JPH1183804A - 送液量センサ付空圧式ポンプ - Google Patents
送液量センサ付空圧式ポンプInfo
- Publication number
- JPH1183804A JPH1183804A JP9244270A JP24427097A JPH1183804A JP H1183804 A JPH1183804 A JP H1183804A JP 9244270 A JP9244270 A JP 9244270A JP 24427097 A JP24427097 A JP 24427097A JP H1183804 A JPH1183804 A JP H1183804A
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- Japan
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- valve
- pressure vessel
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 直接的で単純な流量把握方法に基づいた空圧
式送液ポンプを提供する。 【解決手段】 空圧式ポンプからの吐出液量を、溶液試
料の入った容器の受け皿に取り付けられた荷重センサの
信号変化としてリアルタイムに感知し、感知した値に基
づいて空圧式ポンプの加圧ガスの圧力を増減させ、吐出
液量を目的の値に制御するようにした。
式送液ポンプを提供する。 【解決手段】 空圧式ポンプからの吐出液量を、溶液試
料の入った容器の受け皿に取り付けられた荷重センサの
信号変化としてリアルタイムに感知し、感知した値に基
づいて空圧式ポンプの加圧ガスの圧力を増減させ、吐出
液量を目的の値に制御するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば高周波誘導
結合プラズマ質量分析装置（ＩＣＰ−ＭＳ）等に用いら
れる、空圧式送液ポンプに関する。
結合プラズマ質量分析装置（ＩＣＰ−ＭＳ）等に用いら
れる、空圧式送液ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】空圧式送液ポンプは、高周波誘導結合プ
ラズマ質量分析装置（ＩＣＰ−ＭＳ）の要素技術として
重要である。ＩＣＰ−ＭＳでは、試料溶液をネブライザ
ーで霧化してＩＣＰでイオン化させる際に、ネブライザ
ーへの試料溶液の送り出し機構として、本ポンプを利用
している。
ラズマ質量分析装置（ＩＣＰ−ＭＳ）の要素技術として
重要である。ＩＣＰ−ＭＳでは、試料溶液をネブライザ
ーで霧化してＩＣＰでイオン化させる際に、ネブライザ
ーへの試料溶液の送り出し機構として、本ポンプを利用
している。
【０００３】空圧式送液ポンプは、溶液試料を入れた容
器を密閉式の圧力容器の中に格納し、この溶液試料の中
に挿入したチューブ（送液管）の他端を圧力容器の外に
出した状態で圧力容器内を加圧することにより、チュー
ブを介して溶液試料を圧力容器の外部に送り出す構造に
なっている。
器を密閉式の圧力容器の中に格納し、この溶液試料の中
に挿入したチューブ（送液管）の他端を圧力容器の外に
出した状態で圧力容器内を加圧することにより、チュー
ブを介して溶液試料を圧力容器の外部に送り出す構造に
なっている。
【０００４】空圧式送液ポンプの特徴は、送液に脈流が
ほとんどないこと、送液用の流路はチューブだけで構成
されるためデッドボリュームを小さくできること、及
び、取り扱われる溶液試料が腐食性の液体の場合でも容
易に耐蝕性管材が利用できることである。このような特
徴を有するため、空圧式送液ポンプは、ＩＣＰ−ＭＳに
おける試料溶液の送り出し機構として欠かせないものと
なっている。
ほとんどないこと、送液用の流路はチューブだけで構成
されるためデッドボリュームを小さくできること、及
び、取り扱われる溶液試料が腐食性の液体の場合でも容
易に耐蝕性管材が利用できることである。このような特
徴を有するため、空圧式送液ポンプは、ＩＣＰ−ＭＳに
おける試料溶液の送り出し機構として欠かせないものと
なっている。
【０００５】ところで、空圧式送液ポンプにおける溶液
試料の流量は、溶液試料の容器に挿入されたチューブの
流路抵抗と、溶液試料自身の粘度と、圧力容器にかけら
