CN104865331A - 高效液相色谱兼用紫外可见和荧光双分光双检测仪 - Google Patents

高效液相色谱兼用紫外可见和荧光双分光双检测仪 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种结构创新、灵敏度和稳定性都优异的检测和分析仪器，特别是现有技术首创实现一机两用，即一台仪器中具有高效液相色谱最广泛使用的两种检测器，兼用紫外可见光检测器和荧光双单色分光检测器，现有技术除氙灯以外首次首创采用氘灯和卤钨灯作为荧光检测器单个发光灯源的光路、单个样品检测池和单套电气线路可提供两种检测器进行检测和分析，着重指出，本发明采用先进的自动增益技术，保证全波长范围主要技术指标完整无缺、易检可测，同时必须配合自动消除仪器噪声又降低漂移的双重技术，才能解决两种检测器灵敏度和稳定性相排斥的客观存在的世界性技术难题，实现优异的技术性能。

Description

高效液相色谱兼用紫外可见和荧光双分光双检测仪
技术领域
本发明涉及检测和分析仪器，特别涉及一种高效液相色谱兼用紫外可见和荧光双分光双检测仪。
背景技术
液相色谱仪是一种对有机化合物的样品进行定性定量分析和检测的仪器，被广泛应用于石化、医疗、环保、食品、中/西药、饮料、生化和保健产品等对样品组分进行检测和分析。目前，液相色谱仪主要有高效液相色谱仪、离子色谱仪、毛细管色谱仪、凝胶渗透色谱仪等，其中，高效液相色谱仪(HPLC)的应用最为广泛。
高效液相色谱仪主要包括高压输液泵、高压进样系统、色谱分离柱、各种检测器、与电脑相连的数据处理系统。在分析检测前，首先应该对多元组合的流动相进行混合、搅拌和脱气；将样品配制成样品溶液，样品溶液进入高压进样系统，并通过高压输液泵输送至色谱分离柱中。由于样品溶液中各组分在两相中具有不同的分配系数，经过反复多次的吸附--解析的分配过程，使样品经过色谱分离柱后按时间不同被分离成单个组分的谱峰，便于定性分析，然后依此从色谱分离柱流出直接进入检测器中进行检测。在检测器中，样品各组分的不同浓度被转换成不同大小的电压信号，进行放大、调零等应有的技术处理后输出的电压信号由数据处理系统与电脑相连，将样品各组分的分析检测结果以色谱的谱图和数据形式保存、显示和打印。由上述内容可知，检测器的稳定性和检测能力是整台色谱仪的关键，检测器的技术性能的好坏直接决定了整台色谱仪的技术性能优劣，是样品正确地进行定性定量分析的重要前提。
现有技术中，紫外可见光检测器是最早最广泛使用的检测器，但是，至今都存在较大的技术弊病：现有的紫外可见光检测器都无法克服和解决客观存在的世界性技术难点：1，因仪器的光学构件中三个主要的元器件——发光的灯、单色分光的光栅和接收的光敏二极管产生的光电信号都是随不同的波长而变化并相差悬殊，仪器是遵照物理学的比耳吸收定律：吸收单位AU值＝LOG入射光的光电信号/出射光的光电信号＝吸收系数x样品浓度，其中三个参数中等号右边的分母是未知数，分子是变数，因此，现有该产品都无法求得全波长范围各波长的AU的值？因此只能检验和测算一个光学波长的吸收单位AU值，而其他几百个波长无法正确地计算、标定、检验和考核，而标志仪器稳定性的噪声和漂移主要技术指标都由吸收单位AU值来推算和标定，由于99％以上的波长客观存在无法正确标定和考核，又没有采用技术措施，因此，只能以一个波长的技术指标易误充当其他几百个波长的技术指标，检验机构人员也无法检验和考核如此多的波长；2，由于没有特别的技术，只是一般用的对微弱光电信号作放大处理，因信号和噪声、漂移同时一起放大是无法解决灵敏度和稳定性相排斥和对立长期客观存在的世界性技术难点(即无法提高信噪比)，因此目前在使用和生产的该产品，灵敏度和稳定性都不高，应该检测的样品而得不到检测会时有发生，难以避免产生普遍存在的宣传说/写得好，而实际做不到的以次充好、虚假不实现象，甚至有的波长区间(190～220NM)不符合标准都不能使用，成为不能用于全部波长的‘残疾仪器’。更值得注意的是科技人员近年来已发现大量进口到世界各国高等院校和科研检测机构的美国和日本产的用于高效液相色谱的‘DAD二极管阵列紫外检测器’实质是违背和滥用中学物理学的‘比耳吸收定律’的理论：其一，在以往的展销会上也不打自找地介绍——去掉了样品检测池前(实际和经典非有不可)的单色器分光机构，实际产品也可找到证实；只好将样品检测池后分光后的波长‘移花接木’充当样品检测池前的波长，事实上，这种滥用和作假也可从理论和实践中得以证实这是无奈的唯一选择，因为如像经典正确的设置应该是样品检测池前的单色分光机构，一个光敏二极管紧靠检测池后即可，也没有必要加上成千上百的光敏二极管的阵列，这将说明阵列元器件没有实用的意义；其二，样品检测池前成为各种波长的混合光入射到样品检测池，实质是把光学仪器的技术指标：如波长准确度、精度和重复性成为虚设的假指标，不成为真实的光学仪器；其三，大量非分析的其他波长因都对样品具有吸收而产生的虚假光电信号，也都充当分析波长的光电信号而造成假的高灵敏度的骗局(从说明书中实施例1的两个不同波长对同一萘样品都有灵敏的吸收峰信号可证实)；其四，增加很多非分析波长的吸收系数，将产生校正曲线与经典正规产品较大误差，引起定量分析的结果与经典产品不同的错误；其五，产生更多其他波长对样品中未知杂质的谱峰，误认为检测能力高的假象。
荧光分光检测器分为：低档的一个单色器和高档的两个单色器的分光机构，由于高档的双单色器的分光机构远难于紫外检测器一个单色器的分光机构，因二次发射的波长产生极微弱(低于紫外4～5个数量级)的光电流信号，因此，就产生更小的信噪比和极差的稳定性，研制的难度极大，技术性能更难以达到所需的标准，难怪，现有技术中，中国还没有用于液相色谱的高挡荧光研制成功的产品，国外也罕见具有高性能液相色谱双单色器分光的荧光检测器，大多只是低档的只有一个单色器的荧光检测器，因没有特殊的消除噪声和漂移的技术，难以提高信噪比，无疑技术性能比紫外更差，即使需要大浓度样品才出现检测谱图也不能正确地判定激发波长或发射波长，两个应具有的波长知其一不知其二，这对科研工作者进行较多的未知样品的定性分析带来很大困难。
发明内容
