HU198568B - Charging pump for delivering liquid in particular for flowing liquid in liquid chromatographs - Google Patents
Charging pump for delivering liquid in particular for flowing liquid in liquid chromatographs Download PDFInfo
- Publication number
- HU198568B HU198568B HU222687A HU222687A HU198568B HU 198568 B HU198568 B HU 198568B HU 222687 A HU222687 A HU 222687A HU 222687 A HU222687 A HU 222687A HU 198568 B HU198568 B HU 198568B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- pistons
- liquid
- pump
- fluid
- angle
- Prior art date
Links
Landscapes
- Reciprocating Pumps (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
A találmány tárgya adagolószivattyú folyadék szállítására, különösen folyadékkromatográfokban történő folyadékaranioltatásra, amely- 5 nek egymással összeköttetésijén lévő folyadékszállító szivattyúfeje (7) és csillapító szivattyúfeje (9) van, és a szivattyúfejekben (7, 9) dugattyúk (3, 4) vannak megvezetve, amelyek görgőkön (5, keresztül bütykös haj- 10 tótárcsával (1) vannak kapcsolatban. A találmány lényege, hogy a dugattyúk (3, -1) tengelyei egymással 0° és 180° közötti szöget zárnak he, a dugattyúk (3, 4, átmérőinek (di, dü, 15 aránya ívszakasz, a, hajtótárcsa (1) forgástengelye által meghatározott origójú koordinátarendszert tekintve [0°; 180° + ·χ] szögtarLománybeli és [180° + 7; 360°] szögtarlománybeli Ívszakaszok (Ri, Rz) alkotják, ahol a [0°; 180° + ϊ] szögtar- ’.ománybeli ívszakaszt (Ri) az Ri(f 1 = s · —+ Ro, 180 + -jt a [180° + u; 360°] szögtar tornán y beli ivszakasz’. (R2) pedig az di > 360 d2 γ180-ΐ, és 20 a bütykös hajtótárcsa (1) palástfelülete ügy van kiképezve, hogy kerületéi, két. függvény írja le, ahol s a dugattyúk (3, 4, lökethossza, Ro a hajtótárcsa (1) 0° szöghelyzetű pontjának az origótól mért távolsága (2. ábra). 25 HU 198568 B A leírás terjedelme: 6 oldal, 2 rajz, 2 ábra -1-SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a dispensing pump for the delivery of liquid, in particular liquid fluid in liquid chromatographs, comprising pump heads (7) and damping pump heads (9) of interconnecting fluid and piston (3, 4) in pump heads (7, 9), which The invention relates to the fact that the axes of the pistons (3, -1) have an angle of between 0 ° and 180 ° to each other, the pistons (3, 4, diameters). di, dü, 15 ratio of the arc section, the coordinate system of the origin determined by the axis of rotation of the drive disc (1) [0 °; 180 ° + · χ], the Arc and [180 ° + 7; 360 °] arc segments (Ri, Rz); where the [0 °; 180 ° + ϊ] arc segment (Ri) is the Ri (f 1 = s · - + Ro, 180 + cells at the angle of 180 ° + u; 360 °) ivszaka (R2) is the di> 360 d2 γ180-és, and 20 is the casing surface case of the cam drive disc (1) to have circumferences of two. Function describes where p pistons (3, 4, stroke length, Ro is the distance from the origin of the point of 0 ° of the angle of the drive disc (1) (Fig. 2). 25 EN 198568 BA description: 6 pages, 2 drawings, Fig. 2 - 1-
Description
A találmány tárgya adagolószivattyú folyadék szállítására, különösen folyadékkromatográfokban történó folyadékáramol tatásra. A találmány szerinti adagolószivattyú mikroprocesszoros vezérlésű, léptetőmolorral működ- 5 tetett szivattyú, amely a folyadékok kompresszibilitásából adódó holttérfogatváltozást automatikusan kompenzálva lükLetésmenles folyadékáramlást biztosít. A találmány szerinti adagolószivattyú három vagy több mágnes- 10 szelep segítségével három, illetve többféle folyadékból időben változó összetételű úgynevezett gradienselúció megvalósítására is alkalmas. Ennek köszönhetően előnyösen alkalmazható folyadékkromatográfokban az elu- 15 ens továbbítására.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a dosing pump for transporting liquid, in particular liquid flow through liquid chromatographs. The metering pump of the present invention is a microprocessor-controlled, stepper motor driven pump that automatically compensates for a pulsatile fluid flow by compensating for changes in dead volume due to fluid compressibility. The metering pump according to the invention is also capable of performing so-called gradient elution of three or more fluids with time varying composition by means of three or more solenoid valves. As a result, it is advantageously used in liquid chromatographs to transfer the eluate.
