一种进样分流口气路控制系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种进样分流口气路控制系统和方法，该控制系统包括主控制器、第一电磁阀、第二电磁阀和流量传感器，所述主控制器连接控制所述分流口气路上的第一电磁阀，处于所述第一电磁阀气路输出端口的流量传感器的数据输出口连接至所述主控制器，形成主控制器对气路的闭环控制，所述流量传感器的气路输出端口还连接第二电磁阀，该第二电磁阀由所述主控制器连接控制，形成主控制器对气路的开环控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于分析仪器
，特别涉及。
技术介绍
气相色谱仪在石油、化工、生物化学、医药卫生、食品工业、环保等方面应用广泛， 能够对气体进行定量和定性分析。目前市面上常用的气相色谱仪采用了电子气路控制模块 (EPC)，其中包含温度传感器、加热装置、压力传感器、电子阀等反馈控制装置。 现有的气相色谱仪的电子气路控制模块中进样口为保证分流比恒定，对分流口采 用恒流控制。随着气相色谱仪应用的推广和市场的不同需求，由于恒定流量下，分流口容易 被大量样品污染，从而导致气路堵塞，影响了电子气路控制模块的使用寿命。目前，部分气 相色谱仪将分流口电磁阀单独隔离出来，避免更换整个EPC，但是更换价格仍然昂贵。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种微震荡波形的分流气路控制方 法，在保证进样口总流量稳定的前提下，在分流口形成气流脉冲，对样品进行吹扫，减轻了 污染程度，延长了EPC的寿命。 本专利技术的技术方案是，一种进样分流口气路控制系统，该控制系统包括主控制器、 第一电磁阀、第二电磁阀和流量传感器， 所述主控制器连接控制所述分流口气路上的第一电磁阀，处于所述第一电磁阀气 路输出端口的流量传感器的数据输出口连接至所述主控制器，形成主控制器对气路的闭环 控制， 所述流量传感器的气路输出端口还连接第二电磁阀，该第二电磁阀由所述主控制 器连接控制，形成主控制器对气路的开环控制。 所述主控制器对气路的闭环控制采用经典的PID控制算法，即 设FMt为流量设置值，则主控制器每隔Δt采集实际流量F，与流量设置值进行 对比，根据公式1计算出比例阀控制参数D。， 同时，所述主控制器对于开环控制中的第二电磁阀输入周期方波控制信号。 所述主控制器采用DM3730,流量传感器采用189系列，第一电磁阀和第二电磁阀 采用parker电磁比例阀。 -种进样分流口气路控制方法， 采用主控制器连接控制所述分流口气路上的第一电磁阀，处于所述第一电磁阀气 路输出端口的流量传感器的数据输出口连接至所述主控制器，形成主控制器对气路的闭环 控制， 所述流量传感器的气路输出端口还连接第二电磁阀，该第二电磁阀由所述主控制 器连接控制，形成主控制器对气路的开环控制， 所述主控制器对气路的闭环控制采用经典的PID控制算法，即 设Fset为流量设置值，则主控制器每隔Δt采集实际流量F，与流量设置值进行 对比，根据公式1计算出比例阀控制参数Dp，同时，所述主控制器对于开环控制中的第二电磁阀输入周期方波控制信号。 本专利技术的处于分流口气路上的流量传感器与分流出口之间的空间起到了流量缓 冲的作用，分流口流量虽然产生脉冲，但是内部实际流出流量仍然是可控的。闭环和开环的 综合控制，在保证分流总流量恒定的前提下在分流口形成脉冲流量，实现吹扫效果。【附图说明】 图1是本专利技术控制系统组成结构示意图。 图2是本专利技术实施例中控制系统开环控制波形图。 图3是本专利技术实施例中控制系统气路流量波形图。 图4是本专利技术实施例中控制系统硬件结构示意图。 其中，1--主控制器，2--第一电磁阀，3--流量传感器，4--第二电磁阀。【具体实施方式】 本专利技术是通过以下技术方案实现的。本专利技术包括：主控制器、电磁阀和流量传感 器。主控制器通过AD转换芯片与流量传感器的输出管脚连接，通过PWM控制模块与电磁阀 连接，具体系统框图如图1所示。该系统所包含的主控制器1、一个电磁阀2和一个流量传 感器3,构成一个闭环，保证分流口总流量的实时精确调节；同时主控制器1与另外一个电 磁阀4单独形成开环脉冲控制。 本专利技术闭环部分采用经典的PID控制算法，设Fset为期望的流量值，则PID控制器 每隔At采集实际流量匕_，与流量设置值进行对比，根据PID算法（参考公式1)计算出比 例阀控制参数D。，控制气流大小，从而形成闭环，保持流量稳定： 本专利技术开环部分采用周期波形控制，控制信号波形如图2所示。 流量传感器处流量波形和分流口出口波形图如图3所示。通过波形可以看出，由 于流量传感器与分流出口之间的空间起到了流量缓冲的作用，分流口流量虽然产生脉冲， 但是内部实际流出流量仍然是可控的。闭环和开环的综合控制，在保证分流总流量恒定的 前提下在分流口形成脉冲流量，实现吹扫效果。 图4为一个通用的气路控制模块，表示了该模块的硬件结构图，其中主控制器采 用DM3730 ;流量传感器采用189系列；两个电磁阀采用parker电磁比例阀。 本实施例中，流量传感器的模拟信号输出管脚连接到DM3730的AD转换模块管脚； Parker电磁阀的控制管脚连接到DM3730的PWM输出管脚。DM3730为一款TI的ARM9芯片， 完全可以满足本实例程序中温度补偿算法和PID控制算法的计算需求 本实施例中，设置色谱柱流量为3ml/min，分流比为10,则分流口流量为30ml/ min，等待流量传感器反馈值稳定后，表明闭环调节稳定，此时测量分流口出口流量，在 28ml/min~33ml/min之间震荡，实现了微震荡波形的分流气路控制方法。【主权项】1. 一种进样分流口气路控制系统，其特征在于，该控制系统包括主控制器、第一电磁 阀、第二电磁阀和流量传感器， 所述主控制器连接控制所述分流口气路上的第一电磁阀，处于所述第一电磁阀气路 输出端口的流量传感器的数据输出口连接至所述主控制器，形成主控制器对气路的闭环控 制， 所述流量传感器的气路输出端口还连接第二电磁阀，该第二电磁阀由所述主控制器连 接控制，形成主控制器对气路的开环控制。2. 如权利要求1所述的进样分流口气路控制系统，其特征在于，所述主控制器对气路 的闭环控制采用经典的PID控制算法，即 设Fwt为流量设置值，则主控制器每隔At采集实际流量F。。,，与流量设置值进行对比， 根据公式1计算出比例阀控制参数D。，同时，所述主控制器对于开环控制中的第二电磁阀输入周期方波控制信号。3. 如权利要求1所述的进样分流口气路控制系统，其特征在于，所述主控制器采用 DM3730,流量传感器采用189系列，第一电磁阀和第二电磁阀采用Parker电磁比例阀。4. 一种进样分流口气路控制方法，其特征在于， 采用主控制器连接控制所述分流口气路上的第一电磁阀，处于所述第一电磁阀气路 输出端口的流量传感器的数据输出口连接至所述主控制器，形成主控制器对气路的闭环控 制， 所述流量传感器的气路输出端口还连接第二电磁阀，该第二电磁阀由所述主控制器连 接控制，形成主控制器对气路的开环控制， 所述主控制器对气路的闭环控制采用经典的PID控制算法，即 设Fwt为流量设置值，则主控制器每隔At采集实际流量F。。,，与流量设置值进行对比， 根据公式1计算出比例阀控制参数D。，同时，所述主控制器对于开环控制中的第二电磁阀输入周期方波控制信号。【专利摘要】本专利技术公开了，该控制系统包括主控制器、第一电磁阀、第二电磁阀和流量传感器，所述主控制器连接控制所述分流口气路上的第一电磁阀，处于所述第一电磁阀气路输出端口的流量传感器的数据输出口连接至所述主控制器，形成主控制器对气路的闭环控制，所述流量传感器的气路输出端口还连接第二电磁阀，该第二电磁阀由所述主控制器连接控制，形成主控制器对气路的开环控制。【IPC分类】G本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种进样分流口气路控制系统，其特征在于，该控制系统包括主控制器、第一电磁阀、第二电磁阀和流量传感器，所述主控制器连接控制所述分流口气路上的第一电磁阀，处于所述第一电磁阀气路输出端口的流量传感器的数据输出口连接至所述主控制器，形成主控制器对气路的闭环控制，所述流量传感器的气路输出端口还连接第二电磁阀，该第二电磁阀由所述主控制器连接控制，形成主控制器对气路的开环控制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：管玉柱，张彦俊，
申请(专利权)人：上海炫一电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31