氣相色譜儀常見故障診斷與系統性排查需遵循“先外后內、先簡后繁、分段定位”原則,結合故障樹分析法構建診斷邏輯,具體方案如下:
一、故障診斷樹構建
基礎檢查層
氣源系統:檢查氣瓶壓力、氣體純度(≥99.999%)、凈化器狀態,用檢漏液或電子檢漏儀定位漏氣點。
電路系統:確認電源電壓穩定(220V±10%),接地電阻≤4Ω,保險絲無熔斷。
機械連接:檢查進樣口、檢測器、色譜柱接口是否緊固,無松動或破損。
功能模塊層
進樣系統:若出現無峰或峰面積減小,檢查進樣針是否堵塞(甲醇超聲清洗)、襯管是否污染(丙酮浸泡)、分流比設置是否合理(建議≥20:1)。
分離系統:峰形異常(拖尾、前伸)時,檢查色譜柱是否老化(高溫老化或截去柱頭10cm)、固定相是否流失(基線漂移)、柱溫是否穩定(波動≤0.1℃)。
檢測系統:FID檢測器點火失敗時,檢查氫氣/空氣流量(H?:30-40mL/min,Air:300-400mL/min)、點火絲是否發紅、噴嘴是否堵塞(丙酮超聲清洗)。
信號輸出層
基線問題:基線漂移或噪聲過大時,檢查載氣純度、檢測器溫度穩定性、電路接地(接地電阻≤1Ω),必要時更換氣體凈化器或檢測器鎢絲(TCD)。
信號異常:輸出信號零點偏離時,檢查離子信號線連接、放大器調零電位器、檢測器污染(FID收集極清洗)。
二、系統性排查流程
冷凝測試法:針對鬼峰或基線污染,在40-50℃下運行8小時以上,通過色譜柱冷凝捕獲高沸點污染物(如硅油),結合兩次空白運行確認污染源。
分段排除法:
氣路隔離:依次關閉載氣、氫氣、空氣通路,觀察基線變化,定位污染或泄漏段。
電路隔離:斷開檢測器信號線,若基線恢復正常,則故障在氣路或溫控系統;否則檢查放大器或記錄儀。
替換驗證法:更換已知正常的色譜柱、進樣襯管或檢測器,快速確認故障部件。
三、預防性維護策略
耗材定期更換:進樣隔墊每100次進樣更換,氣體凈化器每3個月更換,色譜柱根據使用頻率每6-12個月老化或更換。
環境控制:保持實驗室溫度(20-25℃)、濕度(<60%)穩定,避免陽光直射或氣流干擾。
標準化操作:規范進樣手法(如手動進樣需練習穩定性),避免超載進樣(樣品濃度≤1mg/mL),使用高純度溶劑(HPLC級)。
四、典型案例
案例1:基線噪聲過大
排查:檢漏發現進樣口漏氣,更換隔墊后噪聲降低;進一步檢查發現襯管污染,丙酮超聲清洗后基線穩定。
案例2:峰形拖尾
排查:色譜柱老化不足,在最高使用溫度下30℃老化10小時后峰形改善;調整進樣口溫度至250℃(原230℃),拖尾現象消失。
通過上述診斷樹與排查流程,可系統化定位故障根源,結合預防性維護策略,可顯著降低氣相色譜儀故障率,保障分析結果的準確性與儀器使用壽命。