JP3417208B2 - 自動試料注入装置 - Google Patents
自動試料注入装置Info
- Publication number
- JP3417208B2 JP3417208B2 JP12783796A JP12783796A JP3417208B2 JP 3417208 B2 JP3417208 B2 JP 3417208B2 JP 12783796 A JP12783796 A JP 12783796A JP 12783796 A JP12783796 A JP 12783796A JP 3417208 B2 JP3417208 B2 JP 3417208B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- syringe
- stepping motor
- plunger
- magnetic poles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/04—Preparation or injection of sample to be analysed
- G01N30/24—Automatic injection systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N2030/022—Column chromatography characterised by the kind of separation mechanism
- G01N2030/025—Gas chromatography
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/04—Preparation or injection of sample to be analysed
- G01N30/06—Preparation
- G01N30/12—Preparation by evaporation
- G01N2030/126—Preparation by evaporation evaporating sample
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
- Y10T436/25—Chemistry: analytical and immunological testing including sample preparation
- Y10T436/2575—Volumetric liquid transfer
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスクロマトグラ
フで液体試料を気化室に注入する際に用いる自動試料注
入装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】液体試料をガスクロマトグラフ分析する
ために気化する際には、シリンジを用いる。シリンジは
注射器と同様の構造を有しており、バレル、バレル内で
液密に摺動可能に挿入されたプランジャ、及び、バレル
の先端に設けられ内部に液路を有するニードルから成
る。液体試料をバレル内に吸引した後、ニードルを気化
室のセプタム（ゴム膜）に貫通して気化室内に挿入し、
液体試料を噴射する。霧化した液体試料は熱により気化
し、気化室内に導入されたキャリアガスによってガスク
ロマトグラフカラムへ送られる。 【０００３】自動試料注入装置はこのような工程を自動
的に行なうためのものであり、気化室に対してシリンジ
を移動させると共に、ニードルを気化室内に挿入するた
めのシリンジ駆動機構、及び、バレルに対してプランジ
ャを移動させ、液体試料をバレル内に吸引又は吐出する
ためのプランジャ駆動機構を有する。 【０００４】このプランジャ駆動機構には、大別して、
ステッピングモータを使用した開ループ制御、及び、Ｄ
Ｃモータを使用した閉ループのサーボ制御の二つの駆動
方法によるものがある。この前者のステッピングモータ
を使用した方法では、ステッピングモータの各磁極に設
けたスイッチの開閉を制御して各磁極を励磁することに
より、磁極の配置で決まる所定角度ずつロータを回転さ
せる構成を有している。この方法の利点は、開ループ制
御であるため回路構成が簡単で制御も容易なことであ
る。このため、従来の自動試料注入装置において一般に
使用されることが多い。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
駆動方法では、ステッピングモータのロータの回転が脈
動を伴い（すなわちコギングが発生する）、滑らかな一
定速度のプランジャ動作が困難であった。このため、試
料吸引時に気泡が発生し易く、吸引量の精度を劣化させ
る要因となっていた。 【０００６】本発明はこのような課題を解決するために
成されたものであり、その目的とするところは、ステッ
ピングモータを用いて滑らかなプランジャ動作を行なう
ことにより、簡単な構成で試料吸引時の気泡の発生の少
ない自動試料注入装置を提供することにある。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明は、ガスクロマトグラフカラム入口に
