一种检测器EPC的自动标定系统及方法与流程

本发明涉及气相色谱仪检测仪器，特别涉及一种检测器epc的自动标定系统及方法。

背景技术：

1、fid检测器（全称为flame ionization detector），是一种高灵敏度通用型检测器，常作为气相检测器中的通用型检测器。epc（electronic pressure controller，电子压力控制器）作为色谱仪的重要组成单元，用于fid检测器中多通道气体的流量控制，原理是通过压力传感器控制气路的压力参数，实现流量的精准控制。

2、压力传感器的实际零点和响应与标称指标有偏差，出厂指标与实际情况的偏差范围一般在±10%。

3、在现有技术中，常用的epc每个通道内的传感器按照标称指标进行统一配置，而忽略了标称与实际情况的偏差导致epc实现电压和流量转换控制过程中，精度不高，无法满足高端色谱仪的使用需求。

4、本发明提供一种检测器epc的自动标定系统及方法，以解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

1、本发明目的是：提供一种检测器epc自动标定的系统及方法，以解决现有技术中，epc通道内的传感器，按照标称指标统一配置，忽略了实际与标称的偏差，无法满足高端色谱仪检测精度的使用需求的技术问题。

2、本发明的技术方案是：一种检测器epc的自动标定系统，包括标定主控单元，用于调节待测epc的环境温度的温控单元，通过主气体管路连接且连接在待测epc上游的气体切换单元和连接在待测epc下游的流量检测单元，在所述气体切换单元和待测epc之间的气体管路上连接有epc aux模块；所述气体切换单元用于给待测epc切换接入不同类型的气源，所述epc aux模块用于给气源设置不同的气体压力；所述主气体管路在待测epc的输入端和输出端处以分叉管路的形式与待测epc的若干气体通道一对一连接，每个所述气体通道的支线气体管路上设置有控制阀；在所述流量检测单元和待测epc之间的气体管路上连接有试验管组单元，所述试验管组单元具有连通在所述主气体管路上若干并列的气阻管支路，所述气阻管支路上设置有控制阀；所述温控单元、气体切换单元、流量检测单元、epc aux模块以及所有所述控制阀分别与标定主控单元电性连接，并受所述标定主控单元控制作业。

3、优选的，所述标定主控单元控制开启不同的控制阀，开启待测epc上不同的气体通道，并为对应的气体通道接入适配的气阻管支路，构造成不同模式的气路系统；所述气路系统的模式包括：校准模式，标定模式和检验模式；

4、所述标定主控单元控制所述温控单元为不同气路系统中的epc设置环境温度，控制所述epc aux模块为不同气路系统中的气源设置气源压力，控制所述气体切换单元为不同的气路系统切换提供不同类型的气源。

5、优选的，在待测epc输出端下游的主气体管路上设置有标准传感器；

6、在同一模式中，所述流量检测单元和所述试验管组单元择一工作；所述试验管组单元用于气路系统的校准模式和标定模式，所述流量检测单元工作于气路系统的检验模式；

7、在校准模式下：设置不同的压力和不同的环境温度，多次氮气吹扫待测epc的所有通道，基于标准传感器的示数，对待测epc的通道传感器进行校准；

8、在标定模式下，待测epc的单一通道与适配的气阻管支路同步开启，获取对应气体通道的阻尼系数，基于流量与压力的函数关系，对气体通道进行流量标定；

9、在检验模式下，分别检测待测epc的气体通道的流量标定准确率是否合格。

10、优选的，在校准模式中，所述气体切换单元切换到氮气气源，与氮气适配的所述气阻管支路对应开启，待测epc的所有气体通道开启；所述标定主控单元通过控制变量法控制设置环境温度和气源压力，气路系统工作过程中，每组环境温度和气源压力条件下，对应获取标准传感器的压力示数和监测获取待测epc的通道电压值；对待测epc通道内的压力传感器进行校准。

11、优选的，在标定模式中，所述温控单元设置固定的环境温度，控制待测epc的一个气体通道开启，以及与气体通道对应的气阻管支路同步开启，所述气体切换单元切换输出与气体通道类型一致的气源；

12、气路系统稳定后，获取气体通道的电压值和标准传感器的示数值；

13、基于获取的标准传感器的示数值，气体通道压力值和气阻管支路的参数，对待测epc通道内的压力传感器进行流量标定。

14、优选的，在检验模式中，所述标定主控单元控制开启流量检测单元的控制阀，开启待测epc的气体通道，构建检测气路；

15、设置待测epc的流量值，待检测气路运行稳定后，通过流量检测单元获取气路的真实流量值，基于设置的流量值和检测获取的真实流量值之间的偏差是否超过预设偏差，判断待测epc流量标定是否合格；

16、依次切换开启待测epc的不同气体通道，重复操作，完成对待测epc所有气体通道的流量标定的检测。

17、优选的，所述待测epc包括三个气体通道，具体为空气通道，氮气通道和氢气通道；

18、三个所述气体通道的支线气体管路上对应设置第一控制阀，第二控制阀、第三控制阀；

19、所述试验管组单元包括大流量的第一气阻管、中流量的第二气阻管和小流量的第三气阻管，三个气阻管支路上对应设置有第四控制阀，第五控制阀和第六控制阀；

20、所述第一气阻管和待测epc的空气通道相适配，所述第二气阻管和待测epc的氢气通道相适配，所述第三气阻管和待测epc的氮气通道相适配。

21、优选的，所述第一气阻管设置为大流量标定10cm气阻管；

22、所述第二气阻管设置为中流量标定32.1psi下50sccm气阻管；

23、所述第三气阻管设置为小流量标定40psi下20sccm气阻管。

24、优选的，所述标准传感器采用西特传感器。

25、一种检测器epc的自动标定方法，用于实现上述所述的自动标定系统，包括：

26、s1：设置炉膛温度为b，气源切换到氮气，开启待测epc所有通道的控制阀，并开启气阻管路单元中的一支气阻管支路，设置气源压力a，氮气吹扫气路系统；

27、s2：关闭压力，泄空气路系统中的气体，并记录待测epc各通道压力传感器的电压值；

28、s3：切换开启气阻管路单元的另一支气阻管支路，设置气源压力为b，待系统运行稳定后，记录标准传感器的示数，同时记录待测epc的通道压力传感器的电压值；

29、s4：温控单元设置环境温度为b，重复操作步骤s2-s3一次；

30、s5：基于上述获得的不同温度、不同压力下的电压值，对待测edc的通道压力传感器进行校准；包括温度补偿，压力校准；

31、s6：温控单元设置环境温度为a，切换氢气气源，开启待测epc的氢气通道和第二气阻管，气路系统稳定后，获取标准传感器的压力示数，和待测epc的氢气通道压力值，基于获取的压力值和第二气阻管的参数，获得气阻的阻尼系数，并将获取的结果更新至待测epc的固定配置中，对待测epc的氢气通道传感器进行流量标定；

32、s7：开启待测epc的氢气通道和流量检测单元，预设待测epc的流量值，待气路系统运行稳定后，记录流量检测单元示出的真实流量值，重复设置至少三组不同的流量值，获取对应的真实流量值，基于真实流量值和预设流量值的偏差，判断待测epc传感器的流量标定是否合格；

33、切换氮气通道，重复步骤s6-s7的操作，对待测epc的氮气通道传感器进行流量标定并检测；

34、切换空气通道，重复步骤s6-s7的操作，对待测epc的空气通道传感器进行流量标定并检测。

35、与现有技术相比，本发明的优点是：

36、（1）本发明通过设置气体切换单元、epc aux模块、待测epc、试验管组单元和流量检测单元构成气路系统的主体结构，主体结构之间通过气体管路连接，在每个主体结构的气体支路管路上设置控制阀，开启不同的控制阀组合，切换主体结构之间的气路走向，从而搭建出不同的气路系统，包括三类气路模式：校准模式、标定模式和检测模式。一套气路结构，集校准、标定和标定后检测功能于一体，一路多用，节省成本。

37、（2）在校准模式的气路系统中，以安装在待测edc通道输出的主气路上安装标准传感器，在不同的温度和不同的压力条件下，获取标准传感器和待测edc各通道内压力传感器测量值，以标准传感器为基准，对待测edc各通道内压力传感器进行零点和响应的校准、补偿。提高待测epc通道内压力传感器的检测精度。

38、（3）在标定模式下，待测epc单个通道和对应的气阻管构成气路系统，基于待测epc单个通道的压力检测值和气阻管已知的参数，获取气阻的阻尼系数更新压力和流量的转换关系，实现对待测epc每个气体通道的流量标定。对校准后的通道内压力传感器依次单独标定，提高标定精确度实现更精确的流量控制，满足高端色谱仪的需求。