一种自动光谱分析仪控制系统的制作方法

文档序号:25491199发布日期:2021-06-15 21:57阅读:92来源:国知局
一种自动光谱分析仪控制系统的制作方法

本发明涉及光谱分析仪控制技术领域,具体为一种自动光谱分析仪控制系统。



背景技术:

光谱分析仪,是一种用于测量发光体的辐射光谱,即发光体本身的指标参数的仪器。光谱分析仪可以分为两大类:经典光谱仪和新型光谱仪。经典光谱仪器是建立在空间色散原理上的仪器,新型光谱仪器是建立在调制原理上的仪器。光谱分析仪的分析原理是:将光源辐射出的待测元素的特征光谱通过样品的蒸汽中待测元素的基态原子所吸收,由发射光谱被减弱的程度,进而求得样品中待测元素的含量。

将金属或合金试样放在脉冲加热炉内的坩埚中加热,使试样中气体释放出来。在载气流下被送入色谱柱进行分离,再经热传导池检测器。当被测的物质流过热传导池检测器时,由于不同物质导热系数的差异,使热传导池的桥臂电阻值发生变化,便产生一个电信号。将该信号送到微机,经色谱工作站进行处理后便可得到其馏出峰。根据馏出峰的先后次序进行定性,又根据馏出峰的峰高或峰面积进行定量。

但是在现有技术中,不能够对光谱分析仪进行电路监测,导致光谱分析仪的故障率升高。



技术实现要素:

本发明的目的就在于提出一种自动光谱分析仪控制系统,通过电路检测单元对光谱分析仪的电路数据进行分析,从而对光谱分析仪进行检测,获取到光谱分析仪的电路中电压浮动值、光谱分析仪的电路中最大电位差以及光谱分析仪的电路中平均电流值,通过公式获取到光谱分析仪电路的检测系数jci,若光谱分析仪电路的检测系数jci≥电路检测系数阈值,则判定对应电路正常,生成电路正常信号并将电路正常信号发送至管理人员的手机终端;若光谱分析仪电路的检测系数jci<电路检测系数阈值,则判定对应电路异常,生成电路异常信号并将电路异常信号发送至分析控制平台,分析控制平台接收到电路异常信号后,生成电路维修信号并将电路维修信号发送至操作人员的手机终端;对光谱分析仪进行电路监测,有效减少光谱分析仪的故障率,提高了工作效率,同时将对异常电路进行及时修复,有效延长了光谱分析仪的使用寿命。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现:

一种自动光谱分析仪控制系统,包括电路检测单元、仪器检测单元、气体检测单元、加热监测单元、分析控制平台、注册登录单元以及数据库;

所述电路检测单元用于对光谱分析仪的电路数据进行分析,从而对光谱分析仪进行检测,光谱分析仪的电路数据包括电压数据、电位数据以及电流数据,电压数据为光谱分析仪的电路中电压浮动值,电位数据为光谱分析仪的电路中最大电位差,电流数据为光谱分析仪的电路中平均电流值,将光谱分析仪的电路标记为i,i=1,2,……,n,n为正整数,具体分析检测过程如下:

步骤一、获取到光谱分析仪的电路中电压浮动值,并将光谱分析仪的电路中电压浮动值标记为fdi;

步骤二、获取到光谱分析仪的电路中最大电位差,并将光谱分析仪的电路中最大电位差标记为dwi;

步骤三、获取到光谱分析仪的电路中平均电流值,并将光谱分析仪的电路中平均电流值标记为dli;

步骤四、通过公式获取到光谱分析仪电路的检测系数jci,其中,a1、a2以及a3均为比例系数,且a1>a2>a3>0;

步骤五、将光谱分析仪电路的检测系数jci与电路检测系数阈值进行比较:

若光谱分析仪电路的检测系数jci≥电路检测系数阈值,则判定对应电路正常,生成电路正常信号并将电路正常信号发送至管理人员的手机终端;