設けられた試料気化室内に液体試料を注入する自動試料
注入装置において、 a)シリンジのバレルに挿入されたプランジャを摺動させ
るモータであって複数の磁極を有するステッピングモー
タと、 b)該ステッピングモータの磁極に励磁電流を供給するた
めの電源と、 c)該励磁電流の導通又は遮断を行なうために磁極毎に設
けられたスイッチと、 d)前記ステッピングモータのロータの回転位置に対応し
た２個の磁極に流れる励磁電流の一方を増加させつつ他
方を減少させるように前記電源又は前記スイッチを制御
する制御手段と、を備えることを特徴としている。 【０００８】 【発明の実施の形態】本発明に係る自動試料注入装置に
おいて、液体試料をシリンジのバレル内に吸引するため
にプランジャを引き出す際に、制御手段はいわゆるマイ
クロステップ駆動によりステッピングモータを作動させ
る。すなわち、ステッピングモータのロータの回転位置
（回転角度０〜３６０°）は、その回転位置に対応した
２個の磁極にそれぞれ発生する磁界の磁束量の割合によ
り決定される。この磁束量は磁極に流れる励磁電流の大
きさに依存するから、上記２個の磁極に流れる励磁電流
の一方を徐々に増加させるに従って他方を徐々に減少さ
せるように制御すれば、その２個の磁極による所定の回
転位置の範囲においてステッピングモータのロータは小
刻みに回転する。 【０００９】具体的には、例えば電源として定電流電源
を使用する場合、制御手段は、２個の磁極に設けられた
各スイッチを開閉する高周波のパルス信号のデューティ
比の一方を大きくしつつ他方を小さくする。この結果、
その２個の磁極にそれぞれ流れる単位時間当たりの平均
の励磁電流は、一方が徐々に増加するに従って他方が徐
々に減少する。これによりステッピングモータのロータ
は小刻みに回転する。 【００１０】極力一定速度でプランジャを引くために
は、ロータの回転位置によってトルクが変化しないこと
が望ましい。このため、制御手段は、上記２個の磁極に
発生する磁界によって生じるそれぞれのトルクをベクト
ル的に加算したトルクが略一定に保たれるように、その
２個の磁極に流れる励磁電流の分配を決める構成とする
ことが好ましい。 【００１１】 【発明の効果】本発明に係る自動試料注入装置では、ス
テッピングモータの磁極の配置で決まる所定の回転角度
に応じた単位よりも更に細かいステップにてプランジャ
を駆動することができる。これにより、試料を吸引する
に際しプランジャを滑らかに摺動させることができるた
め、気泡の発生を少なくすることができ、試料の吸引量
の精度が向上する。 【００１２】また、従来よりも細かいステップでプラン
ジャの位置決めを行なうことができるので、試料の吸引
量の最小単位を一層細かく設定することが可能となり、
より精緻なガスクロマトグラフ分析が行なえる。 【００１３】 【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図４を参照
して説明する。図１はこの実施例によるガスクロマトグ
ラフ用自動試料注入装置の構成図、図２はプランジャ駆
動機構のモータ駆動部の構成図、図３及び図４はこのモ
ータ駆動部の動作を説明するための波形図である。 【００１４】図１に示すように、自動試料注入装置１０
には、シリンジ１１を上下に移動させるシリンジ駆動機
構１５と、シリンジ１１のプランジャ１３を上下に移動
させるプランジャ駆動機構１６とが備えられている。シ
リンジ駆動機構１５は、ガスクロマトグラフの試料気化
室１９に対して位置が固定されたモータ１５１及び１対
のプーリ１５２と、そのプーリ１５２の間に掛け渡され
たベルト１５３と、そのベルト１５３の１箇所に固定さ
れたシリンジクランパ１５４とから構成される。 【００１５】プランジャ駆動機構１６は、シリンジクラ
ンパ１５４に固定されたモータ１６１及び１対のプーリ
１６２と、そのプーリ１６２の間に掛け渡されたベルト
１６３と、そのベルト１６３の１箇所に固定されたプラ
ンジャクランパ１６４とから構成される。プランジャ駆
動機構１６には、更に、シリンジクランパ１５４側に固
定された発光・受光器とプランジャクランパ１６４側に
固定された反射鏡とから成るホームポジションセンサ１
６５が設けられている。プランジャ１３がシリンジ１１
のバレル１２に最大に押し込まれた位置で反射鏡が発光
器からの光を受光器に戻し、これによりプランジャ１３
がホームポジションに在ることが検出される。 【００１６】プランジャ駆動機構１６のモータ１６１に
はステッピングモータを用いる。図２に示すように、ス
テッピングモータ１６１のステータ側にはＡ1、Ａ2、Ｂ
1、Ｂ2（Ａ2、Ｂ2はそれぞれＡ1、Ｂ1の逆極性）の４個
の磁極２２が形成されており、各磁極２２に対して通電
／非通電を制御するためのスイッチ２４が設けられてい
る。各スイッチ２４は例えばＦＥＴスイッチであり、全
体がＦＥＴアレイ２３として制御部１８により制御され
る。制御部１８は、ＦＥＴアレイ２３の個々のスイッチ
２４を所定時間だけ閉成することにより対応する磁極２
