JPH0815245A - 液体クロマトグラフ用グラジェントコントローラ - Google Patents
液体クロマトグラフ用グラジェントコントローラInfo
- Publication number
- JPH0815245A JPH0815245A JP14600594A JP14600594A JPH0815245A JP H0815245 A JPH0815245 A JP H0815245A JP 14600594 A JP14600594 A JP 14600594A JP 14600594 A JP14600594 A JP 14600594A JP H0815245 A JPH0815245 A JP H0815245A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pumps
- pressure
- interference
- gradient controller
- time
- Prior art date
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- Pending
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- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明の目的は、ダンパーや抵抗コイルを用い
ずに、ポンプ間の圧力干渉を防ぐことにある。 【構成】上記目的は、ポンプの流量等の送液条件を決定
するグラジェントコントローラが、予め、ポンプ間の圧
力干渉が発生する時間帯を予測し、その時間帯では、各
々のポンプに、干渉が無い安定時の圧力パターンに基づ
いて動作するように指令することにより達成できる。
ずに、ポンプ間の圧力干渉を防ぐことにある。 【構成】上記目的は、ポンプの流量等の送液条件を決定
するグラジェントコントローラが、予め、ポンプ間の圧
力干渉が発生する時間帯を予測し、その時間帯では、各
々のポンプに、干渉が無い安定時の圧力パターンに基づ
いて動作するように指令することにより達成できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液体クロマトグラフ用
送液装置に関し、特に、高圧型グラジェント送液用コン
トローラに関するものである。
送液装置に関し、特に、高圧型グラジェント送液用コン
トローラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】低脈流ポンプ間の干渉を防ぐ為に、従来
の高圧グラジェント用送液装置では、各ポンプの吐出口
に、圧力吸収用ダンパーを取り付けたり、又、圧力抵抗
コイルを設けて、他のポンプ由来の圧力変動の影響を小
さくするように工夫している。
の高圧グラジェント用送液装置では、各ポンプの吐出口
に、圧力吸収用ダンパーを取り付けたり、又、圧力抵抗
コイルを設けて、他のポンプ由来の圧力変動の影響を小
さくするように工夫している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、ダン
パーやコイルを用いて、ポンプ間の圧力干渉を防いでい
る。しかし、大容量ダンパーは、溶液の置換に際して、
多量の溶液を浪費し、又、抵抗コイルは、余分な圧力上
昇を引き起す為に、ポンプ自身の消耗を早める結果とな
る。
パーやコイルを用いて、ポンプ間の圧力干渉を防いでい
る。しかし、大容量ダンパーは、溶液の置換に際して、
多量の溶液を浪費し、又、抵抗コイルは、余分な圧力上
昇を引き起す為に、ポンプ自身の消耗を早める結果とな
る。
【０００４】本発明の目的は、上記ダンパーや抵抗コイ
ルを用いずに、ポンプ間の圧力干渉を防ぐことにある。
ルを用いずに、ポンプ間の圧力干渉を防ぐことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、ポンプの流
量等の送液条件を決定するグラジェントコントローラ
