一种用于液质联用色谱仪的电路紧急保护装置

本发明涉及电路保护，具体涉及一种用于液质联用色谱仪的电路紧急保护装置。

背景技术：

1、液质联用色谱仪的相关结构（色谱柱、检测器等）属于精密元件，所以线性色谱仪中主要增设相关的电路保护装置，具体是以保险丝、断路器这类结构为主，避免其内部的精密元件损坏，具体针对：过载保护、短路保护、电压/流保护、接地保护，其本质是在发生过载、短路、电流/电压波动较大等异常情况时，瞬间切断整体仪器的电流输入实现保护仪器的作用。

2、需要说明的是：因为电信号的传递速度相对较快，甚至说电路保护动作时接收电信号时的响应时间极短，所以可以将针对上述异常情况所做出的电路保护动作（断路器断开电路）归类为“及时性”动作，但是可以理解的是：发生异常情况与保护动作之间仅仅满足“及时性”，并不能及时且完全避免仪器受损，具体原因是：在产生异常情况且及时响应时，仪器内部的仪器已经受到不同程度上的损伤，虽然不会造成精密元件的直接损伤，但是也会间接影响到仪器检测数据的准确度。

3、对此，本技术提出了一种解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于液质联用色谱仪的电路紧急保护装置，用于解决现行用在液质联用色谱仪中的电路保护装置仅仅满足“及时性”，但是并非能及时地规避异常情况的产生，依旧会对仪器内部的精密元件造成不同程度上的损伤。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种用于液质联用色谱仪的电路紧急保护装置，包括色谱仪本体、电源组件和断路开关，所述电源组件和断路开关之间设置有控制器，且电源组件用于向色谱仪本体提供电能，所述色谱仪本体中包括进液单元、电离单元、检测单元和记录单元；

3、所述控制器中设置有关联色谱仪本体的运行监控系统，所述运行监控系统由数据集成模块、一阶分析单元、二阶分析单元、信号生成单元，所述数据集成模块用于收集电源组件中接入的电流数据、检测单元中的动态检测数据以及电离单元中的电流定值，并将电流数据、动态检测数据和电流定值发送到一阶分析单元和二阶分析单元中；

4、一阶分析单元应用于在电离单元中，在电离单元中执行对样品溶液的离子化动作，在离子化动作中得到含电荷的分析物离子，且将电流数据分流出作用在电离单元中的一阶电流，以一阶电流和动态检测数据生成离子化模型；

5、二阶分析单元应在检测单元中，在检测单元中执行对分析物离子的运动分析动作，且将电流数据分流出作用在检测单元中的二阶电流，以二阶电流和动态检测数据生成运动分析模型，并将运动分析模型发送到记录单元中；

6、信号生成单元具有一阶分析单元、二阶分析单元的控制权限，且具有数据集成模块中的调节权限，信号生成单元通过获取离子化模型和运动分析模型，并分别生成一阶信号源和二阶信号源，一阶信号源和二阶信号源分别用于表示电离单元和检测单元中的信号状态，且通过一阶信号源和二阶信号源对一阶电流和二阶电流执行电流调节动作或启动断开保护动作。

7、进一步设置为：检测单元中的动态检测数据包括：分析物离子的生成量at、分析物离子在检测单元中进行加速时的动能bt。

8、进一步设置为：离子化动作用于表示样品溶液持续接受一阶电流且产生分析物离子的离子化过程，运动分析动作用于表示检测单元在接收分析物离子后，分析物离子在检测单元中所进行的运动过程。

9、进一步设置为：信号生成单元直接调取离子化动作和运动过程，且以离子化动作和运动过程作为一阶信号源和二阶信号源生成过程中的前置过程，在离子化动作中包含如下运行方式：

10、s1：将一阶电流设置为i1，且一阶电流中包含有一阶上峰值、一阶等差比值和一阶初始值三个参数，在执行离子化动作时，一阶电流等于一阶初始值与一阶等差比值和单位时间的乘值的和值，且一阶电流小于一阶上峰值；

11、s2：通过检测单元记录含电荷的分析物离子的数量，且以分析物离子的数量和单位时间建立分析物离子的生成曲线；

12、在运动过程中包含如下运行方式：

13、s3：将二阶电流设置为i2，且二阶电流中包含二阶上峰值、二阶等差比值和二阶初始值三个参数，在执行运动分析动作中，二阶电流等于二阶初始值与二阶等差比值和单位时间的乘值的和值，且二阶电流小于二阶上峰值；

14、s4：在检测单元中根据运动分析动作对含电荷的分析物离子进行动能计算动作，在动能计算动作中以动能和单位时间建立分析物离子的动能的增长曲线。

15、进一步设置为：设置一阶电流i1和二阶电流i2的计算方式分别为：i1=ia+x1*t、i2=ib+x2*t，其中的ia、x1、ib、x2分别用于表示一阶初始值、一阶等差比值、二阶初始值和二阶等比值，并获取动态数据中分析物离子的生成量at并输入到s2中的生成曲线中，生成曲线的建立方式包括：单位时间t作为x轴坐标轴、以分析物离子的生成量at作为y轴坐标轴，生成曲线中的坐标数值包括：（a1、1）（a2、2）（a3、3）…（at、t），并抽取生成曲线中的两个及两个以上的y轴坐标数值，以y轴坐标数值建立关联一阶信号源的跨度比。

16、进一步设置为：将一阶信号源中分析物离子的生成量at设置为二阶电流中的参考数值，具体包括如下内容：

17、s5：在一阶信号源中的跨度比达到上限阈值后，标记出该一阶信号源中分析物离子的生成量at，并以上述分析物离子的生成量at作为二阶电流中的二阶上峰值的定量因子；

18、s6：以定量因子重新生成二阶初始值，并按照i2=ib+x2*t向检测单元中输入二阶电流，在运动过程中，以二阶电流作为动能bt输入到s4中的增长曲线中，并按照生成曲线的建立方式同步设置增长曲线中的坐标数值：（b1、1）（b2、2）（b3、3）…（bt、t），抽取增长曲线中的y轴坐标数值，以y轴坐标数值建立关联二阶信号源的完成比。

19、进一步设置为：在使用过程中，包括如下步骤：

20、步骤一：在一阶电流生成时设置一阶降比k1,k1为小于1的正数值，一阶初始值等于电流定值与一阶降比的乘值，并在运动过程中，在二阶电流生成时设置二阶降比k2,k2为小于1的正数值，二阶初始值等于二阶上峰值与k2的乘值；

21、步骤二：跨度比用于表示分析物离子的生成速度，跨度比大于0，设置跨度比的最小系数j1，在跨度比等于0，生成的一阶信号源用于表示电离单元处于完成状态，且直接执行启动断开保护动作；在跨度比大于0且小于最小系数j1时，用于表示电离单元处于临界状态，且执行电流调节动作，用于降低一阶电流中的一阶等差比；

22、步骤三：完成比用于表示分析物离子在检测单元的运动过程中动能的增长速度，且完成比大于0，设置完成比的最大系数为j2，在完成比小于j2,执行电流调节动作或启动断开保护动作

23、本发明具备下述有益效果：

24、整体装置依旧建立在电路保护的运行原理，但有所不同的是：整体保护方案采用“预警式”的保护方式，其本质是：首先针对色谱仪中的离子化动作建立离子化模型，且以低于电流定值的一阶初始数值为基础进行等比增长，继而再以动态数据中分析物离子的生成量作为“反馈式”数据，用于判断整体离子化动作中的跨度，其目的是：在保证样品溶液充分被电离的基础上，在电流过大或电流波动较大时所产生的直接影响所造成电离单元受损，从而在可能发生异常情况之前，利用跨度比使短路开关及时响应并执行启动断开保护动作，或采取降低电流的保护方式；

25、以上述内容为基础，再次利用到离子化动作中的相关过程，作为直接关联检测单元中的运动过程，其本质是以定量因子重新生成二阶初始值，并同步建立对应的增长曲线，同步生成关联二阶信号源的完成比，依照完成比判断检测单元中运动过程，继而同步以“预警式”的方式响应保护过程。