[实用新型]电子捕获检测器的基线自动调零装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自动调零装置，特别涉及一种用于气相色谱仪器的电子捕获检测器的基线自动调零装置。

背景技术

电子捕获检测器（以下简称ECD检测器）是一种高灵敏度、高选择性的检测器，对电负性物质特别敏感；其多应用于气相色谱仪器中，成为目前生物体中的农药残毒量和环境监测（水、土壤、大气污染）等领域应用最多的检测器之一。

所述ECD检测器主要由气路和电路组成：

气路上，提供一定压力流速的载气，将被测气体携带进入ECD检测池；检测池内置有放射源，将载气分子电离，产生大量的自由电子。

电路上，在检测池端施加一个固定宽度的脉冲电场，使得自由电子发生定向移动，产生电流，这个电流即是ECD检测器的基线（也称基流）。

由色谱柱分离出的被测气体流，随载气依次进入ECD检测池内。由于这些被测气体分子亲电子，其大量捕获自由电子并排出池外，造成了定向移动的自由电子的减少，引起基线下降。

为了保持基线的稳定，电路上一般采用补偿的办法，或增大或降低脉冲电场的施加频率，促使或多些或少些的自由电子定向移动，达到了稳定基线的目的。

抽取所述频率可变的脉冲电场波形的直流分量信号，将其中峰型图谱，即基线及基于其上的各个出峰显示出来：不同的峰对应不同的气体组分；峰的高度或面积正比于气体浓度。

当所述放射源灵敏度一定、脉冲电场幅值及宽度恒定、载气压力流速不变、温度恒定且电路参数不变时，基线才可稳定，但很难实现。因此，必须通过调零，来保持基线的长期稳定；基线稳定，则出峰稳定，对气体的浓度测量才能精准。

目前市场上的ECD检测器一般没有自动调零功能。有的根本没有调零功能；有的仅具有手动调零功能。因而该些ECD检测器，由于无法做到全天候运行，在如大气质量监测的领域中就无法应用；若需要手动调零，则需要操作人员干预；且每次调零时，都要用标准样品标定，极不方便。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电子捕获检测器的基线自动调零装置，对ECD检测器的基线无需人工调整，可自动保持长期稳定，以保证物质浓度的测定具有较高精度。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种电子捕获检测器的基线自动调零装置，包含设置在检测回路上的自动调零回路；

所述检测回路，包含脉冲发生器、电荷放大器、压频转换器形成的闭环结构，以及与所述脉冲发生器输出端连接的检测池；

所述自动调零回路，包含与所述脉冲发生器输出端连接的微控制器，以及与所述微控制器输出端连接的模数转换器；所述模数转换器的输出端还与所述电荷放大器的输入端连接，再经由所述压频转换器回到所述脉冲发生器，形成另一闭环结构；

所述脉冲发生器输出脉冲电场，使其中的一部分电场电荷，输出至所述检测池内，参与被测物质的基线形成；

所述微控制器通过检测基线值，控制所述模数转换器输出调零信号，使所述调零信号与所述脉冲发生器输出的另一部分电场电荷，叠加输送到所述电荷放大器；

通过调节所述电荷放大器的输出电压，控制所述压频转换器的输出频率，改变所述脉冲发生器的脉冲电场的施加频率，进而调整输送至所述检测池内用于基线形成的电场电荷量，从而调节基线。

所述脉冲发生器包含依次连接的电压源、电子开关及电荷泵电容，使所述压频转换器的输出端与所述电子开关连接，并控制其开关频率。

所述电荷泵电容输出至所述检测池，还通过串接电阻输出至所述电荷放大器的反相输入端。

所述自动调零回路还包含滤波环节，其设置在所述电子开关的输出端与所述微控制器的输入端之间，对所述电子开关与所述电压源间隔连通或断开形成的方波信号进行滤波。

所述微控制器采集所述方波信号的平均值作为所述基线值，并将所述基线值与设定值进行比较，计算输出对所述模数转换器的控制信号。

所述模数转换器输出调零信号是电流信号，通过串接电阻，输出调零电压至所述电荷放大器的反相输入端。

所述检测回路还包含设置在所述电荷放大器的输出端与反相输入端上的反馈电容。

与现有技术相比，本实用新型中电子捕获检测器的基线自动调零装置，其优点在于：通过所述自动调零回路的微控制器连续检测基线值，控制模数转换器输出调节量，并叠加输出至检测回路的电荷放大器，调节V/F压频转换器的输出，实现基线的调整。

本实用新型可全天候自动运行，在基线随时变化时，能够有效抑制来自环内外的各种扰动因素，实时进行基线的补偿调零，确保在任何条件下基线都能保持稳定；一次标定，有效期超过100天，且长期稳定度（即与基线的设定值偏差）优于1%。