热导式气体分析仪电阻丝支撑法

热导式气体分析仪电阻丝支撑法

热导式气体分析仪电阻丝支撑法是确保其气体浓度测量稳定性的关键结构设计。该法将铂电阻丝精密固定在陶瓷支架上，通过恒定电流加热，利用不同气体导热系数差异引起电阻丝温度变化（进而电阻值变化）来测量组分浓度。为确保测量准确性，必须定期对分析仪进行系统仪器检测：使用已知导热系数的标准气体（如高纯氩气、氮气）对仪器的零点、量程及响应线性度进行仪器检测，以修正电阻丝老化、污染引起的漂移。因此，优化热导式气体分析仪电阻丝支撑法设计与执行周期仪器检测，是保障其在天然气、工业过程气体监测中数据可靠的技术基石。

在工业过程气体成分分析中，热导式分析仪依据不同气体导热率差异进行检测。其热导式气体分析仪电阻丝支撑法是核心结构方案：将铂或钨制成的细电阻丝张紧在测量气室中央，作为热敏元件。当被测气体流经气室，会带走电阻丝热量，其温度（阻值）变化与气体热导率（即浓度）相关。此方法结构相对简单、响应较快，但需确保丝体振动小、耐腐蚀，且对背景气体成分波动敏感，校准需在稳定工况下进行。

气体工业名词术语。它是利用混合气体的总导热系数随被测组分的含量而变化的原理制成的自动连续气体分析仪。所用热导检测器是由两个测量池组成桥路，检测色谱柱出口端气体热导率的变化。该检测器对任一种与载气热导率不同的物质都很灵敏，最小检出限在0。5×1026——100×1026。线性动态范围为103。适用于被测组分与其它组分导热系数差异较大的场合。

仪器检测电阻检测器的关键元件，它是在低温情况下安装，在高温情况下工作的，因此工作时其长度会有所变化。同时，由于分析组分为其含量的变化，温度会随之改变，电阻丝也会发生伸缩，为使电阻丝在长度发生变化时仍能保持原来的几何位置，不至于弯曲或偏离热导池轴线，影响散热，目前电阻丝的两端部是通过细金属弹簧张紧并也引线连接。弹簧材料一般用铂铱丝，也有用镀表铜的，电阻丝的支撑方法，主要有直线形、V形以及弓形三种。

其中直线最简单，电阻丝对中主便，但需受两端固定，安装不方便。V型支撑在同样热导池长度情况下，电阻丝的长度可比直线增加一倍，这有利于检测器灵敏度的提高。但也有直线形支撑两端固定的缺点，弓形法，由于只需一端固定，因此安装方便，但是由于对中比较困难，因此用得也很少。至于电阻丝材料如前所述可以是铂、钨和铼钨，有时为了防止氧化或防此金属与待分析气体个别起触媒作用，电阻丝表面可以加以覆盖层。加覆盖层的方法主要有电镀层(如镀金)或采用玻璃覆盖两种，采用玻璃覆盖之后检测器的响应速度将有明显的降低。

此外，利用半导体热敏电阻代替电阻丝可以大大提高检测器的灵敏度，不过目前半导体热敏电阻的复制性和稳定性都还不够理想，因此诮用得还不普遍。电阻检测器的关键元件，它是在低温情况下安装，在高温情况下工作的，因此工作时其长度会有所变化。

本文由仪器检定校准中心推出。