CN201373865Y - 气相色谱仪电子流量压力控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种气相色谱仪电子流量压力控制装置，包括至少一个稳压阀和至少一个针形阀，还包括至少一个比例阀、至少一个流量传感器和检测控制电路，所述稳压阀和针形阀、比例阀连接，所述气相色谱仪的气源经过所述稳压阀、针形阀和比例阀，被所述流量传感器检测后进入检测器，所述检测控制电路根据所述流量传感器提供的数据和预设值，调节所述比例阀控制流量。本实用新型采用电子流量压力控制装置替代机械调节阀和机械压力表，达到机械阀流量控制精度满足了气相色谱仪自动操作的基本要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及分析仪器技术领域，尤其涉及气相色谱仪电子流量压力控制装置。
背景技术
在气相色谱仪中，氢火焰离子化检测器(FID)被广泛应用于有机化合物的检测。FID气相色谱仪需要载气(氮气)、燃烧气(氢气)和助燃气(空气)流量的配合，并且要显示载气(氮气)色谱柱前的压力。目前，国内大多数气相色谱仪量流采用的是机械阀调节，压力显示用机械表，不能满足仪器自动化的要求。为了达到仪器自动化要求，必须要采用电子流量(压力)控制模块替代机械调节阀和机械压力表。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供气相色谱仪电子流量压力控制装置，解决目前气相色谱仪流量无法自动控制的问题。
本实用新型的技术方案是，一种气相色谱仪电子流量压力控制装置，包括至少一个稳压阀和至少一个针形阀，还包括至少一个比例阀、至少一个流量传感器和检测控制电路，所述稳压阀和针形阀、比例阀连接，所述气相色谱仪的气源经过所述稳压阀、针形阀和比例阀，被所述流量传感器检测后进入检测器，所述检测控制电路根据所述流量传感器提供的数据和预设值，调节所述比例阀控制流量。
一种气相色谱仪电子流量压力控制装置，包括至少一个稳压阀，还包括至少一个比例阀、至少一个流量传感器、至少一个压力传感器、至少一个色谱柱和检测控制电路，所述稳压阀和比例阀连接，所述气相色谱仪的气源经过所述稳压阀和比例阀，被所述流量传感器和所述压力传感器检测后，经过所述色谱柱，进入检测器，所述检测控制电路根据所述流量传感器和所述压力传感器提供的数据和预设值，调节所述比例阀控制流量压力。
本实用新型的有益效果是在力求仪器达到基本自动化要求的同时，在设计电子流量压力控制装置方案时，保留了部分机械阀，降低了电路部分的要求，保证了仪器的较低成本。
附图说明
图1是本实用新型一实施例的装置原理框图
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。
为在气相色谱仪(FID)中实现三路流量、柱前压力自动控制和显示的技术问题，按照下述技术方案提供一种电子流量(压力)控制装置。该控制装置包括一种电子流量(压力)控制模块，包括稳压阀、针形阀，还有比例阀、流量传感器、压力传感器，以及检测控制电路。该电路包括单片机CPU、模数转换芯片A/D、数模转换芯片D/A、驱动芯片DR、通信接口、电源组成；其中单片机通过通信接口接受流量(压力)设置数值，根据设置数值单片机经模数转换芯片、驱动芯片及比例阀来调节流量(压力)。流量(压力)的当前数值由流量(压力)传感器经模数转换芯片转换后送给单片机，单片机通过PID(比例、积分和微分)运算后再控制流量(压力)，同时通过通信接口发送流量(压力)数值。电源部分提供各个单元的工作电压。上述电路，其中单片机CPU采用P89C668芯片，模数转换芯片A/D采用ADS1256芯片，数模转换芯片D/A采用D8534芯片，驱动芯片DR采用C2383芯片，通信接口芯片采用MAX485芯片。比例阀、流量传感器和压力传感器采用高精度器件。
如附图1所示，电子流量(压力)控制装置由电子流量(压力)控制模块机械部分和电子流量(压力)控制模块电子部分两部分组成。空气气源经稳压阀一使空气压力为1.5公斤，氢气气源经稳压阀二使氢气压力为1公斤，氮气气源经稳压阀三使空气压力为3公斤。调节针形阀一使输入电子流量(压力)控制模块电子部分的空气流量能满足设置数值的最大值，调节针形阀二使输入电子流量(压力)控制模块电子部分的氢气流量能满足设置数值的最大值。经稳压阀三稳压的氮气直接输入电子流量(压力)控制模块电子部分。经电子流量(压力)控制模块电子部分控制后的空气作为助燃气送给检测器，经电子流量(压力)控制模块电子部分控制后的氢气作为燃烧气送给检测器，经电子流量(压力)控制模块电子部分控制后的氮气作为载气经色谱柱送给检测器。
电源需提供给检测控制电路中的单片机CPU、模数转换芯片A/D、数模转换芯片D/A，以及给装置中压力传感器正5伏电源，电源还要提供给流量传感器一、氢气流量传感器二、氮气流量传感器三、以及驱动比例阀的驱动器以正负18伏电源。空气流量输入经比例阀一、流量传感器一然后输出，氢气流量输入经比例阀二、流量传感器二然后输出，氮气流量输入经比例阀三、流量传感器三和压力传感器然后输出。单片机CPU从通信接口接收空气、氢气和氮气的设置数值。空气的流量实际数值由流量传感器一经模数转换器A/D转换后送给单片机CPU，氢气的流量实际数值由流量传感器二经模数转换器A/D转换后送给单片机CPU，氮气的流量实际数值由流量传感器三经模数转换器A/D转换后送给单片机CPU，氮气的柱前压力由压力传感器经模数转换器A/D转换后送给单片机CPU。单片机CPU将空气的实际流量、氢气的实际流量、氮气的实际流量和氮气的柱前压力等数值通过通信接口传送出去。同时，单片机CPU分别根据空气、氢气和氮气的设置数值与它们的实际流量数值进行PID(比例、积分和微分)运算后，求出它们的控制数值，送入数模转换D/A。转换后的控制空气模拟量通过驱动器、比例阀一来调节空气流量，转换后的控制氢气模拟量通过驱动器、比例阀二来调节氢气流量，转换后的控制氮气模拟量通过驱动器、比例阀三来调节氮气流量。这样，反复跟踪、比较和调节流量，使空气、氢气和氮气的实际流量与设置数值一致。根据上述工作原理和技术方案，发明人研发的电子流量(压力)控制模块，空气流量范围：5.0至300.0ml/min；氢气流量范围：3.0至100.0ml/min；氮气流量范围：3.0至200.0ml/min；流量控制精度为±(满度值×0.5％+读数值×0.5％)，压力显示范围：00.00至10.00公斤，压力显示精度为±(满度值×1％+读数值×1％)。电子流量(压力)控制装置的流量控制精度指标与机械阀流量控制精度相同，完全能够替代机械阀。
该电子流量(压力)控制装置在气相色谱仪的(FID)实际应用中，色谱仪各项技术指标都达到了要求，并且满足了仪器自动化的基本要求。
Claims (2)
1、一种气相色谱仪电子流量压力控制装置，包括至少一个稳压阀和至少一个针形阀，其特征在于，还包括至少一个比例阀、至少一个流量传感器和检测控制电路，所述稳压阀和针形阀、比例阀连接，所述气相色谱仪的气源经过所述稳压阀、针形阀和比例阀，被所述流量传感器检测后进入检测器，所述检测控制电路根据所述流量传感器提供的数据和预设值，调节所述比例阀控制流量。
2、一种气相色谱仪电子流量压力控制装置，包括至少一个稳压阀，其特征在于，还包括至少一个比例阀、至少一个流量传感器、至少一个压力传感器、至少一个色谱柱和检测控制电路，所述稳压阀和比例阀连接，所述气相色谱仪的气源经过所述稳压阀和比例阀，被所述流量传感器和所述压力传感器检测后，经过所述色谱柱，进入检测器，所述检测控制电路根据所述流量传感器和所述压力传感器提供的数据和预设值，调节所述比例阀控制流量压力。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104198628A (zh) * | 2014-09-12 | 2014-12-10 | 江苏天瑞仪器股份有限公司 | 一种毛细管气相色谱仪的分流/不分流进样口载气控制系统 |
| CN106404969A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-15 | 浙江福立分析仪器股份有限公司 | 一种用于气相色谱仪的流量调节监测系统及应用方法 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
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Effective date of registration: 20120515 Address after: 200233 -01 room, 18 West floor, 481 Guiping Road, Xuhui District, Shanghai Patentee after: Shanghai INESA Analytical Instrument Co., Ltd. Address before: 200233 No. 7, Cangwu Road, Shanghai, Xuhui District Patentee before: Shanghai Co., Ltd of Fine Scientific Instruments |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20091230 Termination date: 20140320 |