Ismert, hogy a folyadékkromatográfokban az eluens lüktetésmentes, folyamatos és reprodukálható áramlását viszonylag nagy nyomásesés (ΙΟ6-4.101 Pa) mellett kell bizto- 20 sítani. A feladat megoldására általában dugattyús vagy hidraulikus működtetésű membrán-szivattyúkat alkalmaznak.It is known that liquid chromatographs must be provided with a pulsatile, continuous and reproducible flow with a relatively high pressure drop (ΙΟ 6 -4.10 1 Pa). Piston or hydraulically operated diaphragm pumps are usually used to solve this problem.
A pontos és lüktetésmentes folyadékáramlás csak a folyadékok kompresszibilltá- 25 sából adódó holttérfogatváltozás figyelembevételével biztosítható. A problémát nehezíti, hogy egyidejűleg különböző kompresszibilitási tényezőjű folyadékok adagolását viszonylag széles intervallumban változó sebesség, 30 nyomás és hőmérséklet mellett kell megoldani.Accurate and pulsatile fluid flow can only be assured by considering dead volume changes due to the compression of the fluids. The problem is exacerbated by the fact that the addition of liquids with different compressibility coefficients has to be solved at relatively wide intervals at varying speeds, pressures and temperatures.
A kompresszibilitási tényező, mint anyagjellemző maga is függ a nyomástól és a hőmérséklettől.The compressibility factor as a material characteristic itself depends on pressure and temperature.
A fenti probléma megoldására a Beckman 35 cég a Model 112 típusú szivattyút fejlesztette ki, amelynél a dugattyú a nyomóütem alatt állandó sebességgel mozogva állandó áramlási sebességet biztosit, a szivóütem (előkompresszió) alatt pedig igen nagy sebességgel 40 mozog.To overcome this problem, Beckman 35 has developed a Model 112 pump, where the piston moves at a constant speed below the stroke rate, and at a very high speed below the suction stroke (pre-compression).
A megoldás hátránya, hogy mivel a szivóütem alatt a folyadék szállítás szünetel, lüktetésmentes folyadékáramlás nem biztosítható. Hátrányos továbbá, hogy a nagy sebes- 45 ségű szívás miatt kavitáció léphet fel, ami a szivattyúfej elemeiben károsodást okozhat. A változó idejű elökompresszió miatt az áramlási sebesség nyomáseséstől való függetlenségét nehéz biztosítani. Működés közben a 50 nyomást a hengerben is mérni kell.The disadvantage of this solution is that since fluid delivery is interrupted during the suction stroke, a pulsating fluid flow cannot be provided. It is also disadvantageous that high speed suction can lead to cavitation which can cause damage to the pump head elements. Because of the variable time pre-compression, it is difficult to ensure that the flow rate is independent of the pressure drop. During operation, the pressure 50 in the cylinder must also be measured.
A Hitachi 4,233,156 lajstromszémú US szabadalma olyan megoldásra vonatkozik, ahol az áramlás lüktetésmentességének biztosítása céljából két, egymáshoz képest 180° fáziséi- 55 tolással működtetett szivattyúfej üzemel. A működés lényege, hogy az egyik szivatlyúfej szívöüteme a másik szivattyúfej nyomóütemével esik egybe. Az elökompresszió itt is nagy sebességgel történik. 60Hitachi, U.S. Patent No. 4,233,156, discloses a solution where two pump heads operated at 180 ° phase displacement are provided to ensure that the flow is not pulsated. The essence of operation is that one pump head suction stroke coincides with the other pump head suction stroke. Again, the pre-compression is done at high speed. 60
A megoldás hátránya, hogy az előkompresszió alatti folyadékszéllitás-szünet miatt tökéletes lüktetésmentesség elvileg sem érhető el. Hátrányos továbbá, hogy mivel az előkompresszió nagysága a nyomás, a hőmérsék- 65 let ée az anyagminőség függvénye, az állandó át amlási sebesség biztosítása is nehézkes.The disadvantage of this solution is that, in principle, perfect pulsatility is not achieved due to the fluid wind interruption during pre-compression. A further disadvantage is that since the size of the pre-compression is a function of pressure, temperature and material quality, it is also difficult to maintain a constant throughput rate.
