淺析氣相色譜儀數(shù)據(jù)處理應(yīng)用

我們知道由于色譜法本身的特點(diǎn)，決定了它的分析數(shù)據(jù)后處理過程的復(fù) 雜性，所以分析結(jié)果的可用性很大程度上與數(shù)據(jù)處理裝置的可靠性和數(shù)據(jù)處理的好壞有 關(guān)。過去常說，色譜儀的設(shè)計(jì)制造心臟部分是檢測(cè)器，色譜分析工作者使用操作儀器心臟是選擇一根好的色譜柱。現(xiàn)在是否還應(yīng)強(qiáng)調(diào)要獲得準(zhǔn)確可靠的定性定量結(jié)果，另一心臟部分是數(shù)據(jù)處理裝置的功能優(yōu) 劣和正確使用。目前使用的色譜數(shù)據(jù)處理裝置（如色譜數(shù)據(jù)微處理機(jī)，色譜數(shù)據(jù)處理工作站等）已不是色譜分析發(fā)展初期使用的記錄儀——僅僅提供一張測(cè)量分析組分的保留時(shí)間，峰面積的色譜圖?？梢哉f那時(shí)的數(shù)據(jù)處理對(duì)色譜檢測(cè)器工作狀態(tài)和樣品組分得分離沒有 什么貢獻(xiàn)。而現(xiàn)代色譜數(shù)據(jù)處理已不是簡單的作為數(shù)據(jù)處理，而是可以對(duì)色譜儀性能（如通過計(jì)算機(jī)軟件降低噪聲提高信噪比）和分離（如未分離的峰擬合數(shù)據(jù)處理）能做出巨大貢獻(xiàn)。換句話說，當(dāng)色譜儀性能欠佳和建立的色譜分析方法使某些組分分離不理想時(shí)，可以選擇性能比較好的色譜數(shù)據(jù)處理裝置（通過設(shè)置合理的一套參數(shù)）給以補(bǔ)償?；蛘哒f，再好的色譜儀和分析方法如果沒有選擇好一臺(tái)合適的色譜數(shù)據(jù)處理裝置，是不會(huì)獲得準(zhǔn)確可靠的定性定量結(jié)果的，綜上所述，人們對(duì)色譜數(shù)據(jù)處理裝置的重要性應(yīng)有加深入認(rèn)識(shí)的必要。

在這里還應(yīng)特別指出的有三點(diǎn)：
1 ．隨著樣品分析種類越來越復(fù)雜，含量越來越低，分析速度越來越快，對(duì)儀器的數(shù)據(jù)處理裝置
要求也越來越高，再加上微電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)大力發(fā)展和有關(guān)軟件開發(fā)，色譜數(shù)據(jù)處
理裝置和技術(shù)仍是色譜儀制造 與應(yīng)用中十分活躍的領(lǐng)域之一。因此，在介紹內(nèi)容上，有些
提法和見解難免欠 妥，望廣大讀者或同仁指正和踴躍參加討論。
2 ．在色譜圖中當(dāng)遇到峰型對(duì)稱性差，重疊峰的峰高比相差較大，尖峰時(shí)噪聲較嚴(yán)重時(shí)等，色譜樣品分析的zui終分離效果的判決權(quán)和定量精度準(zhǔn)確度掌握在色譜數(shù)據(jù)處理的操作者手中，僅從這一點(diǎn)看毫不 夸張地說，目前應(yīng)是加強(qiáng)對(duì)色譜分析工作者重視的時(shí)候了。
3 ．對(duì)于不同操作者，使用不同類型數(shù)據(jù)處理，定量分析結(jié)果的重現(xiàn)性如何考察，目前國內(nèi)外恐怕還沒有 什么好辦法，這一點(diǎn)已引起美國食品與藥品管理部門的不安與重視。的解決辦法是建立一種標(biāo)準(zhǔn)方法和裝置能針 對(duì)各種色譜數(shù)據(jù)處理裝置（系統(tǒng)），能進(jìn)行客觀正確的評(píng)價(jià)。這個(gè)問題亦是國內(nèi)有關(guān)專家經(jīng)常提出和考慮的問題，要解決好這個(gè)問題還需多方協(xié)同努力，當(dāng)然越快越好。
一、氣相色譜法輸出電信號(hào)的特點(diǎn)是什么？
氣相色譜儀輸出的電信號(hào)有三個(gè)主要特點(diǎn)：
1． 前用于氣相色譜儀的幾種常用檢測(cè)器（TCD，F(xiàn)ID，ECD，F(xiàn)PD，NPD 等）不能依據(jù)被
分析組分的分子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變輸微電信號(hào) ，這點(diǎn)和質(zhì)譜，光譜有很大區(qū)別；
2 ．和某些分析方法相比色譜分析法使用的是相對(duì)定量方法；
3．氣相色譜儀輸出信號(hào)較快速（在某些情況下用毫/秒計(jì)算）；信號(hào)?。▃ui小為≤1×10 -14A）；
