專利名稱：用于色譜儀的檢測(cè)器及用于調(diào)節(jié)所述檢測(cè)器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于例如液相色譜儀(LC)和氣相色譜儀(GC)的色譜儀的檢測(cè)器。更具體地，本發(fā)明涉及一種用于包含A/D轉(zhuǎn)換器的色譜儀的檢測(cè)器，該A/D轉(zhuǎn)換器用于以預(yù)定的數(shù)據(jù)取樣間隔對(duì)模擬檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行取樣，并將該模擬檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。本發(fā)明還涉及一種用于調(diào)節(jié)這種檢測(cè)器的方法。
背景技術(shù)：
在液相色譜儀(LC)中，可以使用各種檢測(cè)器，例如，吸收檢測(cè)器、熒光檢測(cè)器、示差折射率檢測(cè)器以及導(dǎo)電率檢測(cè)器。這種檢測(cè)器具有模擬-數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器，用于以預(yù)定的數(shù)據(jù)取樣間隔對(duì)模擬檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行取樣，并將取樣的模擬值轉(zhuǎn)換成數(shù)字值，并將數(shù)字化的檢測(cè)信號(hào)發(fā)送到個(gè)人計(jì)算機(jī)或其它裝置以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理工作(參照專利文獻(xiàn)1和其它文獻(xiàn))。A/D轉(zhuǎn)換器中的取樣周期通常根據(jù)以下因素確定A/D轉(zhuǎn)換器中的短取樣周期增加了瞬時(shí)分辨率(temporal resolution);然而，其也增加了每單位時(shí)間產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量，從而增加存儲(chǔ)器的所需量以及通信系統(tǒng)和中心處理單元(CPU)上的負(fù)荷。另一方面，盡管長(zhǎng)取樣周期降低了通信系統(tǒng)和CPU上的負(fù)荷，但長(zhǎng)取樣周期還降低了瞬時(shí)分辨率且不能重復(fù)檢測(cè)陡峰(ste印peak)?？紤]到此優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，取樣周期設(shè)定為適合的值或范圍，例如，大約1到100[msec]。 通常通過(guò)計(jì)算用晶體振蕩器產(chǎn)生的射頻參考時(shí)鐘信號(hào)，產(chǎn)生用于確定A/D轉(zhuǎn)換器中數(shù)據(jù)取樣的時(shí)序的信號(hào)。因此，晶體振蕩器的頻率偏差主要造成實(shí)際時(shí)間進(jìn)程(基于國(guó)際原子時(shí))和檢測(cè)器內(nèi)部的時(shí)間(在后面稱為"設(shè)備內(nèi)部時(shí)間")進(jìn)程之間的延遲，所述延遲將伴隨著數(shù)據(jù)的重復(fù)取樣。由于基于檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生的色譜上的峰值的保持時(shí)間是基于設(shè)備內(nèi)部時(shí)間的，所以設(shè)備內(nèi)部時(shí)間和實(shí)際時(shí)間之間的延遲作為色譜儀上的保持時(shí)間的延遲。
通?？墒褂玫木w振蕩器的最大頻率偏差大約為士100到200[ppm]。如果頻率偏差到較高值，則設(shè)備內(nèi)部時(shí)間前進(jìn)的比實(shí)際時(shí)間快。因此，根據(jù)延遲量，色譜儀上的峰值保持時(shí)間變?yōu)楸绕鋵?shí)際時(shí)間長(zhǎng)。例如，假設(shè)晶體振蕩器的頻率偏差為+150^。!11]，從分析開始到100分鐘后的時(shí)間延遲為實(shí)際可以忽略的0. 015分鐘。然而，當(dāng)從分析開始的2000分鐘后，時(shí)間延遲增加到0. 3分鐘。使用者可以在色譜上很容易識(shí)別此延遲而無(wú)法忽略該延遲。
在其成分在色譜柱中分離的洗出液分開，且分開的洗出液由兩個(gè)檢測(cè)器分別和同時(shí)檢測(cè)的情況下，每個(gè)檢測(cè)器都具有其自己的A/D轉(zhuǎn)換器，該A/D轉(zhuǎn)換器根據(jù)不同的參考時(shí)鐘信號(hào)取樣數(shù)據(jù)。因此，兩個(gè)參考時(shí)鐘信號(hào)的頻率偏差的差值，即，用于產(chǎn)生參考時(shí)鐘信號(hào)的晶體振蕩器的偏差值，作為在每個(gè)檢測(cè)器中獲得的色譜上的保持時(shí)間的差值出現(xiàn)。
