质保3年只换不修，厂家长沙实了个验仪器制造有限公司

一、概述

赛默飞世尔科技（Thermo Fisher Scientific）研发的 FlashSmart 元素分析仪 是一款高精度的有机元素分析设备，用于快速测定样品中碳（C）、氢（H）、氮（N）、硫（S）及氧（O）等元素的含量。该仪器以动态燃烧法为核心，通过高温氧化、还原、分离与检测等步骤实现定量分析。

在整个分析过程中，气体系统是仪器运行的生命线。气体的纯度、压力、流量以及稳定性直接影响燃烧效率、信号响应、检测灵敏度和结果准确性。因此，合理配置与正确使用气体是保证 FlashSmart 性能稳定和数据可靠的关键环节。

本文将从气体种类、纯度要求、供气系统、流量控制、安装规范、维护管理及常见问题等方面，系统阐述 FlashSmart 元素分析仪的气体要求与使用指南。

二、仪器所需气体种类

根据不同分析模式（CHN、CHNS、O 模式等），FlashSmart 通常需要以下三类气体：

1. 载气（Carrier Gas）

• 常用气体：氦气（He）或氩气（Ar）

• 作用：携带燃烧生成的气体进入检测系统，并在分离柱和检测器中作为基线气体使用。

• 特点：惰性强、热导率稳定，不与样品产物反应。

2. 助燃气（Combustion Gas / Oxygen）

• 常用气体：高纯氧气（O₂）

• 作用：在燃烧炉中提供氧化环境，使样品完全燃烧。

• 特点：反应活性高、纯度要求极高，保证燃烧完全且无残碳。

3. 吹扫及辅助气（Purge / Reference Gas）

• 用途：用于清洗气路、吹扫检测系统及参考信号校正；在部分模式中作为还原区惰性环境气体。

• 一般采用同载气（He 或 Ar），以保持系统一致性。

三、气体纯度要求

FlashSmart 对气体纯度有严格要求，因为任何杂质（如水蒸气、二氧化碳、碳氢化合物或氧气残留）都可能导致信号漂移或结果偏差。以下为各气体推荐纯度等级：

若实验对低含量元素分析（<0.1%）或高精度定量（RSD < 0.1%）有要求，建议采用 6N（99.9999%）级超高纯气体。

气体纯度的重要性

• 氦气或氩气纯度低 会导致基线波动和信号漂移；

• 氧气纯度不足 会造成样品燃烧不完全，碳值偏低；

• 含水或油蒸气 会污染检测系统，增加维护频率；

• 含氮杂质 可能导致氮信号虚高，干扰定量。

因此，建议在供气系统中安装多级净化装置，以确保进入仪器的气体纯净度稳定。

四、气体供给系统与压力要求

1. 气体钢瓶要求

• 氦气钢瓶压力：15 MPa

• 氧气钢瓶压力：13–15 MPa

• 氩气钢瓶压力：13 MPa

• 瓶体标准：符合国家气瓶检验规范，瓶阀清洁无油。

• 存放条件：竖直固定、远离热源、避免阳光直射。

每种气体应使用独立的钢瓶及减压系统，严禁混用管路。

2. 减压阀配置

• 材质：不锈钢或镀镍铜结构；

• 输出压力范围：0.1–0.3 MPa（可调）；

• 调节精度：±0.01 MPa；

• 要求：耐高压、抗腐蚀、无泄漏。

建议选用带有二级稳压功能的减压阀，以防压力波动引起信号不稳。

3. 管路系统

• 管材：建议使用 1/8 英寸（3.175 mm）不锈钢或聚四氟乙烯管；

• 接头类型：Swagelok 或等效气密接头；

• 管路长度：尽量短，减少压降与死体积；

• 连接方式：各气体独立布线，避免交叉污染；

• 管路清洁：安装前用高纯氮气吹扫干净。

五、气体流量要求

不同分析模式下的气体流量略有差异，以下为推荐参数：

说明：

• 流量偏低会导致燃烧不完全或分离不彻底；

• 流量过高则可能引起峰形展宽或检测漂移；

• 仪器配有 电子质量流量控制器（MFC），可自动调节气体流速并维持恒定流量。

六、气体净化与过滤系统

为了维持系统清洁与信号稳定，FlashSmart 通常配备多级过滤器。

1. 一级过滤——气源端净化

在钢瓶出口安装 高压过滤器，用于去除油蒸气与颗粒物。

• 推荐配置：活性炭滤芯 + 微粒过滤器（0.01 μm）。

2. 二级过滤——仪器入口净化

安装于仪器进气口，用于去除残余水分与 CO₂。

• 常用滤芯：分子筛、硅胶、磷酸镁或干燥剂组合。

3. 第三级——内部吸附系统

仪器内部自带干燥与净化模块，用于持续保持气路洁净。

• 吸附材料：高纯分子筛或专用吸附管；

• 更换周期：每 3–6 个月。

定期检查指示剂颜色变化，如变色应立即更换。

七、气体稳定性与供气安全

1. 稳定性要求

气体流量和压力必须稳定，否则将直接影响检测结果的重复性。应使用具备稳压补偿的气体调节系统，防止压力波动。

2. 安全要求

• 氧气不得与油脂接触，所有接头必须无油安装；

• 气瓶更换前应关闭主阀并泄压；

• 禁止使用老化或非专用胶管；

• 安装环境应通风良好，避免气体聚集。

3. 漏气检测

每次安装后必须进行气密性测试，可采用肥皂水检漏或氦检漏仪。漏率应小于 1×10⁻⁶ mbar·L/s。

八、气体在分析过程中的作用机理

1. 载气的作用

• 传输：将燃烧产生的气体混合物输送至检测系统；

• 稀释：保持气体浓度在检测范围内；

• 保护：避免检测器受污染。
  载气的纯净度与流速直接决定峰形的分辨率与信号稳定性。

2. 氧气的作用

• 提供高温氧化环境，保证样品完全燃烧；

• 通过脉冲控制技术，适应不同样品的燃烧特性；

• 燃烧过程中的反应热释放决定了反应效率与时间。

3. 惰性气体的保护作用

在还原阶段，惰性气体可防止高温氧化物反应过度，同时帮助带走副产物气体，保持系统稳定。

九、气体使用与维护操作规范

1. 每日开机前：检查气体压力与流量是否在设定范围内；

2. 分析前：开启载气与氧气，运行 15–20 分钟以稳定气路；

3. 分析中：监控软件中气体压力曲线，应保持平稳；

4. 分析结束后：先关闭氧气，再关闭载气；

5. 长期停机时：切断气源，释放系统压力并封闭接口。

定期维护建议

十、气体系统常见问题及处理

十一、实验环境与供气布局建议

• 气瓶应放置在仪器侧后方 1–2 米处，避免震动；

• 管路布线简洁，远离电源线与热源；

• 氧气与惰性气体钢瓶分开放置；

• 室内配备气体报警器与通风系统；

• 若实验室使用多台仪器，建议集中供气并设置稳压总管。

为确保长期运行安全，可配备气体汇流排系统，实现自动切换钢瓶，防止分析过程中断气。