Аппаратно-программные средства электронного канала спектрофотометрического детектора для высокоэффективной жидкостной хроматографии

• Автор: Печеровый, Антон Витальевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 183 с. : ил.

Принятые сокращения

1 Современное состояние приборов анализа химического состава

веществ методом ВЭЖХ

1.1 Состав и структура микроколоночного жидкостного

хроматографа

1.2 Анализ функционирования и классификация фотометрических детекторов используемых для ВЭЖХ

1.3 Спектрофотометрические детекторы используемые для ВЭЖХ

1.4 Формулировка цели и постановка задач исследования

1.5 Выводы

2 Исследование и разработка Математической модели

формирования хроматографической информации ЭК СФД

2.1 Анализ и выбор обобщенной структуры формирования хроматографической информации ЭК СФД
2.2 Определение требований к шумовым параметрам блоков ЭК

2.3 Анализ и выбор средств фильтрации наложения спектров
2.4 Выбор способа и определение требований к аналого-цифровому преобразованию хроматографической информации
2.5 Выбор методов и средств подавления неинформативной составляющей сигнала
2.6 Выбор математической модели и разработка методики выделения информативной составляющей хроматографического
сигнала
2.7 Выводы
3 Методика определения параметров функциональных узлов и
блоков ЭК СФД

3.1 Разработка последовательности выбора и расчета узлов и блоков
ЭК СФД
3.2 Выбор типа и параметров ЕА-АЦГТ
3.3 Выбор параметров фильтра наложения спектров
3.4 Выбор весовых функций для подавления сетевой помехи
3.5 Выбор разрядности целочисленного представления
коэффициентов ВФ фильтра сетевой помехи
3.6 Выбор эквивалентных длительностей ВФ усредняющих КИХ-фильтров
3.7 Выбор типа и параметров гальванической развязки
3.8 Выводы
4 Практическая реализация ЭК СФД
4.1 Разработка алгоритмов функционирования ЦВУУ ЭК СФД
4.2 Определение параметров макетного образца ЭК СФД и
результаты испытаний
4.3 Программная реализация методики расчета параметров информативных хроматографических пиков
4.4 Выводы
Заключение
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
АЦП - аналого-цифровой преобразователь АЧХ - амплитудно-частотная характеристика БИХ - бесконечная импульсная характеристика ВФ - весовая функция
ВЭЖХ - высокоэффективная жидкостная хроматография
ДМД - детектор на диодной матрице
е.о.п. - единица оптической плотности
КИХ - конечная импульсная характеристика
ОМБ - оптико-механический блок
ПОИ - приемник оптического излучения
СФД - спектрофотометрический детектор
УФД - детектор с фиксированной длиной волны
ФД - фотометрический детектор
ФНС - фильтр наложения спектров
ФНЧ - фильтр нижних частот
ФУФД- фильтровый фотометр
ФЧХ - фазово-частотная характеристика
ФЭУ - фотоэлектронный умножитель
ЭК - электронный канал
большинстве случаев не требуется, так как шум незначительно влияет на регистрируемое значение сигнала [22].
Основным недостатком модели формирования хроматографической информации, описываемой выражением (1.8), является отсутствие адаптации к параметрам обрабатываемого сигнала. Для устранения указанного недостатка, на основе проведенного анализа вида формируемой ЭК СФД информации, предъявляемых к ней требований, и модели описываемой выражением (1.8), предложена базовая математическая модель формирования и предварительной обработки сигнала в ЭК СФД:
' ^пп Мл кАЦ О), 1¥ЦФ (м к{рх ))}Л
Мот М-7)> (М №цф О'®» КІР >—Р,))}
1 (2.8)
где ¥в - функционал выделения информативных пиков хроматограммы, основанный на замене реальных пиков суммой аппроксимирующих кривых; | и(1о), и(/) - функции описывающие изменение сигнала ПОИ;
М(р1,.. .р,) - математическое описание обрабатываемого сигнала;
К(р], ...р[) - вид сигнала и степень его зашумленности.
Основными отличиями данной математической модели от известных, описываемых выражениями (1.7) и (1.8), является учет вида обрабатываемого сигнала, уровня его зашумленности, а также использования функционала выделения информационной составляющей основанном на математической модели обрабатываемого сигнала. Проведенное математическое моделирование, результаты которого приведены на рисунке 2.2, подтвердило целесообразность проведения дальнейших исследований и разработке ЭК СФД основанных на предложенной математической модели.
На основе предложенной математической модели разработаны обобщенный алгоритм и соответствующая ему пооперационная последовательность формирования хроматографической информации средствами ЭК СФД и определена типовая структура технических средств необходимых для их реализации, приведенные на рисунке 2