圖6A顯示了在傳統(tǒng)的LC系統(tǒng)中，當(dāng)從分析開始經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間后顯示的輸出屏幕(只有色譜顯示屏)的實(shí)例。在此實(shí)例中，色譜數(shù)據(jù)和其它數(shù)據(jù)在從分析開始過(guò)去2000分鐘時(shí)的時(shí)間開始被繪制，且圖6A顯示了經(jīng)過(guò)4019分鐘(或從繪制開始2019分鐘)左右的圖。在實(shí)際時(shí)間中，"4019分鐘"的位置由圖中的輪廓箭頭表示；然而，熒光檢測(cè)器B的數(shù)據(jù)已經(jīng)進(jìn)一步前進(jìn)到位置tl，其比實(shí)際時(shí)間長(zhǎng)大約0. 3分鐘。這對(duì)應(yīng)于晶體振蕩器的頻率偏差+150[TOm]。另一方面，熒光檢測(cè)器A的數(shù)據(jù)只前進(jìn)到位置t2，所述位置t2在"4019分鐘"之前且比實(shí)際時(shí)間少大約0. 08分鐘。這對(duì)應(yīng)于晶體振蕩器的頻率偏差-40[卯m]。相對(duì)應(yīng)來(lái)自個(gè)人計(jì)算機(jī)的讀出請(qǐng)求，根據(jù)從與檢測(cè)器不同的單元發(fā)送的監(jiān)測(cè)信息，更新屏幕上的電池溫度和柱溫箱溫度的數(shù)據(jù)。其相對(duì)實(shí)際時(shí)間的延遲小到0. 015分鐘。
實(shí)際的色譜分析不是總需要如上所述的長(zhǎng)時(shí)間。然而，例如，如果分析操作者在周五回家之前命令開始分析，以在晚上和周末期間進(jìn)行分析，而周一早晨來(lái)工作時(shí)查看結(jié)果，則輸出屏幕顯示如圖6A所示的狀態(tài)。由于此輸出屏幕明顯顯示設(shè)備內(nèi)部時(shí)間不準(zhǔn)確，所以即使這樣不產(chǎn)生重大的問(wèn)題，分析操作者也懷疑檢測(cè)器的準(zhǔn)確性，這可能會(huì)損害他或她對(duì)檢測(cè)器的信任度。具體地，從分析開始經(jīng)過(guò)的時(shí)間變得越長(zhǎng)，則實(shí)際時(shí)間和設(shè)備內(nèi)部時(shí)間之間的差變得越大，而上述問(wèn)題變得越突出。 目前，色譜分析技術(shù)的進(jìn)步已經(jīng)使得可以獲得很陡的峰值，這對(duì)于此陡峰的保持時(shí)間需要比先前更高的瞬時(shí)精度。無(wú)論如何，更實(shí)際的問(wèn)題在于上述設(shè)備內(nèi)部時(shí)間的這種不準(zhǔn)確性造成難于減少保持時(shí)間的誤差。 專利文獻(xiàn)1 :日本未審查的專利申請(qǐng)公開出版物第H06-174709號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明已經(jīng)實(shí)現(xiàn)解決上述問(wèn)題，而本發(fā)明的主要目的是提供一種用于色譜儀的檢
測(cè)器，所述檢測(cè)器通過(guò)盡可能將數(shù)據(jù)重復(fù)取樣后的設(shè)備內(nèi)部時(shí)間與實(shí)際時(shí)間同步，能夠在色譜上獲得每個(gè)峰值的精確保持時(shí)間，并且通過(guò)同時(shí)和平行操作的多個(gè)檢測(cè)器能夠使色譜的進(jìn)程同步，并使其它監(jiān)測(cè)信息的更新和色譜的進(jìn)程同步。 為了解決上述問(wèn)題而獲得的本發(fā)明提供一種用于色譜儀的、用于順序檢測(cè)隨著時(shí)間前進(jìn)由色譜分析分離的樣品成分的檢測(cè)器，所述檢測(cè)器包括 a)A/D轉(zhuǎn)換單元，所述A/D轉(zhuǎn)換單元用于以預(yù)定的數(shù)據(jù)取樣間隔對(duì)模擬檢測(cè)信號(hào)取樣以將所述模擬檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；以及 b)信號(hào)產(chǎn)生器，所述信號(hào)產(chǎn)生器用于將用于指示數(shù)據(jù)取樣的時(shí)序的參考時(shí)鐘信號(hào)計(jì)數(shù)到A/D轉(zhuǎn)換單元，并且用于產(chǎn)生指示信號(hào)，其中時(shí)間控制以下述方式執(zhí)行N(其中N為等于或大于2的整數(shù))次連續(xù)的數(shù)據(jù)取樣間隔限定為時(shí)間調(diào)節(jié)周期，其中M(其中M為小于N的整數(shù))次連續(xù)的數(shù)據(jù)取樣間隔中的每個(gè)通過(guò)預(yù)定的計(jì)數(shù)次數(shù)變?yōu)楸让總€(gè)其它的N-M次的數(shù)據(jù)取樣間隔長(zhǎng)或短。 本發(fā)明中的"色譜儀"可以為任何設(shè)備，例如LC和GC，用于瞬時(shí)分離樣品中包含的
成分。根據(jù)本發(fā)明的用于色譜儀的檢測(cè)器可以為以任意方式連續(xù)獲得模擬檢測(cè)信號(hào)并通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換單元將檢測(cè)的信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字值的任何設(shè)備，而所述檢測(cè)器的檢測(cè)方法和檢測(cè)原
理沒(méi)有具體限制。 在用于色譜儀的傳統(tǒng)和通用檢測(cè)器中，數(shù)據(jù)取樣間隔在取樣周期中總是保持恒定。另一方面，在根據(jù)本發(fā)明的用于色譜儀的檢測(cè)器中，數(shù)據(jù)取樣間隔不是總保持恒定，而是時(shí)間調(diào)節(jié)周期中的M次數(shù)據(jù)取樣間隔中的每次都可以比取樣周期中的其它數(shù)據(jù)取樣間隔中的每個(gè)長(zhǎng)或短。甚至在此情況下，如果N、M以及"計(jì)數(shù)的預(yù)定次數(shù)"保持恒定，時(shí)間調(diào)節(jié)周期的長(zhǎng)度也保持恒定。 例如，如果預(yù)先確定N和"計(jì)數(shù)的預(yù)定次數(shù)"，則時(shí)間調(diào)節(jié)周期的長(zhǎng)度根據(jù)M的值改變。