专利名称：色谱综合评价仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及地球物理化学分析仪器，特别涉及一种由计算机控制完成热解色谱分析和轻烃色谱分析工作的色谱综合评价仪。
背景技术：
录井是一项随钻技术，是整个石油勘探开发中至关重要的环节，其目的是发现油气层，并评价验证油气显示层。录井已从过去的手工操作、人工定性描述发展成为应用多种仪器、装备，集数据采集、处理和解释为一体的石油勘探技术。
地化录井技术是应用地球物理化学的技术方法，进行岩层定量检测、解释油气层的录井新技术。地化及特殊录井技术是近几年才发展、成熟起来的录井技术，与测井、综合录井比较，具有分析数据精度高、速度快、操作方便、设备易维护、分析用样源广泛、投入/产出比高、经济效益明显的优势。
地化录井不仅应用于勘探现场，而且应用于油气开发领域，用于水淹层和剩余油的评价。目前国内进行热解组份分析的厂家很少，其结构方式也与本发明设计的热解-色谱分析结构方式不同，而且将裂解进样器用在气相色谱仪上进行岩石热解色谱分析的，目前尚未发现有其他厂家。且类似采用气相色谱分析仪器的厂家，分析仪器和计算机是分别操作的，仪器参数的设定和操作仍需手动操作。
色谱综合评价仪中的热解色谱录井是将热解录井分析中S1峰中的所有烃类化合物全部分离出来，并识别其中的正构烷烃。这种方法在生油研究中应用广泛。应用于录井可以判别油层、油水同层、水层。应用于开发井能判别水淹程度。
色谱综合评价仪中的轻烃色谱录井技术是随着现代分析技术和计算机技术的进步而发展起来的一种新的录井方法。轻烃色谱分析C1-C9，共检测103个化合物。化合物类型有直链正构烷烃、支链异构烷烃、环烷烃、芳烃、以及少量的烯烃。不同烃类之间的化学、物理性质差异很大，因此不同的地质条件会导致轻烃组成的显剧变化。所以103个化合物提供了比传统气测录井丰富得多的信息，提供了更多的研究对象和分析指标。应用该技术能准确判别油层、油水同层、水层、气层。
发明内容
本发明的目的是提供一种计算机控制完成热解色谱分析和轻烃色谱分析工作的色谱综合评价仪。完全实现了计算机控制色谱综合评价仪，以达到分析过程的参数设定和自动控制。
色谱综合评价仪工作站软件，其数据处理系统是独创的，并根据我国地质情况，从实践中总结出几十个有效指标，编制了全套自动解释软件，使主机实现更佳实用效果。
本发明针对现有技术中分析仪器和计算机是分别操作的现状，提供一种由气相色谱仪、控制器、计算机三大部分组成的色谱综合评价仪。目的是能使色谱综合评价仪实现上位机操控。为达到这一目的，本发明提供的色谱综合评价仪包括一个色谱综合评价仪控制器和一台与该控制器联接的系统计算机。本发明采用计算机接口板，全部覆盖气相色谱仪的键盘，通过计算机控制I/O输出，模拟键盘操作和程序设定过程，达到自动程序设定和上位机操作的目的。另外，计算机控制接口板产生系统同步信号，实现了系统裂解进样、色谱程序升温、计算机采集的同步启动。
本发明所述的根据计算机控制的、包含色谱综合评价仪控制器及色谱综合评价仪解释软件的色谱综合评价仪在以上述方式运行时，各项指标均达到国家标准，且分析解释软件功能强大，人机界面友好，操作简便。
图1是本发明电路原理图；图2是控制器电路结构图，并作为说明书摘要附图；图3是控制器I/O接口及键盘编码图；
图4是系统同步信号原理图；图5A、图5B是计算机操控流程图；图6是系统计算机软件流程图；图7是控制器软件框图。
具体实施例方式
色谱综合评价仪电原理框图如图1所示。
