WO2003079000A1 - Systeme de pompe de dosage de liquide a gradient, et chromatographe en phase liquide - Google Patents

Systeme de pompe de dosage de liquide a gradient, et chromatographe en phase liquide Download PDF

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Kiyotoshi Mori
Kenichiro Takahashi
Masanori Takaki
Masato Fukuda
Masahito Ito
Hironori Kaji
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Hitachi High-Technologies Corporation
Hitachi Science Systems, Ltd.
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    • G01N2030/326—Control of physical parameters of the fluid carrier of pressure or speed pumps

Definitions

  • the present invention relates to a pump for performing gradient liquid feeding, and particularly to a pump used in a liquid chromatograph performing high-pressure gradient.
  • the pressure drop that causes pressure interference occurs during the transition from the suction section to the discharge section of a pump having a check valve.
  • the time when this pressure drop occurs is different for each pump if the flow rate of each pump changes every moment, and it is difficult to correctly predict the time period during which pressure interference occurs.
  • An object of the present invention is to provide a gradient liquid transfer pump system capable of reducing the influence of pressure interference and supplying liquid at a correct mixing ratio even when the flow rate of each pump changes every moment, and using the same. Providing liquid mouth matograph It is in.
  • a feature of the present invention for achieving the above object is a gradient liquid sending pump system for sending a plurality of eluents while changing a mixing ratio by a plurality of pumps, wherein each of the pumps is an eluent.
  • a first plunger pump for sucking and discharging the liquid
  • a second plunger pump for receiving and sending the liquid from the first plunger pump
  • a cam for the first and second plunger pumps.
  • a first pressure sensor for measuring the pressure in the flow path of the second plunger pump
  • the cam A cam position detection sensor that detects the position of the cam, when the position of the cam becomes a discharge section, increases the rotation speed of the motor and a pressure value obtained from the first pressure sensor.
  • Ru der to determine when to reduce the rotational speed of the motor Isseki based on the difference between the pressure value obtained from the second pressure sensor.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing changes in the output of each pressure sensor when the motor is rotated at a constant speed, the motor rotation speed, and a cam position signal.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the operation algorithm of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing a change in output of each pressure sensor, a motor rotation speed, and a cam position signal when the present invention is carried out.
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a liquid mouth chromatograph to which the pump system of the present invention is applied.
  • FIG. 6 shows an example of a chromatogram obtained by the apparatus of FIG.
  • FIG. 7 (A) is a diagram showing the results of repeated measurements performed 10 times using the present invention.
  • FIG. 7 (B) is a diagram showing the results of repeating the same sample as in FIG. 7 (A) 10 times using a conventional apparatus.
  • FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the present invention. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a high-pressure gradient elution pump system composed of two pumps.
  • Each pump has two pump chambers, and the piston in each pump chamber is driven by one motor 20, 21 (preferably a pulse motor) via cams 18, 19.
  • the pump chamber on the eluent 100, 101 side (suction side) of each pump is equipped with check valves on the discharge side and suction side to prevent backflow, and the first pistons 10 and 12 feed the solution.
  • the pump chamber on the separation column side (discharge side) is not equipped with a check valve, and is sent by the second pistons 11 and 13.
  • the second pistons 11 and 13 discharge to the section where the first pistons 10 and 12 are in the suction section.
  • the check valves 14 and 16 on the suction side are open, and the check valves 15 and 17 on the discharge side are closed.
  • the first pistons 10 and 12 discharge more than the suction flow rate of the second pistons 11 and 13. Maintain a constant total discharge flow from the pump.
  • the check valves 14 and 16 on the suction side are closed, and the check valves 15 and 17 on the discharge side are open.
  • pressure sensors 3 and 4 for measuring the pressure in the suction-side pump chamber each having a check valve and pressure sensors 1 and 4 for measuring the pressure in the discharge-side channel are provided.
  • 'Two types of pressure sensors are provided.
  • the total number of pressure sensors is four.
