高效液相色谱仪的研制与技术开发-色谱数据处理系统的研制

　　引言

　　数据采集与处理是色谱分析中非常重要的部分，在色谱发展初期，一般由记录仪记录色谱信号，而由色谱工作者测量色谱峰，该工作不仅速度慢，劳动强度高且主观性比较强。随后在}o年代初，积分仪的出现大大提高了色谱分析的效率和准确性，但它仅能存储当前色谱图，用户无法对以前的色谱图进行再处理(如改变色谱数据处理参数等);而随着计算机技术的迅猛发展，基于PC机的色谱数据处理系统迅速发展起来，已成为色谱系统的常规组成部分。它不仅可以完全替代积分仪的功能，而且可以对仪器进行控制，自动存储，网上数据共享，生成图文并茂的用户报告等众多积分仪无法完成的功能。

　　目前国内色谱数据处理系统产品也不下十家，功能与性能指标方面的差异也比较明显，EChrom98色谱数据处理系统作为国家“九五”重点科技攻关计划项目主要采用外置式工作模式，通过RS-232C串行接口与计算机进行通讯〔’〕，安装操作简易，避免了与计算机的其它硬件发生冲突;在数据采集时能对进样器、泵及阀进行实时控制，可实现自动进样，数据采集、泵及阀控制、数据处理、定性定量分析、数据存储、报告输出等分析过程的完全自动化;该系统采用面向对象分析(OOA)和面向对象设计(OOD)的软件开发方法模块化设计，可运行在Win9x/Win2000/WinXP操作系统之上，界面友好，操作简单，运行稳定，升级容易，可维护性强。

　　2 ECHROM98结构设计

　　EChrom98色谱数据处理系统的设计主要包括两大部分，即硬件部分和软件部分，系统总体结构框架

　　如图1所示。主机采用总线插卡方式模块化设计，包括数据采集卡，CPU卡，控制卡及其将来其它扩充卡，数据总线采用ISA总线标准。数据采集卡将来自检测器的色谱信号转换成数字信号通过数据总线送到CPU卡保存，必要时将此数据传送到计算机，这样即完成色谱信号的数据采集;若要对仪器进行控制，则需要将控制信息经RS232口传送到CPU卡，再经数据总线送到控制卡对仪器进行控制。其整个数据采集和控制过程如图2所示。该设计简单明了，结构清晰，易于系统维护和将来升级。

　　3硬件部分特点与性能指标

　　色谱工作站主机主要由以下各部分组成:gocm

　　单片机用于完成数据采集、数据处理、数据发送、接收命令字、控制设备等功能;ROM和RAM存储器分别存

　　储程序和数据;模数转换完成模拟信号到数字信号的转换;泵控卡进行梯度洗脱控制;SPI和ISA总线。

　　数据采集过程如下:24位模式ADC模块将模拟信号转化为数字信号，经过总线转换模块将串行数据转换为并行数据送到ISA并行总线上后，CPU模块运行ROM里的程序将数据存到RAM中，随后在接到计算机的索要数据命令后，将数据经RS232C口送给计算机。要求将模拟信号转换成数字信号，并能通过外部接口送到算计机。要求数据采集卡应达到双通道，宽量程，高灵敏度的要求。控制过程如下:工作站经RS232C发送控制信息，CPU模块接收到控制信息后直接经ISA总线将数据写人控制卡完成对色谱泵、自动进样器、阀等功能部件的控制，实现色谱分析完全自动化。