如果M次數(shù)據(jù)取樣間隔中的每次設(shè)定為通過(guò)預(yù)定計(jì)數(shù)次數(shù)比N-M數(shù)據(jù)取樣間隔中的每次長(zhǎng)，則M的值的增加相對(duì)會(huì)延長(zhǎng)時(shí)間調(diào)節(jié)周期。在用作參考時(shí)鐘信號(hào)源的晶體振蕩器的頻率偏差為正值的情況下，對(duì)于給定計(jì)數(shù)次數(shù)的時(shí)間周期變?yōu)楸阮l率偏差為零的情況的時(shí)間周期短。因此，通過(guò)增加M的值，增加了每個(gè)時(shí)間調(diào)節(jié)周期的計(jì)數(shù)次數(shù)，從而延長(zhǎng)一個(gè)時(shí)間調(diào)節(jié)周期。在此方式中，實(shí)際時(shí)間的時(shí)間調(diào)節(jié)周期的長(zhǎng)度以及在基于具有頻率偏差的參考時(shí)鐘信號(hào)的設(shè)備內(nèi)部時(shí)間中的時(shí)間調(diào)節(jié)周期的長(zhǎng)度可以總是相等。 為了調(diào)節(jié)上述時(shí)間，"預(yù)定的計(jì)數(shù)次數(shù)"可以代替M的值改變。然而，在此情況下，數(shù)據(jù)取樣間隔的差可以變?yōu)楹艽?，以覆蓋頻率偏差的足夠?qū)挼姆秶?。?shí)際上，由于這樣太不符合要求，所以優(yōu)選的是調(diào)節(jié)在前面具有"預(yù)定的計(jì)數(shù)次數(shù)"值的M的值的時(shí)間延遲。也就是說(shuō)，用于色譜儀的檢測(cè)器的一個(gè)實(shí)施例可以進(jìn)一步包括根據(jù)取樣周期將時(shí)間調(diào)節(jié)參數(shù)設(shè)定到信號(hào)產(chǎn)生器中的參數(shù)設(shè)定裝置，時(shí)間調(diào)節(jié)參數(shù)包括對(duì)應(yīng)于N-M次數(shù)據(jù)取樣間隔的第一參數(shù)和表示M的值的第二參數(shù)。 在此實(shí)施例中，時(shí)間調(diào)節(jié)參數(shù)可以被確定為使得用于色譜儀的檢測(cè)器內(nèi)的時(shí)間進(jìn)程對(duì)應(yīng)于實(shí)際時(shí)間的進(jìn)程，其中檢測(cè)器內(nèi)的時(shí)間進(jìn)程伴隨著基于參考時(shí)鐘信號(hào)的數(shù)據(jù)重復(fù)取樣。 即使晶體振蕩器具有頻率偏差，如果偏差的變化很小，則也可以事先通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定時(shí)間調(diào)節(jié)參數(shù)，且這些時(shí)間調(diào)節(jié)參數(shù)通?？梢岳镁哂行☆l率偏差變化的晶體振蕩器應(yīng)用到每個(gè)檢測(cè)器。也就是說(shuō)，不需要對(duì)每個(gè)檢測(cè)器使用不同的調(diào)節(jié)參數(shù)。另一方面，在檢測(cè)器的頻率偏差變化很大或頻率偏差依賴于溫度或其它因素表現(xiàn)很大差異的情況下，需要對(duì)每個(gè)檢測(cè)器使用適當(dāng)?shù)臅r(shí)間調(diào)節(jié)參數(shù)。然而，對(duì)每個(gè)檢測(cè)器手動(dòng)獲得適當(dāng)?shù)臅r(shí)間調(diào)節(jié)參數(shù)不是十分有效。 由于此因素，本發(fā)明提供一種用于色譜儀的檢測(cè)器的調(diào)節(jié)方法，所述方法包括以下步驟 用于定時(shí)具有預(yù)定長(zhǎng)度的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)周期的調(diào)節(jié)器連接到用于色譜儀的檢測(cè)器；
對(duì)于時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)周期獲得信號(hào)產(chǎn)生器中的參考時(shí)鐘信號(hào)的計(jì)數(shù)次數(shù)；
自動(dòng)計(jì)算基于計(jì)數(shù)次數(shù)的時(shí)間調(diào)節(jié)參數(shù)；以及
將時(shí)間調(diào)節(jié)參數(shù)儲(chǔ)存在參數(shù)設(shè)定裝置的儲(chǔ)存單元中。 在此調(diào)節(jié)方法中，例如，僅需要將調(diào)節(jié)器連接到檢測(cè)器以及按壓用于命令調(diào)節(jié)開始的按鈕的簡(jiǎn)單操作來(lái)自動(dòng)設(shè)定適當(dāng)?shù)臅r(shí)間調(diào)節(jié)參數(shù)。因此，對(duì)于每個(gè)檢測(cè)器可以容易地進(jìn)行調(diào)節(jié)以消除設(shè)備內(nèi)部時(shí)間和實(shí)際時(shí)間之間的差異。 即使在用于產(chǎn)生參考時(shí)鐘信號(hào)的晶體振蕩器的頻率偏差較大的情況下，根據(jù)本發(fā)明的用于色譜儀的檢測(cè)器也會(huì)提供設(shè)備內(nèi)部時(shí)間和實(shí)際時(shí)間的高度同步。這就增加了色譜上出現(xiàn)的每個(gè)峰值的保持時(shí)間的絕對(duì)精確度。此外，在來(lái)自色譜柱的洗出液通過(guò)多個(gè)檢測(cè)器同時(shí)分開并平行檢測(cè)的情況下，在基于由多個(gè)檢測(cè)器的檢測(cè)信號(hào)的實(shí)際時(shí)間中產(chǎn)生的色譜進(jìn)程可以同步，而同樣組分的保持時(shí)間也可以同步。此外，例如由柱溫箱直接獲得的其它監(jiān)測(cè)信息的更新時(shí)序以及色譜的進(jìn)程也可以同步。因此，可以消除在顯示色譜的輸出屏幕上的顯示不自然，從而增加使用者對(duì)設(shè)備可信的感覺(jué)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的利用用于色譜儀的檢測(cè)器的LC系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu) 圖2是圖1中的驅(qū)動(dòng)單元的主要部分的功能方框 圖3是顯示圖2的驅(qū)動(dòng)單元的操作的實(shí)例的時(shí)間圖表；
