一种固相萃取柱压柱机电气控制系统的制作方法

1.本技术涉及固相萃取设备控制技术领域，尤其是涉及一种固相萃取柱压柱机电气控制系统。


背景技术：

2.固相萃取是一种样品预处理技术，主要用于样品的分离、纯化和浓缩，具有提高分析物的回收率、更有效地将分析物与干扰组分组分分离、减少样品预处理过程、操作简单、省时省力的优点。
3.目前，实验室小规模的固相萃取柱压制是是先将预先准备的填料填装在空的固相萃取柱里，再通过手工操作压杆对填料进行压制。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为存在有手工压制无法很好地控制压制的力度或填料的厚度，给固相萃取填料制备工作带来了很多不便，也不利于实验室自制固相萃取柱的质量控制。


技术实现要素：

5.为了更好地控制压制的力度或填料的厚度，本技术提供一种固相萃取柱压柱机电气控制系统。
6.本技术提供的一种固相萃取柱压柱机电气控制系统采用如下的技术方案：
7.一种固相萃取柱压柱机电气控制系统，包括驱动压杆朝用于放置待压固相萃取柱的装样装置运动以压制填料的电机m3，还包括用于检测压杆作用于填料的压力值的压力检测元件和用于检测压杆移动距离的距离检测元件，所述压力检测元件和所述距离检测元件均电性连接有微控制器，所述微控制器的输出端与所述电机m3的电源端电性连接；
8.所述微控制器响应于所述压力检测元件，控制压杆对填料的压制压力始终维持在设定范围内；
9.所述微控制器响应于所述距离检测元件，控制所述电机m3停止工作。
10.通过采用上述技术方案，将预先准备的填料填装并放置于装样装置的固相萃取柱内；根据填料的厚度需求信息或压力需求信息预设压力值或移动距离值，启动电机m3，驱动压杆朝装样装置运动以压制填料，通过电动方式对填料进行压制，操作方便、省力；同时，压力检测元件实时监测压杆作用于填料的压力并将压力信息实时反馈至微控制器，使得微控制器响应于压力检测元件，更好地控制驱动装置，进而压杆对填料的压制压力始终维持在设定范围内；距离检测元件实时监测压杆移动距离并反馈至微控制器，进而实时获取压杆对填料的压制距离，监测填料的厚度；当压杆的移动距离达到预设值时，微控制器响应于距离检测元件，控制驱动装置的电源端停止工作，此时压杆停止下降并回到初始位置，完成填料制备工作；故固相萃取柱压柱机电气控制系统能更好地控制压制的力度或填料的厚度，给固相萃取填料制备工作带来便利，利于研究固相萃取柱中填料的厚度及密实程度对于萃取效果的影响。
11.优选的，所述微控制器的输入端连接有用于输出使压柱机工作的触发信号的触发元件，所述微控制器响应于所述触发元件，控制所述电机m3工作。
12.通过采用上述技术方案，触发元件输出使压柱机工作的触发信号，使得微控制器响应于触发元件，控制电机m3工作，无需人工启动，控制智能化，操作方便。
13.优选的，所述微控制器的输入端连接有用于在压杆上升至极限位置时产生限位信号的第一限位元件，所述微控制器响应于所述第一限位元件，控制所述电机m3停止工作。
14.通过采用上述技术方案，第一限位元件在压杆运动到预设的最上端位置时，向微控制器输出限位信号，微控制器响应于第一限位元件发出的电信号，控制电机m3停止工作，以限制压杆的运动范围，进而减少压柱碰撞电机的情况发生。
15.优选的，所述微控制器的输入端连接有用于在压杆下降至极限位置时产生限位信号的第二限位元件，所述微控制器响应于所述第二限位元件，控制所述电机m3停止工作。
16.通过采用上述技术方案，第二限位元件在压杆运动到预设的最下端位置时，向微控制器输出限位信号，微控制器响应于第二限位元件发出的电信号，控制电机m3停止工作，以限制压杆的运动范围，进而减少压杆压坏装样装置的情况发生。
17.优选的，所述微控制器电性连接有开关电源avr。
18.通过采用上述技术方案，利用开关电源avr为微控制器供电，开关电源avr的转换效率高且低功耗，比较节省能源。