２を励磁し、ロータ２１を所定角度だけ回転させる。 【００１７】図２の構成において、各磁極２２が１相ず
つＡ1、Ｂ1、Ａ2、Ｂ2の順序で励磁される場合には、ロ
ータ２１は１ステップ角ずつ回転する。この１相励磁時
のステップ角だけロータ２１を回転させるために制御部
１８からスイッチ２４に印加するパルスは、多数の細か
い（すなわち高い周波数の）パルス信号から成ってお
り、そのデューティ比は制御部１８により制御される。 【００１８】図３に示すように、デューティ比の小さな
（相対的に「１」の期間の短い）パルス信号がスイッチ
２４に印加されると、所定時間Ｔの間に対応する磁極２
２に流れる平均の励磁電流が少なくなりトルクは小さく
なる。逆に、デューティ比の大きな（相対的に「１」の
期間の長い）パルス信号がスイッチ２４に印加される
と、平均の励磁電流が多くなりトルクは大きくなる。 【００１９】実際にガスクロマトグラフ分析を行なう際
には、制御部１８は自動試料注入装置１０の各部を次の
ように動作させる。まず、シリンジ駆動機構１５により
シリンジ１１を最上位に上げておき、試料気化室１９と
シリンジ１１のニードル１４との間の空間に試料を入れ
た容器（バイアル瓶）を載置する。シリンジ駆動機構１
５によりシリンジ１１を降下させ、ニードル１４をバイ
アル瓶内の試料の中に入れた後、プランジャ駆動機構１
６によりプランジャ１３を引き、所定量の試料をシリン
ジ１１のバレル１２内に吸引する。 【００２０】この試料吸引の際に、制御部１８は、ステ
ッピングモータ１６１の１ステップ角の間で、そのステ
ップ角に対応する２個の磁極２２に設けられたスイッチ
２４に印加するパルス信号のデューティ比をそれぞれ変
化させることにより、それらの磁極２２の平均の励磁電
流を階段状に変化させる。すなわち、図４に示したよう
に、１ステップ角を８分割してそれぞれのデューティ比
を変えることにより、各磁極２２には０〜１００％（磁
極２２に供給される最大の平均励磁電流を１００％とす
る）の間の８段階の励磁電流が流れる。例えば、回転位
置０〜１ステップ角の間では、磁極Ａ1と磁極Ｂ1とに対
し、それぞれ図４（ａ）、（ｂ）のような平均励磁電流
が流れる。この平均励磁電流の割合に応じて、ロータ２
１は１ステップ角の１／８ずつ回転する。 【００２１】従って、ステッピングモータ１６１のロー
タ２１は、従来の１相励磁又は１・２相励磁のように１
ステップ角又は１／２ステップ角ずつ大まかに回転する
のではなく、１ステップの間を略１／８の分解能で小刻
みに回転する。このため、そのトルクの脈動は従来に比
べて非常に小さくなる。このステッピングモータ１６１
によりプランジャ１３はほぼ均一の速度で滑らかに引か
れるため、シリンジ１１のバレル１２内に吸引される試
料には気泡が殆ど発生しない。 【００２２】試料の吸引量はステッピングモータ１６１
のロータ２１の回転角度によって決まるから、制御部１
８は所望の吸引量に対応したパルス数をＦＥＴアレイ２
３に送る。すなわち、上述のように１ステップの間を略
１／８した細かい単位で回転角度を制御することが可能
であり、吸引量もその回転角度に応じて緻密に設定する
ことができる。 【００２３】試料吸引後には、プランジャ１３を引き上
げてシリンジ１１のニードル１４をバイアル瓶から出
し、バイアル瓶を取り除く。次いで、シリンジ駆動機構
１５によりシリンジ１１を降下させる。これにより、ニ
ードル１４は試料気化室１９の上部に設けられたセプタ
ムを貫通して試料気化室１９に挿入される。ニードル１
４の先端が試料気化室１９内の所定位置に到達した時点
でシリンジ１１の降下を停止させ、その直後に、プラン
ジャ駆動機構１６によりプランジャ１３をその先端がバ
レル１２の底に突き当たるまで押し下げ、所定量の試料
を試料気化室１９内に噴射する。この際、制御部１８
は、マイクロステップ駆動を行なわずに、通常の２相励
磁駆動を行なうことにより高速で試料を噴射させる。試
料気化室１９に注入された試料は、熱により気化し、キ
ャリアガス流に乗ってカラム２０へ送られる。 【００２４】なお、上記実施例において、スイッチ２４
を開閉するパルス信号のデューティ比を制御することに
より磁極２２に流れる平均の励磁電流を変化させる代わ
りに、各磁極２２に励磁電流を供給するための電源を、
制御部１８の制御により電圧が可変する電源とする構成
としても良い。 【００２５】また、ステッピングモータ１６１の分解能
をより細かく（例えば１／１６等）することもできる。
フで液体試料を気化室に注入する際に用いる自動試料注
入装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】液体試料をガスクロマトグラフ分析する
ために気化する際には、シリンジを用いる。シリンジは
注射器と同様の構造を有しており、バレル、バレル内で
液密に摺動可能に挿入されたプランジャ、及び、バレル
の先端に設けられ内部に液路を有するニードルから成
る。液体試料をバレル内に吸引した後、ニードルを気化
室のセプタム（ゴム膜）に貫通して気化室内に挿入し、
液体試料を噴射する。霧化した液体試料は熱により気化
し、気化室内に導入されたキャリアガスによってガスク