圖4是用于說(shuō)明時(shí)間調(diào)節(jié)參數(shù)的自動(dòng)設(shè)定的示意性結(jié)構(gòu) 圖5是顯示自動(dòng)參數(shù)設(shè)定過(guò)程的流程的流程圖；以及 圖6是從傳統(tǒng)的LC系統(tǒng)和根據(jù)本發(fā)明的LC系統(tǒng)中的分析開始已經(jīng)經(jīng)過(guò)預(yù)時(shí)序間后顯示的輸出屏幕的實(shí)例。附圖標(biāo)記說(shuō)明1 :流動(dòng)相容器2 :送液泵3 :注射器4 :柱溫箱5 :色譜柱6 :檢測(cè)器61 :A/D轉(zhuǎn)換器62 :驅(qū)動(dòng)單元63 :時(shí)間調(diào)節(jié)控制器64:時(shí)間調(diào)節(jié)計(jì)數(shù)器8 :控制器9 :數(shù)據(jù)處理器10 :操作單元11 :顯示單元20 :時(shí)間調(diào)節(jié)值存儲(chǔ)器21 :間隔寄存器22 :插補(bǔ)寄存器(interpolation register)23 :預(yù)設(shè)值產(chǎn)生器24 :參考時(shí)鐘產(chǎn)生器25 :降值計(jì)數(shù)器26 :256分頻計(jì)數(shù)器30:時(shí)間調(diào)節(jié)器(time adjustment jig)31 :60分鐘計(jì)時(shí)器
具體實(shí)施例方式
下面將參照

使用根據(jù)本發(fā)明的用于色譜儀的檢測(cè)器的液相色譜儀(LC)
系統(tǒng)的實(shí)施例。圖1是根據(jù)本實(shí)施例的LC系統(tǒng)的整個(gè)結(jié)構(gòu)的示意圖。 在圖1中，送液泵2吸收來(lái)自流動(dòng)相容器的流動(dòng)相，并將所述流動(dòng)相通過(guò)注射器3
以近似恒定的流量發(fā)送到色譜柱5。注射器3根據(jù)從控制器8供應(yīng)的控制信號(hào)將樣品液體
在預(yù)定的時(shí)間點(diǎn)注射到流動(dòng)相。樣品液體通過(guò)流動(dòng)相的流動(dòng)被發(fā)送到色譜柱5，而液體樣品
6中的多種成分在通過(guò)色譜柱5的同時(shí)瞬時(shí)分離。色譜柱5包含在柱溫箱4中，且所述色譜柱的溫度被控制在恒定的溫度或根據(jù)在控制器8的控制下的預(yù)定加熱程序來(lái)控制。來(lái)自色譜柱5的洗出液進(jìn)入到檢測(cè)器6，探測(cè)器6接著檢測(cè)包含在洗出液中的成分，以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)所述成分的濃度的檢測(cè)信號(hào)。 檢測(cè)器6包括A/D轉(zhuǎn)換器(或ADC)61以及用于驅(qū)動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換器61的驅(qū)動(dòng)單元62。 A/D轉(zhuǎn)換器61以預(yù)定的取樣周期取樣為模擬信號(hào)的檢測(cè)信號(hào)，并將取樣的模擬值轉(zhuǎn)換成數(shù)字值以作為檢測(cè)數(shù)據(jù)提供到數(shù)據(jù)處理器9。檢測(cè)器6可以為任何類型的檢測(cè)器，例如熒光檢測(cè)器、紫外線/可見光吸收檢測(cè)器、光電二極管陣列檢測(cè)器、示差折射率檢測(cè)器或?qū)щ娐蕶z測(cè)器。也就是說(shuō)，檢測(cè)洗出液中成分的方式在本發(fā)明中沒(méi)有具體限制。
控制器8控制送液泵2、注射器3、柱溫箱4、檢測(cè)器6以及其它單元的操作。數(shù)據(jù)處理器6接收來(lái)自檢測(cè)器6的檢測(cè)信號(hào)，并將該檢測(cè)信號(hào)緩沖以進(jìn)行預(yù)定的數(shù)據(jù)處理?？刂破?和數(shù)據(jù)處理器9通過(guò)運(yùn)行事先安裝在具有操作單元10和顯示單元11的個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)7中的專用控制/處理軟件實(shí)現(xiàn)其功能。當(dāng)然，一部分功能可以通過(guò)專用硬件實(shí)現(xiàn)。
在本實(shí)施例的LC系統(tǒng)中，包含在檢測(cè)器6中的驅(qū)動(dòng)單元62具有進(jìn)行特征操作的特征結(jié)構(gòu)。圖2是驅(qū)動(dòng)單元62的主要部分的功能方框圖，所述驅(qū)動(dòng)單元包括時(shí)間調(diào)節(jié)值存儲(chǔ)器20、間隔寄存器21、插補(bǔ)寄存器22、預(yù)設(shè)值產(chǎn)生器23、參考時(shí)鐘產(chǎn)生器24、降值計(jì)數(shù)器25、256分頻計(jì)數(shù)器26以及其它單元作為功能塊。 參考時(shí)鐘產(chǎn)生器24包括晶體振蕩器，并且產(chǎn)生具有預(yù)定頻率的參考時(shí)鐘信號(hào)以將該信號(hào)提供給降值計(jì)數(shù)器25。在此實(shí)施例中，假設(shè)參考時(shí)鐘信號(hào)的額定頻率為lMHz(準(zhǔn)確地說(shuō)，具有與晶體振蕩器的頻率偏差相對(duì)應(yīng)的頻率漂移)。降值計(jì)數(shù)器25在每次提供參考時(shí)鐘信號(hào)時(shí)開始從預(yù)設(shè)值遞減計(jì)數(shù)，且當(dāng)計(jì)數(shù)值變?yōu)榱銜r(shí)提供脈沖信號(hào)。利用此脈沖信號(hào)，降值計(jì)數(shù)器25再次加載預(yù)設(shè)值，而256分頻計(jì)數(shù)器26計(jì)數(shù)。此脈沖信號(hào)還用作AD開始信號(hào)，所述AD開始信號(hào)為用于表示在A/D轉(zhuǎn)換器61中進(jìn)行數(shù)據(jù)取樣的時(shí)序的信號(hào)。兩個(gè)瞬時(shí)相鄰的AD開始信號(hào)之間的間隔為數(shù)據(jù)取樣間隔。 預(yù)設(shè)值產(chǎn)生器23接收以下輸入值儲(chǔ)存在間隔寄存器21中的間隔值、儲(chǔ)存在插補(bǔ)
寄存器22中的插補(bǔ)值、以及256分頻計(jì)數(shù)器26的輸出(0和255之間的任何值)，并根據(jù)
256分頻計(jì)數(shù)器26的輸出值提供由間隔值和插補(bǔ)值確定的預(yù)設(shè)值。在時(shí)間調(diào)節(jié)值存儲(chǔ)器
20中，預(yù)先儲(chǔ)存對(duì)應(yīng)于多個(gè)取樣周期(例如，20[msec]和5[msec])的間隔值和插補(bǔ)值，而
時(shí)間調(diào)節(jié)值存儲(chǔ)器20根據(jù)來(lái)自控制器8的取樣間隔的指示提供適當(dāng)?shù)拈g隔值和插補(bǔ)值，以
將所述間隔值和所述插補(bǔ)值分別設(shè)定到間隔寄存器21和插補(bǔ)寄存器22。 顯示在圖2中的驅(qū)動(dòng)單元62可以通過(guò)組合離散邏輯IC構(gòu)成；可供選擇地，同樣的
功能也可以通過(guò)例如將預(yù)定的程序?qū)懙綇?fù)雜的可編程邏輯裝置(CPLD)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 圖3是顯示驅(qū)動(dòng)單元62的操作的實(shí)例的時(shí)間圖表。下面將參照?qǐng)D2和圖3說(shuō)明
驅(qū)動(dòng)單元62的操作的實(shí)例。 作為實(shí)例，與時(shí)間調(diào)節(jié)值存儲(chǔ)器20中的5 [msec]的取樣周期相對(duì)應(yīng)，假設(shè)間隔值=5000和插補(bǔ)值=3。當(dāng)取樣周期為5[mesc]的指示由控制器8提供給驅(qū)動(dòng)單元62時(shí)，從時(shí)間調(diào)節(jié)值存儲(chǔ)器20讀出間隔值和插補(bǔ)值，且所述間隔值和所述插補(bǔ)值分別設(shè)定到間隔寄存器21和插補(bǔ)寄存器22。在此實(shí)例中，256分頻計(jì)數(shù)器26的輸出從0變?yōu)?55的周期被視為一個(gè)時(shí)間調(diào)節(jié)周期。也就是說(shuō)，N = 256和插補(bǔ)值為M。預(yù)設(shè)值產(chǎn)生器23設(shè)定間隔值作為基礎(chǔ)預(yù)設(shè)值，并設(shè)定其中"l"被加到間隔值作為從時(shí)間調(diào)節(jié)周期的開始點(diǎn)開始的數(shù)據(jù)取樣間隔的預(yù)設(shè)值的值。這些數(shù)據(jù)取樣間隔的數(shù)量通過(guò)插補(bǔ)值給定。因此，在間隔值為5000而插補(bǔ)值(M)為3的情況下，從時(shí)間調(diào)節(jié)周期開始的三個(gè)數(shù)據(jù)取樣間隔的預(yù)設(shè)值為5001，而剩余的N-M = 253的數(shù)據(jù)取樣間隔的預(yù)設(shè)值為5000。 預(yù)設(shè)值被加載到降值計(jì)數(shù)器25，并根據(jù)設(shè)備內(nèi)部時(shí)間遞減計(jì)數(shù)周期為l[ysec]的參考時(shí)鐘信號(hào)。如果預(yù)設(shè)值為5000，則AD開始信號(hào)(或數(shù)據(jù)取樣間隔)的間隔根據(jù)設(shè)備內(nèi)部時(shí)間變?yōu)?[msec]，而如果預(yù)設(shè)值為5001，則AD開始信號(hào)的間隔根據(jù)設(shè)備內(nèi)部時(shí)間變?yōu)?.001[msec]。也就是說(shuō)，如圖3所示，在一個(gè)時(shí)間調(diào)節(jié)周期中的開始三個(gè)數(shù)據(jù)取樣間隔中的每個(gè)根據(jù)設(shè)備內(nèi)部時(shí)間均為5.001[msec]，而其余253個(gè)數(shù)據(jù)取樣間隔中的每個(gè)根據(jù)設(shè)備內(nèi)部時(shí)間都為5[msec]。因此， 一個(gè)時(shí)間調(diào)節(jié)周期根據(jù)設(shè)備內(nèi)部時(shí)間為1280. 003[msec]，這將重復(fù)進(jìn)行。當(dāng)平均時(shí)，這相當(dāng)于數(shù)據(jù)取樣間隔為5000+(3/256)=5000. 01172 [ii sec]的狀態(tài)。 當(dāng)取樣周期為5[msec]時(shí)，實(shí)際時(shí)間中的數(shù)據(jù)取樣間隔應(yīng)該為5. OOO[msec]，如前所述，該數(shù)據(jù)取樣間隔與5. 00001172[msec]的差根據(jù)設(shè)備內(nèi)部時(shí)間對(duì)應(yīng)于+2. 3[卯m]。換言之，在參考時(shí)鐘產(chǎn)生器24的晶體振蕩器的頻率偏差為+2. 3[卯m]的情況下，通過(guò)將間隔值設(shè)定為5000，而插補(bǔ)值設(shè)定為3，平均數(shù)據(jù)取樣間隔在實(shí)際時(shí)間中變?yōu)?[msec];因此，設(shè)備內(nèi)部時(shí)間和實(shí)際時(shí)間之間的時(shí)間間隔基本變?yōu)榱?，而設(shè)備內(nèi)部時(shí)間變?yōu)榈扔趯?shí)際時(shí)間。
當(dāng)插補(bǔ)值M為1且晶體振蕩器的頻率偏差為+0. 78[卯m]時(shí)，設(shè)備內(nèi)部時(shí)間和實(shí)際時(shí)間之間的時(shí)間間隔幾乎變?yōu)榱?，且這是時(shí)間調(diào)節(jié)的最小分辨率。由于插補(bǔ)值M可以設(shè)定為0和255之間的任何值，所以對(duì)達(dá)到最大的199[卯m]的頻率偏差調(diào)節(jié)時(shí)間延遲。如果間隔值設(shè)定為"4999"，而插補(bǔ)值M設(shè)定在0和255之間，則也可以調(diào)節(jié)負(fù)的頻率偏差。此外，由于間隔值可以設(shè)定為等于或小于"4998"或者等于或大于"5001"，所以在取樣周期為5[msec]且分辨率為0. 78[卯m]但沒(méi)有頻率范圍限制的情況下，具有上述結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)單元62可以調(diào)節(jié)頻率偏差。當(dāng)分析時(shí)間為對(duì)應(yīng)于周末的2. 5天的3600分鐘時(shí)，O. 78[卯m]對(duì)應(yīng)于大約0. 003分鐘=0. 2秒。也就是說(shuō)，即使在從分析開始的2. 5天后，色譜和實(shí)際時(shí)間的進(jìn)程之間的延遲只為0. 2秒，該延遲實(shí)際可以忽略。 在上述的時(shí)間調(diào)節(jié)操作中，根據(jù)設(shè)備內(nèi)部時(shí)間，具有5[msec]禾P 5. 001 [msec]兩個(gè)數(shù)據(jù)取樣間隔；然而，廣義上說(shuō)，這種差異也可以忽略。 上述值的實(shí)例是用于5[msec]的取樣周期的情況。例如，當(dāng)取樣周期為20[msec]時(shí)，顯然間隔值和時(shí)間調(diào)節(jié)的分辨率都變得不同。 由于驅(qū)動(dòng)單元62如前所述執(zhí)行時(shí)間調(diào)節(jié)操作，通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定間隔值和插補(bǔ)值，設(shè)備內(nèi)部時(shí)間和實(shí)際時(shí)間之間的延遲可以基本下降到零。液晶振蕩器的頻率偏差幾乎都由于振蕩器具有的固有初始偏差造成，且稍微還有一些偏差依賴于對(duì)于振蕩的電容變化和諸如溫度和濕度的環(huán)境狀態(tài)。另一方面，使用晶體振蕩器造成的偏差的瞬時(shí)變化可以忽略?？傮w地，由于在同樣的生產(chǎn)批量中的晶體振蕩器的制造初始頻率偏差可以認(rèn)為相等，所以對(duì)于預(yù)定取樣周期的適當(dāng)?shù)拈g隔值和插補(bǔ)值可以預(yù)先設(shè)定，且?guī)缀醪恍枰褂谜咝ＵＲ虼?，在?biāo)準(zhǔn)環(huán)境下，通?？梢詫?duì)檢測(cè)器的制造商檢查多個(gè)檢測(cè)器的參考時(shí)鐘信號(hào)的頻率偏差，并且基于該結(jié)果，確定使設(shè)備內(nèi)部時(shí)間和實(shí)際時(shí)間之間的延遲變?yōu)樽钚〉拈g隔值和插補(bǔ)值。
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在還考慮晶體振蕩器的頻率偏差的個(gè)別誤差的情況下，優(yōu)選的是對(duì)于每個(gè)檢測(cè)器確定最佳間隔值和插補(bǔ)值而儲(chǔ)存在時(shí)間調(diào)節(jié)值存儲(chǔ)器20中。下面將說(shuō)明自動(dòng)設(shè)定用于確定用于每個(gè)檢測(cè)器的最佳間隔值和插補(bǔ)值的參數(shù)的實(shí)例。為了執(zhí)行該自動(dòng)設(shè)定，使用如圖4所示的時(shí)間調(diào)節(jié)器30。時(shí)間調(diào)節(jié)器30包括具有很高時(shí)間精度的60分鐘計(jì)時(shí)器，60分鐘計(jì)時(shí)器在接收來(lái)自外部的開始信號(hào)時(shí)開始計(jì)時(shí)，且當(dāng)經(jīng)過(guò)60分鐘時(shí)提供停止信號(hào)。檢測(cè)器6具有時(shí)間調(diào)節(jié)控制器63，時(shí)間調(diào)節(jié)控制器63對(duì)應(yīng)于先前所述的驅(qū)動(dòng)器62和時(shí)間調(diào)節(jié)器30之間的接口 。時(shí)間調(diào)節(jié)控制器63包括用于計(jì)數(shù)AD開始信號(hào)的時(shí)間調(diào)節(jié)計(jì)數(shù)器64。
