CN101721839B - 液相色谱的输液方法及双驱动高压泵 - Google Patents

液相色谱的输液方法及双驱动高压泵 Download PDF

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液相色谱的输液方法及双驱动高压泵，所述输液方法包括：采用双驱动高压泵作为输液设备，该双驱动高压泵包括一单驱动器带动的两台直线电机，两台直线电机分别通过传动机构分别带动一主泵头和一副泵头，该主泵头和副泵头之间串联或者并联连接，该主泵头和副泵头间相互补偿实现无脉动输液。该输液方法高效稳定，主泵头和副泵头间可以实现补偿，副泵头能够有效补偿主泵头降低的流量，实现恒定的高压或超高压输液。该双驱动高压泵的结构设计合理，维护方便，能够长期实现高压或超高压流动相的恒定输送。

Description

液相色谱的输液方法及双驱动高压泵
技术领域
本发明属于制备液相色谱技术，具体的涉及一种应用于高效液相色谱系统和超高压液相色谱系统的输液方法及双驱动高压泵。
背景技术
高压输液泵是高效液相色谱系统HPLC中重要的单元仪器，超高压泵是超高压液相色谱系统UPLC中必不可少的输液单元。超高压泵的基本要求是在40至101MPa工作压力下，保持恒流、恒压，保证流量的准确性和稳定性。对于大流量的工业用液相色谱，其需要进行高压和超高压输液的恒流输液的同时会因为输液泵的往复式操作而导致输液管路内流动相的脉动，影响液相色谱系统的稳定性。
发明内容
本发明提供了一种能够用于高压和超高压液相色谱系统的恒流、恒压输液的液相色谱的输液方法及双驱动高压泵。该输液方法高效稳定，主泵头和副泵头间可以实现补偿，副泵头能够有效补偿主泵头降低的流量，实现恒定的高压或超高压输液。该双驱动高压泵的结构设计合理，维护方便，能够长期实现高压或超高压流动相的恒定输送。
本发明所采用的技术方案如下：
一种液相色谱的输液方法，其特征在于所述输液方法包括：
采用双驱动高压泵作为输液设备，该双驱动高压泵包括一单驱动器带动的两台直线电机，两台直线电机分别通过传动机构分别带动一主泵头和一副泵头，该主泵头和副泵头之间串联或者并联连接，该主泵头和副泵头间相互补偿实现无脉动输液。
具体的讲，所述输液方法进一步包括：
主泵头和副泵头间串联连接，主泵头的出液口连接副泵头的入液口，主泵头的泵腔还连接设置输液管路，主泵头输出流动相时副泵头的柱塞杆后退，部分流动相流入副泵头的泵腔，另一部分流动相流入到输液管路中；主泵头吸入流动相时，副泵头柱塞杆前进，所述部分流动相流入输液管路中。
具体实施方式中，所述主泵头的排液体积是副泵头的两倍。
另外，所述输液方法进一步包括：
主泵头柱塞杆换向前，设置一减速时间，同时副泵头柱塞杆前进，弥补主泵头降低的流量；在副泵头柱塞杆换向前，同样设置一减速时间，使主泵头柱塞杆前进，弥补副泵头降低的流量。
一种液相色谱的双驱动高压泵，其特征在于所述双驱动高压泵包括：
两部直线电机，由单驱动器驱动；
泵执行机构，分别通过传动机构连接设置直线电机；
泵头，由一主泵头和一副泵头组成；
其中两部直线电机通过传动机构分别驱动两泵执行机构。
具体的讲，所述传动机构为滚珠丝杠螺旋副，泵执行机构为具有单向阀的柱塞杆。
另外，所述主泵头的排液体积是副泵头的两倍。
再者，柱塞杆外侧的泵体上设置有导向光杆。
该液相色谱的输液方法通过采用双直线电机分别驱动的两组泵头-主泵头和副泵头，副泵头对主泵头的输液进行补偿，实现向输液管路中恒定的提供高压或者超高压的流动相。在具体实施时，可以将副泵头的排液体积设计为主泵头的二分之一，主泵头排出的流动相一半进入到与泵腔相连通的输液管路中，另一半流动相流入到副泵头中，在主泵头通过其泵执行机构如柱塞杆再次吸入流动相时，副泵头推送另一半流动相进入到输液管路中，实现对主泵头的补偿。
该双驱动高压泵采用一拖二的单驱动器带动两台直线电机，传动系统可以采用滚珠丝杠螺旋副，其兼有高减速比和增大转动扭矩的优点，主泵头和副泵头间采用串联和并联结构。在采用串联方式时，主泵头排液体积可以是副泵头的两倍。副泵头的入液口接在主泵头的出液口。主泵头输出流动相时，副泵头柱塞杆后退，泵腔内存入主泵头吸入流动相量的一半。另一半则通过泵腔进入到液路管路。主泵头吸收流动相时，副泵头柱塞杆前进，将泵腔中储存的那一半流动相输入到液路管路。实际上，双泵头的总排液量就相当于副泵头的排液量。
本发明的有益效果在于，该输液方法高效稳定，主泵头和副泵头间可以实现补偿，副泵头能够有效补偿主泵头降低的流量，实现恒定的高压或超高压输液。该双驱动高压泵的结构设计合理，维护方便，能够长期实现高压或超高压流动相的恒定输送。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的阐述。
附图说明
图1是本发明具体实施方式中双驱动高压泵的一结构示意图；
图2是本发明具体实施方式中双驱动高压泵的另一结构示意图。
具体实施方式
该液相色谱的输液方法可用于高压或超高压液相色谱系统中，其采用双驱动高压泵作为输液设备，该双驱动高压泵包括一单驱动器带动的两台直线电机，两台直线电机分别通过传动机构分别带动一主泵头和一副泵头，该主泵头和副泵头之间串联或者并联连接，该主泵头和副泵头间相互补偿实现无脉动输液。在采用串联连接时，主泵头和副泵头间串联连接，主泵头的排液体积是副泵头的两倍。主泵头的出液口连接副泵头的入液口，主泵头的泵腔还连接设置输液管路，主泵头输出流动相时副泵头的柱塞杆后退，部分流动相流入副泵头的泵腔，另一部分流动相流入到输液管路中；主泵头吸入流动相时，副泵头柱塞杆前进，所述部分流动相流入输液管路中。主泵头柱塞杆换向前，设置一减速时间，同时副泵头柱塞杆前进，弥补主泵头降低的流量；在副泵头柱塞杆换向前，同样设置一减速时间，使主泵头柱塞杆前进，弥补副泵头降低的流量。
如图1和图2所示，该液相色谱的双驱动高压泵主要有两部直线电机11、12，和该直线电机驱动的传动机构连接的泵执行机构，以及一主泵头16和一副泵头26组成，该两部直线电机11、12由一拖二的单驱动器驱动。传动机构采用连轴器12连接的滚珠丝杠螺旋副13，泵执行机构为具有单向阀的柱塞杆15。主泵头16的排液体积是副泵头26的两倍。柱塞杆外侧的泵体上设置有导向光杆14。整个进液过程中主副泵头的流量和恒定。双驱动直线电机设定为1600至3000步的分步驱动方式，有足够大的调整空间。
该双驱动高压泵的流量范围为0.001-4.999ml/min，流量准确度＜0.5％，1ml/min；流量波动＜50ul；流量重复性：＜0.1％，1ml/min；压力波动＜0.2Mpa(40到101Mpa压力范围)。可以较佳的实现高压和超高压流动相的恒定输送。

Claims (6)

1.一种液相色谱的输液方法，其特征在于所述输液方法包括：采用双驱动高压泵作为输液设备，该双驱动高压泵包括一单驱动器带动的两台直线电机，两台直线电机分别通过传动机构分别带动一主泵头和一副泵头，该主泵头和副泵头之间串联，该主泵头和副泵头间相互补偿实现无脉动输液；主泵头的出液口连接副泵头的入液口，主泵头的泵腔还连接设置输液管路，主泵头输出流动相时副泵头的柱塞杆后退，部分流动相流入副泵头的泵腔，另一部分流动相流入到输液管路中；主泵头吸入流动相时，副泵头柱塞杆前进，所述部分流动相流入输液管路中；所述传动机构包括采用连轴器驱动的滚珠丝杠螺旋副。
2.根据权利要求1所述的液相色谱的输液方法，其特征在于所述主泵头的排液体积是副泵头的两倍。
3.根据权利要求1所述的液相色谱的输液方法，其特征在于所述输液方法进一步包括：主泵头柱塞杆换向前，设置一减速时间，同时副泵头柱塞杆前进，弥补主泵头降低的流量；在副泵头柱塞杆换向前，同样设置一减速时间，使主泵头柱塞杆前进，弥补副泵头降低的流量。
4.一种液相色谱的双驱动高压泵，其特征在于所述双驱动高压泵包括：两部直线电机，由单驱动器驱动；泵执行机构，分别通过传动机构连接设置直线电机；泵头，由一主泵头和一副泵头组成；其中两部直线电机通过传动机构分别驱动两泵执行机构；所述传动机构为采用连轴器驱动的滚珠丝杠螺旋副，泵执行机构为具有单向阀的柱塞杆。
5.根据权利要求4所述的双驱动高压泵，其特征在于所述主泵头的排液体积是副泵头的两倍。
6.根据权利要求4所述的双驱动高压泵，其特征在于柱塞杆外侧的泵体上设置有导向光杆。
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