CN104833741B - 一种便携式高效液相色谱系统 - Google Patents

Abstract

一种便携式高效液相色谱系统，包括高压室、混合器、进样器、色谱柱、检测器、溶剂瓶、超声波发生器、液流开关、保护阀、加压泵、压力传感器和控制计算机；溶剂瓶在高压室内部，其顶部有溶剂进口和压力进口，底部有溶剂出口，溶剂进口伸出高压室外部并通过瓶盖封闭，压力进口与高压室内贯通；加压泵设置在高压室外部且与高压室内贯通；超声波发生器套装在溶剂瓶底部；保护阀设置在溶剂瓶内部的溶剂出口处；溶剂出口伸出高压室外部并依次通过混合器、液流开关、进样器以及色谱柱接入检测器；压力传感器在高压室内部；控制计算机分别与加压泵、压力传感器、混合器、液流开关以及进样器相连。本发明具有结构简单以及使用方便的优点。

Description

一种便携式高效液相色谱系统

技术领域

本发明属于天然产物分离纯化和分析检测技术领域，涉及一种高效液相色谱系统，具体涉及一种便携式高效液相色谱系统。

背景技术

在天然产物分析测试实验中，需要首先对提取的天然产物进行分离，然后再对分离的各个单体化合物进行定性或者定量分析。在这个分离过程中，最常用、效率最高的仪器设备是高效液相色谱仪。高效液相色谱仪是一种大型仪器，主要由加压泵、进样器、混合器、色谱柱以及检测器等部件组成。其中体积最大的部件为高压输液泵和检测器。在确保实验准确的前提下简化仪器设备部件以及降低生产和运行成本是现代化实验室仪器的发展方向。因此，研制一种体积小的便携式高效液相色谱仪器对于分析测试科学仪器的进步具有重要意义。

发明内容

为解决上述现有高效液相色谱存在笨重、造价昂贵和运行维护成本高的缺陷，本发明的目的在于提供一种结构简单以及使用方便的便携式高效液相色谱系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种便携式高效液相色谱系统，其特征在于：所述便携式高效液相色谱系统包括高压室、混合器、进样器、色谱柱、检测器、溶剂瓶、超声波发生器、液流开关、保护阀、加压泵、压力传感器以及控制计算机；所述溶剂瓶设置在密闭的高压室内部；所述溶剂瓶的顶部开设有溶剂进口以及压力进口；所述溶剂瓶的底部设置有溶剂出口；所述溶剂进口伸出高压室外部并通过瓶盖封闭；所述压力进口与高压室内部相贯通；所述加压泵设置在高压室外部并与高压室内部相贯通；所述超声波发生器套装在溶剂瓶底部的外壁上；所述保护阀设置在溶剂瓶内部的溶剂出口处；所述溶剂出口通过管道伸出高压室外部并依次通过混合器、液流开关、进样器以及色谱柱接入检测器；所述压力传感器设置在高压室内部；所述控制计算机分别与加压泵、压力传感器、混合器、液流开关以及进样器相连。

作为优选，本发明所采用的保护阀是可对溶剂瓶底部溶剂出口起密封作用的浮子。

作为优选，本发明所采用的溶剂瓶顶部压力进口上设置有第二单向进气阀。

作为优选，本发明所采用的加压泵与高压室之间设置有第一单向进气阀

作为优选，本发明所采用的溶剂瓶是一个或多个。

作为优选，本发明所采用的瓶盖是耐高压瓶盖。

作为优选，本发明所采用的便携式高效液相色谱系统还包括与检测器相贯通的废液瓶。

本发明与现有技术相比，其有益效果和优点在于：

1、使用一个高压室实现高压输送溶剂通过色谱柱达到色谱分离的效果，避免使用传统液相色谱的高压输液泵，至于本装置使用的加压泵不必随机配备，可以使用任何符合本装置压力要求的市售加压泵，因此极大地减少了本装置的设备部件，使得本装置非常轻便，可以方便携带，且造价低，价格便宜。

2、与传统的高效液相色谱仪器相比，本装置完全避免使用高压输液泵，所使用的机械部件少，故障率极大地降低，因此大大降低了维护成本和使用成本。

3、与传统高效液相色谱仪的高压输液泵相比，本装置的加压泵的使用功率很小，所需要的电源电压很低，6-24V均可，因此，适合携带到野外工作站使用电池驱动工作，是一种室内室外都可以使用的高效液相色谱仪器。

本发明所提供的便携式高效液相色谱系统，该液相色谱仪体积比传统的高效液相色谱仪体积缩小三倍以上，生产成本降低5-10倍以上，运行成本(耗电量)降低2-5倍左右，化学成分分离准确度和重现性不低于传统的高效液相色谱，而且可以方便地携带到野外使用。

附图说明

图1为本发明提供的便携式高效液相色谱系统的结构示意图；

其中：

1-高压室；2-溶剂瓶；3-混合器；4-进样器；5-色谱柱；6-检测器；7-废液瓶；8-超声波发生器；9-控制计算机；10-瓶盖；11-压力传感器；12-第二单向进气阀；13-第一单向进气阀；14-加压泵；15-液流开关；16-保护阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明所提供的便携式高效液相色谱方法及其装置进行详细说明。

参见图1，本发明提供了一种便携式高效液相色谱系统，主要部件包括：高压室1、混合器3、进样器4、色谱柱5和检测器6组成。其中高压室1内设置有溶剂瓶2，溶剂瓶2底部连接有保护阀16，保护阀16是一个对溶剂瓶2底部管口起密封作用的浮子，溶剂瓶2的开口伸出高压室1的顶部，溶剂瓶2的开口有耐高压的瓶盖10，溶剂瓶底部设置有超声波发生器8，溶剂瓶2的顶部还设置有第二单向进气阀12。

高压室1的顶部设置有第一单向进气阀13，第一单向进气阀13连接有加压泵14，加压泵14的电源与控制计算机9连接，压力传感器11设置在高压室1内并与控制计算机9连接。该加压泵14不是本发明的必备部件，可以配备也可以不配备，可以使用市售任何符合压力要求的加压泵，确保高压室内的压力范围即可。控制计算机9是可以按照参数要求在市场上定制的常用电路控制板，该控制板根据压力传感器提供的电信号来闭合或者断开加压泵的电源，通过这种方法来控制高压室内的压力，该技术属于成熟的常规电子技术。压力传感器11就和数显温度计探头一样，型号很多，功能一样，没有特异性。

溶剂瓶2的底部通过保护阀16与混合器3连接，混合器3再通过液流开关15与进样器4连接，进样器4再与色谱柱5连接，色谱柱再与检测器6连接，检测器最后连接到废液瓶7。混合器3、进样器4、色谱柱5、废液瓶和检测器6等部件为传统液相色谱的对应部件。

本发明所提供的便携式高效液相色谱系统在具体使用时，先在控制计算机9的面板上设置好控制计算机运行参数，运行参数包括高压室1内的压力自动控制范围，压力自动控制范围上限为4000-4500Psi，当压力超过这个上限时，控制计算机9自动断开加压泵14的电源，停止加压，控制计算机9还控制液流开关，通过控制液流开关的时间来控制溶剂对色谱柱的洗脱时间。设置好控制计算机之后，打开瓶盖10，往溶剂瓶2内分别加入所需要的溶剂，保护阀16自动漂浮在溶剂瓶2内，然后开启超声波发生器8对溶剂进行脱气半小时，然后盖上瓶盖10并拧紧，启动加压泵14，加压泵14通过第一单向阀13向高压室1加压，高压室1内的气压通过第二单向阀12对溶剂瓶2内的溶剂进行加压，溶剂瓶2内的溶剂在压力推动下经过保护阀16进入到混合器3内进行比率混合和流速限制，然后通过液流开关15进入到进样器4内，再进入到色谱柱5内，通过检测器6后进入到废液瓶7内，当高压室1内的压力超出压力上限时，压力传感器11向控制计算机9发出电信号，控制计算机9自动断开加压泵14的电源，加压泵14停止工作，第一单向阀13则自动关闭以维持高压室1内的压力；运行10-30分钟左右后，系统趋于稳定，然后在进样器4注入样品，当进样器4注入样品后进样器4自动触发检测器6的工作站，检测器6的工作站自动启动检测功能，同时进样器4也触发控制计算机9，控制计算机9自动启动事先设置好的液流开关的时间控制程序，同时进样器的进样开关也触发控制计算机的控制混合器的运行程序，事先设计好的控制混合器的程序开始运行，自动按照设定的指令对溶剂进行比率混合并将混合后的溶剂输入到液流开关、进样器、色谱柱和检测器。当进样器4的样品流进色谱柱5，样品里面的单体化合物被分离开来，依次进入到检测器6内被检测出来，最后流到废液瓶7内被收集起来。由于高压室内的气压对溶剂瓶2内的液体溶剂进行加压时，整个溶剂瓶2内的溶剂和浮子(保护阀16)的各个表面受到的压力是一致的，悬浮或漂浮在溶剂中的浮子(保护阀16)不存在上下压力差，所以，溶剂瓶2内的气压对浮子(保护阀16)实际上没有作用力，浮子(保护阀16)在溶剂瓶内只受到浮力作用，当溶剂流干后，浮力消失，浮子(保护阀16)就落下并贴在溶剂瓶2底部的管口处密封管口，达到阻止气体通过溶剂瓶2底管口的目的。因此，本发明所提供保护阀16的作用是防止溶剂瓶2内的溶剂流干后空气进入色谱柱，当溶剂流干后，保护阀16自动密封溶剂瓶2底部的液流管口，从而阻止空气进入混合器3、进样器4以及色谱柱5和检测器6。

Claims (7)

1.一种便携式高效液相色谱系统，包括溶剂瓶（2）、加压泵（14）、进样器（4）、色谱柱（5）、检测器（6）以及混合器（3），其特征在于：所述便携式高效液相色谱系统还包括高压室（1）、超声波发生器（8）、液流开关（15）、保护阀（16）、压力传感器（11）以及控制计算机（9）；所述溶剂瓶（2）设置在密闭的高压室（1）内部；所述溶剂瓶（2）的顶部开设有溶剂进口以及压力进口；所述溶剂瓶（2）的底部设置有溶剂出口；所述溶剂进口伸出高压室（1）外部并通过瓶盖（10）封闭；所述压力进口与高压室（1）内部相贯通；所述加压泵（14）设置在高压室（1）外部并与高压室（1）内部相贯通；所述超声波发生器（8）套装在溶剂瓶（2）底部的外壁上；所述保护阀（16）设置在溶剂瓶（2）内部的溶剂出口处；所述溶剂出口通过管道伸出高压室（1）外部并依次通过混合器（3）、液流开关（15）、进样器（4）以及色谱柱（5）接入检测器（6）；所述压力传感器（11）设置在高压室（1）内部；所述控制计算机（9）分别与加压泵（14）、压力传感器（11）、混合器（3）、液流开关（15）以及进样器（4）相连。

2.根据权利要求1所述的便携式高效液相色谱系统，其特征在于：所述保护阀（16）是可对溶剂瓶（2）底部溶剂出口起密封作用的浮子。

3.根据权利要求1或2所述的便携式高效液相色谱系统，其特征在于：所述溶剂瓶（2）顶部压力进口上设置有第二单向进气阀（12）。

4.根据权利要求3所述的便携式高效液相色谱系统，其特征在于：所述加压泵（14）与高压室（1）之间设置有第一单向进气阀（13）。

5.根据权利要求4所述的便携式高效液相色谱系统，其特征在于：所述溶剂瓶（2）是一个或多个。

6.根据权利要求5所述的便携式高效液相色谱系统，其特征在于：所述瓶盖（10）是耐高压瓶盖。

7.根据权利要求6所述的便携式高效液相色谱系统，其特征在于：所述便携式高效液相色谱系统还包括与检测器（6）相贯通的废液瓶（7）。