ロマトグラフカラムへ送られる。 【０００３】自動試料注入装置はこのような工程を自動
的に行なうためのものであり、気化室に対してシリンジ
を移動させると共に、ニードルを気化室内に挿入するた
めのシリンジ駆動機構、及び、バレルに対してプランジ
ャを移動させ、液体試料をバレル内に吸引又は吐出する
ためのプランジャ駆動機構を有する。 【０００４】このプランジャ駆動機構には、大別して、
ステッピングモータを使用した開ループ制御、及び、Ｄ
Ｃモータを使用した閉ループのサーボ制御の二つの駆動
方法によるものがある。この前者のステッピングモータ
を使用した方法では、ステッピングモータの各磁極に設
けたスイッチの開閉を制御して各磁極を励磁することに
より、磁極の配置で決まる所定角度ずつロータを回転さ
せる構成を有している。この方法の利点は、開ループ制
御であるため回路構成が簡単で制御も容易なことであ
る。このため、従来の自動試料注入装置において一般に
使用されることが多い。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
駆動方法では、ステッピングモータのロータの回転が脈
動を伴い（すなわちコギングが発生する）、滑らかな一
定速度のプランジャ動作が困難であった。このため、試
料吸引時に気泡が発生し易く、吸引量の精度を劣化させ
る要因となっていた。 【０００６】本発明はこのような課題を解決するために
成されたものであり、その目的とするところは、ステッ
ピングモータを用いて滑らかなプランジャ動作を行なう
ことにより、簡単な構成で試料吸引時の気泡の発生の少
ない自動試料注入装置を提供することにある。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明は、ガスクロマトグラフカラム入口に
設けられた試料気化室内に液体試料を注入する自動試料
注入装置において、 a)シリンジのバレルに挿入されたプランジャを摺動させ
るモータであって複数の磁極を有するステッピングモー
タと、 b)該ステッピングモータの磁極に励磁電流を供給するた
めの電源と、 c)該励磁電流の導通又は遮断を行なうために磁極毎に設
けられたスイッチと、 d)前記ステッピングモータのロータの回転位置に対応し
た２個の磁極に流れる励磁電流の一方を増加させつつ他
方を減少させるように前記電源又は前記スイッチを制御
する制御手段と、を備えることを特徴としている。 【０００８】 【発明の実施の形態】本発明に係る自動試料注入装置に
おいて、液体試料をシリンジのバレル内に吸引するため
にプランジャを引き出す際に、制御手段はいわゆるマイ
クロステップ駆動によりステッピングモータを作動させ
る。すなわち、ステッピングモータのロータの回転位置
（回転角度０〜３６０°）は、その回転位置に対応した
２個の磁極にそれぞれ発生する磁界の磁束量の割合によ
り決定される。この磁束量は磁極に流れる励磁電流の大
きさに依存するから、上記２個の磁極に流れる励磁電流
の一方を徐々に増加させるに従って他方を徐々に減少さ
せるように制御すれば、その２個の磁極による所定の回
転位置の範囲においてステッピングモータのロータは小
刻みに回転する。 【０００９】具体的には、例えば電源として定電流電源
を使用する場合、制御手段は、２個の磁極に設けられた
各スイッチを開閉する高周波のパルス信号のデューティ
比の一方を大きくしつつ他方を小さくする。この結果、
その２個の磁極にそれぞれ流れる単位時間当たりの平均
の励磁電流は、一方が徐々に増加するに従って他方が徐
々に減少する。これによりステッピングモータのロータ
は小刻みに回転する。 【００１０】極力一定速度でプランジャを引くために
は、ロータの回転位置によってトルクが変化しないこと
が望ましい。このため、制御手段は、上記２個の磁極に
発生する磁界によって生じるそれぞれのトルクをベクト
ル的に加算したトルクが略一定に保たれるように、その
２個の磁極に流れる励磁電流の分配を決める構成とする
ことが好ましい。 【００１１】 【発明の効果】本発明に係る自動試料注入装置では、ス
テッピングモータの磁極の配置で決まる所定の回転角度
に応じた単位よりも更に細かいステップにてプランジャ
を駆動することができる。これにより、試料を吸引する
に際しプランジャを滑らかに摺動させることができるた
め、気泡の発生を少なくすることができ、試料の吸引量
の精度が向上する。 【００１２】また、従来よりも細かいステップでプラン
ジャの位置決めを行なうことができるので、試料の吸引
量の最小単位を一層細かく設定することが可能となり、
より精緻なガスクロマトグラフ分析が行なえる。 【００１３】 【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図４を参照
して説明する。図１はこの実施例によるガスクロマトグ
ラフ用自動試料注入装置の構成図、図２はプランジャ駆
動機構のモータ駆動部の構成図、図３及び図４はこのモ
ータ駆動部の動作を説明するための波形図である。 【００１４】図１に示すように、自動試料注入装置１０
には、シリンジ１１を上下に移動させるシリンジ駆動機
