CN202326063U - 一种液相色谱仪自动进样器精密计量泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液相色谱仪自动进样器精密计量泵，包括第一步进电机、第二步进电机、调节控制部件、流体输送部件和机架；第一步进电机设置在机架上部的一侧，与调节控制部件相连；第二步进电机设置在机架的底部，与流体输送部件相连；所述调节控制部件与所述流体传输部件相连；调节控制部件与流体传输部件通过长距离三点直线定位。本实用新型解决了液相色谱仪自动进样器在0～200μL的进样范围内精密计量的问题，提高了计量泵的使用寿命，且本实用新型精密计量泵定量精度高，重复性好。

Description

一种液相色谱仪自动进样器精密计量泵

技术领域

本实用新型涉及一种计量泵，具体是一种液相色谱仪自动进样器精密计量泵。 

背景技术

计量泵作为流体精密计量与控制进样的理想设备，如今已被广泛地应用于包括制药、食品饮料和石油化工行业在内的各个领域。在液相色谱仪的自动进样器取样过程中，通过计量泵精确控制取样体积。 

计量泵主要由动力驱动、流体输送和调节控制三部分组成。动力驱动装置经由机械联杆系统带动流体输送活塞或隔膜实现往复运动，活塞或隔膜于冲程的前半周吸入被输送流体并于后半周将流体排出泵头，改变冲程的往复运动频率或每一次往复运动的冲程长度可以调节流体输送量。根据动力驱动和流体输送方式不同，计量泵可以分为柱塞式和隔膜式两类。其中，柱塞式计量泵具有结构简单、耐高压的优点。柱塞式计量泵主要有有阀泵和无阀泵两种。 

柱塞式计量泵中的密封圈一旦老化，会出现计量泵精密度不合格的问题。现有技术中，荷兰Spark、日本岛津等知名公司制造的计量泵密封圈使用寿命5～10万次，可靠性低，容易漏液，影响计量精度，使用1年左右就需要调换，因此使用成本高，需要专业人员维护。 

本实用新型克服了现有技术的上述缺陷，提出了一种液相色谱仪自动进样器精密计量泵，具有使用寿命长至50～100万次、计量精度高等有益效果，重复误差在0.1μL以内，并且提出了较长距离直线三点定位，既做到柱塞杆间隙均匀，又缩小泵体在运动时的死体积 。 

实用新型内容

本实用新型精密计量泵包括第一步进电机、第二步进电机、调节控制部件、流体输送部件和机架。 

其中，所述第一步进电机设置在所述机架上部的一侧，与所述调节控制部件相连；第二步进电机设置在所述机架下部，与所述流体输送部件相连；所述调节控制部件与所述流体传输部件相连；所述调节控制部件与所述流体传输部件通过三个定位点A、B、C直线定位在所述机架上。 

其中，所述机架呈L形结构，第二步进电机水平设置在所述机架下部的横向支架上。 

其中，所述三个定位点A、B、C中定位点A与定位点B之间的距离为51.0-52.0mm、定位点B与定位点C之间的距离为34.5-60.5mm。 

其中，所述调节控制部件包括四位阀阀体、泵体和密封圈；所述四位阀阀体安装在所述机架上部的另一侧，与所述第一步进电机相对设置在所述机架的两侧；所述四位阀阀体的下端与所述泵体的上端连接，所述泵体的下端设置固定环，在所述固定环内设置有密封圈。其中，所述第一步进电机与所述四位阀阀体相连。 

其中，流体输送部件包含宝石杆、抽液柱塞杆、滑块、滑块支架、法兰部件和螺杆。其中，所述螺杆竖直设置，所述法兰部件设置在螺杆上，所述法兰部件内部的螺纹与螺杆相啮合；所述法兰部件上安装有呈倒置的L形结构的滑块支架，所述滑块支架的水平位置设置有滑块，所述抽液柱塞杆与滑块连接，宝石杆的下端与抽液柱塞杆连接。 

其中，宝石杆的上端通过所述密封圈与所述调节控制部件的固定环连接。 

其中，所述滑块采用耐磨工程材料制成。 

其中，所述第二步进电机通过同步带与所述螺杆相连。 

其中，所述机架上设置有用于定位所述固定环的固定架，其设置在所述泵体的下端。 

为实现本实用新型所提出的液相色谱仪自动进样器精密计量泵，采用了以下技术方案： 

本实用新型采用精度高，表面光洁的蓝宝石圆柱作为活塞杆，带自锁紧的塑料密封圈，保证了100万次以上的使用寿命。

本实用新型采用长距离的三点直线定位原理，三点直线是指四位阀阀座、固定架和抽液柱塞杆这三个点所连成的直线，从而大大缩小了活塞杆运动偏离泵体的中心线的距离，现有技术中的三点固定中的固定架固定在四位阀的下方，距离四位阀的位置远远比本实 用新型中的固定架的位置近，这样就造成同样的偏差角度距离较近的三个点形成的直线偏离的中心线就越大，因而活塞杆受力后更容易弯折，本实用新型采用了较长距离的三点来固定活塞杆并且抽液柱塞杆在固定宝石杆时留出一点空间在杆偏离垂直距离时自行调整位置以免吃硬力；保证了活塞杆直线运动偏差在50μm以内，以此缩小了泵控体积，即缩小了死体积，使泵控体内气泡容易排出。 

在柱塞杆运动时为了消除垂直往复运动时的间隙，世界知名企业发明了利用弹簧的上下作用力使上下固定板不松动，即现在的法兰部件，这个部件能很好的消除柱塞杆在垂直运动下的垂直间隙，但是在柱塞杆运动时同样还存在水平方向的力会使整个部件产生摆动间隙，因此本实用新型中采用耐磨工程材料制成的滑块，其扇形的平板能很好的消除摆动间隙，这样整个系统都处于无间隙的机构中作往复运动，使抽液与排液的体积一致。 

使用步进电机控制活塞杆运动，液体进给量分辨率可以达到0.05μL，经过系统测试液体进给量重复误差可以在0.1μL以内。 

与现有技术同类计量泵相比，本实用新型提出一种液相色谱仪自动进样器精密计量泵解决了在0～200μL范围内精密计量的问题，提高了计量泵的使用寿命，且本实用新型精密计量泵定量精度高，重复性好。 

附图说明

图1（A）为本实用新型液相色谱仪自动进样器精密计量泵的结构示意图。 

图1（B）为本实用新型液相色谱仪自动进样器精密计量泵的结构侧视图。 

图2（A）为本实用新型液相色谱仪自动进样器精密计量泵的调节控制部件的示意图。 

图2（B）为本实用新型液相色谱仪自动进样器精密计量泵的调节控制部件的结构示意图。 

图3为本实用新型液相色谱仪自动进样器精密计量泵的流体传输部件的示意图。 

图4为本实用新型液相色谱仪自动进样器精密计量泵的三点定位示意图。 

具体实施方式

结合以下具体实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的保护内容不局限于以下实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本实用新型中，并且以所附的权利要求书为保护范围。 

如图1-4中，1-第一步进电机，2-四位阀阀体，3-泵体，4-A –固定环，4-B –密封圈，5-宝石杆，6-抽液柱塞杆，7-滑块，8-支架，9-法兰部件，10-螺杆，11-第二步进电机，12-机架，13-固定架，14-同步带，A-四位阀阀体的中心，B-固定架的中心，C-抽液柱塞杆的中心。 

如图1所示，本实用新型精密计量泵有第一步进电机1、第二步进电机11、调节控制部件、流体输送部件和机架12组成。第一步进电机1竖直安装在L型机架12上部的一侧，四位阀阀体2与第一步进电机1相对机架12设置，第一步进电机1与四位阀阀体2连接，用于控制阀的切换。调节控制部件与流体传输部件通过三个定位点A、B、C直线定位在机架12上，如图4所示。定位点A与定位点B之间的距离为51mm，由于定位点C不断在运动，定位点B与定位点C之间的最小距离为35mm，最大距离为60mm。本实用新型中，定位点A与定位点B之间的距离范围在51.0-52.0mm，定位点B与定位点C之间的距离范围在34.5-60.5mm。由于定位点C的不断运动，定位点B与定位点C之间的最小距离范围为34.5-35.5mm、最大距离范围为59.5-60.5mm。采用长距离三点定位保证了宝石杆5在活动时泵腔体有均匀的间隙。 

如图2所示，调节控制部件包含四位阀阀体2、泵体3、固定环4-A和密封圈4-B；四位阀阀体2的下端与泵体3的上端连接，泵体3的下端设置固定环4-A，固定环4-A通过与泵体3下端螺纹啮合与其相固定。密封圈4-B设置在固定环4-A内并与宝石杆5接触，起到密封作用，本例中密封圈4-B采用塑料密封圈。机架12上设置有用于定位固定环4-A的固定架13，固定架13设置在泵体3的下端。 

如图3所示，流体输送部件包含宝石杆5、抽液柱塞杆6、滑块7、滑块支架8、法兰部件9和螺杆10。宝石杆5的上端通过密封圈4-B与调节控制部件的固定环4-A连接，宝石杆5的下端与抽液柱塞杆6连接，抽液柱塞杆6与滑块7连接，滑块7设置在滑块支架8的水平方向上。滑块支架8固定在法兰部件9上，法兰部件9内部的螺纹与螺杆10相啮合，螺杆10竖直设置，螺杆10的旋转可以带动法兰部件9上下移动。 

第二步进电机11水平安装在L型机架12下部的横向支架上，通过同步带14与螺杆10连接，控制螺杆10的转动。 

 实施例：

本实用新型的工作流程为：通过设置第二步进电机11的参数，控制第二步进电机11能够匀速转动且不断转换转动的方向，从而带动同步带14，使得螺杆10同样能够匀速且方向不断变化地转动。由于法兰部件9的作用，所以整个固定在螺杆10上的L型滑块支架8以及与其相连的宝石杆5能够匀速且无间隙地上下来回移动。由于整个泵体3由塑料密封圈4-B密封，密封圈4-B设置在固定环4-A内，宝石杆5上下运动能够在泵内产生压强差。当宝石杆5向下运动时，泵体3内压强变小，从而使流体从四位阀阀体2的阀口流入；当宝石杆5向上运动时，泵体3内的压强变大，从而使流体从阀口流出。改变第二步进电机11的转动参数就能改变抽液时的流量与速率。第一步进电机1控制四位阀阀体2的阀体切换，调节第一步进电机1的参数能够控制流体流入和流出的阀口位置。第一步进电机1与第二步进电机11的同步作用，就能控制流体的流动，进而完成流体的自动进样。

Claims (10)

1.一种液相色谱仪自动进样器精密计量泵，其特征在于，包括第一步进电机（1）、第二步进电机（11）、调节控制部件、流体输送部件和机架（12）；其中，所述第一步进电机（1）设置在所述机架（12）上部的一侧，与所述调节控制部件相连；所述第二步进电机（11）设置在所述机架（12）下部，与所述流体输送部件相连；所述调节控制部件与所述流体传输部件相连；所述调节控制部件与所述流体传输部件通过三个定位点A、B、C直线定位在所述机架（12）上。

2.如权利要求1所述一种液相色谱仪自动进样器精密计量泵，其特征在于，所述机架（12）呈L形结构，所述第二步进电机（11）水平设置在所述机架（12）下部的横向支架上。

3.如权利要求1所述一种液相色谱仪自动进样器精密计量泵，其特征在于，所述三个定位点A、B、C中定位点A与定位点B之间的距离为51.0-52.0mm、定位点B与定位点C之间的距离为34.5-60.5mm。

4.如权利要求1所述一种液相色谱仪自动进样器精密计量泵，其特征在于，所述调节控制部件包括四位阀阀体（2）、泵体（3）、固定环（4-A）和密封圈（4-B）；所述四位阀阀体（2）安装在所述机架（12）上部的另一侧，与所述第一步进电机（1）相对设置在所述机架（12）的两侧；所述四位阀阀体（2）的下端与所述泵体（3）的上端连接，所述泵体（3）的下端设置固定环（4-A），在所述固定环（4-A）内设置有所述密封圈（4-B）。

5.如权利要求4所述一种液相色谱仪自动进样器精密计量泵，其特征在于，所述第一步进电机（1）与所述四位阀阀体（2）相连。

6.如权利要求1所述一种液相色谱仪自动进样器精密计量泵，其特征在于，所述流体输送部件包括宝石杆（5）、抽液柱塞杆（6）、滑块（7）、滑块支架（8）、法兰部件（9）和螺杆（10）；其中，所述螺杆（10）竖直设置，所述法兰部件（9）设置在所述螺杆（10）上，所述的法兰部件（9）内部的螺纹与螺杆（10）相啮合；所述法兰部件（9）上安装有滑块支架（8），所述滑块支架（8）呈倒置的L形结构，所述滑块支架（8）的水平位置设置有滑块（7），所述抽液柱塞杆（6）与滑块（7）连接，所述宝石杆（5）的下端与所述抽液柱塞杆（6）连接。

7.如权利要求6所述一种液相色谱仪自动进样器精密计量泵，其特征在于，所述宝石杆（5）的上端通过所述密封圈（4-B）与所述调节控制部件的固定环（4-A）连接。

8.如权利要求6所述一种液相色谱仪自动进样器精密计量泵，其特征在于，所述滑块（7）采用耐磨工程材料制成。

9.如权利要求6所述一种液相色谱仪自动进样器精密计量泵，其特征在于，所述第二步进电机（11）通过同步带（14）与所述螺杆（10）相连。

10.如权利要求1所述一种液相色谱仪自动进样器精密计量泵，其特征在于，所述机架（12）上设置有用于定位所述固定环（4-A）的固定架（13），所述固定架（13）设置在所述泵体（3）的下端。

Images