液相色谱仪及其输液泵异常诊断系统及方法、存储介质与流程

本技术涉及液相色谱仪，尤其涉及一种液相色谱仪及其输液泵异常诊断系统及方法、存储介质。

背景技术：

1、液相色谱仪是利用混合物在流动相与固定相之间分配比的差异，对混合物进行先分离，而后分析鉴定的仪器。液相色谱仪主要包括由管线连接的进样器、输液泵、色谱柱柱温箱和检测器。

2、液相色谱仪中对输液泵在压力，密封性，流量，重复性等测试中都有严格的要求，输液泵泵组的异常的设备安装和溶剂混入气泡都会影响压力稳定性。但是人工识别气泡等操作，费时费力，而且在异常压力时需要人工对流路进行切换、外接特殊设备等操作来检测到底异常在哪里，无法在泵组正常输液时实时进行异常部件的检测。

3、因此，有必要提出一种技术方案，解决液相色谱仪输液泵在正常输液时无法实时进行异常诊断的问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种液相色谱仪及其输液泵的异常诊断系统及方法，可以解决液相色谱仪输液泵在正常输液时无法实时进行异常诊断的问题。

2、第一方面，本技术提出一种液相色谱仪输液泵的异常诊断方法，其中，输液泵包括通过管线连接的初级泵和次级泵，初级泵和次级泵按照泵周期运行。对液相色谱仪的输液泵执行异常诊断包括：

3、获取多个泵周期内初级泵和次级泵的压力信息，通过判断多个泵周期中次级泵单独输液阶段的次级泵的压力信息是否符合规律性变化，确定输液泵的流路是否稳定；

4、若输液泵的流路稳定，根据初级泵和/或次级泵的压力信息中的异常特征，对输液泵进行异常诊断，其中，所述异常特征为所述初级泵和所述次级泵的压力信息中出现的显著偏离输液泵正常状态下压力规律的特征。

5、本技术实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：液相色谱仪的输液泵达到流路稳定需要较长时间，本技术通过判断次级泵的压力信息是否存在规律性变化，从而判断输液泵流路是否达到稳定，确保后续的异常诊断基于稳定的流路环境进行，避免误判，并且，由于流路稳定状况下，次级泵压力通常稳定在设定压力值，选取次级泵单独输液阶段的次级泵压力信息作为输液泵的流路是否稳定的判断依据，可以确保流路稳定性判断的准确性。此外，在流路稳定状态下，初级泵和/或次级泵的压力信息的异常特征更能反应输液泵内部的问题，从而可以在液相色谱仪输液泵正常输液时，基于初级泵和/或次级泵的压力信息的异常特征，实现对输液泵实时进行异常诊断，及时发现输液泵的异常，确保对液相色谱仪输液参数的精准控制。

6、可选的，可以对初级泵和/或次级泵的压力信息的异常特征进行深度挖掘，分析异常特征产生原因，精准定位故障类型，可针对性更换部件，减少不必要的整体拆解和零件更换成本，降低维护成本。

7、可选的，泵周期的次级泵单独输液阶段下，初级泵的执行动作包括压缩流体动作，对输液泵进行异常诊断还包括：

8、通过计算单位压力变化下初级泵中流体的体积相对变化，和/或，通过计算初级泵中流体的单位体积变化下压力的相对变化，获得初级泵的压缩评价参数，压缩评价参数用于表征初级泵执行压缩流体动作时，初级泵中流体的可压缩性；

9、通过压缩评价参数判断输液泵流路中是否混有气泡。

10、基于此，通过在初级泵执行压缩流体动作时，对初级泵中流体的可压缩性进行评价。由于气体的可压缩性较液体高，因此，可以根据初级泵中流体的可压缩性判断输液泵流路中是否混有气泡。具体的，流体的可压缩性越高，则流路中混有气泡的可能性越大。本技术通过设计压缩评价参数来表征流体的可压缩性，通过该压缩评价参数可以在液相色谱仪输液泵正常输液时判断输液泵流路中是否混有气泡，避免因流路中气泡混入导致输液泵输液中断或流速偏差，确保对液相色谱仪输液参数的精准控制。

