CN114899076A - 对三重四极杆质谱仪系统信号的放大转化方法 - Google Patents

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CN114899076A CN202210399767.0A CN202210399767A CN114899076A CN 114899076 A CN114899076 A CN 114899076A CN 202210399767 A CN202210399767 A CN 202210399767A CN 114899076 A CN114899076 A CN 114899076A
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贺笑非
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Abstract

本发明提供了对三重四极杆质谱仪系统信号的放大转化方法，其分析从不同时刻三重四极杆质谱仪系统输出的模拟检测信号波谱中提取得到相应的检测波峰信号子波谱，以此判断质谱仪系统当前输出模拟检测信号正常与否；并且在质谱仪系统输出模拟检测信号不正常时，对质谱仪系统的供电电压进行校正，再对校正供电电压后输出的校正化模拟检测信号波谱包含的模拟电压信号进行放大和AD转换处理，得到相应的模拟电压‑数字电压浮动变化值，以此对数字电压信号进行区分化存储，其利用非固定的基准参考电压信号对模拟电压信号进行放大和AD转换处理，从而降低转换得到的数字电压信号对转换漂移偏差以及提高质谱仪检测的准确性和可靠性。

Description

对三重四极杆质谱仪系统信号的放大转化方法
技术领域
本发明涉及质谱仪信号处理的技术领域，特别涉及对三重四极杆质谱仪系统信号的放大转化方法。
背景技术
三重四极杆质谱仪具有高灵敏度、分析速度快和样品用量少等特点，其广泛应用于医药和生物分析领域。样品通过电喷雾电离后进入到三重四极杆质谱仪的多个检测通道进行质谱分析，这样能够对样品的不同成分进行同步检测分析，从而实现对样品的多通道分析。三重四极杆质谱仪输出的检测结果为模拟信号，因此需要将模拟信号进一步输送至放大电路板和AD转换电路板进行放大和模数转换，从而得到相应的数字信号。在实际AD转换过程中，需要设定相应的标准供电电压作为模拟电压信号转换成数字电压信号的参考基准，但是现有技术都是采用单一固定的电压值作为参考基准，这使得AD转换得到的数字电压信号存在较大的转换漂移偏差，降低质谱仪检测的准确性和可靠性。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供对三重四极杆质谱仪系统信号的放大转化方法，分析从不同时刻三重四极杆质谱仪系统输出的模拟检测信号波谱中提取得到相应的检测波峰信号子波谱，以此判断质谱仪系统当前输出模拟检测信号正常与否；并且在质谱仪系统输出模拟检测信号不正常时，对质谱仪系统的供电电压进行校正，再对校正供电电压后输出的校正化模拟检测信号波谱包含的模拟电压信号进行放大和AD转换处理，得到相应的模拟电压-数字电压浮动变化值，以此对数字电压信号进行区分化存储，其先根据质谱仪系统对预设标准样品的检测输出结果进行验证，以对质谱仪系统进行供电电压校正，再利用非固定的基准参考电压信号对模拟电压信号进行放大和AD转换处理，从而降低转换得到的数字电压信号对转换漂移偏差以及提高质谱仪检测的准确性和可靠性。
本发明提供对三重四极杆质谱仪系统信号的放大转化方法，其包括如下步骤：
步骤S1，获取不同时刻三重四极杆质谱仪系统输出的模拟检测信号波谱，并提取所述模拟检测信号波谱包含的检测波峰信号子波谱；将不同时刻对应的检测波峰信号子波谱进行比对，判断质谱仪系统当前输出模拟检测信号正常与否状态；
步骤S2，根据质谱仪系统当前输出模拟检测信号正常与否状态的判断结果，对质谱仪系统的供电电压进行校正；再获取质谱仪系统经过供电电压校正后输出的校正化模拟检测信号波谱；
步骤S3，从所述校正化模拟检测信号波谱提取对应的模拟电压信号，并根据基准参考电压信号对所述模拟电压信号进行放大和AD转换处理，从而得到数字电压信号及其对应的模拟电压-数字电压浮动变化值；再根据所述模拟电压-数字电压浮动变化值，对所述数字电压信号进行区分化存储。
进一步，在所述步骤S1中，获取不同时刻三重四极杆质谱仪系统输出的模拟检测信号波谱，并提取所述模拟检测信号波谱包含的检测波峰信号子波谱具体包括：
将预设标准样品放置于三重四极杆质谱仪系统中，获取质谱仪系统依次在第一时刻、第二时刻和第三时刻对预设标准样品进行质谱检测后对应输出的第一模拟检测信号波谱、第二模拟检测信号波谱和第三模拟检测信号波谱；其中，第一时刻与第二时刻之间的时间间隔等于第二时刻与第三时刻之间的时间间隔，并且第一时刻距离质谱仪系统的开启时刻的时间间隔大于或等于质谱仪系统的标定预热时间；
根据预设标准样品包含的样品离子的荷质比，从第一模拟检测信号波谱、第二模拟检测信号波谱和第三模拟检测信号波谱中分别提取相应的检测波峰信号子波谱。
进一步，在所述步骤S1中，将不同时刻对应的检测波峰信号子波谱进行比对，判断质谱仪系统当前输出模拟检测信号正常与否状态具体包括：
将从第一模拟检测信号波谱、第二模拟检测信号波谱和第三模拟检测信号波谱提取得到关于同一波峰频率的检测波峰信号子波谱，再将确定所有检测波峰信号子波谱的半波峰值强度；
确定第一时刻对应的半波峰值强度与第二时刻对应的半波峰值强度之间的第一半波峰值强度差值，以及第二时刻对应的半波峰值强度与第三时刻的半波峰值强度之间的第二半波峰值强度差值；
若所述第一半波峰值强度差值和所述第二半波峰值强度差值均小于或等于阈值差值阈值，则确定质谱仪系统当前输出模拟检测信号处于正常状态；否则，确定质谱仪系统当前输出模拟检测信号处于异常状态。
进一步，在所述步骤S2中，根据质谱仪系统当前输出模拟检测信号正常与否状态的判断结果，对质谱仪系统的供电电压进行校正具体包括：
当确定质谱仪系统当前输出模拟检测信号处于正常状态，则保持当前对质谱仪系统的供电电压不变；
当确定质谱仪系统当前输出模拟检测信号处于异常状态，则先对来自供电电源的供电电压进行高频滤波处理后，再将供电电压输送至质谱仪系统，从而实现对质谱仪系统的供电电压校正。
进一步，在所述步骤S2中，获取质谱仪系统经过供电电压校正后输出的校正化模拟检测信号波谱具体包括：
当质谱仪系统经过供电电压校正后，将待检测样品放置于质谱仪系统中，并获取在一个完整检测周期内输出的校正化模拟检测信号波谱；其中，所述完整检测周期是指质谱仪系统对待检测样品进行完整扫描所需的时间。
进一步，在所述步骤S3中，从所述校正化模拟检测信号波谱提取对应的模拟电压信号，并根据基准参考电压信号对所述模拟电压信号进行放大和AD转换处理，从而得到数字电压信号及其对应的模拟电压-数字电压浮动变化值具体包括：
步骤S301，从所述校正化模拟检测信号波谱中提取得到信号包括的模拟电压信号成分，并对所述模拟电压信号成分进行卡尔曼滤波处理；
步骤S302，根据两个预设基准数字信号，得到相应的基准参考电压信号；再根据所述基准参考电压信号，对所述模拟电压信号进行放大和AD转换处理，从而得到与所述模拟电压信号对应的数字电压信号；
步骤S303，根据所述基准参考电压信号和所述数字电压信号，得到所述模拟电压-数字电压浮动变化区间范围。
进一步，在所述步骤S302中，根据两个预设基准数字信号，得到相应的基准参考电压信号；再根据所述基准参考电压信号，对所述模拟电压信号进行放大和AD转换处理，从而得到与所述模拟电压信号对应的数字电压信号具体包括：
利用下面公式(1)，对两个预设基准数字信号进行自判断合成处理，得到相应的基准参考电压信号，
Figure BDA0003599303720000041
在上述公式(1)中，d(t)表示对两个预设基准数字信号进行自判断合成处理得到相应的基准参考电压信号；t表示当前时刻；D1(t)表示当前时刻t对应的第一预设基准数字信号；D2(t)表示当前时刻t对应的第二预设基准数字信号；| |表示求取绝对值运算；dmax表示质谱仪系统在额定工作电压输入下对应的输入电压信号经放大和AD转换处理后得到的数字信号值；min[]表示求取括号内的最小值运算；
再利用下面公式(2)，根据所述基准参考电压信号，对所述模拟电压信号进行放大和AD转换处理，从而得到与所述模拟电压信号对应的数字电压信号，
Figure BDA0003599303720000051
在上述公式(2)中，u(t)表示当前时刻t与所述模拟电压信号对应的数字电压信号值；G(t)表示当前时刻t对所述模拟电压信号进行放大和AD转换处理得到的初始数字电压信号；Up表示质谱仪系统对应的标准供电电压值；
以及，
在所述步骤S303中，根据所述基准参考电压信号和所述数字电压信号，得到所述模拟电压-数字电压浮动变化区间范围具体包括：
利用下面公式(3)，根据所述基准参考电压信号和所述数字电压信号，得到所述模拟电压-数字电压浮动变化区间范围，
Figure BDA0003599303720000052
在上述公式(3)中，Δu(t)表示当前时刻t质谱仪系统输出的模拟电压信号对应的电压精准值的浮动参数；
若u(t)-Δu(t)>0且u(t)+Δu(t)<Up，则所述模拟电压-数字电压浮动变化区间范围为[u(t)-Δu(t),u(t)+Δu(t)]；
若u(t)-Δu(t)≤0且u(t)+Δu(t)<Up，则所述模拟电压-数字电压浮动变化区间范围为[0,u(t)+Δu(t)]；
若u(t)-Δu(t)>0且u(t)+Δu(t)≥Up，则所述模拟电压-数字电压浮动变化区间范围为[u(t)-Δu(t),Up]；
若u(t)-Δu(t)≤0且u(t)+Δu(t)≥Up，则所述模拟电压-数字电压浮动变化区间范围为[0,Up]。
进一步，在所述步骤S3中，根据所述模拟电压-数字电压浮动变化值，对所述数字电压信号进行区分化存储具体包括：
根据所述模拟电压-数字电压浮动变化区间范围，将对应不同的数字电压信号存储到不同的检测信号处理通道中；其中，不同检测信号处理通道具有不同的信号处理容错率，当所述模拟电压-数字电压浮动变化区间范围越大，对应的检测信号处理通道的信号处理容错率也越大。
相比于现有技术，该对三重四极杆质谱仪系统信号的放大转化方法分析从不同时刻三重四极杆质谱仪系统输出的模拟检测信号波谱中提取得到相应的检测波峰信号子波谱，以此判断质谱仪系统当前输出模拟检测信号正常与否；并且在质谱仪系统输出模拟检测信号不正常时，对质谱仪系统的供电电压进行校正，再对校正供电电压后输出的校正化模拟检测信号波谱包含的模拟电压信号进行放大和AD转换处理，得到相应的模拟电压-数字电压浮动变化值，以此对数字电压信号进行区分化存储，其先根据质谱仪系统对预设标准样品的检测输出结果进行验证，以对质谱仪系统进行供电电压校正，再利用非固定的基准参考电压信号对模拟电压信号进行放大和AD转换处理，从而降低转换得到的数字电压信号对转换漂移偏差以及提高质谱仪检测的准确性和可靠性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的对三重四极杆质谱仪系统信号的放大转化方法的流程示意图。
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作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。
参阅图1，为本发明实施例提供的对三重四极杆质谱仪系统信号的放大转化方法的流程示意图。该对三重四极杆质谱仪系统信号的放大转化方法包括如下步骤：
步骤S1，获取不同时刻三重四极杆质谱仪系统输出的模拟检测信号波谱，并提取该模拟检测信号波谱包含的检测波峰信号子波谱；将不同时刻对应的检测波峰信号子波谱进行比对，判断质谱仪系统当前输出模拟检测信号正常与否状态；
步骤S2，根据质谱仪系统当前输出模拟检测信号正常与否状态的判断结果，对质谱仪系统的供电电压进行校正；再获取质谱仪系统经过供电电压校正后输出的校正化模拟检测信号波谱；
步骤S3，从该校正化模拟检测信号波谱提取对应的模拟电压信号，并根据基准参考电压信号对该模拟电压信号进行放大和AD转换处理，从而得到数字电压信号及其对应的模拟电压-数字电压浮动变化值；再根据该模拟电压-数字电压浮动变化值，对该数字电压信号进行区分化存储。
上述技术方案的有益效果为：该对三重四极杆质谱仪系统信号的放大转化方法分析从不同时刻三重四极杆质谱仪系统输出的模拟检测信号波谱中提取得到相应的检测波峰信号子波谱，以此判断质谱仪系统当前输出模拟检测信号正常与否；并且在质谱仪系统输出模拟检测信号不正常时，对质谱仪系统的供电电压进行校正，再对校正供电电压后输出的校正化模拟检测信号波谱包含的模拟电压信号进行放大和AD转换处理，得到相应的模拟电压-数字电压浮动变化值，以此对数字电压信号进行区分化存储，其先根据质谱仪系统对预设标准样品的检测输出结果进行验证，以对质谱仪系统进行供电电压校正，再利用非固定的基准参考电压信号对模拟电压信号进行放大和AD转换处理，从而降低转换得到的数字电压信号对转换漂移偏差以及提高质谱仪检测的准确性和可靠性。
优选地，在该步骤S1中，获取不同时刻三重四极杆质谱仪系统输出的模拟检测信号波谱，并提取该模拟检测信号波谱包含的检测波峰信号子波谱具体包括：
将预设标准样品放置于三重四极杆质谱仪系统中，获取质谱仪系统依次在第一时刻、第二时刻和第三时刻对预设标准样品进行质谱检测后对应输出的第一模拟检测信号波谱、第二模拟检测信号波谱和第三模拟检测信号波谱；其中，第一时刻与第二时刻之间的时间间隔等于第二时刻与第三时刻之间的时间间隔，并且第一时刻距离质谱仪系统的开启时刻的时间间隔大于或等于质谱仪系统的标定预热时间；
根据预设标准样品包含的样品离子的荷质比，从第一模拟检测信号波谱、第二模拟检测信号波谱和第三模拟检测信号波谱中分别提取相应的检测波峰信号子波谱。
上述技术方案的有益效果为：三重四极杆质谱仪系统在对待检测样品进行正式质谱检测之前需要进行相应的标定校正，以确保质谱仪系统能够在正常工作状态下对待检测样品进行质谱检测。具体而言，将预设标准样品放置于质谱仪系统内，在依次间隔的第一时刻、第二时刻和第三时刻对预设标准样品进行质谱检测，该预设标准样品包括若干已知的材料成分，质谱检测后得到的模拟检测信号波谱在相应的频率范围内会出现波峰信号。若质谱仪系统存在检测偏差，其在不同时刻检测输出的模拟检测信号包含的波峰信号会存在偏移，通过提取其中存在的波峰信号并进行比对，可准确判断质谱仪系统输出的模拟检测信号的正常与否。
优选地，在该步骤S1中，将不同时刻对应的检测波峰信号子波谱进行比对，判断质谱仪系统当前输出模拟检测信号正常与否状态具体包括：
将从第一模拟检测信号波谱、第二模拟检测信号波谱和第三模拟检测信号波谱提取得到关于同一波峰频率的检测波峰信号子波谱，再将确定所有检测波峰信号子波谱的半波峰值强度；
确定第一时刻对应的半波峰值强度与第二时刻对应的半波峰值强度之间的第一半波峰值强度差值，以及第二时刻对应的半波峰值强度与第三时刻的半波峰值强度之间的第二半波峰值强度差值；
若该第一半波峰值强度差值和该第二半波峰值强度差值均小于或等于阈值差值阈值，则确定质谱仪系统当前输出模拟检测信号处于正常状态；否则，确定质谱仪系统当前输出模拟检测信号处于异常状态。
上述技术方案的有益效果为：若质谱仪系统存在检测偏差，其在不同时刻检测输出的模拟检测信号包含的波峰信号的强度会存在较大的偏差，将从第一模拟检测信号波谱、第二模拟检测信号波谱和第三模拟检测信号波谱提取得到关于同一波峰频率的检测波峰信号子波谱，并确定其对应的半波峰值强度，可量化快速判断质谱仪系统当前输出模拟检测信号处于正常状态还是异常状态，从而为后续对质谱仪系统进行供电电压校正提供可靠的依据。
优选地，在该步骤S2中，根据质谱仪系统当前输出模拟检测信号正常与否状态的判断结果，对质谱仪系统的供电电压进行校正具体包括：
当确定质谱仪系统当前输出模拟检测信号处于正常状态，则保持当前对质谱仪系统的供电电压不变；
当确定质谱仪系统当前输出模拟检测信号处于异常状态，则先对来自供电电源的供电电压进行高频滤波处理后，再将供电电压输送至质谱仪系统，从而实现对质谱仪系统的供电电压校正。
上述技术方案的有益效果为：当确定质谱仪系统当前输出模拟检测信号处于正常状态，此时表明质谱仪系统能够正常进行质谱检测，无需额外调整对质谱仪系统的供电电压。当确定质谱仪系统当前输出模拟检测信号处于异常状态，此时先对来自供电电源的供电电压进行高频滤波处理后，再将供电电压输送至质谱仪系统，这样能够避免来自供电电源的高频电压成分干扰质谱仪系统的正常工作。
优选地，在该步骤S2中，获取质谱仪系统经过供电电压校正后输出的校正化模拟检测信号波谱具体包括：
当质谱仪系统经过供电电压校正后，将待检测样品放置于质谱仪系统中，并获取在一个完整检测周期内输出的校正化模拟检测信号波谱；其中，该完整检测周期是指质谱仪系统对待检测样品进行完整扫描所需的时间。
上述技术方案的有益效果为：当完成对质谱仪系统的供电电压校正后，将待检测样品放置于质谱仪系统中，并获取在一个完整检测周期内输出的校正化模拟检测信号波谱，这样能够对待检测样品在整个频谱波段进行全面细化的检测，从而避免对待检测样品发生遗漏检测的情况。
优选地，在该步骤S3中，从该校正化模拟检测信号波谱提取对应的模拟电压信号，并根据基准参考电压信号对该模拟电压信号进行放大和AD转换处理，从而得到数字电压信号及其对应的模拟电压-数字电压浮动变化值具体包括：
步骤S301，从该校正化模拟检测信号波谱中提取得到信号包括的模拟电压信号成分，并对该模拟电压信号成分进行卡尔曼滤波处理；
步骤S302，根据两个预设基准数字信号，得到相应的基准参考电压信号；再根据该基准参考电压信号，对该模拟电压信号进行放大和AD转换处理，从而得到与该模拟电压信号对应的数字电压信号；
步骤S303，根据该基准参考电压信号和该数字电压信号，得到该模拟电压-数字电压浮动变化区间范围。
上述技术方案的有益效果为：根据两个预设基准数字信号生成基准参考电压信号，这样有别于现有技术将固定的电压值作为AD转换的基准参考电压，从而提高基准参考电压信号在AD转换过程中对模拟电压信号的矫正准确性。此外，根据该基准参考电压信号和该数字电压信号，得到该模拟电压-数字电压浮动变化区间范围，可便于后续根据该区间范围对该数字电压信号进行修正，提高质谱仪系统的检测结果实用性。
优选地，在该步骤S302中，根据两个预设基准数字信号，得到相应的基准参考电压信号；再根据该基准参考电压信号，对该模拟电压信号进行放大和AD转换处理，从而得到与该模拟电压信号对应的数字电压信号具体包括：
利用下面公式(1)，对两个预设基准数字信号进行自判断合成处理，得到相应的基准参考电压信号，
Figure BDA0003599303720000111
在上述公式(1)中，d(t)表示对两个预设基准数字信号进行自判断合成处理得到相应的基准参考电压信号；t表示当前时刻；D1(t)表示当前时刻t对应的第一预设基准数字信号；D2(t)表示当前时刻t对应的第二预设基准数字信号；| |表示求取绝对值运算；dmax表示质谱仪系统在额定工作电压输入下对应的输入电压信号经放大和AD转换处理后得到的数字信号值；min[]表示求取括号内的最小值运算；
再利用下面公式(2)，根据该基准参考电压信号，对该模拟电压信号进行放大和AD转换处理，从而得到与该模拟电压信号对应的数字电压信号，
Figure BDA0003599303720000112
在上述公式(2)中，u(t)表示当前时刻t与该模拟电压信号对应的数字电压信号值；G(t)表示当前时刻t对该模拟电压信号进行放大和AD转换处理得到的初始数字电压信号；Up表示质谱仪系统对应的标准供电电压值；
以及，
在该步骤S303中，根据该基准参考电压信号和该数字电压信号，得到该模拟电压-数字电压浮动变化区间范围具体包括：
利用下面公式(3)，根据该基准参考电压信号和该数字电压信号，得到该模拟电压-数字电压浮动变化区间范围，
Figure BDA0003599303720000121
在上述公式(3)中，Δu(t)表示当前时刻t质谱仪系统输出的模拟电压信号对应的电压精准值的浮动参数；
若u(t)-Δu(t)>0且u(t)+Δu(t)<Up，则该模拟电压-数字电压浮动变化区间范围为[u(t)-Δu(t),u(t)+Δu(t)]；
若u(t)-Δu(t)≤0且u(t)+Δu(t)<Up，则该模拟电压-数字电压浮动变化区间范围为[0,u(t)+Δu(t)]；
若u(t)-Δu(t)>0且u(t)+Δu(t)≥Up，则该模拟电压-数字电压浮动变化区间范围为[u(t)-Δu(t),Up]；
若u(t)-Δu(t)≤0且u(t)+Δu(t)≥Up，则该模拟电压-数字电压浮动变化区间范围为[0,Up]。
上述技术方案的有益效果为：利用上述公式(1)根据两个预设基准数字信号进行自判断合成一个基准参考电压信号，进而对两个基准数字信号进行系统整体矫正，从而保证后续计算的精准；然后利用上述公式(2)根据合成的基准参考电压信号以及三重四极杆质谱仪系统的模拟电压信号计算出三重四极杆质谱仪系统的模拟信号实际的数字电压信号，从而可以快速的计算出实时的模拟信号电压值，并且通过引用基准参考电压信号来确保结果的精准度；最后利用上述公式(3)根据合成的基准参考电压信号以及两个预设基准数字信号得到三重四极杆质谱仪系统的模拟电压-数字电压浮动变化区间范围，一是可以利用浮动变化区间范围可以知晓当前为三重四极杆质谱仪系统供电的电压是否稳定，二是可以通过浮动变化区间范围进一步的对计算出的数字电压信号进行进一步的精准化以及区间化，以确保系统整体的精度区间符合要求。
优选地，在该步骤S3中，根据该模拟电压-数字电压浮动变化值，对该数字电压信号进行区分化存储具体包括：
根据该模拟电压-数字电压浮动变化区间范围，将对应不同的数字电压信号存储到不同的检测信号处理通道中；其中，不同检测信号处理通道具有不同的信号处理容错率，当该模拟电压-数字电压浮动变化区间范围越大，对应的检测信号处理通道的信号处理容错率也越大。
上述技术方案的有益效果为：根据该模拟电压-数字电压浮动变化区间范围，将对应不同的数字电压信号存储到不同的检测信号处理通道中，这样通过不同检测信号处理通道能够对数字电压信号进行并行处理，并且将具有较大模拟电压-数字电压浮动变化区间范围的数字电压信号存储到具有较大容错率的检测信号处理通道，能够有效降低对数字电压信号处理的工作量以及提高对数字电压信号的处理效率。
从上述实施例的内容可知，该对对三重四极杆质谱仪系统信号的放大转化方法分析从不同时刻三重四极杆质谱仪系统输出的模拟检测信号波谱中提取得到相应的检测波峰信号子波谱，以此判断质谱仪系统当前输出模拟检测信号正常与否；并且在质谱仪系统输出模拟检测信号不正常时，对质谱仪系统的供电电压进行校正，再对校正供电电压后输出的校正化模拟检测信号波谱包含的模拟电压信号进行放大和AD转换处理，得到相应的模拟电压-数字电压浮动变化值，以此对数字电压信号进行区分化存储，其先根据质谱仪系统对预设标准样品的检测输出结果进行验证，以对质谱仪系统进行供电电压校正，再利用非固定的基准参考电压信号对模拟电压信号进行放大和AD转换处理，从而降低转换得到的数字电压信号对转换漂移偏差以及提高质谱仪检测的准确性和可靠性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.对三重四极杆质谱仪系统信号的放大转化方法，其特征在于，其包括如下步骤：
步骤S1，获取不同时刻三重四极杆质谱仪系统输出的模拟检测信号波谱，并提取所述模拟检测信号波谱包含的检测波峰信号子波谱；将不同时刻对应的检测波峰信号子波谱进行比对，判断质谱仪系统当前输出模拟检测信号正常与否状态；
步骤S2，根据质谱仪系统当前输出模拟检测信号正常与否状态的判断结果，对质谱仪系统的供电电压进行校正；再获取质谱仪系统经过供电电压校正后输出的校正化模拟检测信号波谱；
步骤S3，从所述校正化模拟检测信号波谱提取对应的模拟电压信号，并根据基准参考电压信号对所述模拟电压信号进行放大和AD转换处理，从而得到数字电压信号及其对应的模拟电压-数字电压浮动变化值；再根据所述模拟电压-数字电压浮动变化值，对所述数字电压信号进行区分化存储。
2.如权利要求1所述的对三重四极杆质谱仪系统信号的放大转化方法，其特征在于：
在所述步骤S1中，获取不同时刻三重四极杆质谱仪系统输出的模拟检测信号波谱，并提取所述模拟检测信号波谱包含的检测波峰信号子波谱具体包括：
将预设标准样品放置于三重四极杆质谱仪系统中，获取质谱仪系统依次在第一时刻、第二时刻和第三时刻对预设标准样品进行质谱检测后对应输出的第一模拟检测信号波谱、第二模拟检测信号波谱和第三模拟检测信号波谱；其中，第一时刻与第二时刻之间的时间间隔等于第二时刻与第三时刻之间的时间间隔，并且第一时刻距离质谱仪系统的开启时刻的时间间隔大于或等于质谱仪系统的标定预热时间；
根据预设标准样品包含的样品离子的荷质比，从第一模拟检测信号波谱、第二模拟检测信号波谱和第三模拟检测信号波谱中分别提取相应的检测波峰信号子波谱。
3.如权利要求2所述的对三重四极杆质谱仪系统信号的放大转化方法，其特征在于：
在所述步骤S1中，将不同时刻对应的检测波峰信号子波谱进行比对，判断质谱仪系统当前输出模拟检测信号正常与否状态具体包括：
将从第一模拟检测信号波谱、第二模拟检测信号波谱和第三模拟检测信号波谱提取得到关于同一波峰频率的检测波峰信号子波谱，再将确定所有检测波峰信号子波谱的半波峰值强度；
确定第一时刻对应的半波峰值强度与第二时刻对应的半波峰值强度之间的第一半波峰值强度差值，以及第二时刻对应的半波峰值强度与第三时刻的半波峰值强度之间的第二半波峰值强度差值；
若所述第一半波峰值强度差值和所述第二半波峰值强度差值均小于或等于阈值差值阈值，则确定质谱仪系统当前输出模拟检测信号处于正常状态；否则，确定质谱仪系统当前输出模拟检测信号处于异常状态。
4.如权利要求3所述的对三重四极杆质谱仪系统信号的放大转化方法，其特征在于：
在所述步骤S2中，根据质谱仪系统当前输出模拟检测信号正常与否状态的判断结果，对质谱仪系统的供电电压进行校正具体包括：
当确定质谱仪系统当前输出模拟检测信号处于正常状态，则保持当前对质谱仪系统的供电电压不变；
当确定质谱仪系统当前输出模拟检测信号处于异常状态，则先对来自供电电源的供电电压进行高频滤波处理后，再将供电电压输送至质谱仪系统，从而实现对质谱仪系统的供电电压校正。
5.如权利要求4所述的对三重四极杆质谱仪系统信号的放大转化方法，其特征在于：
在所述步骤S2中，获取质谱仪系统经过供电电压校正后输出的校正化模拟检测信号波谱具体包括：
当质谱仪系统经过供电电压校正后，将待检测样品放置于质谱仪系统中，并获取在一个完整检测周期内输出的校正化模拟检测信号波谱；其中，
所述完整检测周期是指质谱仪系统对待检测样品进行完整扫描所需的时间。
6.如权利要求5所述的对三重四极杆质谱仪系统信号的放大转化方法，其特征在于：
在所述步骤S3中，从所述校正化模拟检测信号波谱提取对应的模拟电压信号，并根据基准参考电压信号对所述模拟电压信号进行放大和AD转换处理，从而得到数字电压信号及其对应的模拟电压-数字电压浮动变化值具体包括：
步骤S301，从所述校正化模拟检测信号波谱中提取得到信号包括的模拟电压信号成分，并对所述模拟电压信号成分进行卡尔曼滤波处理；
步骤S302，根据两个预设基准数字信号，得到相应的基准参考电压信号；再根据所述基准参考电压信号，对所述模拟电压信号进行放大和AD转换处理，从而得到与所述模拟电压信号对应的数字电压信号；
步骤S303，根据所述基准参考电压信号和所述数字电压信号，得到所述模拟电压-数字电压浮动变化区间范围。
7.如权利要求6所述的对三重四极杆质谱仪系统信号的放大转化方法，其特征在于：
在所述步骤S302中，根据两个预设基准数字信号，得到相应的基准参考电压信号；再根据所述基准参考电压信号，对所述模拟电压信号进行放大和AD转换处理，从而得到与所述模拟电压信号对应的数字电压信号具体包括：
利用下面公式(1)，对两个预设基准数字信号进行自判断合成处理，得到相应的基准参考电压信号，
Figure FDA0003599303710000041
在上述公式(1)中，d(t)表示对两个预设基准数字信号进行自判断合成处理得到相应的基准参考电压信号；t表示当前时刻；D1(t)表示当前时刻t对应的第一预设基准数字信号；D2(t)表示当前时刻t对应的第二预设基准数字信号；| |表示求取绝对值运算；dmax表示质谱仪系统在额定工作电压输入下对应的输入电压信号经放大和AD转换处理后得到的数字信号值；min[]表示求取括号内的最小值运算；
再利用下面公式(2)，根据所述基准参考电压信号，对所述模拟电压信号进行放大和AD转换处理，从而得到与所述模拟电压信号对应的数字电压信号，
Figure FDA0003599303710000042
在上述公式(2)中，u(t)表示当前时刻t与所述模拟电压信号对应的数字电压信号值；G(t)表示当前时刻t对所述模拟电压信号进行放大和AD转换处理得到的初始数字电压信号；Up表示质谱仪系统对应的标准供电电压值；
以及，
在所述步骤S303中，根据所述基准参考电压信号和所述数字电压信号，得到所述模拟电压-数字电压浮动变化区间范围具体包括：
利用下面公式(3)，根据所述基准参考电压信号和所述数字电压信号，得到所述模拟电压-数字电压浮动变化区间范围，
Figure FDA0003599303710000051
在上述公式(3)中，Δu(t)表示当前时刻t质谱仪系统输出的模拟电压信号对应的电压精准值的浮动参数；
若u(t)-Δu(t)>0且u(t)+Δu(t)<Up，则所述模拟电压-数字电压浮动变化区间范围为[u(t)-Δu(t),u(t)+Δu(t)]；
若u(t)-Δu(t)≤0且u(t)+Δu(t)<Up，则所述模拟电压-数字电压浮动变化区间范围为[0,u(t)+Δu(t)]；
若u(t)-Δu(t)>0且u(t)+Δu(t)≥Up，则所述模拟电压-数字电压浮动变化区间范围为[u(t)-Δu(t),Up]；
若u(t)-Δu(t)≤0且u(t)+Δu(t)≥Up，则所述模拟电压-数字电压浮动变化区间范围为[0,Up]。
8.如权利要求7所述的对三重四极杆质谱仪系统信号的放大转化方法，其特征在于：
在所述步骤S3中，根据所述模拟电压-数字电压浮动变化值，对所述数字电压信号进行区分化存储具体包括：
根据所述模拟电压-数字电压浮动变化区间范围，将对应不同的数字电压信号存储到不同的检测信号处理通道中；其中，不同检测信号处理通道具有不同的信号处理容错率，当所述模拟电压-数字电压浮动变化区间范围越大，对应的检测信号处理通道的信号处理容错率也越大。
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