若光谱分析仪电路的检测系数jci<电路检测系数阈值,则判定对应电路异常,生成电路异常信号并将电路异常信号发送至分析控制平台,分析控制平台接收到电路异常信号后,生成电路维修信号并将电路维修信号发送至操作人员的手机终端。

进一步地,所述仪器检测单元用于对光谱分析仪的仪器数据进行分析,从而对光谱分析仪进行检测,光谱分析仪的仪器数据为光谱分析仪中色谱柱的温度、冲洗气的流量以及内部的压力值,将光谱分析仪标记为o,o=1,2,……,m,m为正整数,具体分析检测过程如下:

步骤s1:获取到光谱分析仪中色谱柱的温度,并将光谱分析仪中色谱柱的温度标记为wi;

步骤s2:获取到光谱分析仪中冲洗气的流量,并将光谱分析仪中冲洗气的流量标记为li;

步骤s3:获取到光谱分析仪内部的压力值,并将光谱分析仪内部的压力值标记为yi;

步骤s4:通过公式xi=(wi×b1+li×b2+yi×b3)eb1+b2+b3获取到光谱分析仪的仪器检测系数xi,其中,b1、b2以及b3均为比例系数,且b1>b2>b3>0,e为自然常数;

步骤s5:将光谱分析仪的仪器检测系数xi与仪器检测系数阈值进行比较:

若光谱分析仪的仪器检测系数xi≥仪器检测系数阈值,则判定光谱分析仪仪器检测正常,生成仪器正常信号并将仪器正常信号发送至管理人员的手机终端;

若光谱分析仪的仪器检测系数xi<仪器检测系数阈值,则判定光谱分析仪仪器检测异常,生成仪器异常信号并将仪器异常信号发送至分析控制平台,分析控制平台接收到仪器异常信号后,生成仪器维修信号并将仪器维修信号发送至操作人员的手机终端。

进一步地,所述气体检测单元用于对光谱分析仪的气体数据进行分析,从而对光谱分析仪的运行进行检测,光谱分析仪的气体数据包括试样熔融时产生的氢气、氮气以及二氧化碳的含量比值、试样熔融过程中氧气的消耗量以及试样熔融过程中一氧化碳的生成量,具体分析检测过程如下:

步骤ss1:获取到光谱分析仪进行试样熔融时产生的氢气、氮气以及二氧化碳的含量比值,并将光谱分析仪进行试样熔融时产生的氢气、氮气以及二氧化碳的含量比值标记为bz;

步骤ss2:获取到光谱分析仪进行试样熔融过程中氧气的消耗量,并将光谱分析仪进行试样熔融过程中氧气的消耗量标记为xh;

步骤ss3:获取到光谱分析仪进行试样熔融过程中一氧化碳的生成量,并将光谱分析仪进行试样熔融过程中一氧化碳的生成量标记为sc;

步骤ss4:通过公式获取到光谱分析仪的气体检测系数qt,其中,v1、v2以及v3均为比例系数,且v1>v2>v3>0;

步骤ss5:将光谱分析仪的气体检测系数qt与气体检测系数阈值进行比较:

若光谱分析仪的气体检测系数qt≥气体检测系数阈值,则判定光谱分析仪运行过程中气体检测正常,生成气体正常信号并将气体正常信号发送至管理人员的手机终端;

若光谱分析仪的气体检测系数qt<气体检测系数阈值,则判定光谱分析仪运行过程中气体检测异常,生成气体异常信号并将气体异常信号发送至分析控制平台,分析控制平台接收到气体异常信号后,生成气体管控信号并将气体管控信号发送至操作人员的手机终端。

进一步地,所述加热监测单元用于对光谱分析仪在运行过程中的加热信息,从而对光谱分析仪的运行进行监测,光谱分析仪的加热信息包括光谱分析仪加热过程中温度的上升速度、光谱分析仪的最高加热温度值以及光谱分析仪的加热过程中的持续加热时长,具体分析监测过程如下:

步骤l1:获取到光谱分析仪加热过程中温度的上升速度,并将光谱分析仪加热过程中温度的上升速度标记为sdi;

