專利名稱：色譜綜合評價儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及地球物理化學分析儀器，特別涉及一種由計算機控制完成熱解色譜分析和輕烴色譜分析工作的色譜綜合評價儀。
背景技術：
錄井是一項隨鉆技術，是整個石油勘探開發(fā)中至關重要的環(huán)節(jié)，其目的是發(fā)現(xiàn)油氣層，并評價驗證油氣顯示層。錄井已從過去的手工操作、人工定性描述發(fā)展成為應用多種儀器、裝備，集數(shù)據(jù)采集、處理和解釋為一體的石油勘探技術。
地化錄井技術是應用地球物理化學的技術方法，進行巖層定量檢測、解釋油氣層的錄井新技術。地化及特殊錄井技術是近幾年才發(fā)展、成熟起來的錄井技術，與測井、綜合錄井比較，具有分析數(shù)據(jù)精度高、速度快、操作方便、設備易維護、分析用樣源廣泛、投入/產(chǎn)出比高、經(jīng)濟效益明顯的優(yōu)勢。
地化錄井不僅應用于勘探現(xiàn)場，而且應用于油氣開發(fā)領域，用于水淹層和剩余油的評價。目前國內(nèi)進行熱解組份分析的廠家很少，其結(jié)構方式也與本發(fā)明設計的熱解-色譜分析結(jié)構方式不同，而且將裂解進樣器用在氣相色譜儀上進行巖石熱解色譜分析的，目前尚未發(fā)現(xiàn)有其他廠家。且類似采用氣相色譜分析儀器的廠家，分析儀器和計算機是分別操作的，儀器參數(shù)的設定和操作仍需手動操作。
色譜綜合評價儀中的熱解色譜錄井是將熱解錄井分析中S1峰中的所有烴類化合物全部分離出來，并識別其中的正構烷烴。這種方法在生油研究中應用廣泛。應用于錄井可以判別油層、油水同層、水層。應用于開發(fā)井能判別水淹程度。
色譜綜合評價儀中的輕烴色譜錄井技術是隨著現(xiàn)代分析技術和計算機技術的進步而發(fā)展起來的一種新的錄井方法。輕烴色譜分析C1-C9，共檢測103個化合物?；衔镱愋陀兄辨溦龢嬐闊N、支鏈異構烷烴、環(huán)烷烴、芳烴、以及少量的烯烴。不同烴類之間的化學、物理性質(zhì)差異很大，因此不同的地質(zhì)條件會導致輕烴組成的顯劇變化。所以103個化合物提供了比傳統(tǒng)氣測錄井豐富得多的信息，提供了更多的研究對象和分析指標。應用該技術能準確判別油層、油水同層、水層、氣層。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種計算機控制完成熱解色譜分析和輕烴色譜分析工作的色譜綜合評價儀。完全實現(xiàn)了計算機控制色譜綜合評價儀，以達到分析過程的參數(shù)設定和自動控制。
色譜綜合評價儀工作站軟件，其數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是獨創(chuàng)的，并根據(jù)我國地質(zhì)情況，從實踐中總結(jié)出幾十個有效指標，編制了全套自動解釋軟件，使主機實現(xiàn)更佳實用效果。
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術中分析儀器和計算機是分別操作的現(xiàn)狀，提供一種由氣相色譜儀、控制器、計算機三大部分組成的色譜綜合評價儀。目的是能使色譜綜合評價儀實現(xiàn)上位機操控。為達到這一目的，本發(fā)明提供的色譜綜合評價儀包括一個色譜綜合評價儀控制器和一臺與該控制器聯(lián)接的系統(tǒng)計算機。本發(fā)明采用計算機接口板，全部覆蓋氣相色譜儀的鍵盤，通過計算機控制I/O輸出，模擬鍵盤操作和程序設定過程，達到自動程序設定和上位機操作的目的。另外，計算機控制接口板產(chǎn)生系統(tǒng)同步信號，實現(xiàn)了系統(tǒng)裂解進樣、色譜程序升溫、計算機采集的同步啟動。
本發(fā)明所述的根據(jù)計算機控制的、包含色譜綜合評價儀控制器及色譜綜合評價儀解釋軟件的色譜綜合評價儀在以上述方式運行時，各項指標均達到國家標準，且分析解釋軟件功能強大，人機界面友好，操作簡便。


圖1是本發(fā)明電路原理圖；圖2是控制器電路結(jié)構圖，并作為說明書摘要附圖；圖3是控制器I/O接口及鍵盤編碼圖；
圖4是系統(tǒng)同步信號原理圖；圖5A、圖5B是計算機操控流程圖；圖6是系統(tǒng)計算機軟件流程圖；圖7是控制器軟件框圖。
具體實施例方式
色譜綜合評價儀電原理框圖如圖1所示。
色譜綜合評價儀由氣相色譜儀1、控制器2、計算機3三大部分組成。其中公知的氣相色譜儀包括氣路系統(tǒng)、電路系統(tǒng)、進樣系統(tǒng)、色譜柱、檢測器等，是利用混合物中各物質(zhì)在兩相間分配系數(shù)的差別，完成各組份分離的分析儀器。本發(fā)明在系統(tǒng)中提供的控制器2是計算機3與色譜儀1間的接口。由計算機3完成數(shù)據(jù)采集、存儲、處理、分析、解釋、打印及色譜分析過程的自動操控。
色譜綜合評價儀工作原理是利用色譜柱對混合物進行分離；用FID檢測器檢測分離開的各個組份；檢測器把非電信號轉(zhuǎn)換成電信號；靜電放大器對此微弱信號進行放大；經(jīng)A/D采集卡將模擬電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；計算機色譜工作站數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行記錄、存儲和處理；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對圖譜進行積分、對比、分析、解釋等。
本發(fā)明為了實現(xiàn)上位機操控設計了色譜綜合評價儀控制器。
色譜綜合評價儀控制器電路結(jié)構如圖2所示。色譜綜合評價儀控制器包含主機板11、電源板12、調(diào)壓模塊13、A/D采集卡14、控制面板15、集成有繼電器板161和轉(zhuǎn)接板162的I/O接口板16、及隨機端子板17。
控制器實現(xiàn)如下功能1.熱解色譜分析過程的參數(shù)設定和自動控制；(可選)2.對裂解器溫度進行自動控制調(diào)節(jié)；(可選)3提供系統(tǒng)同步信號，實現(xiàn)計算機與儀器的同步啟動；4.FID微電流放大器輸出信號的采集和上傳；5.計算機與色譜分析儀器之間的接口。
下面描述上位機操控的實現(xiàn)要點上位計算機3操作的實現(xiàn)在計算機3增加I/O板AC6412，并通過通信電纜DB62接隨機端子板17、再經(jīng)端子P3-IDC40連接I/O接口板16。
I/O接口輸出定義及對應鍵盤編碼如圖3所示。
I/O接口板16由繼電器板161和轉(zhuǎn)接板162組成，繼電器板161是一組與儀器鍵盤相對應的繼電器，每個繼電器并聯(lián)在儀器鍵盤電路中對應的微動開關兩端點，全部覆蓋儀器的鍵盤，通過計算機3控制I/O輸出電位，控制繼電器通斷，模擬鍵盤操作和程序設定過程，達到自動程序設定和上位機操作的目的。
計算機3操控流程如圖5A。
步驟100上位計算機操控；步驟101令D026＝0，模擬PROM EDIT鍵動作，色譜儀設置升溫模式；步驟102令DO6＝0，DO7＝0，DO8＝0，……；模擬色譜鍵盤置數(shù)過程，完成升溫模式和參數(shù)的設定；步驟103令DO4＝0，模擬RUN鍵動作，色譜儀開始執(zhí)行升溫程序；步驟104令DO25＝0，DO27＝0系統(tǒng)同步啟動分析程序；例如做熱解分析時，打開熱解綜合評價儀上位機軟件，在“數(shù)據(jù)采集處理軟件”界面的“升溫模式”下拉框中選擇升溫模式或在表格中編輯升溫模式，填入初始溫度、升溫速率、終止溫度、停留時間，計算機就通過I/O接口板將參數(shù)置入過程轉(zhuǎn)化為DO輸出，模擬相應的鍵盤動作，色譜儀響應鍵盤操作，進入相應的升溫模式。
系統(tǒng)同步啟動信號的實現(xiàn)；系統(tǒng)同步信號原理及操作流程如圖4、圖5B所示。
計算機通過I/O控制啟動信號的同時，接口板16分壓電路產(chǎn)生1V左右的模擬信號送A/D采集卡14，經(jīng)RS232接口上傳給計算機3，以此作為計算機3開始數(shù)據(jù)采集分析的信號，實現(xiàn)系統(tǒng)裂解進樣、色譜程序升溫、計算機采集的同步啟動。
步驟200為熱解同步信號通過I/O接口板開始下傳，執(zhí)行到步驟201令DO25＝0，CJ繼電器動作使載氣閥打開，則列解器開始進樣；接著執(zhí)行步驟202上位機程序指令使DO27＝0，A/D繼電器動作，A/D-1接通覆蓋色譜儀START鍵，色譜儀啟動分析過程，執(zhí)行202步驟的同時執(zhí)行203步驟，A/D-2接點接通分壓電路，產(chǎn)生1V模擬信號送A/D采集卡，然后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，通過RS232通訊接口送計算機，計算機在步驟204完成后接到1V模擬信號時，開始數(shù)據(jù)采集、分析過程。
上位機即計算機3的數(shù)據(jù)采集、分析的操作過程從步驟100開始，執(zhí)行105步驟，令DO5＝0模擬EXIT鍵動作，系統(tǒng)分析結(jié)束，退出。
例如做熱解分析時，打開主窗口“分析項目”選項，選擇分析類型，在溫度顯示達到設定值時，將待測樣品放在進樣桿上，然后，點擊“啟動分析”，計算機等待控制器同步信號。計算機發(fā)出“啟動分析”命令的同時，通過I/O接口板控制CJ繼電器、A/D繼電器動作，CJ-1接點接通載氣切換閥，開始吹料進樣，A/D-1接點令色譜儀啟動，A/D-2接點接通分壓電路，產(chǎn)生同步信號，經(jīng)A/D采集卡的RS232通訊接口送計算機。收到同步信號后，計算機自動紀錄數(shù)據(jù)、畫圖。這樣就達到了裂解進樣、色譜儀程序升溫和計算機數(shù)據(jù)采集的同步啟動運行。
色譜綜合評價儀分析過程的自動控制和計算機操作是由控制器軟件和上位機軟件共同完成的，系統(tǒng)主機熱解部分程序流程圖如圖6、控制器軟件框圖如圖7所示，按圖中提供的編程思路編制程序及上述控制器的設計，可再現(xiàn)本發(fā)明的色譜綜合評價儀。
權利要求
1.一種的色譜綜合評價儀，包括一個色譜綜合評價儀(1)，控制器(2)和一臺與該控制器聯(lián)接的系統(tǒng)計算機(3)，控制器包含主機板(11)、電源板(12)、調(diào)壓模塊(13)、A/D采集卡(14)、控制面板(15)、集成有繼電器板(161)和轉(zhuǎn)接板(162)的I/O接口板(16)、及隨機端子板(17)，I/O接口板(16)由繼電器板(161)和轉(zhuǎn)接板(162)組成，每個繼電器并聯(lián)在儀器鍵盤電路中對應的微動開關兩端點，全部覆蓋氣相色譜儀(1)的鍵盤，通過計算機(3)控制I/O輸出，模擬鍵盤操作和程序設定過程，運行計算機(3)存儲器中存儲的程序過程中，計算機控制接口板(16)產(chǎn)生系統(tǒng)同步信號，實現(xiàn)系統(tǒng)裂解進樣、色譜程序升溫、計算機采集的同步啟動方法如下步驟101令DO26＝0，模擬PROM EDIT鍵動作，色譜儀設置升溫模式；步驟102令DO6＝0，DO7＝0，DO8＝0，……；模擬色譜鍵盤置數(shù)過程，完成升溫模式和參數(shù)的設定；步驟103令DO4＝0，模擬RUN鍵動作，色譜儀開始執(zhí)行升溫程序；步驟104令DO25＝0，DO27＝0系統(tǒng)同步啟動分析程序；系統(tǒng)同步啟動信號的實現(xiàn)方法如下步驟200為熱解同步信號通過I/O接口板開始下傳；步驟201令DO25＝0，CJ繼電器動作使載氣閥打開，則列解器開始進樣；步驟202上位機程序指令使DO27＝0，A/D繼電器動作，A/D-1接通覆蓋色譜儀START鍵，色譜儀啟動分析過程，執(zhí)行202步驟的同時執(zhí)行；步驟203A/D-2接點接通分壓電路，產(chǎn)生1V模擬信號送A/D采集卡，然后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，通過RS232通訊接口送計算機；步驟204計算機接到1V電壓信號時，開始數(shù)據(jù)采集、分析過程；上位機即計算機3的數(shù)據(jù)采集、分析的操作過程從步驟100開始，執(zhí)行105步驟，令DO5＝0模擬EXIT鍵動作，系統(tǒng)分析結(jié)束。
全文摘要
一種色譜綜合評價儀，包括一個色譜綜合評價儀控制器和一臺與該控制器聯(lián)接的系統(tǒng)計算機，采用計算機接口板，全部覆蓋氣相色譜儀的鍵盤，通過計算機控制I/O輸出，模擬鍵盤操作和程序設定過程，達到自動程序設定和上位機操作的目的，另外，計算機控制接口板產(chǎn)生系統(tǒng)同步信號，實現(xiàn)了系統(tǒng)裂解進樣、色譜程序升溫、計算機采集的同步啟動，其各項指標均達到國家標準，且分析解釋軟件功能強大，人機界面友好，操作簡便。
文檔編號G01V1/40GK1712994SQ20051001430
公開日2005年12月28日 申請日期2005年7月1日 優(yōu)先權日2005年7月1日
發(fā)明者董靈彥, 馬津生, 錢邵英, 張俊玲, 楊濤, 李娟 , 盛紫家 申請人:天津陸海石油設備系統(tǒng)工程有限責任公司