CN117826904A - 一种气相色谱仪柱箱温度控制方法及终端设备 - Google Patents
一种气相色谱仪柱箱温度控制方法及终端设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117826904A CN117826904A CN202310475496.7A CN202310475496A CN117826904A CN 117826904 A CN117826904 A CN 117826904A CN 202310475496 A CN202310475496 A CN 202310475496A CN 117826904 A CN117826904 A CN 117826904A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- column box
- target
- value
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 58
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 66
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 38
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 22
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 17
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 6
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 58
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical group CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N isobutane Chemical compound CC(C)C NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 2
- RSJKGSCJYJTIGS-UHFFFAOYSA-N undecane Chemical compound CCCCCCCCCCC RSJKGSCJYJTIGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical group CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 235000013847 iso-butane Nutrition 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Temperature (AREA)
Abstract
本发明公开了一种气相色谱仪柱箱温度控制方法,其中,包括以下步骤:根据测温元件采集得到的柱箱内的温度值以及预设对应升温控制参数,控制加热元件加热柱箱;在柱箱内温度达到初始设定温度后,根据预设柱箱内样品中不同气体组分的分离温度,确定多个目标温度以及到达对应目标温度时所需的控制参数;确定当前时刻温度值对应的目标温度;根据当前时刻柱箱内的温度值与对应目标温度之间的误差绝对值、预设切换阈值以及预设切换条件,确定对应的控制参数,并根据对应的控制参数控制加热元件加热柱箱,本发明通过不同的控制参数,控制柱箱内的温度实现线性升温,可以精确获取色谱图中各峰值对应的温度。
Description
技术领域
本发明属于色谱仪温度控制技术领域,具体涉及一种气相色谱仪柱箱温度控制方法及终端设备。
背景技术
气相色谱仪是用来测定样品不同组分含量的分析仪器,采用气相色谱仪进行分析的方法称为气相色谱法。
目前通常使用气相色谱仪来定性以及定量的测定样品不同组分含量,主要应用在烟气、大气或水质挥发性有机物的在线监测领域,在以烟气、大气或水质挥发性有机物为样品进行测定的过程中,如何有效分离样品中不同组分的气体是关键,而想要实现样品的有效分离,需控制气相色谱仪柱箱内不同时刻的温度精确达到气体分离所需要的温度。
然而,在使用气相色谱仪的过程中,热惯性以及外部环境等因素都会成为温度控制的干扰因素,进而导致样品无法有效分离。
发明内容
本发明的目的在于提供一种气相色谱仪柱箱温度控制方法及终端设备,以解决上述背景技术中提出的问题,能够控制柱箱内不同时刻的温度可以精确达到气体分离所需要的温度。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种气相色谱仪柱箱温度控制方法,其中,包括以下步骤:
步骤401:第一控制模块根据测温元件采集得到的柱箱内温度值以及预设对应升温控制参数,控制加热元件加热柱箱,使柱箱内温度达到初始设定温度;
步骤402:第一目标确定模块在柱箱内温度达到初始设定温度后,根据预设柱箱内样品中不同气体组分的分离温度,确定多个目标温度以及到达对应目标温度时所需的控制参数;
步骤403:第二目标确定模块从多个目标温度中确定当前时刻温度值对应的目标温度;
步骤404:第二控制模块根据当前时刻柱箱内的温度值与对应目标温度之间的误差绝对值、预设切换阈值以及预设切换条件,确定对应的控制参数,并根据对应的控制参数控制加热元件加热柱箱,使柱箱内温度在对应的控制参数控制下达到对应目标温度。
优选的,还包括以下步骤:
步骤405:温度确定模块确定多个目标温度中的最大值对应的目标温度为最终设定温度;
步骤406:计算模块在最终设定温度的保持时间结束时,根据柱箱内当前温度值与初始设定温度之间的误差绝对值以及降温控制参数,计算降温至初始设定温度的降温输出占空比;
步骤407:第三控制模块输出降温至初始设定温度的降温输出占空比,控制降温元件降低柱箱内的温度值至初始设定温度。
优选的,所述降温元件包括风扇和阀门,且所述第三控制模块内的阀门控制子模块根据降温输出占空比,控制风扇的目标转速,以控制阀门的开度对柱箱进行降温。
优选的,所述第二目标确定模块内的当前目标确定子模块用于确定多个目标温度中大于当前时刻温度值且与当前时刻温度值之间的差值最小的目标温度为温度值对应的目标温度。
优选的,所述步骤404具体包括以下步骤:
步骤4041:第一获取子模块获取柱箱内初始设定温度对应的第一目标温度;
步骤4042:第一判断子模块在初始设定温度与对应第一目标温度之间的误差绝对值大于预设切换阈值时,获取第一目标温度对应的第一目标升温速率、第一速率控制参数以及柱箱内的当前升温速率;
步骤4043:第一计算子模块根据第一目标升温速率与柱箱内的当前升温速率之间的误差绝对值以及第一速率控制参数,计算维持以第一目标升温速率升温的升温输出占空比;
步骤4044:速率控制子模块输出维持以第一目标升温速率升温的升温输出占空比,控制加热元件以第一目标升温速率加热柱箱;
步骤4045:第二判断子模块当柱箱内的温度值与第一目标温度之间的误差绝对值小于或等于预设切换阈值时,获取第一目标温度对应的第一升温控制参数和第一目标温度的保持时间;
步骤4046:第二计算子模块根据第一目标温度与柱箱内的当前温度值之间的误差绝对值以及第一升温控制参数,计算升温至第一目标温度的升温输出占空比;
步骤4047:升温控制子模块输出升温至第一目标温度的升温输出占空比,控制加热元件加热柱箱内的温度值至第一目标温度,并根据保持时间维持第一目标温度。
优选的,还包括以下步骤:
步骤4048:循环子模块将第一目标温度作为初始设定温度,将第一目标温度更新为该初始设定温度对应的第二目标温度,循环执行步骤4042-步骤4047,控制柱箱内的温度以不同预设速率到达不同目标温度。
优选的,所述第一判断子模块根据预设时间段内柱箱内的温度差值以及预设时间段的时间差值,获取柱箱内的当前升温速率
优选的,所述控制参数包括升温控制参数和速率控制参数。
优选的,所述控制参数包括降温控制参数。
本发明的另一个目的是提供一种终端设备,其中,包括:
至少一个处理器、存储器以及存储在存储器中并可在至少一个处理器上运行的计算机程序;
处理器执行计算机程序时实现上述任一项的方法。
本发明的技术效果和优点,该气相色谱仪柱箱温度控制方法:
1、可以根据测温元件采集得到的柱箱内的温度值以及预设对应升温控制参数,控制加热元件加热柱箱,以使柱箱内温度达到初始设定温度;在柱箱内的温度达到初始设定温度后,可以根据柱箱内不同气体的分离温度,确定对应的目标温度以及到达对应目标温度所需的控制参数;其次,确定当前时刻温度值对应的目标温度,根据当前时刻柱箱内的温度值与对应目标温度之间的误差绝对值、预设切换阈值以及预设切换条件,确定对应的控制参数,预设切换条件不同对应的控制参数不同;最后根据对应的控制参数控制加热元件加热柱箱,通过不同的控制参数,能够控制柱箱内的温度实现线性升温;
2、可以控制加热元件进行线性多阶升温,使柱箱内的温度可以快速均匀升温,并且控制柱箱内不同时刻的温度可以精确达到气体分离所需要的温度,便于根据色谱图中峰值对应的时间确定柱箱内的均匀升温对应的温度,以精确确定色谱图中峰值对应的气体。
附图说明
图1是本发明申请实施例一提供的一种气相色谱仪柱箱温度控制方法的流程示意图;
图2是温度控制曲线图;
图3是色谱图;
图4是本发明申请实施例二提供的一种气相色谱仪柱箱温度控制方法的流程示意图;
图5是本发明申请一种气相色谱仪柱箱温度控制装置的结构示意图;
图6是本发明申请提供的一种终端设备的结构示意图。
图中:
501、第一控制模块;502、第一目标确定模块;503、第二目标确定模块;504、第二控制模块;
600、终端设备;610、处理器;620、存储器。
实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图1-6,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。
在研究色谱仪分析气体浓度的过程中发现,由色谱仪得出的色谱图可以看出每种气体在相应的时间对应一峰值,通常可以根据查询时间对应柱箱的温度得出峰值对应的气体,并得出气体浓度,现有的柱箱温度控制方法可以在当前温度为第一温度时,进行低温恒温调节,在当前温度为第二温度时,进行高温恒温调节,而在当前温度介于第一温度和第二温度之间时,进行程序升温调节,可以实现线性升温和高低温温控,但上述方法在柱箱的当前温度到达第一温度时再进行温度控制,其控制过程中,柱箱内的温度会先升高,而后维持第一温度,在柱箱内温度升高且并未降低至第一温度的这段时间若有气体分离,因无法得知升高的温度,将导致无法得知该时间对应分离的气体以及气体浓度,同样在进行高温温控时也会出现同样的情况,即无法得知在柱箱内温度升高且并未降低至第二温度的这段时间对应分离的气体以及气体浓度。上述方法中因无法得知柱箱内每一时刻精确对应的温度,导致分析人员无法得知气相色谱仪柱箱内不同时刻的分离出的气体以及气体浓度。
为了使气相色谱仪柱箱内不同时刻的温度能精确达到气体分离所需要的温度,本申请提供了一种气相色谱仪柱箱温度控制方法,可以根据预设切换条件的不同,可以控制加热元件进行线性多阶升温,使柱箱内的温度可以快速均匀升温,并且控制柱箱内不同时刻的温度可以精确达到气体分离所需要的温度,便于根据色谱图中峰值对应的时间确定柱箱内的均匀升温对应的温度,以精确确定色谱图中峰值对应的气体。
应理解,本实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
为了说明本申请的技术方案,下面通过具体实施例来说明。
参照图1及图5,图1示出了本申请实施例一提供的一种气相色谱仪柱箱温度控制方法的流程示意图。
如图1所示,该气相色谱仪柱箱温度控制方法包括如下步骤:
步骤401:第一控制模块501根据测温元件采集得到的柱箱内温度值以及预设对应升温控制参数,控制加热元件加热柱箱,使柱箱内温度达到初始设定温度。
在本申请实施例一中,测温元件可以采用温度传感器,如铂热电阻PT100、热电偶、NTC温度传感器等。
预设对应升温控制参数是指以初始设定温度与当前室温的差值为输入,以初始设定温度为输出的升温控制参数,例如PID控制参数。
在本申请实施例一中,加热元件可以采用加热丝,即利用加热丝加热柱箱。
示例性地,首先利用温度传感器采集得到柱箱内的温度值,例如当前时刻的温度值为26摄氏度,初始设定温度为45摄氏度,其次,将当前时刻的温度值作为反馈值,计算反馈值与初始设定温度之间的误差绝对值,最后利用升温控制参数控制加热丝以固定功率对柱箱进行加热以减小该误差绝对值,直到该误差为零,即柱箱内温度达到初始设定温度45摄氏度,具体升温曲线可参照图2中由26摄氏度上升至45摄氏度时的温度控制曲线。
其中,升温控制参数控制加热丝以对应功率对柱箱进行加热的过程可以为:升温控制参数指PID控制参数,根据PID控制参数以及误差绝对值计算得出对应升温占空比,该升温占空比用于控制加热丝两端的电压,从而使加热丝根据两端电压的变化以对应功率工作,以对柱箱进行加热。
应理解,初始设定温度可以是指低于或等于柱箱内不同气体的最小沸点的温度值,用户可根据输入柱箱内的样品中不同的气体组分的沸点自主设定,本申请对此不作限定。
步骤402:第一目标确定模块502在柱箱内温度达到初始设定温度后,根据预设柱箱内样品中不同气体组分的分离温度,确定多个目标温度以及到达对应目标温度时所需的控制参数。
在本申请实施例一中,由于柱箱内样品的分离温度均在初始设定温度之后,因此首先可以根据预设柱箱内样品中不同气体组分的分离温度,确定多个目标温度,其中,目标温度是指不同气体组分的分离温度。
若存在某种气体在分离时需要特定的分离温度以及分离时间,则可以设置目标温度的保持时间以用于该气体的分离。
其中,控制参数包括升温控制参数和速率控制参数,升温控制参数用于控制柱箱内的温度达到目标温度,速率控制参数用于控制柱箱内的温度以预设速率达到目标温度,即用于保证升温过程中柱箱内的温度可以实现线性升温。
步骤403:第二目标确定模块503从多个目标温度中确定当前时刻温度值对应的目标温度。
在本申请实施例一中,升温过程可以分为N个阶段,每个阶段可对应设置一个目标温度,因此在根据温度传感器采集得到柱箱内的温度值之后,首先应确定此时柱箱所处的升温阶段,即应确定当前时刻的温度值对应的目标温度,确定目标温度之后再采用对应的控制参数进行阶段升温。
在一种可能的实施方式中,从多个目标温度中确定当前时刻温度值对应的目标温度,包括:所述第二目标确定模块503内的当前目标确定子模块用于确定多个目标温度中大于当前时刻温度值且与当前时刻温度值之间的差值最小的目标温度为温度值对应的目标温度。
示例性地,如图2所示为温度控制曲线图,可以得知该温度控制过程中存在两个目标温度,分别为第一目标温度和第二目标温度,若此时采集得到的柱箱的温度值为60摄氏度,由于第一目标温度为100摄氏度,第二目标温度为200摄氏度,因此可以确定两个目标温度中大于60摄氏度且与60摄氏度之间差值最小的目标温度为对应目标温度,即此时的目标温度为100摄氏度;若此时采集得到的柱箱的温度值为120摄氏度,则可以确定该两个目标温度中大于120摄氏度且与120摄氏度之间差值最小的目标温度为对应目标温度,即此时的目标温度为200摄氏度。
步骤404:第二控制模块504根据当前时刻柱箱内的温度值与对应目标温度之间的误差绝对值、预设切换阈值以及预设切换条件,确定对应的控制参数,并根据对应的控制参数控制加热元件加热柱箱,使柱箱内温度在对应的控制参数控制下达到对应目标温度。
在本申请实施例一中,若想要使柱箱内的温度可以线性升温,且精确获取每一时刻对应的温度值,需采用升温控制参数和速率控制参数分别控制不同阶段内柱箱的温度值,使柱箱内的温度升温过程可以实现低超调、高线性度的效果,进而精确获得色谱图中每个峰值对应的温度值。
在本申请实施例一中,若想要使柱箱内的温度升温过程可以实现低超调、高线性度的效果,其升温控制参数与速率控制参数的切换为关键,本申请实施例中预设切换阈值是指柱箱内温度与目标温度之间的差值,通常预设为2摄氏度,还可根据需要设置为其他温度值,本申请对此不做限定。
在一种可能的实施方式中,根据柱箱内的温度值与对应目标温度之间的误差绝对值、预设切换阈值以及预设切换条件,确定对应的控制参数,所述步骤404具体包括以下步骤:
步骤4041:第一获取子模块获取柱箱内初始设定温度对应的第一目标温度;
步骤4042:第一判断子模块在初始设定温度与对应第一目标温度之间的误差绝对值大于预设切换阈值时,获取第一目标温度对应的第一目标升温速率、第一速率控制参数以及柱箱内的当前升温速率;
步骤4043:第一计算子模块根据第一目标升温速率与柱箱内的当前升温速率之间的误差绝对值以及第一速率控制参数,计算维持以第一目标升温速率升温的升温输出占空比;
步骤4044:速率控制子模块输出维持以第一目标升温速率升温的升温输出占空比,控制加热元件以第一目标升温速率加热柱箱;
步骤4045:第二判断子模块当柱箱内的温度值与第一目标温度之间的误差绝对值小于或等于预设切换阈值时,获取第一目标温度对应的第一升温控制参数和第一目标温度的保持时间;
步骤4046:第二计算子模块根据第一目标温度与柱箱内的当前温度值之间的误差绝对值以及第一升温控制参数,计算升温至第一目标温度的升温输出占空比;
步骤4047:升温控制子模块输出升温至第一目标温度的升温输出占空比,控制加热元件加热柱箱内的温度值至第一目标温度,并根据保持时间维持第一目标温度;
步骤4048:循环子模块将第一目标温度作为初始设定温度,将第一目标温度更新为该初始设定温度对应的第二目标温度,循环执行步骤4042-步骤4047,控制柱箱内的温度以不同预设速率到达不同目标温度。
在本申请实施例一中,每一目标温度对应的目标升温速率、速率控制参数以及升温控制参数不同,终端设备600可以根据当前时刻柱箱的温度值确定对应的目标温度,再根据该目标温度确定对应的目标升温速率、速度控制参数以及升温控制参数。
示例性地,如图2所示的温度控制曲线图,假设柱箱内的初始设定温度为45摄氏度,存在的目标温度为100摄氏度和200摄氏度,100摄氏度对应的保持时间为第一保持时间,200摄氏度对应的保持时间为第二保持时间,预设切换阈值为2摄氏度。
升温的实现过程为:首先获取柱箱内初始设定温度对应的第一目标温度,根据上述步骤中确定对应目标温度的方法,可以得到初始设定温度对应的第一目标温度为100摄氏度。
由于初始设定温度为45摄氏度,此时初始设定温度45摄氏度与对应的第一目标温度为100摄氏度之间的误差绝对值为55摄氏度,大于预设切换阈值2摄氏度,此时需要获取100摄氏度对应的第一目标升温速率(即图2中的55/(t2-t0))、第一速率控制参数(即对应的速率PID控制参数)以及柱箱内的当前升温速率。
在得到柱箱内的当前升温速率后,可以将当前升温速率作为反馈值,计算当前升温速率与第一目标升温速率之间的误差绝对值,利用第一速率控制参数计算得出以第一目标升温速率升温的升温输出占空比以使该误差绝对值为零,输出该升温输出占空比,该升温占空比用于控制加热丝两端的电压,从而使加热丝根据两端电压的变化以对应功率工作,以第一目标升温速率加热柱箱。
其次,在加热柱箱的过程中,实时采集柱箱内的温度值,在得到柱箱内的温度值与100摄氏度的误差绝对值小于或者等于2摄氏度时,此时需要利用升温控制参数进行控温,获取维持温度为100摄氏度对应的第一升温控制参数(即对应的升温PID控制参数)和第一目标温度的保持时间;
在采集柱箱内的温度值为98摄氏度至100摄氏度之间的任一温度值时,根据当前温度值与100摄氏度之间的误差绝对值,利用第一升温控制参数计算得到升温至第一目标温度对应的升温输出占空比以使误差绝对值为零,输出该升温占空比,控制加热元件加热柱箱内的温度值至100摄氏度并以第一保持时间保持。
最后在保持时间结束时,将100摄氏度作为初始设定温度,此时初始设定温度对应的目标温度更新为第二目标温度200摄氏度,获取此时柱箱内温度与第二目标温度之间的误差绝对值,判断误差绝对值与预设切换阈值之间的大小关系,依据上述切换条件,确定出对应的控制参数,根据对应的控制参数以预设速率达到200摄氏度,该过程与上述升温至100摄氏度的过程相同,可以相互参阅,本申请实施例再次不再赘述。
应理解,本申请实施例可以具有多个目标温度,每升温至一个目标温度的过程均与上述过程相同,在由一目标温度切换至下一目标温度时,均采用将一目标温度作为初始设定温度,再重复执行上述升温控制过程的方法。
在一种可能的实施方式中,获取柱箱内的当前升温速率包括:所述第一判断子模块根据预设时间段内柱箱内的温度差值以及预设时间段的时间差值,获取柱箱内的当前升温速率。
在本申请实施例一中,预设时间段可以指5秒,即根据5秒内柱箱内的温度差值,计算柱箱内的当前升温速率。
应理解,根据上述温度控制过程,可以精确得出色谱图中每一峰值对应的温度值,可参见如图3所示的色谱图,以t1、t2、t3、t4时刻色谱图中的峰值为例,可以根据对应的时间在温度控制曲线图中获取各峰值对应的温度。
例如,由于温度控制曲线图为线性控制曲线,可以由计算得出t1时刻对应的时间为70摄氏度,t2时刻对应的时间为100摄氏度,t3时刻对应的时间为116摄氏度,t4时刻对应的时间为200摄氏度,在得出各峰值对应的温度后,可以根据样品中各气体的分离温度(即沸点)得出,t1时刻对应的气体为乙烷,t2时刻对应的气体为庚烷,t3时刻对应的气体为2-甲基丙烷,t4时刻对应的气体为十一烷,实现了精确获得色谱图中每个峰值对应的温度值。
还应理解,采用上述方法色谱图中每个峰值对应的气体均可以根据相应时间的温度值得到。
在本申请实施例一中,根据预设切换条件的不同,可以控制加热元件进行线性多阶升温,使柱箱内的温度可以快速均匀升温,并且控制柱箱内不同时刻的温度可以精确达到气体分离所需要的温度,便于根据色谱图中峰值对应的时间确定柱箱内的均匀升温对应的温度,以精确确定色谱图中峰值对应的气体。
参照图4及图5,图4示出了本申请实施例二提供的一种气相色谱仪柱箱温度控制方法的流程示意图。
如图4所示,该气相色谱仪柱箱温度控制方法还包括如下步骤:
步骤401:第一控制模块501根据测温元件采集得到的柱箱内温度值以及预设对应升温控制参数,控制加热元件加热柱箱,使柱箱内温度达到初始设定温度。
步骤402:第一目标确定模块502在柱箱内温度达到初始设定温度后,根据预设柱箱内样品中不同气体组分的分离温度,确定多个目标温度以及到达对应目标温度时所需的控制参数。
步骤403:第二目标确定模块503从多个目标温度中确定当前时刻温度值对应的目标温度。
步骤404:第二控制模块504根据当前时刻柱箱内的温度值与对应目标温度之间的误差绝对值、预设切换阈值以及预设切换条件,确定对应的控制参数,并根据对应的控制参数控制加热元件加热柱箱,使柱箱内温度在对应的控制参数控制下达到对应目标温度。
步骤405:温度确定模块确定多个目标温度中的最大值对应的目标温度为最终设定温度。
在本申请实施例二中,控制参数还包括降温控制参数,在升温至最大目标温度后需要对柱箱进行降温。
终端设备600首先需要确定多个目标温度中的最大值对应的目标温度为最终设定温度。
步骤406:计算模块在最终设定温度的保持时间结束时,根据柱箱内当前温度值与初始设定温度之间的误差绝对值以及降温控制参数,计算降温至初始设定温度的降温输出占空比。
在本申请实施例二中,由于在到达最终设定温度时,还存在气体需要分离,因此最终设定温度也需要一定的保持时间,在最终设定温度的保持时间结束时,此时柱箱内的温度为最终设定温度,可以根据柱箱内当前温度值与初始设定温度之间的误差绝对值以及设定的降温控制参数(即降温PID控制参数),计算出降温至初始设定温度的降温输出占空比,该占空比用于控制降温元件对柱箱进行降温。
步骤407:第三控制模块输出降温至初始设定温度的降温输出占空比,控制降温元件降低柱箱内的温度值至初始设定温度。
在本申请实施例二中,降温输出占空比用于控制降温元件两端的电压以固定功率运行,对柱箱进行降温至初始设定温度,以便于开始下次的升温循环。
在本申请实施例二中,所述降温元件包括风扇和阀门,且所述第三控制模块内的阀门控制子模块根据降温输出占空比,控制风扇的目标转速,以控制阀门的开度对柱箱进行降温。
相较于本申请实施例一,本申请实施例二增加了降温控制过程,在柱箱内温度达到最大目标温度时,需要对柱箱进行降温处理,而控制降温元件降温至初始设定温度可以便于下次样品的气体分离,使色谱仪循环进行工作。
在本申请实施例二中,本实施例步骤401-404与本申请实施例一步骤401-404相同,可以相互参阅,因此本实施例在此不再赘述。
参照图6,图6示出了本申请实施例三提供的一种终端设备600,本领域技术人员可以理解,图6仅仅是终端设备600的举例,并不构成对终端设备600的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如还可以包括输入输出设备及网络接入设备等。
如图6所示,该终端包括,但不仅限于:至少一个处理器610(在图6中仅示出一个处理器610)、存储器620以及存储在存储器620中并可在至少一个处理器610上运行的计算机程序,处理器610执行计算机程序时实现上述气相色谱仪柱箱温度控制方法实施例一及实施例二中的步骤。
在本申请实施例三中,终端设备600可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。
处理器610可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),该处理器610还可以是其他通用处理器610、数字信号处理器610 (Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路 (Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立门、晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。
在本申请实施例三中,通用处理器610可以是微处理器610也可以是任何常规的处理器610等。
存储器620可以是终端设备600的内部存储单元,例如终端设备600的硬盘或内存。
存储器620也可以是终端设备600的外部存储设备,例如终端设备600上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card, SMC),安全数字卡(Secure Digital, SD),闪存卡(Flash Card)等。
存储器620还可以既包括终端设备600的内部存储单元也包括终端设备600的外部存储设备。
存储器620用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)、数据以及其他程序等,例如计算机程序的程序代码等。
存储器620还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种气相色谱仪柱箱温度控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤401:第一控制模块(501)根据测温元件采集得到的柱箱内温度值以及预设对应升温控制参数,控制加热元件加热柱箱,使柱箱内温度达到初始设定温度;
步骤402:第一目标确定模块(502)在柱箱内温度达到初始设定温度后,根据预设柱箱内样品中不同气体组分的分离温度,确定多个目标温度以及到达对应目标温度时所需的控制参数;
步骤403:第二目标确定模块(503)从多个目标温度中确定当前时刻温度值对应的目标温度;
步骤404:第二控制模块(504)根据当前时刻柱箱内的温度值与对应目标温度之间的误差绝对值、预设切换阈值以及预设切换条件,确定对应的控制参数,并根据对应的控制参数控制加热元件加热柱箱,使柱箱内温度在对应的控制参数控制下达到对应目标温度。
2.根据权利要求1所述的一种气相色谱仪柱箱温度控制方法,其特征在于,还包括以下步骤:
步骤405:温度确定模块确定多个目标温度中的最大值对应的目标温度为最终设定温度;
步骤406:计算模块在最终设定温度的保持时间结束时,根据柱箱内当前温度值与初始设定温度之间的误差绝对值以及降温控制参数,计算降温至初始设定温度的降温输出占空比;
步骤407:第三控制模块输出降温至初始设定温度的降温输出占空比,控制降温元件降低柱箱内的温度值至初始设定温度。
3.根据权利要求2所述的一种气相色谱仪柱箱温度控制方法,其特征在于:所述降温元件包括风扇和阀门,且所述第三控制模块内的阀门控制子模块根据降温输出占空比,控制风扇的目标转速,以控制阀门的开度对柱箱进行降温。
4.根据权利要求1所述的一种气相色谱仪柱箱温度控制方法,其特征在于:所述第二目标确定模块(503)内的当前目标确定子模块用于确定多个目标温度中大于当前时刻温度值且与当前时刻温度值之间的差值最小的目标温度为温度值对应的目标温度。
5.根据权利要求1所述的一种气相色谱仪柱箱温度控制方法,其特征在于,所述步骤404具体包括以下步骤:
步骤4041:第一获取子模块获取柱箱内初始设定温度对应的第一目标温度;
步骤4042:第一判断子模块在初始设定温度与对应第一目标温度之间的误差绝对值大于预设切换阈值时,获取第一目标温度对应的第一目标升温速率、第一速率控制参数以及柱箱内的当前升温速率;
步骤4043:第一计算子模块根据第一目标升温速率与柱箱内的当前升温速率之间的误差绝对值以及第一速率控制参数,计算维持以第一目标升温速率升温的升温输出占空比;
步骤4044:速率控制子模块输出维持以第一目标升温速率升温的升温输出占空比,控制加热元件以第一目标升温速率加热柱箱;
步骤4045:第二判断子模块当柱箱内的温度值与第一目标温度之间的误差绝对值小于或等于预设切换阈值时,获取第一目标温度对应的第一升温控制参数和第一目标温度的保持时间;
步骤4046:第二计算子模块根据第一目标温度与柱箱内的当前温度值之间的误差绝对值以及第一升温控制参数,计算升温至第一目标温度的升温输出占空比;
步骤4047:升温控制子模块输出升温至第一目标温度的升温输出占空比,控制加热元件加热柱箱内的温度值至第一目标温度,并根据保持时间维持第一目标温度。
6.根据权利要求5所述的一种气相色谱仪柱箱温度控制方法,其特征在于,还包括以下步骤:
步骤4048:循环子模块将第一目标温度作为初始设定温度,将第一目标温度更新为该初始设定温度对应的第二目标温度,循环执行步骤4042-步骤4047,控制柱箱内的温度以不同预设速率到达不同目标温度。
7.根据权利要求5所述的一种气相色谱仪柱箱温度控制方法,其特征在于:所述第一判断子模块根据预设时间段内柱箱内的温度差值以及预设时间段的时间差值,获取柱箱内的当前升温速率。
8.根据权利要求1所述的一种气相色谱仪柱箱温度控制方法,其特征在于:所述控制参数包括升温控制参数和速率控制参数。
9.根据权利要求1所述的一种气相色谱仪柱箱温度控制方法,其特征在于:所述控制参数包括降温控制参数。
10.一种终端设备,其特征在于,所述装置用于处理权利要求1至9任一项的方法,包括:
至少一个处理器(610)、存储器(620)以及存储在存储器(620)中并可在至少一个处理器(610)上运行的计算机程序;
处理器(610)执行计算机程序时实现权利要求1至9任一项的方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310475496.7A CN117826904A (zh) | 2023-04-28 | 2023-04-28 | 一种气相色谱仪柱箱温度控制方法及终端设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310475496.7A CN117826904A (zh) | 2023-04-28 | 2023-04-28 | 一种气相色谱仪柱箱温度控制方法及终端设备 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117826904A true CN117826904A (zh) | 2024-04-05 |
Family
ID=90512350
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310475496.7A Pending CN117826904A (zh) | 2023-04-28 | 2023-04-28 | 一种气相色谱仪柱箱温度控制方法及终端设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117826904A (zh) |
-
2023
- 2023-04-28 CN CN202310475496.7A patent/CN117826904A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109556943B (zh) | 恒温系统的温度修正方法、装置、分析仪器、存储介质 | |
CN107449521B (zh) | 温度补偿的方法、终端设备及计算机可读存储介质 | |
WO2023000900A1 (zh) | 用于调节干燥箱温度方法、装置、干燥箱及存储介质 | |
CN117826904A (zh) | 一种气相色谱仪柱箱温度控制方法及终端设备 | |
CN109407793B (zh) | 一种温度控制方法、相关装置及可读存储介质 | |
US20220374816A1 (en) | Optimized coordination and scheduling of use of equipment and resources within work environment | |
JP2007113921A (ja) | 変換演算装置 | |
CN113551491B (zh) | 烘箱温度智能检测调控方法及系统 | |
Cullimore | Dealing with uncertainties and variations in thermal design | |
JP2014119402A (ja) | 液体クロマトグラフ間におけるシステム変換のための温度制御方法 | |
CN113139291A (zh) | 一种获取被控过程最优滑动窗滤波模型的方法及装置 | |
US7060946B1 (en) | Analytical device with temperature control system | |
CN115220485B (zh) | 一种湿度控制方法、装置、系统及存储介质 | |
CN212255479U (zh) | 热控系统与温度校正装置 | |
Deb et al. | System identification: parameter estimation of transfer function | |
CN117664238A (zh) | 受滞后物理量影响的测量设备的数据测量方法 | |
SU1089048A1 (ru) | Способ контрол теплового режима процесса графитации | |
Gaviola | Automated food drying system using labview as controller and user-interface platform | |
CN118068893A (zh) | 氮氧传感器的温度控制方法、装置和电子设备 | |
Postweiler et al. | Experimental Validation of a Dynamic Adsorption Chiller Model Using Optimal Experimental Design | |
CN115764520A (zh) | 一种激光器温度控制方法及相关设备 | |
JP2006194706A (ja) | 分析装置における温度制御装置 | |
Wang et al. | The self-adaptive identification of quick-response electric resistance furnace | |
Saidi et al. | Deadbeat Internal Model Control for Temperature of Electric Furnace | |
Morales et al. | An Evolutionary Intelligent Approach for the LTI Systems Identification in Continuous Time |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |