=center][font='Times New Roman'][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]流量控制原理与维护[/font] [font=Times New Roman]—— [/font][font=宋体]压力测量元件[/font][/font][/align][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]压力表和电子压力传感器[/font][/font][/align][align=center][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]概述[/font][/font][/align][font='Times New Roman'][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]系统中的载气或者辅助气体控制器，一般需要装备有精确、可靠的压力测量元件，用以正确的显示流路压力。此外压力测量元件也是流量控制器[/font][font=Times New Roman]——[/font][font=宋体]尤其是电子流量控制器[/font][font=Times New Roman]——[/font][font=宋体]的重要组成部分，压力测量元件与比例电磁阀接受色谱系统的控制并协同工作，实现流路气体流量（或压力）的精确控制。[/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]一般情况下，机械式[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]使用机械式压力表，电子式[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]使用压力传感器作为压力测量元件。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的外围气源、和某些外接设备中也会有压力测量元件，实时显示和辅助实现准确的压力（或流量）控制。[/font][/font][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]一[/font] [font=宋体]机械[/font][/font][font=宋体]流量[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]式[/font][/font][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]色谱仪的压力测量元件[/font][font=Times New Roman]——[/font][font=宋体]压力表[/font][/font][/align][font='Times New Roman'][font=宋体]压力表是一种以弹簧管为测量元件的指针式测量仪表[/font][/font][font=宋体]，[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]因其结构坚固、生产成本较低、性能可靠等特点，在机械式[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的载气流量控制和检测器流量控制器中较为常见。[/font][/font][font=宋体]压力表的工作原理为：[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]当[/font][/font][font=宋体]待测[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]气体压力发生变化时，表内的敏感元件（波登管、膜盒、波纹管）将会发生弹性形变，再由表内机芯的转换机构将压力形变传导至指针，引起指针转动来显示压力。压力表的结构如图[/font]1[font=宋体]所示。[/font][/font][align=center][img=,268,190]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209151709527102_9907_1604036_3.jpg!w616x435.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]图[/font]1 [font=宋体]压力表结构图[/font][/font][/align][font='Times New Roman'][font=宋体]压力表中的弹簧管（也称为波登管）的自由端是封闭，通过机械传动装置驱动压力表指针。其内部压力发生变化时，弹簧管发生形变，自由端产生位移，其位移量与被测压力的大小成正比。通过机械传动装置驱动指针偏转，在度盘上指示出压力值，如图[/font]2[font=宋体]所示。[/font][/font][img=,513,176]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209151709596556_7465_1604036_3.jpg!w690x236.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]图[/font]2 [font=宋体]不同压力下压力表状态图示[/font][/font][/align][font='Times New Roman'][font=宋体]如果表壳内通有大气，压力表测出的压力为相对压力，如果将表壳密封并抽真空，压力表测出的压力就是绝对压力。一般情况下，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的压力表均指示相对压力数值。[/font][/font][font=宋体]压力表一般用于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的载气控制器、检测器气体控制器和气源减压阀上，需要注意其响应速度一般极低，不适合测定极速变化的气体压力。[/font][font=宋体]使用时需要注意气源清洁、气源的压力范围符合要求、尽量避免较为剧烈的压力冲击，以避免弹性元件发生故障造成压力显示数值不正确，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]关机或者长时间不使用时，需要将气源的压力表泄压以保护弹性元件。[/font][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font=宋体][font=宋体]二、电子流量式[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的压力测量元件[/font][font=宋体]——压力传感器[/font][/font][/align][font=宋体]机械流量式[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]，流量控制系统较为复杂，较为笨重，使用较多的气流控制阀和压力表，调节效率较低，并且重现性较差。电子流量式的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]，体积小，调控方法简易，重现性良好，目前在各个行业的实验室中逐渐得到较为广泛的应用。