一、色譜減壓閥的作用

鋼瓶使用初期和末期的壓強(qiáng)變化很大，而且本身壓強(qiáng)也很高，不適合色譜儀使用。因此必須有這樣一個(gè)裝置，來(lái)把高壓的氣瓶氣體降壓到色譜儀需要的0.6MPa左右的壓強(qiáng)。并且要能夠在鋼瓶壓力很大幅度變化的情況下，保持輸出壓力基本穩(wěn)定。這一個(gè)裝置，就是減壓閥。  

減壓閥的主要目標(biāo)是兩個(gè)：1、降低氣體壓力；2、在輸入壓力大幅度變化的情況下，保持輸出壓力基本穩(wěn)定。

二、色譜減壓閥的結(jié)構(gòu)

減壓閥也稱(chēng)為減壓表，下圖是一個(gè)簡(jiǎn)單的減壓表的結(jié)構(gòu)示意圖：

圖中7是高壓氣瓶與減壓閥的連接口，氣體經(jīng)針閥4進(jìn)入裝有調(diào)節(jié)隔膜的出口腔5，出口壓力是靠調(diào)節(jié)手柄1調(diào)節(jié)。順時(shí)針擰緊，針閥逐漸打開(kāi)，出口壓力升高；反時(shí)針旋松，出口壓力減小。

三、色譜減壓閥的工作原理

要理解它的工作原理，首先要嘗試對(duì)隔膜進(jìn)行相應(yīng)的受力分析。這個(gè)隔膜收到外面大氣壓向下的壓力和彈簧向下的壓力，當(dāng)然這個(gè)彈簧壓力是我們能夠調(diào)節(jié)的。同時(shí)收到出口腔內(nèi)壓強(qiáng)向上的壓力，和入口腔內(nèi)壓強(qiáng)對(duì)提升針閥下平面造成的壓力。正常工作中，我們通過(guò)調(diào)整彈簧壓力控制出口腔壓強(qiáng)到合適的輸出值。當(dāng)鋼瓶壓力發(fā)生變化時(shí)，例如載氣將要用盡，入口腔壓力下降時(shí)，入口腔對(duì)提升針閥的下平面造成的壓力減小，隔膜受到的向上的力減小，隔膜將向下移動(dòng)，導(dǎo)致提升針閥開(kāi)度加大。同時(shí)，入口腔壓力下降，導(dǎo)致出口腔和入口腔之間的壓差減小，從入口腔進(jìn)入出口腔的氣體量減小。在穩(wěn)定用氣的情況下，出口腔供氣不足，將造成壓強(qiáng)下降。當(dāng)出口腔壓強(qiáng)下降后，出口腔壓強(qiáng)對(duì)隔膜的壓力就下降了，隔膜將向下移動(dòng)，導(dǎo)致提升針閥開(kāi)度加大。開(kāi)度加大后，入口腔和出口腔之間的氣體阻力減小，會(huì)有更多的氣體可以到達(dá)出口腔，穩(wěn)定了出口腔的壓力。

引申閱讀：換鋼瓶時(shí)的做法

我們注意到，減壓表正常工作下，彈簧壓力都是調(diào)整到一個(gè)較大值的。因?yàn)殇撈扛邏簩?duì)提升針閥入口腔端有一個(gè)較大壓力，或者從另一個(gè)角度說(shuō)，出口和大氣的壓差是很大的，需要一個(gè)很大的彈簧壓力來(lái)平衡。當(dāng)我們換鋼瓶的時(shí)候，如果不首先將壓力放盡就斷開(kāi)鋼瓶與減壓表，減壓表入口腔壓力驟降將導(dǎo)致提升針閥快速下降開(kāi)度增加。開(kāi)度增加導(dǎo)致出口腔氣體倒灌入口腔泄壓并導(dǎo)致入口腔壓力驟降，提升針閥將因此進(jìn)一步快速增加開(kāi)度。這種情況帶來(lái)兩個(gè)風(fēng)險(xiǎn)：1、快速的從入口泄壓導(dǎo)致彈簧快速伸長(zhǎng)，可能損壞減壓閥的彈性金屬膜片。2、如果沒(méi)有關(guān)閉減壓閥和管線(xiàn)的閥門(mén)，會(huì)導(dǎo)致色譜儀入口泄壓，發(fā)生色譜故障。

從這一點(diǎn)看，換鋼瓶時(shí)必須先斷開(kāi)減壓閥和管線(xiàn)的連接，同時(shí)要避免快速?gòu)臏p壓表入口降壓，即應(yīng)首先把彈簧壓力降低。降低彈簧壓力后，金屬膜片受到向下的力減小，不會(huì)在泄壓的過(guò)程中被大幅度快速向下壓迫。但這樣做帶來(lái)另一個(gè)問(wèn)題，彈簧壓力降低后，出口腔壓力將導(dǎo)致提升針閥關(guān)閉，入口腔和出口腔隔離。這樣斷開(kāi)鋼瓶和減壓表的連接時(shí)，出口腔壓力保持不變。當(dāng)我們換好鋼瓶要供氣的時(shí)候，調(diào)整彈簧壓力卻看不到輸出端壓力表的變化情況，因此只好多調(diào)一點(diǎn)到指針有變化，導(dǎo)致每換一次鋼瓶，出口端壓力就增加一點(diǎn)。為了避免這一問(wèn)題，我們需要對(duì)輸出端降壓。因此要斷開(kāi)減壓表和管線(xiàn)的連接進(jìn)行放氣降壓，以便于再次調(diào)整時(shí)能夠看到調(diào)整情況。

另外，開(kāi)閥低頭是換鋼瓶時(shí)要格外記住的安全措施，同時(shí)開(kāi)閥要慢，也是最基本的安全保證。