構１５と、シリンジ１１のプランジャ１３を上下に移動
させるプランジャ駆動機構１６とが備えられている。シ
リンジ駆動機構１５は、ガスクロマトグラフの試料気化
室１９に対して位置が固定されたモータ１５１及び１対
のプーリ１５２と、そのプーリ１５２の間に掛け渡され
たベルト１５３と、そのベルト１５３の１箇所に固定さ
れたシリンジクランパ１５４とから構成される。 【００１５】プランジャ駆動機構１６は、シリンジクラ
ンパ１５４に固定されたモータ１６１及び１対のプーリ
１６２と、そのプーリ１６２の間に掛け渡されたベルト
１６３と、そのベルト１６３の１箇所に固定されたプラ
ンジャクランパ１６４とから構成される。プランジャ駆
動機構１６には、更に、シリンジクランパ１５４側に固
定された発光・受光器とプランジャクランパ１６４側に
固定された反射鏡とから成るホームポジションセンサ１
６５が設けられている。プランジャ１３がシリンジ１１
のバレル１２に最大に押し込まれた位置で反射鏡が発光
器からの光を受光器に戻し、これによりプランジャ１３
がホームポジションに在ることが検出される。 【００１６】プランジャ駆動機構１６のモータ１６１に
はステッピングモータを用いる。図２に示すように、ス
テッピングモータ１６１のステータ側にはＡ1、Ａ2、Ｂ
1、Ｂ2（Ａ2、Ｂ2はそれぞれＡ1、Ｂ1の逆極性）の４個
の磁極２２が形成されており、各磁極２２に対して通電
／非通電を制御するためのスイッチ２４が設けられてい
る。各スイッチ２４は例えばＦＥＴスイッチであり、全
体がＦＥＴアレイ２３として制御部１８により制御され
る。制御部１８は、ＦＥＴアレイ２３の個々のスイッチ
２４を所定時間だけ閉成することにより対応する磁極２
２を励磁し、ロータ２１を所定角度だけ回転させる。 【００１７】図２の構成において、各磁極２２が１相ず
つＡ1、Ｂ1、Ａ2、Ｂ2の順序で励磁される場合には、ロ
ータ２１は１ステップ角ずつ回転する。この１相励磁時
のステップ角だけロータ２１を回転させるために制御部
１８からスイッチ２４に印加するパルスは、多数の細か
い（すなわち高い周波数の）パルス信号から成ってお
り、そのデューティ比は制御部１８により制御される。 【００１８】図３に示すように、デューティ比の小さな
（相対的に「１」の期間の短い）パルス信号がスイッチ
２４に印加されると、所定時間Ｔの間に対応する磁極２
２に流れる平均の励磁電流が少なくなりトルクは小さく
なる。逆に、デューティ比の大きな（相対的に「１」の
期間の長い）パルス信号がスイッチ２４に印加される
と、平均の励磁電流が多くなりトルクは大きくなる。 【００１９】実際にガスクロマトグラフ分析を行なう際
には、制御部１８は自動試料注入装置１０の各部を次の
ように動作させる。まず、シリンジ駆動機構１５により
シリンジ１１を最上位に上げておき、試料気化室１９と
シリンジ１１のニードル１４との間の空間に試料を入れ
た容器（バイアル瓶）を載置する。シリンジ駆動機構１
５によりシリンジ１１を降下させ、ニードル１４をバイ
アル瓶内の試料の中に入れた後、プランジャ駆動機構１
６によりプランジャ１３を引き、所定量の試料をシリン
ジ１１のバレル１２内に吸引する。 【００２０】この試料吸引の際に、制御部１８は、ステ
ッピングモータ１６１の１ステップ角の間で、そのステ
ップ角に対応する２個の磁極２２に設けられたスイッチ
２４に印加するパルス信号のデューティ比をそれぞれ変
化させることにより、それらの磁極２２の平均の励磁電
流を階段状に変化させる。すなわち、図４に示したよう
に、１ステップ角を８分割してそれぞれのデューティ比
を変えることにより、各磁極２２には０〜１００％（磁
極２２に供給される最大の平均励磁電流を１００％とす
る）の間の８段階の励磁電流が流れる。例えば、回転位
置０〜１ステップ角の間では、磁極Ａ1と磁極Ｂ1とに対
し、それぞれ図４（ａ）、（ｂ）のような平均励磁電流
が流れる。この平均励磁電流の割合に応じて、ロータ２
１は１ステップ角の１／８ずつ回転する。 【００２１】従って、ステッピングモータ１６１のロー
タ２１は、従来の１相励磁又は１・２相励磁のように１
ステップ角又は１／２ステップ角ずつ大まかに回転する
のではなく、１ステップの間を略１／８の分解能で小刻
みに回転する。このため、そのトルクの脈動は従来に比
べて非常に小さくなる。このステッピングモータ１６１
によりプランジャ１３はほぼ均一の速度で滑らかに引か
れるため、シリンジ１１のバレル１２内に吸引される試
料には気泡が殆ど発生しない。 【００２２】試料の吸引量はステッピングモータ１６１
のロータ２１の回転角度によって決まるから、制御部１
８は所望の吸引量に対応したパルス数をＦＥＴアレイ２
３に送る。すなわち、上述のように１ステップの間を略
１／８した細かい単位で回転角度を制御することが可能
であり、吸引量もその回転角度に応じて緻密に設定する
ことができる。 【００２３】試料吸引後には、プランジャ１３を引き上
げてシリンジ１１のニードル１４をバイアル瓶から出
し、バイアル瓶を取り除く。次いで、シリンジ駆動機構
１５によりシリンジ１１を降下させる。これにより、ニ