A találmánnyal célunk olyan, főleg folyadékkromatográfiás célra alkalmazható adagolószivattyú kialakítása, amellyel a folyadékok kompresszibilitásából adódó holttérfogatváltozást automatikusan kompenzálva lüktetésnr’nfe.s folyadékáramlás biztosítható.It is an object of the present invention to provide a dosing pump, particularly for use in liquid chromatography, to provide a fluid flow rate which is automatically compensated for the dead volume change due to the compressibility of the liquids.
A találmány alapja az a felismerés, hogy két szivattyúfejet alkalmazva, a szivattyúfejeket meghatározott viszonylagos helyzetben elrendezve, és a dugattyúkat aszimmetrikusan működtetve a kompresszibilitásból adódó hiba kiküszöbölhető, és lüktetésmentes áramlás biztosítható.The invention is based on the discovery that by using two pump heads, the pump heads are arranged in a certain relative position and the pistons are actuated asymmetrically, the error due to compressibility can be eliminated and a pulsating flow can be ensured.
A kitűzött feladat megoldására olyan adagolószivattyút alakítottunk ki, amelynek folyadékszállitó szivatlyúfeje és csillapító szivattyúfeje van, amelyek egymással csővezetéken keresztül vannak összeköttetésben, és a szivattyúfejekben meg vezetett dugatytyúk görgőkön keresztül előnyösen léptetőmül orral hajtott bütykös hajtóLárcsával vannal· kapcsolatban, ahol a találmány szerintTo accomplish this object, a metering pump is provided which has a fluid delivery nozzle and a damping pump head, which are interconnected through a pipeline, and the piston guides in the pump heads are preferably connected by means of rollers,
- a dugattyúk tengelyei egymással 0° és 180° közötti szöget (180° - ϊ) zárnak be,- the axes of the pistons are at an angle of between 0 ° and 180 ° (180 ° - ϊ),
- a dugattyúk átmérőinek aránya:- ratio of piston diameters:
dt J 360 dz V 180-χ , és adt J 360 dz V 180-χ, and a
- a bütykös hajtótárcsa palástfelülete (munkafelületei úgy van kiképezve, hogy kerületét két ivszakasz, a hajtótárcsa forgástengelye által meghatározott origójü koordinátarendszert tekintve [0°; 180° + -)j ] szögtartománybeli és [180° + ϊ; 360°) szögtartománybeli ivszakaszok (Rí, R2) alkotják, ahol a [0°; 180° + }?] szögtartoniánybeli ivszakaszt az- the camshaft peripheral surface (its working surfaces are formed with two segments perpendicular to the coordinate system of origin defined by the axis of rotation of the camshaft [0 °; 180 ° + -) j] and [180 ° + ϊ; 360 °) formed by angular segments (R1, R2) where [0 °; 180 ° +}?] Of the segment
Ri(-f) = sRi (-f) = s
180 + ΐ + Ro, a [180° + 360°] szögtartománybeli ivszakaszt pedig az180 + ΐ + Ro, and the [180 ° + 360 °] segment of the iv section
Rz( f ) = s · 360.°—-. + Ro 180° - ΐ függvény írja le.Rz (f) = s · 360. ° —-. + Ro 180 ° - ΐ function.
A találmány szerint kialakított palástfelületű bütykös hajtótárcsával előnyösen optikai helyzetérzékelök vannak kapcsolatban, amelyek elektronikus vezérlőegységre csatlakoznak, továbbá a folyadékszállitó dugattyú 'lyomóoldalára nyomásérzékelő csatlakozik, amely kétállású fordulatszáinkapcsolót vezérel.Preferably, the cam actuator having a circumferential surface formed in accordance with the present invention is provided with optical position sensors which are connected to an electronic control unit and a pressure sensor which controls a two-position rotary switch is connected to the pressure side of the fluid piston.