が、予め、ポンプ間の圧力干渉が発生する時間帯を予測
し、その時間帯では、各々のポンプに、干渉が無い安定
時の圧力パターンに基づいて動作するように指令するこ
とにより達成できる。
量等の送液条件を決定するグラジェントコントローラ
が、予め、ポンプ間の圧力干渉が発生する時間帯を予測
し、その時間帯では、各々のポンプに、干渉が無い安定
時の圧力パターンに基づいて動作するように指令するこ
とにより達成できる。
【０００６】
【作用】各々の低脈流ポンプは、ポンプ１周期間の圧力
変動、特に、溶液の吸引から吐出に移行する際に起こる
圧力低下を、パルスモータ速度の増加(例えば、２倍化)
等で、最小限にするように工夫されている。しかし、こ
れらポンプを複数（２台以上）組み合わせて用いる高圧
グラジェントシステムでは、各ポンプのパルスモータ２
倍速区間が、他のポンプの干渉より乱されて、２倍速区
間が異常に長くなったり、反対に短くなったりする。も
し、グラジェントコントローラが、単に、各ポンプの流
量設定を行うだけでなく各ポンプの位相差及びポンプ流
量（または、ポンプ周期）から予想される２倍速時間帯
の重なり予測を行い、その時間帯では、安定時の圧力パ
ターンで動作するようにポンプを制御することにより干
渉を回避することができる。
変動、特に、溶液の吸引から吐出に移行する際に起こる
圧力低下を、パルスモータ速度の増加(例えば、２倍化)
等で、最小限にするように工夫されている。しかし、こ
れらポンプを複数（２台以上）組み合わせて用いる高圧
グラジェントシステムでは、各ポンプのパルスモータ２
倍速区間が、他のポンプの干渉より乱されて、２倍速区
間が異常に長くなったり、反対に短くなったりする。も
し、グラジェントコントローラが、単に、各ポンプの流
量設定を行うだけでなく各ポンプの位相差及びポンプ流
量（または、ポンプ周期）から予想される２倍速時間帯
の重なり予測を行い、その時間帯では、安定時の圧力パ
ターンで動作するようにポンプを制御することにより干
渉を回避することができる。
【０００７】
【実施例】以下本発明を図１〜図４及び表１を用いて説
明する。
明する。
【０００８】図１は、本発明のグラジェントコントロー
ラの機能を説明する為の液体クロマトグラフ構成図であ
る。１ａ，１ｂは、低脈流ポンプ２ａ，２ｂ(ＰＡ，Ｐ
Ｂ)により送液される溶媒Ａ，Ｂである。グラジェント
コントローラ(ＧＲ cont）３は、ポンプ２ａ，２ｂの流
量を逐次指定することにより、溶媒Ａ１ａ，溶媒Ｂ１ｂ
の混合比率を時間とともに、変化させることができる。
ポンプ２ａ，２ｂから送液された溶媒Ａ，Ｂは、ミキサ
ー(Ｍ)４で混合され、サンプルインジェクター５を通っ
て、カラム６に導入される。サンプルインジェクター５
から導入された分析試料中の各成分は、カラム６を流れ
る間に分離され、検出器(Ｄ)７で検知され、その信号は
データ処理装置(Ｄ／Ｐ)８でチャート上に記録される。
ラの機能を説明する為の液体クロマトグラフ構成図であ
る。１ａ，１ｂは、低脈流ポンプ２ａ，２ｂ(ＰＡ，Ｐ
Ｂ)により送液される溶媒Ａ，Ｂである。グラジェント
コントローラ(ＧＲ cont）３は、ポンプ２ａ，２ｂの流
量を逐次指定することにより、溶媒Ａ１ａ，溶媒Ｂ１ｂ
の混合比率を時間とともに、変化させることができる。
ポンプ２ａ，２ｂから送液された溶媒Ａ，Ｂは、ミキサ
ー(Ｍ)４で混合され、サンプルインジェクター５を通っ
て、カラム６に導入される。サンプルインジェクター５
から導入された分析試料中の各成分は、カラム６を流れ
る間に分離され、検出器(Ｄ)７で検知され、その信号は
データ処理装置(Ｄ／Ｐ)８でチャート上に記録される。
【０００９】図２は、本発明のグラジェントコントロー
ラ３によって制御される、２つのプランジャーからなる
低脈流ポンプ２ａ(２ｂ)の構成図である。図２におい
て、９はパルスモータ、１０はその駆動回路、１１はパ
ルス制御部、１２は圧力センサー１７から得られる信号
を記憶する部分である。パルスモータ９は、プーリ１
８，２０及びタイミングベルト１９を介して、カム１
３，１４を回転させる。カム１３，１４は、特定の位相
関係を保つように加工されており、第１，第２プランジ
ャー１５，１６は、カムの位相関係に基づいて、溶媒Ａ
(Ｂ)１ａ(１ｂ)の吸入，吐出を行う。吸入，吐出チェッ
ク弁２４，２３をもつ２１は第１シリンダー、そして、
もう一方の２２は第２シリンダーと呼ばれる。また、そ
れぞれの第１，第２プランジャー１５，１６も同様に第
１，第２プランジャーと呼ばれる。
ラ３によって制御される、２つのプランジャーからなる
低脈流ポンプ２ａ(２ｂ)の構成図である。図２におい
て、９はパルスモータ、１０はその駆動回路、１１はパ
ルス制御部、１２は圧力センサー１７から得られる信号
を記憶する部分である。パルスモータ９は、プーリ１
８，２０及びタイミングベルト１９を介して、カム１
３，１４を回転させる。カム１３，１４は、特定の位相
関係を保つように加工されており、第１，第２プランジ
ャー１５，１６は、カムの位相関係に基づいて、溶媒Ａ
(Ｂ)１ａ(１ｂ)の吸入，吐出を行う。吸入，吐出チェッ
ク弁２４，２３をもつ２１は第１シリンダー、そして、
もう一方の２２は第２シリンダーと呼ばれる。また、そ
れぞれの第１，第２プランジャー１５，１６も同様に第
１，第２プランジャーと呼ばれる。
【００１０】図３の（ａ)，(ｂ）は、１サイクル中の第
１，第２シリンダーによる吸入，吐出パターンを示した
ものである。また、（ｃ）は、この時の典型的な圧力変
動を示す。位相（０〜１２０゜）間は、第１シリンダー
は吸入区間であり、吐出は、第２シリンダーによって行
われる。位相（１２０〜２４０゜）間は、第１及び第２
シリンダーは、全吐出量の半分ずつを、それぞれ吐出す
る区間である。しかし、第１シリンダー２１に吸入され
た１気圧の溶液は、第１プランジャー１５により、圧力
Ｐまで圧力されるまで、送液されない。従って、この時
間帯に、圧力低下が発生し、（ｃ）に示したように圧力
変動（脈流）が生じる。この圧力変動を、できるだけ小
さくするように工夫されたものが、一般に、低脈流ポン
プと呼ばれているものである。図２，図３の例では、圧
力低下を圧力センサー１７が検知するや、パルスモータ
９を“２倍速”にスピードアップする。従って、第１プ
ランジャーが送液できない分を第２プランジャーが補っ
ている。圧力が所定の値Ｐに達するや、上記“２倍速モ
ード”を止め、第１及び第２プランジャーが同量ずつ送
液する通常モードになる。位相（２４０〜３６０゜）区
間は、第２プランジャーは吸入過程であり、第１プラン
ジャーによって、第２シリンダー分も含めた一定量が吐
出される。このようなサイクルを繰り返すことにより、
連続送液が可能となる。
１，第２シリンダーによる吸入，吐出パターンを示した
ものである。また、（ｃ）は、この時の典型的な圧力変
動を示す。位相（０〜１２０゜）間は、第１シリンダー
は吸入区間であり、吐出は、第２シリンダーによって行
われる。位相（１２０〜２４０゜）間は、第１及び第２
シリンダーは、全吐出量の半分ずつを、それぞれ吐出す
る区間である。しかし、第１シリンダー２１に吸入され
た１気圧の溶液は、第１プランジャー１５により、圧力
Ｐまで圧力されるまで、送液されない。従って、この時
間帯に、圧力低下が発生し、（ｃ）に示したように圧力
変動（脈流）が生じる。この圧力変動を、できるだけ小
さくするように工夫されたものが、一般に、低脈流ポン
プと呼ばれているものである。図２，図３の例では、圧
力低下を圧力センサー１７が検知するや、パルスモータ
９を“２倍速”にスピードアップする。従って、第１プ
ランジャーが送液できない分を第２プランジャーが補っ
ている。圧力が所定の値Ｐに達するや、上記“２倍速モ
ード”を止め、第１及び第２プランジャーが同量ずつ送
液する通常モードになる。位相（２４０〜３６０゜）区
間は、第２プランジャーは吸入過程であり、第１プラン
ジャーによって、第２シリンダー分も含めた一定量が吐
出される。このようなサイクルを繰り返すことにより、
連続送液が可能となる。
【００１１】図４は、上記低脈流ポンプ２台（Ａ，Ｂ）
を図１に示すような、高圧グラジェントシステムで用い
た場合のそれぞれのポンプの“理想的な”干渉の無い圧
力パターンを示している。ポンプＡ，Ｂは、表１の第１
行に示すように、それぞれ、流量ｆＡ＝２／３Ｆ及び流
量ｆＡ＝１／３Ｆ（表１では、トータル流量Ｆ＝１.０
００ｍｌ／min）で、独立に図３で説明した方式で送液
しているとする。この場合、実際の圧力パターンは
（ｃ）に示すように点線区間(“２倍速”区間)以外は、
（ａ）と（ｂ）の単純な重ね合わせ、また、両ポンプの
“２倍速”区間が重なった点線区間は、複雑なパターン
を示すことが予想される。このような、複雑な圧力変動
を防ぐには、グラジェントコントローラは、単に、ポン
プＡ，Ｂの流量（ｆＡ，ｆＢ）を指示するだけでなく、
ポンプＡ，Ｂの位相差及び流量を基に、両ポンプの倍速
区間の重なる時間を予測しながらポンプＡ，Ｂを制御す
る必要がある。もし、ポンプＡ，Ｂ自身が図４（ａ)，
(ｂ）に示すような自分の正常な“２倍速”区間を記憶
する機能をもっているような、グラジェントコントロー
ラは、単に“２倍速”区間の重なる予測を各ポンプのサ
イクル毎に知らせ、もし、重なる場合は、各ポンプが記
憶している正常な“倍速”パターンで動作するようにす
れば、両ポンプによる干渉を防ぐことができる。
を図１に示すような、高圧グラジェントシステムで用い
た場合のそれぞれのポンプの“理想的な”干渉の無い圧
力パターンを示している。ポンプＡ，Ｂは、表１の第１
行に示すように、それぞれ、流量ｆＡ＝２／３Ｆ及び流
量ｆＡ＝１／３Ｆ（表１では、トータル流量Ｆ＝１.０
００ｍｌ／min）で、独立に図３で説明した方式で送液
しているとする。この場合、実際の圧力パターンは
（ｃ）に示すように点線区間(“２倍速”区間)以外は、
（ａ）と（ｂ）の単純な重ね合わせ、また、両ポンプの
“２倍速”区間が重なった点線区間は、複雑なパターン
を示すことが予想される。このような、複雑な圧力変動
を防ぐには、グラジェントコントローラは、単に、ポン
プＡ，Ｂの流量（ｆＡ，ｆＢ）を指示するだけでなく、
ポンプＡ，Ｂの位相差及び流量を基に、両ポンプの倍速
区間の重なる時間を予測しながらポンプＡ，Ｂを制御す
る必要がある。もし、ポンプＡ，Ｂ自身が図４（ａ)，
(ｂ）に示すような自分の正常な“２倍速”区間を記憶
する機能をもっているような、グラジェントコントロー
ラは、単に“２倍速”区間の重なる予測を各ポンプのサ
イクル毎に知らせ、もし、重なる場合は、各ポンプが記
憶している正常な“倍速”パターンで動作するようにす
れば、両ポンプによる干渉を防ぐことができる。
【００１２】
【表１】
【００１３】表１に示すように、ポンプＡ，Ｂの流量が
時間と共に変化するグラジェントプログラムの場合でも
変更するタイミングと把握しているグラジェントコント
ローラは“２倍速”区間の重なり予測を行うことは可能
である。
時間と共に変化するグラジェントプログラムの場合でも
変更するタイミングと把握しているグラジェントコント
ローラは“２倍速”区間の重なり予測を行うことは可能
である。
【００１４】また、上記説明では、ポンプＡ，Ｂのシリ
ンジ容積は同じと指定していたが、異なる場合でも各ポ
ンプ周期は、流量を基に計算できるので“倍速”区間の
重なり予測は可能である。
ンジ容積は同じと指定していたが、異なる場合でも各ポ
ンプ周期は、流量を基に計算できるので“倍速”区間の
重なり予測は可能である。
【００１５】
【発明の効果】高圧グラジェントシステムで必然的に発
生する構成ポンプ間の干渉を回避することができるの
で、ベースラインの安定化、更に、液体クロマトグラフ
の分析の高感度に役立つ。
生する構成ポンプ間の干渉を回避することができるの
で、ベースラインの安定化、更に、液体クロマトグラフ
の分析の高感度に役立つ。
【図１】液体クロマトグラフにおける２液高圧グラジェ
ントシステムの構成図である。
ントシステムの構成図である。
【図２】低脈流ポンプの構成図である。
【図３】低脈流ポンプの動作原理（Ａ）、及びその圧力
パターン（Ｂ）を示す図である。
パターン（Ｂ）を示す図である。
【図４】構成低脈流ポンプの干渉無し時の圧力パターン
（ａ)，(ｂ），干渉し合う場合の圧力パターン（ｃ）を
示す図である。
（ａ)，(ｂ），干渉し合う場合の圧力パターン（ｃ）を
示す図である。
２ａ，２ｂ…ポンプ、３…グラジェントコントローラ。
Claims (3)
- 【請求項１】２個のプランジャーを１個のパルスモータ
で駆動し、圧力センサー，圧力記憶部，パルスモータ制
御部を有し、１周期の一定区間を圧力センサーからの情
報に基づいてパルスモータを制御する低脈流ポンプを複
数組み合わせて送液する液体クロマトグラフにおいて、
低脈流ポンプ間の干渉による安定送液の乱れの発生時間
帯を予測し、その時間帯では、互いに干渉する低脈流ポ
ンプを、干渉の無い安定時の圧力パターンで動作するよ
うに制御することを特徴とする液体クロマトグラフ用グ
ラジェントコントローラ。 - 【請求項２】組み合わせる低脈流ポンプのプランジャー
内径，シリンジ容積，シングル又はダブルプランジャー
方式によらないことを特徴とする請求項１記載の液体ク
ロマトグラフ用グラジェントコントローラ。 - 【請求項３】組み合わせる低脈流ポンプの一つに、上記
グラジェントコントローラ機能を内蔵することが可能な
ことを特徴とする請求項１記載の液体クロマトグラフ用
グラジェントコントローラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14600594A JPH0815245A (ja) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | 液体クロマトグラフ用グラジェントコントローラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14600594A JPH0815245A (ja) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | 液体クロマトグラフ用グラジェントコントローラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0815245A true JPH0815245A (ja) | 1996-01-19 |
Family
ID=15397951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14600594A Pending JPH0815245A (ja) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | 液体クロマトグラフ用グラジェントコントローラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0815245A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8123496B2 (en) | 2005-10-19 | 2012-02-28 | Hitachi High-Technologies Corporation | Two-unit pump for liquid chromatograph with flow sensor arrangement |
-
1994
- 1994-06-28 JP JP14600594A patent/JPH0815245A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8123496B2 (en) | 2005-10-19 | 2012-02-28 | Hitachi High-Technologies Corporation | Two-unit pump for liquid chromatograph with flow sensor arrangement |
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