郭稳涛，何怡刚

（1.湖南机电职业技术学院电气工程系，湖南 长沙 410151；2.湖南大学电气与信息工程学院，湖南 长沙 410082）

热导检测器（Thermal Conductivity Detector，TCD）是一种常见的气相色谱法分析仪器，它具有结构简单、性能稳定、响应速度快、线性范围宽、对无机气体和各种有机物都能做出响应等优点，同时又是非破坏性检测器，故广泛应用于化学工业和电厂的气体分析.［1］

热导检测器是利用被测气体组分或者浓度与载气的热导系数不同而做出响应的浓度型检测器，当通过热导池孔道的气体组分或者浓度发生变化时，孔道中的热敏元件向热导池壁传导的热量发生变化，从而引起热敏元件电阻值的变化.通过电桥将这种电阻值变化转化成电信号，便可以反映出气体组分或者浓度的变化.［2］本文首先分析热导池温度稳定性对热导检测器灵敏度的影响，然后设计了一种基于模糊PID控制器的热导池温度控制系统，实验结果表明，该系统有效地提高了热导池温度控制系统的响应速度和稳态精度，避免了因热导池温度的不稳定而造成的热导检测器灵敏度下降.

1 热导池温度波动对灵敏度的影响

TCD的响应是热平衡的结果，它的定量精度和稳定性主要取决于温度波动的大小.［3］当通过热导池的载气、电桥电流及池温达到恒定时，电桥电流在热敏元件上产生的热量与散失的热量相等，具体可描述为

其中：I为热敏元件上流过的电流；R为热敏元件的电阻值；J为焦耳当量；G为几何因子，是热导池孔道和热敏元件几何形状的函数；……