A találmány szerinti adagolószivattyú folyadékszállító szivaltyúfejének dugattyúja a folyadék szállítását végzi, a csillapító szivattyúfej dugattyúja pedig az áramlás lüktetésmentességét biztosítja. A bütykös hajtóLárcsa tengelyét a kívánt áramlási sebeseég3The piston of the liquid delivery pump head of the metering pump of the present invention carries the liquid, and the piston of the damping pump head provides no pulsation of the flow. The camshaft spindle has the desired flow rate3
HU 198568 Β nek megfelelő szögsebességgel léptetőmotor forgatja, A lüktetés és a kompresszibilitásból adódó hiba kiküszöbölése célszerűen mikroprocesszoros vezérlőegység által történik, amely a bütykös hajtótárcsa tengelyéhez kapcsolódó optikai helyzetérzékelők és a folyadékszállító dugattyú nyomóoldali nyomását folyamatosan érzékelő nyomásérzékelö jelei alapján vezérel.EN 198568 rotation of the stepper motor, The pulsation and compressibility error is eliminated preferably by a microprocessor control unit that employs the pressure sensing side of the fluid positioning piston based on the optical position sensors associated with the camshaft shaft.
A szivattyúfejek és a dugattyúk találmány szerinti aszimmetrikus elrendezésének, illetve működtetésének köszönhetően az előkompressziót követő működési periódusnak van egy olyan szakasza, ahol az áramlási sebesség a névleges sebesség sokszorosára növekedne, ha a hajtótárcsa állandó fordulatszámmal forogna. Mivel a kromatográfokban a nyomásesés az áramlási sebességgel arányos, a sebesség növekedése nyomásnövekedéssel jár együtt. Ezt kihasználva az elektronikus vezérlőegység a kompresszibilitásból adódó hiba kiküszöbölése mellett az áramlás lüktetésmentességét is biztosítani tudja. A sebességugrás felfutó élének helyzete ugyanis függ a nyomástól és a kompresszibilitási tényezőtől, míg a lefutó él szöghelyzete állandó. A találmány szerinti adagolószivattyút vezérlő mikroprocesszoros vezérlőegység a mért nyomásértékek csúszó-étlagát képezi, és amikor a nyomésérték egy előre meghatározott határértéket túllép, a léptetőniotor fordulatszámút pontosan annyiad részére csökkenti, ahányszorosára az áramlási sebesség állandó fordulatszám mellett növekedett volna. A sebességugrás lefutó élét jelző optikai helyzetérzékelők jelére az elektronikus vezérlőegység a lép tető motort az eredeti fordulatszámra kapcsolja vissza. Ily módon az áramlási sebesség állandó marad,Due to the asymmetric arrangement and operation of the pump heads and pistons according to the invention, there is a period of operation after the pre-compression where the flow rate would increase many times the nominal speed if the drive pulley were rotated at a constant speed. Since the pressure drop in the chromatographs is proportional to the flow rate, the increase in velocity is accompanied by an increase in pressure. By exploiting this, the electronic control unit can also eliminate the pulsation of the flow while eliminating the error due to compressibility. The position of the rising edge of the speed jump depends on the pressure and the compression factor, while the angle of the falling edge is constant. The microprocessor control unit controlling the metering pump of the present invention forms a sliding average of the measured pressure values, and when the pressure value exceeds a predetermined limit, the stepping motor decreases the speed by exactly one times the flow rate at constant speed. At the signal of the optical position sensors indicating the downstream edge of the speed jump, the electronic control unit returns the stepping motor to its original speed. In this way, the flow rate remains constant,
A találmány előnyös hatása, hogy a célkitűzésnek megfelelően lüktetésroentes folyadékáramlást biztosit és a kompresszibilitásból adódó hiba kiküszöbölését is lehetővé teszi. Előnyős hatása emellett, hogy a pontos folyadékadagolást gázbuborékok sem zavarják, így akár szódavíz adagolására is alkalmas. További előny, hogy egyszerű konstrukcióval megvalósítható, a dugattyúkat egyetlen hajtóelem, a bütykös hajtótárcsa mozgatja, és egyetlen szeleppár is elegendő.The advantageous effect of the invention is that it provides, in accordance with the object, a pulsating fluid flow and also eliminates the error due to compressibility. Its advantageous effect is that the precise liquid dosing is not disturbed by gas bubbles, so it can even be used for soda water. A further advantage is that, by simple construction, the pistons are moved by a single drive element, the cam drive pulley, and a single pair of valves is sufficient.
A találmányt a továbbiakban a rajz alapján ismertetjük. A rajzon:The invention will now be described with reference to the drawing. In the drawing:
- Az 1. ábrán a találmány szerinti adagolószivattyú példakénti kiviteli alakjának elvi vázlatát tüntettük fel,Figure 1 is a schematic diagram of an exemplary metering pump of the present invention,
- a 2. ábrán a találmány szerinti adagolószivattyú bütykös hajtótárcsájának, szivattyúié jeínek és dugattyúinak kölcsönös elrendezését ábrázoltuk.Figure 2 shows the mutual arrangement of the cam drive discs, pumps and pistons of the metering pump according to the invention.
Amint az 1. ábrán látható, a találmány szerinti adagolószivattyúnak 1 hajtótárcsája van, amely 5 görgőkön keresztül első 3 dugattyút és második 4 dugattyút mozgat. Az első 3 dugattyú 7 szivattyúfejben, a második 4 szivattyú 9 szivattyúfejben van megvezet4 ve. A 3 és 4 dugattyúk 6 spirálrugókkal vannak megtámasztva, amelyek biztosítják, hogy az 5 görgők az 1 hajtótárcsa palástfelűletén fekszenek fel. A 7 és 9 szivattyúfejeket 10 csővezeték köti össze.As shown in Figure 1, the metering pump according to the invention has a drive disk 1 which moves the first piston 3 and the second piston 4 through rollers 5. The first piston 3 is guided in the pump head 7 and the second pump 4 in the pump head 9. The pistons 3 and 4 are supported by helical springs 6 which ensure that the rollers 5 are on the peripheral surface of the drive pulley 1. The pump heads 7 and 9 are connected by piping 10.
Az 1 hajtótárcsa tengelyét 2 léptetőmotor hajtja. Az 1 hajtótárcsa tengelyével továbbá 11 és 12 optikai helyzetérzékélők vannak kapcsolatban.The drive shaft 1 is driven by a stepper motor 2. In addition, optical position sensors 11 and 12 are connected to the drive shaft 1.
A 7 szivattyúfejben 8 szelepek vannak elrendezve, amelyek a folyadék egyirányú áramlását biztosítják. (2. ábra).Valves 8 are provided in the pump head 7 to provide unidirectional flow of liquid. (Figure 2).
A 3 dugattyú nyomóoldalára 16 nyomásérzékelő van kötve.A pressure sensor 16 is connected to the pressure side of the piston 3.
Az 1. ábrán feltüntettük a szállítandó folyadékokat tartalmazó 13 folyadéktartályokat, amelyek 15 szűrővel vannak ellátva. A folyadéktartályok és a 7 szivattyúfej közötti csőszakaszon gradiensképző 14 mágnesszelepek vannak beiktatva.Figure 1 shows the liquid containers 13 containing the liquids to be conveyed and provided with a filter 15. Gradient-forming solenoid valves 14 are provided in the pipe section between the fluid reservoirs and the pump head 7.
A találmány szerinti adagolószivattyúnak 17 mikroprocesszoros vezérlőegysége van, amelynek jelbemeneteire a 11 és 12 optikai helyzetérzékelők, a 16 nyomásérzékelő és a mágnesszelepek kimenetei csatlakoznak. A 17 mikroprocesszoros vezérlőegység vezérlőkimenete a 2 léptetőmotor vezérlőbemenetére van kötve. A 17 mikroprocesszoros vezérlőegység 18 kezelőszervekkel és 19 kijelzővel van ellátva.The metering pump according to the invention has a microprocessor control unit 17, with signal inputs for outputs of optical position sensors 11 and 12, pressure sensor 16 and solenoid valves. The control output of the microprocessor control unit 17 is connected to the control input of the stepper motor 2. The microprocessor control unit 17 is provided with controls 18 and a display 19.
A fenti elrendezésben az első 3 dugatytyú a folyadékszállitást, a második 4 dugatytyú pedig az áramlás lüktetésmentességét biztosítja.In the above arrangement, the first plunger 3 provides fluid delivery and the second plunger 4 provides pulsation-free flow.
Amint a 2. ábrából kitűnik, az 1 hajtőtárcsa palástfelüiete (munkafelülete) úgy van kiképezve, hogy kerületét két ívszakasz, Rj és Ra ívszakaszok alkotják. Az 5 görgők az 1 hajtótórcsa excentrikus forgása kézben ezen külső kerület által meghatározott palástfelületen gördülnek le, ezáltal a 3 és 5 dugatytyúk alternáló mozgását hozva létre. Az 1 hajtótórcsa forgásirányát, valamint a folyadék ennek megfelelő áramlási irányát - a 7 szivattyúfej 8 szelepein, a 10 csővezetéken és a 9 szivattyúfejen keresztül - az ábrán nyilak jelzik.As shown in Fig. 2, the peripheral surface (working surface) of the drive disk 1 is formed so that its circumference is formed by two arc sections Rj and Ra. The rollers 5 are rolled by hand in an eccentric rotation of the drive pulley 1 on a peripheral surface defined by this outer circumference, thereby creating an alternate movement of the plungers 3 and 5. The direction of rotation of the drive pulley 1 and the corresponding flow direction of the liquid through the valves 8 of the pump head 7, the pipe 10 and the pump head 9 are indicated by arrows in the figure.
