專利名稱:液體色層分析儀的制作方法
這是關(guān)于液體色層分析儀的發(fā)明，詳細(xì)地說，是關(guān)于高速液體色層分析儀中防止液流輸送脈動(dòng)的結(jié)構(gòu)的發(fā)明。
通常，高速液體色層分析儀中的液流輸送泵主要采用小型柱塞往復(fù)泵，其流量穩(wěn)定，特別是液流輸送脈動(dòng)小是這種泵最重要的特點(diǎn)。
因此，以往都是同時(shí)配置多個(gè)上述小型柱塞泵，在液流輸送時(shí)，使其排液移動(dòng)位置搭疊而驅(qū)動(dòng)各柱塞，而且無論用上述泵還是用單柱塞泵，都要對(duì)泵的排液壓力進(jìn)行監(jiān)控，將監(jiān)控結(jié)果反饋控制柱塞的排液移動(dòng)速度，防止因壓縮率變化而引起泵排液壓力的變化，減小液流輸送時(shí)的脈動(dòng)。
然而，將這種結(jié)構(gòu)用于高靈敏度檢測(cè)器，例如，用于脈動(dòng)敏感的差示折射計(jì)檢測(cè)器、電化學(xué)檢測(cè)器而進(jìn)行分析時(shí)，因?yàn)槊}動(dòng)修正的柱塞速度跟蹤性不夠好，需在柱塞排液側(cè)的液流供給路上加進(jìn)較大的緩沖器，阻止液流脈動(dòng)，但仍不能完全防止脈動(dòng)。而且由于緩沖器較大，液流的靜區(qū)也大，實(shí)用性不好。
鑒于上述情況，本發(fā)明的一個(gè)主要目的是不采用緩沖器，而用兩個(gè)柱塞泵，使靜區(qū)變小，達(dá)到無脈動(dòng)地進(jìn)行液流輸送。
由沿供給路向立柱管輸送移動(dòng)液的柱塞泵及該泵動(dòng)作控制部組成的液體色層分析儀中，柱塞泵是由同樣結(jié)構(gòu)的主泵和付泵，并把它們的兩個(gè)排液端及兩個(gè)抽液端分別連接而成的，主泵的柱塞除在排液移動(dòng)卽將終止前與排液移動(dòng)開始后某一時(shí)刻外，都是按予先設(shè)定的速度作排液移動(dòng)，此外，它也以高于此排液移動(dòng)速度作高速抽液移動(dòng)。柱塞泵的動(dòng)作控制部有兩泵排液側(cè)的壓力檢測(cè)裝置;檢測(cè)主泵柱塞排液移動(dòng)位置的位置檢測(cè)裝置;主泵柱塞以設(shè)定的速度作排液移動(dòng)時(shí)，對(duì)來自排液移動(dòng)位置檢測(cè)裝置及壓力檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)分別貯存的存貯裝置;當(dāng)排液移動(dòng)位置檢測(cè)信號(hào)與設(shè)定的排液移動(dòng)位置存貯信號(hào)一致時(shí)，向付泵輸出予備壓縮用的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，同時(shí)，將壓力檢測(cè)信號(hào)與設(shè)定的排液移動(dòng)壓力貯存信號(hào)加以比較，當(dāng)排液移動(dòng)位置檢測(cè)信號(hào)與設(shè)定的排液移動(dòng)位置貯存信號(hào)不一致時(shí)，為使它們一致而向付泵輸出排液移動(dòng)速度控制信號(hào)的速度控制裝置。
以圖中所示的實(shí)施例作詳細(xì)說明，當(dāng)然，此發(fā)明不僅限于此例。
在第1-4圖中，高速液體色層分析儀(1)主要由通過液流供給路(4)向立柱管(2)輸送液流(3)的柱塞泵(5)、該柱塞泵的驅(qū)動(dòng)部(6)以及動(dòng)作控制部7構(gòu)成。(8)是噴射器，(9)是檢測(cè)器。
柱塞泵5由同樣結(jié)構(gòu)的主泵(10)和付泵(11)構(gòu)成，兩泵的排液側(cè)和抽液側(cè)都連有單向閥(12)(12)……。
