[实用新型]一种液相色谱仪高压平流输液泵

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种液相色谱仪配套设备，特别是液相色谱仪的输液泵。

背景技术

高压输液泵是液相色谱仪的关键部件，其作用是将流动相以稳定的流速或压力输送到色谱系统。高压输液泵的基本特点：(1)流量准确可调：对于一般的分析工作而言，流动相的流速在0.5-2mL/min，输液泵的最大流量一般为5-10mL/min。输液泵的流量控制精度通常要求小于±0.5％。(2)耐高压：为了保证流动相以足够大的流速通过色谱柱，需要足够高的柱前压.通常要求泵的输出压力达到30-60MPa的高压。(3)液流稳定：输液泵输出的液流应无脉冲，或配套脉冲抑制器。(4)泵的死体积小：为了快速更换检测液和适于梯度洗脱，泵的死体积通常要求小于0.5mL。泵的结构材料应耐化学腐蚀。平流效果和死体积这两项参数很大程度影响色谱系统的检测结果，目前大多数输液泵恰好在这两方面存在欠缺。

大多数高压输液泵都是单活塞往复泵，该泵由偏心轮带动塞杆往复运动而改变泵腔内压力，配合单向阀达到输送液体的效果，因为偏心轮一般每分钟转50-60次，也就是流动相的抽入和吐出以每分钟50-60次的频率周期性变化，所以产生的脉冲很显著。目前绝大多数减缓脉冲的办法就是在泵出口与色谱柱入口之间安装一个脉冲阻尼器。脉冲阻尼器具有一定的容积和弹性，利用其绕性来阻滞压力和流量的波动，起到一定的缓冲作用，但会增加系统的死体积。为了减小谱带展宽，还必须要求阻尼器的体积应尽可能小。

国内专利数据库公开了一些液相色谱仪高压输液泵的专利技术：

例如：【专利号】CN201020166547.6【名称】一种液相色谱仪用双柱塞高压输液泵，【公告日】2011.01.05，公开了一种液相色谱仪平流输液泵，由电机、主凸轮、副凸轮、主柱塞、副柱塞、主泵腔、副泵腔、排吸液单向阀组成，所述的电机连接主凸轮和副凸轮，主凸轮连接主柱塞，主柱塞下设置主泵腔；副凸轮连接副柱塞，副柱塞下设置副泵腔；排吸液单向阀设置在主泵腔的出入口上。所述的主泵腔和副泵腔的容积之比为3∶2∶1。

该实用新型是典型的活塞往复泵，由于流动相的抽入和吐出的周期性变化，压力脉冲很显著，必须在泵出口与色谱柱入口之间安装一个脉冲阻尼器，系统死体积被迫增大，影响了色谱系统的检测结果。

一些发明人也尝试采用“无阻尼器”的方式达到平流效果，例如：

【专利号】CN201320020786.4，【名称】一种高压平流输液泵，【公告日】2013.07.17，公开了一种高压平流输液泵，主皮带轮通过皮带与伺服电机连接，主皮带轮上方设有周期 定位装置；小行程双联凸轮与主皮带轮同轴，过滑块驱动柱塞杆；在泵头，处脉冲监测器、滤头分别通过导管与上下单向阀连通。本实用新型采用定位周期检测小行程双联凸轮行程位置以及主柱塞杆的运动轨迹，并将该信号作为补偿反馈到输液泵的控制电路，有利于实现梯度输液的高精度控制，同时无外加阻尼器，大大缩小了系统的死体积；采用压力传感器对流动相的压缩状态进行实时监控，并将检测信息传递给处理器分析，再根据分析结果实时调整饲服电机转速——反馈补偿过程极大减小了压力脉冲，获得理想的平流效果。

【专利号】CN201120541936.7，【名称】一种液相色谱仪平流输液泵，【公告日】2013.01.02，公开了一种液相色谱仪平流输液泵，包括双柱塞串联泵头、小行程双联凸轮、主皮带轮、光电开关、带编码器的伺服电机、压力传感器，所述光电开关设置于主皮带轮的上方，通过光电开关检测主皮带轮旋转位置，由压力传感器检测压力脉冲位置，根据压力传感器检测的压力脉冲位置控制带编码器的伺服电机。该实用新型的优点效果是：本实用新型输用出压力平稳，达到平流目的，无外加阻尼器，系统体积小，利于梯度输液的高精度控制。

以上两专利均披露了液相色谱仪平流输液泵的“无阻尼器平流结构”，并匹配了光电开关、伺服电机、压力传感器等部件，但是缺乏完整清晰的控制系统，各个传感器和变频部件无法进行统一、有效地控制，因此这两种平流输液泵的可操作性差，很难维持平流效果长期有效。

综上所述，目前液相色谱仪平流输液泵为了达到平流效果往往在泵出口与色谱柱入口之间安装一个脉冲阻尼器”或者利用反馈调节的方式来削弱压力脉冲。第一种方式不可避免地增大了系统的死体积，造成谱带变宽；第二种方式涉及过程监控，现有技术对应的方案可操作性差。因此液相色谱仪平流输液泵需要进一步改进。

发明内容

本实用新型的目的是解决现有液相色谱仪平流输液泵死体积大、可操作性差的问题，提供了一种液相色谱仪高压平流输液泵。