CN112903853B - 一种高效液相色谱仪的控制系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效液相色谱仪的控制系统及控制方法,包括单片机,单片机的输入端通过导线与信息处理模块的输出端电性连接,且信息处理模块的输入端通过导线与检测器的输出端电性连接,单片机通过无线与图谱制作模块实现双向连接,单片机的输入端通过导线与发送模块的输出端电性连接,且发送模块的输入端通过导线与流量计算系统的输出端电性连接,流量计算系统的输入端通过导线与单片机的输出端电性连接,本发明涉及液相色谱仪技术领域。该高效液相色谱仪的控制系统及控制方法,可实现根据色谱仪系统压力的变化对液相输出流速进行检测,从而为后续输入流速的控制调节奠定了基础,保证了仪器测量的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及液相色谱仪技术领域,具体为一种高效液相色谱仪的控制系统及控制方法。
背景技术
利用混合物在液固或不互溶的两种液体之间分配比的差异,对混合物进行先分离,而后分析鉴定的仪器,液相色谱仪根据固定相是液体或是固体,又分为液-液色谱(LLC)及液-固色谱(LSC),现代液相色谱仪由高压输液泵、进样系统、温度控制系统、色谱柱、检测器、信号记录系统等部分组成,与经典液相柱色谱装置比较,具有高效、快速、灵敏等特点。
液相色谱仪在使用的过程中是通过一种或多种流动相按照一定比例进行混合,然后再输送至色谱仪系统中进行检测的,而现有的色谱仪进液口液相流速过快,则容易引起检测器基线的波动,不能根据色谱仪系统压力的变化对液相输出流速进行检测以及对输入流速进行控制调节,影响了色谱仪的检测结果,因此针对以上问题,本发明提供了一种高效液相色谱仪的控制系统及控制方法。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种高效液相色谱仪的控制系统及控制方法,解决了现有的色谱仪进液口液相流速过快,则容易引起检测器基线的波动,不能根据色谱仪系统压力的变化对液相输出流速进行检测以及对输入流速进行控制调节,从而影响色谱仪检测结果的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种高效液相色谱仪的控制系统,包括单片机,所述单片机的输入端通过导线与信息处理模块的输出端电性连接,且信息处理模块的输入端通过导线与检测器的输出端电性连接,所述单片机通过无线与图谱制作模块实现双向连接,所述单片机的输入端通过导线与发送模块的输出端电性连接,且发送模块的输入端通过导线与流量计算系统的输出端电性连接,所述流量计算系统的输入端通过导线与单片机的输出端电性连接,所述单片机的输出端通过导线与流速控制系统的输入端电性连接,所述单片机通过无线与数据库实现双向连接,所述单片机的输出端通过导线与无线传输模块的输入端电性连接,且无线传输模块通过无线与控制中心实现双向连接。
优选的,所述流量计算系统包括中央处理器,所述中央处理器的输入端通过导线与系统压力检测模块的输出端电性连接。
优选的,所述中央处理器的输入端通过导线与配置参数获取模块的输出端电性连接,所述中央处理器的输入端通过导线与压力传感器的输出端电性连接,且压力传感器的输出端通过导线与反馈模块的输入端电性连接。
优选的,所述反馈模块的输出端通过导线与中央处理器的输入端电性连接,所述中央处理器的输出端通过导线与计算值输出模块的输入端电性连接。
优选的,所述中央处理器的输出端通过导线与校准值输出模块的输入端电性连接,且校准值输出模块的输出端通过导线与计算单元的输入端电性连接。
优选的,所述流速控制系统包括微控制器,所述微控制器通过无线与数据比较器实现双向连接。
优选的,所述数据比较器的输入端通过导线与流速传感器的输出端电性连接,所述微控制器的输出端通过导线与阀门控制模块的输入端电性连接。
本发明还公开了一种高效液相色谱仪的控制方法,具体包括以下步骤:
S1、液相色谱仪开始运行时,首先通过流量计算系统内部的系统压力检测模块检测液相色谱仪的系统压力,然后根据配置参数获取模块获取液相色谱仪的相关配置参数,系统压力数值以及配置参数数据均发送给中央处理器中,然后由计算值输出模块输出色谱仪液相出口的计算值,色谱仪运行一段时间后,压力传感器检测系统压力的变化数值,通过反馈模块将压力数值发送给中央处理器中,再由校准值输出模块输出色谱仪液相出口的校准值,校准值以及计算值均发送至计算单元内部,再计算单元内部计算出色谱仪液相出口流量的标准值,再根据流量的标准值得到液相进口的流速数值,并将该流速标准值通过发送模块将数值发送给单片机内部;
S2、单片机接收到S2中得到的流速标准值后,则立即发送给流速传感器内部,并且发送给数据比较器内部进行保存,通过流速传感器对色谱仪液相进口液体的流速进行监测,若监测到的流速值低于或大于预先保存的流速标准值时,则微控制器启动阀门控制模块对液相进口的阀门大小进行调节,直至流速传感器监测到的流速数值与标准数值相等即可;
S3、液体在通过检测器时,样品浓度被转换成电信号传送到信息处理模块中,再通过图谱制作模块将数据以图谱形式打印出来,同时由单片机将图谱发送给数据库中进行保存;
S4、后续查看数据库中的图谱时,只需通过无线传输模块将数据库中的图谱发送给控制中心,供相关人员进行查看。
(三)有益效果
本发明提供了一种高效液相色谱仪的控制系统及控制方法。具备以下有益效果:
(1)、该高效液相色谱仪的控制系统及控制方法,通过包括单片机,单片机的输入端通过导线与信息处理模块的输出端电性连接,且信息处理模块的输入端通过导线与检测器的输出端电性连接,单片机通过无线与图谱制作模块实现双向连接,单片机的输入端通过导线与发送模块的输出端电性连接,且发送模块的输入端通过导线与流量计算系统的输出端电性连接,流量计算系统的输入端通过导线与单片机的输出端电性连接,单片机的输出端通过导线与流速控制系统的输入端电性连接,单片机通过无线与数据库实现双向连接,单片机的输出端通过导线与无线传输模块的输入端电性连接,且无线传输模块通过无线与控制中心实现双向连接,可实现根据色谱仪系统压力的变化对液相输出流速进行检测,从而为后续输入流速的控制调节奠定了基础,保证了仪器测量的准确性和流动相混合比例的准确。
(2)、该高效液相色谱仪的控制系统及控制方法,通过单片机通过无线与图谱制作模块实现双向连接,单片机通过无线与图谱制作模块实现双向连接,可实现将样品浓度数据制作成图谱形式,并且存储于数据库内部进行存储,防止丢失。
(3)、该高效液相色谱仪的控制系统及控制方法,通过单片机的输出端通过导线与无线传输模块的输入端电性连接,且无线传输模块通过无线与控制中心实现双向连接,可实现将制作后的图谱形式通过无线传输模块发送给控制中心,方便后续人员的查看。
附图说明
图1为本发明系统的结构原理框图;
图2为本发明流量计算系统的结构原理框图;
图3为本发明流速控制系统的结构原理框图。
图中:1-单片机、2-信息处理模块、3-检测器、4-图谱制作模块、5-发送模块、6-流量计算系统、61-中央处理器、62-系统压力检测模块、63-配置参数获取模块、64-压力传感器、65-反馈模块、66-计算值输出模块、67-校准值输出模块、68-计算单元、7-流速控制系统、71-微控制、72-数据比较器、73-流速传感器、74-阀门控制模块、8-数据库、9-无线传输模块、10-控制中心。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3,本发明实施例提供一种技术方案:一种高效液相色谱仪的控制系统,可实现根据色谱仪系统压力的变化对液相输出流速进行检测,从而为后续输入流速的控制调节奠定了基础,保证了仪器测量的准确性和流动相混合比例的准确,包括单片机1,单片机1的输入端通过导线与信息处理模块2的输出端电性连接,且信息处理模块2的输入端通过导线与检测器3的输出端电性连接,单片机1通过无线与图谱制作模块4实现双向连接,可实现将样品浓度数据制作成图谱形式,并且存储于数据库8内部进行存储,防止丢失,单片机1的输入端通过导线与发送模块5的输出端电性连接,且发送模块5的输入端通过导线与流量计算系统6的输出端电性连接,流量计算系统6的输入端通过导线与单片机1的输出端电性连接,单片机1的输出端通过导线与流速控制系统7的输入端电性连接,单片机1通过无线与数据库8实现双向连接,单片机1的输出端通过导线与无线传输模块9的输入端电性连接,且无线传输模块9通过无线与控制中心10实现双向连接,可实现将制作后的图谱形式通过无线传输模块9发送给控制中心10,方便后续人员的查看。
本发明实施例中,流量计算系统6包括中央处理器61,中央处理器61的输入端通过导线与系统压力检测模块62的输出端电性连接。
本发明实施例中,中央处理器61的输入端通过导线与配置参数获取模块63的输出端电性连接,中央处理器61的输入端通过导线与压力传感器64的输出端电性连接,且压力传感器64的输出端通过导线与反馈模块65的输入端电性连接,中央处理器61作为计算机系统的运算和控制核心,是信息处理、程序运行的最终执行单元,CPU自产生以来,在逻辑结构、运行效率以及功能外延上取得了巨大发展,中央处理器61的型号为ARM9。
本发明实施例中,反馈模块65的输出端通过导线与中央处理器61的输入端电性连接,中央处理器61的输出端通过导线与计算值输出模块66的输入端电性连接。
本发明实施例中,中央处理器61的输出端通过导线与校准值输出模块67的输入端电性连接,且校准值输出模块67的输出端通过导线与计算单元68的输入端电性连接。
本发明实施例中,流速控制系统7包括微控制器71,微控制器71通过无线与数据比较器72实现双向连接。
本发明实施例中,数据比较器72的输入端通过导线与流速传感器73的输出端电性连接,微控制器71的输出端通过导线与阀门控制模块74的输入端电性连接。
本发明还公开了一种高效液相色谱仪的控制方法,具体包括以下步骤:
S1、液相色谱仪开始运行时,首先通过流量计算系统6内部的系统压力检测模块62检测液相色谱仪的系统压力,然后根据配置参数获取模块63获取液相色谱仪的相关配置参数,系统压力数值以及配置参数数据均发送给中央处理器61中,然后由计算值输出模块66输出色谱仪液相出口的计算值,色谱仪运行一段时间后,压力传感器64检测系统压力的变化数值,通过反馈模块65将压力数值发送给中央处理器61中,再由校准值输出模块67输出色谱仪液相出口的校准值,校准值以及计算值均发送至计算单元68内部,再计算单元68内部计算出色谱仪液相出口流量的标准值,再根据流量的标准值得到液相进口的流速数值,并将该流速标准值通过发送模块5将数值发送给单片机1内部;
S2、单片机1接收到S2中得到的流速标准值后,则立即发送给流速传感器73内部,并且发送给数据比较器72内部进行保存,通过流速传感器73对色谱仪液相进口液体的流速进行监测,若监测到的流速值低于或大于预先保存的流速标准值时,则微控制器71启动阀门控制模块74对液相进口的阀门大小进行调节,直至流速传感器73监测到的流速数值与标准数值相等即可;
S3、液体在通过检测器3时,样品浓度被转换成电信号传送到信息处理模块2中,再通过图谱制作模块4将数据以图谱形式打印出来,同时由单片机1将图谱发送给数据库8中进行保存;
S4、后续查看数据库8中的图谱时,只需通过无线传输模块9将数据库8中的图谱发送给控制中心10,供相关人员进行查看。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (2)
1.一种高效液相色谱仪的控制系统,其特征在于:包括单片机(1),所述单片机(1)的输入端通过导线与信息处理模块(2)的输出端电性连接,且信息处理模块(2)的输入端通过导线与检测器(3)的输出端电性连接,所述单片机(1)通过无线与图谱制作模块(4)实现双向连接,所述单片机(1)的输入端通过导线与发送模块(5)的输出端电性连接,且发送模块(5)的输入端通过导线与流量计算系统(6)的输出端电性连接,所述流量计算系统(6)的输入端通过导线与单片机(1)的输出端电性连接,所述单片机(1)的输出端通过导线与流速控制系统(7)的输入端电性连接,所述单片机(1)通过无线与数据库(8)实现双向连接,所述单片机(1)的输出端通过导线与无线传输模块(9)的输入端电性连接,且无线传输模块(9)通过无线与控制中心(10)实现双向连接;
所述流量计算系统(6)包括中央处理器(61),所述中央处理器(61)的输入端通过导线与系统压力检测模块(62)的输出端电性连接,所述中央处理器(61)的输入端通过导线与配置参数获取模块(63)的输出端电性连接,所述中央处理器(61)的输入端通过导线与压力传感器(64)的输出端电性连接,且压力传感器(64)的输出端通过导线与反馈模块(65)的输入端电性连接,所述反馈模块(65)的输出端通过导线与中央处理器(61)的输入端电性连接,所述中央处理器(61)的输出端通过导线与计算值输出模块(66)的输入端电性连接,所述中央处理器(61)的输出端通过导线与校准值输出模块(67)的输入端电性连接,且校准值输出模块(67)的输出端通过导线与计算单元(68)的输入端电性连接;
所述流速控制系统(7)包括微控制器(71),所述微控制器(71)通过无线与数据比较器(72)实现双向连接,所述数据比较器(72)的输入端通过导线与流速传感器(73)的输出端电性连接,所述微控制器(71)的输出端通过导线与阀门控制模块(74)的输入端电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种高效液相色谱仪的控制系统,其特征在于:其控制方法具体包括以下步骤:
S1、液相色谱仪开始运行时,首先通过流量计算系统(6)内部的系统压力检测模块(62)检测液相色谱仪的系统压力,然后根据配置参数获取模块(63)获取液相色谱仪的相关配置参数,系统压力数值以及配置参数数据均发送给中央处理器(61)中,然后由计算值输出模块(66)输出色谱仪液相出口的计算值,色谱仪运行一段时间后,压力传感器(64)检测系统压力的变化数值,通过反馈模块(65)将压力数值发送给中央处理器(61)中,再由校准值输出模块(67)输出色谱仪液相出口的校准值,校准值以及计算值均发送至计算单元(68)内部,再计算单元(68)内部计算出色谱仪液相出口流量的标准值,再根据流量的标准值得到液相进口的流速标准值,并将该流速标准值通过发送模块(5)将数值发送给单片机(1)内部;
S2、单片机(1)接收到S2中得到的流速标准值后,则立即发送给流速传感器(73)内部,并且发送给数据比较器(72)内部进行保存,通过流速传感器(73)对色谱仪液相进口液体的流速进行监测,若监测到的流速值低于或大于预先保存的流速标准值时,则微控制器(71)启动阀门控制模块(74)对液相进口的阀门大小进行调节,直至流速传感器(73)监测到的流速数值与标准数值相等即可;
S3、液体在通过检测器(3)时,样品浓度被转换成电信号传送到信息处理模块(2)中,再通过图谱制作模块(4)将数据以图谱形式打印出来,同时由单片机(1)将图谱发送给数据库(8)中进行保存;
S4、后续查看数据库(8)中的图谱时,只需通过无线传输模块(9)将数据库(8)中的图谱发送给控制中心(10),供相关人员进行查看。
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