[實用新型]一種液相色譜儀恒流泵

有效

• 申請號: 201320092982.2
• 申請日: 2013-02-28
• 公開（公告）號: CN203161467U
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 許生蛟;王華;王世立
• 申請（專利權）人: 上海舜宇恒平科學儀器有限公司
• 主分類號: F04B9/04
• 分類號: F04B9/04
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 吳澤群

技術領域

本實用新型涉及一種液相色譜儀，尤其涉及一種液相色譜儀恒流泵，用于液相色譜儀中的液體傳輸，屬于液相色譜儀技術領域。

背景技術

液相色譜儀是對溶液樣品進行分離分析的儀器，可用于對液體或溶于液體的固體樣品進行常量或微量分析檢測，適用于農藥、化肥、醫藥、防疫、環保、商檢、食品、飲料、酒類、飼料、石化、煤炭、染料、精細化工等廣泛行業中的質量監督檢測與控制。在有機化工、有機合成、分析化學、生物化學、生物工程、氨基酸分析、國防科研教學等領域被廣泛應用。

液相色譜儀主要由進樣系統、輸液系統、分離系統、檢測系統和數據處理系統等部分組成，其中輸液系統中的主要設備是高壓恒流泵。液相色譜儀由高壓恒流泵輸出流動相，例如水或其它液體，推動被測樣品溶液經過色譜柱進行分離，再進入檢測器進行樣品成分的檢測。高壓恒流泵是液相色譜儀中一個極其重要，又相對獨立的組成部分。當流動相通過色譜柱時，穩定的流動可降低樣品在柱中的擴散效應，這對于提高分辨率、靈敏度、檢測限、保持樣品的生物活性等都是有利的。

液相色譜儀對于現代科學技術和國民經濟的許多部門都是非常重要的儀器。但是現有液相色譜儀長期存在一個技術難題，即由于柱塞桿運動匹配差異，高壓恒流泵的輸出壓力波動，從而造成流量波動，影響了樣品的分析檢測。這個技術難題在國內外長期存在，限制了液相色譜儀的發展和應用。所以獲得一種輸出液體流量、壓力穩定，波動小的高壓恒流泵對于液相色譜儀器的性能提升是不可或缺的，對液相色譜涉及的技術領域具有良好的促進作用，對于提高許多行業的產品質量具有重要意義。

現有的液相色譜儀恒流泵，主要由兩種形式，第一種形式，參見圖1，圖1展示了一種180°單凸輪并聯式的恒流泵，包括一個安裝在凸輪軸5上的凸輪4、180°對稱安裝在凸輪4兩側的兩套往復送液機構和兩個泵頭1。其中往復送液機構包括兩個隨動輪3、連接其上的柱塞2和柱塞推桿6。柱塞推桿6的另一端伸入泵頭1的泵室內，柱塞推桿6與泵頭1之間設有密封元件。泵頭1設有分別與泵室連通的進液孔和排液孔，進液孔和排液孔內各自安裝有單向閥。兩個排液孔通過管道連接到三通7上，泵出溶液最終由三通7的公共出口流出。凸輪4的基圓外圓周上有凸輪曲線，隨動輪3與凸輪4的凸輪曲線接觸配合。當驅動機構帶動凸輪4轉動時，隨動輪3沿著凸輪4的凸輪曲線滾動，從而將凸輪4的轉動運動轉化為柱塞2的往復運動，使泵頭1的泵室內的體積大小交替變化。在進、排液孔內的兩個單向閥的作用下，柱塞每往復一次，當泵室體積增大時就從進液孔抽取一定量的液體，體積減小時從排液孔排出一定量的液體，從而完成持續穩定的高壓送液功能。因泵體積變化每次都相同，故產生的總流量是恒定的。這種180°單凸輪并聯恒流泵，由于兩套往復送液機構對稱在凸輪4的兩側展開，使得機構本身和配套使用的其他機構，如進液、排液以及分析結構、各連通管路等在空間布局上比較分散，所占體積大，導致泵整體體積大，需要很大的容置空間；同時，泵本身的液體通道體積也大，使儀器工作時分析、清洗時間和消耗量均增加。因此其對于液相色譜儀的應用具有很大的局限性。

第二種形式，參見圖2，圖3，為克服上述并聯泵的缺陷，現今最普遍使用的是雙凸輪并聯泵，參見圖2，雙凸輪并聯高壓恒流泵包括一根凸輪軸5、安裝在該凸輪軸5兩端的各一個凸輪4，以及兩套平行安裝的往復送液機構和兩個泵頭1。往復送液機構分別與兩個凸輪4配合。其中的往復送液機構與圖1所示的180°單凸輪并聯泵中的往復送液機構相同，不再贅述。在雙凸輪并聯泵中，兩個凸輪4角度相差180°，當其中一套往復送液機構中的柱塞推動供液時，另一套往復送液機構中的柱塞推動吸液，兩套往復送液機構如此交替工作，確保了泵連續供液。該種雙凸輪并聯泵兩套往復送液機構平行在凸輪的同側展開，有效地減小了機構本身和配套使用的其他機構占據的空間，整體體積減小，有效克服了單凸輪泵的缺陷。但這種泵的采用了兩個凸輪，兩個凸輪各自具有一條獨立的凸輪曲線，故兩者間的補償通過曲線設計無法實現。同時，當兩者在安裝時相位角等任何偏差都會造成兩套送液機構運動的不匹配，使液體輸出體積發生波動。而這種不匹配的來源較多，可來源于兩個凸輪的安裝、可來源于隨動輪的安裝、也可來源于加工的不均勻。故對加工、安裝的精度要求極高，產品安裝需要進行精密調節，才能獲得良好的輸液精度和穩定度。同時，在應用時成本高，穩定相差。

此外，現有的液相色譜儀恒流泵的驅動系統一般采用皮帶輪來進行減速控制，皮帶輪的穩定性不足，而且不能對速比進行調節，造成恒流泵在使用過程中的流速不穩定，影響了液相色譜儀的測試精度。

發明內容