れる圧力とで決まり、流量制御や流量把握はこの関係を
利用して行なわれる。即ち、従来の空圧式送液ポンプで
は、送液の対象となる溶液試料について、印加圧力と吐
出液量との関係を、一定時間ごとの容器の重量変化率、
溶液試料の比重、溶液試料の粘度、及び溶液試料の容積
変化率などの関数として事前に求めておき、これらの結
果を参照しながら、印加圧力に基づいて、実際の溶液試
料の流量の制御、あるいは流量の把握を行なっている。
試料の流量は、溶液試料の容器に挿入されたチューブの
流路抵抗と、溶液試料自身の粘度と、圧力容器にかけら
れる圧力とで決まり、流量制御や流量把握はこの関係を
利用して行なわれる。即ち、従来の空圧式送液ポンプで
は、送液の対象となる溶液試料について、印加圧力と吐
出液量との関係を、一定時間ごとの容器の重量変化率、
溶液試料の比重、溶液試料の粘度、及び溶液試料の容積
変化率などの関数として事前に求めておき、これらの結
果を参照しながら、印加圧力に基づいて、実際の溶液試
料の流量の制御、あるいは流量の把握を行なっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法を用いると、溶液ごとに異なる粘度や比重を、事前に
流量特性として調査する必要があり、作業が煩雑にな
る。また、送液用のチューブの交換やチューブ内面の経
時変化に対しても、事前の調査や確認などの作業が必要
になる。また、溶液試料の流量をモニターするために流
量センサを使用することも考えられるが、溶液試料が腐
食性のものである場合や、溶液試料への汚染が懸念され
る場合、あるいは気泡の混入が問題となる場合などは、
流量センサを流路の途中に挿入することが困難である。
通常、溶液試料の回収は無理な場合が多いので、このよ
うな場合は、流路の最終端での流量把握も困難になる。
法を用いると、溶液ごとに異なる粘度や比重を、事前に
流量特性として調査する必要があり、作業が煩雑にな
る。また、送液用のチューブの交換やチューブ内面の経
時変化に対しても、事前の調査や確認などの作業が必要
になる。また、溶液試料の流量をモニターするために流
量センサを使用することも考えられるが、溶液試料が腐
食性のものである場合や、溶液試料への汚染が懸念され
る場合、あるいは気泡の混入が問題となる場合などは、
流量センサを流路の途中に挿入することが困難である。
通常、溶液試料の回収は無理な場合が多いので、このよ
うな場合は、流路の最終端での流量把握も困難になる。
【０００７】本発明の目的は、上述した点に鑑み、従来
の間接的で煩雑な流量把握方法の代わりに、より直接的
で単純な流量把握方法に基づいた空圧式送液ポンプを提
供することにある。
の間接的で煩雑な流量把握方法の代わりに、より直接的
で単純な流量把握方法に基づいた空圧式送液ポンプを提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明の空圧的送液ポンプは、送液管と加圧用ガス
導入管とを備えた密閉式の圧力容器と、その圧力容器内
に設けられた溶液試料を乗せるための受け皿と、圧力容
器と受け皿との間に設けられた荷重センサと、受け皿の
上に乗せられるとともに前記送液管が挿入された溶液試
料用の容器と、前記加圧用ガス導入管の途中に設けられ
たガス圧を調節するための弁と、その弁を操作するため
の弁制御器と、その弁制御器を前記荷重センサからの信
号に基づいて制御する演算器とから成ることを特徴とし
ている。
め、本発明の空圧的送液ポンプは、送液管と加圧用ガス
導入管とを備えた密閉式の圧力容器と、その圧力容器内
に設けられた溶液試料を乗せるための受け皿と、圧力容
器と受け皿との間に設けられた荷重センサと、受け皿の
上に乗せられるとともに前記送液管が挿入された溶液試
料用の容器と、前記加圧用ガス導入管の途中に設けられ
たガス圧を調節するための弁と、その弁を操作するため
の弁制御器と、その弁制御器を前記荷重センサからの信
号に基づいて制御する演算器とから成ることを特徴とし
ている。
【０００９】また、空圧式ポンプからの吐出液量を、溶
液試料の入った容器の受け皿に取り付けられた荷重セン
サの信号変化としてリアルタイムに感知し、感知した値
に基づいて空圧式ポンプの加圧ガスの圧力を変化させ、
吐出液量を目的の値に制御するようにしたことを特徴と
している。
液試料の入った容器の受け皿に取り付けられた荷重セン
サの信号変化としてリアルタイムに感知し、感知した値
に基づいて空圧式ポンプの加圧ガスの圧力を変化させ、
吐出液量を目的の値に制御するようにしたことを特徴と
している。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明の一実施例である。
圧力容器１の中に、荷重センサ２を取り付けた支持台３
と受け皿４が置かれ、溶液試料５を入れた容器６が、受
け皿４の上に乗せられている。
施の形態を説明する。図１は本発明の一実施例である。
圧力容器１の中に、荷重センサ２を取り付けた支持台３
と受け皿４が置かれ、溶液試料５を入れた容器６が、受
け皿４の上に乗せられている。
【００１１】送液管７は、圧力容器１の密閉構造を維持
したまま器壁を貫通して、先端が溶液試料５の中に浸さ
れている。また、ガス導入管８は、途中に弁９を介しつ
つ、圧力容器１の器壁を貫通して、圧力容器の内部空間
に開口している。弁９には、圧力容器１に対する加圧弁
としての役割のみならず、圧力容器１の圧力を抜くため
のリーク弁としての役割をも果たしうる構造のものが採
用されている。
したまま器壁を貫通して、先端が溶液試料５の中に浸さ
れている。また、ガス導入管８は、途中に弁９を介しつ
つ、圧力容器１の器壁を貫通して、圧力容器の内部空間
に開口している。弁９には、圧力容器１に対する加圧弁
としての役割のみならず、圧力容器１の圧力を抜くため
のリーク弁としての役割をも果たしうる構造のものが採
用されている。
【００１２】溶液試料の重量についての荷重センサ２か
らの信号は、信号伝達線１０を通って、演算器１１に伝
達される。演算器１１は、荷重センサ２からの信号に基
づいて、溶液試料５の残量と送液量を演算によって求め
る。演算器１１による溶液試料５の残量と送液量に関す
る演算結果は、表示器１２に表示される。演算器１１は
弁制御器１３にも接続されている。そして演算器１１の
演算結果に基づいて、演算器１１が弁制御器１３を介し
て弁９の開閉を制御することにより、ガス導入管８から
圧力容器１に印加されるガス圧力が制御される。
らの信号は、信号伝達線１０を通って、演算器１１に伝
達される。演算器１１は、荷重センサ２からの信号に基
づいて、溶液試料５の残量と送液量を演算によって求め
る。演算器１１による溶液試料５の残量と送液量に関す
る演算結果は、表示器１２に表示される。演算器１１は
弁制御器１３にも接続されている。そして演算器１１の
演算結果に基づいて、演算器１１が弁制御器１３を介し
て弁９の開閉を制御することにより、ガス導入管８から
圧力容器１に印加されるガス圧力が制御される。
【００１３】なお、図１では省かれているが、送液され
る溶液試料の受容先（例えばネブライザーなど）と、ガ
ス供給源（例えばアルゴンガスボンベなど）とが、送液
管７とガス導入管８にそれぞれ接続されている。
る溶液試料の受容先（例えばネブライザーなど）と、ガ
ス供給源（例えばアルゴンガスボンベなど）とが、送液
管７とガス導入管８にそれぞれ接続されている。
【００１４】また、同じく図示されないが、演算器１１
は外部との通信が可能で、指令や結果についてＰＣなど
とのやり取りをすることができる。もちろん、演算器単
独でも使用できる構成になっている。
は外部との通信が可能で、指令や結果についてＰＣなど
とのやり取りをすることができる。もちろん、演算器単
独でも使用できる構成になっている。
【００１５】このような構成において、演算器１１の指
令で弁制御器１３を介して弁９を制御し、圧力容器１内
の圧力を一定の圧力にまで高め、それを維持すると、容
器６に入れられた溶液試料５は液面が押され、溶液試料
５は送液管７を通って圧力容器１の外部へ一定の流量で
吐出される。
令で弁制御器１３を介して弁９を制御し、圧力容器１内
の圧力を一定の圧力にまで高め、それを維持すると、容
器６に入れられた溶液試料５は液面が押され、溶液試料
５は送液管７を通って圧力容器１の外部へ一定の流量で
吐出される。
【００１６】このとき、受け皿４の上に乗った容器６中
の溶液試料５の重量変化が、支持台３と受け皿４との間
に置かれた荷重センサ２によって検出され、この変化量
が信号伝達線１０を通ってリアルタイムで演算器１１へ
と送られる。演算器１１では、重量変化量のデータが四
則演算、微積分、シーケンス制御などの処理を施され、
その結果が表示器１２に表示されると同時に、弁制御器
１３を介して弁９の開閉制御に反映される。
の溶液試料５の重量変化が、支持台３と受け皿４との間
に置かれた荷重センサ２によって検出され、この変化量
が信号伝達線１０を通ってリアルタイムで演算器１１へ
と送られる。演算器１１では、重量変化量のデータが四
則演算、微積分、シーケンス制御などの処理を施され、
その結果が表示器１２に表示されると同時に、弁制御器
１３を介して弁９の開閉制御に反映される。
【００１７】荷重センサ２からの信号を溶液試料の流量
に換算するには、対象となる溶液試料の比重を予め知っ
ておくことが必要である。即ち、前もって一定容積の溶
液試料の荷重を測定して比重を求めておき、この値を係
数として、荷重変化を溶液試料の容量変化として演算器
１１で演算処理することにより、流量への換算が実施さ
れる。
に換算するには、対象となる溶液試料の比重を予め知っ
ておくことが必要である。即ち、前もって一定容積の溶
液試料の荷重を測定して比重を求めておき、この値を係
数として、荷重変化を溶液試料の容量変化として演算器
１１で演算処理することにより、流量への換算が実施さ
れる。
【００１８】なお、上記の例では、圧力容器１の圧力を
一定に維持して制御する形で説明を行なったが、実際に
は、時間とともに圧力を増減させたり、プログラミング
された手順に従って圧力を変化させたりすることも可能
である。いずれも溶液試料の流量を荷重センサ２でリア
ルタイムにモニターしつつ制御される。
一定に維持して制御する形で説明を行なったが、実際に
は、時間とともに圧力を増減させたり、プログラミング
された手順に従って圧力を変化させたりすることも可能
である。いずれも溶液試料の流量を荷重センサ２でリア
ルタイムにモニターしつつ制御される。
【００１９】荷重センサ２としては、制御やモニターに
必要な範囲の荷重変化を検出できる感度を有するもので
あれば、種々のものが利用可能である。例えば、ピエゾ
抵抗式圧力センサ、圧電式加速度センサなどの小型セン
サを組み込むことにすれば、圧力容器１の寸法を小さく
できる。また、古典的な荷重センサである天秤やバネ秤
などを組み込んでもよい。
必要な範囲の荷重変化を検出できる感度を有するもので
あれば、種々のものが利用可能である。例えば、ピエゾ
抵抗式圧力センサ、圧電式加速度センサなどの小型セン
サを組み込むことにすれば、圧力容器１の寸法を小さく
できる。また、古典的な荷重センサである天秤やバネ秤
などを組み込んでもよい。
【００２０】また、荷重センサの位置としては、図１の
ように受け皿の下に設ける方式の他に、図２のように圧
力容器１の上壁に設けて、受け皿を荷重センサに吊り下
げる方式にしてもよい。
ように受け皿の下に設ける方式の他に、図２のように圧
力容器１の上壁に設けて、受け皿を荷重センサに吊り下
げる方式にしてもよい。
【００２１】
【発明の効果】空圧式送液ポンプに荷重センサを組み込
んだ結果、事前に溶液試料の流量特性の確認作業をする
ことなく、リアルタイムで溶液試料の流量の把握ができ
るようになった。
んだ結果、事前に溶液試料の流量特性の確認作業をする
ことなく、リアルタイムで溶液試料の流量の把握ができ
るようになった。
【図１】本発明の一実施例を示す図である。
【図２】本発明の一実施例を示す図である。
１・・・圧力容器、２・・・荷重センサ、３・・・支持台、４・・・
受け皿、５・・・溶液試料、６・・・容器、７・・・送液管、８・
・・ガス導入管、９・・・弁、１０・・・信号伝達線、１１・・・
演算器、１２・・・表示器、１３・・・弁制御器。
受け皿、５・・・溶液試料、６・・・容器、７・・・送液管、８・
・・ガス導入管、９・・・弁、１０・・・信号伝達線、１１・・・
演算器、１２・・・表示器、１３・・・弁制御器。
Claims (4)
- 【請求項１】送液管と加圧用ガス導入管とを備えた密閉
式の圧力容器と、その圧力容器内に設けられた溶液試料
を乗せるための受け皿と、圧力容器と受け皿との間に設
けられた荷重センサと、受け皿の上に乗せられるととも
に前記送液管が挿入された溶液試料用の容器と、前記加
圧用ガス導入管の途中に設けられたガス圧を調節するた
めの弁と、その弁を操作するための弁制御器と、その弁
制御器を前記荷重センサからの信号に基づいて制御する
演算器とから成ることを特徴とする送液量センサ付空圧
式ポンプ。 - 【請求項２】空圧式ポンプからの吐出液量を、溶液試料
の入った容器の受け皿に取り付けられた荷重センサの信
号変化としてリアルタイムに感知し、感知した値に基づ
いて空圧式ポンプの加圧ガスの圧力を変化させ、吐出液
量を目的の値に制御するようにしたことを特徴とする送
液量センサ付空圧式ポンプ。 - 【請求項３】前記荷重センサは、ピエゾ抵抗式圧力セン
サまたは圧電式加速度センサである請求項１または２記
載の送液量センサ付空圧式ポンプ。 - 【請求項４】前記荷重センサは、天秤またはバネ秤であ
る請求項１または２記載の送液量センサ付空圧式ポン
プ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9244270A JPH1183804A (ja) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | 送液量センサ付空圧式ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9244270A JPH1183804A (ja) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | 送液量センサ付空圧式ポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1183804A true JPH1183804A (ja) | 1999-03-26 |
Family
ID=17116259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9244270A Withdrawn JPH1183804A (ja) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | 送液量センサ付空圧式ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1183804A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005099008A (ja) * | 2003-08-27 | 2005-04-14 | Boc Group Inc:The | 液体の流量を測定するためのシステム及び方法 |
| JP2016153805A (ja) * | 2016-04-21 | 2016-08-25 | ソニー株式会社 | サンプル送液装置、フローサイトメータ及びサンプル送液方法 |
| US10184877B2 (en) | 2012-05-17 | 2019-01-22 | Sony Corporation | Sample feeding apparatus, flow cytometer, and sample feeding method |
-
1997
- 1997-09-09 JP JP9244270A patent/JPH1183804A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005099008A (ja) * | 2003-08-27 | 2005-04-14 | Boc Group Inc:The | 液体の流量を測定するためのシステム及び方法 |
| JP4546190B2 (ja) * | 2003-08-27 | 2010-09-15 | エアー・リキッド・エレクトロニクス・ユー．エス．・エルピー | 液体の流量を測定するためのシステム及び方法 |
| US10184877B2 (en) | 2012-05-17 | 2019-01-22 | Sony Corporation | Sample feeding apparatus, flow cytometer, and sample feeding method |
| JP2016153805A (ja) * | 2016-04-21 | 2016-08-25 | ソニー株式会社 | サンプル送液装置、フローサイトメータ及びサンプル送液方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20041207 |