【技术实现步骤摘要】
一种基于磁粒子成像的HPLC管路阻塞检测系统及方法
[0001]本专利技术属于高效液相色谱仪管路检测
，具体涉及一种可通过磁性纳米粒子的磁响应特性，来实现对HPLC管路阻塞的实时、非破坏性检测，能够提高分析结果的准确性和稳定性，适用广泛的基于磁粒子成像的HPLC管路阻塞检测系统及方法。
技术介绍
[0002]高效液相色谱仪(High Performance Liquid Chromatography/HPLC)是一种广泛应用于生物、医药、化工、环境等领域的分析仪器。然而，在HPLC使用过程中，内部管路可能因样品杂质、沉淀物等原因产生阻塞，从而影响色谱仪的分析性能和使用寿命。因此，为了保证分析结果的准确性和仪器的正常运行，需要定期对高效液相色谱仪(HPLC)的管道进行清洗和保养。
[0003]现有技术是通过压力变化和流速变化来检测HPLC内部管路阻塞的。即：在HPLC系统运行过程中，实时监测系统内的压力值；当发现压力值异常升高或波动时，可能表示管路内存在阻塞。同时，监测HPLC系统内的流速变化；当流速发生异常变化...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于磁粒子成像的HPLC管路阻塞检测系统及方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、高效液相色谱仪检测前预准备，使用超纯水洗净HPLC内部管路；步骤二、将实验测试完成的特定粒径与浓度的磁性纳米粒子添加至HPLC的流动相中，使磁性纳米粒子与流动相混合均匀；磁性纳米粒子的粒径小于10nm，且具有单磁畴和超顺磁性的特点，使内部微观磁矩不会互相影响；步骤三、开启HPLC仪器，使含有磁性纳米粒子的流动相缓慢地通过HPLC内部管路；在此过程中，HPLC系统的泵将流动相从进样器中抽取，经过色谱柱分离，然后流向内部管路；步骤四、基于磁性纳米粒子成像技术，使用磁场发生与检测系统对HPLC内部管路中的磁性纳米粒子所产生的磁信号进行实时捕捉；步骤五、采用系统矩阵方法，将成像问题转换为矩阵方程的求解，利用最小二乘法求得方程的解，将检测数据转换为图像；步骤六、根据磁性纳米粒子在管路内的分布图，判断管路内是否存在阻塞，以及阻塞的位置和程度；步骤七、若存在管路阻塞，则使用移动机械臂将磁场发生与检测系统移动到管路阻塞位置，重新进行步骤四和步骤五的磁性纳米粒子成像和分析，以确定阻塞的具体位置和程度；步骤八、根据管路阻塞的位置和程度，采取相应的清洗和维修措施，以恢复管路的正常流动；清洗和维修之后，重复步骤一至步骤六，以确认管路是否恢复正常；步骤九、检测完毕后，进行管路清洗，方便后续使用。2.根据权利要求1所述的基于磁粒子成像的HPLC管路阻塞检测系统及方法，其特征在于：所述步骤二、在粒子之间互不影响的系统中，外加磁场下单个粒子的磁矩公式为：式中，g是朗德因子，μ
B
是波尔磁子，是约化普朗克常数，是单个粒子机械运动的角动量；磁系统的相关磁化强度，可由朗之万函数计算出：粒子磁化强度M与外部磁场的激励关系公式：式中，c是磁性纳米粒子溶液浓度，m为粒子磁矩，μ0是真空磁导率，k
B
为玻尔兹曼常数，T
P
为粒子温度。3.根据权利要求1所述的基于磁粒子成像的HPLC管路阻塞检测系统及方法，其特征在于：所述步骤四、磁场发生与检测系统(4)包括上盖(6)和下盖(7)，且上盖(6)和下盖(7)之间设置有磁场发生线圈(8)；磁场发生线圈(8)的两侧分别设置有用于固定住检测管路(5)的管路夹持挡板(9)；整个磁场发生与检测系统(4)通过移动机械臂(3)与检测机体(2)相连，检测机体(2)的底部设置有基座(1)。4.根据权利要求3所述的基于磁粒子成像的HPLC管路阻塞检测系统及方法，其特征在
于：所述磁场发生线圈(8)包括上下对称设置在上盖(6)和下盖(7)上的梯度场线圈(10)，梯度场线圈(10)的上下两部分之间设置有激励线圈(11)，激励线圈(11)的上下两部分为同向缠绕；所述激励线圈(11)的上下两部分之间的检测空间(15)内还设置有上检测线圈(12)和下检测线圈(13)，检测管路(5)位于上检测线圈(12)和下检测线圈(13)之间；并且，梯度场线圈(10)的上下两部分的外侧分别设置有亥姆霍兹偏移线圈(14)。5.根据权利要求3所述的基于磁粒子成像的HPLC管路阻塞检测系统及方法，其特征在于：磁场发生与检测系统(4)还包括直流电源、交流电源、串联谐振电路、并联谐振电路、带通滤波器、锁相放大器、AD采集卡和...
【专利技术属性】
技术研发人员：白石，刘志尧，刘丹，李天舒，张晓丹，盖伶柯，李克文，王哲言，于泓利，
申请(专利权)人：辽宁嘉玉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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