色谱综合评价仪由气相色谱仪1、控制器2、计算机3三大部分组成。其中公知的气相色谱仪包括气路系统、电路系统、进样系统、色谱柱、检测器等，是利用混合物中各物质在两相间分配系数的差别，完成各组份分离的分析仪器。本发明在系统中提供的控制器2是计算机3与色谱仪1间的接口。由计算机3完成数据采集、存储、处理、分析、解释、打印及色谱分析过程的自动操控。
色谱综合评价仪工作原理是利用色谱柱对混合物进行分离；用FID检测器检测分离开的各个组份；检测器把非电信号转换成电信号；静电放大器对此微弱信号进行放大；经A/D采集卡将模拟电信号转换为数字信号；计算机色谱工作站数据采集系统对数据进行记录、存储和处理；数据处理系统对图谱进行积分、对比、分析、解释等。
本发明为了实现上位机操控设计了色谱综合评价仪控制器。
色谱综合评价仪控制器电路结构如图2所示。色谱综合评价仪控制器包含主机板11、电源板12、调压模块13、A/D采集卡14、控制面板15、集成有继电器板161和转接板162的I/O接口板16、及随机端子板17。
控制器实现如下功能1.热解色谱分析过程的参数设定和自动控制；(可选)2.对裂解器温度进行自动控制调节；(可选)3提供系统同步信号，实现计算机与仪器的同步启动；4.FID微电流放大器输出信号的采集和上传；5.计算机与色谱分析仪器之间的接口。
下面描述上位机操控的实现要点上位计算机3操作的实现在计算机3增加I/O板AC6412，并通过通信电缆DB62接随机端子板17、再经端子P3-IDC40连接I/O接口板16。
I/O接口输出定义及对应键盘编码如图3所示。
I/O接口板16由继电器板161和转接板162组成，继电器板161是一组与仪器键盘相对应的继电器，每个继电器并联在仪器键盘电路中对应的微动开关两端点，全部覆盖仪器的键盘，通过计算机3控制I/O输出电位，控制继电器通断，模拟键盘操作和程序设定过程，达到自动程序设定和上位机操作的目的。
计算机3操控流程如图5A。
步骤100上位计算机操控；步骤101令D026＝0，模拟PROM EDIT键动作，色谱仪设置升温模式；步骤102令DO6＝0，DO7＝0，DO8＝0，……；模拟色谱键盘置数过程，完成升温模式和参数的设定；步骤103令DO4＝0，模拟RUN键动作，色谱仪开始执行升温程序；步骤104令DO25＝0，DO27＝0系统同步启动分析程序；例如做热解分析时，打开热解综合评价仪上位机软件，在“数据采集处理软件”界面的“升温模式”下拉框中选择升温模式或在表格中编辑升温模式，填入初始温度、升温速率、终止温度、停留时间，计算机就通过I/O接口板将参数置入过程转化为DO输出，模拟相应的键盘动作，色谱仪响应键盘操作，进入相应的升温模式。
系统同步启动信号的实现；系统同步信号原理及操作流程如图4、图5B所示。
计算机通过I/O控制启动信号的同时，接口板16分压电路产生1V左右的模拟信号送A/D采集卡14，经RS232接口上传给计算机3，以此作为计算机3开始数据采集分析的信号，实现系统裂解进样、色谱程序升温、计算机采集的同步启动。
步骤200为热解同步信号通过I/O接口板开始下传，执行到步骤201令DO25＝0，CJ继电器动作使载气阀打开，则列解器开始进样；接着执行步骤202上位机程序指令使DO27＝0，A/D继电器动作，A/D-1接通覆盖色谱仪START键，色谱仪启动分析过程，执行202步骤的同时执行203步骤，A/D-2接点接通分压电路，产生1V模拟信号送A/D采集卡，然后经A/D转换，通过RS232通讯接口送计算机，计算机在步骤204完成后接到1V模拟信号时，开始数据采集、分析过程。
