一種用於氣相色譜儀的電子壓力控制器的製作方法

2023-07-10 12:35:56 1

專利名稱：一種用於氣相色譜儀的電子壓力控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種壓力控制器技術，具體涉及一種一種用於氣相色譜儀的電子 壓力控制器。
背景技術：
目前，在氣相色譜儀中，載氣流速的變化對儀器靈敏度的影響尤其突出，所以保證 載氣流速的穩定性是色譜定性、定量分析可靠性的極為重要的條件。現有的載氣氣路一般 採用穩壓閥、穩流閥串聯組合來完成流速的調節和穩定，現有的穩壓閥，其缺點在於，在使 用過程中必須保證有足夠的壓力以保證氣流速的穩定性，且控制精度不高。

實用新型內容本實用新型提供一種用於氣相色譜儀的電子壓力控制器，採用電子控制，提高精 度和解析度，可通過模擬和數字兩種方式控制，適用性廣。為實現上述目的，本實用新型提供一種用於氣相色譜儀的電子壓力控制器，該控 制器包含控制比較電路、分別與控制比較電路的不同輸入端連接的信號處理電路和數模轉 換控制模塊，以及與控制比較電路輸出端連接的比例電磁閥，該信號處理電路的輸入端連 接壓力傳感器；壓力傳感器檢測空氣壓力，該信號處理電路將輸入的壓力檢測量轉換為對應的模 擬檢測量；該數模轉換控制模塊將輸入的數字參考量轉換為模擬參考量；該控制比較電路 將信號處理電路輸出的模擬檢測量和輸入到控制比較電路的參考模擬量進行比較，或者將 信號處理電路輸出的模擬檢測量和數模轉換控制模塊輸出的模擬參考量進行比較，並將比 較結果較大的量值，輸出到比例電磁閥，從而控制比例電磁閥的孔徑和流量，從而控制壓 力。上述的數模轉換控制模塊的輸入端連接外部數字輸入設備；該外部數字輸入設備 輸入數字參考量。本實用新型一種用於氣相色譜儀的電子壓力控制器與現有的壓力控制器相比，其 優點在於，本實用新型採用電子控制，提高了控制精度和準確度，減少分析時間；本實用新型採用了比例電磁閥，提供了內部閉環控制和外部壓力傳感器，提高精 度和解析度；本實用新型設有數模轉換控制模塊，可以進行模擬量控制和數字量控制，提高儀 器適用範圍。

圖1為本實用新型一種用於氣相色譜儀的電子壓力控制器的結構框圖；圖2為本實用新型一種用於氣相色譜儀的電子壓力控制器的控制比較電路的電 路原理圖。
具體實施方式

以下結合附圖進一步說明本實用新型的實施例。本實用新型一種用於氣相色譜儀的電子壓力控制器的具體實施方式
，請參見圖1所示，本實用新型一種用於氣相色譜儀的電子壓力控制器包含控制比較電路1、分別與控制 比較電路1的不同輸入端連接的信號處理電路2和數模轉換控制模塊3，以及與控制比較電 路1輸出端連接的比例電磁閥4。該信號處理電路2的輸入端連接壓力傳感器5，數模轉換 控制模塊3的輸入端連接外部數字輸入設備6，控制比較電路1還連接參考模擬量；電源模 塊給儀器中所有的功能模塊提供穩定能源。本實用新型中控制比較電路1包含比較器U10，以及其外圍電路；UlO晶片的型號 為0P285，其管腳中OUTA為運算放大器A的輸出端；-INA為運算放大器A的負端輸入；+INA 為運算放大器A的正端輸入；V-為晶片的負電源輸入端；+INB為運算放大器B的正端輸 入；-INB為運算放大器B的負端輸入；OUT B為運算放大器B的輸出端；V+為晶片的正電源 輸入端。UlO的管腳-INB、+INB和OUTB為一個比較器B的埠，-INB和+INB為比較器B輸 入，OUTB為比較器B輸出；管腳-ΙΝΑ、+INA和OUTA為另一個比較器A的埠，-INA和+INA 為比較器A輸入，OUTA為比較器A輸出；-V連接負電源，+V連接正電源。如2所示，比較器 UlO的管腳V+連接VCLT，且並聯電容Ε4和C13，兩電容另一端接地；管腳OUTB通過一電阻 R16連接管腳-ΙΝΒ，管腳OUTB還通過電阻R13連接管腳+INA ；-INB串聯電阻R17並連接 VCUT，+INB連接R14或R15並分別連接VCON或DAC，管腳V-並聯-VCC和電容C17，C17另 一端接地；管腳-INA並聯連接電阻R12和R8，R12另一端接地，R8另一端連接三極體Ql的 發射極，管腳OUTA串聯電阻R7並連接到三極體Ql的基極，三極體Ql的集電極連接VCLT， 同時並聯電容C14和E5，兩電容的另一端接地；三極體Ql的發射極還連接電阻R9，電阻R9 的另一端並聯連接ADC6和電阻R10，RlO接地；三極體Ql的發射極還連接比例電磁閥4。信號處理電路2接收壓力傳感器5的信號，並通過其輸出至控制比較電路1中比 較器晶片的管腳-INB。數模轉換控制模塊3包含單片機及其外圍電路，該單片機包含有數 模轉換電路，單片機接收外部數字輸入設備6的數位訊號，經由其數模轉換後通過電阻R15 輸入到比較器UlO的+INB ；參考模擬量通過電阻R14輸入到比較器UlO的+INB。在實際應用中，輸入方式一般是固定的，目前，氣相色譜儀中數字量輸入更直觀， 使用較多。若採用數字量輸入，本實用新型中，比較器UlO的管腳+INB上就不焊接電阻R14， 只焊接電阻R15，連接數模轉換控制模塊3和控制比較電路1，使模擬輸入斷路，連接數字輸 入。其控制流程如下單片機從外部數字輸入設備6接收數字輸入信號，並傳輸到單片機中的數模轉換 電路；數模轉換電路將所接收到的數字輸入信號轉換為模擬信號，並傳輸到控制比較電路 1中比較器Uio的一個輸入端；壓力傳感器5測量氣壓，並傳輸到由信號處理電路2，經信號 處理電路2處理後，輸出和氣壓值對應的電壓值到比較器UlO的另一個輸入端；比較器UlO 判斷信號處理電路2輸出電壓值是否大於數模轉換控制模塊3輸出模擬量；若是，控制比較 電路1輸出信號處理電路2輸出的測量電壓值至比例電磁閥4，若否，控制比較電路1輸出 經由數模轉換控制模塊3成模擬量的數字輸入到比例電磁閥4 ；最後，比例電磁閥4根據所接受到的電壓值，調節閥的孔徑，改變流量，控制氣流壓力，保持流入氣相色譜儀的氣壓保 持穩定，便於監測。若採用模擬輸入，本實用新型中，在比較器UlO的管腳+INB上就不焊接電阻R15， 只焊接電阻R14，使得數字輸入斷路，連接模擬輸入。 其控制流程如下 控制比較電路1接收控壓模擬參考信號，並傳輸到比較器UlO的一個輸入端；壓力 傳感器5測量氣壓，並傳輸到由信號處理電路2，經信號處理電路2處理後，輸出和氣壓值對 應的電壓值到比較器UlO的另一個輸入端；比較器UlO判斷信號處理電路2輸出電壓值是 否大於參考模擬量；若是，控制比較電路1輸出信號處理電路2輸出的測量電壓值至比例電 磁閥4，若否，控制比較電路1輸出參考模擬量到比例電磁閥4 ；最後，比例電磁閥4根據所 接受到的電壓值，調節閥的孔徑，改變流量，控制氣流壓力。 儘管本實用新型的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上 述的描述不應被認為是對本實用新型的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容後，對於 本實用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實用新型的保護範圍應由所附 的權利要求來限定。
權利要求一種用於氣相色譜儀的電子壓力控制器，其特徵在於，該控制器包含控制比較電路(1)、分別與控制比較電路(1)輸入端連接的信號處理電路(2)和數模轉換控制模塊(3)，以及與控制比較電路(1)輸出端連接的比例電磁閥(4)；所述的信號處理電路(2)的輸入端連接壓力傳感器(5)；所述的壓力傳感器(5)檢測空氣壓力；所述的信號處理電路(2)將輸入的壓力檢測量轉換為對應的模擬檢測量；所述的數模轉換控制模塊(3)將輸入的數字參考量轉換為模擬參考量；所述的控制比較電路(1)將信號處理電路(2)輸出的模擬檢測量和輸入到控制比較電路(1)的參考模擬量進行比較，或者將信號處理電路(2)輸出的模擬檢測量和數模轉換控制模塊(3)輸出的模擬參考量進行比較，並將比較結果較大的量值，輸出到比例電磁閥(4)，從而控制比例電磁閥(4)的孔徑和流量，從而控制壓力。
2.如權利要求1所述的一種用於氣相色譜儀的電子壓力控制器，其特徵在於，所述的 數模轉換控制模塊(3)的輸入端連接外部數字輸入設備(6)；所述的外部數字輸入設備(6) 輸入數字參考量。
專利摘要本實用新型涉及一種用於氣相色譜儀的電子壓力控制器，該控制器包含控制比較電路、分別與控制比較電路輸入端連接的信號處理電路和數模轉換控制模塊，以及與控制比較電路輸出端連接的比例電磁閥，所述的信號處理電路的輸入端連接壓力傳感器。本實用新型採用電子控制，提高了控制精度和準確度，減少分析時間；本實用新型採用了比例電磁閥，提供了內部閉環控制和外部壓力傳感器，提高精度和解析度；本實用新型設有數模轉換控制模塊，可以進行模擬量控制和數字量控制，提高儀器適用範圍。
文檔編號G01N30/32GK201555832SQ20092021319
公開日2010年8月18日 申請日期2009年12月16日 優先權日2009年12月16日
發明者吳冠瑋, 畢東傑 申請人:上海神開石油化工裝備股份有限公司;上海神開石油設備有限公司