鉴于以上所述现有技术存在的技术问题，本发明采用三个重大设想和措施：1，只有采用自动增益技术，才能解决现有紫外检测器全波长范围技术指标残缺不全的问题，2，只有采用自动消除仪器的噪声，又同时降低漂移的双重技术，才能大幅度提高紫外和荧光两种检测器都有优异的技术性能，完满地解决灵敏度和稳定性相对立的客观存在的世界性技术难点，3，只有采用更稳定和低能耗的氘灯和卤钨灯替代缺乏稳定和高能热扩散的氙灯，才能提高仪器的信噪比，有利于实现难以研制的荧光检测器更优异的技术性能；目的在于提供一种设计新颖、结构和技术创新、灵敏度和稳定性均优异，确保现有技术首创采用氘灯和卤钨灯作为荧光检测器单个发光灯源的光路、一个样品检测池和单套电气线路可提供高效液相色谱兼用紫外可见和荧光双分光双检测仪的检测和分析。
为实现上述目的，本发明提供一种高效液相色谱兼用紫外可见和荧光双分光双检测仪，包括设有供电插座的机壳，所述机壳上设有样品溶液入口和出口、设有操作键盘和液晶显示器的控制面板、以及检测信号输出接口，所述机壳内部还设有检测光学构件和检测机电构件，其特征在于：所述检测光学构件和检测机电构件包括：
检测光学构件：包括兼用作紫外可见波长和荧光激发波长的第一单色分光器件的光栅G1，用作荧光发射波长的第二单色分光器件的光栅G2，以及发光的灯源、处理所需光路的四组透镜、二组分别接收紫外和荧光光电信号的光敏二极管、一个提供紫外和荧光检测时所共用的样品检测池与所述的样品溶液入口和样品溶液出口相连通。
检测机电构件：与所述控制面板的操作键盘和液晶显示器相连接；
所述紫外单色器和荧光单色器的接收光电信号的二个光敏二极管的正端分别由中央控制器对第一继电器的切换开关K1进行控制并接地，负端相互并联并与前置放大模块的第一运算放大器的反相输入端相连接；
前置放大模块：包括第一运算放大器，该第一运算放大器的两个输入端分别与光敏二极管负端的并联接点和地相连接，第一输出端与第一继电器另一切换开关K2的固定接点连接，变换接点与输入端的切换开关K1相同步，保持反馈的两个电阻分别与紫外和荧光工作状态相对应，在前置放大模块中对输入的光电流信号转换成电压信号，并进行放大；
自动增益模块：最初，已成功采用光电倍增管作为光电信号接收元件，使前置放大器的输入光电流由微机组成的中央控制器控制施加于光电倍增管的负高压升高或降低，实现自动调控前置放大器的第一输出端的电压在全波长范围都达到设计的恒定值，以模拟方式实现自动增益的目的；本发明以数字方法可发挥微机数字运算快速、正确和无干扰等优势进行细述：包括自动增益模块1和自动增益模块2分别由模数-数模转换器1和数模转换器2构成，模数-数模转换器1的输入端与前置放大器的第一输出端连接，输出端与第二运算放大器的输入端相连接，由微机组成的中央控制器将前置放大器的电压信号转换成的数字信号，再进行数字信号的放大或缩减，当用作紫外检测时，可使全波长范围各个波长的数字信号在数模转换器1中转换成模拟信号后的电压值都保持相同，实现自动增益的目的，用作荧光检测时数字放大转换成模拟电压值只需放大一定样品检测信号并有较好的信噪比即可；数模转换器2对两种检测器都由中央控制器把模数-数模转换器1的数字信号进行寄存，并把动态和静态变化的不同数字信号转换的电压差值输出至第二运算放大器的输入端，促使噪声处理模块对噪声的处理；
噪声处理模块：包括第二运算放大器，该第二运算放大器正向输入端与模数-数模转换器1的输出端相连接，第二运算放大器负向输入端与数模转换器2的输出端相连接，用于消除仪器的噪声和漂移；
对数放大模块：包括第三运算放大器和第四运算放大器，第三运算放大器的输入端与第二运算放大器的第二输出端相连接，第四运算放大器的输入端与第二继电器的切换开关K3的固定接点连接，由中央控制器对第二继电器在紫外和荧光检测时作相对应的切换，第四运算放大器的输出端通过检测信号输出接口使放大后的样品电压信号输出。
进一步地，所述前置放大模块还包括第一电阻、第二电阻，第一电阻和第二电阻的一端都与第一运算放大器的第一反相输入端相连接，另一端通过第一继电器的切换开关K2与第一运算放大器的第一输出端相连接，所述第一继电器由所述中央控制器驱动。
进一步地，所述噪声处理模块还包括第三电阻、第四电阻、第五电阻和第一电容，所述第二运算放大器的同相输入端通过第三电阻与模数-数模转换器1的输出端连接，第二运算放大器的反相输入端通过第四电阻与数模转换器2的输出端连接，第二运算放大器的输出端与对数放大模块输入端连接，所述第五电阻一端与第二反相输入端连接，另一端与第二输出端连接，所述第一电容与第五电阻并联。
进一步地，所述对数放大模块还包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、双三极管Tr1和Tr2；所述第三运算放大器的反相输入端通过第六电阻与第二运算放大器的输出端连接，第三运算放大器的同相输入端接地，第三运算放大器的输出端通过第七电阻与双三极管的两个发射极连接，双三极管的Tr1的集电极和基极分别与第三运算放大器的反相输入端和地连接，双三极管的Tr2集电极和基极连接点分别与第二继电器的切换开关K3第一变动接点和第八电阻连接，第八电阻另一端与直流电压+V相连接，第四运算放大器的同相输入端与第二继电器的切换开关K3的固定接点连接，另一变动接点与第二运算放大器的输出端相连接，第四运算放大器的反相输入端与第九电阻和第十电阻的一端连接，第九电阻的另一端与第四运算放大器的输出端连接，第十电阻的另一端接地。第四运算放大器的输出端连接到检测信号输出接口。
经上述的设置和技术处理，使本发明涉及的高效液相色谱兼用紫外可见和荧光双分光双检测仪，具有以下显著特点：
由于采用三方面独特的技术：首先，光学结构设计采用单个发光的光源光路和单个样品检测池替代两种检测器至少有两个不同的发光的光源和两个样品检测池，特别是不但采用常用的较大功率的氙灯，而且现有技术独家首次采用稳定低能耗的氘灯和卤钨灯作为荧光检测器的光源，并能实现高档荧光检测器的双单色分光的检测功能，在电气结构设计上也采用单套电气线路替代两种检测器应该有两套不同的电气线路；其次，紫外检测时，采用自动增益技术，才能完美地克服现有技术已使用和生产的其他所有紫外检测器都存在的技术指标残缺不全、只有一个波长而其他几百个波长难计算、难标定、难检验和考核的弊病，而本发明即可保持全波长(190～700NM)范围的主要技术指标：噪声和漂移(即稳定性)，都完整无缺、并可简便计测、标定、检验和考核；另一方面是采用自动消除仪器的噪声，又同时能降低仪器的漂移，只有采用这种双重技术后，才能大幅度提高这两种检测仪器的灵敏度、稳定性和性价比，完全地克服了灵敏度与稳定性两者相排斥和对立的客观存在的世界性技术难点。最终确保样品组分既灵敏又准确地被检测和分析；现有技术中首次实现一台仪器中既可进行高效液相色谱的紫外检测器的检测，又能进行荧光双单色分光检测器的检测，有效地扩展了检测器的应用范围。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中检测机电构件的电气原理图。
