CS249261B1 - Method of two or more liquids mixing in various correlations and device for application of this method - Google Patents
Method of two or more liquids mixing in various correlations and device for application of this method Download PDFInfo
- Publication number
- CS249261B1 CS249261B1 CS619583A CS619583A CS249261B1 CS 249261 B1 CS249261 B1 CS 249261B1 CS 619583 A CS619583 A CS 619583A CS 619583 A CS619583 A CS 619583A CS 249261 B1 CS249261 B1 CS 249261B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- pump
- gradient
- individual
- suction
- liquids
- Prior art date
Links
Landscapes
- Reciprocating Pumps (AREA)
- Accessories For Mixers (AREA)
Abstract
Způsob směšování dvou kapalin v různých vzájemných poměrech v sací části pístového recipročního čerpadla, vhodný zejména pro gradientovou eluci při kapalinové chromatografii, při kterém jsou jednotlivé objemové části jednotlivých kapalin vytvářeny v požadovaných poměrech při sacích periodách čerpadla pomocí gradientového kohoutu, který v závislosti na pracovní poloze propojuje, pomocí propojovací drážky v rotoru, sání čerpadla s přívodem jedné nebo druhé směšované kapaliny. Posuvný pohyb rotoru gradientového kohoutu vůči jeho statoru je pomocí přímého mechanického nebo nepřímého elektrického spojení spřažen s pohybem pístu čerpadla a tím je časový průběh pohybu pístu čerpadla při sáni úměrný časovému průběhu pohybu rotoru gradientového kohoutu. Přepínání sání na jednotlivé přívody jednotlivých kapalin je tak určováno pouze geometrickou polohou pístu čerpadla při všech rychlostech a libovolném zrychlení nebo zpomalení pohybu pístu čerpadla a tím je poměr míšení obou kapalin stále konstantní i při nelineárním nebo nepravidelném pohybu pistu čerpadla. Změnou počáteční vzájemné polohy rotoru a statoru gradientového kohoutu se mění poměr míšení obou kapalin v libovolném rozsahu. Popsaný způsob značně zjednodušuje přístrojové vybavení, potřebné pro míšení kapalin při kapalinové chromatografii, nevyžaduje pro svůj provoz řízení počítačem ani mikroprocesorem a lze jej snadno adaptovat na rozmanité typy čerpadel s lineárním i nelineárním pohybem pístu.A method of mixing two liquids in different relative proportions in a suction portion of a reciprocating reciprocating pump, particularly suitable for gradient elution in liquid chromatography, wherein individual volume portions of individual liquids are generated at desired rates at pump suction periods using a gradient tap, which depending on the working position interconnects, by means of a connecting groove in the rotor, the suction of the pump with the inlet of one or the other of the mixed liquid. The sliding movement of the gradient tap rotor relative to its stator is coupled by direct mechanical or indirect electrical coupling to the movement of the pump piston, and thus the time travel of the pump piston during suction is proportional to the time course of the motion of the gradient tap rotor. The switching of the suction to the individual inlets of the individual fluids is thus determined only by the geometrical position of the pump piston at all speeds and by any acceleration or deceleration of the pump piston and thus the mixing ratio of the two liquids is still constant even with non-linear or irregular pump piston movement. By varying the initial relative position of the rotor and stator of the gradient tap, the mixing ratio of the two fluids varies to any extent. The described method greatly simplifies the instrumentation required for fluid mixing in liquid chromatography, does not require computer or microprocessor control for its operation, and can easily be adapted to a variety of pump types with both linear and non-linear piston motion.
Description
Vynález se týká způsobu směšování dvou nebo více kapalin v různých vzájemných poměrech a zařízení k provádění tohoto způsobu.The invention relates to a process for mixing two or more liquids in different proportions with one another and to an apparatus for carrying out the process.
V kapalinové chromatografii se v současné době používá jako mobilní fáze směs různých rozpouštědel smíchaných v určitém poměru, který je bučí pro danou analýzu konstantní nebo se v průběhu analýzy mění v předvoleném časovém programu. Míšení kapalin je možné provádět bud ve vysokotlaké části, což vyžaduje pro každou složku směsi separátní čerpadlo nebo v nízkotlaké části na vstupu do čerpadla, což se také většinou provádí, a to pomocí solenoidového proporcionálního vícecestného ventilu řízeného gradientovým programátorem.In liquid chromatography, a mixture of different solvents is mixed as a mobile phase at a certain ratio, either constant for a given analysis or changing over a preset time schedule during analysis. The mixing of the liquids can be carried out either in the high-pressure part, requiring a separate pump for each component of the mixture or in the low-pressure part at the pump inlet, which is also usually done using a solenoid proportional multi-way valve controlled by a gradient programmer.
Tento druhý, jednodušší způsob míšení však vyžaduje lineární a relativně dlouhou periodu sáni čerpadla, aby nebylo nutné řídit chod proporcionálního ventilu složitou logickou jednotkou odvozující vhodné porce z nelineárního průběhu sání. Tento požadavek lineární a dlouhé periody sáni při současné nutnosti i dlouhé a lineární periody výtlaku přináší v současnosti konstruktérům čerpadel značné komplikace, které jsou řešeny přídavným pístem pro zajištění této funkce.However, this second, simpler mixing method requires a linear and relatively long pump suction period in order to avoid having to control the operation of the proportional valve by a complex logic unit deriving appropriate portions from a non-linear suction run. This requirement of a linear and long suction period with the simultaneous necessity of a long and linear discharge period brings considerable difficulties for pump designers, which are solved by an additional piston to ensure this function.
V mnohem větší nevýhodě je však uživatel vlastnicí čerpadlo pro kapalinovou chromatografii, které nebylo konstruováno pro možnost gradientově eluce, chce-li gradientovou eluci používat. V takovém případě je nutné obvykle použit minimálně jedno další čerpadlo a provádět nákladný způsob míšeni ve vysokotlaké části za čerpadly.In a much greater disadvantage, however, the user is in possession of a liquid chromatography pump that has not been designed to allow gradient elution to use gradient elution. In such a case, it is usually necessary to use at least one additional pump and to carry out an expensive mixing process in the high-pressure part downstream of the pumps.
Shora uvedené nedostatky značnou měrou řeší způsob míšeni tekutin podle vynálezu pomocí jednoduché konstrukce gradientového kohoutu připojeného k unášeči pístu libovolného typu čerpadla.The aforementioned drawbacks largely solve the fluid mixing method of the invention by simple construction of a gradient tap connected to a piston carrier of any type of pump.
Podstatou vynálezu je způsob směšování dvou nebo více kapalin v různých vzájemných poměrech v sací části pístového recipročního čerpadla, který je vhodný zejména pro gradientovou eluci při kapalinové chromatografii. Při tomto způsobu jsou jednotlivé objemové části jednotlivých kapalin vytvářeny v požadovaných poměrech při sacích periodách čerpadla pomoci gradientového kohoutu. Tento kohout v závislosti na své pracovní poloze propojuje sání čerpadla s přívody jednotlivých směšovaných kapalin, přičemž posuvný pohyb pohyblivé části gradientového kohoutu vůči jeho statoru je spřažen s pohybem pístu čerpadla a tím je časový průběh pohybu pístu čerpadla při sání úměrný časovému průběhu pohybu pohyblivé části gradientového kohoutu, takže přepínáni sání na jednotlivé přívody jednotlivých kapalin je určováno pouze geometrickou polohou pístu čerpadla při všech rychlostech a libovolném zrychlení nebo zpomalení pohybu pístu čerpadla.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a process for mixing two or more liquids in different proportions relative to one another in a suction portion of a reciprocating reciprocating pump, which is particularly suitable for gradient elution in liquid chromatography. In this method, the individual volume portions of the individual liquids are formed in the desired proportions at the pump suction periods by means of a gradient cock. Depending on its operating position, this valve interconnects the suction of the pump with the inlets of the individual mixed liquids, the sliding movement of the movable part of the gradient cock relative to its stator is coupled to the movement of the pump piston. the switching of the suction to the individual inlets of the individual fluids is determined only by the geometric position of the pump piston at all speeds and any acceleration or deceleration of the movement of the pump piston.
Ve výhodném provedení je pohyb pístu čerpadla spřažen s pohybem pohyblivé části gradientového kohoutu pomoci mechanického převodu mezi gradientovým kohoutem a unášečem pístu čerpadla anebo je pohyb pístu čerpadla spřažen s pohybem pohyblivé části gradientového kohoutu pomoci elektrického převodu mezi pohonem gradientového kohoutu a snímačem polohy pístu čerpadla.In a preferred embodiment, the movement of the pump piston is coupled to the movement of the movable part of the gradient cock by means of a mechanical transmission between the gradient valve and the pump piston carrier or the movement of the pump piston is coupled to the movement of the movable part of the gradient cock.
Podstata zařízení spočívá v tom, že je tvořeno dvěma vzájemně posuvnými, proti sobě těsněnými částmi - statorem a pohyblivou části, přičemž v jedné těsnicí ploše jsou vyústěny alespoň dva přívody jednotlivých směšovaných kapalin a jeden přívod sacího potrubí čerpadla, zatímco v druhé protilehlé těsnicí ploše je vyhloubena propojovací drážka, do níž v celém rozmezí pracovních poloh gradientového kohoutu ústí přívod sacího potrubí čerpadla a ústí přívodů jednotlivých směšovaných kapalin jsou umístěna rovněž v ose dráhy propojovací drážky symetricky na obě strany od ústi sacího potrubí čerpadla tak, že v jediné pracovní poloze gradientového kohoutu jsou ústí přívodů jednotlivých směšovaných kapalin mimo průmět propojovací drážky, eatímco ve všech ostatních pracovních polohách gradientového kohoutu ústí do propojovací drážky vedle sacího potrubí čerpadla vždy pouze jeden z přívodů jednotlivých směšovaných kapalin a převod mezi pohybem pístu a pohyblivou částí gradientového kohoutu je upraven tak, aby konstantní rozteč krajních poloh pohyblivé části gradientového kohoutu byla rovna rozteči ústí sacího potrubí a ústí přívodu jedné každé směšované kapaliny, a výchozí vzájemná poloha statoru vůči rotoru gradientového kohoutu v horní úvrati pístu čerpadla je plynule nastavitelná v rozmezí daném roztečí ústí sacího potrubí a jednoho přívodu směšované kapaliny a toto nastavení je vyvedeno na stupnici lineárně dělenou na % jedné směšované kapaliny ve směsi.The principle of the device consists of two mutually displaceable, mutually sealed parts - a stator and a movable part, in which at least two inlets of individual mixed liquids and one suction inlet of the pump are connected in one sealing surface, while in the other opposite sealing surface a recessed groove into which the pump suction inlet and the inlet of the individual mixed liquids are located in the entire operating range of the gradient tap are also positioned symmetrically symmetrically on both sides of the pump inlet line so that in a single operating position of the gradient tap the inlets of the individual mixed liquids are outside the projection of the connecting groove, whereas in all other operating positions of the gradient tap, only one of the intakes of the individual mixed liquids and the transmission between the piston movement and the movable portion of the gradient cock is adjusted so that the constant pitch of the extreme positions of the movable portion of the gradient cock is equal to the pitch of the intake manifold and at the top dead center of the pump piston, it is infinitely adjustable over a range of spacing between the suction line mouth and one mixing fluid inlet, and this setting is plotted on a linear scale divided by% of one mixing fluid in the mixture.
Podstata druhého provedení zařízení spočívá v tom, že je tvořeno dvěma vzájemně posuvnými proti sobě těsněnými částmi - statorem a pohyblivou částí, přičemž v jedné těsnicí ploše jsou vyústěny alespoň dva přívody jednotlivých směšovaných kapalin a v protilehlé druhé těsnicí ploše je vyhloubena propojovací drážka, která je otvorem v libovolné své části spojena přímo nebo nepřímo pomocí dalšího elementu s drážkou se sacím potrubím čerpadla, přičemž délka drážky je alespoň o 0,1 mm menší než rozteč ústí sousedních přívodů jednotlivých směšovaných kapalin a při pohybu pohyblivé části gradientového kohoutu vůči jeho statoru opisuje propojovací drážka bu3 část kružnice nebo část přímky o délce rovné délce drážky a na této kružnici nebo přímce leží všechna ústí přívodů směšovaných kapalin a převod mezi pohybem pístu čerpadla a pohyblivou částí gradientového kohoutu je upraven tak, že geometrický střed propojovací drážky opisuje při kmitavé pracovní funkci gradientového kohoutu dráhu o délce rovné rozteči ústi sousedních přívodů směšovaných kapalin, přičemž poloha jednoho konce drážky gradientového kohoutu v horní úvrati pístu čerpadla je plynule nastavitelná v rozmezí od jednoho ústí přívodu směšované kapaliny k ústí přívodu druhé směšované kapaliny a tímto nastavováním se řídí vzájemný poměr směšovaných kapalin nasávaných do čerpadla.The principle of the second embodiment of the device consists in that it consists of two mutually sliding against each other sealing parts - stator and movable part, in which at least two inlets of individual mixed liquids open in one sealing surface and in the opposite second sealing surface is interconnected groove, through a hole in any of its parts connected directly or indirectly with a groove element to the pump suction line, the groove length being at least 0.1 mm smaller than the spacing of the mouths of adjacent intakes of individual mixed liquids and describing the moving part of the gradient cock relative to its stator groove either a part of a circle or a part of a straight length equal to the length of the groove, and on this circle or a straight line lies all the orifices of the mixed fluid inlets and the transmission between the movement of the pump piston and the movable part of the gradient tap is adjusted so that the geometric center of the interconnecting groove describes a path equal to the pitch of the mouth of adjacent mixed fluid inlets in the oscillating working condition of the gradient cock, the position of one end of the gradient cock groove at the top dead center of the pump piston is continuously adjustable to the mouth of the second mixed liquid inlet and this adjustment controls the ratio of the mixed liquids sucked into the pump.
Ve výhodném provedení je rotor gradientového kohoutu s propojovací drážkou mechanicky spojen s pístem nebo s unášečem pístu čerpadla, zatímco stator, nesoucí přívody směšovaných kapalin a sacího potrubí čerpadla, je mechanicky spojen se servomechanismem nebo unášečem řízeným gradientovým programátorem.In a preferred embodiment, the gradient valve rotor with interconnecting groove is mechanically coupled to the piston or to the pump piston carrier, while the stator carrying the mixed fluid and pump suction lines is mechanically coupled to the servo or driver controlled by the gradient programmer.
Výhodou tohoto vynálezu je odstranění komplikujících faktorů při gradientu postaveném na časové synchronizaci přepínání nasávaných směšovaných kapalin s průběhem sání čerpadla. Praktickým důsledkem je možnost snadné adaptace jakéhokoli typu jednoduchého čerpadla na gradientový mód. Další výhodou je jednoduchost gradientového programátoru a přesnost míšení.An advantage of the present invention is the elimination of complicating factors in a gradient based on the time synchronization of the switching of the intake mixed liquids with the pump suction process. The practical result is the possibility of easily adapting any type of simple pump to gradient mode. Another advantage is the simplicity of the gradient programmer and the mixing accuracy.
Nejvýraznější výhodou je možnost použití gradientového kohoutu pro isokrytický mód s možností manuálního nastavování libovolných poměrů obou směšovaných kapalin bez nutnosti použiti jakékoli elektronické součástky a při použití jakéhokoli pístového recipročního čerpadla.The most significant advantage is the possibility to use a gradient cock for the isocryptic mode with the possibility of manually adjusting any ratio of the two mixed liquids without the need of any electronic component and using any reciprocating reciprocating pump.
Zařízení k směšování dvou nebo více kapalin v různých vzájemných poměrech je znázorněno na přiložených obrázcích 1 až 8, kde představuje:An apparatus for mixing two or more liquids in different proportions relative to each other is shown in the accompanying Figures 1 to 8, wherein:
Obr. 1 celkové funkční schéma gradientového kohoutu a jeho připojení na píst nebo unášeč pístu čerpadla.Giant. 1 shows a general functional diagram of the gradient valve and its connection to the piston or pump piston carrier.
Obr. 2 funkční polohu gradientového kohoutu v lineárním konstrukčním provedení v horní úvrati pístu při poměru míšení A/B = 100/0.Giant. 2 shows the functional position of the gradient cock in linear design at the top dead center of the piston at the mixing ratio A / B = 100/0.
Obr. 3 funkční polohu gradientového kohoutu v lineárním konstrukčním provedení v dolní úvrati pístu při poměru míšení A/B = 100/0.Giant. 3 shows the functional position of the gradient cock in linear design at the bottom dead center of the piston at the mixing ratio A / B = 100/0.
Obr. 4 funkční polohu gradientového kohoutu v lineárním konstrukčním provedení v horní úvrati pístu pří poměru míšení A/B = 50/50.Giant. 4 shows the functional position of the gradient tap in a linear design at the top dead center of the piston at a mixing ratio A / B = 50/50.
Obr. 5 funkční polohu gradientového kohoutu v lineárním konstrukčním provedení v dolní úvrati pístu při poměru míšení A/B - 50/50.Giant. 5 shows the functional position of the gradient cock in linear design at the bottom dead center of the piston at the mixing ratio A / B - 50/50.
Obr. 6 stator diskového konstrukčního provedení gradientového kohoutu.Giant. 6 shows a stator of a disk design of a gradient tap.
Obr. 7 a 8 pohyblivou část diskového konstrukčního provedení gradientového kohoutu v jedné krajní poloze při poměru míšení'A/B - 50/50.Giant. 7 and 8, the movable portion of the disc design of the gradient cock in one extreme position at an A / B mixing ratio of 50/50.
Na obr. 1 je znázorněna pohyblivá část 1_ se statorem 2» přívodem sacího potrubí 4_ čer249261 padla a přívody jednotlivých směšovaných kapalin 5 a 6. Dále pak píst 2 čerpadla s mechanickým převodem T_, který unáší nastavovací matici S, jež se otáčením posouvá po unášecím šroubuFIG. 1 shows the movable part 7 with the stator 2 of the intake manifold 4 and the inlet of the individual mixed liquids 5 and 6. Furthermore, the piston 2 of the pump with the mechanical transmission T which carries the adjusting nut S, which rotates on the carrier screw
9.9.
Na obr. 2 až 5 je znázorněn píst 2 čerpadla s převodem 2 a nastavovací maticí 2 a unášecím šroubem 9, který posouvá pohyblivou část 2 s přívodem sacího potrubí 2 proti statoru 2 s přívody směšovaných kapalin 2 a 2·2 to 5 show the pump piston 2 with the transmission 2 and the adjusting nut 2 and the driving screw 9, which moves the movable part 2 with the intake manifold 2 against the stator 2 with the mixed fluid intakes 2 and 2.
Na obr. 6 je znázorněn stator 2 diskové konstrukce gradientového kohoutu s přívodem sacího potrubí 2 čerpadla a přívody 2 a 6 jednotlivých směšovaných kapalin.FIG. 6 shows the stator 2 of the disk design of the gradient cock with the intake manifold 2 of the pump and the intakes 2 and 6 of the individual mixed liquids.
Na obr. 7 a 8 je znázorněna pohyblivá část 2 gradientového kohoutu s propojovací drážkou a průměry ústí přívodů jednotlivých směšovaných kapalin a ústí přívodu sacího potrubí.Figures 7 and 8 show the movable part 2 of the gradient cock with the interconnecting groove and the diameters of the inlets of the individual mixed liquids and the inlet of the suction line.
Funkce popsaného zařízení je patrná z obrázků 1 až 5. Vývod 2 j® připojen na sání čerpadla, kam se přes propojovací drážku v pohyblivé části 2 nasává přívodem 2 nebo 2 jedna ze směšovaných kapalin, podle toho, v jaké poloze jsou obě části 2 a 2 kohoutu. Pohyb posuvné části 2 ίθ analogický s pohybem pistu 2 čerpadla, takže přepnutí z jedné kapaliny na druhou je určeno polohou pístu. Tuto přepínací polohu a tím i poměr A/B lze měnit např. otáčením kladky 2» do níž zapadá pohonný čep T_ pístu 2 čerpadla, na šroubovici 2» která unáší posuvnou část 2 kohoutu. Na obrázku 2 a 3 je znázorněna funkce gradientového kohoutu v horní a dolní úvrati pístu 2 čerpadla při nastaveném poměru A/B = 100/0 a na obrázku 4 a 5 je stejná funkce při nastaveni poměru A/B = 50/50.The operation of the described apparatus can be seen in Figures 1 to 5. The outlet 2 is connected to the pump suction where one of the mixed liquids is sucked in through the connecting groove in the movable part 2 via the connection groove 2 or 2, depending on the position of both parts 2 and 2 cock. The movement of the sliding part 2 ίθ is analogous to that of the pump piston 2, so that the changeover from one liquid to another is determined by the position of the piston. This switching position and thus the A / B ratio can be changed, for example, by rotating the roller 2 »in which the drive pin T 'of the pump piston 2 engages on the helix 2» which carries the sliding part 2 of the tap. Figures 2 and 3 show the function of the gradient cock at the top and bottom dead center of the pump piston 2 at the set A / B ratio = 100/0 and in figures 4 and 5 the same function at the set A / B ratio = 50/50.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS619583A CS249261B1 (en) | 1983-08-25 | 1983-08-25 | Method of two or more liquids mixing in various correlations and device for application of this method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS619583A CS249261B1 (en) | 1983-08-25 | 1983-08-25 | Method of two or more liquids mixing in various correlations and device for application of this method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS249261B1 true CS249261B1 (en) | 1987-03-12 |
Family
ID=5408426
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS619583A CS249261B1 (en) | 1983-08-25 | 1983-08-25 | Method of two or more liquids mixing in various correlations and device for application of this method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CS (1) | CS249261B1 (en) |
-
1983
- 1983-08-25 CS CS619583A patent/CS249261B1/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7357899B2 (en) | Reagent addition system and method | |
US4883409A (en) | Pumping apparatus for delivering liquid at high pressure | |
US4950134A (en) | Precision liquid dispenser | |
US5819983A (en) | Liquid dispensing system with sealing augering screw and method for dispensing | |
JPH08284809A (en) | Pump system keeping quantity of liquid flowed out approximately constant | |
EP0777887A1 (en) | Bimodal liquid chromatography pump employing artificial intelligence logic feedback control | |
US3672389A (en) | Liquid proportioning device | |
US4360323A (en) | Proportioning pumping system for dialysis machines | |
US6220487B1 (en) | Dispensing apparatus | |
CS249261B1 (en) | Method of two or more liquids mixing in various correlations and device for application of this method | |
DE3279179D1 (en) | Valve device for controlling the delivery of pressurized liquid to two separate hydrostatic motors from a common source of pressurized liquid | |
US7384249B2 (en) | Fluid metering system | |
EP1790891B1 (en) | Dispensing apparatus | |
EP1446339B1 (en) | Continuous positive displacement metering valve | |
US20040265142A1 (en) | Integrated pump and ceramic valve | |
WO2006016921A2 (en) | Integrated pump and check valve apparatus | |
GB1495662A (en) | Apparatus for drawing measuring and discharging proportional amounts of fluid | |
EP0384674B1 (en) | Flow control valves | |
JPH05149242A (en) | Plunger pump for liquid chromatograph | |
EP0231566A1 (en) | Improvements in and relating to liquid chromatography | |
WO2006087037A1 (en) | Fluid pump having high pressure metering and high pressure delivering | |
SU1059437A1 (en) | Device for metering liquids in preset ratios | |
JPH0230052Y2 (en) | ||
JP2908506B2 (en) | Apparatus for dispensing a defined amount of a flowable substance | |
SU1420376A1 (en) | Method of metering liquid by plunger meter |