ードル１４は試料気化室１９の上部に設けられたセプタ
ムを貫通して試料気化室１９に挿入される。ニードル１
４の先端が試料気化室１９内の所定位置に到達した時点
でシリンジ１１の降下を停止させ、その直後に、プラン
ジャ駆動機構１６によりプランジャ１３をその先端がバ
レル１２の底に突き当たるまで押し下げ、所定量の試料
を試料気化室１９内に噴射する。この際、制御部１８
は、マイクロステップ駆動を行なわずに、通常の２相励
磁駆動を行なうことにより高速で試料を噴射させる。試
料気化室１９に注入された試料は、熱により気化し、キ
ャリアガス流に乗ってカラム２０へ送られる。 【００２４】なお、上記実施例において、スイッチ２４
を開閉するパルス信号のデューティ比を制御することに
より磁極２２に流れる平均の励磁電流を変化させる代わ
りに、各磁極２２に励磁電流を供給するための電源を、
制御部１８の制御により電圧が可変する電源とする構成
としても良い。 【００２５】また、ステッピングモータ１６１の分解能
をより細かく（例えば１／１６等）することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例である自動試料注入装置の構
成図。 【図２】 この実施例のモータ駆動部の構成図。 【図３】 モータ駆動部の制御動作を説明するための波
形図。 【図４】 試料吸引時のモータ駆動部の制御を説明する
ための波形図。 【符号の説明】 １０…自動試料注入装置 １１…シリンジ １３…プランジャ １５…シリンジ駆動機構 １６…プランジャ駆動機構 １６１…ステッピングモータ １８…制御部 １９…試料気化室 ２１…ロータ ２２…磁極 ２３…ＦＥＴアレイ ２４…スイッチ
成図。 【図２】 この実施例のモータ駆動部の構成図。 【図３】 モータ駆動部の制御動作を説明するための波
形図。 【図４】 試料吸引時のモータ駆動部の制御を説明する
ための波形図。 【符号の説明】 １０…自動試料注入装置 １１…シリンジ １３…プランジャ １５…シリンジ駆動機構 １６…プランジャ駆動機構 １６１…ステッピングモータ １８…制御部 １９…試料気化室 ２１…ロータ ２２…磁極 ２３…ＦＥＴアレイ ２４…スイッチ
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−319663（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−82956（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−170794（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−22219（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−308497（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−210978（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−236590（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−243623（ＪＰ，Ａ)
特開 昭51−1196（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 30/24
G01N 30/18
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ガスクロマトグラフカラム入口に設けら
れた試料気化室内に液体試料を注入する自動試料注入装
置において、 a)シリンジのバレルに挿入されたプランジャを摺動させ
るモータであって複数の磁極を有するステッピングモー
タと、 b)該ステッピングモータの磁極に励磁電流を供給するた
めの電源と、 c)該励磁電流の導通又は遮断を行なうために磁極毎に設
けられたスイッチと、 d)前記ステッピングモータのロータの回転位置に対応し
た２個の磁極に流れる励磁電流の一方を増加させつつ他
方を減少させるように前記電源又は前記スイッチを制御
する制御手段と、 を備えることを特徴とする自動試料注入装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12783796A JP3417208B2 (ja) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | 自動試料注入装置 |
| US08/815,798 US5861317A (en) | 1996-04-23 | 1997-03-12 | Automatic sample injector and method of operating same |
| DE19715676A DE19715676B4 (de) | 1996-04-23 | 1997-04-15 | Automatische Probeninjektionsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben derselben |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12783796A JP3417208B2 (ja) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | 自動試料注入装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09288099A JPH09288099A (ja) | 1997-11-04 |
| JP3417208B2 true JP3417208B2 (ja) | 2003-06-16 |
Family
ID=14969897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12783796A Expired - Fee Related JP3417208B2 (ja) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | 自動試料注入装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5861317A (ja) |
| JP (1) | JP3417208B2 (ja) |
| DE (1) | DE19715676B4 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7396512B2 (en) * | 2003-11-04 | 2008-07-08 | Drummond Scientific Company | Automatic precision non-contact open-loop fluid dispensing |
| US8852948B2 (en) * | 2007-08-29 | 2014-10-07 | Cem Corporation | Colorimetric protein analysis method |
| US8147759B2 (en) | 2007-08-29 | 2012-04-03 | Cem Corporation | Automated protein analyzer |
| US10012620B1 (en) | 2015-04-07 | 2018-07-03 | Sielc Technologies Corporation | Chromatography sample introduction device |
| CN115144516B (zh) * | 2022-06-20 | 2023-11-03 | 京典科技有限公司 | 一种可自动进样的气相色谱仪 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3855129A (en) * | 1972-03-06 | 1974-12-17 | Waters Associates Inc | Novel pumping apparatus |
| US4336484A (en) * | 1980-07-03 | 1982-06-22 | Textron, Inc. | Motor control |
| DE3404127A1 (de) * | 1984-02-07 | 1985-08-14 | Berger Lahr GmbH, 7630 Lahr | Steuerschaltung fuer einen schrittmotor |
| US4671123A (en) * | 1984-02-16 | 1987-06-09 | Rainin Instrument Co., Inc. | Methods and apparatus for pipetting and/or titrating liquids using a hand held self-contained automated pipette |
| US5352963A (en) * | 1991-10-31 | 1994-10-04 | Baxter Diagnostics Inc. | Specimen processing and analyzing systems with variable zener-diode flyback stepper motor control |
| US5359271A (en) * | 1993-01-25 | 1994-10-25 | Gtech Corporation | Microstepping bipolar stepping motor controller for document positioning |
-
1996
- 1996-04-23 JP JP12783796A patent/JP3417208B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-03-12 US US08/815,798 patent/US5861317A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-15 DE DE19715676A patent/DE19715676B4/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19715676B4 (de) | 2007-12-20 |
| US5861317A (en) | 1999-01-19 |
| DE19715676A1 (de) | 1997-12-11 |
| JPH09288099A (ja) | 1997-11-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3367319B2 (ja) | 自動試料注入装置 | |
| US6285155B1 (en) | Pseudo half-step motor drive method and apparatus | |
| US6211642B1 (en) | Open-loop step motor control system | |
| JP3417208B2 (ja) | 自動試料注入装置 | |
| CN100530912C (zh) | 振动电机和应用此振动电机的便携式终端设备 | |
| EP0119573A1 (en) | Microdroplet dispensing apparatus and method | |
| WO2000013286A3 (en) | Motor starting apparatus for an engine driven generator | |
| JP2000502878A (ja) | デジタル周波数発生器 | |
| JPH062650A (ja) | 計量ポンプ装置 | |
| US6770320B2 (en) | Apparatus and method for applying fluid | |
| US11808252B2 (en) | Liquid delivery device and liquid chromatograph | |
| CN113423508B (zh) | 离心机 | |
| CN112787557B (zh) | 步进电机的驱动方法、系统及存储介质 | |
| JPH09236590A (ja) | ガスクロマトグラフ用自動試料注入装置 | |
| CN112821821B (zh) | 光源装置及其光路开关 | |
| US4277732A (en) | Low power stepping motor driver circuit and method | |
| CN112666624B (zh) | 量子绝对重力仪 | |
| US5486742A (en) | Easily started DC motor apparatus | |
| CN209093783U (zh) | 一种薄膜旋涂系统 | |
| JP2001147222A (ja) | 送液装置 | |
| JPS6194588A (ja) | ステツピングモ−タの制御回路 | |
| JPS6325047A (ja) | インクジエツト記録装置 | |
| Wiegand et al. | Evaluation of a programmable, hardware-driven, isolated-droplet generator | |
| JPH0933503A (ja) | ガスクロマトグラフ装置 | |
| JP2001028898A (ja) | ステッピングモータ駆動装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080411 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090411 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100411 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100411 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110411 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110411 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120411 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120411 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130411 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130411 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140411 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |