CN2244218Y

CN2244218Y - 智能束管色谱数据处理与控制装置

Info

Publication number: CN2244218Y
Application number: CN95235204U
Authority: CN
Inventors: 白念祥
Original assignee: Zibo Xianglong Detecting And Controlling Technologies Co ltd
Current assignee: Zibo Xianglong Detecting And Controlling Technologies Co ltd
Priority date: 1995-11-23
Filing date: 1995-11-23
Publication date: 1997-01-01
Anticipated expiration: 2005-11-23

Abstract

一种智能束管色谱数据处理与控制装置，微机分别与数据采样接口电路、输出控制接口电路、打印机和网卡连接。色谱仪与数据采样接口电路的模拟输入和自动进样器连接。输出控制接口电路连接并控制多路气体采样器，通过束管在现场采样，并将气样送入色谱仪检测，微机在显示器上显示谱图和分析结果并存入硬盘，供查询、打印和联网调用。微机自动处理与控制全过程，检测精度高，24小时在线检测，中文显示，方便直观，人机界面友好美观。

Description

智能束管色谱数据处理与控制装置

本实用属于计算机测控领域，特别涉及一种用于矿山和工业现场多地点、多路气体成分的定时定量检测分析的智能束管色谱数据处理与控制装置。

国内目前工业现场及矿山内部有害气体的定量检测分析仍处于人工定时定点取样，气相色谱分析人工进样，人工计算的落后状态。

CN85201771U《微机控制与数据处理的自动色谱仪》虽然提出了改进设想，但是它仍然存在着许多不足：

1、计算机程序固化在机内的EPROM中，程序修改不方便；2、使用的微机是TP801系列低档次微机，不能进行大量复杂的数据处理；3输入输出接口在一个通道口上，抗干扰问题不易解决；4采用模/数转换电路转换精度不能满足一些高精度检测要求；5只能检测六路气体样品。

本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种整机性能可靠，精度高、抗干扰力强、多路检测、使用方便的智能束管色谱数据处理与控制装置。

本实用新型的实施方案是这样实现的：

设计一种主要由检测部分、数据处理与控制部分和输出设备组成的智能束管色谱数据处理与控制装置，其中：

1、微型计算机6分别与数据采样接口电路5、输出控制接口电路7、输出设备打印机8和网卡9连接。输出控制接口电路7分别与多路气体采样器2和自动进样器3连接，多路气体采样器2分别与束管和自动进样器3连接。

2、输出控制接口电路7连接并控制多路气体采样器2通过束管1在现场采样。

3、输出控制接口电路7连接并控制自动进样器3，将多路气体采样器2采得气样送入气相色谱仪4检测。

4、气相色谱仪4一端与数据采样接口电路5的两个模拟输入连接，另一端与自动进样器3连接。

所述的多路气体采样器2是由开关电源10、控制线11、电磁阀驱动电路12、抽气泵13、总负压表14、采样电磁阀15～44、工作指示灯45～74、过滤器75、单路负压表76、采样泵77、水汽过滤器78、气体稳压阀79、气体稳流阀80、气体流量计81组成，其中：

气体采样电磁阀15～44是多路组合，每一路分别同样连接束管1、抽气泵13和过滤器75，每路气体采样电磁阀的h端分别连接速管1的对应单管，其i端经支管汇总接抽气泵13，其j端经支管汇总接过滤器75，过滤器后依次顺序连接气体采样泵77、水汽过滤器78、稳压阀79、稳流阀80和流量计81。其输出端g与自动进样器3中设置的气动六通阀84的c端连接。

所述的自动进样器3主要是由电磁换向阀82、气缸83和六通阀体84依次组成，六通阀的动片通过连杆92与其上气缸83的活塞91联动，六通阀84的be口在其定片上与定量管G互接，电磁换向阀82的底上出口A、B分别与气缸的进气口k、l对接。

所述的数据采样接口电路5主要由独立的两路放大器85、86，V/F转换器87，计数器88，锁存器89与收发器90依次连接后通向微机6的接口。

所述的输出控制接口电路7，主要由地址译码器、锁存器、光隔离器和放大器构成。

工作原理：

在微机6的控制下，通过输出控制板7、电磁阀驱动板12打开一路气体采样电磁阀，被测气体在采样泵77的作用下送到自动进样六通阀83，微机6控制电磁换向阀82工作，使六通进样阀84进样，气相色谱仪4对样品进行检测，检测结果转换成0～1V模拟电信号，通过数据采样接口板5变成数字信号进入微机分析计算，分析结果通过打印机打印出来，同时存放到硬盘上再次利用。

本实用新型具有明显的优点：

整个检测分析都是在计算机的控制下完成的，它具有检测精度高、自动化程度高、24小时在线检测、无人控制、中文显示、人机界面友好美观、操作方便直观等特点，用户可根据要求建立数据库，对历史数据进行分析，绘制气体变化趋势图，预测未来气体含量的变化趋势，可与其它微机联机实现数据共享。

特别是对煤矿井下巷道、采煤工作面，密闭巷道等处气体成份的定时定量检测分析非常有利，用来防止互斯聚集、煤炭自燃发火的预测预报和矿井的通风安全具有重要意义。

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步阐述:

图1是智能速管色谱数据处理与控制装置总体示意框图；

图2是多路气体采样器内部结构示意图；

图3是自动进样器结构示意图；

图4是数据采样接口电路示意框图；

图1中，1束管，亦称管缆，是多根塑料管集合组成、2多路气体采样器、3自动进样器、4气相色谱仪，可使用国产或进口的带双检测器的通用气相色谱仪、5数据采样接口电路板、6微型计算机，可采用386DX档次以上的PC机，RAM≥4MB，单、双软驱，VGA以上彩显，硬盘容量≥40MB、7输出控制接口电路板、8打印机可采用24针宽行打印机、9网卡。

图2中10开关稳压电源、11多路气体采样控制线、12电磁阀驱动板、13抽气泵、14总负压表、15～44气体采样电磁阀、45～74上述电磁阀工作指示灯、75过滤器、76单路负压表、77气体采样泵、78水汽过滤器、79气体稳压阀、80气体稳流阀、81气体流量计，g是流量计81的输出端通向图3六通阀体84的c端。

图3中、82电磁换向阀、83气动六通阀的气缸、84气动六通阀的阀体、91六通阀气缸中的活塞、92连接活塞91与六通阀动片使之联动的连杆。电磁换向阀82中，A、B分别是压缩气体出口；P是压缩气体入口；R1和R2分别是气路A和B的放气口；气缸83中，M和N是活塞91的两个位置；k和l是与电磁换向阀A、B对接用的压缩气体入口；六通阀体84中，G是定量管；a是载气口；b、e与定量管连接；c是样品气入口、d是放空口、f进进色谱口。

当微机6向82发送“开”信号时，压缩气体通过P到A并推动活塞91到达M位置，使六通阀在实线位置，被测气体由c到b进入G，进行采样，多余气体通过d放空。当微机6向82发“开”信号时，82在虚线位置，压缩气体由P到B并推动活塞91到N位置，使六通阀在虚线位置，定量管G中的被测气体由载气通过f口推入色谱仪中检测。

图4中，85一级放大器、86二级放大器、87V/F转换器、88计数器、89锁存器、90收发器。图中左侧箭头是气相色谱仪4来的模拟信号；右侧箭头是转换后的数字信号，进入微机6进行运算处理。

微机6在显示器上显示参数谱图和分析结果并将结果存储在硬盘上，作为历史数据查询、打印和联网调用。

实施例，

结构如附图所示，元件建议采用：

1、束管。φ4～φ16多根塑料或尼龙管集成，此处采用30根；

2、多路气体采样器，10、开关稳压电源功率100～200W，输入电压220V，输出电压+5V、+24V；11为40芯控制电缆线；12为电磁阀驱动板，用32路继电器板，每路容量为1A/250V；13为抽气泵，将采样点的气体抽到电磁阀处，抽气量：15～30L/s；14、76为负压表量程0～0.1MPa；15～44为30路采样电磁阀型号二位三通型、驱动电压24V、36V或220V；45～74为电磁阀工作指示灯工作电压24V或220V；75过滤器、77采样泵最大负压为-0.085MPa，抽气量10～15l/min；78水汽过滤器，装有变色硅胶的圆柱体容器；79为气体稳压阀，稳压范围0.05～1MPa；80气体稳流阀，稳流范围10～1000ml/min； 81为气体流量计L＝200ml/min，工作压力＜0.5MPa。

3、自动进样器。82电磁换向阀，可用单控二位五通电磁换向阀，工作压力≤1MPa，交流电压220V；83气动六通进样阀、气动工作压力0.02～0.5MPa。

4、气相色谱仪。可参照国内各种气相色谱仪，根据被测气体组份性质选定。

5、数据采样接口板，可选用双路通用V/F转换接口板，主要技术指标：1V模拟电压通过V/F转换达到0～1Hz的数字频率信号，再由计数器、锁存器、收发器送给微机一个数字信号。

6、微机选用386DX档次以上的微机，包括VGA彩显RAM≥4MB，单软或双软，硬盘容量≥40MB。

7、接出控制接口，32路光隔离输出控制板。

8、打印机，选用24针宽行打印机。

9、网卡，通过网卡可以与其它微机通信达到数据共享。

Claims

1、一种主要由检测部分、数据处理与控制部分和输出设备组成的智能束管色谱数据处理与控制装置，其特征在于，

1、1微型计算机(6)分别与数据采样接口电路(5)、输出控制接口电路(7)和输出设备连接，

1、2输出控制接口电路(7)连接、控制多路气体采样器(2)通过束管(1)在现场采样，

1、3输出控制接口电路(7)连接、控制自动进样器(3)将多路气体采样器(2)采得气样送入色谱仪(4)检测，

1、4气相色谱仪(4)一端与数据采样接口电路(5)的两个模拟输入连接，另一端与自动进样器(3)连接。

2、按照权利要求1所述的装置，其特征是所述的多路气体采样器(2)主要是多路气体采样电磁阀(15-44)的组合，每一路分别同样连接束管(1)、抽气泵(13)和过滤器(25)，每一路气体采样电磁阀的H端分别连接束管(1)的对应单管，其i端经支管汇总接抽气泵(13)，其j端经支管汇总接过滤器(75)，过滤器(75)后依次连接气体采样泵(77)、水汽过滤器(78)、稳压阀(79)、稳流阀(80)和流量计(81)，其输出端9与自动进样器(3)中设置的气动六通阀(84)的c端连接。

3、按照权利要求1所述的装置，其特征是所述的自动进样器(3)主要是由电磁换向阀(82)、气缸(83)和六通阀(84)依次构成，六通阀(84)阀体的动片通过连杆(92)与其上气缸(83)的活塞(91)联动，六通阀(84)的b、e在其定片上与定量管G互接，电磁换向阀(82)的底上出口A、B分别与气缸的进气口k、l对接。

4、按照权利要求1所述的装置，其特征是所述的数据采样接口电路(5)主要由独立的两路放大器(85)、(86)，V/F转换器(87)，计数器(88)，锁存器(89)与收发器(90)依次连接后通向微机(6)的接口。

5、按照权利要求1所述的装置，其特征是所述的输出控制接口电路(7)主要由地址译码器、锁存器、光隔离器和放大器构成。