圖5是自動(dòng)參數(shù)設(shè)定過(guò)程的流程圖。在此實(shí)例中，設(shè)定用于5[msec]的取樣間隔的參數(shù)。首先，時(shí)間調(diào)節(jié)控制器63將"5000"設(shè)定到驅(qū)動(dòng)單元62的間隔寄存器21，將"0"設(shè)定到插補(bǔ)寄存器22(步驟S10)。因此，在預(yù)設(shè)值產(chǎn)生器23中產(chǎn)生的預(yù)設(shè)值總是"5000"。接下來(lái)，將預(yù)設(shè)值加載到降值計(jì)數(shù)器25，將時(shí)間調(diào)節(jié)計(jì)數(shù)器64重新設(shè)定為零，并將開始信號(hào)發(fā)送到時(shí)間調(diào)節(jié)器30 (步驟Sll)。因此，降值計(jì)數(shù)器25開始從預(yù)設(shè)值"5000"開始遞減計(jì)數(shù)，且時(shí)間調(diào)節(jié)計(jì)數(shù)器64和60分鐘計(jì)時(shí)器31同時(shí)開始計(jì)數(shù)。時(shí)間調(diào)節(jié)計(jì)數(shù)器64在每次提供AD開始信號(hào)時(shí)計(jì)數(shù)(步驟S12)。 接下來(lái)，時(shí)間調(diào)節(jié)控制器63確定是否從時(shí)間調(diào)節(jié)器30提供停止信號(hào)(步驟S13)。如果未提供，則進(jìn)程轉(zhuǎn)到步驟S12。不提供停止信號(hào)直到60分鐘計(jì)時(shí)器31精確地達(dá)到如前所述的60分鐘為止，而時(shí)間調(diào)節(jié)計(jì)數(shù)器64繼續(xù)計(jì)數(shù)AD開始信號(hào)，直到那時(shí)為止。當(dāng)已經(jīng)經(jīng)過(guò)精確的60分鐘時(shí)，由于開始信號(hào)提供給時(shí)間調(diào)節(jié)器30，且停止信號(hào)提供給時(shí)間調(diào)節(jié)控制器63，所以進(jìn)程從步驟S13前進(jìn)到步驟S14，其中時(shí)間調(diào)節(jié)控制器63停止時(shí)間調(diào)節(jié)計(jì)數(shù)器64的計(jì)數(shù)，并獲得那時(shí)的計(jì)數(shù)值C。接下來(lái)，在步驟S15中，基于設(shè)備內(nèi)部時(shí)間的數(shù)據(jù)取樣間隔T[iisec]通過(guò)以下公式(1)計(jì)算
T = 5000 X (計(jì)數(shù)值C/720000) ... (1) 此"720000"是在數(shù)據(jù)取樣間隔為精確的(S卩，基于實(shí)際時(shí)間)5 [msec]的情況下對(duì)于60分鐘的計(jì)數(shù)值。 此后，計(jì)算通過(guò)公式(1)獲得的T的整數(shù)部分和[T的小數(shù)部分]X256，而前者確定為間隔值，后者為插補(bǔ)值(步驟S16)。例如，假設(shè)參考時(shí)鐘產(chǎn)生器24的晶體振蕩器的頻率偏差為+150 [ppm]，則計(jì)數(shù)值C將通過(guò)頻率偏差增加到720108。將此計(jì)數(shù)值C代入公式(1)給出T = 5000.75。因此，在步驟S16中，獲得間隔值為5000。同時(shí)，插補(bǔ)值獲得為0. 75X256 = 192。以此方式獲得的間隔值和插補(bǔ)值與儲(chǔ)存在時(shí)間調(diào)節(jié)值存儲(chǔ)器20中的取樣周期相關(guān)聯(lián)(步驟S17)。如果具有多個(gè)取樣周期，則在步驟S10中的間隔值的開始值對(duì)于每個(gè)取樣周期都可以改變，因此，可以修改公式(l)，并且可以在所述流程中重復(fù)同樣的過(guò)程。 利用如前所述的時(shí)間調(diào)節(jié)器30設(shè)定的自動(dòng)參數(shù)使得能夠容易地設(shè)定每個(gè)檢測(cè)器
的間隔值和插補(bǔ)值，幾乎可以消除每個(gè)檢測(cè)器中的設(shè)備內(nèi)部時(shí)間和實(shí)際時(shí)間之間的差距。
接著，將說(shuō)明與圖6A的條件相同的圖6B中的輸出屏幕。也就是說(shuō)，通過(guò)多個(gè)用于平行檢測(cè)
同樣洗出液的檢測(cè)器的檢測(cè)數(shù)據(jù)(或色譜數(shù)據(jù))的進(jìn)程幾乎與實(shí)際時(shí)間的檢測(cè)數(shù)據(jù)一致，
從而消除了圖6A中所示的顯示的不自然，并增加色譜上峰值的保持時(shí)間的精度。 應(yīng)該注意，說(shuō)明的實(shí)施例僅僅只是本發(fā)明的實(shí)例，很明顯，在本發(fā)明的精神范圍內(nèi)
做出的任何修改、調(diào)節(jié)或添加都包含在本申請(qǐng)的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
9
例如，如前所述的驅(qū)動(dòng)單元62的結(jié)構(gòu)只是一個(gè)實(shí)例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該 很容易獲得可以實(shí)現(xiàn)同樣功能的結(jié)構(gòu)?？梢赃m當(dāng)改變N的值以及加在其數(shù)量由插補(bǔ)值M規(guī) 定的數(shù)據(jù)取樣間隔中的計(jì)數(shù)值(在上述實(shí)例中的"l")。預(yù)定的計(jì)數(shù)值可以從插補(bǔ)值M規(guī) 定的數(shù)據(jù)取樣間隔中減去。加上或減去計(jì)數(shù)值的數(shù)據(jù)取樣間隔可以位于時(shí)間調(diào)節(jié)周期中的 任何時(shí)序。 上述實(shí)施例中的檢測(cè)器可以應(yīng)用到LC系統(tǒng)中。應(yīng)該理解，檢測(cè)器可以應(yīng)用到諸如 氣相色譜儀的其它色譜分析系統(tǒng)中。