為模擬電信號(hào)，鑒于以上原因，色譜儀輸出電信號(hào)無法用簡單的方法進(jìn)行定性定量，而必須把模擬電信號(hào)用記錄儀記錄下來或把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)貯存下來，然后根據(jù)不同分析要求，再做處理，以獲得有關(guān)被分析組分的定性定量結(jié)果或其他信息。不難看出由于色譜法分析本身特點(diǎn)決定了它的數(shù)據(jù)后處理過程的復(fù)雜性，所以分析結(jié)果的可用性在很大程度上與數(shù)據(jù)處理好壞也有關(guān)。
二、什么是信息？什麼是數(shù)據(jù)？
英文信息 (information) 可以翻譯成情報(bào)，一般認(rèn)為是數(shù)據(jù)消息中所包含的意義，它不隨載荷的物理設(shè)備形式而改變，我們也可定為人或機(jī)器提供的關(guān)于現(xiàn)時(shí)世界事實(shí)的知識(shí)。數(shù)據(jù)是表示信息的，它定義為載荷信息的物理符號(hào)。信息與數(shù)據(jù)二者在概念上即不可分離又有一定的區(qū)別。例如：有一種物質(zhì)含量為 99.999%，這一數(shù)據(jù)表示這種物質(zhì)的純度相當(dāng)高的這一信息。不難看出，數(shù)據(jù)是信息的具體表現(xiàn)，是人為的，因?yàn)槲覀円部梢园押繛?nbsp;99.999%的物質(zhì)叫做色譜純物質(zhì)或高純物質(zhì)等。
三、什么是數(shù)據(jù)處理 ? 什麼是分析儀的數(shù)據(jù)處理 ?
數(shù)據(jù)處理是指將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成信息的過 程，它包括對(duì)數(shù)據(jù)的收集(采集) 、存儲(chǔ)、傳送、檢索、
分類、加工計(jì)算和輸出(報(bào)告) 等一系列活動(dòng)。其基本目的是從大量的雜亂無章的難以理解的數(shù)據(jù)中整理出對(duì)人們有價(jià)值和有 意義的信息作為決策的依據(jù)?，F(xiàn)代分析儀器分析結(jié)果是一些復(fù)雜的由數(shù)據(jù)組成的一系列譜圖如色譜 、質(zhì)譜、光譜、核磁共振波譜等。這些分析數(shù)據(jù)必須經(jīng)過各式各樣運(yùn)算才能得出定性定量結(jié) 果，具體到色譜分析，多指對(duì)各種檢測(cè)器輸出信號(hào)進(jìn)行濾波、放大、采集、平滑、存儲(chǔ)、判峰、基線校正、確定峰高、保留時(shí)間、計(jì)算峰面積并進(jìn)行校和各種定量計(jì)算等, zui后輸出含有定性定量結(jié)果以及其它信息的分析報(bào)告，這個(gè)過程，稱為"色譜數(shù)據(jù)處理"。
四、色譜數(shù)據(jù)處理發(fā)展的幾個(gè)階段是什麼？
色譜儀的數(shù)據(jù)處理裝置與儀器發(fā)展過 程是一致的，隨著人類的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展對(duì)分析（測(cè)量）精度，準(zhǔn)確性要求不但越來越高，而且對(duì)改善工作條件，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率也越加重視，幾十年來，色譜數(shù)據(jù)處理發(fā)展與創(chuàng)新一直也是分析儀器主要活躍領(lǐng)域之一。
我們可以把色譜數(shù)據(jù)處理的發(fā)展大致可分成四個(gè)階段：
1 ．早期（約四五十年代）色譜儀曾用檢流計(jì)，機(jī)械式記錄儀來顯示和記錄色譜圖，用手工或機(jī)械式積分儀計(jì)算峰面積；
2 ．五、六十年代改用了電子電位差計(jì)，自動(dòng)平衡記錄儀，用手工或電子數(shù)字積分器計(jì)算峰面積；
3 ．六、七十年代除記錄儀仍在使用外，還大力發(fā)展普及應(yīng)用電子計(jì)算積分器（我國統(tǒng)稱色譜數(shù)據(jù)處理機(jī)）。后者不但能判斷處理比較異常的色譜峰，還能根據(jù)采集處理的色譜峰參數(shù)進(jìn)行各種定量計(jì)算，進(jìn)而打印出分析報(bào)告；
