[發明專利]一種高精度超高壓液相模擬載荷累積誤差測試平臺

有效

• 申請號: 201811303334.0
• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN109540010B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 殷參;劉曉慶;張加波;胡紫陽;韓建超;譚旭;姚旗
• 申請（專利權）人: 北京衛星制造廠有限公司
• 主分類號: G01B11/14
• 分類號: G01B11/14
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張歡

一種高精度超高壓液相模擬載荷累積誤差測試平臺，分為測試臺架、恒力執行機構和位置反饋機構三部分，利用測試臺架對兩機構進行固定。恒力執行機構由高精度超高壓液相泵推動模擬柱塞沿軸向運動，模擬柱塞與力傳感器配合，通過力傳感器檢測模擬柱塞所受壓力，為了保證模擬載荷保持恒定力，設計了微調機構進行調節與控制。位置反饋機構通過光柵傳感器，獲得模擬柱塞行程實測數值，通過計算提取累積誤差，并反饋給液相泵控制系統。

技術領域

本發明涉及一種累積誤差測試平臺，屬于液相色譜分析領域。

背景技術

液相色譜作為一種簡單、快速、有效的分析方法，應用非常廣泛，幾乎遍及定量定性分析的各個領域，包括生物化學、食品分析、醫藥研究、環境分析、無機分析等。近十年來，色譜分析工作的需求不斷向“更高精度”、“更高壓力”、“更快分析”的方向發展，這也不斷推動高效液相色譜儀器向具有更高分離度、高分析效率以及高靈敏度的超高效液相色譜儀發展。

高效液相色譜儀(UHPLC)一般由輸液系統(高壓泵、梯度裝置、試劑瓶等)、進樣系統、分離系統、檢測系統等組成，其核心關鍵部件-高精度超高壓液相泵技術由于流量精度、準確度、壓力脈動和系統延遲體積難以達到要求，制約了國內UHPLC的發展。而實現流量的高精度和高準確度要求高精度超高壓液相泵具有高精度低脈動的微米運動精度軸系，雖然采用傳動鏈最短的設計原則和符合精度的阿貝原則，但是軸系中存在的絲杠螺距累積誤、軸承端面跳動誤差和電機傳動誤差等因素的綜合影響，高精度超高壓液相泵軸系的輸出精度仍難以滿足UHPLC精度的要求，需要采取高精度超高壓液相模擬載荷累積誤差測試與補償措施進行消除原理誤差。

由于影響高精度超高壓液相泵輸出精度的主要誤差影響因素是絲杠螺距累積誤差，傳統的絲杠螺距累積誤差檢測方法中僅實現空載條件下的螺距累積誤差檢測。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，本發明提供了一種高精度超高壓液相模擬載荷累積誤差測試平臺，可保持恒定力，對高精度超高壓液相泵不同模擬載荷下的累積誤差進行檢測，擬合出不同壓力和不同工況下高精度超高壓液相泵的累積誤差，提取原理誤差進行消除，高精度超高壓液相泵達到了微米級輸出精度，實現了適用于UPHLC流量高準確度和高重復精度指標。

本發明所采用的技術方案是：一種高精度超高壓液相模擬載荷累積誤差測試平臺，包括恒力執行機構和位置反饋機構；恒力執行機構包括模擬柱塞、力傳感器、微調機構和微調執行機構；模擬柱塞與液相泵外部接口配合，并與力傳感器頂面配合孔接觸，力傳感器通過位移變化感知模擬柱塞所受壓力，通過設定不同的位移實現不同的模擬載荷；微調機構保證模擬柱塞沿軸向前進過程中模擬載荷恒定；位置反饋機構包括光柵尺、光柵尺讀數頭和光柵尺讀數頭安裝板；光柵尺與光柵安裝板固定，位于模擬柱塞上方；光柵尺讀數頭與光柵尺讀數頭安裝板固定，位于光柵尺下方、模擬柱塞上方。

所述微調機構包括傳感器支架、微調機構傳力軸、彈簧套筒、彈簧前擋圈、微調機構壓縮彈簧、彈簧后擋圈、彈簧擋蓋、微調機構導向軸、微調支架和微調執行機構；

力傳感器安裝在傳感器支架上，兩個傳感器支架與微調執行機構的導軌配合，隨模擬柱塞沿水平方向運動；微調支架連接固定于微調執行機構運動輸出機構上部，并隨著運動輸出機構的運動而沿軸向運動；微調機構導向軸端部與微調支架固定，并與傳感器支架軸孔配合形成滑動副，傳感器支架沿微調機構導向軸軸向運動；微調機構壓縮彈簧安裝在彈簧套筒內，微調機構壓縮彈簧兩端分別安裝彈簧前擋圈、彈簧后擋圈，彈簧擋蓋安裝在彈簧套筒一端端口；彈簧套筒固定在微調支架上，微調機構傳力軸一端通過軸孔配合安裝在彈簧套筒另一端。

所述的一種高精度超高壓液相模擬載荷累積誤差測試平臺，還包括測試臺架，支撐恒力執行機構和位置反饋機構。