專利名稱：氣相色譜儀電子流量壓力控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及分析儀器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及氣相色譜儀電子流 量壓力控制裝置。
背景技術(shù)：
在氣相色譜儀中，氫火焰離子化檢測(cè)器(FID)被廣泛應(yīng)用于有 機(jī)化合物的檢測(cè)。FID氣相色譜儀需要載氣(氮?dú)?、燃燒氣(氫氣) 和助燃?xì)?空氣)流量的配合，并且要顯示載氣(氮?dú)?色譜柱前的 壓力。目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)氣相色譜儀量流采用的是機(jī)械閥調(diào)節(jié)，壓力 顯示用機(jī)械表，不能滿足儀器自動(dòng)化的要求。為了達(dá)到儀器自動(dòng)化要 求，必須要采用電子流量(壓力)控制模塊替代機(jī)械調(diào)節(jié)閥和機(jī)械壓 力表。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供氣相色譜儀電子流量壓力控制裝置，解 決目前氣相色譜儀流量無(wú)法自動(dòng)控制的問(wèn)題。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是， 一種氣相色譜儀電子流量壓力控制裝 置，包括至少一個(gè)穩(wěn)壓閥和至少一個(gè)針形閥，還包括至少一個(gè)比例閥、 至少一個(gè)流量傳感器和檢測(cè)控制電路，所述穩(wěn)壓閥和針形閥、比例閥 連接，所述氣相色譜儀的氣源經(jīng)過(guò)所述穩(wěn)壓閥、針形閥和比例閥，被所述流量傳感器檢測(cè)后進(jìn)入檢測(cè)器，所述檢測(cè)控制電路根據(jù)所述流量 傳感器提供的數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)值，調(diào)節(jié)所述比例閥控制流量。
一種氣相色譜儀電子流量壓力控制裝置，包括至少一個(gè)穩(wěn)壓閥， 還包括至少一個(gè)比例閥、至少一個(gè)流量傳感器、至少一個(gè)壓力傳感器、 至少一個(gè)色譜柱和檢測(cè)控制電路，所述穩(wěn)壓閥和比例閥連接，所述氣 相色譜儀的氣源經(jīng)過(guò)所述穩(wěn)壓閥和比例閥，被所述流量傳感器和所述 壓力傳感器檢測(cè)后，經(jīng)過(guò)所述色譜柱，進(jìn)入檢測(cè)器，所述檢測(cè)控制電 路根據(jù)所述流量傳感器和所述壓力傳感器提供的數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)值，調(diào)節(jié) 所述比例閥控制流量壓力。
本實(shí)用新型的有益效果是在力求儀器達(dá)到基本自動(dòng)化要求的同 時(shí)，在設(shè)計(jì)電子流量壓力控制裝置方案時(shí)，保留了部分機(jī)械閥，降低 了電路部分的要求，保證了儀器的較低成本。


圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例的裝置原理框圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步說(shuō)明。
為在氣相色譜儀(FID)中實(shí)現(xiàn)三路流量、柱前壓力自動(dòng)控制和 顯示的技術(shù)問(wèn)題，按照下述技術(shù)方案提供一種電子流量(壓力)控制 裝置。該控制裝置包括一種電子流量(壓力)控制模塊，包括穩(wěn)壓閥、 針形閥，還有比例閥、流量傳感器、壓力傳感器，以及檢測(cè)控制電路。 該電路包括單片機(jī)CPU、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片A/D、數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片D/A、驅(qū)動(dòng)芯片DR、通信接口、電源組成；其中單片機(jī)通過(guò)通信接口接受流 量(壓力)設(shè)置數(shù)值，根據(jù)設(shè)置數(shù)值單片機(jī)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、驅(qū)動(dòng)芯 片及比例閥來(lái)調(diào)節(jié)流量(壓力)。