4 ．八、九十年代隨著微電子技術(shù)和微計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，此時(shí)以出現(xiàn)了性能和功能較完善的色譜數(shù)據(jù)微處理機(jī)系統(tǒng)和色譜工作 站。此時(shí)，色譜數(shù)據(jù)處理已不是簡單定義上的僅對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)處理，而是通過色譜計(jì)算機(jī)補(bǔ)償并改善了整個(gè)色譜的操作和分析定性定量過程，或者說由于計(jì)算機(jī)在色譜分析（儀器）中的應(yīng)用，使色譜科學(xué)又進(jìn)入了另一個(gè)嶄新時(shí)代。上述色譜數(shù)據(jù)處理發(fā)展的幾個(gè)階段是 按國外整個(gè)色譜儀發(fā)展的粗略所分，具體到我國講，每階段約比國外滯后若干年。
四、記錄儀的主要優(yōu)缺點(diǎn)是什麼？
自動(dòng)平衡電子電位差計(jì)（記錄儀）和色譜儀早期配用的檢流計(jì)機(jī)械記錄儀相比具有結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)作快、精度高和能連續(xù)如實(shí)的記錄下色譜檢測(cè)器輸出的隨時(shí)間變化的模擬電信號(hào)，而獲得一張*具有 保留時(shí)間和峰面積的色譜圖，且還具有操作簡單直觀等特點(diǎn)。只要注意選擇主要技術(shù)指標(biāo)如滿量程毫伏大小和 全程的掃描時(shí)間等，在實(shí)際的應(yīng)用中并不會(huì)遇到什麼誤操作問題。但它與色譜數(shù)據(jù)處理機(jī)或色譜工作站相比對(duì)色譜分離和檢測(cè)器信號(hào)整合沒有直接的貢獻(xiàn)，也無法自動(dòng)獲得保留時(shí)間、組分名稱、組分分離的特征標(biāo)記和分析后的定量計(jì)算。因需用人工測(cè)量多個(gè)峰面積進(jìn)行定量 計(jì)算，不但工作效率低、精度、準(zhǔn)確度差，有時(shí)還會(huì)引入不必要的人為誤差。
五、定量分析時(shí)手工測(cè)量峰面積還有用途嗎？
如果色譜儀穩(wěn)定，基線噪聲漂移小，色譜峰基本上能*分離，用色譜數(shù)據(jù)微處理機(jī)（或
色譜數(shù)據(jù)處理工作站）自動(dòng)給定的初始參數(shù)判峰，基本上可以得到優(yōu)于手工測(cè)量峰面積的定
量結(jié)果。否則，關(guān)鍵判峰參數(shù)如：半峰寬、峰斜率、漂移等必須精心設(shè)置或反復(fù)改，甚至
需要用時(shí)間編程加以調(diào)整，這時(shí)就要求操作者對(duì)數(shù)據(jù)處理的工作原理和各種功能參數(shù)的物理
意義有深入的了解，方能針對(duì)不同色譜圖選擇設(shè)置合適的判峰參數(shù)，這對(duì)于一般的色譜工作
者并非易事，若分析的組分個(gè)數(shù)不多，單位（特別是中小企業(yè)）又有現(xiàn)成的記錄儀，用手工
測(cè)量定量也不失為多快好省的選擇方案。
六、目前需提倡淘汰記錄儀嗎？
只要是色譜儀配套選 購的記錄儀，它就能如實(shí)的記錄相應(yīng)檢測(cè)器輸出的模擬電相信號(hào)，得到準(zhǔn)確的保留時(shí)間和峰面積。依據(jù)色譜定性定量的有關(guān)資料，一般色譜工作者均能用手工測(cè)量峰高（峰面積）或保留時(shí)間，進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算處理得到定性定量結(jié)果。由于記錄儀記錄的色譜圖真實(shí)性強(qiáng)，若處理得當(dāng)對(duì)高低組分含量、先后流出峰、未*分離峰、基線漂移峰和大峰拖尾上的小峰均能獲得相當(dāng)準(zhǔn)確的定量結(jié)果 。當(dāng)然，分析樣品組分多，經(jīng)濟(jì)條件允許，對(duì)數(shù)據(jù)處理機(jī)（站）又比較熟悉，后者比前者能成倍提高工作效率，且選用專門用于峰處理的一些軟件會(huì)提高某些峰的定量精度，相對(duì)記錄儀可獲得多的信息。
七、電子數(shù)字積分器是如何分類的？
*臺(tái)高品質(zhì)的電子數(shù)字積分器是 1961 年問世的，積分器僅能以數(shù)字形式計(jì)算出峰面積，對(duì)峰信號(hào)不 能自動(dòng)檢測(cè)，只能用手控制峰的起點(diǎn)和終點(diǎn)，帶有人為的主觀誤差，可以說，這是一種zui簡單的積分器。在*代數(shù)字積分器的基礎(chǔ)上經(jīng)過進(jìn)十年的實(shí)踐，不斷發(fā)展與總結(jié)，隨后出現(xiàn)了第二代，第三代數(shù)字積分器。與*代相比除能計(jì)算出峰面積和總峰面積外還可以測(cè)出保留時(shí)間、對(duì)基線漂移自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償、zui后打印出保留時(shí)間、峰面積和總峰面積的報(bào)告。另外，通過電子線路的改進(jìn)，在消除噪聲及干擾信號(hào)方面也有較大改進(jìn)。