Amint a 2. ábrán látható, a 7 és 9 szivattyúfejek úgy vannak elrendezve, hogy a 3 és 4 dugattyúk tengelyei egymással (180° - «) szöget zárnak be.As shown in Fig. 2, the pump heads 7 and 9 are arranged such that the axes of the pistons 3 and 4 are at an angle (180 ° -) to each other.
Az 1 hajtótárcsa tengelyére merőleges síkbeli koordinátarendszert tekintve, amelynek origóját az 1 hajtótárcsa forgástengelye határozza meg, az 1 hajtótárcsa kerületének Rí ívszakasza a 0° ί f í 180° + y szögtartoményra, az R2 ivszakasz pedig a 180° + ΐ £ < f í 360° ezögtartományra terjed ki. Az Rí és R2 ivszakaszokat, ezáltal az 1 hajtótárcsa palástfelületének kerületét a megfelelő szögtartományokban az alábbi összefüggések határozzák meg: , + Fo, 0° < γ £ 180° + χWith respect to the planar coordinate system perpendicular to the axis of the drive pulley, the origin of which is determined by the axis of rotation of the drive pulley 1, ° within this range. The iv sections of R1 and R2, and thus the circumference of the peripheral surface of the drive disk 1, are defined in the respective angles by: + Fo, 0 ° <γ £ 180 ° + χ
HU 198568 Β és D 360° -? 180° - κ + Ro,180° + γ £ f < 360° ahol:HU 198568 Β and D 360 ° -? 180 ° - κ + Ro, 180 ° + γ £ f <360 ° where:
•f a független változó és Ro a -f =0° szöghöz tartozó kerületi pont távolsága az origótól.• f is the distance from the origin of the independent variable and the peripheral point of Ro a -f = 0 °.
A 3 és 4 dugaLtyúk helyzetét az 1 hajtótárcsa szöghelyzete határozza meg. Mivel az Ri(-f) és R2(~f ) függvények a 1* szög (független változó) lineáris függvényei, a 3 és 4 dugattyúk pillanatnyi sebessége kizárólag az 1 hajtótárcsa pillanatnyi fordulatszámétól függ. Abban az esetben tehát, ha az 1 hajtótárcsát egyenletesen, állandó fordulatszámmal forgatjuk, a 3 és 4 dugattyúk lineáris sebessége is állandó lesz. A 3 és 4 dugattyúk tehát két holtpont között állandó sebességű alternáló mozgást végeznek.The position of the plugs 3 and 4 is determined by the angular position of the drive pulley 1. Since the functions Ri (-f) and R2 (~ f) are linear functions of angle 1 * (independent variable), the instantaneous velocity of the pistons 3 and 4 depends solely on the instantaneous rotational speed of the drive pulley 1. Thus, if the drive wheel 1 is rotated evenly at a constant speed, the linear speeds of the pistons 3 and 4 will also be constant. The pistons 3 and 4 thus perform alternating motion of constant speed between two dead centers.
A 3 és 4 dugattyúk mozgása által létrehozott folyadékáramlás sebessége a dugatytyúk sebességével és keresztmetszetével arányos.The velocity of the fluid flow created by the movement of the pistons 3 and 4 is proportional to the velocity and cross-section of the pistons.
A találmány szerinti adagolószivattyú a következőképpen működik:The metering pump according to the invention operates as follows:
Mialatt az 1 hajtótárcsa = 0° szöghelyzetből = szöghelyzetbe fordul el, mind az első 3, mind a második 4 dugattyú 5 görgői az 1 hajtótárcsa kerületének Rí ívszakaszán gördülnek le. A 3 és 4 dugattyúk tehát azonos lineáris sebességgel mozogva folyadékszállítást végeznek. Amint az 1 hajtótárcsa 2i szőghelyzetbe kerül, a második 4 dugattyú szívni kezd, míg az első 3 dugatytyú továbbra is folyadékszállítást végez. Az adagolószivattyú által biztosított áramlási sebesség a 3 és 4 dugattyúk által létrehozott áramlási sebességek különbsége lesz. Amikor az 1 hajtótárcsa a 180° + szög helyzetet eléri, az elBŐ 3 dugattyú irányt vált, és ettől kezdődően állandó sebességgel szív, a második 4 dugattyú pedig egyidejűleg folyadékszállítást végez. A ciklus befejeztével,'f = = 360° (0°) szöghelyzetben a fenti ciklus újra kezdődik.While the drive pulley 1 is rotated from = 0 ° to = angle, the rollers 5 of both the first and second pistons 4 roll over the arc portion R1 of the circumference of the drive pulley 1. Thus, the pistons 3 and 4 move fluid at the same linear velocity. As soon as the drive pulley 1 is in the angled position 2i, the second piston 4 begins to aspirate, while the first piston 3 continues to transport fluid. The flow rate provided by the metering pump will be the difference between the flow rates created by the pistons 3 and 4. When the drive pulley 1 reaches the 180 ° + position, the FORWARD piston 3 changes direction and then sucks at a constant speed, while the second piston 4 simultaneously transports fluid. At the end of the cycle, at the angle position 'f = = 360 ° (0 °), the above cycle begins again.
Ha a 3 és 4 dugattyúk átmérőinek arányét helyesen választjuk meg, akkor aIf the diameters of the pistons 3 and 4 are correctly selected then a
2-i $ f ^360° szögtartományban az áramlási sebesség állandó, mig aThe flow velocity is constant in the angle range $ 2 ^ f ^ 360 °, while a
0° £ -f £ 2γ szögtartományban ennek (1 +In the angle range 0 ° £ -f £ 2γ, this (1 +
360° .360 °.
180° - ϊ ' szorosa lesz.180 ° - ° 'times.
A 3 ée 4 dugattyúk átmérőinek meghatározásánál az állandó áramlási sebesség feltételéből indulunk ki. A kifejezések egyszerűsítése érdekében koordinátarendszerünket 180° + γ szöggel elforgatjuk, igy a -f = 0° szöghelyzet a második 4 dugattyú tengelyének vonalába esik.In determining the diameters of the 3-piston pistons, the constant flow rate is assumed. To simplify the expressions, our coordinate system is rotated by 180 ° + γ so that the position -f = 0 ° is aligned with the axis of the second piston 4.
A 0 í f S 180° - γ szögtartoményban Vi térfogati sebesség a következőképpen Írható fel:The volume velocity Vi in the angular range 0 f f S between 180 ° and γ is given by:
ir dRi d? Π Vl = dt~ ’ T ’ ahol dz a 4 dugattyú átmérője. and dRi d? Π Vl = dt ~ 'T' where dz is the diameter of the 4 pistons.
A f = wt (w az 1 hajtótárcsa fordulatszama, t az idő) összefüggést deriválva dt =1- d-f összefüggés adódik. Behelyetteω sítve:Deriving the relationship f = wt (w is the speed of the drive wheel 1, t is the time) gives the relation dt = 1- d-f. Location:
Vi ahonnan:Vi where:
Vi = ω dRi dz2 Π d-f 4 ’ s dí2 nVi = ω dRi dz 2 Π df 4 ′ d 2 n
180° +2 4180 ° +2 4
A 180° + $ < -f < 360° szögtartományban 25 Va eredő áramlási sebesség a 3 és 4 dugatytyúk által létrehozott térfogati sebességek a’gebrai összege:The resulting flow rate of 25 Va in the 180 ° + $ <-f <360 ° angle is the a'gebra sum of the volumetric velocities generated by the piston 3 and 4:
dRi di2 Π . dR2 dz2 Π v· = “ ár · — ‘ “ · d—~ · ahonnandRi di 2 Π. dR2 dz 2 Π v · = "price · - '" d— ~ · whence
- Ri(-f) és Rz( -f) függvényeket behe35 lyettesítve -:- Ri (-f) and Rz (-f) functions replaced by: -:
s di2 Π . . 8 d22 Π Ve ω '180' + γ 180 - / 4 ahol di az első 3 dugattyú átmérője.s di 2 Π. . 8 d2 2 Π Ve ω '180' + γ 180 - / 4 where di is the diameter of the first 3 pistons.
Az áramlási sebességnek állandónak kell lennie, tehát a Vi = Ve feltételből:The flow rate must be constant, so from the Vi = Ve condition:
s..... d22 Π. s ..... d2 2 Π.
180 + u 4 di2 n.180 + u 4 di 2 n.
180+1 4 8 dz2 n 180-1' —180 + 1 4 8 dz 2 n 180-1 '-
A fenti kifejezést egyszerűsítve d22 di2 d22 ——= —— - ,Simplifying the above expression d2 2 di 2 d2 2 —— = —— -,
180 + ΐ 180 + γ 180 - γ 55 ahonnan átrendezés után . J J 360 Λ - d! '1Í8Ö-T-;180 + ΐ 180 + γ 180 - γ 55 from which after rearrangement. J J 360 Λ - d! '1Í8Ö-T;
60 adódik. 60 results.
Ha teliát a 3 és 4 dugattyúk di és d2 átmérőinek arányát a fentiek szerint választjuk meg, a folyadék áramlási sebessége aIf the ratio of diameters d1 and d2 of pistons 3 and 4 is chosen as described above, the fluid flow rate is
2v < -f < 360° szögtartoményban állandó marad.Remains constant over an angle range of 2v <-f <360 °.
HU 198568 ΒHU 198568 Β
A 0 S { 2 1 szögtartományban, mivel itt mind az első 3, mind a második 4 dugatytyú 5 görgői az 1 hajtótárcsa kerületének Rí Ívszakaszán gördülnek le, Vu áramlási sebesség a kővetkezőképpen írható fel: 5 dRi di2 fl , dRi d? Π dt ' ~4 dt 4 ’In the angular range 0 S {2 1, since here the rollers 5 of both the first piston 3 and the second piston 4 roll over the arc section R1 of the circumference of the drive disk 1, the Vu flow rate can be written as follows: 5 dRi di 2 fl, dRi d? Π dt '~ 4 dt 4'
A di és d2 átmérők helyettesítveDiameters d1 and d2 replaced
Vm _ dRi dtVm _ dRi dt
Ó22 közöttiÓ2 between 2
360 ' 180 4 összefüggést360 '180 4 relationships
be10 dRi dz2 Π 15 dt 4be10 dRi dz 2 Π 15 dt 4
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU222687A HU198568B (en) | 1987-05-19 | 1987-05-19 | Charging pump for delivering liquid in particular for flowing liquid in liquid chromatographs |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU222687A HU198568B (en) | 1987-05-19 | 1987-05-19 | Charging pump for delivering liquid in particular for flowing liquid in liquid chromatographs |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
HUT46794A HUT46794A (en) | 1988-11-28 |
HU198568B true HU198568B (en) | 1989-10-30 |
Family
ID=10958395
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
HU222687A HU198568B (en) | 1987-05-19 | 1987-05-19 | Charging pump for delivering liquid in particular for flowing liquid in liquid chromatographs |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
HU (1) | HU198568B (en) |
-
1987
- 1987-05-19 HU HU222687A patent/HU198568B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
HUT46794A (en) | 1988-11-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0578999B1 (en) | Electronic control interface for fluid powered diaphragm pump | |
JP3221672B2 (en) | Pump device | |
US4028018A (en) | Non-pulsing apparatus | |
EP0303220B1 (en) | Low pulsation displacement pump | |
US4681513A (en) | Two-stage pump assembly | |
JP2586925B2 (en) | Fluid delivery device | |
US7946832B2 (en) | Dual chamber mixing pump | |
US8353690B2 (en) | Quad chamber mixing pump | |
FR2370977A1 (en) | ||
CA1275199C (en) | Constant suction pump for high performance liquid chromatography | |
US3932067A (en) | Liquid chromatography apparatus and method | |
US20070196223A1 (en) | Nutating pump with reduced pulsations in output flow | |
HU198568B (en) | Charging pump for delivering liquid in particular for flowing liquid in liquid chromatographs | |
JPH02213729A (en) | Flowmeter for proportioning pump | |
JPS633154B2 (en) | ||
GB2454783A (en) | HPLC constant flow pump to enable low-flow operation, wherein thermal-based sensors are contained within an isothermal block | |
EP0980690A2 (en) | Device for metered fluid delivery | |
WO1998038480A1 (en) | Fluid metering device | |
EP0220636B1 (en) | Fluid flow sensor | |
Hoffmeier et al. | A first inherently pulsation free peristaltic pump | |
JPS6321370A (en) | Pulsation-free constant flow rate pump | |
JPS6173024A (en) | Piston prober | |
JPH0370771B2 (en) | ||
US6637625B1 (en) | Continuous positive displacement metering valve | |
RU2072448C1 (en) | Pump |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HU90 | Patent valid on 900628 | ||
HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |