JPS58148958A - 高速液体クロマトグラフの送液装置 - Google Patents

高速液体クロマトグラフの送液装置

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JPS58148958A
JPS58148958A JP3141182A JP3141182A JPS58148958A JP S58148958 A JPS58148958 A JP S58148958A JP 3141182 A JP3141182 A JP 3141182A JP 3141182 A JP3141182 A JP 3141182A JP S58148958 A JPS58148958 A JP S58148958A
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plunger
solvent
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speed
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JP3141182A
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中本 晃
Katsuhiko Saito
勝彦 斉藤
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Shimadzu Corp
Shimazu Seisakusho KK
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Shimadzu Corp
Shimazu Seisakusho KK
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • G01N30/26Conditioning of the fluid carrier; Flow patterns
    • G01N30/28Control of physical parameters of the fluid carrier
    • G01N30/32Control of physical parameters of the fluid carrier of pressure or speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D15/00Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/10Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features
    • B01D15/16Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features relating to the conditioning of the fluid carrier
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    • GPHYSICS
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は高速液体クロマトグラフの送液*Stに関し
、特に往復動形シングVプランジャーポンプのプランジ
ャーの吐出開始直後の移−速度を、溶媒供給路の圧力か
その吐出行程直前の吸引中のある設定時はでの圧力にな
るまで、その後の設定吐出移動連座より大きくすること
によって、各纏浴媒に対して圧−4!禰正(魔置禰正)
を行なう必要をなくし、かつ高圧力時での逆液流の脈動
(脈流)を小さくしようとするものである。もちろん上
記プランジャーの速度IIJ1141はプランジャーの
往復動ごとに連−して行なうものである。
従来の高速液体クロマトグラフの送液装−は、往復動形
シ/グルプランジャーポンプ、ダブルプランジャーポン
プ、トリプルプランジャーポンプにかかわらず、溶媒の
圧動性によるカラム人口圧力変化に対する2Jn禰正を
、その使用する1つの溶媒について、その溶媒の圧#@
率に応じたある圧力での油止−をtkt)tA脩してν
き、その後は圧力の変化に応じて禰tE−を比例して変
えることにより行r1ってきた。この方法では、送液流
−は次の式で表わすことができる。
Fl’=Fl+KPF1 (但し、Ft’はある圧力Pでの達成1ftdk、Ft
はp=Qのときの送1魔m(B定流−)、Pは圧力、k
は1つの溶媒についての1正係数であり、ここではにP
Ftがある圧力Pでの補正−になる、)しかしこのよう
な流鐵禰正ではEE−率の異なる櫨々の溶媒に対してそ
の郁屓惰正−を調整する必要があり、かつ圧力が高くな
ると従来の方法では圧力に応じてプランジャーの吐出移
動速度を全体的に早めているにけであるため圧力の増加
にともりうポンプ室内の溶媒の圧縮される嫌の増加によ
るポンプ出口逆上弁の動作おくれkより、ポンプの送P
&流の脈動が大きくなる欠点があった。
この発明はこれらの事情に鑑みなされたもので、その具
体的#4或は、往復動形Vングルプランνヤーポンプと
、このポンプの出口逆上弁より延び圧力検知手段及び脈
動緩由手段を介してカラムへ溶媒を供給する溶媒供給路
と、プランジャーに吐出移動及びこの吐出移動より高速
の吸引移動を与えるプランジャー−動手段と、プランジ
ャーの吐出移動時の速度を制−する制一手段とを備え、
更にこの制御手段が、溶媒供給路の圧力検知手段、吸引
開始から終了までのある設定時点に圧力検知手段から得
られる圧力横用信号を記憶する記憶手段及びその記1m
11号と圧力検知手段から得られる圧力横用信号とを比
較する比較手段からなり、この比較手段による比較偵号
によって、吐出開始から吐出圧力がある設定時点の圧力
に至るまでのプランジャーの吐出移動速度が、その後の
設定吐出移動速度より大きくなるよう制−できる高速液
体クロマトグラフの送液v1ml!である。
すなわち−この発明は往復動形シング〃プランジャーポ
ンプのプランジャーの吐出移動時の速度を制−するmJ
一手段を具備し、それによってプランジャーの吐出開始
直後の移動速度を溶媒供給路の圧力が吐出行程直前の吸
引中のある設定18点での圧力になるまでその後の設定
吐出移動速度より大きくシ、各種の溶媒に対して自動的
に圧縮率補正(/ft置禰正)を行ない、かつ溶媒供給
路の圧力低下時間の短縮!こより高圧力時での脈動防止
を行なうものである。
以下図に不す賽庸例にもとずいてこの発明を詳述する・
なり、こねによってこの発明が限定されるものではない
まず第1〜2図において、高21Id体クロマトグラフ
の送液装m titは、往復動形シングルプランジャー
ポンプ(2)と、このポンプの出口逆上弁(3)より延
びポンプ出口の圧力センサー(41、小容瀘のダンパー
(511フイルタ(61を介してカラム+71へ溶媒を
供給する溶媒供給路+に3Jと、プランジャー(9)に
吐出移動及びこの吐出移動より111&通の吸引移−を
与えるプランジャー駆動手段(至)と、プランジャー(
9)の吐出移動時の適度を制−する制御手19曲とを備
えて構成されている。
プランジャーポンプ(2)は、プランジャー(9)の吸
引移動によってポンプ室@!lK溶媒槽■から前記入口
逆止弁a4を介して溶媒を吸引し、一方吐出移動によっ
てポンプJ(1!lの溶媒を出口逆上弁3)を介して溶
媒供給路1alへ吐出する。なお、・崎はV−ル材、a
・はコイVスプリング、Qηはプランジャーホルダ一、
(lsはベアリングである。
プランジャー駆動手eaaは、変形カム1鴫をステッピ
ングモータ(パルスモータ)−で@転り、 −tの変形
カムの回転4面をべTりング@鴫に押圧接触できるよう
構成されている。なお、―は変形カムte@の回−位置
、つまりプランジャー19)の位置を検知するフォトカ
プラである。
而して鯛一手段+11141 %前記圧力センサ(4)
と、プランジャーの吐出吸引行禮の各lR#Iごとの赦
引絡T時、はでのポンプ出口圧力検知信号をお憶する記
憧回路のと1この記憶信号と圧力センサ+41からの圧
力検知信号とを比較する比較回路@と、プランジャー位
1を前記フォトカプラ■で検知しプランジャー位置をモ
ニタするプランジャー位置モニターと一特定流置設定回
路四と、パルス発生回路−と、スイッチ(51)(Ss
)と、その他各種信号伝達回路(図示省略)などとから
なる。
なお、−はインジェクタ、(至)は検出器である。
次に以上の構成よりなる送液装置(1)の王たる作動を
説明する。
まず81〜4図において、溶媒1例:メタノール)のI
Ii&達吸引R(Jljf : −V2 ) ニkd 
ルrf! ンプ出口圧力(PIは吸引開始(ll )の
圧力(Pl)  から吸引終了(し1の圧力(Pl)に
高速吸引の動作とタンパ−の作用によりわずかに低下す
る。変形カムα匈に設置されたフォトカプラ(社)は、
プランジャーの基準位置を検知し、それによってあとは
プランジャ1位1モニタ圓がプランジャーの位置を連続
的にモニタしている。この吸引路7(ta)はこのプラ
ンジャー位置モニタ嘱により検知され吸引路T(El)
にプランジャー位1ill毫二夕がスイッチ(S!)を
瞬#閉じる。かくしてそのと者の圧力センナ(4)によ
る圧力(PI)に相当する圧力検知信号が記憶回路(至
)に記憶される1次いで圧力(PI)に比例したパルス
幅の時間だけ(12からtlまで)プランジャー(9)
が高速吸引時と同じ速度(Vx)で吐出駆動される(な
お、このバVス幅は圧縮率が最低の溶媒に設定されてい
る。、)、従って吐出開始時の溶媒の圧縮をスムースに
行なうことができる自圧縮率の大きい溶媒の場合は、そ
のパルス幅の時間では、ポンプ粛内圧力が記憶された圧
力(Pl)にまで至らないので、出口逆比弁04が開か
ない・そのためポンプ出口圧力(f’)はさらに低下す
るがその圧力(p)がPl−PtmΔP≧0、Sky/
j(この考姦では0.5kg/jという値で行なったが
、この値は圧力センサの分解能によりさらに低い−でも
よい)の関係になったとき(ta、r■Pi)、比較回
路−によりスイッチ(S2)が閉じて特定IItI11
設定−路       1−により設定吐出移動速度よ
り比較的早い速度(vS)でプランジャー(91を駆動
する。かくしてポンプ富03内の溶媒の圧縮が早まり、
ポンプ出口圧力IP)が記憶された圧力(Pりに到達し
、その時点(I4)で比較回路−によりスイッチ(5り
を開放して、設定吐出濃酸に対応するもとのプランジャ
ー191の吐出設定移動速度(vl)にもどされる、こ
のようなプランジャーの高速吸引と特定の吐出動作が連
続してくり返される。
以上のごとくこの送d m 1m illは、ポンプ出
口圧力を検知し、それに対応してプランジャー移動速度
を制−しているので圧縮率補正が不要となり、しかもポ
ンプ室内の溶媒の圧縮を急速に行なうので脈動が小さく
なる。
なお、上記プランジャーの吐出移動速度(vS)は設定
置数によって変る。これは2fi度(vl)が早ければ
よいけれどもあまり早いとg庫−の場合は11pIL[
V3)と(vS)(D差が大きく、時点(I4)でモー
タスピードがすぐにもとの1mにもどらないためオーバ
ーVニートが生じ、補正書が大きくなり、かえってti
lmが大きくなりすぎるためである。
(tz〜t4)の時1−中は圧力低Fがo、 5 Q/
−以上になるが、ごく短時間であり、かつ値は小さい。
そしてポンプの出口逆上弁が開くとその後は所定のプラ
ンジャー速度にもどるため、溶媒が変っても自動的に圧
縮率が補正され、製置が変化しないことになる。第6図
に設定吐出流緻が1opt1分の場合のポンプ出口圧力
(P)と時間との関係を示す。
上述の方法で有効に補正される流量範1は、xpt7ト
5oo(kttl−/分である。これ以上のamになる
と現在よく使用されている1ストロークの吐出g緻が1
00μを程度のプランジャーではプランジャー速度が最
大1Ool&t/分程度相当で眼界があるため補正数が
不足し誤差が大きくなってくる。
しかし上記15iE艙範囲は賽用土では十分な1城であ
るため間融はない、また以上の実施例において、高速吸
引の時間は、例えば10 pL/分なら約1秒、セして
製置が大きくなって100μt/分なら約0.2秒、そ
れ以上gg00PA/分までなら約0.15秒(一定)
になるように設定されている。
このように1m−Elの時間は非常に短かいため1例え
ばlOμt/分ではよく使用されている1ストローフの
吐出谷−が100μLのプランジャーの場合吐出時間は
約600秒であり、tx−ti−1秒とするとこの時間
内にカラムに供給する必要がある溶媒着は約0.17μ
tとなり、これはごく小容曖のタンパ−で十分カバーで
きる。従って低流量域においては12−1の高速吸引中
の圧力低下(PI−Pりは非常に小さく、はとんど圧力
低下を生じない、なお、以上の賽施例とは14なり吸引
開始時の圧力(PI)を記1虚して吐出開始時にポンプ
出口圧力がその圧力(Pl)になるまで高速でプランジ
ャーを駆動するようにしてもよい、この場合は圧力変化
によりtIlltが少し変化しても特に流量が大きい場
合は効果的に脈@を域少さぜることができる。
この発明の^速故体クロマトグラフの送液装置によれば
、史に次の効果が期待できる。
1、特に低流量域(111/分〜1000μt/分 )
に2いて、圧力が0〜500 kt/−の範囲内で壷化
しても溶媒の種類によらず自動的に、つねに一定のtl
L盪を得ることができる。
z  Plykの小さいmi cro bore ti
 5 A 42) ヨ’I ニ数101#/ 分  か
ら数100声t/分の流量を流す場合は特に、この方法
により圧力が高くなっても送液流の脈動が生じる時間を
固視出来るほど短く出来かつその変動中も小さく出来る
ので、この―域に関しては全<m脈動の送液がクーとな
る。
3、 プランジャーが吸引時にポンプ室内に気泡が入っ
ても(また室内で気泡が発生しても)、プランジャーが
吐出の最初にその直前に配憶した圧力になるまで早く動
くため、気泡が急魂に圧縮され、プランジャーが低速度
で鋤く低tIi朦域においても気泡がたいへんぬけやす
くなる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係る送液装置の−*1例を示すfI
AllI!説明図、第2図はその制御手段の説明図、は
ポンプ室内の圧力と時間のそれぞれの関係を示すグラフ
、$6図は設定吐出fIl盪が10μt/分の場蹟のポ
ンプ出力圧力と時15の関係例を示すグラフである。 山・・・l1iTI達液体クロマトグラフの送液装置、
(2)・・・往復動形シングルプランジャーポンプ、(
3)・・・出口逆比弁、(4)・・・圧力センサ、15
1・・・ダンパー、(7J・・・カラム% t8J・・
・屡媒供給路、(91・・・プランジャー、Uυ・・・
プランジャー駆動手段、曲・・・制一手段、■・・・1
記憶回路、−・・・比較回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、往復動形シングルプランジャーポンプと、このポン
    プの出口逆上弁より延び圧力検知手段及び脈動m向f一
    段を介してカラムへ溶媒を供給する溶媒供給路と、プラ
    ンジャーに吐出移動及びこの吐出移動より一速の吸引移
    動を与えるプランジャー駆動手段と、プランジャーの吐
    出移動時の速度を制(2)する制(2)手段とを備え、
    更にこの制一手段が、溶媒供給路の圧力検知手段、吸引
    開始から終了までのある設定時点に圧力検知手段から得
    られる圧力慣用1g号を一己1瀘するd己1瀘手段及び
    その記憶慣秒と圧力検知手段から得られる圧力慣用4M
    ’ijとを比較する比較手段からクリ、この比較手段に
    よる比較1g号によって、吐出開始から吐出圧力がある
    設定峙屯の圧力に至るまでのプランジャーの吐出移動速
    度が、その後の設定吐出移動速度より大き(なるよう1
    1−できる4速成体クロマトグラフの送液装−1 2、ある設定時点が吸引終了時点である特許請求の範囲
    第1項に記載の装置。 3、ある設定時点が吸引開始#はである特許請求の範囲
    181項に記載の装置。
JP3141182A 1982-02-27 1982-02-27 高速液体クロマトグラフの送液装置 Granted JPS58148958A (ja)

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JP3141182A JPS58148958A (ja) 1982-02-27 1982-02-27 高速液体クロマトグラフの送液装置
CA000422472A CA1186166A (en) 1982-02-27 1983-02-25 Liquid chromatograph
US06/470,553 US4448692A (en) 1982-02-27 1983-02-28 Liquid chromatograph

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JPS58148958A true JPS58148958A (ja) 1983-09-05
JPH0225463B2 JPH0225463B2 (ja) 1990-06-04

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63105285A (ja) * 1986-10-22 1988-05-10 Hitachi Ltd 低脈流ポンプ
JPH01182579A (ja) * 1988-01-14 1989-07-20 Hitachi Ltd 低脈流ポンプ装置
JP2006184120A (ja) * 2004-12-27 2006-07-13 Kenichi Kudo 微少流量送液装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55128678A (en) * 1979-03-28 1980-10-04 Hitachi Ltd Liquid chromatography

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