八、色譜數(shù)據(jù)微處理機(jī)和計(jì)算積分器（儀）有區(qū)別嗎？
兩種叫法是一種東西，前者是國內(nèi)通稱，后者是國外翻譯而來，它和前三代數(shù)字積分器的
主要區(qū)別是：
⑴ 工作原理是把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后處理；
⑵ 對(duì)各種異常色譜峰的處理能力遠(yuǎn)強(qiáng)于數(shù)字積分器；
⑶ 對(duì)色譜信號(hào)在采集判峰后進(jìn)行綜合處理；
⑷ 具有存儲(chǔ)多達(dá) 10種數(shù)據(jù)處理方法和多種定量計(jì)算方法的能力；
⑸ 可把定性定量計(jì)算結(jié)果以多種分 析報(bào)告形式打印出來成中文的叫法。它實(shí)質(zhì)上是一種專
用微處理機(jī)系統(tǒng)，俗稱數(shù)字積分器的第四代。由于它予裝了色譜分析軟件，即使不懂計(jì)算機(jī)的色譜操作者也可以通過簡單的人機(jī)對(duì)話方便的使用。
九、色譜數(shù)據(jù)微處理機(jī)（計(jì)算積分器）主要功能是什么？
雖然數(shù)字積分器對(duì)實(shí)驗(yàn)室分析工作提 供了很大方便，但它不能直接計(jì)算出樣品組分的含量，
特別是對(duì)工廠的常規(guī)分析，即重復(fù)性分析好處并不大。數(shù)字積分器另一個(gè)大的不足是在處理
很尖和很寬的色譜峰的噪聲抑制、托尾峰處理以及基線漂移的修正等方面也受到很大限制。
進(jìn)入七十年代，雖然出現(xiàn)過用小型計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)進(jìn)行色譜數(shù)據(jù)處理，可具有典型的峰檢測(cè)程序，
能定性和定量分析重現(xiàn)各種復(fù) 雜峰型及進(jìn)行基線校正等優(yōu)點(diǎn)。但是在低電平模擬信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)時(shí)遇到了噪聲問題，而且購置和維修小型計(jì)算機(jī)的費(fèi)用很高，限于以上問題，當(dāng)時(shí)推廣受到很大限制。為了解決數(shù)字積分器所遇到的問題，再加上七十年代微處理機(jī)的出現(xiàn)，
研制生產(chǎn)了第四代數(shù)字積分器（在技術(shù)性能和功能上有了很多創(chuàng)新），為了和一般數(shù)字積分器有所區(qū)別，國外就把這類積分器改稱為計(jì)算積分器。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)可歸納如下幾點(diǎn)：
1 ．判峰操作參數(shù)可自動(dòng)調(diào)整使之*處于*值，即保證了對(duì)各類色譜峰的檢測(cè)靈敏度，
實(shí)現(xiàn)了必要的噪聲抑制和多樣化的基線校正；
2．存儲(chǔ)了多種色譜定量方法，通過后數(shù)據(jù)處理獲得各種百分含量的定量結(jié)果或兩種（多種）
的濃度比；
3 ．由于計(jì)算積分器數(shù)字多通道傳遞，具有較好的噪聲抑制，不必對(duì)儀器的放大器噪聲水平
要求過嚴(yán)，因此，可以容易直接和任何類型的色譜儀連接使用；
4 ．所有操作參數(shù)均為數(shù)字化，并且以色譜術(shù)語來表示，不要求操作者熟練掌握計(jì)算機(jī)知識(shí)
也能方便操作；
5．一臺(tái)計(jì)算積分器具有1~4 通道可同時(shí)接入多臺(tái)色譜儀同時(shí)進(jìn)行 數(shù)據(jù)處理；還具有記錄儀功能，記錄色譜圖時(shí)有多種的調(diào)整數(shù)；
6 ．計(jì)算積分器基本上是一種*數(shù)字化的多通道電子積分系統(tǒng)，具有成本低、運(yùn)算快、使
用維修簡單，可以說計(jì)算積分器給色譜工作者提供了一種的、經(jīng)濟(jì)的、自動(dòng)數(shù)據(jù)處理工具；隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，微處理器用于計(jì)算積分器之后，功能越來越完善，操作也加
