质谱仪保护系统、方法及质谱仪与流程

本发明涉及质谱分析，尤其涉及一种质谱仪保护系统、方法及质谱仪。

背景技术：

1、目前，质谱仪是根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理，按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器。

2、质谱仪内部部分器件需要在一定条件下工作，若未达到相关要求则容易造成仪器损坏，而现有的质谱仪并未对其内部器件进行保护，特别是在用于教学时，部分学生的操作失误不仅可能带来仪器的损坏，导致仪器的使用寿命低下，还很有可能因为没有合适的保护电路，导致操作者存在触电风险，因此，如何对质谱仪内部器件进行全面保护，保证仪器的使用寿命和操作者的安全，是一个亟待解决的技术问题。

3、上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种质谱仪保护系统、方法及质谱仪，旨在解决现有技术中质谱仪内部器件保护不全面，使用寿命较低，操作者触电风险较高的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提出一种质谱仪保护系统，所述质谱仪保护系统包括：检测电路以及多个保护电路；

3、其中，所述检测电路与各保护电路连接，所述各保护电路分别与各自对应的负载连接；

4、所述检测电路，用于检测质谱仪的工作状态，并将生成的检测信号传输至所述各保护电路；

5、所述各保护电路，用于在根据所述检测信号判定所述质谱仪处于异常状态时，分别对所述各自对应的负载进行保护。

6、可选地，所述检测电路包括：第一气压检测模块，所述多个保护电路包括：涡轮分子泵保护模块；

7、其中，所述第一气压检测模块与所述涡轮分子泵保护模块连接，所述涡轮分子泵保护模块还分别与电源和涡轮分子泵连接；

8、所述第一气压检测模块，用于检测所述涡轮分子泵所处环境的气压值，并将生成的第一气压信号传输至所述涡轮分子泵保护模块；

9、所述涡轮分子泵保护模块，用于在所述第一气压信号对应的电压值大于第一电压阈值时，断开所述电源与所述涡轮分子泵之间的回路。

10、可选的，所述涡轮分子泵保护模块包括：第一基准单元、第一比较单元、涡轮分子泵供电单元以及涡轮分子泵电源单元；

11、其中，所述第一比较单元分别与所述第一气压检测模块、所述第一基准单元以及所述涡轮分子泵供电单元连接，所述涡轮分子泵电源单元分别与所述涡轮分子泵供电单元、所述电源和所述涡轮分子泵连接；

12、所述第一基准单元，用于将产生的第一基准信号传输至所述第一比较单元；

13、所述第一比较单元，用于在所述第一气压信号对应的电压值大于所述第一基准信号对应的第一电压阈值时，停止将产生的第一比较信号传输至所述涡轮分子泵供电单元；

14、所述涡轮分子泵供电单元，用于在未接收到所述第一比较信号时，停止输出第一供电信号至所述涡轮分子泵电源单元，以使所述涡轮分子泵电源单元断开所述电源与所述涡轮分子泵之间的回路。

15、可选地，所述检测电路还包括：转速检测模块，所述多个保护电路还包括：隔膜泵保护模块；

16、其中，所述转速检测模块与所述隔膜泵保护模块连接，所述隔膜泵保护模块与隔膜泵连接；

17、所述转速检测模块，用于检测所述涡轮分子泵的转速值，并将生成的涡轮分子泵转速信号传输至所述隔膜泵保护模块；

18、所述隔膜泵保护模块，用于在所述涡轮分子泵转速信号对应的电压值大于第二电压阈值时，对所述隔膜泵的转速进行调节。

19、可选地，所述隔膜泵保护模块包括：第二基准单元、第二比较单元以及隔膜泵转速调节单元；

20、其中，所述第二比较单元分别与所述第二基准单元和所述隔膜泵转速调节单元连接，所述隔膜泵转速调节单元与所述隔膜泵连接；

21、所述第二基准单元，用于将产生的第二基准信号传输至所述第二比较单元；

22、所述第二比较单元，用于在所述涡轮分子泵转速信号对应的电压值大于所述第二基准信号对应的第二电压阈值时，将产生的第二比较信号传输至所述隔膜泵转速调节单元；

23、所述隔膜泵转速调节单元，用于在接收到所述第二比较信号时，调节所述隔膜泵的转速。

24、可选地，所述检测电路还包括：第二气压检测模块，所述多个保护电路还包括：真空保护模块；

25、其中，所述第二气压检测模块与所述真空保护模块连接，所述真空保护模块分别与电源、ei离子源模块、高压脉冲模块以及微通道板模块连接；

26、所述第二气压检测模块，用于检测所述质谱仪的进样管道内的气压值，并将生成的第二气压信号传输至所述真空保护模块；

27、所述真空保护模块，用于在所述第二气压信号对应的电压值小于第三电压阈值时，分别导通所述电源与所述ei离子源模块之间的回路、所述电源与所述高压脉冲模块之间的回路以及所述电源与所述微通道板模块之间的回路。

28、可选地，所述真空保护模块包括：第三基准单元、第三比较单元、电源供电单元、ei离子源电源单元、高压脉冲电源单元以及微通道板电源单元；

29、其中，所述第三比较单元分别与所述第二气压检测模块、所述第三基准单元以及所述电源供电单元连接，所述ei离子源电源单元分别与所述电源供电单元、第一电源以及所述ei离子源模块连接，所述高压脉冲电源单元分别与所述电源供电单元、第二电源以及所述高压脉冲模块连接，所述微通道板电源单元分别与所述电源供电单元、第三电源以及所述微通道板模块连接；

30、所述第三基准单元，用于将产生的第三基准信号传输至所述第三比较单元；

31、所述第三比较单元，用于在所述第二气压信号对应的电压值小于所述第三基准信号对应的第三电压阈值时，将产生的第三比较信号传输至所述电源供电单元；

32、所述电源供电单元，用于在接收到所述第三比较信号时，输出第二供电信号至所述ei离子源电源单元、所述高压脉冲电源单元以及所述微通道板电源单元，以使所述ei离子源电源单元导通所述第一电源与所述ei离子源模块之间的回路，所述高压脉冲电源单元导通所述第二电源与所述高压脉冲模块之间的回路，所述微通道板电源单元导通所述第三电源与所述微通道板模块之间的回路。

33、可选地，所述检测电路还包括：进样按键模块，所述多个保护电路还包括：进样保护模块；

34、其中，所述进样保护模块分别与所述进样按键模块以及所述第二气压检测模块连接，所述进样保护模块还与所述电源连接；

35、所述进样按键模块，用于在检测到所述质谱仪进行进样时，将产生的进样信号传输至所述进样保护模块；

36、所述进样保护模块，用于在接收到所述进样信号时，断开所述电源与所述第二气压检测模块之间的回路，以使所述第二气压检测模块停止输出所述第二气压信号。

37、可选地，所述进样保护模块包括：信号保持单元、真空计供电单元以及气压检测电源单元；

38、其中，所述信号保持单元分别与所述进样按键模块和所述真空计供电单元连接，所述真空计供电单元与所述气压检测电源单元连接，所述气压检测电源单元分别与所述电源和所述第二气压检测模块连接；

39、所述信号保持单元，用于将接收到的所述进样信号传输至所述真空计供电单元；

40、所述真空计供电单元，用于在接收到所述进样信号时，输出断电信号至所述气压检测电源单元，以使所述气压检测电源单元断开所述电源与所述第二气压检测模块之间的回路。

41、此外，为实现上述目的，本发明还提出一种质谱仪保护方法，所述质谱仪保护方法应用于如上文所述的质谱仪保护系统，所述方法包括以下步骤：

42、通过检测电路检测质谱仪的工作状态，获得检测信号；

43、在根据所述检测信号判定所述质谱仪处于异常状态时，通过各保护电路分别对各自对应的负载进行保护。

44、可选地，所述检测电路包括：第一气压检测模块、转速检测模块、第二气压检测模块以及进样按键模块，所述保护电路包括：涡轮分子泵保护模块、隔膜泵保护模块、真空保护模块以及进样保护模块；

45、所述第一气压检测模块，用于在通过隔膜泵对涡轮分子泵所处环境进行抽真空后，检测所述涡轮分子泵所处环境的气压值，获得第一气压信号；

46、所述转速检测模块，用于检测所述涡轮分子泵的转速值，获得涡轮分子泵转速信号；

47、所述第二气压检测模块，用于检测进样管道内的气压值，获得第二气压信号；

48、所述进样按键模块，用于检测所述质谱仪是否处于进样状态，若是，则获得进样信号；

49、相应地，所述在根据所述检测信号判定所述质谱仪处于异常状态时，通过各保护电路分别对各自对应的负载进行保护的步骤，包括：

50、在所述第一气压信号对应的电压值大于第一电压阈值时，判定所述质谱仪处于异常状态，并通过所述涡轮分子泵保护模块对所述涡轮分子泵进行保护；

51、在所述涡轮分子泵转速信号对应的电压值大于第二电压阈值时，判定所述质谱仪处于异常状态，并通过所述隔膜泵保护模块对所述隔膜泵进行转速调节；

52、在所述第二气压信号对应的电压值大于第三电压阈值时，判定所述质谱仪处于异常状态，并通过所述真空保护模块对ei离子源模块、高压脉冲模块以及微通道板模块进行保护；

53、在获得所述进样信号时，通过所述进样保护模块对所述第二气压检测模块进行保护。

54、此外，为实现上述目的，本发明还提出一种质谱仪，所述质谱仪包括如上文所述的质谱仪保护系统。

55、本发明提出一种质谱仪保护系统、方法及质谱仪，该质谱仪保护系统包括：检测电路以及多个保护电路；其中，所述检测电路与各保护电路连接，所述各保护电路分别与各自对应的负载连接；所述检测电路，用于检测质谱仪的工作状态，并将生成的检测信号传输至所述各保护电路；所述各保护电路，用于在根据所述检测信号判定所述质谱仪处于异常状态时，分别对所述各自对应的负载进行保护。由于本发明通过检测电路检测质谱仪的工作状态，再通过各保护电路根据检测信号判定质谱仪是否处于异常状态，若是，则通过各自负载对应保护电路对各自负载进行保护，相比于现有的，本发明可对质谱仪中内部器件进行全面保护，提升质谱仪的使用寿命，同时，由于上述各保护电路的工作，进而无论操作者在任何一步出现失误，对应的保护电路都会对负载进行断电保护，保证操作者的安全，降低操作者的触电风险，本发明所公开的质谱仪保护系统、方法及质谱仪更适用于教学，具有强大的容错率。