一种四极质谱仪供电控制系统的研制

在四极质谱仪中,各个模块单元所需供电电源的类型和带载能力均不同,同时各模块单元的供电电源还需要实时控制和逻辑顺序控制,而现有仪器的供电系统,一般采用串口或网口实现通讯控制,这两种总线在抗干扰性、实时性和可扩展性方面较差。基于微控制器(ARM)和控制器局域网(CAN)总线,研制了一种新型的四极质谱仪供电控制系统。ARM负责电源的数字控制输出和电源状态监测,CAN总线负责与上位机通讯和模块单元间的通讯。将本系统应用于电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS),进行了背景噪声、短期稳定性和长期稳定性测定试验,测定结果符合国家计量技术规范-四极杆电感耦合等离子体质谱仪校准规范JJF 1159—2006中的要求。     

一种四极质谱仪射频电源控制与数据采集系统的研制

四极杆射频电源是四极质谱仪的核心部件,传统的四极杆射频电源控制与数据采集一般采用模数转换器(ADC)与主控芯片搭配来实现,先将信号进行预分频,再用ADC采集,处理速度慢、功能单一。本文基于微控制器(ARM)和现场可编程门阵列(FPGA),研制了一种新型的射频电源控制与数据采集系统。ARM用于与上位机通讯及模块间的级联控制,FPGA负责交直流控制电压的输出、扫描时序产生及数据采集,进而实现仪器的质量数扫描、跳峰扫描等功能。选用基于上述设计的电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)样机,依照四极杆电感耦合等离子体质谱仪校准规范JJF 1159—2006进行了分辨率、灵敏度、质量轴稳定性和线性测定试验,测定结果符合该规范要求。     

直接数字频率合成技术在四极质谱仪射频电源中的应用

四极质谱仪射频电源的驱动电路大多采用模拟电路搭建而成, 频率相对固定。然而, 由于射频电源在驱动不同负载时所需的频率各不相同, 因此, 若要驱动不同负载, 必须改变模拟器件的硬件参数, 过程比较繁琐。针对此不足, 研发了一种新型的射频电源的频率发生电路。该电路结合了直接数字频率合成(DDS)技术和高级精简指令集(ARM)型微控制器, 通过上位机配置, 可输出频率和相位可调的正弦波信号, 频率可调范围为0~15 MHz, 分辨率是0.023 28 Hz。实验表明, 该频率发生电路结构简洁, 性能稳定、可靠, 已成功用于四极质谱仪射频电源中。     

CAN总线在质谱仪研制中的应用

质谱仪由很多模块组成,比如系统电源控制、透镜电源、数据采集以及真空测量等等,各个模块之间需要相互通讯。传统的数据通讯方式如RS232、RS485总线等,这些总线由于通讯速率、数据传输的可靠性等原因不太适合于质谱仪各个模块之间高速稳定的数据传输需要,因此,针对此不足,将工业控制领域成熟的控制器局域网(CAN)总线技术引入质谱仪的设计当中。该设计结合了ARM(Advanced RISC Machine)微处理器和高可靠性的CAN总线,在质谱仪内部既实现了点对点的数据传输,又可实现多点通讯的数据传输,最高通讯速率可达1MB/s,完全满足质谱仪器内部模块之间的通讯需求。该设计已成功用于质谱仪控制系统中,通过实验表明,该系统设计简洁、数据通讯稳定可靠。     

一种半导体控温装置的研制及其在电感耦合等离子体质谱仪上的应用

电感耦合等离子体质谱仪具有高灵敏的元素分析能力,但也容易受多原子离子和氧化物离子的干扰。实验介绍了一种基于ARM数字控制的半导体控温装置,该装置利用高精度温度传感器和模拟数字转换器(ADC)实时采集温度,由ARM处理器实时控制半导体控温装置输出制冷量,实现了对雾室温度的闭环调节和精确控制,温度调节范围为+20~-5℃,精度为±0.1℃。通过实验表明,该系统设计可靠、稳定,对改善仪器性能指标,比如:降低氧化物的产率(以CeO/Ce为代表,该比率在加半导体制冷后降低,氧化物离子产率由10%降至6%左右)、提高信号强度和稳定性等有积极作用,可以满足质谱仪性能提升的需要。     

