[发明专利]高压输液泵的主副泵流速的控制方法及其装置

说明书

本发明提出了一种高压输液泵的主副泵流速的控制方法及其装置，该方法包括：建立主副泵流速与运行时间的数学模型；获取用户设置的流速，并根据流速及数学模型建立主副泵流速数字模型；通过积分将主副泵流速数字模型转换为主副泵Step‑V模型，主副泵Step‑V模型为主副泵每步与其对应的泵塞速度的函数；根据主副泵流速数字模型中的流速曲线以及主副泵Step‑V模型中的积分曲线，生成波表数据；根据波表数据对主副泵流速进行控制。本发明通过数据归一化处理、曲线微积分处理、数学模型与流速曲线结合处理，将用户设置的流速匹配到主副泵运行曲线中使系统内液路的输出平稳，流速控制精度更高。

技术领域

本发明涉及泵腔压力控制技术领域，尤其涉及一种高压输液泵的主副泵流速的控制方法及其装置。

背景技术

超高效液相色谱仪是色谱法的一个重要分支，以液体为流动相，采用超高压输液系统(超高压输液泵)，将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相连同被测样品泵入装有固定相的色谱柱，被测样品的各成分在柱内被分离后，进入检测器进行检测，从而实现对试样的定性定量分析。该方法已成为化学、医学、工业、农学、商检和法检等学科领域中重要的分离分析技术。常见液相色谱仪的必要组成部分包括，高压输液泵，进样器，色谱柱，检测器。其余根据特殊需求等可能还会有一些其他部件，比如脱气机、自动进样器、柱温箱等。

液相色谱仪中的高压输液泵是流动相流动的动力源，对于高压输液泵来说最关键的性能要求就是能够维持持续稳定且准确地输送流动相，输液泵提供准确和稳定的流量，才能使分离物和固定相之间稳定的相互作用。流动相的流速影响分离物在固定相中停留的时间，从而影响样品中的组分的保留时间和分离度。目前，在现有技术中，高压输液泵的流速精密度与流速准确度远远不能满足高精度实验的需求。

发明内容

本发明的目的在于，在液相色谱仪的使用过程中，减小高压输液泵实际输出流动相的流速曲线与用户设定流速曲线之间的误差。为解决现有的高压输液泵存在的流速精密度与流速准确度不够高的问题，进而提出了一种高压输液泵的主副泵流速的控制方法及其装置，具体包括如下技术方案：

一种高压输液泵的主副泵流速的控制方法，包括：建立主副泵流速与运行时间的数学模型；所述数学模型为主副泵流速与运行时间的曲线模型；获取用户设置的流速，并根据所述流速及所述数学模型建立主副泵流速数字模型；所述主副泵流速数字模型为主副泵流速与时间的函数关系的模型；通过积分将所述主副泵流速数字模型转换为主副泵Step-V模型，积分后的所述主副泵流速数字模型生成了对应N个单位时间的N个步数信息，所述的主副泵Step-V模型为所述主副泵每步与其对应的泵塞速度的函数；根据所述主副泵流速数字模型中的主副泵流速与时间的函数关系以及所述主副泵Step-V模型中的主副泵每步与其对应的泵塞速度的函数，生成波表数据；根据所述波表数据对所述主副泵流速进行控制。

进一步地，所述获取用户设置的流速，并根据所述流速及所述数学模型建立主副泵流速数字模型，包括：对所述数学模型进行归一化处理，所述归一化处理为将所述数学模型中的一个周期的运行时间平均划分为N个单位时间；根据设定的柱塞行程、柱塞横截面积以及所述流速，计算归一化处理后的数学模型中划分的单个单位时间的时长；根据所述单个单位时间的时长与所述用户设置的流速，计算所述归一化后的数学模型中的每一时刻的流速信息，生成所述主副泵流速数字模型。

进一步地，所述通过积分将所述主副泵流速数字模型转换为主副泵Step-V模型，包括：对所述主副泵流速数字模型进行积分，生成对应N个单位时间的N个步数信息；根据所述N个步数信息与预设的柱塞排液行程对应步数、补偿步数，生成所述主副泵每步与其对应的泵塞速度的函数，即所述主副泵Step-V模型。