刘大军，胡舜迪，张 荣，闻路红

(宁波大学 高等技术研究院，浙江 宁波 315211)



快速气相色谱热解吸温控系统的设计

刘大军，胡舜迪，张 荣，闻路红

(宁波大学 高等技术研究院，浙江 宁波 315211)

快速气相色谱仪在热解吸时的升温时间越短，对色谱相邻谱峰的重叠影响越小。由于富集管低热容的特点，过快的升温速率使得温度难以控制，常规的控制方法存在不稳定的情况，影响仪器的可重复性。为了实现对集管温度快速、准确的控制，开发了热解吸温控系统。电路上，设计了高精度的温度采集电路；算法上，采用分段PID算法控制加热，分段区间根据传感器延迟时间及温度变化速率来确定，并采用不完全微分来削弱系统中出现的噪声干扰。实验结果表明，该算法加快了系统的响应速度，缩短了调节时间，超调在2℃以内，控温精度达到±0.15℃。

快速气相色谱；热解吸；温控；分段PID

0 引言

快速气相色谱仪是一种对混合样品气体的组分进行快速分离分析的仪器，在环境分析、药物和临床分析、食品分析等方面应用广泛[1-2]。然而，当样品气体中组分的性质或结构相似时，往往会使得色谱峰分离不够，出现重叠的现象，导致色谱峰的面积难以计算、组分含量测定不准[3]。为提高分离度，目前主要通过降低载气流速、降低程序升温速率、增加色谱柱长度等措施来改善，但这些措施同时也会降低仪器的分析速度[4]。

根据色谱理论[5]可知，热解吸时升温速率越快，目标温度越高，解吸速度就越快，进入色谱柱的初始样品谱带越窄。……