  • the pressure sensors 3 and 4 of the former have a pressure value of almost 0 in the suction section, and show a pressure value almost equal to the pressure sensors 1 and 2 of the latter in the discharge section.
  • a cam position detection sensor for detecting the rotation angles of the cams 18 and 19 is provided, so that the cam position is always grasped.
  • Fig. 2 shows a graph showing the output of each pressure sensor when the motors 20 and 21 are rotated at a constant speed (in this example, 160 pps (pulse per second), where 0. 0 75 deg / 1 pulse).
  • the rotation speed of the motors 20 and 21 and the position signals of the cams 18 and 19 are also displayed.
  • the rising position indicates the start point of the suction interval, and indicates that the cam makes one rotation in one cycle.
  • the cam position of 0 ° to 120 ° is a suction section
  • the 120 ° to 360 ° is a discharge section.
  • the pressure of the pressure sensors 1 and 2 causes a sharp pressure drop at the start of the discharge section. Since such a pressure drop occurs in each pump, this affects other pumps.
  • Fig. 3 shows the calculation algorithm.
  • the cam position is detected, and it is determined whether the cam has reached the start point of the discharge section (Sl). While the cam position does not reach the start point of the discharge section, —Continue driving at steady speed in the evening.
  • the high-speed operation of the motor is started (S2), and it is determined whether or not the pressure P in force of the pressure sensor 3 or 4 and the pressure P out of the pressure sensor 1 or 2 have been reached.
  • Judge (S3) As long as Pin ⁇ Pout, the motor continues to operate at high speed. Preferably, high-speed operation is performed at twice the normal rotation speed.
  • FIG. 4 shows the results of the pressure sensor obtained by the control of this embodiment.
  • the rotation speed of the motor is twice the normal speed in the discharge section (in the example of Fig. 4, the speed was increased to 320 pps). Pressure drop of pressure sensors 1 and 2 is hardly observed.
  • FIG. 5 shows an example in which the pump system of this embodiment is used for a high-pressure gradient liquid chromatograph.
  • the eluents 100 and 101 are sent by the pumps 102 and 103 while changing the mixed composition thereof with time.
  • the sample to be analyzed is added to the eluate by the injector in the autosampler 105.
  • the eluate to which the sample has been added is introduced into the separation column 106.
  • the separation column 106 is installed in a column oven 107 maintained at a constant temperature in order to perform multicomponent separation with good reproducibility.
  • Each component separated by the separation column 106 is detected by the detector 108, and the data is processed and stored by the data processing device 109.
  • the data processing device 109 normally controls each unit.
  • a DS column was used as the separation column 106, and a UV detector was used as the detector 108.
  • Fig. 6 shows the chromatogram obtained by injecting the three standard samples of MPB, EPB and PPB.
  • the peak at the retention time of 2.626 (min) is MPB
  • the peak at the retention time of 4.040 (min) is EPB
  • the retention time is 5.980 (min).
  • Min is for PPB.
  • the retention time of each component when such a chromatogram is repeatedly measured 10 times is shown in the table of FIG. 7 (A).
  • Fig. 7 (B) shows the results of 10 measurements of standard samples of three components, MPB, EPB, and PPB.
  • Fig. 7 (A) In comparison with RSD, in Fig. 7 (A), about 0.063% is obtained in PPB, while in Fig. 7 (B), it is about 0.129%, It can be seen that the variation of the retention time is smaller in the present example than in the conventional apparatus, and that a stable gradient elution is performed.
  • the reason for the large variation in the holding time in Fig. 7 (B) is that the conventional device relies on only the pressure of the discharge-side flow path for the start and end timings of high-speed operation of the motor. This is because the discharge flow rate changed due to the influence of interference due to the pressure drop of the pump.
  • the starting point of the motor high-speed operation is determined by the cam position, and the ending point is determined by looking at the difference between the pressure in the discharge-side flow path and the pressure in the suction-side pump chamber.
  • Pump is the pressure associated with the suction and discharge of the other pump. The liquid can be sent at a stable discharge flow rate without being interfered by fluctuations, thereby reducing pressure interference with the other pump, and performing stable gradient elution throughout the pump device. It becomes possible.
  • Another embodiment of the present invention is shown in FIG.
  • this is a high-pressure gradient elution pump system composed of two pumps, but differs in that three pressure sensors are used.
  • Each pump is provided with a pressure sensor 34 for measuring the pressure in the pump chamber on each suction side.
  • a pressure sensor 5 is provided for measuring the pressure in the discharge-side flow path.
  • each pump was equipped with a sensor for measuring the pressure in the discharge-side flow path.
  • these were integrated as a common pressure sensor.
  • the system has one CPU.
  • the pressure values of the pressure sensors 3 and 5 are generally calculated, and a control command is issued to the pump motor 20.
  • the calculation algorithm in this embodiment is basically the same as that in the embodiment shown in Fig. 1 except that the discharge-side flow pressure Pout used for determining the end of the high-speed operation of the motor is calculated as follows. That is, the output of the pressure sensor 5 is used in any of the pumps. That is, the motor 20 is operated at high speed until the output of the pressure sensor 3 becomes the output of the pressure sensor 5. Preferably, high-speed operation is performed at twice the normal rotation speed.
  • the pressure values of the sensors 4 and 5 are calculated, and a control command is issued to the pump motor 21.
  • the pressure on the suction side pump chamber is not reduced during the transition from the piston suction section of the suction side pump chamber to the transitional section where the piston section turns into the discharge section.
  • a pressure sensor is provided in the pump chamber, the arrival of the discharge section is confirmed by the cam position, the motor for driving each piston is operated at high speed, and the pressure in the pump chamber is set in the flow path on the discharge side.
