主题：【第十五届原创】色谱仪常用温度保护器件 —— 金属熔断器、温度保险和温度开关

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红小豆发表于：2022/11/30 08:35:01 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

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色谱仪常用温度保护器件 —— 金属熔断器、温度保险和温度开关

概述

气相色谱仪（或者液相色谱仪）的温度控制系统出现意外的温度失控现象时，温度保护元件可以及时断开电路，避免某些部件的严重超温造成色谱系统其他部件的损坏。常用的温度保护器件为金属熔断器和电子温度保险。

简介

气相色谱仪（或液相色谱仪）的温度控制系统一般情况下为典型的负反馈控制系统，大致由加热/制冷元件（电阻加热器、半导体加热器、半导体制冷器）、加热控制器（晶闸管和控制线路）、温度传感器（铂电阻、热电偶或热敏电阻）、偏差比较器等部件组成，如图1所示。

图1 温度控制系统结构图

温度系统工作过程中，不断比较设置温度与温度传感器反馈回来的实际温度之间的偏差，根据偏差变化的情况，不断修正加热控制，最终使得色谱部件温度保持稳定和正确。

当某些意外情况致使温度控制系统损坏，可能会出现温度失控的现象，即部件温度超过设定温度值之后仍旧不断上升。例如铂电阻损坏造成阻值错误，加热控制元件（晶闸管）损坏无法正常关闭，加热控制信号错误、色谱系统内部温度程序发生运行错误（一般由严重的电气干扰所致）均可能导致温度失控现象。

如果温度失控现象不能迅速解决，可能会造成色谱仪部件高温下损毁甚至造成更加严重的实验室安全事故。例如损坏色谱柱、烧毁进样口或检测器、甚至引燃其他仪器部件。色谱仪系统一般安装有温度保护部件以避免此现象，常用的部件有保护热电偶、金属熔断器和电子温度保护器（温度保险或热敏电阻）。

金属熔断器和电子温度保护器

类似电气设备使用的保险丝，金属熔断器是按照特定配比制作的合金金属片或金属丝，一般与色谱柱温箱的加热器串联连接，具有确定的熔断温度。当气相色谱仪柱温箱温度超过熔断器金属熔点，熔断器将会熔化从而断开电路。

电子温度保护器一般采用热敏电阻或者温度保险丝。某些类型的热敏电阻（PTC型）在温度超过确定数值之后，电阻值会迅速上升，如图2所示。其电阻升高会限制电路中电流的大小，实现仪器系统超温保护。温度保险的基本原理与金属熔断器类似，器件内部具有熔断温度确定的金属丝，当系统温度超出设定值，可以迅速熔断。