CN102608227B - 细胞色谱与液相质谱二维联用分析仪的单片机阀控系统 - Google Patents
细胞色谱与液相质谱二维联用分析仪的单片机阀控系统 Download PDFInfo
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Abstract
细胞色谱和液相质谱二维联用分析仪的单片机阀控系统，包括隔离放大滤波单元，其输入和色谱分析仪连接，输出通过AD转换单元和CPU主控单元连接，CPU主控单元通过DA转换单元和换向阀、分流阀连接，CPU主控单元分别和数码显示模块、手动输入端、控制软件模块、色谱仪中断控制信号、质谱仪中断控制信号连接，隔离放大滤波单元接收色谱分析仪发出的色谱信号，输出模拟信号给AD转换单元进行模数转换，模数转换结果输入给CPU主控单元进行运算控制，发出控制信号输入给DA转换单元进行数模转换，DA转换单元输出的模拟信号对换向阀和分流阀进行控制，实现物质分离、提取和检测，发明可自动完成换向阀和分流阀位置切换，安全可靠，成本低，精度高。
Description
技术领域
本发明属于色谱分析技术领域，特别涉及细胞色谱和液相质谱二维联用分析仪的单片机阀控系统。
背景技术
色谱分析仪广泛应用于生物医学、环境化学、石油化工等领域，实现混合样品中不同组分的分离。在色谱分析中，往往存在很多的杂质峰，需要鉴别所需要的峰。另外，波峰的位置、形状对物质的分离也有重要意义。
目前，色谱分析仪工作过程中，物质分离过程中换向阀一般都是手动操纵的，而一次实验往往需要几个小时，实验人员必须时时查看波形显示，以手动控制换向阀切换位置，极为不便，这种操作方式只是粗略的给出了所有的波峰，没有对杂质峰进行识别。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供细胞色谱和液相质谱二维联用分析仪的单片机阀控系统，可自动实现样品通过富集柱的自动化分离，色谱信号中的有用组分的分离、提取、检测，并将该有用组分送入到质谱仪进行物质鉴定，整个过程无需人工干预，对原有色谱分析仪改动小，连接方便，并且成本低，精度高，适合推广。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
细胞色谱和液相质谱二维联用分析仪的单片机阀控系统，包括隔离放大滤波单元1，隔离放大滤波单元1的输入和色谱分析仪10连接，接收其发出的色谱信号，隔离放大滤波单元1的输出和AD转换单元2的输入连接，AD转换单元2的输出和CPU主控单元3的数字信号输入端连接，CPU主控单元3的控制信号输出端和DA转换单元6的输入端连接，CPU主控单元3的数码输出端和数码显示模块4的输入端连接，手动输入端5和CPU主控单元3第一输入连接，控制软件模块7和CPU主控单元3的第二输入/输出端连接，色谱仪中断控制信号和CPU主控单元3的第三输入连接，质谱仪中断控制信号和CPU主控单元3的第四输入连接，DA转换单元6的第一输出和换向阀12的控制连接，DA转换单元6的第二输出和分流阀13的控制连接。
本发明可自动实现样品通过富集柱的自动化分离，色谱信号的有用组分的分离提取、检测。可以自动搜索特定时间段内色谱波峰，并记录波峰值，同时完成换向阀位置切换。该阀控系统在色谱分析仪上的应用，极大地简化了色谱分析仪繁琐的人工操作，避免了不必要的等待时间，提高了效率，并且整个系统安全可靠，成本低，精度高。
附图说明
附图为本发明的阀控系统原理框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。
参照附图，细胞色谱和液相质谱二维联用分析仪的单片机阀控系统，包括包括隔离放大滤波单元1、AD转换单元2、CPU主控单元3、数码显示模块4、手动输入端5、DA转换单元6和控制软件模块7，隔离放大滤波单元1的输入和色谱分析仪10连接，接收其发出的色谱信号，色谱分析仪10的输入通过泵9和混合样品8连通，色谱分析仪10的输出通过通用性富集柱11和换向阀12的入口连接，换向阀12的废液出口和废液器皿16连通，换向阀12的有用组分出口和分流阀13的入口连通，分流阀13的第一有用组分出口和药品器皿15连通，分流阀13的第二有用组分出口和质谱仪14连通，隔离放大滤波单元1的输出和AD转换单元2的输入连接，对色谱模拟信号进行模数转换，AD转换单元2的输出和CPU主控单元3的数字信号输入端连接，CPU主控单元3接收模数转换结果，CPU主控单元3的控制信号输出端和DA转换单元6的输入端连接，将主控单元3发出的控制信号进行数模转换，CPU主控单元3的数码输出端和数码显示模块4的输入端连接，将AD转换得到的色谱波形幅值等信息直观显示，手动输入端5和CPU主控单元3第一输入连接，可以对CPU主控单元3进行参数输入操作，控制软件模块7和CPU主控单元3的第二输入/输出端连接，对主控单元3进行控制，色谱仪中断控制信号和CPU主控单元3的第三输入连接，质谱仪中断控制信号和CPU主控单元3的第四输入连接，DA转换单元6的第一输出和换向阀12的控制连接，DA转换单元6的第二输出和分流阀13的控制连接。
本发明的工作原理为：
工作时，混合样品8在泵9的作用下进入色谱分析仪10，经过色谱分析仪10的混合样品8流入通用性富集柱11，混合样品8经过通用性富集柱11后分离为有用组分和其他组分，同时色谱分析仪10发出色谱信号给隔离放大滤波单元1，该微弱的色谱信号通过隔离放大，转换为模拟信号输入给AD转换单元2，转换为数字信号传送至CPU主控单元3，CPU主控单元3发出的控制信号经过DA转换单元6后转化为模拟电压控制信号控制换向阀12动作和分流阀13，换向阀12的动作使得有用组分进入分流阀13，其他组分流入废液器皿16，分流阀13动作将有用组分一部分进入药物器皿15，一部分进入质谱仪14进行物质鉴定。同时在AD转换得到的色谱波形幅值等信息在数码显示模块4中直观显示出来。手动输入端5可以对CPU主控单元3进行参数输入操作，CPU主控单元3在控制软件模块7的控制下，自动搜索特定时间段的波峰，并将波峰数据通过RS232通信传至计算机，在既定色谱分析时间段，当波形幅值大于阈值时，CPU主控单元3发出控制信号进行DA转换，得到的模拟控制信号控制换向阀12切换，小于阈值时换向阀12回到原位，以此实现不同物质的自动分离。控制电路的动作都是在色谱分析仪10和质谱仪14设备准备好的情况下进行的，如果色谱分析仪10和质谱仪14发出中断信号，阀控系统将处于等待状态。
Claims (1)
1.细胞色谱和液相色谱/质谱二维联用分析仪的单片机阀控系统，包括隔离放大滤波单元（1），其特征在于：隔离放大滤波单元（1）的输入和色谱分析仪（10）连接，接收其发出的色谱信号，隔离放大滤波单元（1）的输出和AD转换单元（2）的输入连接，AD转换单元（2）的输出和CPU主控单元（3）的数字信号输入端连接，CPU主控单元（3）的控制信号输出端和DA转换单元（6）的输入端连接，CPU主控单元（3）的数码输出端和数码显示模块（4）的输入端连接，手动输入端（5）和CPU主控单元（3）第一输入连接，控制软件模块（7）和CPU主控单元（3）的第二输入/输出端连接，色谱仪中断控制信号和CPU主控单元（3）的第三输入连接，质谱仪中断控制信号和CPU主控单元（3）的第四输入连接，DA转换单元（6）的第一输出和换向阀（12）的控制连接，DA转换单元（6）的第二输出和分流阀（13）的控制连接；
色谱分析仪（10）的输入通过泵（9）和混合样品（8）连通，色谱分析仪（10）的输出通过通用性富集柱（11）和换向阀（12）的入口连接，换向阀（12）的废液出口和废液器皿（16）连通，换向阀（12）的有用组分出口和分流阀（13）的入口连通，分流阀（13）的第一有用组分出口和药品器皿（15）连通，分流阀（13）的第二有用组分出口和质谱仪（14）连通。
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