图3为本发明中检测光学构件的光学原理图。
图4为图2的电气工作线路图。
图5为本发明中样品检测池的结构示意图
图6至图19为使用该检测仪对样品组分进行检测的色谱图。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
须知，本说明书所附图式所绘示的形式、比例、大小等，均仪用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解和阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，同时，本说明书中所引用的如‘上’、‘下’、‘左’、‘右’等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1所示，本发明提供一种高效液相色谱兼用紫外可见和荧光双分光双检测仪，包括设有供电插座1的机壳2，所述机壳2上设有样品溶液入口33、样品溶液出口34、设有液晶显示器31和操作键盘32的控制面板3、以及检测信号输出接口35，所述液晶显示器31用于跟踪并显示检测仪的工作状态，便于通过显示的数据可知检测仪工作是否正常，以确定是否需要操作键盘32的操作或进行调整；将该检测仪接入液相色谱仪后，所述样品溶液入口33与色谱仪的色谱分离柱出口连通，所述检测信号输出接口35与色谱数据处理系统和电脑相连接。所述机壳2内还设有检测光学构件4和检测机电构件5：其用于检测样品组分，其检测光学构件用于将灯源发出的各种波长的混合光通过单色分光器提供用户所选定的分析波长对样品检测池内的样品进行检测；其检测机电构件用于对各种检测到的样品组分光电信号进行放大、自功增益、消除噪声和漂移等的技术处理。
所述检测光学构件4，如图3所示包括：
紫外单色器41：包括发光灯源20、光学透镜24、第一单色分光器件21、光学透镜25、样品检测池22和第一光敏二极管14；
荧光单色器42：包括荧光第一激发波长单色器部分：除了上述的第一光敏二极管14以外的全部紫外单色器41的组件，亦即紫外波长也作为荧光激发波长；包括荧光二次发射波长单色器部分：光学透镜26、第二单色分光器件23、光学透镜27和第二光敏二极管15；
发光灯源20：能发出从紫外到可见连续波长的混合光，本发明采用有两种发光的灯源：首先是较大功率160瓦氙灯；优选地，现有技术中首次独创采用稳定低能耗的50瓦卤钨灯和25瓦氘灯。
第一单色分光器件21：兼用作紫外可见和荧光激发波长的单色分光器件的光栅G1，由所述的中央控制器40按光学方程正弦规律驱动步进电机10执行操作键盘32选定的分析波长，即可产生各种所需的单色分光后的分析波长，其反射的光入射进入样品检测池；
样品检测池22：与所述的样品溶液入口33和样品溶液出口34连通，当紫外检测时，第一单色分光器件21所选定的分析波长直射透过样品检测池，在检测池后很短的距离照射到光敏二极管14；其次，当荧光检测时，第一单色分光器件21所选定的分析波长是作为荧光的激发波长，激发样品溶液，产生四面辐射的不同于入射激发波长的新波长，即为二次发射波长，激发的未知发射波长将四面辐射但以设计方向透过样品检测池，由荧光单色器42进行检测和分析，并确定正确的发射波长值，按动面板上操作键盘32的U或F键分别可进行紫外或荧光两种检测器的工作；
优选地，所述样品检测池是兼能直射和辐射，具备透光率高，对流动相和样品溶液具有密封性好的石英池构成，能自动连续分析，适用于高效液相色谱紫外和荧光两种检测器，并具有高的样品分辩率和10微升极小样品检测池体积；值得指出的是普通实验室使用的紫外和荧光分光光度计的样品池体积大几百倍(2～3毫升)、不密封、多种样品需要手动更换、混合样品不能分离难以定性；
第二单色分光器件23：作为荧光发射波长的单色分光器件的光栅G2，由所述的中央控制器40按光学方程正弦规律驱动步进电机11带动光栅G2的转动，可确定在样品检测池的样品组分所发出的发射波长，其反射的发射光入射到第二光敏二极管15，产生的光电信号，以便进行检测和分析；
光学透镜24：所述发光灯源20所发出的混合波长光，为满足第一单色分光器件：光栅21的技术要求，将其转变成平行光后，再入射到第一单色分光器件：光栅21；
光学透镜25：将所述第一单色分光器件21分光后反射的单色光聚焦到样品检测池；
光学透镜26：所述样品检测池激发后产生的发射波长的光，将其转变成平行光后，照射到第二单色分光器件：光栅23
光学透镜27：将所述第二单色分光器件23分光后反射的发射波长的光聚焦到第二光敏二极管15，进行荧光检测和分析；
第一光敏二极管14：所述的第一光敏二极管紧靠在样品检测池后，接收由样品检测池22直射出的紫外光，所产生的光电信号输入到第一运算放大器6的反相输入端；
第二光敏二极管15：所述样品检测池22输入的样品组分激发后所发射的荧光，经光学透镜26，由第二单色分光器件23确定二次荧光发射波长，其反射的发射光经光学透镜27聚焦到第二光敏二极管15，所产生的光电流信号输入到第一运算放大器6的反相输入端，由中央控制器40根据面板操作键U或F的选择分别执行紫外或荧光检测和分析。
所述检测机电构件5包括：
中央控制器40：由微机组成(包括中央处理器、模数转换器-数模转换器1和数模转换器2、程序执行器)、且与所述控制面板3的操作键盘32和液晶显示器31相连接；
前置放大模块43：包括第一运算放大器6，该第一运算放大器6的反相输入端61分别与紫外单色器41的第一光敏二极管14和荧光单色器42的第二光敏二极管15相连接，其同相输入端62接地；所述中央控制器40用于控制第一继电器的两个同步切换开关K1和K2的工作状态：当紫外检测时，切换开关K1与所述第一光敏二极管14相连接，切换开关K2与电阻R1连接；当荧光检测时，切换开关K1与所述第二光敏二极管15相连接，切换开关K2与电阻R2连接，将输入光电流信号转换成紫外或荧光检测的放大电压信号在第一输出端输出；
自动增益模块44：包括模数-数模转换器1和数模转换器2，由于微机都是以数字进行运算，所以，第一运算放大器6的第一输出端的电压信号由中央控制器在模数-数模转换器1中转换成数字信号，然后进行数字信号放大或缩减，自动增益的功能只是在紫外检测时实施，亦即能保证模数-数模转换器1的输出电压在各个分析波长都能达到所设计的电压恒定不变；荧光检测时，只要满足较好的信噪比条件下，具有试验得出一定的数字放大即可，数模转换器2对两种检测器都由中央控制器把模数-数模转换器1的数字信号进行寄存，并对静态和动态工作状态时的不同变化转换的模拟电压差值随机输送至噪声处理模块的第二运算放大器的反相输入端，促使第二运算放大器的噪声处理：
噪声处理模块45：包括第二运算放大器7，正相输入端与模数-数模转换器1的输出端相连接，反相输入端与数模转换器2的输出端相连接，这种设置被用于分别寄存和跟踪静态和动态工作状态以及前级电路模块所产生仪器的噪声和漂移将产生不同变化的差值电压，实现随机将差值电压以反相输入到第二运算放大器7，消除仪器的动态噪声和漂移，保持长期的稳定性；
对数放大模块46：包括运算放大器8和9，还包括双三极管Tr1和Tr2、电阻R6、R7、R8、R9、和R10，在作紫外检测时，由于对噪声处理器45的第二输出端的模拟电压直接进行对数处理比另一种微机组成的中央控制器再需转换成数字信号进行对数运算更简便，并也保持很好的准确度和对数处理后十分宽的线性范围，利用双三极管Tr1和Tr2和运算放大器8实现对数处理，然后经运算放大器9进行放大，并由第四输出端与检测信号输出接口35相连接，在作荧光检测时，由于不必作对数，只需直接放大，因此，由所述中央控制器40控制第二继电器13，切换开关K3进行切换，使噪声处理器的第二输出端的稳定的电压信号直接输入到运算放大器9的同相输入端，同样，由运算放大器9放大后在第四输出端输出，经检测信号输出接口的样品检测信号传输到色谱数据处理系统，最终将样品信号、样品溶液各组分的检测和分析结果以图谱和数据的形式在电脑上显示、保存和打印。
该兼用紫外可见和荧光双分光双检测仪能够灵敏、稳定和准确测定紫外，特别是微弱于紫外4～5个数量级的荧光发射波长的样品检测信号；说明了只有高放大倍数才能提高检测能力，但检测信号和噪声、漂移一起放大又必须要做到信噪比中的噪声和漂移大幅度消除或降低，才能满足上述的优异技术性能；在检测光学构件中，采用荧光激发波长的单色器件与紫外检测的单色器件、发光灯源、样品检测池合二为一，大幅缩减光学构件的体积、结构和成本，为一台仪器中研制成功两种最常用的优质检测器创造条件；加之，检测机电构件中，采用了两项独特的创新技术：其一，是采用自动增益技术，克服和解决高效液相色谱在用和已产的紫外可见检测器都客观存在的灵敏度不高和技术指标残缺不全，只有一个光学波长而无法计算、标定、检验和考核其他几百个波长的主要技术指标(仪器的噪声和漂移)；其次，是采用自动消除仪器噪声，又同时降低仪器漂移的双重技术，才能克服所有光电仪器中长期存在难以有效提高信噪比、才能完美地解决灵敏度和稳定性相排斥和对立的世界性技术难题，真正实现仪器的技术性能优异。
本申请中，所述控制面板3还设有液晶显示器31，以便于自动显示选定的波长、工作电压和灵敏度的所选值，并自动监视仪器各种工作状态，所述操作键盘32包括多个操作按键：除了光学操作键包括：波长选定数字键0、1、…9，波长确认键，返回键(返回到开机后常用已设定的波长)，紫外设定键U，荧光设定键F和灯源起辉键(开启发光灯源)以外，电气操作键包括：灵敏度选择键、自动调零键、自动增益键、噪声处理键，多个键上分别标有单个英文字母或数字。具体操作是当该检测仪接入色谱仪系统后，首先，分别开启高压输液泵和检测器的电源，然后，高压输液泵对单一或混合并脱气良好的流动相进行输液，待整台仪器的流动相从色谱分离柱到检测仪都处于正常流液状态，选定面板U紫外或F荧光的操作键后，然后依次按动操作键盘32中数字键的三位数值确定所选的分析波长，液晶显示器31就显示紫外或荧光所选的波长值，在作荧光检测时，选定的紫外操作键U的波长，即为荧光激发波长，选定的荧光操作键F的波长，即为产生荧光的二次发射波长，接着就按动操作键盘32的波长确认键，所述中央控制器40分别驱动步进电机10带动第一单色分光器件21或驱动步进电机11带动第二单色分光器件22到达各自正确波长的位置，从输液到检测仪预热和稳定通常一小时左右，这是样品检测和分析前仪器的动态预热和待稳定状态；仪器稳定后，为了灵敏和重复准确地检测和分析样品，在进入样品溶液以前，首先对检测器进行如下正确调节：由中央控制器40进行控制灵敏度选择键，选定所需的灵敏度，自动增益键和自动调零键只是在初次进入样品溶液前实行一次性调节，在分析条件不变和仪器稳定正常情况，这两个键不必经常调节；当仪器动态的漂移和变动的噪声超出一定容许范围时需要按动噪声处理键由中央控制器40及时校正、跟踪、再次寄存和消除噪声、漂移，所以在每次进入样品前，根据液晶显示器31或电脑所显示的电压波动和谱图基线的情况，决定是否需要按动噪声处理键进行调节，如果仪器在稳定正常的状态，也不必调节；在噪声处理模块44中由中央控制器40对数字信号自动跟踪、寄存和运算后实现消除仪器的动态噪声和漂移，经过上述的调节后，就可向色谱仪的高压进样系统中进入样品溶液，样品溶液由高压输液泵的高压流动相输送至色谱分离柱中，并被依次分离后直接进入样品检测池22，样品组分依次被检测后流出样品检测池出口34。
具体讲，如图4所示，所述前置放大模块43还包括第一R1、第二电阻R2、第一继电器12的切换开关K1和K2、第一光敏二极管14和第二光敏二极管15，所述第一运算放大器6的第一反相输入端61与负端并联的第一和第二光敏二极管14和15相连接，第一同相输入端62接地，所述第一电阻R1和第二电阻R2的一端并联与第一运算放大器的第一反相输入端61连接；第一和第二光敏二极管14和15的正端与第一继电器12启动的第一切换开关K1的切换变动接头相连接；同样地，并联的第一和第二电阻R1和R2的另一端受第一继电器12启动的第二开关K2的切换变动接头相连接，所述中央控制器40直接控制第一继电器12，使第一继电器12同步的两个切换开关KI、K2的常闭接点为紫外检测，另一常开接点为荧光检测。
