[发明专利]一种实时、在线、监测离子迁移谱装置与方法

权利要求书

1.一种实时、在线、监测离子迁移谱装置，其特征在于，包括控制模块、温度控制模块、气流控制模块、高压电源输出模块、数据处理模块，所述控制模块是包括以STM32F103CET6芯片的微处理器，并加以稳压模块、开关电路、A/D转换电路所构成的PCB控制板。

2.如权利要求1所述的实时、在线、监测离子迁移谱装置，其特征在于，所述微处理器写入了模糊PID算法，加入了反馈调节机制。

3.如权利要求1所述的实时、在线、监测离子迁移谱装置，其特征在于，所述温度控制模块包括温度传感器PT100、信号放大电器电路、功率场效应管开关电路、加热电阻丝以及风扇。

4.如权利要求1所述的实时、在线、监测离子迁移谱装置，其特征在于，所述气流控制模块包括驱动电路，微型泵。

5.如权利要求5所述的实时、在线、监测离子迁移谱装置，其特征在于，所述微型泵采用无刷电机，带有PWM脉冲调制功能。

6.如权利要求1所述的实时、在线、监测离子迁移谱装置，其特征在于，还包括了GPRS通讯模块，所述GPRS通讯模块通过RS232串口线将GPRS模块与离子迁移谱主体进行通讯。

7.如权利要求1所述的实时、在线、监测离子迁移谱装置，其特征在于，所述数据处理模块包括电流放大器以及采集卡。

8.一种实时、在线、监测离子迁移谱方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在高压电源输出模块产生6千伏左右的高压施加在紫外灯离子源上面，电离产生带电离子；

(2)温度控制模块进行温度采集，根据上位机输入的目标温度值与实际测得的温度值进行对比，通过包裹于样品引入装置与漂移管外层的加热电阻进行加热，使得位于样品引入装置中的样品生成气相离子；

(3)在气流控制模块输出一定流量的漂移气的作用下进入维持在一定温度的漂移管中与带电离子反应生成产物离子，通过漂移区到达检测器，并与法拉第盘碰撞产生一个微弱的电流信号并传输至电流放大器，离子流信号经电流放大器放大后转换成模拟的电压信号，采集卡将模拟电压信号转换成数字电压信号并以谱图的形式呈现在上位机屏幕上；

(4)仪器工作过程中，所有的参数信息也都将通过串口传输实时显示在上位机中；

(5)GPRS通讯模块将其与离子迁移谱主体相连接，通过发送和接受一系列的AT指令来实现同服务器的连接，由运营商的基站来进行中转，进而可以同云端服务器之间进行通讯。

9.如权利要求8所述的一种实时、在线、监测离子迁移谱方法，其特征在于，温度控制模块采用铂电阻对样品引入装置与漂移管外层进行温度采集。

10.如权利要求8所述的一种实时、在线、监测离子迁移谱方法，其特征在于，所有代码均在Keil uVision5软件中编写完成。