微型气相色谱系统及其对矿井瓦斯的在线检测研究

前不久山西屯兰煤矿事故以及频发的矿井事故给人民的生命和国家财产带来了巨大的损失。但是现有的瓦斯检测器存在着体积大、灵敏度低、操作复杂、不能有效抗恶劣环境以及不能有效报警等问题，很难推广普及。因此本课题基于MEMS技术，将微型色谱柱、微热导检测器、温度传感器、加热器及进样系统集成一体化，研制出微型气相色谱系统，该系统具有体积小、灵敏度高、选择性好、分析速度快、抗污染能力强、携带方便、使用简单等特点。主要研究内容：1)利用色谱理论对微型色谱柱的形状、结构等参数进行优化，并采用深刻蚀技术制备色谱柱；2)热导检测器将设计新颖独特的结构，其热敏电阻丝阻值精确稳定，不受气流影响，抗污染能力强，而且热导池采用四臂热导池，灵敏度比传统二臂热导池要高一倍；3）设计新颖结构解决气体进出口连接问题以及研究固定相及其固定化技术。气体检测限达ppm量级，性能达国际领先水平，可实现对矿井瓦斯气体在线检测与浓度报警。