一种色谱仪温度控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种色谱仪温度控制方法及装置，应用于色谱仪的温度控制系统。基于目标温度进行温度分区后，针对不同的温度分区采用控制效率更高的算法进行温度控制，可以适用于不同类型、不同配置、不同使用环境的色谱仪温度控制，使用范围广，也不需要人工对算法参数进行调整，并且随着对设备的不断使用，逐渐优化，形成匹配每个设备的温度控制算法，温度控制的效率更高。制的效率更高。制的效率更高。

【技术实现步骤摘要】
一种色谱仪温度控制方法及装置


[0001]本专利技术涉及色谱仪温度控制
，具体而言，涉及一种色谱仪温度控制方法及装置。

技术介绍

[0002]色谱仪是指进行色谱分离分析用的装置，包括进样系统、检测系统、记录和数据处理系统、温控系统以及流动相控制系统等。在气相色谱中，温度是最重要的参数，色谱仪的温度将直接影响目标物质在色谱柱中的有效分离、检测器的灵敏度以及稳定性等。因此，对于色谱仪的温度控制，就显得尤为重要。PID控制由于其原理简单、使用方便、适用性强及鲁棒性强，经常被用于色谱仪的温度控制算法。但是常规PID算法其参数的设置，主要依靠人工设置的方法实现，不仅需要丰富的经验和技巧，而且十分费时。那么如何提供一种适用性更强、效率更高的温度控制方法，是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]为了改善上述问题，本专利技术提供了一种色谱仪温度控制方法及装置。
[0004]本专利技术实施例的第一方面，提供了一种色谱仪温度控制方法，应用于色谱仪的温度控制系统，包括：根据初始温度和目标温度确定升温区间；根据所述升温区间，确定多个温度控制区，其中包含所述目标温度的温度控制区为中央控制区，与所述中央控制区相邻的温度控制区为常规控制区；按预设的时间取样周期获取当前温度；根据获取到的当前温度进行温度控制，当所述当前温度处于所述常规控制区内时，通过增量PID算法对温度进行控制；当所述当前温度处于所述中央控制区时，通过自适应PID算法对温度进行控制；当所述当前温度小于所述常规控制区时，控制加热模块以最大功率升温；当所述当前温度大于所述常规控制区时，控制加热模块停止工作；记录整个温度控制过程的温度上升曲线以及加热模块运作功率曲线；根据记录的数据调整所述自适应PID算法的控制参数；根据记录的温度上升曲线调整温度控制区的确定方式。
[0005]可选地，所述根据记录的数据调整所述自适应PID算法的控制参数，具体的方式为：根据所述温度上升曲线与理想温度曲线的差值、加热模块运作功率曲线以及加热模块最大运作功率值，分别计算得到对自适应PID算法的当前控制参数Kp、Ki、Kd的影响因子
△
Kp、
△
Ki、
△
Kd；基于Kp、Ki、Kd和
△
Kp、
△
Ki、
△
Kd计算得到新的控制参数。
[0006]可选地，所述根据所述升温区间，确定多个温度控制区，具体的方式为：按照设置的区间比例分别确定中央控制区和常规控制区，所述中央控制区的范围
小于所述常规控制区，所述常规控制区分布于所述中央控制区的两侧。
[0007]可选地，根据记录的温度上升曲线调整温度控制区的确定方式，具体的方式为：根据温度上升曲线的单调区间、振荡区间分别对中央控制区和常规控制区进行调整。
[0008]可选地，所述方法还包括：根据预估的待测对象确定目标温度，根据所述目标温度确定与该目标温度对应的自适应PID算法的控制参数。
[0009]本专利技术实施例的第二方面，提供了一种色谱仪温度控制装置，应用于色谱仪的温度控制系统，包括：温度确定模块，用于根据初始温度和目标温度确定升温区间；温度分区模块，用于根据所述升温区间，确定多个温度控制区，其中包含所述目标温度的温度控制区为中央控制区，与所述中央控制区相邻的温度控制区为常规控制区；周期取样模块，用于按预设的时间取样周期获取当前温度；温度控制模块，用于根据获取到的当前温度进行温度控制，当所述当前温度处于所述常规控制区内时，通过增量PID算法对温度进行控制；当所述当前温度处于所述中央控制区时，通过自适应PID算法对温度进行控制；当所述当前温度小于所述常规控制区时，控制加热模块以最大功率升温；当所述当前温度大于所述常规控制区时，控制加热模块停止工作；数据记录模块，用于记录整个温度控制过程的温度上升曲线以及加热模块运作功率曲线；所述温度控制模块，还用于根据记录的数据调整所述自适应PID算法的控制参数；所述温度分区模块，还用于根据记录的温度上升曲线调整温度控制区的确定方式。
[0010]可选地，所述温度控制模块包括PID算法子模块，所述PID算法子模块用于：根据所述温度上升曲线与理想温度曲线的差值、加热模块运作功率曲线以及加热模块最大运作功率值，分别计算得到对自适应PID算法的当前控制参数Kp、Ki、Kd的影响因子
