主题：【第十六届原创】色谱仪故障诊断的注意事项 —— 电磁屏蔽问题

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红小豆发表于：2023/10/31 17:59:22 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

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色谱仪故障诊断的注意事项 —— 电磁屏蔽问题

概述

现代电子技术的发展，尤其是集成电路的广泛使用，色谱仪的体积大为减小，各个电气部件之间发生干扰的可能性也大为增加。为了确保电子电路的可靠工作，色谱仪系统内需要采用标有的屏蔽措施俩抑制电磁干扰。本文对常见的电磁屏蔽方式予以简单讲述。

电磁屏蔽简介

采用导电或导磁材料制成盒、壳、板或者栅等形式，将电磁场限制在一定空间范围内，是电磁场穿过屏蔽体后受到较大衰减，从而抑制电磁场干扰的扩散，此方法称为电磁屏蔽。根据抑制功能的不同，屏蔽方式分为电屏蔽、磁屏蔽以及电磁屏蔽。

一电屏蔽原理

1.1静电屏蔽

在色谱仪电气线路中，当某个元件或电路有电流通过时，其周围空间会产生磁场，当电路或元件具有电荷时，其周围空间会产生电场，此种电场和磁场作用将会致使附近空间的电路或元件与其本身发生相互干扰。一般情况下，采用屏蔽的方法予以抑制，如图1所示。

图1 静电屏蔽原理

如图1所示，当导体A带有正电荷时，通过电场的作用，处于附近的导体B将会感应出负电荷。如果用金属屏蔽体将导体A包围起来并且良好接地，屏蔽体外侧不再存在电场，导体B将不受导体A的影响。

1.2 进场电屏蔽

在感应源和受感器之间安装一块接地良好的金属板，可以减小空间接近的两个导体的寄生电容，从而达到屏蔽的目的，如图2所示。

图2 电场屏蔽原理

假设导体A（感应源）上存在较高频率的交变电场，通过导体间的分布电容，将会在导体B（感受器）上感应出一定程度的电压。如果在导体A和B之间增加接地良好的金属板，那么导体A、B之间的分布电容将显著缩小，从而致使两者之间的电磁干扰降低。

需要注意，两种方式下都要求屏蔽体的良好接地，否则不能抑制电磁干扰，还有可能使电磁干扰状况更加严重。这就要求色谱仪安装和运行期间，需要有良好的接地。

常见的色谱仪，一般采用导电和导磁能力良好的金属外壳，以保证良好的电磁屏蔽能力。使用塑料外壳的色谱仪，一般情况下需要对塑料外壳的内壁进行特殊处理，例如沉积或者喷涂较薄的导电层，同时在塑料外壳和金属外壳之间添加合适导电导磁连接部件，例如导电橡胶、金属编织网衬垫等。气相色谱仪或者液相色谱仪如果需要进行外壳拆解再进行维护，例如色谱仪系统的除尘或者其他维修工作，工作完成后一定要保证外壳的组装良好和接地牢靠。

检测器的信号传输电缆，一般采用屏蔽层的方法，例如金属编织层、金属硬管层等方式。其中金属编织层使用较为方便、重量小、成本低，得到广泛应用。FID、FPD、ECD放大器的收集极线路中，可以将会经常见到屏蔽线缆，如图3所示。