本发明涉及液体分析领域，尤其涉及一种流动相比例控制方法和装置、高压恒流泵及存储介质。
背景技术
在一些液体分析仪器中，需要对两元及两元以上液体进行混合，以执行对样本的洗脱处理，达到样本的分离目的。以血液分析仪为例，通过洗脱处理可以分离出血液样本中的血红蛋白。
为使两元及两元以上的液体按照预定比例进行混合，现有技术中需要通过预定时间比例控制高压恒流泵的比例阀，对两元及两元以上液体执行切换操作，得到满足混合需求的洗脱液。
但是，本申请的发明人发现，高压恒流泵在一个冲程周期内包含吸程和空程，且高压恒流泵只有在吸程时才执行液体吸取操作，而现有技术中的预定时间比例的方法需要同时纳入对吸程时间和空程时间的计算，为比例阀的控制操作加入了冗余时间，导致高压恒流泵的液体混合精度较低。
技术实现要素：
本发明实施例提供了一种流动相比例控制方法和装置、高压恒流泵及存储介质，能够提高高压恒流泵的液体混合精度。
第一方面，本发明实施例提供一种流动相比例控制方法，该流动相比例控制方法包括：
获取待混合流动相的数目和混合比例；
根据混合比例和预标定的高压恒流泵的凸轮轴角度与吸液量之间的对应关系，得到一个或者多个切换角度，切换角度为对两个流动相执行切换操作时的凸轮轴角度；
将当前凸轮轴角度与一个或者多个切换角度进行匹配；
根据匹配结果，将高压恒流泵的吸取对象从当前流动相切换至与匹配成功的切换角度对应的下一流动相。
在第一方面的一种可能的实施方式中，高压恒流泵的柱塞杆由凸轮轴带动做直线往复运动；在根据混合比例和预标定的高压恒流泵的凸轮轴角度与吸液量之间的对应关系，得到一个或者多个切换角度之前，该方法还包括：将柱塞杆处于下降升程时，与凸轮轴角度对应的柱塞杆位置下降量和柱塞杆截面积的乘积，作为与凸轮轴角度对应的吸液量，得到预标定的高压恒流泵的凸轮轴角度与吸液量之间的对应关系。
在第一方面的一种可能的实施方式中，根据混合比例和预标定的高压恒流泵的凸轮轴角度与吸液量之间的对应关系，得到一个或者多个切换角度，包括：将冲程周期内吸液量不为0时的凸轮轴角度区间作为吸取区间；利用混合比例对吸取区间进行划分，得到与各流动相对应的吸取子区间；将与相邻吸取子区间之间的节点对应的凸轮轴角度，作为与相邻吸取子区间对应的两个流动相的切换角度。
在第一方面的一种可能的实施方式中，在根据匹配结果，将高压恒流泵的吸取对象从当前流动相切换至与匹配成功的切换角度对应的下一流动相之后，该方法还包括：测量高压恒流泵的吸取管路中的液体压力；若液体压力未在预设的压力范围内，则根据测量得到的液体压力值补偿高压恒流泵的转速。
第二方面，本发明实施例提供一种流动相比例控制装置，该流动相比例控制装置包括：
获取模块，用于获取待混合流动相的数目和混合比例；
第一计算模块，用于根据混合比例和预标定的高压恒流泵的凸轮轴角度与吸液量之间的对应关系，得到一个或者多个切换角度，切换角度为对两个流动相执行切换操作时的凸轮轴角度；
匹配模块，用于将当前凸轮轴角度与一个或者多个切换角度进行匹配；
比例阀，用于根据匹配结果，将高压恒流泵的吸取对象从当前流动相切换至与匹配成功的切换角度对应的下一流动相。
在第二方面的一种可能的实施方式中，高压恒流泵的柱塞杆由凸轮轴带动做直线往复运动；装置还包括第二计算模块，用于将柱塞杆处于下降升程时，与凸轮轴角度对应的柱塞杆位置下降量和柱塞杆截面积的乘积，作为与凸轮轴角度对应的吸液量，得到预标定的高压恒流泵的凸轮轴角度与吸液量之间的对应关系。
在第二方面的一种可能的实施方式中，该装置还包括：压力测量模块，用于测量高压恒流泵的吸取管路中的液体压力；补偿模块，用于若液体压力未在预设的压力范围内，则根据测量得到的液体压力值补偿高压恒流泵的转速。
在第二方面的一种可能的实施方式中，该装置还包括：角度测量模块，用于测量凸轮轴角度。
在第二方面的一种可能的实施方式中，凸轮轴的升程曲线的最低点位置设置有缺口，角度测量模块包括光电传感器和处理器；其中，光电传感器包括相对于凸轮轴两侧固定设置的发送器和接收器，发送器用于发射出光电信号，接收器用于采集光电信号，并将采集到的光电信号发送至处理器；处理器根据采集到的光电信号得到凸轮轴角度。
第三方面，本发明实施例提供一种高压恒流泵，高压恒流泵包括如上所述的流动相比例控制装置。
第四方面。本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，程序被处理器执行时实现如上所述的流动相比例控制方法。
