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原文传递一种色谱仪的色谱柱温度控制装置及其控制方法

专利名称：	一种色谱仪的色谱柱温度控制装置及其控制方法
摘要：	本发明一种色谱仪的色谱柱温度控制装置及其控制方法，属于色谱仪色谱柱温度控制技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种色谱仪的色谱柱温度控制装置硬件结构及其控制方法的改进；解决该技术问题采用的技术方案为：包括柱箱体，所述柱箱体为四周密封的箱体，所述柱箱体的内侧设置有柱箱保温层；所述柱箱体的内部设置有第一测温电阻传感器、色谱柱、加热装置、第二测温电阻传感器、散热电机、鼓风电机和电器控制盒，所述柱箱体的底部设置有散热口，所述散热口位置还设置有镂空散热片；所述色谱柱通过支架设置在柱箱体中部，所述色谱柱的上侧分离设置有第一测温电阻传感器，所述色谱柱的下侧设置有加热装置；本发明应用于色谱仪。
专利类型：	发明专利
申请人：	中绿环保科技股份有限公司
发明人：	白慧宾;周刚;迟颖;闫兴钰;张利军;张宁;唐艳平
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T11:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T01:00:00+0805
申请号：	CN202010086856.0
公开号：	CN111089927A
代理机构：	太原高欣科创专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	崔浩;冷锦超
分类号：	G01N30/54;G;G01;G01N;G01N30;G01N30/54
申请人地址：	030032 山西省太原市高新区中心街山西环保科技园
主权项：	1.一种色谱仪的色谱柱温度控制装置，其特征在于：包括柱箱体（1），所述柱箱体（1）为四周密封的箱体，所述柱箱体（1）的内侧设置有柱箱保温层（2）；所述柱箱体（1）的内部设置有第一测温电阻传感器（3）、色谱柱（4）、加热装置（5）、第二测温电阻传感器（6）、散热电机（7）、鼓风电机（8）和电器控制盒（9），所述柱箱体（1）的底部设置有散热口，所述散热口位置还设置有镂空散热片；所述色谱柱（4）通过支架设置在柱箱体（1）中部，所述色谱柱（4）的上侧分离设置有第一测温电阻传感器（3），所述色谱柱（4）的下侧设置有加热装置（5）；所述散热电机（7）设置在柱箱体（1）的散热口处，所述柱箱体（1）的散热口内侧还设置有第二测温电阻传感器（6）；所述鼓风电机（8）设置在加热装置（5）的下方；所述色谱柱（4）内部设置有电阻加热体（10）；所述电器控制盒（9）通过螺丝固定在柱箱体（1）的底面上，所述电器控制盒（9）内部设置有控制电路板，所述控制电路板上集成有微控制器（11）和外围电路，所述外围电路包括AD/DA转换模块（12）、光电隔离模块（13）、功率运放模块（14）、电机驱动模块（15），所述微控制器（11）通过导线依次串接AD/DA转换模块（12）、光电隔离模块（13）、功率运放模块（14）后与电阻加热体（10）相连，所述微控制器（11）的信号输出端通过电机驱动模块（15）与鼓风电机（16）、散热电机（17）相连；所述微控制器（11）还连接有数据通信模块（18）、数据存储模块（19）；所述微控制器（11）的电源输入端与电源模块（20）相连；所述第一测温电阻传感器（3）和第二测温电阻传感器（6）通过导线与微控制器（11）的信号输入端相连。 2.根据权利要求1所述的一种色谱仪的色谱柱温度控制装置，其特征在于：所述功率运放模块（14）使用的芯片为控制芯片U7，反向放大器U8、反向放大器U9；所述功率运放模块（14）的电路结构为：所述控制芯片U7的1脚和控制芯片U7的12脚接电阻加热体（10）的信号输出端；所述控制芯片U7的2脚至6脚相互连接后接地；所述控制芯片U7的7脚并接电容C30的一端后与+5V电源相连；所述控制芯片U7的8脚并接电容C30的另一端后接地；所述控制芯片U7的9脚并接控制芯片U7的13脚后接地；所述控制芯片U7的14脚与电阻R19的一端相连，所述电阻R19的另一端并接电阻R20的一端后与反向放大器U9的3脚相连；所述控制芯片U7的15脚与电阻R16的一端相连，所述电阻R16的另一端并接电阻R14的一端后与反向放大器U9的4脚相连，所述电阻R14的另一端并接电阻R17的一端后与反向放大器U9的1脚相连；所述控制芯片U7的16脚并接电容C22的一端后与-5V电源相连；所述反向放大器U9的2脚并接电容C29的一端后与-5V电源相连；所述反向放大器U9的5脚并接电容C26的一端后与+5V电源相连；所述电阻R17的另一端并接电阻R18的一端后与电容C19的一端相连；所述电阻R18的另一端并接电容C27的一端后与反向放大器U8的3脚相连；所述电容C19的另一端并接电阻R13的一端后与反向放大器U8的1脚相连；所述电阻R13的另一端并接电阻R12的一端后与反向放大器U8的4脚相连；所述反向放大器U8的2脚并接电容C28的一端后与-5V电源相连；所述反向放大器U8的5脚并接电容C23的一端后与+5V电源相连。 3.根据权利要求2所述的一种色谱仪的色谱柱温度控制装置，其特征在于：所述第一测温电阻传感器（3）和第二测温电阻传感器（6）的型号为PT100；所述微控制器（11）内部使用的控制芯片型号为STM32F103C8T6；所述光电隔离模块（13）内部使用的的型号为PC817；所述功率运放模块（14）中使用的控制芯片U7的型号为ADG733，所述反向放大器U8、反向放大器U9的型号为AD8628；所述电阻加热体（10）具体为双向可控硅控制的220W加热电阻。 4.一种色谱仪的色谱柱温度控制方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：启动色谱仪，由微控制器（11）控制测温电阻传感器工作，实时采集当前柱箱体内温度数据，并将采集数据反馈至微控制器（11）；步骤二：微控制器（11）对温度数据进行分析处理，将结果显示在显示屏上，通过预设的温度阈值计算温度的温差和变化率，通过模糊算法计算补偿温度数据，温控数学模型为：；其中：Td为滞后时间常数、Kd为放大系数、t为惯性时间常数、s为复变量；信号经转换后通过可控硅控制电阻加热体（10）两端的电压；步骤三：微控制器（11）通过对温度补偿数据进行处理，转换为相应的加热驱动频率和电机输出脉冲信号，用于控制散热电机（7）和鼓风电机（8）进行相应的温度控制；步骤四：经控制后的温度由测温电阻传感器实时采集，并将温度数据反馈回微控制器，微控制器确保当前温度处于控制温度范围内即完成处理，结束控制。
所属类别：	发明专利