流量(壓力)的當(dāng)前數(shù)值由流量(壓 力)傳感器經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換后送給單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)PID (比 例、積分和微分)運(yùn)算后再控制流量(壓力)，同時(shí)通過(guò)通信接口發(fā) 送流量(壓力)數(shù)值。電源部分提供各個(gè)單元的工作電壓。上述電路， 其中單片機(jī)CPU采用P89C668芯片，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片A/D采用 ADS1256芯片，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片D/A采用D8534芯片，驅(qū)動(dòng)芯片DR 采用C2383芯片，通信接口芯片采用MAX485芯片。比例閥、流量 傳感器和壓力傳感器采用高精度器件。
如附圖l所示，電子流量(壓力)控制裝置由電子流量(壓力) 控制模塊機(jī)械部分和電子流量(壓力)控制模塊電子部分兩部分組成。 空氣氣源經(jīng)穩(wěn)壓閥一使空氣壓力為1.5公斤，氫氣氣源經(jīng)穩(wěn)壓閥二使 氫氣壓力為1公斤，氮?dú)鈿庠唇?jīng)穩(wěn)壓閥三使空氣壓力為3公斤。調(diào)節(jié) 針形閥一使輸入電子流量(壓力)控制模塊電子部分的空氣流量能滿 足設(shè)置數(shù)值的最大值，調(diào)節(jié)針形閥二使輸入電子流量(壓力)控制模 塊電子部分的氫氣流量能滿足設(shè)置數(shù)值的最大值。經(jīng)穩(wěn)壓閥三穩(wěn)壓的 氮?dú)庵苯虞斎腚娮恿髁?壓力)控制模塊電子部分。經(jīng)電子流量(壓 力)控制模塊電子部分控制后的空氣作為助燃?xì)馑徒o檢測(cè)器，經(jīng)電子 流量(壓力)控制模塊電子部分控制后的氫氣作為燃燒氣送給檢測(cè)器， 經(jīng)電子流量(壓力)控制模塊電子部分控制后的氮?dú)庾鳛檩d氣經(jīng)色譜 柱送給檢測(cè)器。
電源需提供給檢測(cè)控制電路中的單片機(jī)CPU、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片A/D、數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片D/A，以及給裝置中壓力傳感器正5伏電源，電源還要 提供給流量傳感器一、氫氣流量傳感器二、氮?dú)饬髁總鞲衅魅?、以?驅(qū)動(dòng)比例閥的驅(qū)動(dòng)器以正負(fù)18伏電源?？諝饬髁枯斎虢?jīng)比例閥一、 流量傳感器一然后輸出，氫氣流量輸入經(jīng)比例閥二、流量傳感器二然 后輸出，氮?dú)饬髁枯斎虢?jīng)比例閥三、流量傳感器三和壓力傳感器然后 輸出。單片機(jī)CPU從通信接口接收空氣、氫氣和氮?dú)獾脑O(shè)置數(shù)值。 空氣的流量實(shí)際數(shù)值由流量傳感器一經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D轉(zhuǎn)換后送給 單片機(jī)CPU，氫氣的流量實(shí)際數(shù)值由流量傳感器二經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D 轉(zhuǎn)換后送給單片機(jī)CPU，氮?dú)獾牧髁繉?shí)際數(shù)值由流量傳感器三經(jīng)模 數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D轉(zhuǎn)換后送給單片機(jī)CPU，氮?dú)獾闹皦毫τ蓧毫鞲?器經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D轉(zhuǎn)換后送給單片機(jī)CPU。單片機(jī)CPU將空氣的 實(shí)際流量、氫氣的實(shí)際流量、氮?dú)獾膶?shí)際流量和氮?dú)獾闹皦毫Φ葦?shù) 值通過(guò)通信接口傳送出去。同時(shí)，單片機(jī)CPU分別根據(jù)空氣、氫氣 和氮?dú)獾脑O(shè)置數(shù)值與它們的實(shí)際流量數(shù)值進(jìn)行PID (比例、積分和微 分)運(yùn)算后，求出它們的控制數(shù)值，送入數(shù)模轉(zhuǎn)換D/A。