[实用新型]离子色谱双通道恒温控制系统

说明书

技术领域

    本实用新型涉及精密电化学实验分析仪器，针对仪器关键单元，具体涉及双通道温度采集控制系统。

背景技术

    电导池电导检测受温度影响较大。温度越高，加速离子运动，电导率增加，噪声增大，温度每升高1度，电导率增加2%左右；另外，色谱柱的柱效和灵敏度也受温度影响。因此，温度对于离子色谱电导检测的影响和恒温控制具有十分重要的意义，且电导池和色谱柱均需恒温控制。

实用新型内容

针对离子色谱电导检测中多处温度影响，为提高温度采集和控制精度，精简结构，本实用新型提供了一种将柱温箱和电导池温度控制合而为一的双通道恒温控制系统，来实时控制和减少二者温度梯度，从而减少系统由温度影响的噪声和漂移，提高了电导检测数据和谱图的稳定性。

本实用新型的技术方案如下：

一种离子色谱双通道恒温控制系统，包括有二路温度传感器、信号调理单元、微处理器、光电隔离驱动单元、加热元件和隔离通信单元，其特征在于：所述的信号调理单元包括比例采样电路、滤波放大电路和模数转换器，所述的二路温度传感器分别依次通过比例采样电路、滤波放大电路和模数转换器接入所述的微处理器；所述的光电隔离驱动单元包括二个由光耦隔离驱动的MOSFET管，所述的二个由光耦隔离驱动的MOSFET管分别通过闭环回路与微处理器相连，二个由光耦隔离驱动的MOSFET管分别外接加热元件，所述的微处理器通过隔离通信单元外接仪器主控单元或上位机。

所述的离子色谱双通道恒温控制系统，其特征在于：所述的二路温度传感器均采用四线制铂电阻。

所述的离子色谱双通道恒温控制系统，其特征在于：所述的比例采样电路由0.1%低温度系数的精密电阻和铂电阻组成。

所述的离子色谱双通道恒温控制系统，其特征在于：所述的加热元件为电阻型电热膜片。

本实用新型的有益效果：

（1）、本实用新型采用双通道恒温控制，将柱温箱和电导池温度控制合二为一；

（2）、本实用新型结构精简，提高了控制精度，能够快速、便捷地控制电导池和色谱柱温箱的温度梯度，温度波动小、基线稳定；

（3）、本实用新型采用多路隔离，抗干扰能力强，在外环境稳定的情况下可得到0.01℃的恒温精度。

附图说明

    图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

参见图1，一种离子色谱双通道恒温控制系统，包括有二路温度传感器、信号调理单元、微处理器、光电隔离驱动单元、电阻型电热膜片和隔离通信单元，二路温度传感器均采用四线制铂电阻，大大减少引线带来的误差，信号调理单元包括比例采样电路、滤波放大电路和模数转换器，其中比例采样电路由0.1%低温度系数的精密电阻和铂电阻组成，二路温度传感器分别依次通过比例采样电路、滤波放大电路和模数转换器接入微处理器；光电隔离驱动单元包括二个由光耦隔离驱动的MOSFET管，二个由光耦隔离驱动的MOSFET管分别通过闭环回路与微处理器相连，二个由光耦隔离驱动的MOSFET管分别外接电阻型电热膜片，微处理器通过隔离通信单元外接仪器主控单元或上位机。

以下结合附图对本实用新型作进一步的说明：

本实用新型采用3通道24bit带内部恒流源和增益调节的模数转换器AD7793，采用0.1%低温度系数的精密电阻和铂电阻组成比例采样电路，这样不但可以抵消恒流源和参考电压带来的误差，同时可以采用第三个通道进行参考转换，实现系统的自校准。

微控制单元主要进行AD转换控制、温度数据的线性化处理；与仪器主控的通讯，实现控温算法并将控制量输出到温度执行驱动单元。

本实用新型采用32位ARM处理器，该处理器处理速度快，高精度PWM输出，采用闭环自调整可得到高精度的DA温度控制量，可长时间将温度恒定在很小的范围内。

微控制器温度控制软件采用增量式PID算法和专家算法相结合，可以有效抑制超调，满足系统要求。

由于离子色谱电导检测为正环境温度，故采用电阻型电热膜片，该加热片具有形状可变，受热均匀、成本低的优点。

隔离通信单元主要是隔离串口通讯，实现与仪器主控单元或上位机实现通讯，接收温度设置指令和相关参数设置，同时传送实时温度。