专利名称：气相色谱仪电子流量压力控制装置的制作方法
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。


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l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;流量控制精度为士 (满度值X0.5《+读数值X0.57。)，压力显示范围00.00至10. 00公斤，压力显示精度为土 (满度值xi^+读数值xi^)。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。
权利要求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。
专利摘要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。
文档编号G01N30/28GK201373865SQ20092006914
公开日2009年12月30日 申请日期2009年3月20日 优先权日2009年3月20日
发明者何国琛, 戴星明 申请人:上海精密科学仪器有限公司