19.优选的，所述开关电源avr电性连接有继电器km0，当所述继电器kmo通电时，所述开关电源avr输出供电电压。
20.通过采用上述技术方案，继电器km0使被控量发生预定的阶跃变化，能利用小电流去控制大电流运作，有利于更好地切换开关电源avr的状态。
21.优选的，所述开关电源avr还电性连接有断路器qf1。
22.通过采用上述技术方案，断路器qf1用于接通和分断开关电源avr，以更好地保护开关电源avr，也有利于控制电机m3工作。
23.优选的，所述微控制器通过驱动器serv0 drive与所述电机m3的电源端电性连接。
24.通过采用上述技术方案，驱动器serv0 drive将微控制器输出的电脉冲转化为角位移，通过控制脉冲个数来控制角位移量，以驱动电机m3按设定的方向转动步距角；同时可通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度；达到调速和准确定位的目的。
25.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
26.1.固相萃取柱压柱机电气控制系统借助压力检测元件和距离检测元件能更好地控制压制的力度或填料的厚度，给固相萃取填料制备工作带来便利，利于研究填料厚度、密实程度对固相萃取柱萃取效果的影响；
27.2.触发元件使微控制器控制电机m3工作，无需人工启动，控制智能化，操作方便；
28.3.第一限位元件在压杆运动到预设的最上端位置时，向微控制器输出限位信号以控制电机m3停止工作，限制压杆的运动范围，减少压杆碰撞电机的情况发生；
29.4.第二限位元件在压杆运动到预设的最下端位置时，向微控制器输出限位信号以控制电机m3停止工作，限制压杆的运动范围，减少压杆压坏装样装置的情况发生。
附图说明
30.图1是开关电源avr、继电器km0和断路器qf1的电路连接关系图。
31.图2是微控制器与开关电源avr、压力检测元件、距离检测元件、触发元件、第一限位元件和第二限位元件的电路连接关系图。
32.图3是驱动器serv0 drive与微控制器的电路连接关系图。
33.图4是驱动器serv0 drive与电机m3的电路连接关系图。
34.附图标记说明：1、压力检测元件；2、距离检测元件；3、触发元件；4、第一限位元件；5、第二限位元件。
具体实施方式
35.以下结合附图1
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4对本技术作进一步详细说明。
36.固相萃取柱压柱机包括用于压制填料的压杆和用于放置待压固相萃取柱的装样装置。压杆设置在机框上。机框内部安装有用于驱动压杆朝装样装置运动以压制填料的驱动装置。压杆与驱动装置的底端固定连接且位于装样装置的中轴线方向上。
37.本技术实施例公开一种固相萃取柱压柱机电气控制系统。参照图1和图2，电气控制系统包括驱动压杆朝用于放置待压固相萃取柱的装样装置运动以压制填料的电机m3，还包括用于检测压杆作用于填料的压力值的压力检测元件1和用于检测压杆移动距离的距离检测元件2，压力检测元件1和距离检测元件2均电性连接有微控制器，微控制器的输出端与电机m3的电源端电性连接；微控制器响应于压力检测元件1，控制压杆对填料的压制压力始终维持在设定范围内；微控制器响应于距离检测元件2，控制电机m3停止工作。本实施例中，压力检测元件1可以为压力传感器。距离检测元件2可以为光栅尺或激光测距仪。其中，光栅尺的测量精度高于激光测距仪。微控制器的型号可以为cphl
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em40dt。
38.参照图1，微控制器的电源端电性连接有开关电源avr。开关电源avr的输入端经控制电源接触器emi分别连接220v的零线和火线,开关电源avr的正输出端连接有保险丝fu1，开关电源avr的两个输出端分别与微控制器的电源端连接。
39.开关电源avr的输入端还电性连接有继电器km0，继电器km0串联有断路器qf1，继电器km0和断路器qf1串联在220v的零线和火线之间，继电器km0的常开触点km0
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1连接在控制电源接触器emi与220v的零线和火线之间。本实施例中，继电器km0为设置在机框上的两个手动按钮，当两个手动按钮被同时按下时，继电器kmo通电，常开触点km0
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1闭合，开关电源avr向微控制器输出供电电压。
40.继电器km0和断路器qf1之间还串联有钥匙开关sa1。
41.参照图2，微控制器的输入端连接有用于输出使压柱机工作的触发信号的触发元件3，微控制器响应于触发元件3，控制电机m3工作。触发元件3可以为光电开关。触发元件3固定安装于装样装置上，当放置填料的装样装置移动至压杆正下方位置时，触发元件3输出使压柱机工作的触发信号，使得电机m3转动。
42.微控制器的输入端还连接有用于在压杆上升至极限位置时产生限位信号的第一限位元件4，微控制器响应于第一限位元件4，控制电机m3停止工作。第一限位元件4可以为光电开关。第一限位元件4沿丝杆的长度方向固定在机框内。
43.微控制器的输入端还连接有用于在压杆下降至极限位置时产生限位信号的第二
限位元件5，微控制器响应于第二限位元件5，控制电机m3停止工作。第二限位元件5可以为光电开关。第二限位元件5沿丝杆的长度方向固定在机框内且位于第一限位元件4的正下方位置。
44.参照图3和图4，微控制器的输入端子排连接有驱动器serv0 drive，开关电源avr的输出端与驱动器serv0 drive的电源端电性连接，驱动器serv0 drive与电机m3的电源端电性连接。电机m3可以为伺服电机。驱动器serv0 drive通过控制脉冲个数来控制电机m3的角位移量，以驱动电机m3按设定的方向转动步距角；并可通过控制脉冲频率来控制电机m3转动的速度和加速度；达到电机m3的调速和准确定位的目的。
45.本技术实施例一种固相萃取柱压柱机电气控制系统的实施原理为：将预先准备的填料填装并放置于装样装置内；根据填料的厚度需求信息或压力需求信息预设压力值或移动距离值。
46.闭合钥匙开关sa1且双手按下两个手动按钮，继电器kmo通电，常开触点km0
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1闭合，开关电源avr向微控制器输出供电电压，此时微控制器检测是否有触发信号。
47.当放置填料的装样装置移动至压杆正下方位置时，触发元件3输出使压柱机工作的触发信号，微控制器检测到触发信号，经驱动器serv0 drive控制电机m3转动，以驱动压杆朝装样装置运动以压制填料，通过电动方式对填料进行压制，控制智能化、操作方便省力。
48.同时，压力检测元件1实时监测压杆作用于填料的压力并将压力信息实时反馈至微控制器，使得微控制器响应于压力检测元件1，更好地控制驱动装置，进而压杆对填料的压制压力始终维持在设定范围内。
49.距离检测元件2实时监测压杆移动距离并反馈至微控制器，进而实时获取压杆对填料的压制距离，监测填料的厚度。当压杆的移动距离达到预设值时，微控制器响应于距离检测元件2，控制电机m3停止工作，此时压杆停止下降并回到初始位置，完成填料制备工作。
50.进一步地，当压杆下降至极限位置时，第二限位元件5产生限位信号并输入微控制器内，以控制电机m3停止工作，减少压杆压坏装样装置的情况发生。
51.或者，当压杆上升至极限位置时，第一限位元件4产生限位信号并输入微控制器内，以控制电机m3停止工作，减少压杆碰撞电机的情况发生。
52.故固相萃取柱压柱机电气控制系统能更好地控制压制的力度或填料的厚度，给固相萃取填料制备工作带来便利，利于规模化生产。
53.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。