步骤l2:获取到光谱分析仪的最高加热温度值,并将光谱分析仪的最高加热温度值标记为wdi;

步骤l3:获取到光谱分析仪的加热过程中的持续加热时长,并将光谱分析仪的加热过程中的持续加热时长标记为sci;

步骤l4:通过公式获取到光谱分析仪的加热监测系数jri,其中,g1、g2以及g3均为比例系数,且g1>g2>g3>0;

步骤l5:将光谱分析仪的加热监测系数jri与加热监测系数阈值进行比较:

若光谱分析仪的加热监测系数jri≥加热监测系数阈值,则判定光谱分析仪的加热正常,生成加热正常信号并将加热正常信号发送至管理人员的手机终端;

若光谱分析仪的加热监测系数jri<加热监测系数阈值,则判定光谱分析仪的加热异常,生成加热异常信号并将加热异常信号发送至分析控制平台,分析控制平台接收到加热异常信号后,生成加热调节信号并将加热调节信号发送至操作人员的手机终端。

进一步地,所述注册登录单元用于操作人员和管理人员通过手机终端提交操作人员信息和管理人员信息进行注册,并将注册成功的操作人员信息和管理人员信息发送至数据库进行储存,操作人员信息包括操作人员的姓名、年龄、入职时间以及本人实名认证的手机号码,管理人员信息包括管理人员的姓名、年龄、入职时间以及本人实名认证的手机号码。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1、本发明中,通过电路检测单元对光谱分析仪的电路数据进行分析,从而对光谱分析仪进行检测,获取到光谱分析仪的电路中电压浮动值、光谱分析仪的电路中最大电位差以及光谱分析仪的电路中平均电流值,通过公式获取到光谱分析仪电路的检测系数jci,若光谱分析仪电路的检测系数jci≥电路检测系数阈值,则判定对应电路正常,生成电路正常信号并将电路正常信号发送至管理人员的手机终端;若光谱分析仪电路的检测系数jci<电路检测系数阈值,则判定对应电路异常,生成电路异常信号并将电路异常信号发送至分析控制平台,分析控制平台接收到电路异常信号后,生成电路维修信号并将电路维修信号发送至操作人员的手机终端;对光谱分析仪进行电路监测,有效减少光谱分析仪的故障率,提高了工作效率,同时将对异常电路进行及时修复,有效延长了光谱分析仪的使用寿命;

2、本发明中,通过气体检测单元对光谱分析仪的气体数据进行分析,从而对光谱分析仪的运行进行检测,获取到光谱分析仪的气体数据,通过公式获取到光谱分析仪的气体检测系数qt,将光谱分析仪的气体检测系数qt与气体检测系数阈值进行比较:若光谱分析仪的气体检测系数qt≥气体检测系数阈值,则判定光谱分析仪运行过程中气体检测正常,生成气体正常信号并将气体正常信号发送至管理人员的手机终端;若光谱分析仪的气体检测系数qt<气体检测系数阈值,则判定光谱分析仪运行过程中气体检测异常,生成气体异常信号并将气体异常信号发送至分析控制平台,分析控制平台接收到气体异常信号后,生成气体管控信号并将气体管控信号发送至操作人员的手机终端;对光谱分析仪工作过程中的气体进行监测,提高了分析效率,同时,在运行过程中能够及时监测出反应问题,减少了成本,提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的原理框图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

如图1所示,一种自动光谱分析仪控制系统,包括电路检测单元、仪器检测单元、气体检测单元、加热监测单元、分析控制平台、注册登录单元以及数据库;

注册登录单元用于操作人员和管理人员通过手机终端提交操作人员信息和管理人员信息进行注册,并将注册成功的操作人员信息和管理人员信息发送至数据库进行储存,操作人员信息包括操作人员的姓名、年龄、入职时间以及本人实名认证的手机号码,管理人员信息包括管理人员的姓名、年龄、入职时间以及本人实名认证的手机号码;

