變壓器油色譜基礎知識

2022-08-18 18:21:03 字數 2445 閱讀 4601

● 色譜法(也稱色譜分析、色層法、層析法):是一種物理分離方法,它是利用混合物中各物質在兩相間分配係數的差別,當含有各種混合物的溶質在兩相間做相對移動時,各物質在兩相間進行多次分配,從而使各組分得到分離的方法。

● 分離原理:當混合物a和b在兩相間做相對運動時,樣品各組分在兩相間進行反覆多次的分配,由於不同物質的分配係數不一樣,所以不同物質在色譜柱中的運動速度就不同,滯留時間也就不一樣。分配係數小的組分會較快的流出色譜柱;分配係數愈大的組分就愈易滯留在固定相間,流過色譜柱的速度也就較慢。

這樣,當流經一定柱長後,樣品中各組分得到了分離。當分離後的各個組分流出色譜柱再進入檢測器時,記錄儀或色譜資料工作站就描繪出各組分的色譜峰。

● 氣相色譜法的工作流程:來自高壓氣瓶或氣體發生器的載氣首先進入氣路控制系統,經調節和穩定到所需要的流量與壓力後,流入進樣裝置把樣品帶入色譜柱。經色譜柱分離後的各個組分依次進入檢測器經檢測後放空,由檢測器檢測到的電訊號送至色譜工作站描繪出各組分的色譜峰,從而計算出各種氣體組分的含量。

● 氣相色譜儀的基本組成包括:氣路控制系統、進樣口、色譜柱和柱箱、檢測器、檢測電路、溫度控制系統、色譜分析工作站。

● 基線:當通過檢測器的氣流成分沒有發生變化,或成分的變化不能為檢測器所檢測出來時所得到的訊號——時間曲線。

● 保留時間:從樣品注入到色譜峰最大值出現時的時間。

● 色譜峰的位置(即保留時間和保留體積)決定組分的性質,是色譜定性的依據;色譜峰的高度或面積是分組濃度或含量的量度,是色譜定量的依據。

● 1號柱分離h2、o2、co、co2

2號柱分離ch4、c2h4、c2h6、c2h2

3號柱分離h2、o2、n2

6號柱是平衡柱

● 色譜柱有乙個進口和乙個出口,柱體為不鏽鋼材料

● 轉化爐原理:在做絕緣油色譜分析時,由於微量co和co2熱導池無法檢測,而fid對其又無反應,所以為了能檢測低濃度的co和co2,色譜儀中安裝了轉化爐。它的作用是在高溫和ni催化劑的作用下使co和co2與氫氣反應生成fid可以直接檢測的甲烷。

● 熱導原理:熱導檢測器由四個錸鎢絲熱敏電阻首尾依次連線成惠斯通電橋電路,當熱導池氣室中的載氣成分和流量穩定、熱導池池體溫度恆定、流經錸鎢絲熱電阻的電流恆定時,熱電阻上產生的熱能與通過載氣熱傳導帶走的熱能相平衡,由錸鎢絲熱電阻組成的電橋電路處於平衡狀態。當樣品進入時,純載氣變成混合氣體,其熱導率發生變化,打破熱導池中的熱動態平衡,引起錸鎢絲熱電阻溫度發生變化,錸鎢絲熱電阻的阻值也隨之改變,這樣就打破了惠斯通電橋的平衡,產生乙個電壓訊號,其大小即可反應組份的含量。

● 氫焰檢測器原理:是以氫氣與空氣中的氧氣燃燒生成的火焰為能源,當有機物進入火焰時,在火焰的高能作用下,被激發而產生離子,在火焰的上下部有一對電極(上部是收集極,下部時極化極),兩電極間施加一定電壓(dc200v左右),有機物在氫火焰中被激發產生的離子在極間直流電場的作用下做定向移動,形成了一種微弱電流,然後流經高電阻(107~1010ω)取出電壓訊號,再經過微電流放大器放大後輸出。

● 氫焰的結構:絕緣材料、收集極、噴嘴、離子座、氫氣入口、載氣入口、加熱模組、空氣入口、極化極、點火絲、訊號輸出杆。

● 影響fid靈敏度的九個因素:噴嘴孔徑、極化極和收集極的極間位置、極化極與噴嘴口的相對位置、氮氫流量比(氮氣流量比氫氣流量略大些靈敏度高)、空氣流量、微電流放大器輸入高阻(輸入高阻大,靈敏度高,但受雜訊增大的限制)、放大器輸出內衰減、色譜柱(固定相型號及顆粒度大小、柱子材質、柱子孔徑大小、柱子長短、裝柱技術、老化技術等因素都會影響靈敏度)、操作條件(流量與溫度)

● 影響熱導靈敏度的因素:橋電流(橋電流大,靈敏度高)、工作溫度(熱導池工作溫度越高,靈敏度越底。一般是70℃)、載氣純度(載氣純度提高,可提高檢測靈敏度)、載氣流量(載氣流量越小,靈敏度越高)

● 熱導檢測器應用的注意事項:tcd和載氣系統必須有良好的密封性、熱導池接併聯雙氣路應用時,二路都要同時同載氣、停機後開機要先通載氣10分鐘以後再加橋電流、熱導檢測器使用的載氣純度必須要在四個9以上(99.99%)

● 常用氣路流程:二針進樣雙柱併聯雙檢測器流程、一針進樣二次分流雙檢測器流程、一針進樣閥切換流程、一針進樣三檢測器流程。

● 機械振盪法:在一恆溫恆壓條件下的油樣與洗脫氣體構成的密閉系統內,通過機械振盪方法使油中溶解氣體在氣、液兩相達到平衡分配。通過測定氣體中各組分濃度,並根據分配定律和物料平衡原理所匯出的公式求出樣品中的溶解氣體各組分濃度。

cil=ki*cig

ki——實驗溫度下,氣、液平衡後溶解氣體i組分的分配係數;

cil——平衡條件下,溶解氣體i組分在液體中的濃度,μl/l;

cig——平衡條件下,溶解氣體i組分在氣體中的濃度,μl/l。

● 載氣鋼瓶高壓表13~15mpa,低壓表0.4mpa

● 乙個氫焰氫氣用量約20ml/min

● 空氣淨化器中,變色矽膠(藍—>紅):出水;活性炭(黑):除硫化物;分子篩(白):co、co2、so2、nh3

● 脫氣方法:真空法、機械振盪法(溶解平衡法)

● 色譜儀正常工作時各部位溫度:柱箱65℃;熱導:70℃;氫焰:150℃;轉化爐:360℃;載氣流量60~80ml/min。

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