上述的驅(qū)動(dòng)部(6)由使上兩泵(10)(11)的柱塞(13)(14在圖中省略)各自作往復(fù)移動(dòng)的同樣結(jié)構(gòu)的變形凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)的步進(jìn)馬達(dá)A及B(17)(18)構(gòu)成。變形凸輪(15)(16中的一個(gè)(15)示于第2圖，近似為園板形。對(duì)應(yīng)于中心角270(Q1)的外沿使各泵的柱塞(13)(14)按給定的速度作往復(fù)動(dòng)作，而在其余的90(Q2)間則作高速抽液動(dòng)作。(10)為螺旋彈簧。主泵柱塞(13)除了其排液移動(dòng)卽將終止前或在其排液移動(dòng)剛開始的一瞬間外，都按予先設(shè)定的速度(Va)作排液移動(dòng)，在液流供給路(4)中按設(shè)定流量(V)(參看第4圖)送液的流量設(shè)定電路(20)、以及據(jù)此電路輸出的流量設(shè)定信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作的同時(shí)使柱塞(13)以大于上述設(shè)定速度(Va)而高速抽液的移動(dòng)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路(21)都與主泵(10)的步進(jìn)馬達(dá)A(17)作電氣連接。
上述的動(dòng)作控制部(7)有檢測(cè)液流(3)送液壓力的壓力傳感器(22)和檢測(cè)兩泵柱塞(13)(14)排液移動(dòng)位置的檢測(cè)裝置(23)(24)。此壓力敏感器(22)裝在兩泵(10)(11)排液側(cè)的液流供給路(4)中，排液移動(dòng)位置檢測(cè)(23)(24)是由固定在各變形凸輪(15)(16)外沿的光電傳感器來完成。動(dòng)作控制部(7)還有在主泵(10)的柱塞(13)以設(shè)定的排液速度時(shí)(第3圖的t1時(shí)刻)對(duì)來自光電敏感器(23)及壓力傳感器(22)的輸出信號(hào)分別進(jìn)行貯存的存貯裝置(25)以及通過步進(jìn)馬達(dá)B(18)而向付泵(11)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)的同時(shí)，作為輸出排液移動(dòng)速度控制信號(hào)的速度控制裝置的定壓力驅(qū)動(dòng)電路(26)。
上述存貯裝置(25)由柱塞位置監(jiān)控器(27)及壓力貯存電路(28)構(gòu)成，柱塞位置監(jiān)控器與定壓力驅(qū)動(dòng)電路(26)、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路(21)以及壓力貯存電路(28)作電氣連接。
下面對(duì)高速液體色層分析儀(1)的動(dòng)作加以說明。
都先，根據(jù)來自液流設(shè)定電路(20)的流量設(shè)定信號(hào)，如第3圖所示，主泵(10)以設(shè)定的排液移動(dòng)速度Va排出液流(3)。于是在主泵(10)的柱塞(13)到達(dá)排液移動(dòng)卽將終止前的t1時(shí)刻，由定壓力驅(qū)動(dòng)電路(26)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)馬達(dá)B(17)，并沿排液方向移動(dòng)柱塞(14)，對(duì)付泵(11)的泵頭內(nèi)的液流(3)作予備壓縮。到t2-t3時(shí)刻間如第3圖所示的曲線，主泵(10)的排液速度降低，當(dāng)壓力傳感器(22)的壓力檢測(cè)信號(hào)與設(shè)定的排液移動(dòng)壓力貯存信號(hào)不一致時(shí)，則向步進(jìn)馬達(dá)B(18)輸出來自定壓驅(qū)動(dòng)電路(26)的排液移動(dòng)速度控制信號(hào)，使這時(shí)的壓力檢測(cè)信號(hào)與設(shè)定移動(dòng)壓力貯存信號(hào)一致。然后主泵(10)停止排液動(dòng)作，一旦以t3-t4時(shí)刻的速度V1在0.2秒內(nèi)進(jìn)行高速抽液動(dòng)作，則付泵(11)的柱塞(14)的排液移動(dòng)速度(V2)逐漸增大，與前述的t2時(shí)刻一樣，使這時(shí)的壓力信號(hào)與前述的貯存信號(hào)一致。于是在t4-t5間，主泵(10)僅以與此壓力或比例的量予壓縮其泵頭內(nèi)的液流。當(dāng)?shù)竭_(dá)t5時(shí)刻，主泵(10)出口側(cè)的單向閥(12)開放，由主泵(10)排出液流(3)。當(dāng)來自主泵(10)的排液流量逐漸增加時(shí)，由柱塞位置監(jiān)控器(27)發(fā)出速度控制信號(hào)，使付泵柱塞(14)的排液移動(dòng)速度象第3圖的曲線那樣的降低。這時(shí)，因?yàn)橹鞅?10)的排液移動(dòng)速度比Va小，在t6時(shí)刻不產(chǎn)生脈動(dòng)。然后，隨著主泵(10)柱塞(13)排液移動(dòng)速度的提高，付泵(11)柱塞的排液移動(dòng)速度逐漸降低。t7以后，僅由主泵(10)輸送液流(3)。而步進(jìn)馬達(dá)B(18)在t7-t8間停止被驅(qū)動(dòng)，在t8-t9間則與t1-t7間相反地作反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，抽吸液流(3)(參看第3圖V3)。
第4圖是兩泵(10)(11)的排液量曲線。主泵(10)的1沖程排液量為100μl，另一方面，由于主泵(10)的抽吸時(shí)間如前所述，比較短，若設(shè)定排液流量為1ml/分時(shí)，付泵(11)的1沖程排液量為4μl左右(參看第4圖的斜線部分)。
象這樣，主泵(10)及付泵(11)地動(dòng)作，在液流供給路(4)中輸送液流(3)。
用上述的高速液體色層分析儀(1)結(jié)構(gòu)，可獲得如下的結(jié)果。
(a)由于付泵(11)柱塞的排液移動(dòng)速度的增加和降低都比較緩慢，為柱塞脈動(dòng)修正所作的速度跟蹤較好，故可防止主泵(10)及付泵(11)交替時(shí)的脈動(dòng)。
(b)由于有(a)項(xiàng)，卽使用脈動(dòng)敏感的檢測(cè)器，也可不用緩沖器，靜區(qū)小，且不受基線噪聲影響，能高靈敏度地檢測(cè)試料。
(c)因?yàn)橛酶侗?11)對(duì)主泵(10)高速抽吸動(dòng)作前后的液流輸送壓力進(jìn)行修正，與液流的種類及其送液壓力無關(guān)，能自動(dòng)地對(duì)液流的壓縮率加以修正。
(d)在2泵壓力陡度分析中，微流量范圍的壓力陡度送液時(shí)，沒有因液流供給路中的靜區(qū)而帶來對(duì)壓縮率的影響，或因脈動(dòng)而引起的流量變化，故能高精度地進(jìn)行壓力陡度分析。
作為其它的實(shí)施例主泵與付泵上同時(shí)安裝2付上述的壓力傳感器，連接它們各自的壓力傳感器出口，在其出口側(cè)的液流供給路中設(shè)混合器，而能構(gòu)成2泵的壓力陡度裝置。這時(shí)，采用上述動(dòng)作控制部，在壓力陡度分析時(shí)也能對(duì)液流的自動(dòng)壓縮率進(jìn)行修正，并且，與設(shè)定的排液壓力的變化無關(guān)，能使液流的混合濃度保持一定。而且因?yàn)闆]有脈動(dòng)，在微小流量范圍也能獲得無變動(dòng)的、穩(wěn)定的混合濃度。
(6)效果本發(fā)明中的柱塞泵由主泵和付泵組成，為防止主泵從排液卽將終止前到排液開始后不久的排液量減少，而讓付泵進(jìn)行排液動(dòng)作，不需要緩沖器，能有較小的靜區(qū)，無脈動(dòng)地輸送液流，因而卽使采用差示折射計(jì)檢測(cè)器、電化學(xué)檢測(cè)器等脈動(dòng)敏感的檢測(cè)器，也能高靈敏地檢測(cè)試料。
第1圖是屬于本發(fā)明的高速液體色層分析儀實(shí)施例結(jié)構(gòu)說明圖，第2圖是展示變形凸輪動(dòng)作狀態(tài)的說明圖，第3圖是主泵與付泵排液抽液速度關(guān)系的速度圖，第4圖是主泵與付泵1沖程的排液量圖。
(1)……高速液體色層分析儀，(2)……柱管，(3)……液流，(4)……液流供給路，(5)……柱塞泵(7)……動(dòng)作控制裝置，(10)……主泵，(11)……付泵，(13)(14)……柱塞，(22)……壓力敏感器，(23)……排液移動(dòng)位置檢測(cè)器，(25)……存貯裝置，(26)定壓力驅(qū)動(dòng)電路(速度控制裝置)。
(Va)……設(shè)定排液移動(dòng)速度，(V1)……高速抽液移動(dòng)速度。
權(quán)利要求
1.由沿供給管路向立柱管輸送移動(dòng)液的柱塞泵以及該泵控制部組成的液體色層分析儀中，柱塞泵是由同樣結(jié)構(gòu)的主泵及付泵，並把它們的兩個(gè)排液端和兩個(gè)抽液端分別連接而成的，主泵的柱塞除在排液動(dòng)作即將終止前及排液動(dòng)作開始后的某時(shí)刻外，都是按予先設(shè)定的速度作排液動(dòng)作。柱塞泵的動(dòng)作控制部有兩泵排液側(cè)的壓力檢測(cè)裝置；檢測(cè)主泵柱塞排液移動(dòng)位置的位置檢測(cè)裝置；主泵柱塞以設(shè)定的速度作排液移動(dòng)時(shí)，對(duì)來自排液移動(dòng)位置檢測(cè)裝置及壓力檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)分別存貯的存貯裝置；當(dāng)排液移動(dòng)位置檢測(cè)信號(hào)與設(shè)定的排液移動(dòng)位置存貯信號(hào)一致時(shí)，向付泵輸出予備壓縮用的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，同時(shí)將壓力檢測(cè)信號(hào)與設(shè)定的排液移動(dòng)壓力存貯信號(hào)加以比較，當(dāng)排液移動(dòng)位置檢測(cè)信號(hào)與設(shè)定的排液移動(dòng)位置存貯信號(hào)不一致時(shí)，為使它們一致而向付泵輸出排液移動(dòng)速度控制信號(hào)的速度控制裝置。
專利摘要
一種不需緩沖器便能防止液流脈動(dòng)的液體色層分析儀，它有柱塞泵及其控制部。柱塞泵是把同樣結(jié)構(gòu)的主泵和副泵的排液端及抽液端分別連接而成，其控制部包括壓力檢測(cè)裝置、主泵柱塞排液位移檢測(cè)裝置、存貯上述兩個(gè)裝置輸出信號(hào)的存貯裝置，將排液位移信號(hào)與設(shè)定值比較以便向副泵發(fā)出壓縮驅(qū)動(dòng)信號(hào)或排液速度控制信號(hào)的速度控制裝置。
文檔編號(hào)G01N30/32GK85101476SQ85101476
公開日1987年1月24日 申請(qǐng)日期1985年4月1日
發(fā)明者中本晃 申請(qǐng)人:株式會(huì)社島津制作所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan