氣相色譜儀研究與設(shè)計.pdf

1、本課題是山東大學機械工程學院智能檢測數(shù)控研究室與濟南精瑞達分析儀器有限公司合作開發(fā)GC-2090A型智能氣相色譜儀項目的一部分，課題主要以提高儀器檢測性能指標，同時保證儀器穩(wěn)定性、降低成本為目的，圍繞智能氣相色譜儀關(guān)鍵技術(shù)展開深入研究。
　　 氣相色譜儀作為一種精密分析儀器，是重要的復雜混合物分離分析工具之一，它在石油化工、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境檢測、食品檢驗及合成材料等行業(yè)中都有著廣泛的應(yīng)用，是各類研究室、實驗室極為重要的儀器設(shè)備，因

2、此提高氣相色譜儀的檢測及控制性能具有非常重要的現(xiàn)實意義和實用價值。
　　 本文在闡述了氣相色譜儀工作原理、系統(tǒng)組成和發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上，重點對影響儀器檢測性能的溫度控制系統(tǒng)及檢測系統(tǒng)兩大關(guān)鍵模塊進行了研究與設(shè)計。儀器以AT89C52單片機為核心，從提高氣相色譜儀溫度控制精度及穩(wěn)定性出發(fā)，合理設(shè)計溫控電路，實現(xiàn)了柱箱、檢測器、進樣器多通道、大范圍、高精度的溫度采集與控制。設(shè)計了熱導檢測器(TCD)、火焰離子檢測器(FID)兩款檢測器

3、信號檢測電路。針對色譜儀檢測器輸出信號非常微弱的特點，設(shè)計出了高精度程控微電流放大電路，同時設(shè)計了TCD過載保護、極性轉(zhuǎn)換電路；設(shè)計了FID極化電壓產(chǎn)生電路，解決了FID基流補償，調(diào)零等問題。軟件上采用模糊PID自適應(yīng)控制算法，詳細設(shè)計了基于模糊PID的溫度控制器，同時設(shè)計了相關(guān)系統(tǒng)軟件，闡述了各功能子模塊的作用及設(shè)計方法。合理的軟件設(shè)計使系統(tǒng)具有較好的動態(tài)特性、穩(wěn)態(tài)品質(zhì)和對各種噪聲和干擾有效的抑制作用，進而保證了儀器整體性能的提高，達