簡化，成本價(jià)格已低于記錄儀采用色譜數(shù)據(jù)微處理機(jī)和色譜數(shù)據(jù)處理工作站處理色譜數(shù)據(jù)有那些好處？
1 ．成數(shù)倍的提高了工作效率，基本上在分析工作完成后，時(shí)實(shí)獲得分析報(bào)告；
2．*實(shí)現(xiàn)了色譜分析的全自動(dòng)化；
3 ．由于提供了各種各樣的色譜軟件，在大多數(shù)的情況下，普遍提高了分析結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度；
4．基本消除了人為處理數(shù)據(jù)誤差；
5 ．可補(bǔ)償色譜分離過程的不足，采用多種軟件，對(duì)分離不理想的色譜峰進(jìn)行優(yōu)化處理；
6 ．為色譜分析工作者，進(jìn)行理化研究和開拓新型分析方法創(chuàng)造了有利條件；
7 ．與六十年代小型計(jì)算機(jī)相比，體積小、重量輕、功耗小、易操作、維修方便等；
8 ．易于成批量生產(chǎn)和提高了性能/價(jià)格比，有利于色譜數(shù)據(jù)處理自動(dòng)化的普及和提高。
十、色譜數(shù)據(jù)微處理機(jī)、色譜數(shù)據(jù)處理工作站和色譜工作站有那些相同與不同點(diǎn)？
如前面所講述，隨著科學(xué)技術(shù)、微電子技術(shù)、微處理器、微型計(jì)算機(jī)不斷發(fā)展以及在色譜
分析儀器上 的應(yīng)用推廣，經(jīng)歷了一個(gè)從簡單到復(fù)雜 (如數(shù)據(jù)處理) 、從局部到整體(由數(shù)據(jù)處理到實(shí)現(xiàn)儀器的整體監(jiān)控等) 的發(fā)展過程。目前基本上實(shí)現(xiàn)了色譜儀器的計(jì)算機(jī)化，這使過去敢都不敢想的儀器功能日益完善，現(xiàn)在可以說，計(jì)算機(jī)在色譜儀的應(yīng)用有什么樣用途和意義，您如何想象都不 過分。因?yàn)橛?jì)算機(jī)在分析儀器中的推廣應(yīng)用*改變：
⑴ 設(shè)計(jì)儀器的程序和研制新產(chǎn)品的周期；
⑵ 操作儀器的方法；
⑶ 建立色譜分析方法的思路和方法。
目前，無論是儀器的，還是儀器的操作使用者，大家都認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)掌握好微電子學(xué)
和計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)的重要性，若要從量化來說明，計(jì)算機(jī)在儀器上的重要性，可以說已從過去的20%~30%上升到了 50%~60%雖然目前商品化的色譜工作站，已按裝了有關(guān)色譜分析數(shù)據(jù)處理和儀器監(jiān)控等各種應(yīng)用軟件，使不懂計(jì)算機(jī)人員能通過人機(jī)對(duì)話進(jìn)行操作。但在實(shí)際操作上如何實(shí)現(xiàn)儀器工作參數(shù)設(shè)置，建立數(shù)據(jù)處理方法的*化仍并非易 事。例如：用于判峰的檢測(cè)參數(shù)半峰寬和峰斜率等有關(guān)的物理意義以及它們之間的關(guān)系，在許多資料都說的不夠的明白。曾有人希望饒過這些概念，通過軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)色譜數(shù)據(jù)處理的智能 化，結(jié)果并不理想。鑒于色譜分析和儀器的固有特點(diǎn)，較全面實(shí)現(xiàn)色譜分析的智能化操作目前 還有很多困難。要實(shí)現(xiàn)真正意義上的色譜分析計(jì)算機(jī)智能化，還有很長的路要走。
十一、色譜數(shù)據(jù)微處理機(jī)、色譜數(shù)據(jù)處理工作站和色譜工作站有那些相同與不同點(diǎn)？
三者在色譜數(shù)據(jù)處理的過程：
1． 峰的檢測(cè)功能-判峰；
2． 基線的處理方式；
3． 重疊峰的處理；
4． 拖尾峰的處理等基本相同。
不同點(diǎn)主要有：
1．CRT：微處理機(jī)無CRT，要了解參數(shù)設(shè)定情況和運(yùn)行狀況，需打印在紙上。應(yīng)指出:國外如原HP3396 積分器，數(shù)據(jù)處理功能已發(fā)展到接近工作站，因無CRT仍稱積分儀。
2 ．軟件：微處理機(jī)是預(yù)先固化了一些應(yīng)用程序，其數(shù)據(jù)量和數(shù)據(jù)處理能力有限，一般僅有十種色譜數(shù)據(jù)處理方法 (文件) ；工作站使用計(jì)算機(jī)程序，它的數(shù)據(jù)量和數(shù)據(jù)處理能力大的多，如：a: 可同時(shí)處理幾臺(tái)GC的數(shù)據(jù)；b：通過修改有關(guān)參數(shù)對(duì)譜圖進(jìn)行了再處理；c：存儲(chǔ)的色譜圖可以縮放，加減運(yùn)算和比較；d：色譜圖*保存和檢索依建立分析方法；e: 通過編輯報(bào)告格式打印出多種分析報(bào)告等；
3．色譜數(shù)據(jù)微處理機(jī)僅能做數(shù)據(jù)處理；色譜數(shù)據(jù)處理工作站還可以當(dāng)作一臺(tái)普通計(jì)算機(jī)使用。只要有相應(yīng)的應(yīng)用程序軟件，普通計(jì)算機(jī)能夠完成．：a: 數(shù)字計(jì)算；b: 信息處理；c: 輔助設(shè)計(jì)；d: 自動(dòng)控制；e: 邏輯加工和人工智能等均能完成．。
色譜工作站除有 色譜數(shù)據(jù)處理工作站全部功能外，一般還有如下功能：
1． 色譜儀進(jìn)行監(jiān)控，如這方面的程序軟件有：a: 溫度、壓、流量、檢測(cè)器靈敏度控制軟件；b: 多維系統(tǒng)控制軟件；c: 色譜模擬蒸餾軟件；d: 色譜分離優(yōu)化軟件；e: 保留指數(shù)定性軟件等；
2． 實(shí)現(xiàn)色譜分析的全自動(dòng)化：通過預(yù)設(shè)：a: 溫度控制程序；b: 壓力，流量控制程序
c: 梯度洗脫程序；d. ：檢測(cè)靈敏度調(diào)零程序；e:zui大吸收波長優(yōu)化程序；f: 自動(dòng)進(jìn)樣程序；g: 特殊分離峰的處理程序等；
3． 自診斷功能：可對(duì)色譜儀工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)診斷并用模擬圖形顯示結(jié)果，協(xié)助操作者判斷和遠(yuǎn)程排除故障；
4． 信息處理功能：可自定義多種各異的分析報(bào)告，如可繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，范費(fèi)米特曲線進(jìn)行仿真模擬操作；
5． 根據(jù)制定的計(jì)量認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行監(jiān)控，依據(jù)計(jì)量認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)程序軟件對(duì)不同色譜儀的性能監(jiān)控如：a：色譜柱箱的控溫特性：b: 流動(dòng)相的流量精度；c: 光吸收波長的校正以及光源的光強(qiáng)度和壽命；d: 檢測(cè)器的信／噪比；e: 自動(dòng)進(jìn)樣的重現(xiàn)性等；
6． 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行功能：通過多臺(tái)色譜工作站連成局域網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)椐進(jìn)行歸納、統(tǒng)計(jì)處理、分類或?qū)⒎治鲎V圖同標(biāo)準(zhǔn)譜圖信息進(jìn) 行比較，也可以與intennet連接傳輸交換數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，也可通過網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)監(jiān)控儀器，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷和故障排除等．
十二、在數(shù)據(jù)處理機(jī)中為什么要預(yù)先設(shè)置一套峰處理參數(shù)？
1．根據(jù)色譜信號(hào)的特點(diǎn), ，在設(shè)計(jì)微處理機(jī)軟件時(shí)，預(yù)先設(shè)置的這一套參數(shù)對(duì)于常規(guī)色譜分析（如填充柱，峰個(gè)數(shù)不多，組分分離也不錯(cuò)等），基本能達(dá)到滿意的定性定量結(jié)果，這樣就簡化了操作；
2． 不熟悉處理機(jī)的人，可以作為練習(xí)操作的初始參數(shù)和功能進(jìn)行實(shí)際操作練習(xí)；
3． 對(duì)樣品的類型和色譜分析條件不了解或不確定的情況下，作為處理機(jī)的初始處理參數(shù)和功能，進(jìn)行探索性實(shí)驗(yàn)。
