CN114184724B - 一种色谱仪载气流量补偿方法、装置及其存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及色谱仪精确控制技术领域，具体而言，涉及一种色谱仪载气流量补偿方法、装置及其存储介质；包括：根据初始流量和目标流量确定载气区间；根据所述载气区间，确定多个载气流量控制区；获取多个载气流量控制区的实际流量，并根据设置的载气流量理想值确定载气流量差值；根据获取到的载气流量差值，通过流量‑流速对应算法对流量进行控制；记录过程中的流量变化曲线、及瞬时流速变化曲线；确定补偿系数；记录过程中气体流量控制器的AD值变化曲线；根据记录的数据，确定控制参数；提供了一种通过获得控制参数能够对色谱仪载气流量进行控制的方法，基于在线气相色谱仪载气的特点，通过设置流量‑流速算法，引入多个曲线，通过曲线之间的比对，基于得到的控制参数能够对载气流量实现精确的控制。

Description

一种色谱仪载气流量补偿方法、装置及其存储介质

技术领域

本申请涉及色谱仪精确控制技术领域，具体而言，涉及一种色谱仪载气流量补偿方法、装置及其存储介质。。

背景技术

在线气相色谱仪是安装在工作现场，通过气路管道与被测介质(气体)直接连接，经自动采集、自动进样进行相应气体组分含量自动测量，并可将测量结果进行存储及远传的仪器、主要用于实时连续地测量天然气或大气环境中的气体组分；在长期使用过程中，无法避免的是在线气相色谱仪的零件老化，其各项测试结果出现偏差，而当出现以上的情况，针对载气流量的稳定性就会造成影响，载气流速稳定性较为重要的影响在线气相色谱仪的测试结果，需要对其进行补偿处理，保证使用过程中测试结果的准确性。

但是，目前对于在线气相色谱仪的补偿方法中，有的需要人为目测获取数据，根据经验来实现补偿效果的最优化，具有一定的误差，会间接的导致补偿效果的不准确。

发明内容

本申请实施例提供一种色谱仪载气流量补偿方法，应用于色谱仪的载气控制***，包括：

根据初始流量和目标流量确定载气区间；

根据所述载气区间，确定多个载气流量控制区；

获取多个载气流量控制区的实际流量，并根据设置的载气流量理想值确定载气流量差值；

根据获取到的载气流量差值，通过流量-流速对应算法对流量进行控制，直至多个载气流量控制区流量与载气流量理想值相同；

记录过程中的流量变化曲线、及瞬时流速变化曲线；

根据记录的数据，基于流量-流速算法确定补偿系数；

记录过程中气体流量控制器的AD值变化曲线；

根据记录的数据，确定控制参数。

进一步的，其中根据记录的数据，基于流量-流速算法确定补偿系数，具体的方式为：

；

其中，RSD为在线气相色谱仪载气流量补偿系数；

F_i为第i次获取的所述校准载气于所述在线气相色谱仪内的载气流速值；

F_i0为第i次获取的所述校准载气进入所述在线气相色谱仪的瞬时流量；

n为通入载气次数。

进一步的，其中根据记录的数据，确定控制参数，具体的方式为：

根据流量变化曲线与理想流量曲线的差值、气体流量控制器AD值变化曲线，分别计算得到对补偿系数RSD的影响因子△RSD。

进一步的，其中根据初始流量和目标流量确定载气区间之前还包括：

设置常规气体类型；

确定气体类型。

进一步的，在获取到的载气流量差值大于0时，通过流量-流速对应算法对流量进行控制。

进一步的，载气流量控制区数量至少为两个。

进一步的，理想流量曲线的确定，具体为以下方式：

确定最终状态下满足流量阈值要求的气体运动过程；

确定气体运动过程中经过至少两个载气流量控制区的流量数据；

流量变化形成的曲线即为理想流量曲线。

第二方面，本申请实施例还提供一种色谱仪载气流量补偿装置，应用于色谱仪的流量补偿***，包括：流量确定模块，用于根据初始流量和目标流量确定载气流量控制区间：流量分区模块，用于根据载气区间，确定多个载气流量控制区；AD值确定模块，用于确定气体流量控制器实时的AD值；流量控制模块，用于根据获取到的当前流量进行流量补偿，当所述当前流量小于流量阈值时，通过流量-流速算法对流量进行控制；当所述当前流量等于流量阈值时，流量控制模块停止。