[/font][font=宋体][font=宋体]电子流量控制器主要由比例电磁阀、流量传感器和压力传感器以及对应的控制系统组成，如图[/font][font=Times New Roman]3[/font][font=宋体]所示（以压力传感器为例）：[/font][/font][align=center][img=,338,72]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209151710067697_8338_1604036_3.jpg!w690x146.jpg[/img][font=Calibri] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Calibri]3 [/font][font=宋体]电子流量控制器组成结构图[/font][/font][/align][font=宋体]某些固体（常见的材质是单晶硅片）收到力的作用后，其电阻值（或电阻率）会发生相应变化，这种现象称为压阻效应。压阻式传感器是利用固体的压阻效应制成的一种测定装置。[/font][font=宋体][font=宋体]现代的压力传感器采用集成电路工艺制成，测量电路和半导体硅片扩散电阻可以集成到零点几毫米大小的尺寸，能够感知[/font][font=Times New Roman]0.01kPa[/font][font=宋体]左右的压力变化，可以显著减小电子流量控制器的尺寸。压阻式传感器体积小、灵敏度较高，分辨率高，响应速度快，广泛的应用于航空、航天、化工、生物医学等多个领域。[/font][/font][font=宋体]需要注意压力传感器测定的气体，不能含有水、固体颗粒等杂质，避免剧烈的压力变化，长时间使用后，可能会产生一定的偏差，需要注意进行压力校准。[/font][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]小结[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]简单叙述机械流量和电子流量控制方式[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]使用的压力测量元件[/font][font=宋体]——压力表和压力传感器的基本原理和使用注意事项。[/font][/font]
美国BROOKFIELD使用手册DV-III+可编程控制式流变仪[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=24668]美国BROOKFIELD使用手册[/url]
[align=center][font='Times New Roman'][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]流量控制原理与维护[/font][/font][font=宋体] [font=宋体]—— 电子流量控制器中的流量传感器 —— 差压式流量计[/font][/font][/align][align=center][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]概述[/font][/font][/align][font='Times New Roman'][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的[/font][/font][font=宋体]电子[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]流量控制[/font][/font][font=宋体]单元的[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]流量测量[/font][/font][font=宋体]原理[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]和[/font][/font][font=宋体]常见流量传感器[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]的原理[/font][/font][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font=宋体]差压式流量计（节流式流量计）[/font][/align][font='Times New Roman'][font=宋体] 采用电子流量控制方式[/font][/font][font=宋体]的[/font][font='Times New Roman'][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]，[/font][/font][font=宋体]进样口、检测器或者其他辅助部件单元中，均安装有[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]电子流量控制[/font][/font][font=宋体]单元[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]，[/font][/font][font=宋体]可以给进样口、色谱柱、检测器以及特殊部件提供准确和稳定的气体流量。[/font][font=宋体] 气体流量的大小可以由流量控制单元内置的流量计予以测定，流量计的具体形式较多，其中[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]比较常见的为差压式流量计。[/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体] 差压式流量计是工业生产中[/font][/font][font=宋体]用以测定[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]气体、液体和蒸汽流量的[/font][/font][font=宋体]较为常见[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]的[/font][/font][font=宋体]一类[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]流量计[/font][/font][font=宋体]，包括节流式流量计、均速管流量计、弯管流量计等。其中使用最多的是节流装置和差压计组成的节流式流量计[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]。[/font][/font][font=宋体] 节流式流量计具有结构简单、工作可靠、成本低、易标准化的优点，在工业生产中应用较为广泛。其[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]基本原理如图[/font]1[font=宋体]所示，管路中如果存在截面积小于管路的[/font][/font][font=宋体]节流装置[/font][font='Times New Roman']R[font=宋体]，[/font][/font][font=宋体]当[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]流体通过[/font][/font][font=宋体]该节流装置[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]时，在[/font][/font][font=宋体]节流装置[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]的前后[/font][/font][font=宋体]两端[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]将产生一定的压力差。