十三、色譜數(shù)據(jù)微處理機(jī)和色譜數(shù)據(jù)微處理 工作站，基本工作過程有什么相同和不同之處？
色譜數(shù)據(jù)處理工作站工作過程主要分三步：
1．在進(jìn)樣條件下，選用設(shè)置一套參數(shù)保證原始譜圖數(shù)據(jù)不失真的情況下，采集下原始譜圖數(shù)據(jù)，以備下一步調(diào)用再處理；
2 ．對(duì)*步采集的原始譜圖數(shù)據(jù)進(jìn)行再處理。我們知道*步采集的譜圖信號(hào)數(shù)據(jù)包括：色譜峰和基線（漂移，噪聲）兩大部，這一步的目的就是千方百計(jì)把樣品峰（大的小的）首先識(shí)別出來，并根據(jù)基線的漂移情況，對(duì)不能很好進(jìn)行峰分離的組分，確定基線位置，統(tǒng)稱基線校正或叫做峰的自動(dòng)基線補(bǔ) 償處理，然后把色譜峰面積以及其他有關(guān)參數(shù)如：峰高、保留間 、半峰寬、未很好分離峰的處理方法和判峰的標(biāo)志等存儲(chǔ)起來，若發(fā)現(xiàn)有漏判峰或分離不的峰處理補(bǔ)償方法欠 佳，可調(diào)節(jié)必要的參數(shù)或功能，調(diào)出原始譜圖數(shù)據(jù)再一次進(jìn)行處理直至滿意為止；
3 ．第三步是采用第二步存儲(chǔ)的峰數(shù)據(jù)，根據(jù)選擇的分析方法進(jìn)行定量計(jì)算，獲得分樣品的定量結(jié)果報(bào)告常以表格形式打印出來 。如發(fā)現(xiàn)結(jié)果有問題，亦可以回到第二步重新對(duì)原始譜圖數(shù)據(jù)處理后再計(jì)算。zui壞的情況下也可能要求重新進(jìn)樣，再做*，第二，第三步。而色譜數(shù)據(jù)微處理機(jī)的工作過程僅有 進(jìn)樣后，判峰測(cè)量峰面積和定量計(jì)算兩個(gè)步驟。它和色譜數(shù)據(jù)處理工作站不 同之處是把*，第二步合為一步，若發(fā)現(xiàn)判峰，積分峰面積不理理時(shí)，只能選擇不同參數(shù)和功能重新進(jìn)樣再來一次，顯然，后者比前者工作效率較低，切在樣品較少或樣品性能不穩(wěn)定等條件下，給分析工作帶來很多困難。
十四、為什么有些色譜分析結(jié)果不可用？
一份色譜分析報(bào)告的可用性，依賴于：
① 色譜儀功能，靈敏度和穩(wěn)定性；
② 選用的色譜分析方法合理性（分離效果，可操作性和重現(xiàn)性）；
③ 色譜數(shù)據(jù)處理功能和正確使用；
④ 操作者知識(shí)面與綜合實(shí)際操作和分析問題的能力。
其中操作者是關(guān)鍵因素 。由于近幾年來，從事色譜分析工作的新人不斷增加，如何培養(yǎng)，提高色譜分析人員的綜合業(yè)務(wù)水平也 非易事，從上所述，要做好色譜分析是一個(gè)多學(xué)科相互又交叉的問題，因此，不能過高要求從事色譜分析的工作人員，但為勝任工作，應(yīng)滿足基本要求：
⑴ 對(duì)色譜儀穩(wěn)定性是否合格有 判斷能力，不要求能排除較大故障和對(duì)儀器能進(jìn)行全面檢
修；
⑵ 不見得會(huì)建立色譜分析方法，但
對(duì)選用的色譜分析方法，每一關(guān)鍵步驟應(yīng)了解其要領(lǐng)，
以及和配用的色譜儀器和色譜儀數(shù)據(jù)處理間的相互關(guān)系；
⑶ 對(duì)所用色譜數(shù)據(jù)處理裝置功能，操作方法應(yīng)有深入了解，特別是要對(duì)完成某個(gè)色譜分析任務(wù)中，需要使用部分的參數(shù)設(shè)置方法和工作原理應(yīng)熟練掌握。
我們舉兩個(gè)例子來說明一下：
1． 色譜圖上有組分分離不好時(shí)，一般認(rèn)為色譜柱有問題，其實(shí)以下原因也會(huì)造成有一根好色譜柱下，出現(xiàn)分離不好的情況，如：
⑴ 進(jìn)樣口插件安裝密封性差；
⑵ 色譜柱安裝死體積大；
⑶ 進(jìn)樣技術(shù)欠佳；
⑷ 毛細(xì)管柱分析補(bǔ)充氣未開或流量太小；
⑸ 各種情況下'鬼峰'干擾；
⑹ 檢測(cè)器工作參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤；
⑺ 數(shù)據(jù)處理峰檢測(cè)參數(shù)如"半峰寬"和"斜率"等設(shè)置大小不匹配等。
2． 當(dāng)基線不穩(wěn)定時(shí)，首先懷疑是儀器出了問題，其實(shí)在日常操作時(shí)，出現(xiàn)基線不穩(wěn)定應(yīng)首先檢查：
⑴ 數(shù)據(jù)處理本身穩(wěn)定性，有關(guān)參數(shù)設(shè)置是否合理；
⑵ 操作FID時(shí)氣流比是否合適；
⑶ 色譜柱是否需要在生老化；
⑷ 氣路系統(tǒng)有無漏氣；
⑸ 換新氣源純度有無保證
⑹ 過濾器有無失效等；
從以上兩個(gè)例子不 難看出：作為一個(gè)色譜分析工作者，不但是色譜儀器、數(shù)據(jù)處理裝置操作者和色譜分析方法的實(shí)踐專家里 手，而且還要求對(duì)所使用的設(shè)備硬件，軟件具有好壞能否判斷的能力。為了少出操做錯(cuò)誤，提高色譜分析結(jié)果的可用性，建議色譜分析操作人員，在日常工作中應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn)：
⑴ 在熟練操作之前，應(yīng)嚴(yán)格按儀器，數(shù)據(jù)處理說明書，色譜分析方法要求操作，如：儀器的氣源純度、色譜柱類型、色譜柱定期老化、樣品處理、進(jìn)樣量、數(shù)據(jù)處理的參數(shù)設(shè)置等；
⑵ 保存好當(dāng)初色譜儀和數(shù)據(jù)處理用標(biāo)準(zhǔn)柱調(diào)試驗(yàn)收的有關(guān)資料，以便工作時(shí)間較長以后出現(xiàn)問題維修儀器時(shí)對(duì)照參考；
⑶ 隨時(shí)記錄和保存日常工作中出現(xiàn) 問題時(shí)的現(xiàn)象、原因和解決辦法以及有代表性的色譜圖實(shí)踐證明當(dāng)儀器出現(xiàn)較大故障或進(jìn)行 檢修時(shí)，這些資料有用。
⑷ 保存好驗(yàn)收或核查色譜分析方法 中，有關(guān)標(biāo)樣與實(shí)際樣品分析時(shí)所有色譜圖以及改變各種分析實(shí)驗(yàn)條件后分析效果的資料，作為以后操作參考。
十五、為什么色譜數(shù)據(jù)處理機(jī)或色譜數(shù)據(jù)處理工作站在與GC連機(jī)前先要測(cè)試本身的電平和噪聲？
測(cè)試的目的有兩個(gè)：
1. 檢查安裝是否正確，工作環(huán)境有無異常如：
① 市電變化是否超出±20%；
② 部件間連接線是否有誤插頭接觸有無問題；
③ 內(nèi)置采集卡，外置采集單元有無供電干擾；
2. 檢察系統(tǒng)本身有*，適應(yīng)范圍和測(cè)量精度。為了下一步和GC連機(jī)采樣分析數(shù)據(jù)處理，操作者必需做到心中有數(shù)：
① 使用的數(shù)據(jù)處理裝置自身的性能，是否能滿足本分析的要求；
② 檢查測(cè)試有 無異常，因?yàn)闉榱吮ＷC數(shù)據(jù)處理結(jié)果的準(zhǔn)確性，所以測(cè)試工具必須準(zhǔn)確可靠。
如何檢測(cè)色譜數(shù)據(jù)處理機(jī)或工作站輸入電平和噪聲？一般輸入電平和噪聲吮許變化多少？
檢測(cè)系統(tǒng)的電平和噪聲變化通常有兩種：
1. 若本身有要求或方法時(shí)，按其執(zhí)行；
2. 若本身沒有 ，可把接GC輸出信號(hào)線的"+"，"-"兩端短接，觀察 15 分鐘左右，斷定電平和噪聲變化大小能否滿足要求。不同級(jí)別的數(shù)據(jù)處理機(jī) （站）性能指標(biāo)是不同的，一般講，當(dāng)輸入電平在 10毫伏左右時(shí)，15分鐘變化應(yīng)小于 0.2%（若每個(gè)字為 1μνs時(shí)，即為±20 字）；噪聲測(cè) 1 分鐘應(yīng)小于 40 個(gè)字（一般為 20 字左右）。為什么數(shù)據(jù)處理機(jī)（站）一般輸入信號(hào)"+"，"-"不能接反？所配GC操作FID，ECD等時(shí)信號(hào)電極必須為負(fù)壓？通常大家已習(xí)慣使用的記綠儀，輸入GC信號(hào)"+"，"-"可以隨便接，這是因?yàn)橛浘G儀輸入信號(hào)一般是與地懸浮，不同的接法，僅表現(xiàn)在出峰的方向不同，基線可以放在左邊也可以放在右邊；而數(shù)據(jù)處理（站）一般輸入信號(hào)的負(fù)極是接地的，也就是說它能接收正信號(hào)，所以輸入信號(hào)"+"，"-"不能倒換。為了滿足輸給數(shù)據(jù)處理機(jī)是正信號(hào)，操作FID，ECD等檢測(cè)器時(shí)必須使用不 同極化電壓。隨著技術(shù)的發(fā)展有些級(jí)別的數(shù)據(jù)處理機(jī)也可以采集處理負(fù)信號(hào)或用信號(hào)倒向的方向解決，但還須普及推廣。

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