在前置放大模块43工作时，由于荧光检测是间接二次发射波长的极微弱光电信号，远低于紫外检测时产生的光电信号将近4～5个数量级，也如背景技术所述的高性能双单色分光荧光检测器是世界罕见的根本原因，因极微弱的光电信号放大不难，难点是信号和噪声、漂移同时放大，性噪比不变而造成灵敏度和稳定性无法提高，亦即灵敏度和稳定性相排斥和对立的矛盾，本发明为了解决客观存在的技术难题，唯一能解难的措施：为了尽可能消除光电器件和前级噪声和漂移最合理地应该放置于后述的噪声处理模块45得以完善地解决，前置放大模块43用于将紫外第一光敏二极管14产生的光电流信号I14转换和放大成电压信号为V＝I14*R1，同样地，将荧光第二光敏二极管15产生的光电流信号I15转换和放大成电压信号为V＝I15*R2，在第一输出端63输出。
优选地，所述第一运算放大器6为高阻抗低漂移运算放大器。
进一步地，如图4所示，所述自动增益模块44包括模数-数模转换器1和数模转换器2，所述自动增益模块44采用的必要性是因为紫外检测不同于荧光检测，在进入样品前的流动相状态下，当按荧光检测键F进行荧光检测时，第二光敏二极管15只是无光入射较小的暗电流作为仪器基线的低基准背景，进入样品后产生的荧光发射波长的光电流大于暗电流，因此就产生样品各组分转换成电压检测信号的谱图；而按紫外检测键U进行紫外检测时，有两个不同于其他检测器的特殊点：其一，第一光敏二极管14是在流动相吸收很小状态下，是全部光能量入射产生最大的光电流作为仪器基线的高基准背景，其二，进入样品后，由于样品按比耳吸收定律：
吸收单位AU＝LOG入射光电信号/出射光电信号＝吸收系数*样品浓度
分母项的出射光电信号因样品的吸收，都小于流动相的初始入射光电信号；由于三个主要光学元器件：发光灯源L、单色分光器的光栅G1、G2和接收光敏二极管PD1、PD2的光谱特性，即纵座标(光电流/电压)与横座标(光波长)的关系都是随不同波长而变化，并光电流/电压相差悬殊，这种现象造成比耳吸收定律的三个物理参数中一个未知(出射光电信号)，一个变量(入射光电信号)，就只能计算、标定、检验和考核一个光学波长的主要技术指标：噪声和漂移，(一般步骤如下：测出该波长的入射光电压值-可先设定吸收单位AU值-然后用对数表求得设定AU值后的理论出射光电压值-然后在仪器中实际测试和证实AU值对应的色谱图的纵座标电压的正确值：具体方法是对数放大模块输入端加上入射光电压与在设定AU值下已求得的理论出射光电压的差-即满足上述定律的对数计算公式-从对数放大模块的输出端测得的输出电压，亦即反推法求得正确的输出电压和吸收单位AU值-从而按统一规则求得：噪声＝1％AU值；漂移＝10倍噪声AU/小时)，从上述遵循比耳吸收定律的计算步骤，特别是要求符合比耳吸收定律就产生下述二个难解的问题：首先，当比耳吸收定律的右边分子项入射光电信号每个波长变化而不同，相应每个波长的AU值也不同，从而计算的噪音和漂移也每个波长不相等，没有采用自动增益技术的产品，不但几百个波长的计算、标定、检验和考核是如此之繁琐和困难重重；是造成现有紫外检测器都技术指标残缺不全、无法计算、标定、检验和考核全波长技术指标的根本原因，其次，仪器使用时间增长，发光灯源等三个光学元器件的发光能量哀弱引起入射光电信号和吸收单位AU值的变更，也不可能销售后的仪器再进行各参数重新标定，造成原先标定的正确值也变得不准确，因此，也就了解背景技术所说的——现有所有紫外产品只能做到一个波长的技术指标(随使用时间长短也变得不准)，更无法正确计算、标定、检验和考核其他几百个波长正确的AU值、噪声值和漂移值，为了克服和解决这个客观存在的技术难题的唯一方法是如何使比耳吸收定律右边的分子项：促使各个波长的入射光电信号保持恒定不变(即自动增益的必要性)，这样只要标定一次，就直接解决了全波长范围各波长的正确标定，并随时可进行校正，所以也不随时间变化仍保持准确，更有实际意义的是便于从实验谱图纵座标AU值对应的电压值中直接检验和考核噪声和漂移技术指标的准确性，本发明为了实现这一目的，具体实施是自动增益模块44对全波长范围每个波长控制到所需的放大倍数，最终实现模数-数模转换器1的输出端电压恒定不变；
具体操作：紫外检测时，先任选定常用一个分析波长三位数值后，按动操作键盘32的波长确认键，使到达准确的分析波长，按自动增益键后，前置放大器第一输出端63的电压信号由所述的中央控制器40在模数-数模转换器1中转换成数字信号，并必须控制模数-数模转换器1中的数字信号的放大或缩减(即脉冲的增加或减少)，直到模数-数模转换器1的输出端的电压达到设计的恒定不变值时，即刻停止脉冲的增减；以后每变换一次分析波长，按上述的步骤，都由中央控制器40对第一输出端63的不同波长产生的不同电压信号在模数-数模转换器1中进行控制，保持模数-数模转换器1的输出端的电压每次变换波长都相同，实现自动增益的目的；
进一步地，如图4所示，所述噪声处理模块45还包括第三电阻、第四电阻R4和第五电阻R5和第一电容C1，所述第二运算放大器7的第二同相输入端72通过第三电阻R3与模数-数模转换器1的输出端连接，第二运算放大器的第二反相输入端71通过第四电阻R4与数模转换器2的输出端连接，所述第五电阻R5一端与第二反相输入端71连接，另一端与第二输出端73连接，所述第一电容C1与第五电阻R5并联，第一电容C1可去除第二输出端73电压中的高频噪音，第二运算放大器7的第二输出端73与对数放大模块46的输入端连接，具体实施方法：事先，由中央控制器40单独对模数-数模转换器1静态情况下进行调试，只要一次性外接入一个可调并相当于自动增益所设计的恒定电压值输入到模数-数模转换器1的输入端，也即自动增益模块的输出端经过1比1的数字和模拟运算也能达到设计恒定的电压，中央控制器40就可确定在模数-数模转换器1的数字信号的稳定值，即为恒定的静态数字信号，中央控制器40也控制数模转换器2寄存模数-数模转换器1的稳定数字信号，然后当仪器开机和运行的动态情况时，前置放大器的第一输出端63的样品检测电压中还包含流动相、光电元器件和第一运算放大器三者所产生仪器的动态变化噪声和漂移值部分Vn，由微机组成的中央控制器40随机在模数-数模转换器1中转换成数字信号，并像所述的自动增益目的，为了实现模数-数模转换器1的输出端达到所设计的恒定电压值必须进行数字放大或缩减，然而还包含上述的动态变化值部分Vn，为了消除这不稳定的部分，首先在数模转换器2由中央控制器40执行数模转换器1和2之间随机的动态和静态两者数字信号的减法运算，在数模转换器2的输出端获得只有仪器的动态和静态之间产生的仪器噪声和漂移的变化值Vn，然后，将电压信号Vn经第四电阻R4随机同时输送到第二运算放大器7的第二反相输入71，使之抵消由模数-数模转换器1输出端输送到第二同相输入的仪器的动态噪声和漂移变化值Vn部分，实现小范围瞬间变动信号的随机跟踪、运算和噪声处理，以保持噪声处理模块45第二输出端73电压信号实现稳定的恒定电压值，实现消除噪声的同时，又降低了漂移，而当进入样品的各组分时，也只抵消流动相初始Vn较小的电压信号部分，而产生的大于Vn的样品组分电压信号再经由后面的对数放大模块46的对数处理并进行放大和输出，在噪声处理模块45克服和解决了长期客观存在的技术难点：正像前面讲到的样品各组分电压信号与不稳定无效的仪器噪声和漂移同时放大，所以性噪比不变，唯一最有效的方法就是所述的本发明的紫外和荧光两个检测器都采用消除大量的噪声和漂移(即提高稳定性)的双重技术，因此在前后各模块中都可以实施更多的放大，取得稳定性提高同时，灵敏度的大幅度提高，完满地解决了灵敏度和稳定性相排斥和对立一直客观存在的世界性技术难点，最终确保仪器极高灵敏度、稳定性和检测、分析结果的准确性。
进一步地，如图4所示，所述对数放大模块46，包括第三和第四运算放大器8和9、三极管Tr1和Tr2、电阻R6、R7、R8、R9和R10；具体操作：由中央控制器40对噪声处理模块45的输出稳定电压信号，分别通过转换开关作如下实施：当按动面板的紫外设定键U，切换开关K3为常闭接点时，进行紫外检测，应按照前述的比耳吸收定律进行对数转换后放大，根据三极管的理论和实际的测试，当基极接地，Vc＝0的情况下，集电极电流Ic与发射极电压Ve成指数关系，即Ic＝K*expVe，三极管Tr1的集电极与运算放大器8的反相输入端81连接，能满足Vc＝0的条件，此三极管的发射极通过R7与运算放大器8的输出端83连接，因此，两边取对数后，发射极电压Ve与第二输出端73稳定电压流过第六电阻R6的输入电流(即为集电极电流Ic)取对数后成为线性关系，由于在自动增益模块44的处理使比耳吸收定律的分子项的电压信号成为恒定常数，即使取对数也成为不随波长变动的常数，唯一只有进样后分母项因吸收不同取对数后随不同的波长的电压大小而变化，在进样前流动相稳定流动的动态情况下，分子和分母项相等，因此，比耳吸收定律的左侧吸收单位AU值等于零，为符合上述的理论，在电气线路上的设置：三极管Tr2的集电极与基极连接，并通过第八电阻R8与稳定的直流电压+V(相当于自动增益所设计的电压恒定值)相连接，因Tr1和Tr2的发射极相连接，这样输入到第九运算放大器9的同相输入端92的电压等于比耳吸收定律右边分子和分母取对数后的差，只要第八电阻R8或直流电压+V稍作调节就可满足理论和实际的要求，即进样前应该输出端电压为零点，第七电阻R7是为了保护运算放大器8和作对数的三极管Tr1，防止过载；完成对数处理后的电压信号放大是由运算放大器9、第九电阻R9和第十电阻R10来实现，放大倍数K＝R9+R10/R10，当分析时间较长，特别是要求定量分析的重复性好的情况，产生微量的偏离零点的基线，就按动自动调零键，由中央控制器40自动控制模数-数模转换器1使输出端电压等于零的基线后，再进入样品溶液；当按动荧光设定键F，切换开关K3为常开接点时，由中央控制器40实施第二继电器13的切换开关K3的切换，不必进行对数处理，从噪声处理模块45的第二输出端73直接由运算放大器9进行放大，两个检测器最后都由第四输出端93输出电压信号连接到检测信号输出接口35，传输至色谱数据工作站，被处理的分析结果由连接的电脑在显示屏上显示色谱图谱，并可保存、打印分析图谱和数据。
综上所述，本发明涉及的紫外可见和荧光双分光双检测仪，既可应用于紫外可见各种波长检测，也可用于高档荧光双单色分光检测，采用巧妙的结构设计，只用单个发光灯源的光路(特别液相色谱领域世界首创使用氘灯和卤钨灯作为荧光检测的灯源)，单个样品检测池和单套电气线路实现两种检测器的检测和分析功能，为了克服现有技术中紫外可见光检测器都普遍存在的技术指标残缺不全，无法计测、标定、检验和考核其他几百个波长的噪声和漂移的主要技术指标，本发明采用唯一能解决的自动增益技术，能快速有效地解决紫外检测时全波长范围指标完整无缺、可正确地计测、标定、检验和考核每个波长的技术指标；除了本文细叙了数字信号放大或缩减由数模转换器进行自动增益的控制以外，先前也成功地采用光电倍增管作为光电接收器件，直接控制光电倍增管的负高压升高或降低可对模拟的光电流信号实现自动增益的目的；更进一步地，理论和实践都证明了所述的自动增益技术只能解决技术指标残缺不全的问题，但是不能解决性噪比有效提高，无法促使技术性能提高这个世界性难题，为了克服所有现有的紫外可见光检测器和世界罕见的高档荧光双单色分光检测器都客观存在的无法有效提高灵敏度和稳定性、亦即无法大幅度提高信噪比，本发明还采用另一种独特的自动消除仪器的噪声，又同时降低漂移的双重技术，实现仪器能一机两用，而且解决了紫外和荧光两种检测器都客观存在灵敏度和稳定性相排斥和对立的世界性技术难题，大幅度提高仪器的灵敏度和稳定性，确保仪器具有显著的技术创新性、先进性和实用性。
以下列举几个本发明用于检测不同样品组分的实施例：
实施例1：
本发明使用于紫外可见检测情况：分析波长：上图：210NM，下图：254NM
检测样品：萘(紫外检测器的国家标准检测样品)，计算得出：最小检测浓度优于5毫微克/毫升；噪声：优于5微AU漂移：优于50微AU/小时
检测环境：色谱分离柱：C18；流动相：100％甲醇；流速：1ml/min
检测后的色谱图如图6所示。
简述：实测得出主要技术指标：最小检测浓度、噪声和漂移优于国标10倍，210NM波长是其他国内外同类产品灵敏度和稳定性最差的波长区间，从谱图看出该产品应用多个本发明的创新技术后，才能独特地实现全波长范围灵敏度和稳定性都优异；同时，210NM和254NM对同一样品(本例中的萘样品)都有灵敏的吸收谱峰信号，证实了‘DAD二极管阵列紫外检测器’采用混合光各种波长入射样品检测池是违背和滥用比耳定律的理论、假的高灵敏度等技术错误。
实施例2：
本发明使用于紫外可见检测情况：分析波长：325NM