进一步的，流量控制模块包括流量-流速算法子模块，

其中流量-流速算法子模块用于：

根据流量变化曲线、气体流量控制器的AD值变化曲线及瞬时流速变化曲线，分别计算得到对流量-流速算法的当前控制参数RSD的影响因子△RSD；基于RSD和△RSD计算得到新的控制参数。

第三方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储介质内存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现本申请实施例第一方面提供的色谱仪载气流量补偿方法。

本申请实施例提供的技术方案中，提供了一种通过获得控制参数能够对色谱仪载气流量进行控制的方法，基于在线气相色谱仪载气的特点，通过设置流量-流速算法，引入多个曲线，通过曲线之间的比对，基于得到的控制参数能够对载气流量实现精确的控制。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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。

附图中的方法、***和/或程序将根据示例性实施例进一步描述。这些示例性实施例将参照图纸进行详细描述。这些示例性实施例是非限制的示例性实施例，其中示例数字在附图的各个视图中代表相似的机构。

图1是根据本申请的一些实施例所示的一种色谱仪载气流量补偿方法的场景示意图；

图2是根据本申请的一些实施例所示的一种色谱仪载气流量补偿方法的方法流程图；

图3是根据本申请的一些实施例所示的一种色谱仪载气流量补偿装置的功能模块示意图；

图4是根据本申请的一些实施例所示的一种色谱仪载气流量补偿装置的控制子模块示意图。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

在下面的详细描述中，通过实例阐述了许多具体细节，以便提供对相关指导的全面了解。然而，对于本领域的技术人员来说，显然可以在没有这些细节的情况下实施本申请。在其他情况下，公知的方法、程序、***、组成和/或电路已经在一个相对较高水平上被描述，没有细节，以避免不必要的模糊本申请的方面。

本申请中使用流程图说明根据本申请的实施例的***所执行的执行过程。应当明确理解的是，流程图的执行过程可以不按顺序执行。相反，这些执行过程可以以相反的顺序或同时执行。另外，可以将至少一个其他执行过程添加到流程图。一个或多个执行过程可以从流程图中删除。

本申请提供一些实施例为服务器，该服务器包括物体空间位置检测装置、存储器、处理器和通信单元。存储器、处理器以及通信单元各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。物体空间位置检测装置包括至少一个可以软件或固件（firmware）的形式存储于存储器中或固化在电子设备的操作***（operating system，OS）中的软件功能模块。处理器用于执行存储器中存储的可执行模块，例如基于色谱分析的样品确定装置所包括的软件功能模块及计算机程序等。

其中，存储器可以是，但不限于，随机存取存储器（Random Access Memory，RAM），只读存储器（Read Only Memory，ROM），可编程只读存储器（Programmable Read-OnlyMemory，PROM），可擦除只读存储器（Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM），电可擦除只读存储器（Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM）等。其中，存储器用于存储程序，处理器在接收到执行指令后，执行所述程序。通信单元用于通过网络建立样品服务器与查询终端之间的通信连接，并用于通过网络收发数据。

处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字信号处理器（DSP)）、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

请参照图1，本实施例提供的一种色谱仪载气流量补偿方法的应用场景示意图。

如图1所示，色谱仪包括载气***100、分离***200、检测和记录***300以及进样***400，本发明提供的一种色谱仪载气流量补偿方法，应用于色谱仪的载气***，载气***100包括用于进行流量和流速测量的传感器和用于提升通道内载气量的进气装置。

在上述基础上，如图2所示，为本发明提供的色谱仪载气流量补偿方法，该方法包括：

步骤S1，根据初始流量和目标流量确定载气区间。

在本实施例中，初始流量指的是设备当前所处环境的气体流量，其可以通过设置在通道内的传感器进行获取，目标流量指的是预设的期望达到的工作环境中最佳的气体流量。

步骤S2，根据载气区间，确定多个载气流量控制区。

载气流量控制区的设置，是为了进行最优的补偿处理。当气体流经的区域的长度不一致，气体的损耗的效率也不一致。

通过载气流量控制区的确定，更优的进行对于载气量的补偿。在本实施例中，载气流量区至少包括两个，其中一个即为在气体进入检测空间的入口进行瞬间补偿，另一个在补偿区间的任意位置。

如果在较长的路径过程中，为了载气量以及瞬间流速的满足，可设置较多的载气流量控制区。

步骤S3，获取多个载气流量控制区的实际流量，并根据设置的载气流量理想值确定载气流量差值。

本实施例中对于气体流量的补偿是针对于多个控制区域进行补偿，需确定每个控制区域的流量与理想值之间的差值。

步骤S4，根据获取到的载气流量差值，通过流量-流速对应算法对流量进行控制，直至多个载气流量控制区流量与载气流量理想值相同。

本实施例中的流量控制，并非单纯的进行气体量的补偿，因为在色谱中需要进行一定流速的气体，所以气体还要满足在观察节点具有一定的流动速度，所以需要根据流量-流速的对应关系进行流量的补偿，即在补偿中补偿气体需要具有一定的流速。

步骤S5，记录过程中的流量变化曲线、瞬时速度变化曲线。

本实施例中的载气流量补偿方法，目的是提供一套能够进行实时调节的方法，因为气体的补偿产生的效果具有一定的延时性，并且在气体流动过程中会有所损耗、动力因为力的作用会有所衰减。所以，需根据较多次的数据进行回归处理，得到可以进行连续性调节的方法。

针对于流量变化曲线，可以通过多个载气流量控制区的途径的流量变化进行曲线的获得，记载过程中流量变化的数据；同样的，针对于瞬时速度变化曲线，也是通过多个载气流量控制区的途径的流量的流速变化进行曲线的获得，记载过程中流量变化的数据。

步骤S6，根据记录的数据，基于流量-流速算法确定补偿系数。

本实施中，补偿系数的确定主要通过流量-流速算法来实现，其中流量-流速算法为以下具体内容：

；

其中，其中，RSD为在线气相色谱仪载气流量补偿系数；

F_i为第i次获取的所述校准载气于所述在线气相色谱仪内的载气流速值；

F_i0为第i次获取的所述校准载气进入所述在线气相色谱仪的瞬时流量；

n为通入载气次数。

步骤S7，记录过程中气体流量控制器AD值变化曲线，根据具体的数据，确定控制参数。

步骤S71，确定最终状态下满足流量阈值要求的气体运动过程。

步骤S72，确定气体运动过程中经过至少两个载气流量控制区的流量数据。

步骤S73，确定流量数据的变化，绘制曲线，曲线为理想流量曲线。

步骤S74，根据流量变化曲线与理想流量曲线的差值、气体流量控制器AD值变化曲线，分别得到对补偿系数RSD的影响因子△RSD。

当设备一次使用完成后，对整个使用过程中的流量变化曲线以及气体流量控制AD值变化曲线进行记录，计算两者之间的关系，用于对流量-流速算法确定的补偿系数进行动态调整，是的流量-流速算法的补偿系数更加的准确和合理。

步骤S8，根据记录的流量变化曲线调整载气流量控制区的确定方法。

载气流量控制区的划分，主要是和气体流量变化曲线相关，根据气体流量变化曲线中呈现的明显的分区或者规律，适当的调整载气流量控制区建的划分，可以进一步的提升控制的效率。

参阅图3，本实施例还提供一种色谱仪载气流量补偿装置，应用于色谱仪的载气***，包括：

流量确定模块110，用于根据初始流量和目标流量确定载气流量控制区间。

还包括在确定之前气体类型进行确定，确定气体的性质和类别。

流量分区模块120，用于根据载气区间，确定多个载气流量控制区。

流速确定模块130，用于确定实施情况下的气体的流速。

AD值确定模块140，用哪个有确定气体流量控制器实时的AD值。

流量控制模块150，用于根据获取到的当前流量进行流量补偿，当当前流量小于流量阈值时，通过流量-流速算法对流量进行控制。当当前流量等于流量阈值时，流量控制模块停止工作。

在本实施例中，流量控制模块150包括流量-流速算法子模块151，用于根据流量变化曲线、气体流量控制器的AD值变化曲线及瞬时流速变化曲线，分别计算得到对流量-流速算法的当前控制参数RSD的影响因子△RSD。

在原有控制参数RSD的基础之上，加入影响因子的修正，得到的新的对目标温度的控制参数。当色谱仪下次运行，使用自适应算法进行流量控制时，就采用新的控制参数。

由于在前述的在线色谱仪控制方法中，对各个步骤的原理进行了说明和距离，该在线色谱仪控制装置的各个模块用于执行上述方法的各个步骤，此处不再对其过程和原理进行赘述。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当计算机程序在计算机上执行时，使得计算机执行本申请实施例提供的色谱仪载气流量补偿方法。

需要理解的是，针对上述内容没有进行名词解释的技术术语，本领域技术人员可以根据上述所公开的内容进行前后推导毫无疑义地确定其所指代的含义，例如针对一些阈值、系数等术语，本领域技术人员可以根据前后的逻辑关系进行推导和确定，这些数值的取值范围可以根据实际情况进行选取，例如0.1~1，又例如1~10，再例如50~100，在此均不作限定。

本领域技术人员可以根据上述已公开的内容毫无疑义对一些预设的、基准的、预定的、设定的以及偏好标签的技术特征/技术术语进行确定，例如阈值、阈值区间、阈值范围等。对于一些未作解释的技术特征术语，本领域技术人员完全能够基于前后文的逻辑关系进行合理地、毫无疑义地推导，从而清楚、完整地实施上述技术方案。未作解释的技术特征术语的前缀，例如“第一”、“第二”、“示例”、 “目标”等，可以根据前后文进行毫无疑义地推导和确定。未作解释的技术特征术语的后缀，例如“集合”、“列表”等，也可以根据前后文进行毫无疑义地推导和确定。

本申请实施例公开的上述内容对于本领域技术人员而言是清楚完整的。应当理解，本领域技术人员基于上述公开的内容对未作解释的技术术语进行推导和分析的过程是基于本申请所记载的内容进行的，因此上述内容并不是对整体方案的创造性的评判。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可以对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定术语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同部分两次或多次提到的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的至少一个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

另外，本领域普通技术人员可以理解的是，本申请的各个方面可以通过若干具有可专利性的种类或情况进行说明和描述，包括任何新的和有用的工序、机器、产品或物质的组合，或对他们任何新的和有用的改进。相应地，本申请的各个方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可以被称为“单元”、“组件”或“***”。此外，本申请的各方面可以表现为位于至少一个计算机可读介质中的计算机产品，所述产品包括计算机可读程序编码。

计算机可读信号介质可能包含一个内含有计算机程序编码的传播数据信号，例如在基带上或作为载波的一部分。该传播信号可能有多种表现形式，包括电磁形式、光形式等等、或合适的组合形式。计算机可读信号介质可以是除计算机可读存储介质之外的任何计算机可读介质，该介质可以通过连接至一个指令执行***、装置或设备以实现通讯、传播或传输供使用的程序。位于计算机可读信号介质上的程序编码可以通过任何合适的介质进行传播，包括无线电、电缆、光纤缆线、RF、或类似介质、或任何上述介质的组合。

本申请各方面执行所需的计算机程序码可以用一种或多种程序语言的任意组合编写，包括面向对象程序设计，如Java、Scala、Smalltalk、Eiffel、JADE、Emerald、C++、C#、VB.NET，Python等，或类似的常规程序编程语言，如"C"编程语言，Visual Basic，Fortran2003，Perl，COBOL 2002，PHP，ABAP，动态编程语言如Python，Ruby和Groovy或其它编程语言。所述程式设计编码可以完全在用户计算机上执行、或作为独立的软体包在用户计算机上执行、或部分在用户计算机上执行部分在远程计算机执行、或完全在远程计算机或服务器上执行。在后种情况下，远程计算机可以通过任何网络形式与用户计算机连接，比如局域网络(LAN)或广域网(WAN)，或连接至外部计算机(例如通过因特网)，或在云计算环境中，或作为服务使用如软件即服务(SaaS)。

此外，除非申请专利范围中明确说明，本申请所述处理元件和序列的顺序、数位字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的申请专利范围并不仅限于披露的实施例，相反，申请专利范围旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的***组件可以通过硬件装置实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或行动装置上安装所描述的***。

同样应当理解的是，为了简化本申请揭示的表述，从而帮助对至少一个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法幷不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

Claims (9)

1.一种色谱仪载气流量补偿方法，应用于色谱仪的载气控制***，其特征在于，包括：

根据初始流量和目标流量确定载气区间；

根据所述载气区间，确定多个载气流量控制区；

获取多个载气流量控制区的实际流量，并根据设置的载气流量理想值确定载气流量差值；

根据获取到的载气流量差值，通过流量-流速对应算法对流量进行控制，直至多个载气流量控制区流量与载气流量理想值相同；

记录过程中的流量变化曲线、及瞬时流速变化曲线；

根据记录的数据，基于流量-流速算法确定补偿系数；

记录过程中气体流量控制器的AD值变化曲线；

根据记录的数据，确定控制参数，所述根据记录的数据，基于流量-流速算法确定补偿系数，具体的方式为：

；

其中，RSD为在线气相色谱仪载气流量补偿系数；

F_i为第i次获取的校准载气于所述在线气相色谱仪内的载气流速值；

F_i0为第i次获取的校准载气进入所述在线气相色谱仪的瞬时流量；

n为通入载气次数；

根据记录的流量变化曲线调整载气流量控制区的确定方式。

2.根据权利要求1所述的色谱仪载气流量补偿方法，其特征在于，所述根据记录的数据，确定控制参数，具体的方式为：

根据所述流量变化曲线与理想流量曲线的差值、气体流量控制器AD值变化曲线，分别计算得到对补偿系数RSD的影响因子△RSD。

3.根据权利要求1所述的色谱仪载气流量补偿方法，其特征在于，所述根据初始流量和目标流量确定载气区间之前还包括：

设置常规气体类型；

确定气体类型。

4.根据权利要求1所述的色谱仪载气流量补偿方法，其特征在于，在所述获取到的载气流量差值大于0时，通过流量-流速对应算法对流量进行控制。

5.根据权利要求1所述的色谱仪载气流量补偿方法，其特征在于，所述载气流量控制区数量至少为两个。

6.根据权利要求2所述的色谱仪载气流量补偿方法，其特征在于，对于所述理想流量曲线的确定，具体为以下方式：

确定最终状态下满足流量阈值要求的气体运动过程；

确定气体运动过程中经过至少两个载气流量控制区的流量数据；

流量变化形成的曲线即为理想流量曲线。

7.一种色谱仪载气流量补偿装置，基于权利要求1-6任一项所述的色谱仪载气流量补偿方法，应用于色谱仪的流量补偿***，其特征在于，包括：

流量确定模块，用于根据初始流量和目标流量确定载气流量控制区间：

流量分区模块，用于根据载气区间，确定多个载气流量控制区；

流速确定模块，用于确定实时情况下的流速；

AD值确定模块，用于确定气体流量控制器实时的AD值；

流量控制模块，用于根据获取到的当前流量进行流量补偿，当所述当前流量小于流量阈值时，通过流量-流速算法对流量进行控制；当所述当前流量等于流量阈值时，流量控制模块停止。

8.根据权利要求7所述的色谱仪载气流量补偿装置，其特征在于，所述流量控制模块包括流量-流速算法子模块，

所述流量-流速算法子模块用于：

根据流量变化曲线、气体流量控制器的AD值变化曲线及瞬时流速变化曲线，分别计算得到对流量-流速算法的当前控制参数RSD的影响因子△RSD；

基于RSD和△RSD计算得到新的控制参数。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一所述的色谱仪载气流量补偿方法。

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