电感耦合等离子体质谱仪截取锥离子传递效率的探讨

电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)是目前元素痕量检测中最有效的分析仪器之一,但接口传递效率及基质干扰仍困扰仪器性能的进一步提高。借助于激光诱导荧光技术,搭建了用于研究接口界面传递分析物离子的实验装置。通过计算锥口前后离子荧光信号强度变化,探讨了不同实验条件下的截取锥传递效率。结果表明截取锥离子传递效率大大低于理想截取过程;电感耦合等离子体(ICP)射频功率的变化对截取锥传递效率影响不大,但雾化气流速及第一真空区压力的升高,都使截取锥效率传递效率降低。该结果为接口设计改进及仪器整体性能的提高提供了理论支持。     

高频电源及脉冲电源在烧结机头电除尘器改造中的应用

通过电除尘高压电源的优化设计,随着电力电子器件IGBT的发展和控制技术的成熟,针对烟气的高比电阻精细化微小颗粒的荷电情况,结合高频电源和脉冲电源工作原理的研究,结果表明,采用先进的高频电源及高频基波叠加脉冲电源来改变电除尘高压设备供电方式,是提高粉尘驱进速度、提升电除尘除尘效率的有效方法.尤其对于电除尘器的改造,它见效...     

一种高性能电选机电源的研究

直流高压电源输出电压和电流的稳定性，对产生稳定的电晕电场极为重要，文章针对YD-3Ⅱ型电选机高压电源系统输出的直流高压脉动系数大，稳定性差的现状，提出了一种采用变频技术，高压π型RC滤波，PWM控制，相控整流等一系列电力电子技术的新型高效高压直流电源系统，本系统在攀钢选钛厂运行后取得了较好的分选指标。     

IGBT逆变式刷镀电源的研制

在设计逆变式刷镀电源过程中,采用了UC3846为PWM发生器,通过全桥式驱动变压器来传输信号,外接逻辑门微机控制进行读写;并设计了过流保护,解决了恒压、波形稳定、操作安全简便的问题,达到了镀层质量好,镀液金属离子沉积率大于90％的要求。     

电感耦合等离子质谱仪取样锥后分析离子空间传递行为的探讨

为更好的理解困扰电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)分析灵敏度提高的基质干扰问题,利用激光诱导荧光技术,考察了钡离子和钙离子在ICP-MS取样锥后的质量控制传递行为。通过比较分析离子在取样锥孔口及后端的径向分布,探讨了ICP功率、雾化气流速及基质干扰对取样锥后分析离子空间分布的影响。结果表明:取样锥孔口钙离子与钡离子分布类似,但取样锥后扩散状况与其相对原子质量有关,相对原子质量小的元素径向扩散更快,因此仪器检测灵敏度较低;雾化气流速越大,分析离子的传递效率越低,因此更高的进样速率在ICP-MS应用中不一定对应更高的检测灵敏度;分析离子径向分布及数量也受基质组分影响,基质干扰降低了取样锥后中心轴线上的分析离子数量,使其径向分布变得更扁平,通过截取锥的概率更低,最终使得分析离子的信号降低。     

电解铝供电整流设备技术及应用

本文结合近几年工程设计实际情况,详细论述了电解铝厂所用各级电压等级供配电设备的技术特性;重点介绍了各种类型的整流变压器和两种整流器件的优缺点及应用情况;对于整流所内常用的辅属设备也有适当的介绍。     

四极杆电感耦合等离子体质谱仪检出限的不确定度评定

依据JJF1159-2006《四极杆电感耦合等离子体质谱仪校准规范》,使用标准溶液GBW(E)130242(Be, In, Bi混合溶液)校准了四极杆电感耦合等离子体质谱仪的检出限,并对其可能引入的不确定度分量（空白溶液测量列的标准偏差、测量重复性、标准溶液的定值以及仪器的分辨力等）进行了分析,建立了数学模型,最后以合成标准不确定度乘以95%置信概率下的扩展因子2获得检出限的扩展不确定度。     

矿山供配电系统中的自动化技术分析及应用

随着矿山供配电系统重要程度的提高,矿山供配电系统的自动化水平和智能化水平都有了明显的提高,尤其是矿山供配电自动化系统中的负荷转供功能,能够在很大程度上提高矿山供配电系统的供电可靠性,降低停电造成的经济损失。本文首先分析了矿山供配电的基本结构,之后阐述了矿山供配电中的自动化技术,并详细介绍了矿山供配电系统中的负荷转供技术和故障自动隔离技术。