上位机即计算机3的数据采集、分析的操作过程从步骤100开始，执行105步骤，令DO5＝0模拟EXIT键动作，系统分析结束，退出。
例如做热解分析时，打开主窗口“分析项目”选项，选择分析类型，在温度显示达到设定值时，将待测样品放在进样杆上，然后，点击“启动分析”，计算机等待控制器同步信号。计算机发出“启动分析”命令的同时，通过I/O接口板控制CJ继电器、A/D继电器动作，CJ-1接点接通载气切换阀，开始吹料进样，A/D-1接点令色谱仪启动，A/D-2接点接通分压电路，产生同步信号，经A/D采集卡的RS232通讯接口送计算机。收到同步信号后，计算机自动纪录数据、画图。这样就达到了裂解进样、色谱仪程序升温和计算机数据采集的同步启动运行。
色谱综合评价仪分析过程的自动控制和计算机操作是由控制器软件和上位机软件共同完成的，系统主机热解部分程序流程图如图6、控制器软件框图如图7所示，按图中提供的编程思路编制程序及上述控制器的设计，可再现本发明的色谱综合评价仪。
权利要求
1.一种的色谱综合评价仪，包括一个色谱综合评价仪(1)，控制器(2)和一台与该控制器联接的系统计算机(3)，控制器包含主机板(11)、电源板(12)、调压模块(13)、A/D采集卡(14)、控制面板(15)、集成有继电器板(161)和转接板(162)的I/O接口板(16)、及随机端子板(17)，I/O接口板(16)由继电器板(161)和转接板(162)组成，每个继电器并联在仪器键盘电路中对应的微动开关两端点，全部覆盖气相色谱仪(1)的键盘，通过计算机(3)控制I/O输出，模拟键盘操作和程序设定过程，运行计算机(3)存储器中存储的程序过程中，计算机控制接口板(16)产生系统同步信号，实现系统裂解进样、色谱程序升温、计算机采集的同步启动方法如下步骤101令DO26＝0，模拟PROM EDIT键动作，色谱仪设置升温模式；步骤102令DO6＝0，DO7＝0，DO8＝0，……；模拟色谱键盘置数过程，完成升温模式和参数的设定；步骤103令DO4＝0，模拟RUN键动作，色谱仪开始执行升温程序；步骤104令DO25＝0，DO27＝0系统同步启动分析程序；系统同步启动信号的实现方法如下步骤200为热解同步信号通过I/O接口板开始下传；步骤201令DO25＝0，CJ继电器动作使载气阀打开，则列解器开始进样；步骤202上位机程序指令使DO27＝0，A/D继电器动作，A/D-1接通覆盖色谱仪START键，色谱仪启动分析过程，执行202步骤的同时执行；步骤203A/D-2接点接通分压电路，产生1V模拟信号送A/D采集卡，然后经A/D转换，通过RS232通讯接口送计算机；步骤204计算机接到1V电压信号时，开始数据采集、分析过程；上位机即计算机3的数据采集、分析的操作过程从步骤100开始，执行105步骤，令DO5＝0模拟EXIT键动作，系统分析结束。
全文摘要
一种色谱综合评价仪，包括一个色谱综合评价仪控制器和一台与该控制器联接的系统计算机，采用计算机接口板，全部覆盖气相色谱仪的键盘，通过计算机控制I/O输出，模拟键盘操作和程序设定过程，达到自动程序设定和上位机操作的目的，另外，计算机控制接口板产生系统同步信号，实现了系统裂解进样、色谱程序升温、计算机采集的同步启动，其各项指标均达到国家标准，且分析解释软件功能强大，人机界面友好，操作简便。
文档编号G01V1/40GK1712994SQ20051001430
公开日2005年12月28日 申请日期2005年7月1日 优先权日2005年7月1日
发明者董灵彦, 马津生, 钱邵英, 张俊玲, 杨涛, 李娟 , 盛紫家 申请人:天津陆海石油设备系统工程有限责任公司