CN209280644U - 一种具有冲洗阀监测功能的液相色谱仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有冲洗阀监测功能的液相色谱仪，包括进样器、高压泵、冲洗阀、色谱柱、检测器、记录仪和电控系统，电控系统用于正常运行控制和异常中断处理，电控系统包括主控模块、供电模块、压力监测模块和报警模块，所述电控系统还包括冲洗阀监测模块，所述冲洗阀监测模块包括开关电路、感应电路和输出电路，开关电路输出端分别与感应电路输入端和输出电路输入端连接，感应电路输出端与输出电路输入端连接。本实用新型通过增设冲洗阀监测模块，能够在键入高流速时检测冲洗阀开闭状态，避免未打开冲洗阀造成仪器损害，降低工作效率，且电路响应迅速，感应灵敏度高，感应距离可调。

Description

一种具有冲洗阀监测功能的液相色谱仪

技术领域

本实用新型涉及高效液相色谱仪领域，具体是一种具有冲洗阀监测功能的液相色谱仪。

背景技术

液相色谱仪是一类用于分离与分析混合物的仪器，其利用混合物在流动相和固定相之间分配比的差异对混合物进行先分离后分析鉴定。高效液相色谱仪可分离并同时测定性质上十分相近的物质，能够分离复杂混合物中的微量成分。由于高效液相色谱法具有高分辨率、高灵敏度、速度快、色谱柱可反复利用，流出组分易收集等优点，因而被广泛应用到生物化学、食品分析、医药研究、环境分析、无机分析等各种领域，并已成为解决生化分析问题最有前途的方法。

高效液相色谱仪主要有进样器、高压泵、冲洗阀、色谱柱、检测器、记录仪和电控系统等几部分组成，电控系统负责色谱仪系统的正常运行控制和异常中断处理，冲洗阀用于流动相气泡排出和高压泵前端输液管路冲洗。样品溶液经高压泵被流动相载入色谱柱，由于样品溶液中的各组分在两相中具有不同的分配系数，在两相中作相对运动时，经过反复多次的吸附-解吸的分配过程，各组分在移动速度上产生较大的差别，被分离成单个组分依次从色谱柱流出，通过检测器样品浓度被转换成电信号传送到记录仪，数据以图谱形式打印出来，最后通过分析比对图谱信号来判断待测物所含有的物质。

由于不同的样品具有不同特性，需要更换不同的流动相和固定相来对不同样品溶液进行分离，而由于更换流动相需要拿出高压泵吸滤器，容易使高压泵前端输液管路产生气泡，对仪器造成损害，还可能导致检测结果不准确。因此在分析工作中，更换流动相之后会需要打开冲洗阀采用高流速对管路进行排泡操作。但是由于现有色谱仪冲洗均为人工操作，往往会出现排泡忘记打开冲洗阀的情况，而排泡流速通常为4ml/min到5ml/min，色谱仪分析流速上限一般为1.5ml/min，高流速会使压力超标，虽然色谱仪通常设有压力检测模块，压力超标会自动停机，但这会使工作效率降低，且依然会对色谱柱和检测器造成一定的损害，减短色谱仪使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术的上述问题，提供了一种具有冲洗阀监测功能的液相色谱仪，其应用时能根据键入流速检测冲洗阀开闭状态，减小人工操作失误率，避免未开启冲洗阀时高流速运行，降低仪器损害风险，提高工作效率。

本实用新型的目的主要通过以下技术方案实现：

一种具有冲洗阀监测功能的液相色谱仪，包括进样器、高压泵、冲洗阀、色谱柱、检测器、记录仪和电控系统，电控系统用于正常运行控制和异常中断处理，电控系统包括输入模块、主控模块、供电模块、压力监测模块和报警模块，所述电控系统还包括冲洗阀监测模块，冲洗阀监测模块包括开关电路、感应电路和输出电路；

所述开关电路包括开关器件和快速响应器件，开关电路输出端分别与感应电路输入端和输出电路输入端连接，开关电路输入端分别与主控模块和供电模块连接，开关器件接收主控模块信号来控制感应电路和输出电路与供电模块的电性连通；

所述感应电路包括由感应器件构成的振荡电路，感应电路输出端与输出电路输入端连接，感应电路受开关电路控制导通，感应器件设于冲洗阀一侧，冲洗阀上设有感应金属块，冲洗阀开启时感应金属块靠近感应器件，冲洗阀关闭时感应金属块远离感应器件，振荡电路检测感应金属块的状态来控制感应电路的输出；当感应金属块靠近时振荡电路停振，感应电路无输出，当感应金属块远离时振荡电路工作，感应电路输出信号到输出电路；

所述输出电路包括整流电路和指示电路，输出电路输出端与主控模块连接，输出电路受开关电路控制导通，指示电路受感应电路控制来输出高/低电平到主控模块，主控模块根据指示电路输出信号以判断冲洗阀的开闭状态；整流电路在感应电路有输出时对感应电路输出进行处理。

优选地，所述开关器件为三极管Q1，快速响应器件为二极管D1，开关电路还包括电阻R1至R3，电阻R1一端接主控模块，电阻R1另一端分别接电阻R2一端和二极管D1正极后接三极管基极，二极管D1负极分别接三极管集电极和电阻R3一端后接输出端，电阻R3另一端接供电模块，三极管Q1发射极接电阻R2另一端后接地；所述感应器件为电感线圈，电感线圈包括磁芯和缠绕在磁芯上的电感L1至L3，感应电路还包括电阻R4至R6，电位计R7，电容C1至C3，三极管Q2，电容C3一端接电感L1一端后接电位计R7一端定片引脚后再接开关电路输出端，电位计R7动片引脚接电位计R7另一端定片引脚后接电阻R4一端，电阻R4另一端分别接电阻R5一端和电容C1一端后再接电感L2一端，电感L2另一端接三极管Q2基极，三极管Q2集电极接电容C3另一端和电感L1另一端，三极管Q2发射极分别接电容C2一端和电阻R6一端，电容C2另一端与电阻R6另一端连接后接电容C1另一端和电阻R5另一端后再接地，电感L3一端接输出，电感L3另一端接地。

优选地，所述整流电路包括二极管D2和D3，电阻R8，电位计R11，电容C4，指示电路包括三极管Q3和Q4，光电耦合器U1，电阻R9至R11；二极管D2正极和二极管D3正极连接后接感应电路输出端，二极管D3负极接电容C4一端和电阻R8一端后接三极管Q3基极，三极管Q3集电极接三极管Q4基极和电位计R11一端定片引脚后接电阻R9一端，电阻R9另一端接电阻R10一端后接开关电路输出端，三极管Q4发射极接电位计R11动片引脚和电位计R11另一端定片引脚后接三极管Q3发射极、电阻R8另一端、电容C4另一端和二极管D2负极后接地，三极管Q4集电极接光电耦合器U1引脚2，光电耦合器U1引脚1接电阻R10另一端，光电耦合器引脚4和引脚5接输出端。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：1、增设冲洗阀监测模块，能够在键入高流速时检测冲洗阀开闭状态，避免未打开冲洗阀高流速运行造成仪器损害，降低工作效率。2、电路响应迅速，感应灵敏度高，感应距离可调。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型一个具体实施例的开关电路图。

图2为本实用新型一个具体实施例的感应电路图。

图3为本实用新型一个具体实施例的输出电路图。

具体实施方式

以下将以图式揭露本实用新型的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本实用新型。也就是说，在本实用新型的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例：

一种具有冲洗阀监测功能的液相色谱仪，包括进样器、高压泵、冲洗阀、色谱柱、检测器、记录仪和电控系统，电控系统分别与进样器、高压泵、检测器和记录仪有电性连接，电控系统用于正常运行控制和异常中断处理。电控系统包括输入模块、主控模块、供电模块、压力监测模块和报警模块，供电模块用于提供安全工作电压，供电模块分别与输入模块、主控模块、压力监测模块和报警模块连接，主控模块用于控制仪器各部分工作，主控模块分别与进样器、高压泵、检测器和记录仪电连接，主控模块还分别与输入模块、压力监测模块和报警模块连接。上述结构均为现有技术，因此不作详细描述。

与现有技术相比，本实施例电控系统还包括冲洗阀监测模块，冲洗阀监测模块分别与供电模块和主控模块连接，用于根据输入模块键入流速来检测冲洗阀开闭状态。冲洗阀监测模块包括开关电路、感应电路和输出电路。开关电路包括开关器件和快速响应器件，开关电路输出端分别与感应电路输入端和输出电路输入端连接，开关电路输入端分别与主控模块和供电模块连接，开关器件接收主控模块信号来控制感应电路和输出电路与供电模块的电性连通。

具体地，如图1所示，开关器件为三极管Q1，快速响应器件为二极管D1，开关电路还包括电阻R1至R3。电阻R1一端接主控模块，电阻R1另一端分别接电阻R2一端和二极管D1正极后接三极管基极，二极管D1负极分别接三极管集电极和电阻R3一端后接输出端，电阻R3另一端接供电模块，三极管Q1发射极接电阻R2另一端后接地。上述电路根据主控模块输出信号来控制三极管Q1的导通截止状态，进而控制供电模块与后续电路的连通与否，其中二极管D1选用肖基特势垒二极管，其正向压降比普通二极管低，也比三极管Q1的发射结电压低，使得当三极管Q1饱和导通时并未达到深度饱和，其状态与截止状态十分接近，因而当主控模块输出信号跳变时，三极管Q1转换到截止状态的速度更快，实现电路快速响应。

感应电路包括由感应器件构成的振荡电路，感应电路输出端与输出电路输入端连接，感应电路受开关电路控制导通，感应器件设于冲洗阀一侧，冲洗阀上设有感应金属块，冲洗阀开启时感应金属块靠近感应器件，冲洗阀关闭时感应金属块远离感应器件，振荡电路检测感应金属块的状态来控制感应电路的输出；当感应金属块靠近时振荡电路停振，感应电路无输出，当感应金属块远离时振荡电路工作，感应电路输出信号到输出电路。

具体地，如图2所示，感应器件为电感线圈，电感线圈包括磁芯和缠绕在磁芯上的电感L1至L3，感应电路还包括电阻R4至R6，电位计R7，电容C1至C3，三极管Q2。电容C3一端接电感L1一端后接电位计R7一端定片引脚后再接开关电路输出端，电位计R7动片引脚接电位计R7另一端定片引脚后接电阻R4一端，电阻R4另一端分别接电阻R5一端和电容C1一端后再接电感L2一端，电感L2另一端接三极管Q2基极，三极管Q2集电极接电容C3另一端和电感L1另一端，三极管Q2发射极分别接电容C2一端和电阻R6一端，电容C2另一端与电阻R6另一端连接后接电容C1另一端和电阻R5另一端后再接地，电感L3一端接输出，电感L3另一端接地。上述电路中电感线圈和电容C3构成LC振荡电路，L3为输出电感，L2为反馈电感，当冲洗阀打开时，感应金属块靠近电感线圈产生涡流，由于涡流损耗使得电感线圈的磁耦合减弱，L2上的反馈电压降低，振荡电路停振，输出电感L3无电压输出到后续输出电路，当冲洗阀关闭时，感应金属块远离电感线圈，振荡电路工作，输出电感L3有电压输出到后续输出电路，以此达到冲洗阀开闭状态的感应。电位计R7和电感线圈配合，使得振荡电路处于弱振状态，以使冲洗阀一打开就能停振，电路感应灵敏度高。

输出电路包括整流电路和指示电路，输出电路输出端与主控模块连接，输出电路受开关电路控制导通，指示电路受感应电路控制来输出高/低电平到主控模块，主控模块根据指示电路输出信号以判断冲洗阀的开闭状态；整流电路在感应电路有输出时对感应电路输出进行处理。

具体地，如图3所示，整流电路包括二极管D2和D3，电阻R8，电位计R11，电容C4，指示电路包括三极管Q3和Q4，光电耦合器U1，光电耦合器U1型号为4N25，电阻R9至R11。二极管D2正极和二极管D3正极连接后接感应电路输出端，二极管D3负极接电容C4一端和电阻R8一端后接三极管Q3基极，三极管Q3集电极接三极管Q4基极和电位计R11一端定片引脚后接电阻R9一端，电阻R9另一端接电阻R10一端后接开关电路输出端，三极管Q4发射极接电位计R11动片引脚和电位计R11另一端定片引脚后接三极管Q3发射极、电阻R8另一端、电容C4另一端和二极管D2负极后接地，三极管Q4集电极接光电耦合器U1引脚2，光电耦合器U1引脚1接电阻R10另一端，光电耦合器U1引脚4接地，光电耦合器U1引脚5接主控模块。当感应电路有输出时，即冲洗阀为关闭状态，二极管D2和D3将感应电路输出信号倍压整流后得到直流电压，使得三极管Q3导通，三极管Q4截止，光电耦合器U1输出保持低电平，当感应电路无输出时，即冲洗阀为开启状态，三极管Q3截止，三极管Q4导通，光电耦合器U1输出高电平。主控模块根据光电耦合器U1输出状态控制其它模块工作。电位计R11配合三极管Q3和Q4，使得感应电路无输出时三极管Q3和Q4分别处于完全截止和完全导通状态，以此进一步提高电路灵敏度，并且可通过调节电位计R11调整感应范围。

工作流程如下：当输入模块键入流速后，主控模块根据流速高低控制其余模块工作，当键入高流速时，冲洗阀监测模块工作，开关电路为感应电路和输出电路提供工作电压，感应电路检测冲洗阀的开闭状态，并输出信号到输出电路，输出电路控制光电耦合器返回信号到主控模块，主控模块根据光电耦合器输入的信号选择进入正常工作流程或触发报警模块，至此实现冲洗阀的监测。

上述方式中未述及的部分采取或借鉴已有技术即可实现。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (3)

1.一种具有冲洗阀监测功能的液相色谱仪，包括进样器、高压泵、冲洗阀、色谱柱、检测器、记录仪和电控系统，电控系统用于正常运行控制和异常中断处理，电控系统包括输入模块、主控模块、供电模块、压力监测模块和报警模块，其特征在于：所述电控系统还包括冲洗阀监测模块，冲洗阀监测模块包括开关电路、感应电路和输出电路；

所述开关电路包括开关器件和快速响应器件，开关电路输出端分别与感应电路输入端和输出电路输入端连接，开关电路输入端分别与主控模块和供电模块连接，开关器件接收主控模块信号来控制感应电路和输出电路与供电模块的电性连通；

所述感应电路包括由感应器件构成的振荡电路，感应电路输出端与输出电路输入端连接，感应电路受开关电路控制导通，感应器件设于冲洗阀一侧，冲洗阀上设有感应金属块，冲洗阀开启时感应金属块靠近感应器件，冲洗阀关闭时感应金属块远离感应器件，振荡电路检测感应金属块的状态来控制感应电路的输出；当感应金属块靠近时振荡电路停振，感应电路无输出，当感应金属块远离时振荡电路工作，感应电路输出信号到输出电路；

所述输出电路包括整流电路和指示电路，输出电路输出端与主控模块连接，输出电路受开关电路控制导通，指示电路受感应电路控制来输出高/低电平到主控模块，主控模块根据指示电路输出信号以判断冲洗阀的开闭状态；整流电路在感应电路有输出时对感应电路输出进行处理。

2.根据权利要求1所述的一种具有冲洗阀监测功能的液相色谱仪，其特征在于：所述开关器件为三极管Q1，快速响应器件为二极管D1，开关电路还包括电阻R1至R3，电阻R1一端接主控模块，电阻R1另一端分别接电阻R2一端和二极管D1正极后接三极管基极，二极管D1负极分别接三极管集电极和电阻R3一端后接输出端，电阻R3另一端接供电模块，三极管Q1发射极接电阻R2另一端后接地；所述感应器件为电感线圈，电感线圈包括磁芯和缠绕在磁芯上的电感L1至L3，感应电路还包括电阻R4至R6，电位计R7，电容C1至C3，三极管Q2，电容C3一端接电感L1一端后接电位计R7一端定片引脚后再接开关电路输出端，电位计R7动片引脚接电位计R7另一端定片引脚后接电阻R4一端，电阻R4另一端分别接电阻R5一端和电容C1一端后再接电感L2一端，电感L2另一端接三极管Q2基极，三极管Q2集电极接电容C3另一端和电感L1另一端，三极管Q2发射极分别接电容C2一端和电阻R6一端，电容C2另一端与电阻R6另一端连接后接电容C1另一端和电阻R5另一端后再接地，电感L3一端接输出，电感L3另一端接地。

3.根据权利要求1所述的一种具有冲洗阀监测功能的液相色谱仪，其特征在于：所述整流电路包括二极管D2和D3，电阻R8，电位计R11，电容C4，指示电路包括三极管Q3和Q4，光电耦合器U1，电阻R9至R11；二极管D2正极和二极管D3正极连接后接感应电路输出端，二极管D3负极接电容C4一端和电阻R8一端后接三极管Q3基极，三极管Q3集电极接三极管Q4基极和电位计R11一端定片引脚后接电阻R9一端，电阻R9另一端接电阻R10一端后接开关电路输出端，三极管Q4发射极接电位计R11动片引脚和电位计R11另一端定片引脚后接三极管Q3发射极、电阻R8另一端、电容C4另一端和二极管D2负极后接地，三极管Q4集电极接光电耦合器U1引脚2，光电耦合器U1引脚1接电阻R10另一端，光电耦合器引脚4和引脚5接输出端。