检测样品：维生素A(牛奶中国家标准需检测的样品)
检测环境：色谱分离柱：C18；流动相：100％甲醇；流速：1ml/min
检测后的色谱图如图7所示。
简述：牛奶是生活中常用的饮料营养品，其中含有维生素A，但一般灵敏度和稳定性不佳的现有产品是较难检测出维生素A在牛奶中的含量。
实施例3：
本发明使用于紫外可见检测情况：分析波长：245NM
检测样品：三聚氰胺(牛奶中国家标准需检测的样品)
检测环境：色谱分离柱：C18；流动相：100％甲醇；流速：1ml/min
检测后的色谱图如图8所示。
简述：三聚氰胺是为了提高蛋白质假的含量掺入于牛奶中的有害物质，本发明虽直接用简易的检测试验也能检测，但对谱峰的形状会有些失真。
实施例4：
本发明使用于荧光双分光检测情况：激发波长：345NM，发射波长：455NM
检测样品：硫酸奎宁/高氯酸水溶液(荧光检测器的国家标准检测样品)；样品浓度：1毫微克/毫升
计算得出：最小检测浓度：优于10微微克/毫升；
噪声：优于0.01FU；漂移：优于0.1FU/小时
检测环境：色谱分离柱：C18；流动相：85％甲醇/水溶液；流速：1ml/min
检测后的色谱图如图9所示。
简述：高效液相色谱的荧光检测远难于实验室荧光分光光度计，是样品检测池的极小体积和小于2毫米的通光孔径，较难激发样品产生二次发射波长的荧光，极微弱的二次发射荧光的能量，造成很小的信噪比，必须要极大的放大，但包括噪声和漂移的稳定性随机一起放大，限制了灵敏度的提高，是国外该类高档产品也是罕见的主要原因，本发明采用自动消除噪声，又同时降低漂移的双重技术，能实现优异的稳定性，又有高于国标100倍之多的极高灵敏度。
实施例5：
本发明使用于荧光双分光检测情况：激发波长：375NM，发射波长：435NM
检测样品：维生素B1(牛奶中国家标准需检测的样品)
检测环境：色谱分离柱：C18；流动相：35％甲醇/三氯乙酸钠水溶液；流速：1ml/min
检测后的色谱图如图10所示。
简述：高效液相色谱的荧光检测器对牛奶中含有的维生素B1可进行检测，
但由于高性能的荧光检测器不多，因此，能检测的应用实例也少。
实施例6：
本发明使用于荧光双分光检测情况：激发波长：290NM，发射波长：330NM
检测样品：萘(荧光检测器的国家标准检测波长误差的样品)
检测环境：色谱分离柱：C18；流动相：100％甲醇；流速：1ml/min
检测后的色谱图如图11所示。
简述：用萘样品作为荧光检测器的波长准确度误差测试，可检定和扩展波长准确度使用范围，另一方面，在紫外波长比可见光波长因能量更小，并无添加激发物的冷激发，所以较难激发，从谱图也看出延迟缓慢激发的现象。
实施例7：
本发明使用于紫外可见检测情况：分析波长：240NM
检测样品：中药材：锁阳
检测环境：色谱分离柱：C18；流动相：100％甲醇；流速：0.6ml/min
检测后的色谱图如图12所示。
简述：实施例7和8是对中药材成分的检测和分析，没有标准和标准的样品，首先，试验的目的为了是否能检测其中的多种组分，同时，检验仪器的技术性能，本图谱看出除主要成分外还包含多个其他组分，今后还需对少含量的小峰进行更好和清晰的分离工作。
实施例8：
本发明使用于紫外可见检测情况：分析波长：254NM
检测样品：中药材：肾宝果
检测环境：色谱分离柱：C18；流动相：100％甲醇；流速：0.6ml/min
检测后的色谱图如图13所示。
实施例9：
本发明使用于紫外可见检测情况：分析波长：260NM
检测样品：保健补品：MACA玛卡(秘鲁产)
检测环境：色谱分离柱：C18；流动相：100％甲醇；流速：0.6ml/min
检测后的色谱图如图14所示。
简述：首次了解该进口的保健补品，进行试验的结果发现至少有三个含量较高的成分，需进一步定性确定其组分，才能知悉对身体有利的成分和机能。
实施例10：
本发明使用于紫外可见检测情况：分析波长：254NM
检测样品：天然保健品：枸杞(宁夏产)
检测环境：色谱分离柱：C18；流动相：100％甲醇；流速：0.6ml/min
检测后的色谱图如图15所示。
简述：枸杞是常用的保健和药用品，谱图可看出除含量高的主峰外，至少还有两个含量较小的成分。
实施例11：
本发明使用于紫外可见检测情况：分析波长：258NM
检测样品：伊利纯牛奶
检测环境：色谱分离柱：C18；流动相：100％甲醇；流速：0.6ml/min
检测后的色谱图如图16所示。
简述：本实施例11和下面实施例12、13和14是试验仪器能否检测饮料、调味品和生活品等，可对同一样品多次试验和比较，分辨出品质优劣的大致规律，对保护品牌和食品药品的安全有利；本谱图看出一个主要成分，其他低含量的成分有分离和没能分离清晰的，试验主含量可检验不同牛奶质量差异。
实施例12：
本发明使用于紫外可见检测情况：分析波长：245NM
检测样品：茶叶：日本产的大喜宝
检测环境：色谱分离柱：C18；流动相：100％甲醇；流速：0.6ml/min
检测后的色谱图如图17所示。
简述：试验了几种茶叶的谱图，含量高都只有一个主峰，差异是含量低的成分稍有不同。
实施例13：
本发明使用于紫外可见检测情况：分析波长：254NM
检测样品：纯芝麻油
检测环境：色谱分离柱：C18；流动相：100％甲醇；流速：0.6ml/min
检测后的色谱图如图18所示
简述：谱图可看出除一个含量高的主峰成分外，还有含量不高的成分，进一步，可试验其他食用油或地沟油检测的可能性。
实施例14：
本发明使用于紫外可见检测情况：分析波长：248NM
检测样品：饮料：国珍茅台酒
检测环境：色谱分离柱：C18；流动相：100％甲醇；流速：1ml/min
检测后的色谱图如图19所示。
简述：茅台酒是国产名酒，主峰醇的含量高说明纯度高，此外，是否有其他小含量成分，用排斥和比较的实验方法有利于保护品牌。
由上述14个实施例的色谱图可知，本发明涉及的紫外可见和荧光双分光双检测仪不但能兼用于紫外可见各种波长检测和荧光双单色分光的检测，而且具有极优异的检测灵敏度和稳定性。特别是实施例1(210NM和254NM都对萘样品有明显的吸收产生光电信号)，既证实了背景技术中所述的‘DAD二极管阵列紫外检测器’去掉了样品检测池前的单色器的分光机构是违背和滥用‘比耳吸收定律’的理论，并很多波长的混合光入射样品检测池，将产生其他很多波长的假的高灵敏度叠加信号；同时也证实了本发明在最难的远紫外边缘波长210NM区间也找不到其他同类产品有如此优异的灵敏度和稳定性(极小的噪声和漂移)，进而言之，证实了全波长范围都具有优异的灵敏度和稳定性，并克服了现有技术紫外检测产品中的种种弊病；另一方面，实施例4～6有关荧光检测情况，也证实本发明克服了荧光检测中高档双单色器的分光机构的技术难度(噪声和漂移信号远大于紫外检测4～5个数量级)，加之，除了采用氙灯以外，现有技术首创采用氘灯和卤钨灯作为荧光检测的发光灯源，增添一种新颖高性能双单色器分光的荧光检测器，实现本发明的灵敏度和稳定性远远超过国家标准的优异性能。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种高效液相色谱兼用紫外可见和荧光双分光双检测仪，其特征在于，设有供电插座的机壳，所述机壳上设有样品溶液入口和出口，设有操作键盘和液晶显示器的控制面板、以及检测信号输出接口，所述机壳内部还设有检测光学构件和检测机电构件；
所述检测光学构件：包括兼用作紫外可见波长和荧光激发波长的第一单色分光器件-光栅G1，用作二次荧光发射波长的第二单色分光器件-光栅G2，以及发光灯源、处理所需光路的四组透镜、二组分别接收紫外和荧光光电信号的光敏二极管、单个紫外和荧光检测时所共用的样品检测池与所述的样品溶液入口和样品溶液出口相连通；
所述检测机电构件：包括与所述控制面板的操作键盘和液晶显示器相连接，所述紫外单色器和荧光单色器接收光电信号的二个光敏二极管的负端相并联，正端由中央控制器对第一继电器的切换开关进行控制并接地，二个光敏二极管的负端与前置放大模块中第一运算放大器的反相输入端相连接；
前置放大模块：包括第一运算放大器，其两个输入端分别与光敏二极管负端并联接点和地相连接，第一输出端与第一继电器的另一切换开关的固定接点连接，两个切换开关相互同步，保持反馈的两个电阻分别与紫外和荧光检测的工作状态相对应，在前置放大模块中对输入的光电流信号转换成电压信号，并进行放大；
自动增益模块：最初，成功以模拟方法即采用光电倍增管作为光电信号接收元件，使前置放大器的输入光电流由微机组成的中央控制器控制施加于光电倍增管的负高压的升高或降低，实现自动调控前置放大器的第一输出端的电压全波长范围都达到设计的恒定值，可实现自动增益的目的；本发明以数字方法成为另一种新的发挥微机数字运算快速、正确和无干扰等优势进行细述：包括模数-数模转换器1和数模转换器2，微机组成的中央控制器都是以数字方式进行运作，所以前置放大模块的第一输出端的模拟电压信号输入到自动增益模块，由所述中央控制器控制模数-数模转换器1进行数字放大和缩减，当用作紫外检测时在全波长范围使各个波长实现模数-数模转换器1的输出端电压都控制到恒定不变的值；中央控制器并把模数-数模转换器1的数字信号寄存到数模转换器2，并在数模转换器2中对动态变化和静态稳定的两种数字信号进行减法运算；
噪声处理模块：包括第二运算放大器，该第二运算放大器的同相输入端与模数-数模转换器1的输出端连接，由中央控制器在数模转换器2中对动态和静态两种数字信号进行减法运算后，转换成数模转换器2输出端的差值电压随机输送至第二运算放大器的反相输入端，用于消除仪器的噪声和漂移；
对数放大模块：对数放大模块的输入端与所述第二运算放大器的第二输出端相连接，所述的中央控制器驱动第二继电器切换开关的位置，当紫外检测时，由第三运算放大器和双三极管Tr1和Tr2进行对数处理，并由第四运算放大器进行放大后输出；当作荧光检测时，噪声处理模块的第二运算放大器输出端的电压信号直接经由第四运算放大器放大后通过检测信号输出接口使放大后的样品电压信号输出。
2.根据权利要求1所述的紫外可见和荧光双分光双检测仪，其特征在于：所述前置放大模块还包括第一电阻、第二电阻，第一电阻和第二电阻的一端都与第一反相输入端连接，另一端通过第一继电器的切换开关与第一输出端相连接，由中央控制器驱动第一继电器根据紫外或荧光分析的需要，按动面板的紫外U或荧光F操作键。
3.根据权利要求1或2所述的紫外可见和荧光双分光双检测仪，其特征在于：所述的第一运算放大器为高输入阻抗低漂移的运算放大器。
4.根据权利要求1所述的紫外可见和荧光双分光双检测仪，其特征在于：除最初已成功采用中央控制器直接调控光电信号接收元件-光电倍增管所施加的负高压升高或降低来实现自动增益的方法以外，本发明以数字信号放大或缩减方法实现自动增益的目的，具体实施是所述自动增益模块包括模数-数模转换器1和数模转换器2，两者由中央控制器进行控制。
5.根据权利要求1所述的紫外可见和荧光双分光双检测仪，其特征在于：所述噪声处理模块还包括第三电阻、第四电阻、第五电阻和第一电容，所述第二运算放大器的第二反相输入端通过第四电阻与数模转换器2的输出端连接，第二运算放大器的第二同相输入端通过第三电阻与模数-数模转换器1的输出端连接，第二运算放大器的第二输出端与对数放大模块输入端相连接，所述第五电阻的一端与第二反相输入端连接，另一端与第二输出端连接，所述第一电容与第五电阻并联。
6.根据权利要求1所述的紫外可见和荧光双分光双检测仪，其特征在于：所述对数放大模块还包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻和第十电阻，第三运算放大器的反相输入端分别通过第六电阻与第二输出端连接，并与三极管Tr1的集电极连接，第三同相输入端和三极管Tr1基极接地，第七电阻一端与第三输出端连接，另一端与双三极管的两个发射极连接，第八电阻的两端分别与直流电压+V和三极管Tr2的集电极、基极连接，第四运算放大器的反相输入端分别与第九和第十电阻连接，第九电阻的另一端与第四输出端连接，第十电阻的另一端接地，第四运算放大器的同相输入端与第二继电器切换开关的固定接点连接。
7.根据权利要求1所述的紫外可见和荧光双分光双检测仪，其特征在于：所述光学构件的发光灯源除了采用氙灯以外，现有技术首次创新采用稳定的低能耗的氘灯和卤钨灯。
8.根据权利要求1所述的紫外可见和荧光双分光双检测仪，其特征在于：所述样品检测池是兼能直射和幅射，具备透光率高，对流动相和样品溶液具有密封性好的石英池构成，能适用于高效液相色谱紫外和荧光两种检测器，并具有高的样品分辨率和10微升极小样品检测池体积。
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