[/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体] 在一定的流体参数条件之下（[/font][/font][font=宋体]节流装置的[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]尺寸、压力测量位置、[/font][/font][font=宋体]节流装置[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]前后的管路状况），[/font][/font][font=宋体]节流装置[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]前后的压力差[/font][/font][font='Times New Roman']Δ[/font][font='Times New Roman']p[/font][font=宋体]与流体[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]流量[/font]F[/font][sub][font='Times New Roman']v[/font][/sub][font='Times New Roman'][font=宋体]之间有[/font][/font][font=宋体]确[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]定的函数关系。因此可以通过测量[/font][/font][font=宋体]节流装置[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]前后的差压来确定流体的流量。[/font][/font][align=center][img=,298,176]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209010911348571_4335_1604036_3.jpg!w684x403.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]1 [/font][font=宋体]差压式流量计结构示意图[/font][/font][/align][font='Times New Roman'][font=宋体] 对于可压缩流体（[/font][/font][font=宋体]例如[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]气体），体积流量[/font]F[/font][sub][font='Times New Roman']v[/font][/sub][font='Times New Roman'][font=宋体]与[/font][/font][font=宋体]节流装置两端[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]压力差[/font][/font][font=宋体]的[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]流量关系式为：[/font][/font][align=center][img=,170,52]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209010913553235_7720_1604036_3.jpg!w559x133.jpg[/img][font=宋体] [font=宋体]（[/font][font=Times New Roman]1-1[/font][font=宋体]）[/font][/font][/align][font=宋体] [font=宋体]公式[/font][font=Times New Roman]1-1[/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]中[/font][/font][font=宋体]：[/font][font=宋体] [/font][font='Times New Roman']Α[/font][font=宋体] [/font][font='Times New Roman'] [/font][font=宋体]—— [/font][font='Times New Roman'][font=宋体]流体的流量系数[/font][/font][font='Times New Roman'] [/font][font=宋体] [/font][font='Times New Roman']ε[/font][font='Times New Roman'] [/font][font=宋体] [font=宋体]—— [/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]可膨胀性系数[/font][/font][font='Times New Roman'] [/font][font=宋体] [/font][font='Times New Roman']A[/font][sub][font='Times New Roman']0[/font][/sub][font='Times New Roman'] [/font][font=宋体] [font=宋体]—— [/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]管路截面积[/font][/font][font='Times New Roman'] ρ [/font][font=宋体] [font=宋体]—— [/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]流体密度[/font][/font][font='Times New Roman'] Δ[/font][font='Times New Roman']p[/font][font=宋体] [font=宋体]—— 节流装置两端的压力差[/font][/font][font=宋体][font=Times New Roman] F[/font][/font][sub][font=宋体][font=Times New Roman]v [/font][/font][/sub][font=宋体]—— 流体的体积流量[/font][font=宋体] 该公式中流量系数、可膨胀系数与流体的粘度、可压缩性、温度均有关。[/font][font=宋体] 差压式流量计适用于性质和状态均匀的牛顿流体的流量测量，一般不适用于流体脉动较大的场合。[/font][font='Times New Roman'] [/font][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font=宋体]差压式流量传感器[/font][/align][font=宋体][font=宋体] 随着微电子[/font][font=宋体]——微机械系统的发展，差压式流量计目前可以被制作成体积较小的单个电子元件——流量传感器，可以安装于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的进样口流量控制单元或者系统辅助流量控制单元中，其结构原理如图[/font][font=Times New Roman]2[/font][font=宋体]所示。[/font][/font][font=宋体] 流量传感器内置有微气体阻尼器，代替经典差压式流量计的节流装置，阻尼器的两端集成两个微压力传感器，测定阻尼器两端的压力差。[/font][font=宋体] [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]系统根据实际工作过程中使用的气体种类（不同的气体粘度和可压缩系数）、环境温度等参数，对阻尼器压力差进行计算和修正，获得正确的气体流量。[/font][align=center][img=,389,98]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209010911232086_5053_1604036_3.jpg!w690x204.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]2 [/font][font=宋体]流量传感器原理示意图[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]流量传感器一般安装在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的进样口电子流量控制单元或辅助流量控制单元内部，与微电磁阀等部件构成负反馈控制系统，在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]系统的指令协调下多个部件联合工作，用以提供流量准确、重现性良好的气体，如图[/font][font=Times New Roman]3[/font][font=宋体]所示。[/font][/font][align=center][img=,526,177]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209010911470920_3574_1604036_3.jpg!w690x232.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]3 [/font][font=宋体]流量传感器在流量控制单元中的位置[/font][/font][/align][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体]差压式流量计的特点和使用注意事项[/font][/align][font=宋体][font=宋体] 与传统的机械阀方式调节流量控制器相比较，电子流量控制器有更高的精密度和重现性，在保留时间要求较高的分析应用场合下（例如复杂样品的[/font][font=Times New Roman]PONA[/font][font=宋体]分析，多阀多柱的复杂[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]分析系统等），有更好的应用表现。[/font][/font][font=宋体][font=宋体] 差压式流量计组成元件较少，结构比较简单，长期运行的可靠性较高，装配差压式电子流量计的电子流量控制器的故障率较低。通过良好的电气[/font][font=Times New Roman]-[/font][font=宋体]气流控制设计，差压式流量计可以获得较好的惯性，压力[/font][font=Times New Roman]-[/font][font=宋体]流量调节速度较快。差压式流量计的流量测量范围较大，适用色谱分析方法的范围较广。[/font][/font][font=宋体] 使用带有电子流量传感器的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]，需要注意以下几个方面的问题：[/font][font=宋体][font=Times New Roman] 1 [/font][font=宋体]气体类型的配置信息必须准确[/font][/font][font=宋体][font=宋体] 由公式[/font][font=Times New Roman]1-1[/font][font=宋体]可知，气体流量与节流装置（阻尼器）两端的压力差与气体种类、环境温度等参数有关，使用不同种类的气体，流量——压力差的特性不同。[/font][/font][font=宋体][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的硬件[/font][font=Times New Roman]/[/font][font=宋体]软件配置需要正确指定正确的气体类型，否则最终测定的气体流量数值不正确。[/font][/font][font=宋体][font=Times New Roman] 2 [/font][font=宋体]流量——压力需要进行校准[/font][/font][font=宋体][font=宋体] 色谱系统在长时间运行之后，有可能存在电子元件电气性能变化，从而造成流量传感器测定的阻尼两端的压力值的偏差，进而导致流量值测定发生错误，在必要的情况下需要运行压力[/font][font=宋体]——流量的校准。[/font][/font][font=宋体][font=Times New Roman] 3 [/font][font=宋体]气源的要求[/font][/font][font=宋体][font=宋体] 流量传感器要求气源洁净，操作时尽可能去除气体中的水分、[/font] [font=宋体]油污等有机物杂质和固体颗粒物，以避免损坏压力传感器和堵塞阻尼，造成流量测量产生一定误差。[/font][/font][font=宋体]避免气源或管路气流压力、流量的瞬间剧烈变化，可能对流量计造成较大的压力和流量冲击。[/font][font=宋体]气源压力不可超出色谱系统允许输入压力，避免损坏流量计中的压力传感器。[/font][font='Times New Roman'] [/font][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]小结[/font][/font][/align][font=宋体]本文简单介绍压差式流量测量的原理，和压差式流量传感器的原理和使用注意事项。[/font][font='Times New Roman'] [/font]
覆盖全系统的交叉索引，增强了过程控制的智能性，可帮助改进与生产相关的决策。PlantStruxure PES具有以下性能特点：统一数据库PlantStruxure PES 为工厂的设计、运营和维护提供了单个统一的软件环境，使您的自动化系统更简便易用。您可以通过一个统一的管理界面配置过程自动化应用和网络拓扑(控制器、远程输入/输出、操作员工作站和现场设备)。通过采用PlantStruxure PES控制设施过程，您可以访问智能设备和电表中的能耗数据，并根据已完成的生产目标来审核这些数据，从而智能的实现高能效运营。PlantStruxure PES可以自动创建所有的变量、通信、警报和趋势……这项工作非常繁重复杂，以前我们都是手动配置完成，非常耗时耗力，而现在它帮助我们在操作员界面开发方面节省了大量时间。内置能效管理系统通过将能源和过程控制数据整合到一个系统中，PlantStruxurePES实现了过程控制中管理型节能增效的自动化。您可以通过彼此对照的方式查看数据，并在能源消耗过快的地点减少能源浪费PlantStruxure PES中的集成式能源管理库可将来自整个工厂中所有用电设备的数据汇总，通过提供能源使用的全局视图，使您对能耗状况一目了然。并且，根据自定义的负载优先等级，系统在能源成本超出KPI时执行减载。同时，还可利用专门的仪表盘，操作员可以将能源作为一种过程的对象对其进行跟踪。施耐德电气法国执行团队为我们在法国的一个玻璃熔炉工厂选择了PlantStruxurePES ，目的是将能源管理功能嵌入工厂的控制架构中。工厂控制架构改造的开支全部由玻璃熔炉所节省的能源成本支付。对象库PlantStruxure PES提供专门面向特定应用(设备、过程设备)和行业(矿、水泥、食品饮料、水)的预定义、可扩展对象库，减少项目开发的时间、成本和风险。PlantStruxure PES内置了一个标准的对象库，其中包含所有主流的过程对象，如阀门、电机、泵等。您可以在过程中直接使用这些对象，或根据特定要求配置这些对象。PlantStruxure PES还集成了标准的行业过程库，可满足具体行业的需求，包括水泥、食品饮料和水等。这些库是基于我们广泛的过程经验开发而成，可以帮助在多个地点运营的公司保持统一性和一致性。此外，由于我们考虑到了标准的过程要求，因此使开发时间大大缩短。通过对应用中的所有对象实例化，我们生成了90%的项目内容，因此显著缩短了工程设计时间。支持及服务我们遍布全球的支持中心提供全套支持及服务，确保在工厂生命周期的各个阶段都能为PlantStruxure PES提供可靠的支持。我们提供行业领先的创新支持计划，其中的主要服务将为您带来极大获益。这一计划包括一个内容丰富的知识库和经由一个专用的支持门户提供的综合数字化服务。该门户提供在线案例管理以及由我们的支持专家、解决方案架构师和开发团队协作开发的内容，如白皮书和设计指南等。对于技术支持人员可以迅速解决问题，我感到非常满意。通过电话咨询，技术支持立刻给予我正确的解决方案，并告诉我查找所需信息的支持网页，更难得的是，还将这些信息和我需要的其他可下载资料的信息发给我。总之，我对在CSR上获得的这次支持服务非常满意。标准以太网PlantStruxure PES基于标准以太网和EtherNet/IP，将PLC/SCADA 架构的灵活性和开发性优势扩展到了DCS领域。这意味着系统在支持可定制应用的同时，还继续保有其标准化方法和强大的集成功能。水处理和能源管理是施耐德电气的战略性业务领域。西班牙进行的一个脱盐厂项目为我们提供了一次展示自身实力的绝佳机会，借此项目，我们完美展示施耐德电气的一体化分布式控制系统如何控制所有的能源管理子系统。PlantStruxure PES的标准以太网面向所有的核心过程，集成了仪表检测、电机管理和电力管理功能，这最终促使客户选择PlantStruxure PES。施耐德电气开发构建了一种高效的控制系统，并设计了一个使用通用机柜(即服务器机架、通信柜、控制器和输入/输出柜)和全以太网网络架构的解决方案，从而控制并节省了此项目必需的投资开支。对象模型作为新一代的分布式控制系统，PlantStruxurePES提供了一个独特的对象模型，用户可以选择性地使用其结构中的各个组件，更加具有灵活性。而且用户可以只下载必要的组件，因此可以有效优化源程序代码。该模型还支持对象整个生命周期内的变更传播，为未来的扩展和定制预留了充足的空间，此外，还允许同时运行同一对象的不同版本，并支持更改的可追踪性。PlantStruxure PES提供面向对象的数据库，这意味着您可以在开发了一个过程对象之后，根据需要多次重复使用此对象。这样不仅可以节约系统开发的时间和成本，还能确保在整个项目的各个阶段运用和在其他应用的推广。由于以上原因，PlantStruxure PES 为巴西一个覆盖50个城市的大型水资源项目提供了完美的解决方案。PlantStruxure PES最吸引人的地方是在完成对象实例化之后如何在区块之间创建链接;它大大简化了我的日常工作。全面开放性PlantStruxure PES的开放性不只针对于一种标准。您能够以全新方式，开发一个真正开放的过程自动化系统，这其中不仅包括操作人员电脑，还包括对象模型和对象库、控制网络，甚至系统设计与集成的理念。PlantStruxure PES提供所需的一切，使DCS系统达到全新层次的开放性——譬如，您可根据需求调整对象模型，针对过程调节对象库，向第三方系统开放的控制网络，向任何IT 厂商开放的控制室等等。还有很重要的一点是，功能先进、即插即用、向第三方设备和应用开放的平台，借助它，施耐德电气及其联盟合作伙伴能够全方位满足客户需要。在我们的第一个项目部署完成后，我们不禁要由衷地赞叹PlantStruxurePES。有了它，使我们感到一切皆有可能。无论如何，我们都能够部署符合项目规范灵活变通的方案。可扩展硬件平台PlantStruxure PES支持各类不同的控制器，满足您的过程需要。这些控制器平台采用模块化、可扩展和冗余设计，能够在线增删硬件。它们支持多种输入/输出模块，以及专用通信模块和现场总线模块，提供电机控制，并
我在使用液相时发现，泵在工作时有恒压和恒流两种工作模式，一般的性况下均选择恒流模式；为此，请教坛子里的高手，两种工作模式的控制原理和应用范畴是什么？（注：由于偶是新手，积分不多，暂时就不实施积分奖励了，请高手见谅吧！以后偶发财了再补偿老师们吧）
在气相色谱分析中，六通阀的使用非常的普遍，常见的对六通阀的控制方式有手动切换，电动切换和气动切换。电动切换主要是使用电机转动来带动阀的转动从而实现六通阀的切换；气动切换则是使用气体的压力变换来实现六通阀的切换。之前使用的一台用于做非甲烷总烃的仪器使用的是气动控制六通阀自动进样，但是由于用于气动控制的两位五通阀坏掉了，重新购买需要一定的时间，又急于做实验，刚好手头有一个平面四通阀，于是便暂时借用，用以维持实验。 为了便于说明仪器改装的具体内容，即使用平面四通控制气动六通阀——首先对六通阀、六通阀的气动控制做一个简单的说明。1 六通阀的工作原理 首先说明一下六通阀的工作原理，以平面六通为例： 下图是一个简单的平面六通的两种状态：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191701_668400_1856270_3.png 图示1 状态1和状态2的区别在哪里呢？平面六通的结构我们可以将其分为两部分：定子和转子。拆开来看，结构如下：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016071818472272_01_1856270_3.png 图示2 定子上的六个孔与六通阀的六个气路接口是一一对应的，即一个孔对应一个气路；转子上则刻了三个槽，将转子放在定子上，定子上相邻的两个孔则通过一个槽连接相通。如果像以上所说切换六通阀，槽连接的两个孔发生变化，则六通阀的连接进行以下变换（图示3）http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016071818390515_01_1856270_3.png 图示3 六通阀的气路切换2 气动切换六通阀原理 了解到了六通阀的原理，接下来介绍气动切换六通阀的简单原理——气动切换六通阀，简单的说，就是使用气体压力代替人手动工作来切换六通阀。 如下图5所示，当气缸1或者气缸2分别进气或者出气时候，带动气缸中心的轴有一个运动距离，这个轴运动所带来的力可以使转子发生在平面的转动（如图4），从而带动六通阀的进行切换。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016071819391517_01_1856270_3.png 图示4 销子沉入转子的豁口后，轴的转动可以带动转子的转动http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016071819181235_01_1856270_3.png 图示5 六通阀气动气缸原理简图 在使用六通阀启动控制时候，一般都是采用自动控制的，即仪器设置程序到一定的时间来自动切换气体，这个时候就需要使用到两位五通阀，工作原理见下图6http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016071819212584_01_1856270_3.png 图示6 两位五通阀控制六通阀的气动切换 即气源接在两位五通阀的1位置，作为进气端；在初始状态下1、4连通，2、3排气或者1、2连通，4、5排气，从而带动传动轴的运动使六通阀切换。3 使用平面四通阀代替两位五通阀进行气动控制 两位五通阀坏掉之后，由于手头暂时没有新的两位五通，要继续进行实验，就需要寻找替代品，这个替代品就需要满足两个要求：（1）可以手动或者自动切换；（2）一端进气的同时，另外一端需要排气，而平面四通阀刚好可以满足以上要求，工作原理如下图7所示：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016071819450736_01_1856270_3.png 图示7 平面四通进行气动切换的原理图 平面四通的原理就是相邻的两个相通，这种情况下如图所示，当两个孔相连进气时候，另外两个孔相连正好可以排气——唯一的不方便就是需要手动切换四通阀。平面四通的实物图如下图8：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/07/201607181955_600988_1856270_3.png 图示8 平面四通实例 总结：从实际使用上来看，使用平面四通和使用两位五通阀所需要的气路是一样的，两者的共同点就是：在一端进气的同时，可以保证另外一端的出气。唯一的不同大概就是使用两位五通是自动控制的，使用平面四通则需要手动计时切换。
[align=center][font='Times New Roman'][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]流量控制原理与维护[/font] [font=Times New Roman]—— [/font][/font][font=宋体]手工流量控制系统和电子流量控制系统[/font][/align][align=center][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]概述[/font][/font][/align][font=宋体]稳定可靠、精确度良好的气体流量（压力）控制对于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]分析结果的准确性和可靠性而言至关重要。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]工作时需要稳定可靠、精确度良好的气体流量（压力）控制，包括载气、检测器气体和其他辅助气体流量控制，以获得良好的保留时间和峰面积的重现性。[/font][font=宋体]目前实验室常见的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]流量系统，分为手工流量控制和电子流量控制两种形式，在实际使用场合下各有其优劣。电子流量控制因其高精度、高重复性、易用性、可编程等特性，在现代的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]气体控制系统中的使用日益广泛。[/font][align=center][font=宋体]手工流量（压力）控制系统优势和缺点[/font][/align][font=宋体]手工流量控制系统一般由恒压阀、恒流阀、针型阀、背压阀、压力表、流量计和阻尼器等部件组成。需要通过色谱工作者手工操作，调节各种阀针旋钮，读取压力表数值和使用流量计辅助工作，以实现系统气体流量的控制。[/font][font=宋体]手工流量控制系统的优势：制造成本较低，工作可靠性较好，对[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]实验室环境要求不高、维护和维修成本较低、系统抗污染能力较强，可以在无电源状态下工作。[/font][font=宋体]手工流量控制系统使用的各种阀，机械结构较为坚固，色谱工作者只需要保证气源清洁干净，阀本身不容易损坏。装备有手工流量控制系统的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]流量部分的常见故障往往与气源不良有关，例如气源中含有水、固体颗粒物或油污等。[/font][font=宋体]实验室空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量较差、灰尘严重或者存在一定腐蚀性气体时，对于手工流量控制系统的影响不大。[/font][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]分流出口连接的针型阀或者背压阀，可能有样品流过内部，如果维护不足，可能会造成污染。采用手工流量控制方式的仪器，针型阀或背压阀的清洗维护方法较为简单，如果需要更换，维修成本也比较低。[/font][font=宋体][font=宋体]某些意外情况下例如实验室意外断电时，装备有手工流量控制系统的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]载气并不会停止工作，可以保护色谱柱和检测器，例如[/font][font=Times New Roman]ECD[/font][font=宋体]、[/font][font=Times New Roman]TCD[/font][font=宋体]、强极性色谱柱。但是需要注意[/font][font=Times New Roman]FID[/font][font=宋体]、[/font][font=Times New Roman]FPD[/font][font=宋体]火焰的问题，如果意外断电情况下，检测器容易发生积水问题，会造成检测器内部发生锈蚀或者损坏喷嘴等后果。[/font][/font][font=宋体]手工流量控制系统的缺陷：[/font][font=宋体][font=宋体]一、[/font] [font=宋体]重现性差，调控精度低[/font][/font][font=宋体] [font=宋体]手工流量控制系统使用的机械部件控制精度较低，并且由于螺杆调节存在间隙、机械磨损、弹性元件疲劳等问题，该系统难以获得良好的重复性，面临复杂样品或复杂分析系统，手工流量控制系统往往难以应对。机械阀调节联合压力表指示的调控方式也难以实现较高的调节精度。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]例如精密多阀多柱分析系统、反吹系统、中心切割分析系统、[/font][font=Times New Roman]PONA[/font][font=宋体]分析等，这些系统要求保留时间的重复性较高，往往要求[/font][font=Times New Roman]0.01min[/font][font=宋体]范围的偏差，这些情况下手工流量控制器难以达到要求。[/font][/font][font=宋体][font=Times New Roman]1.1 [/font][font=宋体]螺纹间隙造成调节问题。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]机械阀一般采用螺杆的方式实现阀调节，但是由于螺纹存在间隙将会造成调节问题，如图[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]所示，螺杆顺时针旋转和逆时针旋转到相同角度时，螺杆在左右方向上移动距离存在一定程度的偏差。[/font][/font][font=宋体]色谱工作者旋转阀旋钮时需要注意操作手法，尽量减弱此现象造成的调节偏差。以带有刻度盘的稳流阀为例，建议规定阀旋钮的操作方向，例如逆时针。如果当前刻度低于设定值，可以直接逆时针旋转至设定刻度；如果当前刻度高于设定值，需要顺时针旋转至旋钮刻度低于设定值，然后再逆时针旋转旋钮。[/font][align=center][img=,424,165]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211161434357590_9342_1604036_3.jpg!w690x269.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]1 [/font][font=宋体]螺杆转动存在间隙问题[/font][/font][/align][font=宋体][font=Times New Roman]1.2 [/font][font=宋体]机械部件磨损[/font][/font][font=宋体]阀部件由于机械运动，总是不可避免的存在磨损问题，造成调节偏差。[/font][font=宋体][font=Times New Roman]1.3 [/font][font=宋体]弹性元件的机械变形或疲劳[/font][/font][font=宋体]压力表和机械阀中存在弹簧管或弹性膜之类的弹性元件，长期受压使用后会发生机械变形，造成弹性变化，最终造成偏差。[/font][align=center][img=,268,190]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211161434421573_5012_1604036_3.jpg!w615x435.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][font=宋体]一般情况下，仪器停机之后，需要将机械阀调节至关机状态，有些气路中安装有泄压阀以保护压力表和调节阀。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]配套的气源钢瓶，分析结束关闭[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]系统之后，建议将所有压力表泄压为零，并关闭减压阀。[/font][font=宋体]二、 [/font][font=宋体]调节不方便、调节速度慢。[/font][font=宋体]流量或压力的修改，靠色谱工作者手工操作完成，最终的精度和稳定性与操作习惯相关。如果某台[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]需要开展多个分析项目，需要修改不同分析条件时，流量的调节比较费时费力。[/font][font=宋体]机械阀旋钮的调节位置一般不能与输出压力或流量直接相关，某些机械阀设计有刻度盘，但是不能彻底解决问题，调节螺杆注意手法。[/font][font=宋体]恒流阀的调节惯性较大，调节速度较慢。[/font][font=宋体]三、体积笨重[/font][font=宋体]各种阀一般不能单独工作，稳压阀和背压阀一般需要压力表协助工作，稳流阀、针型阀一般需要流量计辅助工作，才可以保证调节的准确性。调节和显示部件较多，手工流量控制系统体积较大，系统较笨重。[/font][font=宋体]三、 [/font][font=宋体]无法编程工作[/font][font=宋体]手工流量控制系统难以实现程序升压（程序升流）或程序降压（程序降流）功能。[/font][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体]电子流量控制系统的优势的缺陷[/font][/align][font=宋体][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]电子流量控制系统一般由比例电磁阀，电子压力传感器、电子流量传感器，控制线路和阻尼器等部件组成，基于传感器和计算机技术，在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]中央处理器（[/font][font=Times New Roman]CPU[/font][font=宋体]）的程序控制下协同工作，实现高精度的流量（压力）控制，现代[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]装备有高精度电子流量控制器是总体发展趋势。[/font][/font][font=宋体]电子流量控制系统的优势：可以编程控制，调节方便快速，精度和重现性好。[/font][font=宋体][font=Times New Roman]1 [/font][font=宋体]重现性好[/font][/font][font=宋体][font=宋体]随着现代电子技术和计算机技术的发展，采用电子流量控制器的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]可以达到较高的保留时间和峰面积重复性性能，高端的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]保留时间重复性指标一般[/font][font=Times New Roman]RSD[/font][font=宋体]小于[/font][font=Times New Roman]0.01%[/font][font=宋体]，峰面积相对标准偏差一般小于[/font][font=Times New Roman]1%[/font][font=宋体]，并且可以长期稳定运行。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]系统重新开关机，无需校准和调节也可以达到开关机之前的稳定状态。[/font][/font][font=宋体][font=Times New Roman]2 [/font][font=宋体]调节精度高[/font][/font][font=宋体][font=宋体]以进样口为例，现代的高端[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]可以实现[/font][font=Times New Roman]0.01kPa[/font][font=宋体]的压力或[/font][font=Times New Roman]0.01ml/min[/font][font=宋体]的流量控制精度。[/font][/font][font=宋体][font=Times New Roman]3 [/font][font=宋体]调节方便、速度快[/font][/font][font=宋体]色谱工作者可以简单的在色谱数据工作站输入目标流量和压力，电子流量控制器可以在数秒的时间范围内完成调节。[/font][font=宋体][font=Times New Roman]4 [/font][font=宋体]体积小，重量轻[/font][/font][font=宋体][font=宋体]电子流量控制器（[/font][font=Times New Roman]EPC[/font][font=宋体]、[/font][font=Times New Roman]AFC[/font][font=宋体]或者[/font][font=Times New Roman]EFC[/font][font=宋体]）是现代机械、电子计算机技术的结晶，所有的流量控制部件可以集成在在几十[/font][font=Times New Roman]cm[/font][font=宋体]见方，重量不超过[/font][font=Times New Roman]1kg[/font][font=宋体]的模块中。[/font][/font][font=宋体][font=Times New Roman]5 [/font][font=宋体]可以编程[/font][/font][font=宋体]安装有电子流量控制器的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]，可以方便的实现程序升压（程序升流）、程序降压（程序降流）或者定时开关等复杂气流控制功能。[/font][font=宋体]电子流量控制器的缺陷：制造成本高，实验室环境要求高，维护和维修成本高，必须在有电源的状态下工作，需要经常校准。[/font][font=宋体]装备有电子流量控制器的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]对气源要求较高。一旦发生气源不良问题，例如气源含水、固体颗粒物或油污，会造成电子流量控制器输出流量发生错误，甚至造成流量控制器损坏。实验室湿度较大，存在较多灰尘、有机蒸汽或者腐蚀性气体都可能会对电子流量控制器造成不良影响。[/font][font=宋体]安装于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]分流出口的电子流量控制器对[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]的维护有更高的要求，如果样品沸点较高并且浓度较大，分流出口捕集阱需要加强维护，否则可能造成电子流量控制器的污染或者损坏。该类型的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]总体维护和维修的成本较高。[/font][font=宋体]由于电子元器件的特性，某些压力或流量传感器会发生电气性能变化，造成输出流量或压力的不正确，需要经常进行校准。[/font][align=center][font=宋体]小结[/font][/align][font=宋体]综述手工流量控制系统和电子流量控制系统的优势和缺陷。[/font]
作为一个检测实验室，无论是企业内部实验室还是第三方检测，质量控制都是重中之重。企业实验室作为ISO9001质量管理体系中过程的监控和测量，产品的监控和测量的重要部分，其质量控制的好坏对于整个质量体系以及最终产品的质量都有相当大的影响。而根据ISO17025建立的第三方检测实验室本身销售的便是检测服务，质量得不到保证的实验室其检测结果准确性，公信力都会受到质疑， 实验室便无法生存。因此，每一个实验室都应该做好质量控制。 质量控制的方法很多，检测实验室常用一下的方法：1.平行样 对于任何一次测试，误差都是很难避免的，而误差有随机误差和系统误差之分。系统误差一般是测试系统本身存在问题而导致的，是可以消除的，而随机误差无法避免，最好的方法是通过多次平行测试取结果平均值的方法来消除随机误差。但是对于商业化的实验室而言，同一样品多次测试必然带来更大的测试成本，消耗更多的测试时间，但是如果仅以一个样品的测试结果来出数又是十分不严谨的行为，因此一般是做2个平行样，因为两个样品同时进入相近的随机误差是小概率事件，可以忽略，因此一般两个样品平行基本上可以使用平均值作为样品的测试结果，而如果不平行，可能是某一个样品引入了随机误差，重新测试两个平行样品时可以消除这种随机误差，得到准确结果的。2.测试低浓度标准溶液 GC-MS的校准检定中有一项是灵敏度检测，一般是用测试八氟萘的信噪比来判断仪器的灵敏度。但是在日常的测试中，我们测试的项目并不是八氟萘，因此在日常测试中用八氟萘来衡量仪器的灵敏度显然不合适，比较合理的方法是测试低浓度标准溶液，例如我们日常测试项目是多溴二苯醚，仪器检出限是0.1μg/ml，就可以每天测一个0.1μg/ml的标准溶液，通过这个标准溶液的谱图来判断仪器是否可以达到检测灵敏度要求。3.内标和替代加标 内标和替代加标其实重本质上来说没有太大的区别，这两种物质同时同目标物性质相近的物质，都是监控及修正测试结果的，要说两者的不同，根据IEC62321:2008所述，替代加标物是用来监控样品的萃取效率，不起到修正的作用。在萃取之前加入到样品中，内标是用来修正进样误差，在测试前加入。这种区分的方法在于同时将两者都加入到测试中。如果仅加入替代加标物而不加入内标物，那么这时影响替代加标物回收的除了萃取效率还有进样误差，这是也可以把替代加标物的结果对测试结果进行修正，那么替代加标物此时就应该是内标物，而修正的不仅仅是进样的误差，还有萃取效率引入的误差。而单纯在进样前加入内标对于萃取的效率有无法监控。4.实验室控制样品 2中提到的方法实际上是对于仪器的一个控制方法，但是对于整个测试过程并不能起到很好的监控作用。3中所提及的方法虽然可以监控萃取效率和修正进样误差，但是无论在制样时把样品粉碎到何种程度，外加物质和基材中的目标物的萃取机理实际上上不同的，因此这种监控有效性上会大打折扣，比较有效的方法是选择一个合适的实验室控制样品，每天在测试样品时同时测试一个实验室控制样品，并把测试结果收集加以分析，绘制成SPC图，通过SPC来判断当天的测试是否受控，以确定测试数据是否准确。5.加标回收 定期对于测试项目做加标回收测试，也可以对于整个测试体系起到一定的控制目的。6.人员比对 对于测试结果影响最大的是测试人员的因素，除了通过培训等方法提高人员素质之外，定期的进行人员比对测试，也可以有效提高测试质量。7.方法比对 对于很对测试项目，使用的测试标准，方法往往不只一个，例如邻苯二甲酸酯的测试方法就有EN14372，ASTMD3421等，PBDE的有IEC62321 GB/T21276 等。很多标准所使用的溶剂、萃取方法、萃取时间等等都不同，通过比对不同的方法，可以了解各方法的优劣，更好的提升实验室测试质量。8.仪器比对 对于一些第三方检测实验室，同一项目可能由多台仪器测试，因此需要定期进行仪器比对，确保测试质量的准确。 上面提到了8项常用的实验室质量控制方法，其目的都是为了实验室提升质量水平，得到更为准确的测试结果。这些归根到底只是方法，是工具，如何用好这些工具还是要看使用它们的人。
1、应变片压力传感器原理与应用 力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。 在了解压阻式力传感器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D转换和CPU）显示或执行机构。金属电阻应变片的内部结构 如图1所示，是电阻应变片的结构示意图，它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发热致使本身的温度过高，不同的环境中使用，使应变片的阻值变化太大，输出零点漂移明显，调零电路过于复杂。而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。 电阻应变片的工作原理 金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示：式中：ρ——金属导体的电阻率（Ω·cm2/m） S——导体的截面积（cm2） L——导体的长度（m） 我们以金属丝应变电阻为例，当金属丝受外力作用时，其长度和截面积都会发生变化，从上式中可很容易看出，其电阻值即会发生改变，假如金属丝受外力作用而伸长时，其长度增加，而截面积减少，电阻值便会增大。当金属丝受外力作用而压缩时，长度减小而截面增加，电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化（通常是测量电阻两端的电压），即可获得应变金属丝的应变情
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