基于DSP的智能气相色谱检测系统研究.pdf

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1、学校代码：10255学号：2080498基于DSP的智能气相色谱检测系统研究STUDYOFINTELLIGENTGASCHROMATOGRAPHDETECTINGSYSTEMBASEDONDSP专业：机械电子工程作者姓名：侯佩韦指导教师：韩强(副教授)答辩日期：2011年3月3日培养单位：东华大学机械工程学院东华大学硕士学位论文珊IIIIIIllllllllllMIIMIIlllllllllll东华大学学位论文原创性声盯～2—135—829一．．Y本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学

2、位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：彳秀名辊车日期：2叩／年弓月多日东华大学硕士学位论文东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文

3、的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密口，在——年解密后适用本版权书。本学位论文属于，不保密区学位论文作者签名日期：如『『年3月指剥币繇旆哆日期：抄I1年岁月3：Et基于DSP的智能气相色谱检测系统研究摘要摘要色谱分析是现代分离分析的重要手段，气相色谱仪作为一种精密分析仪器是进行色谱分析的重要工具。它在医药、环保、食品安全保障体系、石油、化工、科学研究、质量技术监督等领域都发挥着巨大的作用。气相色谱仪的研制开发涉及到分析化学、机械电子、自动

4、化、计算机等多个学科，是一项复杂的系统工程。研究如何在色谱仪系统开发中应用计算机技术、智能仪器技术、电子技术以及新材料、新工艺，从而提高色谱仪的智能化水平有着重要的现实意义。论文首先介绍了气相色谱检测方法，以及气相色谱仪的国内外发展现状，探讨了气相色谱设备的发展趋势，明确了嵌入式技术在现代气相色谱检测系统中将占有极其重要的地位，确立了设计智能型气相色谱检测系统的目标。然后分析了气相色谱仪的系统结构，工艺指标及其影响因素，针对性的提出了智能型气相色谱仪的检测方案以及控制策略。通过对智能气相色谱检测系统的

5、功能和结构的分析，明确了系统开发过程和设计原则。嵌入式开发以处理器的选择为优先入手点，选择高性能低功耗的DSP嵌入式处理器TMS320LF2407，配以嵌入式实时操作系统laC／OS--II的开发方案。发挥了DSP处理器的高性能和vC／OS--II可移植性强，实时性好的优点。由于实验室用仪器用途的多样性，本课题为该气相色谱仪配备了两种检测器(热导检测器和氢火焰检测器)，并设计了相对应的检测放大电路，基本满足了绝大部分物质分析的需求。对比传统的气相色谱仪在温控精度方面的不足，创新性的提出了模糊自适应结合

6、PID的控制策略。考虑到最终用户的操作简便以及人机界面的特点，结合嵌入式系统的实际性能，利用组态软件(组态王KingView)完善了色谱工作站的功能，并利用数据库技术管理色谱分析实验数据。在具体的设计中应用了模块化设计方法，分别从硬件和软件两个方面论述了各功能模块的实现方法。为了保证系统在不同工况环境下稳定运行，本文还针对系统可靠性措施做了相关探讨。基于DSP的智能气相色谱检测系统研究摘要论文最后利用设计的智能气相色谱检测系统对样品进行了分析实验，并取得了物质分析报告，与标准样进行比对。针对检测过程中

7、出现的问题以及测试结果进行了分析，总结了课题的研究成果，展望了进一步的研究工作内容。本论文的特色在于将气相色谱仪检测技术与嵌入式技术相结合，设计了一种智能化，精度高的气相色谱检测系统。在此系统框架下，可为今后气相色谱检测仪器的研究奠定基础。关键词：气相色谱仪、嵌入式系统、模糊自适应PID算法、组态软件基于DSP的智能气相色谱检测系统研究AbstractSTUDYOFINTELLIGENTGASCHROMATOGRAPHDETECTINGSYSTEMBASEDONDSPABSTRACTThechroma

8、tographyisamodemmethodofmaterialisolationandanalysis．GaschromatographactsasanimportanttoolinhighprecisionanalysisinstrumentsofItisplayingapositiveroleinmedicine，environmentalprotection，foodsafetycontrolsystem，petroleum，chemical，s