權(quán)利要求
一種用于色譜儀的檢測(cè)器，所述檢測(cè)器用于順序檢測(cè)隨著時(shí)間前進(jìn)由色譜分析分離的樣品成分，所述檢測(cè)器包括a)A/D轉(zhuǎn)換單元，所述A/D轉(zhuǎn)換單元用于以預(yù)定的數(shù)據(jù)取樣間隔對(duì)模擬檢測(cè)信號(hào)取樣，以將所述模擬檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；以及b)信號(hào)產(chǎn)生器，所述信號(hào)產(chǎn)生器用于將用于指示數(shù)據(jù)取樣的時(shí)序的參考時(shí)鐘信號(hào)計(jì)數(shù)到所述A/D轉(zhuǎn)換單元，并且用于產(chǎn)生指示信號(hào)，其中時(shí)間控制以下述方式進(jìn)行N(其中N為等于或大于2的整數(shù))次連續(xù)的數(shù)據(jù)取樣間隔被限定為時(shí)間調(diào)節(jié)周期，其中M(其中M為小于N的整數(shù))次連續(xù)的數(shù)據(jù)取樣間隔中的每個(gè)都通過(guò)預(yù)定的計(jì)數(shù)次數(shù)變?yōu)楸绕渌腘-M次數(shù)據(jù)取樣間隔中的每個(gè)長(zhǎng)或短。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于色譜儀的檢測(cè)器，進(jìn)一步包括根據(jù)取樣周期將時(shí)間調(diào)節(jié) 參數(shù)設(shè)定到所述信號(hào)產(chǎn)生器中的參數(shù)設(shè)定裝置，所述時(shí)間調(diào)節(jié)參數(shù)包括對(duì)應(yīng)于所述N-M次 數(shù)據(jù)取樣間隔的第一參數(shù)和表示M的值的第二參數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于色譜儀的檢測(cè)器，其中，所述時(shí)間調(diào)節(jié)參數(shù)被確定為使 得用于色譜儀的檢測(cè)器內(nèi)的時(shí)間進(jìn)程對(duì)應(yīng)于實(shí)際時(shí)間的進(jìn)程，其中檢測(cè)器內(nèi)的時(shí)間進(jìn)程伴 隨著基于所述參考時(shí)鐘信號(hào)的數(shù)據(jù)重復(fù)取樣。
4. 一種根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的用于色譜儀的檢測(cè)器的調(diào)節(jié)方法，包括以下步驟 用于定時(shí)具有預(yù)定長(zhǎng)度的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)周期的調(diào)節(jié)器連接到用于色譜儀的所述檢測(cè)器； 對(duì)于所述時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)周期獲得所述信號(hào)產(chǎn)生器中的參考時(shí)鐘信號(hào)的計(jì)數(shù)次數(shù)； 自動(dòng)計(jì)算基于所述計(jì)數(shù)次數(shù)的時(shí)間調(diào)節(jié)參數(shù)；以及將所述時(shí)間調(diào)節(jié)參數(shù)儲(chǔ)存在所述參數(shù)設(shè)定裝置的儲(chǔ)存單元中。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于色譜儀的檢測(cè)器，所述檢測(cè)器通過(guò)使伴隨重復(fù)取樣的檢測(cè)器內(nèi)部時(shí)間的進(jìn)程與實(shí)際進(jìn)程相一致，即使具有用于確定數(shù)據(jù)取樣時(shí)序的時(shí)鐘信號(hào)的頻率偏差，也能夠獲得精確的保持時(shí)間。在檢測(cè)器中，連續(xù)的數(shù)據(jù)取樣間隔被限定為時(shí)間調(diào)節(jié)周期，而在一個(gè)時(shí)間調(diào)節(jié)周期中，與每個(gè)其它取樣間隔相比，數(shù)量給定為插補(bǔ)值M的取樣間隔中的每個(gè)通過(guò)預(yù)定數(shù)量的時(shí)鐘計(jì)數(shù)而被延長(zhǎng)。如果時(shí)鐘信號(hào)具有正的頻率偏差，則通過(guò)時(shí)鐘信號(hào)確定的設(shè)備內(nèi)部時(shí)間前進(jìn)的比實(shí)際時(shí)間快。然而，根據(jù)設(shè)備內(nèi)部時(shí)間，提供的對(duì)應(yīng)于頻率偏差量的插補(bǔ)值M延長(zhǎng)了時(shí)間調(diào)節(jié)周期以使該時(shí)間調(diào)節(jié)周期與根據(jù)由取樣周期確定的實(shí)際時(shí)間的時(shí)間調(diào)節(jié)周期相一致。
文檔編號(hào)G01N30/64GK101738445SQ20091020642
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月12日
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