Детектор по теплопроводности (ДТП)

ДТП или катарометр является универсальным недеструктирующим молекулы детектором. В основу работы ДТП положен процесс передачи тепла от нагретого чувствительного элемента к более холодному корпусу де­тектора за счет теплопроводности газового потока (рис. 12). С изменени­ем состава газового потока меняется его теплопроводность, т.е. количе­ство тепла, отводимое от чувствительного элемента. Это, в свою очередь, приводит к изменению температуры, а, следовательно, и электрического сопротивления чувствительного элемента. В измерительной схеме ДТП (рис. 13) возникает сигнал в виде разности потенциалов (напряжения), величина которого пропорциональна концентрации анализируемого ве­щества в газе-носителе.

Особенностью ДТП, по сравнению с другими детекторами, являет­ся необходимость продувки его двумя потоками газа-носителя — по ра­бочей и сравнительной линии, в каждой из которых помещается два чув­ствительных элемента. Обе линии равноценны и могут быть как рабочей, так и сравнительной. В сравнительную линию ДТП подается, как прави­ло, "чистый" газ-носитель из сравнительной колонки, в рабочую линию подается поток газа-носителя из рабочей (аналитической) колонки. Таким образом, в ДТП производится сравнение теплопроводностей "чистого" газа-носителя и газа-носителя, содержащего разделенные в рабочей ко­лонке анализируемые вещества.

В качестве датчиков применяются платиновые, вольфрамовые или позолоченные вольфрамовые волокна в виде спиралей, помещенных в каналы металлического блока, через которые проходит газ-носитель. Другой тип катарометра снабжен тирмисторным датчиком, выполненным в виде шарика.

Волокна, служащие в качестве датчиков, обычно являют­ся составной частью моста Уитстона, и через них либо пропускают по- стоянный электрический ток с последующим изме­рением изменения их со­противления по мере из­менения температуры, либо поддерживают постоянной их температуру и измеряют соответст­вующее изменение электрического тока.

Применяется также катарометр с попеременной импульсной обдувкой датчика чистым газом-носителем и газом-носителем в смеси с анализируемым веществом.

Когда температура и, следовательно, сопротивление чувствитель­ных элементов R1 и R₂ одинаковы, мост сбалансирован и на регистри­рующий прибор подается нулевой сигнал. При прохождении через изме­рительную ячейку потока с определяемым компонентом сопротивление чувстви­тельного элемента R₂ изменяется, а значение сопротивления R1 остается таким же. Схема моста при этом выходит из равновесия, и между точ­ками А и В возникает разность потенциалов, которая преобразуется в сигнал, непрерывно регистрируемый потенциометром.