如上所述，当有流动相混合需求时，可以获取待混合流动相的数目和混合比例，然后据混合比例和预标定的高压恒流泵的凸轮轴角度与吸液量之间的对应关系，得到一个或者多个切换角度。然后只需要将检测到的当前凸轮轴角度和切换角度匹配，然后根据匹配结果，将高压恒流泵的吸取对象从当前流动相切换至与匹配成功的切换角度对应的下一流动相，就能够得到与需求的混合比例高度一致的混合液。
由于本发明实施例中是基于凸轮轴角度对各流动相执行切换操作的，与现有技术中的需要根据预定时间比例控制高压恒流泵的比例阀，对两元及两元以上液体执行切换操作相比，本发明实施例能够撇除与时间的关系，从而提高高压恒流泵的液体混合精度。
附图说明
从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。
图1为本发明第一实施例提供的表示柱塞杆位置和凸轮轴角度之间对应关系的示意图；
图2为与图1对应的凸轮轴的结构示意图；
图3为本发明第三实施例提供的流动相比例控制方法的流程示意图；
图4为与图1对应的表示凸轮轴角度与吸液量之间对应关系的示意图之一；
图5为本发明第五实施例提供的流动相比例控制方法的流程示意图；
图6为与图1对应的表示凸轮轴角度与吸液量之间对应关系的示意图之二；
图7为与图1对应的表示凸轮轴角度与吸液量之间对应关系的示意图之三；
图8为本发明第八实施例提供的凸轮轴角度测量装置的结构示意图；
图9为本发明第九实施例提供的流动相比例控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。
本发明实施例提供一种流动相比例控制方法和装置、高压恒流泵及存储介质，用于液相色谱仪或者糖化血红蛋白分析仪的高压恒流泵中。采用本发明实施例中的技术方案，能够提高高压恒流泵的液体混合精度，得到满足混合需求的洗脱液。
高压恒流泵是一种由微电脑控制的往复式双凸轮柱塞泵，具有操作方便、流速稳定、压力脉动小和故障率低的特点。高压恒流泵的柱塞杆由凸轮轴带动做直线往复运动。
图1为本发明第一实施例提供的表示柱塞杆位置和凸轮轴角度之间对应关系的示意图，展示了在凸轮轴的一个旋转周期内，凸轮轴角度和柱塞杆位置之间的对应关系。
图1中示出的横坐标为凸轮轴角度，纵坐标为柱塞杆位置。
由图1可知，在凸轮轴的一个旋转周期内，柱塞杆先上升，后下降。柱塞杆上升过程中，高压恒流泵执行液体推送操作；柱塞杆下降过程中，高压恒流泵执行液体吸取操作。
在图1中，0°表示柱塞杆的升程最低点，p1表示柱塞杆的升程最高点，在一个示例中，p1可以为96°。
图2为与图1对应的凸轮轴的结构示意图。如图2所示，凸轮轴沿顺时针方向旋转，当凸轮轴旋转至0°时，柱塞杆正好处于升程最低点，当凸轮轴旋转至p1位置时，柱塞杆正好处于升程最高点。
在一个示例中，凸轮轴角度为0°位置处的曲轮轴的厚度为10mm，凸轮轴角度为p1位置处的轮轴的厚度可以为12mm。
图3为本发明第三实施例提供的流动相比例控制方法的流程示意图。如图3所示，该流动相比例控制方法包括步骤301至步骤304。
在步骤301中，获取待混合流动相的数目和混合比例。
在步骤302中，根据混合比例和预标定的高压恒流泵的凸轮轴角度与吸液量之间的对应关系，得到一个或者多个切换角度，切换角度为对两个流动相执行切换操作时的凸轮轴角度。
示例性地，若待混合流动相的数目为2，则可以得到一个切换角度。若待混合流动相的数目为4，则可以得到三个切换角度。
在步骤303中，将当前凸轮轴角度与一个或者多个切换角度进行匹配。
在步骤304中，根据匹配结果，将高压恒流泵的吸取对象从当前流动相切换至与匹配成功的切换角度对应的下一流动相。
如上所述，当有流动相混合需求时，可以获取待混合流动相的数目和混合比例，然后据混合比例和预标定的高压恒流泵的凸轮轴角度与吸液量之间的对应关系，得到一个或者多个切换角度。然后只需要将检测到的当前凸轮轴角度和切换角度匹配，然后根据匹配结果，将高压恒流泵的吸取对象从当前流动相切换至与匹配成功的切换角度对应的下一流动相，就能够得到与需求的混合比例高度一致的混合液。
由于本发明实施例中是基于凸轮轴角度对各流动相执行切换操作的，与现有技术中的需要根据预定时间比例控制高压恒流泵的比例阀，对两元及两元以上液体执行切换操作相比，本发明实施例能够撇除与时间的关系，从而提高高压恒流泵的液体混合精度。
在一个可选实施例中，可以将柱塞杆处于下降升程时，与凸轮轴角度对应的柱塞杆位置下降量和柱塞杆截面积的乘积，作为与凸轮轴角度对应的吸液量，从而得到预标定的高压恒流泵的凸轮轴角度与吸液量之间的对应关系。
结合图1，当柱塞杆处于下降升程时，对应的凸轮轴角度在[p1，360°]范围内。具体可以将[p1，360°]区间内各凸轮轴角度对应的柱塞杆下降量和柱塞杆截面积的乘积，作为与柱塞杆位置对应的吸液量，得到预标定的高压恒流泵的凸轮轴角度与吸液量之间的对应关系。
图4为与图1对应的表示凸轮轴角度与吸液量之间对应关系的示意图。图4中示出的横坐标为凸轮轴角度，纵坐标为吸液量。
如图4所示，当凸轮轴角度为p1时高压恒流泵开始吸取操作，此时吸液量为0，当凸轮轴角度为360时高压恒流泵结束吸取操作，此时吸液量为100％。
图5为本发明第五实施例提供的流动相比例控制方法的流程示意图。图5与图3的不同之处在于，图3中的步骤可细化为图5中的步骤3021至步骤3023。
在步骤3021中，将冲程周期内吸液量不为0时的凸轮轴角度区间作为吸取区间。
结合图1和图4，可以将柱塞杆处于下降升程时，凸轮轴角度为[p1，360°]的角度区间作为吸取区间。
在步骤3022中，利用混合比例对吸取区间进行划分，得到与各流动相对应的吸取子区间。
在步骤3023中，将与相邻吸取子区间之间的节点对应的凸轮轴角度，作为与相邻吸取子区间对应的两个流动相的切换角度。
在一个示例中，如图6所示，若待混合的流动相包括a相和b相，其中，a相占60％，b相占40％，则可以得到两个吸取子区间[p1，p2]和(p2，360°]，分别用于吸取a相和b相。这两个子区间的宽度比为3/2，p2为与a相和b相对应的切换角度。
基于图6的流动相比例控制方法可以描述为：
启动高压恒流泵电机，在高压恒流泵的每个冲程周期内，实时获取凸轮轴角度pt，当pt等于p1时，高压恒流泵对a相执行吸取操作，当pt等于p2时，高压恒流泵将吸取对象从a相切换至b相。当pt等于p1时，进入下一个比例控制周期。
在另一个示例中，如图7所示，若待混合的流动相包括a相、b相、c相和d相，a相占50％，b相占30％，c相占15％，d相占5％，则可以得到四个吸取子区间[p1，p3]、(p3，p4]、(p4，p5]和(p5，360°]，分别用于吸取a相、b相、c相和d相，这四个子区间的宽度比为10/6/3/1，p3为与a相和b相对应的切换角度，p4为与b相和c相对应的切换角度，p5为与c相和d相对应的切换角度。
基于图7的流动相比例控制方法可以描述为：启动高压恒流泵电机，在高压恒流泵的每个冲程周期内，实时获取凸轮轴角度pt，当pt等于p1时，高压恒流泵对a相执行吸取操作，当pt等于p3时，高压恒流泵将吸取对象从a相切换至b相，当pt等于p4时，高压恒流泵将吸取对象从b相切换至c相，当pt等于p5时，高压恒流泵将吸取对象从c相切换至d相。当pt等于p1时，进入下一个比例控制周期。
在本发明实施例中，用于测量凸轮轴角度的角度测量装置包括编码器、光电传感器和位置传感器等。
图8为本发明第八实施例提供的凸轮轴角度测量装置的结构示意图，用于具体展示基于光电传感器的角度测量装置的设置方式。
如图8所示，可以在凸轮轴上设置一个缺口801，光电传感器802包括相对于凸轮轴两侧固定设置的发送器和接收器，发送器用于发射出光电信号，接收器用于采集光电信号。在高压恒流泵的电机启动后，可以通过接收器采集到的光信号得到凸轮轴角度。
在一个可选实施例中，缺口801可以设置在凸轮轴的升程曲线的最低点对应的位置处(比如图2中的p1位置处)。
在一个可选实施例中，在将高压恒流泵的吸取对象从当前流动相切换至与匹配成功的切换角度对应的下一流动相之后，该流动相比例控制方法还可以包括：测量高压恒流泵的吸取管路中的液体压力，若液体压力未在预设的压力范围内，则根据测量得到的液体压力值补偿高压恒流泵的转速，以对高压恒流泵进行流量补偿，进一步提高高压恒流泵的液体混合精度。
如上所述，由于控制信号是根据高压泵凸轮轴角度与柱塞杆位置的曲线获得，并转换了成无量纲的吸液量百分比与位置关系曲线，因此，只需在对应比例下找到切换比例阀的凸轮轴角度，再相应角度切换比例阀，即可得到精确的液体比例。也就是说，本发明实施例是以当前电机转角(凸轮轴角度)作为切换电磁阀的条件，能够撇除与时间的关系，从而能够避免电机非匀速运转对吸液量非线性变化的影响。因此，本发明实施例能够高精度地控制各流动相的液体比例，且能适用于不同的高压泵运动曲线。
此外，本发明能够保证比例阀的切换都在吸液有效行程内，泵在任意速度曲线运动中不会对控制比例产生影响，解决了以时间为轴切换控制分割比例无法获得精确比例的问题。
另外，本发明实施例不受限于固定的流动相数量，且不受限于各种比例(比如，1％和99％的极端比例)，并能够脱离高压泵电机速度曲线，有良好的扩展性。
图9为本发明第九实施例提供的流动相比例控制装置的结构示意图，如图9所示，该流动相比例控制装置包括：获取模块901、第一计算模块902、匹配模块903和比例阀904。其中，
获取模块901用于获取待混合流动相的数目和混合比例。
第一计算模块902用于根据混合比例和预标定的高压恒流泵的凸轮轴角度与吸液量之间的对应关系，得到一个或者多个切换角度，切换角度为对两个流动相执行切换操作时的凸轮轴角度。
匹配模块903用于将当前凸轮轴角度与一个或者多个切换角度进行匹配。
比例阀904用于根据匹配结果，将高压恒流泵的吸取对象从当前流动相切换至与匹配成功的切换角度对应的下一流动相。
其中，比例阀904可以采用单通道，也可以采用多通道。本领域技术人员可以查找相关资料了解比例阀的具体结构，此处不进行限定。
在一个可选实施例中，该流动相比例控制装置还可以包括第二计算模块(图中未示出)，用于将柱塞杆处于下降升程时，与凸轮轴角度对应的柱塞杆位置下降量和柱塞杆截面积的乘积，作为与凸轮轴角度对应的吸液量，得到预标定的高压恒流泵的凸轮轴角度与吸液量之间的对应关系。
在一个可选实施例中，该流动相比例控制装置还可以包括压力测量模块和补偿模块(图中未示出)。其中，压力测量模块用于测量高压恒流泵的吸取管路中的液体压力；补偿模块用于若液体压力未在预设的压力范围内，则根据测量得到的液体压力值补偿高压恒流泵的转速。
在一个可选实施例中，该流动相比例控制装置还可以包括角度测量模块，用于测量凸轮轴角度。
在一个可选实施例中，结合图8，凸轮轴的升程曲线的最低点位置设置有缺口，角度测量模块包括光电传感器和处理器(图中未示出)。
光电传感器包括相对于凸轮轴两侧固定设置的发送器和接收器，发送器用于发射出光电信号，接收器用于采集光电信号，并将采集到的光电信号发送至处理器；处理器根据对采集到的光电信号进行处理，得到凸轮轴角度。
本发明实施例还提供一种高压恒流泵，高压恒流泵包括如上所述的流动相比例控制装置。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，被处理器执行时实现如上所述的流动相比例控制方法。
需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。对于装置实施例而言，相关之处可以参见方法实施例的说明部分。本发明实施例并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。本领域的技术人员可以在领会本发明实施例的精神之后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。
但是，需要明确，本发明实施例并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明实施例的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明实施例的精神之后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。
以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(asic)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明实施例的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、rom、闪存、可擦除rom(erom)、软盘、cd-rom、光盘、硬盘、光纤介质、射频(rf)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
本发明实施例可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。例如，特定实施例中所描述的算法可以被修改，而系统体系结构并不脱离本发明实施例的基本精神。因此，当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本发明实施例的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明实施例的范围之中。