[发明专利]基于多维气路的气相色谱装置的流量自适应方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于多维气路的气相色谱装置的流量自适应方法及系统，属于分析及测量控制技术领域。

背景技术

色谱分离系统是气相色谱仪的核心系统之一，只有在严格的流量、温度、压力控制下，才能达到理想的组分分离效果，尤其是载气流量，其直接影响最后出峰效果；因气相色谱仪涉及错综复杂的气路系统，载气流量极易受设备内及外部环境的影响，影响因素包括：内部加热装置、外部环境温度及外部环境气压等。便携式气相色谱仪不像传统台式色谱仪放置于恒定的实验室环境中工作，其工作环境可能会遇到高温、低温、高海拔、低海拔。因此如何保证每路载气的工作流量稳定，并排除温度、气压等因素的影响显得尤为关键。目前国内主要使用的实验室台式色谱仪靠室内环境控制系统就可排除外部环境因素对气路影响，而国内目前几乎没有气相色谱仪用于现场检测，针对现场检测用色谱仪的这方面研究尚属新型技术。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一，在于提供一种基于多维气路的气相色谱装置的流量自适应方法，解决了便携式气相色谱仪因内部加热装置、外部环境温度及外部环境气压等因素可能导致的工作流量不稳定的问题。

本发明的问题之一，是这样实现的：

一种基于多维气路的气相色谱装置的流量自适应方法，所述多维气路的气相色谱装置包括载气模块、电子压力控制模块、气动切换模块、色谱柱模块、流量监控模块以及上位机，所述载气模块与所述电子压力控制模块连接，所述气动切换模块分别与所述电子压力控制模块、所述进样模块及所述色谱柱模块连接，所述流量监控模块分别与所述色谱柱模块和所述色谱检测模块连接，所述上位机分别与所述电子压力控制模块、所述气动切换模块、所述色谱柱模块、所述流量监控模块及所述色谱检测模块连接；所述流量自适应方法包括如下步骤：

步骤1、启动所述载气模块供气，完成所述多维气路的气相色谱装置的管路清洗及排空空气；

步骤2、启动所述上位机，并配置所述电子压力控制模块的初始参数及所述色谱柱模块的初始加热温度，通过切换所述气动切换模块的各个阀门，使得所述流量监控模块监控的6路载气的流量信号为所述多维气路的气相色谱装置6路载气的工作流量，分别记为V₁、V₂、V₃、V₄、V₅及V₆，其理想工作流量为V₀，所对应的电子压力控制模块的输出信号分别为X₁、X₂、X₃、X₄、X₅及X₆；

步骤3、当所述色谱柱模块预热n分钟后初始化完成，使用样气标定的方法，通过所述上位机逐步调节所述电子压力控制模块的输出信号，所述色谱柱模块末端的所述流量监控模块将监控到相对应的工作流量，然后采用最小二乘法线性拟合的方法，分别得出所述电子压力控制模块的输出信号与对应的工作流量的关系为：V₁＝f(X₁)＝k₁*X₁、V₂＝f(X₂)＝k₂*X₂、V₃＝f(X₃)＝k₃*X₃、V₄＝f(X₄)＝k₄*X₄、V₅＝f(X₅)＝k₅*X₅及V₆＝f(X₆)＝k₆*X₆，分别得到6路载气的工作流量的标准流量系数k₁、k₂、k₃、k₄、k₅及k₆；