△
Kp、
△
Ki、
△
Kd；基于Kp、Ki、Kd和
△
Kp、
△
Ki、
△
Kd计算得到新的控制参数。
[0011]可选地，所述温度分区模块具体用于：按照设置的区间比例分别确定中央控制区和常规控制区，所述中央控制区的范围小于所述常规控制区，所述常规控制区分布于所述中央控制区的两侧。
[0012]可选地，所述温度分区模块，根据记录的温度上升曲线调整温度控制区的确定方式，具体的方式为：根据温度上升曲线的单调区间、振荡区间分别对中央控制区和常规控制区进行调整。
[0013]可选地，所述温度确定模块还用于：根据预估的待测对象确定目标温度，根据所述目标温度确定与该目标温度对应的自适应PID算法的控制参数。
[0014]综上所述，本专利技术提供了一种色谱仪温度控制方法及装置，基于目标温度进行温度分区后，针对不同的温度分区采用控制效率更高的算法进行温度控制，可以适用于不同类型、不同配置、不同使用环境的色谱仪温度控制，使用范围广，也不需要人工对算法参数进行调整，并且随着对设备的不断使用，逐渐优化，形成匹配每个设备的温度控制算法，温度控制的效率更高。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0016]图1为本专利技术实施例的色谱仪温度控制方法的应用场景示意图；图2为本专利技术实施例的色谱仪温度控制方法的方法流程图；图3为本专利技术另一实施例的色谱仪温度控制方法的方法流程图；图4为本专利技术实施例的色谱仪温度控制装置的功能模块框图；图5为本专利技术另一实施例的温度控制模块的功能模块框图。
[0017]图标：载气系统100；分离系统200；检测和记录系统300；温度控制系统400；进样系统500；温度确定模块110；温度分区模块120；周期取样模块130；温度控制模块140；PID算法子模块141；数据记录模块150。
具体实施方式
[0018]色谱仪是指进行色谱分离分析用的装置，包括进样系统、检测系统、记录和数据处理系统、温控系统以及流动相控制系统等。在气相色谱中，温度是最重要的参数，色谱仪的温度将直接影响目标物质在色谱柱中的有效分离、检测器的灵敏度以及稳定性等。因此，对于色谱仪的温度控制，就显得尤为重要。PID控制由于其原理简单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种色谱仪温度控制方法，应用于色谱仪的温度控制系统，其特征在于，包括：根据初始温度和目标温度确定升温区间；根据所述升温区间，确定多个温度控制区，其中包含所述目标温度的温度控制区为中央控制区，与所述中央控制区相邻的温度控制区为常规控制区；按预设的时间取样周期获取当前温度；根据获取到的当前温度进行温度控制，当所述当前温度处于所述常规控制区内时，通过增量PID算法对温度进行控制；当所述当前温度处于所述中央控制区时，通过自适应PID算法对温度进行控制；当所述当前温度小于所述常规控制区时，控制加热模块以最大功率升温；当所述当前温度大于所述常规控制区时，控制加热模块停止工作；记录整个温度控制过程的温度上升曲线以及加热模块运作功率曲线；根据记录的数据调整所述自适应PID算法的控制参数；根据记录的温度上升曲线调整温度控制区的确定方式。2.根据权利要求1所述的色谱仪温度控制方法，其特征在于，所述根据记录的数据调整所述自适应PID算法的控制参数，具体的方式为：根据所述温度上升曲线与理想温度曲线的差值、加热模块运作功率曲线以及加热模块最大运作功率值，分别计算得到对自适应PID算法的当前控制参数Kp、Ki、Kd的影响因子
△
Kp、
△
Ki、
△
Kd；基于Kp、Ki、Kd和
△
Kp、
△
Ki、
△
Kd计算得到新的控制参数。3.根据权利要求1所述的色谱仪温度控制方法，其特征在于，所述根据所述升温区间，确定多个温度控制区，具体的方式为：按照设置的区间比例分别确定中央控制区和常规控制区，所述中央控制区的范围小于所述常规控制区，所述常规控制区分布于所述中央控制区的两侧。4.根据权利要求3所述的色谱仪温度控制方法，其特征在于，根据记录的温度上升曲线调整温度控制区的确定方式，具体的方式为：根据温度上升曲线的单调区间、振荡区间分别对中央控制区和常规控制区进行调整。5.根据权利要求1
‑
4任一所述的色谱仪温度控制方法，其特征在于，所述方法还包括：根据预估的待测对象确定目标温度，根据所述目标温度确定与该目标温度对应的自适应PID算法的控制参数。6.一种色谱仪温度控制装置，应用于色谱仪的温度控制系统，其特征在于，包括：温度确...

【专利技术属性】
技术研发人员：王东强，何嘉辉，
申请(专利权)人：华谱科仪北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：