轉(zhuǎn)換后的控 制空氣模擬量通過(guò)驅(qū)動(dòng)器、比例閥一來(lái)調(diào)節(jié)空氣流量，轉(zhuǎn)換后的控制 氫氣模擬量通過(guò)驅(qū)動(dòng)器、比例閥二來(lái)調(diào)節(jié)氫氣流量，轉(zhuǎn)換后的控制氮 氣模擬量通過(guò)驅(qū)動(dòng)器、比例閥三來(lái)調(diào)節(jié)氮?dú)饬髁?。這樣，反復(fù)跟蹤、 比較和調(diào)節(jié)流量，使空氣、氫氣和氮?dú)獾膶?shí)際流量與設(shè)置數(shù)值一致。 根據(jù)上述工作原理和技術(shù)方案，發(fā)明人研發(fā)的電子流量(壓力)控制 模塊，空氣流量范圍5.0至300.0ml/min;氫氣流量范圍3.0至 100.0ml/min;氮?dú)饬髁糠秶?.0至200.0ml/min;流量控制精度為士 (滿度值X0.5《+讀數(shù)值X0.57。)，壓力顯示范圍00.00至10. 00公斤，壓力顯示精度為土 (滿度值xi^+讀數(shù)值xi^)。電子流量
(壓力)控制裝置的流量控制精度指標(biāo)與機(jī)械閥流量控制精度相同， 完全能夠替代機(jī)械閥。
該電子流量(壓力)控制裝置在氣相色譜儀的(FID)實(shí)際應(yīng)用 中，色譜儀各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都達(dá)到了要求，并且滿足了儀器自動(dòng)化的基 本要求。
權(quán)利要求1、一種氣相色譜儀電子流量壓力控制裝置，包括至少一個(gè)穩(wěn)壓閥和至少一個(gè)針形閥，其特征在于，還包括至少一個(gè)比例閥、至少一個(gè)流量傳感器和檢測(cè)控制電路，所述穩(wěn)壓閥和針形閥、比例閥連接，所述氣相色譜儀的氣源經(jīng)過(guò)所述穩(wěn)壓閥、針形閥和比例閥，被所述流量傳感器檢測(cè)后進(jìn)入檢測(cè)器，所述檢測(cè)控制電路根據(jù)所述流量傳感器提供的數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)值，調(diào)節(jié)所述比例閥控制流量。
2、 一種氣相色譜儀電子流量壓力控制裝置，包括至少一個(gè)穩(wěn)壓閥， 其特征在于，還包括至少一個(gè)比例閥、至少一個(gè)流量傳感器、至少一 個(gè)壓力傳感器、至少一個(gè)色譜柱和檢測(cè)控制電路，所述穩(wěn)壓閥和比例 閥連接，所述氣相色譜儀的氣源經(jīng)過(guò)所述穩(wěn)壓閥和比例閥，被所述流 量傳感器和所述壓力傳感器檢測(cè)后，經(jīng)過(guò)所述色譜柱，進(jìn)入檢測(cè)器， 所述檢測(cè)控制電路根據(jù)所述流量傳感器和所述壓力傳感器提供的數(shù) 據(jù)和預(yù)設(shè)值，調(diào)節(jié)所述比例閥控制流量壓力。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種氣相色譜儀電子流量壓力控制裝置，包括至少一個(gè)穩(wěn)壓閥和至少一個(gè)針形閥，還包括至少一個(gè)比例閥、至少一個(gè)流量傳感器和檢測(cè)控制電路，所述穩(wěn)壓閥和針形閥、比例閥連接，所述氣相色譜儀的氣源經(jīng)過(guò)所述穩(wěn)壓閥、針形閥和比例閥，被所述流量傳感器檢測(cè)后進(jìn)入檢測(cè)器，所述檢測(cè)控制電路根據(jù)所述流量傳感器提供的數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)值，調(diào)節(jié)所述比例閥控制流量。本實(shí)用新型采用電子流量壓力控制裝置替代機(jī)械調(diào)節(jié)閥和機(jī)械壓力表，達(dá)到機(jī)械閥流量控制精度滿足了氣相色譜儀自動(dòng)操作的基本要求。
文檔編號(hào)G01N30/28GK201373865SQ20092006914
公開(kāi)日2009年12月30日 申請(qǐng)日期2009年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月20日
發(fā)明者何國(guó)琛, 戴星明 申請(qǐng)人:上海精密科學(xué)儀器有限公司