[发明专利]高精度柱箱温度控制系统

说明书

本发明涉及气相色谱仪领域，具体涉及一种高精度柱箱温度控制系统。该系统包括依次连接的：加热模块、采集模块、CPU；加热模块、采集模块采用多路设置，多路加热模块、采集模块以柱箱中的色谱柱为中心分布；其中：CPU将多路采集模块采集到的温度进行平均，若多路采集模块采集到的温度与平均值的温差大于第一预设值，则控制多路加热模块进行单点控温；若多路采集模块采集到的温度与平均值的温差小于第二预设值，则控制多路加热模块取平均值进行单独控温；同时CPU采用自适应PID算法综合六路数据在CPU中快速计算并调整参数，从而实现对气相色谱仪的精准控温。

技术领域

本发明涉及气相色谱仪领域，具体而言，涉及一种高精度柱箱温度控制系统。

背景技术

现有技术通过单一的PT100铂电阻和加热棒组成控温系统，采用16位ADC，通过单片机的常规PID算法，实现温度的控制。但由于柱箱体积的大小及温度从加热核心区到周围的不均匀分布，以及加热设备的纯滞后性和复杂性，导致针对气相色谱仪的柱箱高精度温度控制难度比较大，从而导致气相色谱仪器的保留时间过长，定性不准，影响气相色谱仪性能。

发明内容

本发明实施例提供了一种高精度柱箱温度控制系统，以至少解决现有柱箱温度控制难度大的技术问题。

根据本发明的实施例，提供了一种高精度柱箱温度控制系统，包括依次连接的：加热模块、采集模块、CPU；加热模块、采集模块采用多路设置，多路加热模块、采集模块以柱箱中的色谱柱为中心分布；其中：

CPU将多路采集模块采集到的温度进行平均，若多路采集模块采集到的温度与平均值的温差大于第一预设值，则控制多路加热模块进行单点控温；若多路采集模块采集到的温度与平均值的温差小于第二预设值，则控制多路加热模块取平均值进行单独控温；同时CPU采用自适应PID算法综合六路数据在CPU中快速计算并调整参数。

进一步地，柱箱温度控制系统还包括采集芯片，采集芯片连接在采集模块和CPU之间，采集芯片采用如下配置方法改变通道：

在每一个通道改变命令发出时，要连续执行SYNC、WAKEUP,忽略DRDY电平状态；SYNC、WAKEUP、DRDY三个命令之间要满足大于最小时间间隔24/72000000S之后写入RDATA命令读取数据；每一次通道改变时都执行以上操作；单通道时同步的时刻发生在SYNC命令后33.51ms处，多通道时由于紧随SYNC命令后有WAKEUP命令，同步发生在WAKEUP命令写入的第一个SCLK时钟的上升沿，单通道时无需因执行同步而丢弃此时采集到的数据；写入SYNC，再入WEAKUP命令。

进一步地，采集芯片采用ADS1256高精度ADC。

进一步地，第一预设值为0.1℃，第二预设值为0.05℃。

进一步地，加热模块、采集模块采用6路设置，6路加热模块、采集模块以柱箱中的色谱柱为中心均匀分布。

进一步地，CPU采用最高主频1.8G的主控芯片。

进一步地，主控芯片采用USB3.0接口传输数据。

进一步地，温度控制系统中电路所用到的电阻为高精度、低温飘电阻。

进一步地，温度控制系统中基准电压源选用高精度基准电源，且为超低静态电流小于1A，精度小于±0.11％，噪声30μVRMS，瞬态响应快的线性稳压电源。

进一步地，柱箱内部材料采用镀金空心高导无氧铜。