11、可选的，泵周期的双泵协同阶段下，次级泵执行吸液动作，并且，初级泵执行输液动作；

12、根据初级泵和/或次级泵的压力信息中的异常特征，对输液泵进行异常诊断，包括：

13、判断双泵协同阶段下的次级泵压力预测值和次级泵实际压力值之间的压力差值是否过大，若压力差值过大，则判定输液泵的初级泵密封圈失效。

14、基于此，在液相色谱仪输液泵正常输液时，通过压力差值判断双泵协同阶段次级泵的压力信息是否存在异常特征，进而可以实时判断初级泵的密封圈是否失效，从而可以避免液体渗漏与污染的风险，并确保输液泵能够维持设定压力，避免输液泵因初级泵密封圈失效而导致输液量不足或流速异常，进而影响色谱分离效果。

15、可选的，初级泵和次级泵之间设置有单向阀，泵周期的次级泵单独输液阶段下，初级泵的执行动作包括等待动作，

16、根据初级泵和/或次级泵的压力信息中的异常特征，对输液泵进行异常诊断，包括：

17、提取初级泵执行等待动作阶段压力信息，通过初级泵在等待动作阶段的压力上升值，判断初级泵的压力信息是否存在异常特征，若是，则判定输液泵的单向阀导通异常。

18、基于此，本技术提供的异常诊断方法计算初级泵在等待动作阶段的压力上升值，若单向阀异常导通，则可能由于液体回流等因素影响导致初级泵内的压力异常上升，通过初级泵在等待动作阶段的压力上升值，判断初级泵的压力信息是否存在异常特征，进而实时判断输液泵的单向阀是否导通异常，避免流体回流，并确保输液精度。

19、可选的，根据初级泵和/或次级泵的压力信息中的异常特征，对输液泵进行异常诊断，包括：

20、通过泵周期中次级泵单独输液阶段的起始部分次级泵压力信息，判断次级泵的压力信息是否存在异常特征，若是，则判定次级泵的密封圈失效。

21、基于此，本技术提供的异常诊断方法通过泵周期中次级泵单独输液阶段的部分次级泵压力信息，判断次级泵的压力信息是否存在异常特征，实时诊断次级泵的密封圈是否失效，避免次级泵的压力周期性波动或无法达到设定压力，从而确保输液精度。

22、可选的，根据初级泵和/或次级泵的压力信息中的异常特征，对输液泵进行异常诊断，包括：

23、通过泵周期中次级泵单独输液阶段的压力变化检测区间的次级泵压力信息，判断次级泵的压力信息是否存在异常特征，若是，则判定输液泵的次级泵安装异常，其中，压力变化检测区间不包括次级泵单独输液阶段的起始部分。

24、基于此，本技术提供的异常诊断方法通过泵周期中次级泵单独输液阶段的压力变化检测区间的次级泵压力信息，判断次级泵的压力信息是否存在异常特征，进而实时判断输液泵的次级泵安装是否异常，通过这种方式，可以及时发现次级泵的安装异常状况，从而确保输液精度。

25、可选的，次级泵单独输液阶段的起始部分包括次级泵单独输液阶段的前10％～20％。

26、基于此，本技术对次级泵单独输液阶段进行时间区间划分，将次级泵单独输液阶段起始部分的次级泵压力信息用作次级泵密封圈失效判断，将起始部分以后的压力变化检测区间内的次级泵压力信息用作次级泵安装异常判断，实现了对次级泵密封圈失效和次级泵安装异常的准确诊断。

27、第二方面，本技术还提供一种液相色谱仪输液泵的异常诊断系统，输液泵包括管线连接的初级泵和次级泵，初级泵和次级泵按照泵周期运行，异常诊断系统包括：

28、采集单元，采集单元被配置为获取多个泵周期内初级泵和次级泵的压力信息；

29、处理单元，处理单元被配置为执行本技术提供的异常诊断方法。

30、第三方面，本技术还提供一种液相色谱仪，液相色谱仪包括：

31、输液泵，输液泵包括管线连接的初级泵和次级泵，初级泵和次级泵按照泵周期运行；

32、异常诊断装置，异常诊断装置被配置为用于执行本技术提供的异常诊断方法。

33、第四方面，本技术还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现本技术提供的异常诊断方法的步骤。

34、第五方面，本技术还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现本技术提供的异常诊断方法。

35、本技术中第二方面、第三方面、第四方面和第五方面及其各种实现方式的具体描述，可以参考第一方面及其各种实现方式中的详细描述。第二方面、第三方面、第四方面和第五方面及其各种实现方式的有益效果，可以参考第一方面及其各种实现方式的有益效果分析，此处不再赘述。