电路检测单元用于对光谱分析仪的电路数据进行分析,从而对光谱分析仪进行检测,光谱分析仪的电路数据包括电压数据、电位数据以及电流数据,电压数据为光谱分析仪的电路中电压浮动值,电位数据为光谱分析仪的电路中最大电位差,电流数据为光谱分析仪的电路中平均电流值,将光谱分析仪的电路标记为i,i=1,2,……,n,n为正整数,具体分析检测过程如下:

步骤一、获取到光谱分析仪的电路中电压浮动值,并将光谱分析仪的电路中电压浮动值标记为fdi;

步骤二、获取到光谱分析仪的电路中最大电位差,并将光谱分析仪的电路中最大电位差标记为dwi;

步骤三、获取到光谱分析仪的电路中平均电流值,并将光谱分析仪的电路中平均电流值标记为dli;

步骤四、通过公式获取到光谱分析仪电路的检测系数jci,其中,a1、a2以及a3均为比例系数,且a1>a2>a3>0;

步骤五、将光谱分析仪电路的检测系数jci与电路检测系数阈值进行比较:

若光谱分析仪电路的检测系数jci≥电路检测系数阈值,则判定对应电路正常,生成电路正常信号并将电路正常信号发送至管理人员的手机终端;

若光谱分析仪电路的检测系数jci<电路检测系数阈值,则判定对应电路异常,生成电路异常信号并将电路异常信号发送至分析控制平台,分析控制平台接收到电路异常信号后,生成电路维修信号并将电路维修信号发送至操作人员的手机终端;

仪器检测单元用于对光谱分析仪的仪器数据进行分析,从而对光谱分析仪进行检测,光谱分析仪的仪器数据为光谱分析仪中色谱柱的温度、冲洗气的流量以及内部的压力值,将光谱分析仪标记为o,o=1,2,……,m,m为正整数,具体分析检测过程如下:

步骤s1:获取到光谱分析仪中色谱柱的温度,并将光谱分析仪中色谱柱的温度标记为wi;

步骤s2:获取到光谱分析仪中冲洗气的流量,并将光谱分析仪中冲洗气的流量标记为li;

步骤s3:获取到光谱分析仪内部的压力值,并将光谱分析仪内部的压力值标记为yi;

步骤s4:通过公式xi=(wi×b1+li×b2+yi×b3)eb1+b2+b3获取到光谱分析仪的仪器检测系数xi,其中,b1、b2以及b3均为比例系数,且b1>b2>b3>0,e为自然常数;

步骤s5:将光谱分析仪的仪器检测系数xi与仪器检测系数阈值进行比较:

若光谱分析仪的仪器检测系数xi≥仪器检测系数阈值,则判定光谱分析仪仪器检测正常,生成仪器正常信号并将仪器正常信号发送至管理人员的手机终端;

若光谱分析仪的仪器检测系数xi<仪器检测系数阈值,则判定光谱分析仪仪器检测异常,生成仪器异常信号并将仪器异常信号发送至分析控制平台,分析控制平台接收到仪器异常信号后,生成仪器维修信号并将仪器维修信号发送至操作人员的手机终端;

气体检测单元用于对光谱分析仪的气体数据进行分析,从而对光谱分析仪的运行进行检测,光谱分析仪的气体数据包括试样熔融时产生的氢气、氮气以及二氧化碳的含量比值、试样熔融过程中氧气的消耗量以及试样熔融过程中一氧化碳的生成量,具体分析检测过程如下:

步骤ss1:获取到光谱分析仪进行试样熔融时产生的氢气、氮气以及二氧化碳的含量比值,并将光谱分析仪进行试样熔融时产生的氢气、氮气以及二氧化碳的含量比值标记为bz;

步骤ss2:获取到光谱分析仪进行试样熔融过程中氧气的消耗量,并将光谱分析仪进行试样熔融过程中氧气的消耗量标记为xh;

步骤ss3:获取到光谱分析仪进行试样熔融过程中一氧化碳的生成量,并将光谱分析仪进行试样熔融过程中一氧化碳的生成量标记为sc;

步骤ss4:通过公式获取到光谱分析仪的气体检测系数qt,其中,v1、v2以及v3均为比例系数,且v1>v2>v3>0;

步骤ss5:将光谱分析仪的气体检测系数qt与气体检测系数阈值进行比较:

若光谱分析仪的气体检测系数qt≥气体检测系数阈值,则判定光谱分析仪运行过程中气体检测正常,生成气体正常信号并将气体正常信号发送至管理人员的手机终端;

若光谱分析仪的气体检测系数qt<气体检测系数阈值,则判定光谱分析仪运行过程中气体检测异常,生成气体异常信号并将气体异常信号发送至分析控制平台,分析控制平台接收到气体异常信号后,生成气体管控信号并将气体管控信号发送至操作人员的手机终端;

加热监测单元用于对光谱分析仪在运行过程中的加热信息,从而对光谱分析仪的运行进行监测,光谱分析仪的加热信息包括光谱分析仪加热过程中温度的上升速度、光谱分析仪的最高加热温度值以及光谱分析仪的加热过程中的持续加热时长,具体分析监测过程如下:

步骤l1:获取到光谱分析仪加热过程中温度的上升速度,并将光谱分析仪加热过程中温度的上升速度标记为sdi;

步骤l2:获取到光谱分析仪的最高加热温度值,并将光谱分析仪的最高加热温度值标记为wdi;

步骤l3:获取到光谱分析仪的加热过程中的持续加热时长,并将光谱分析仪的加热过程中的持续加热时长标记为sci;

步骤l4:通过公式获取到光谱分析仪的加热监测系数jri,其中,g1、g2以及g3均为比例系数,且g1>g2>g3>0;

步骤l5:将光谱分析仪的加热监测系数jri与加热监测系数阈值进行比较:

若光谱分析仪的加热监测系数jri≥加热监测系数阈值,则判定光谱分析仪的加热正常,生成加热正常信号并将加热正常信号发送至管理人员的手机终端;

若光谱分析仪的加热监测系数jri<加热监测系数阈值,则判定光谱分析仪的加热异常,生成加热异常信号并将加热异常信号发送至分析控制平台,分析控制平台接收到加热异常信号后,生成加热调节信号并将加热调节信号发送至操作人员的手机终端。

本发明工作原理:

一种自动光谱分析仪控制系统,在工作时,通过电路检测单元对光谱分析仪的电路数据进行分析,从而对光谱分析仪进行检测,获取到光谱分析仪的电路中电压浮动值、光谱分析仪的电路中最大电位差以及光谱分析仪的电路中平均电流值,通过公式获取到光谱分析仪电路的检测系数jci,若光谱分析仪电路的检测系数jci≥电路检测系数阈值,则判定对应电路正常,生成电路正常信号并将电路正常信号发送至管理人员的手机终端;若光谱分析仪电路的检测系数jci<电路检测系数阈值,则判定对应电路异常,生成电路异常信号并将电路异常信号发送至分析控制平台,分析控制平台接收到电路异常信号后,生成电路维修信号并将电路维修信号发送至操作人员的手机终端;

通过气体检测单元对光谱分析仪的气体数据进行分析,从而对光谱分析仪的运行进行检测,获取到光谱分析仪的气体数据,通过公式获取到光谱分析仪的气体检测系数qt,若光谱分析仪的气体检测系数qt≥气体检测系数阈值,则判定光谱分析仪运行过程中气体检测正常,生成气体正常信号并将气体正常信号发送至管理人员的手机终端;若光谱分析仪的气体检测系数qt<气体检测系数阈值,则判定光谱分析仪运行过程中气体检测异常,生成气体异常信号并将气体异常信号发送至分析控制平台,分析控制平台接收到气体异常信号后,生成气体管控信号并将气体管控信号发送至操作人员的手机终端;对光谱分析仪工作过程中的气体进行监测,提高了分析效率,同时,在运行过程中能够及时监测出反应问题,减少了成本,提高了工作效率。

上述公式均是去量纲取其数值计算,公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式,公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

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