液相色谱技术因其选择性高、分析精度高以及适用范围广的特点,在样品分析领域中,深受实验者们的欢迎。质谱技术具有较高的分辨率、处理速度快、质量高,所以液相色谱-质谱联用技术成为现今最先进的复杂样品仪器分析手段。但液相色谱的处理一般耗时30分钟以上,而质谱的分析只需十几秒,使得分析整体效率降低。本校课题组研制的碳纤维组分分离系统虽简化了样品前处理过程,并缩短了一些分离时间,但每次只能手动进样单个样品且需手动收集,未与液相色谱或质谱联用,无法实现前处理过程的自动化操作。为了克服现有组分分离系统的缺点,满足样品前处理系统自动化、智能化的发展需求,本学位论文研制了自动进样和手动进样兼容,并能与质谱联用的二维碳纤维分离仪系统。首先,进行了二维碳纤维分离仪的结构设计,分离仪由非活性碳纤维、活性碳纤维、手动进样阀、六通阀、六选阀、注射泵组成。经过两个碳纤维柱对样品不同组分的吸附和洗脱过程,实现复杂样品按照强中弱三种极性预分离过程。通过液路和控制信号接口实现了自动进样器、二维碳纤维分析仪和质谱分析仪的直接联用。其次,设计了注射泵结构、通讯接口电路、泵驱动电路,六通阀、六选阀接口电路、质谱接口电路、单片机接口电路、电源电路等。完成了系统C51程序设计与调试,整机安装与测试。最后,对注射泵进行了测试,误差小于1%。采用白附子透皮液进行手动进样成分质谱分析,并采用3种不同样品进行自动进样质谱分析实验,实验结果表明,该系统可以在4.5min内,将一位样品按照强中弱三种极性进行高效快速分离,且实现进样、预分离、质谱分析的自动化过程,不仅节约了时间,而且提高了实验的准确率。该系统可用于医药的生产和研发、天然物资源的开发与利用、环境污染物的监测、食品安全等领域。