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色谱剖析仪的作业原理是根据物质在固定相和活动相之间的分配差异或吸附差异，以此来完成混合物中各组分的别离和剖析。以下是具体的作业进程：
将待剖析的样品经过进样设备(如注射器、自动进样器等)引进色谱体系。样品可所以气体、液体或固体，但在进入色谱柱之前需求转化为气态或液态，以便在活动相中传输。
活动相是一种可以带着样品经过色谱柱的物质。在气相色谱中，活动相通常是惰性气体(如氦气、氮气等);在液相色谱中，活动相是液体(如甲醇、水等)。
色谱柱是完成别离的核心部件，内部填充有固定相(气相色谱中常用的固定相有聚硅氧烷、活性炭等;液相色谱中常用的固定相有硅胶、化学键合相等)。
当样品进入色谱柱后，样品中的各组分与固定相之间会发生相互作用，如吸附、分配、离子交换等。因为不同组分与固定相的相互作用程度不同，导致它们在色谱柱中的移动速度也不同。相互作用较强的组分在色谱柱中逗留的时刻比较久，移动速度较慢;相互作用较弱的组分则移动速度较快。这样，样品中的各组分就会在色谱柱中逐步别离。
经过色谱柱别离后的组分顺次流出色谱柱，进入检测器。检测器可以检测到各组分的存在，并将其转化为电信号或其他可测量的信号。
常见的检测器有火焰离子化检测器(FID)、热导检测器(TCD)、紫外 - 可见检测器(UV-Vis)、质谱检测器(MS)等。不同的检测器对不一样的组分具有不一样的检测灵敏度和选择性。
检测器输出的信号被传输到数据处理体系，数据处理体系对信号进行收集、处理和剖析。
经过对色谱图(即检测器输出信号随时刻改变的曲线)的剖析，能确认样品中各组分的保存时刻、峰面积或峰高级信息。根据这一些信息，可以对样品中的组分进行定性(确认样品中含有哪些组分)和定量(确认各组分的含量)剖析。