  • the detection base line signal is stable, the detection noise can be reduced, and the detection limit can be improved. It also contributes to stabilization of the retention time of the analytical components retained on the separation column.

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Description

明 細 書
グラジェント送液用ポンプシステム及び液体クロマトグラフ グラジェント送液用ポンプシステム及び液体クロマトグラフ
技術分野
本発明は、 グラジェント送液を行うためのポンプに関し、 特に高圧グ ラジェントを行う液体クロマトグラフで用いられるポンプに関する。 背景技術
分離カラムに供給される溶離液の混合比を変えながら分析を行う高圧 グラジェント液体ク口マトグラフでは、 複数の溶離液を別々のポンプで 送液する。 このポンプにチェック弁を備え、 ピス トンの往復運動により 送液を行うプランジャポンプを用いた場合、 その構成から分離カラム側 (吐出側） に圧力低下が発生する時期がある。 この圧力低下が他方のポ ンプの送液にも伝わ.り、 所謂ポンプ相互間の圧力干渉が発生し、 その結 果としてプログラム通りの流量の送液が妨げられ、 溶離液の混合比が変 化するという問題がある。
この圧力干渉の対策については、 例えば特開平 8— 1 5 2 4 5号公報 , 特開平 1 1 一 5 0 9 6 7号公報， 特開平 7 - 7 2 1 3 0号公報等で述べ られている。 発明の開示
従来のプランジャポンプを用いたシステムにおいては、 ポンプが吐出 区間になり、 圧力低下が始まると、 プランジャの往復運動をカムを介し て制御するモータの回転速度を上げ、 この圧力低下区間を短縮しようと しているが、 いつまでモータの回転速度を上げているのか、 ということ については、 様々なやり方が試みられている。
例えば、 上記特開平 8— 1 5 2 4 5号公報では、 ポンプの吐出側の圧 力値を検出し、 圧力低下が始まるとモータの回転速度を上げ、 同様にポ ンプの吐出側の圧力値が所定の圧力に戻ればモ一夕を定常の回転速度に 戻すようにしている。 また、 上記特開平 1 1 一 5 0 9 6 7号公報では、 カムの位置でモータの回転速度を上げる時期を決め、 所定の時間が経過 した時点でモ一タを定常の回転速度に戻すようにしている。
プランジャポンプを用いたシステムにおいて、 圧力干渉の原因となる 圧力低下は、 チェック弁を有するポンプの吸引区間から吐出区間に移行 する期間に発生する。 この圧力低下が発生する時期は、 各々のポンプの 流量が刻々と変化する場合には、 各ポンプで異なっており、 圧力干渉が 発生する時間帯を正しく予測することは困難である。
圧力千渉を低減するためには、 各ポンプが吐出する流量の変動を減ら す必要がある。 そのためには、 各ポンプが吐出しょう とする流量 （圧 力） が吐出側流路の圧力に対して、 どの程度違いが有るのかを把握する 必要がある。 圧力が変動するときは、 上述したようにモータを高速運転 する場合であるが、 従来の例においては、 モータの高速運転を終了する タイミングは、 吐出側流路の圧力のみを判断材料とするか、 予め定めら れた時間で行うかであり、 自らのポンプ内の吐出圧力は判断材料に加え られていない。 このため、 モ一夕の高速運転を終了させるタイミングに よって、 吐出圧力が強すぎたり、 または弱すぎたりすることがあり、 安 定した圧力で送液を行うことが出来ていなかった。
本発明の目的は、 各々のポンプの流量が刻々と変化するような場合で も、 圧力干渉の影響を低減し、 正しい混合比で送液可能なグラジェント 送液用ポンプシステム及びこれを用いた液体ク口マトグラフを提供する ことにある。
上記目的を達成するための本発明の特徴は、 複数の溶離液を複数のポ ンプによって混合比を変更しながら送液するグラジェント送液用ポンプ システムであって、 前記ポンプのそれぞれは、 溶離液を吸引吐出する第 1 のプランジャポンプと、 当該第 1のプランジャポンプからの送液を受 けて吸引吐出を行う第 2のプランジャポンプと、 前記第 1及び第 2のプ ランジャポンプをカムを介して駆動するモータと、 前記第 2のプランジ ャポンプの流路内圧力を測定する第 1の圧力センサと、 前記第 1のブラ ンジャポンプ内の圧力を測定する第 2の圧力センサと、 前記カムの位置 を検出するカム位置検出センサを有し、 前記カムの位置が吐出区間とな つた際に前記モー夕の回転速度を上昇させ、 更に、 前記第 1の圧力セン サから得られる圧力値と前記第 2の圧力センサから得られる圧力値との 差分を基に前記モ一夕の回転速度を低下させる時期を決定することであ る。
これにより、 溶離液混合比の安定した送液を行うことが出来る。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明の実施例の概略構成図である。
第 2図は、 モ一夕を一定速度で回転させた場合の各圧力センサの出力 の変化、 モ一夕回転速度、 及びカムの位置信号を示す図である。
第 3図は、 本発明の演算アルゴリズムを示すフローチヤ一トである。 第 4図は、 本発明を実施した際の各圧力センサの出力の変化、 モ一夕 回転速度、 及びカムの位置信号を示す図である。
第 5図は、 本発明のポンプシステムを適用した液体ク口マトグラフの 概略構成図である。 第 6図は、 第 5図の装置で得られたクロマトグラムの一例を示す図で める。
第 7図 （A) は、 本発明を用いて 1 0回繰り返し測定を行った結果を 示す図である。
第 7図（B) は、 従来の装置を用いて、 第 7図（A) と同じ試料を 1 0 回繰り返し測定を行った結果を示す図である。
第 8図は、 本発明の他の実施例を示す概略構成図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施例を説明する。
第 1図は、 2台のポンプで構成される高圧グラジェント溶出ポンプシ ステムの概略構成図である。 各ポンプは、 2個のポンプ室を備え、 各ポ ンプ室のピス トンをカム 1 8， 1 9 を介して 1個のモータ 2 0， 2 1 (好ましくは、 パルスモータ） で駆動する。 各ポンプの溶離液 1 0 0， 1 0 1側 （吸引側） のポンプ室は、 吐出側および吸引側に逆流防止用の チェック弁を備え、 第一のピス トン 1 0， 1 2によって送液され、 分離 カラム側 （吐出側） のポンプ室は、 チェック弁を備えておらず、 第二の ピス トン 1 1 , 1 3によって送液される。
第二のピストン 1 1 , 1 3は、 第一のピス トン 1 0 , 1 2が吸引区間 にある区間に吐出する。 この間、 吸引側のチェック弁 1 4， 1 6は開き， 吐出側のチェック弁 1 5 , 1 7は閉まっている。 また、 第二のピス トン 1 1 , 1 3の吸引区間では、 第一のピス トン 1 0， 1 2が第二のピス ト ン 1 1， 1 3の吸引流量よりも多量に吐出することにより、 ポンプから の総吐出流量を一定量確保する。 この間は、 吸引側のチェック弁 1 4 , 1 6は閉じ、 吐出側のチェック弁 1 5， 1 7は開放されている。 本実施例では、 各ポンプ 1台に対し、 それぞれチェック弁のついた吸 引側のポンプ室内の圧力を測定する圧力センサ 3 , 4、 および吐出側流 路内の圧力を測定する圧力センサ 1， ' 2という 2種類の圧力センサを具 備する。 第 1図のシステム例では圧力センサの数は合計 4個である。 基 本的な状態としては、 前者の圧力センサ 3 , 4は、 吸引区間では圧力値 はほぼ 0になり、 吐出区間では後者の圧力センサ 1， 2 とほぼ等しい圧 力値を示すものである。 また、 図示はしていないが、 カム 1 8 , 1 9の 回転角を検出するカム位置検出センサを備え、 カム位置を常に把握する ようになっている。
第 2図にモータ 2 0， 2 1 を一定速度で回転させた場合の各圧力セン サの出力 を示したグラ フ を示す （本例では 1 6 0 pps (pulse per second), 但し、 0. 0 7 5 deg/ 1 pulseで回転させた）。 本グラフには、 圧力に加え、 モータ 2 0， 2 1 の回転速度とカム 1 8， 1 9の位置信号 も合わせて表示している。 カム位置信号は、 立ち上がりの位置が吸引区 間の開始点を示すものであり、 1周期でカムが 1回転することを示す。 一般的に、 カム位置の 0 ° 〜 1 2 0 ° が吸引区間、 1 2 0 ° 〜 3 6 0 ° が吐出区間となる。 第 2図の例では、 モータ 2 0 , 2 1 を一定速度で回 転させているため、 圧力センサ 1， 2の圧力は、 吐出区間の開始時点で 激しい圧力低下が発生する。 各ポンプでこのような圧力低下が発生する ため、 これが他のポンプへも影響してしまう。
本実施例においては、 各ボンプ毎に吸引側のポンプ室内の圧力と吐出 側の流路の圧力を検出し、 C P Uにおいて、 それぞれの圧力値を基に演 算し、 モータへ制御命令を発する。 演算アルゴリズムを第 3図に示す。
まず、 カム位置を検出し、 吐出区間開始点にカムが到達したかどうか を判断する （ S l )。 カム位置が吐出区間開始点に到達しない間は、 モ —夕は定常速度の運転を継続する。 カム位置が吐出区間開始点時に到達 すると、 モータの高速運転を開始し （ S 2 )、 圧力センサ 3或いは 4の 圧力 P i n力 、 圧力センサ 1或いは 2の圧力 P ou t に到達したかどうかを 判断する （ S 3 )。 P in< P out の状態である限り、 モータの高速運転 を継続する。 好ましくは、 通常回転速度の 2倍の速度で高速運転する。
P inと P out の差がなくなると、 モ一夕を定常速度の運転に戻す（S4)。 この後は再び S 1のステツプから繰り返す。
即ち、 本実施例の制御は、 吐出側の流路の圧力値を目標値として、 吸 引側のポンプ室内の圧力がこの目標値に到達するまで高速回転させるも のである。 本実施例の制御によって得られた圧力センサの結果を第 4図 に示す。 第 4図に示されるように、 モータの回転速度は吐出区間に入る と通常の倍の速度となっている （第 4図の例では 3 2 0 pps まで速度を 上げた）。 圧力センサ 1， 2の圧力低下はほとんど見られない。
本実施例のポンプシステムを高圧グラジェント液体ク口マトグラフに 用いた例を第 5図に示す。 溶離液 1 0 0 , 1 0 1は、 各ポンプ 1 0 2 , 1 0 3によって、 その混合組成を時間と共に変えながら送液される。 そ の後、 ミキサー 1 0 4で攪拌された後、 ォ一トサンプラー 1 0 5内のィ ンジェクタ一により、 分析すべきサンプルが溶離液中に添加される。 サ ンプルが添加された溶離液は、 分離カラム 1 0 6に導入される。 多成分 の分離を再現良く行うために、 分離カラム 1 0 6は、 一定温度に保たれ たカラムオーブン 1 0 7内に設置される。 分離カラム 1 0 6で分離され た各成分は、 検出器 1 0 8により検知され、 そのデータはデータ処理装 置 1 0 9にて処理， 保存される。 また、 データ処理装置 1 0 9は、 通常、 各部の制御を行う。 本実施例では分離カラム 1 0 6に〇 D Sカラムを用 い、 検出器 1 0 8は UV検出器を用いた。 このような装置において、 M P B， E P B , P P Bの 3成分の標準試料を注入して得られたクロマ トグラムを第 6図に示す。 第 6図のクロマトグラムにおいては、 保持時 間 2 . 6 2 6 (分） のピークが M P B、 保持時間 4 . 0 4 0 (分） のピ一 クが E P B、 保持時間 5 . 9 8 0 (分） のピークが P P Bのものである。 このようなクロマトグラムを 1 0回繰り返し測定した際の各成分の保持 時間を第 7図 （A ) の表に示す。 各成分ごとに平均保持時間， S D (標 準偏差）， S D (相対標準偏差） を求め、 ばらつきの程度を確認した。 これに対し、 従来の装置のように、 吸引側のポンプ室内の圧力センサ 3 : 4の出力を用いずに、 吐出側流路の圧力センサ 1 , 2の出力のみをトリ ガにしてモー夕の高速運転を行った場合 （即ち、 圧力センサ 1 , 2の圧 力が下がった時にモータの高速運転を開始し、 圧力センサ 1， 2の圧力 が回復した時に定常運転に戻すように制御する。） に、 上記と同様に
M P B , E P B , P P Bの 3成分の標準試料を 1 0回測定した結果を第 7図 （ B ) に示す。
R S Dで比較すると、 第 7図（A ) では、 P P Bでは約 0 . 0 6 3 %が 得られているのに対し、 第 7図（B ) では約 0 . 1 2 9 %となっており、 従来の装置に比べ、 本実施例の方が保持時間のばらつきが小さくなり、 安定したグラジェント溶出を実行していることがわかる。 第 7図 （B ) の保持時間のばらつきが大きくなった原因は、 従来の装置ではモータの 高速運転の開始， 終了のタイミングを吐出側の流路の圧力のみに頼って いるために、 他方のポンプの圧力低下による干渉の影響により、 吐出流 量が変化したためである。
対して本実施例は、 モータ高速運転の開始点はカム位置で判新し、 終 了点は吐出側流路の圧力と吸引側ポンプ室内の圧力の差分を見ることで 行っているため、 片方のポンプは、 他方のポンプの吸引吐出に伴う圧力 変動に干渉されることなく、 安定した吐出流量で送液することが出来る, これにより、 ひいては他方のポンプへの圧力干渉を低減することが出来 ポンプ装置全体で安定したグラジェント溶出を行うことが可能となる。 本発明の他の実施例を第 8図に示す。
第 1図と同様に 2台のポンプで構成される高圧グラジェント溶出ボン プシステムであるが、 圧力センサを 3個用いている点が異なる。 各ボン プには、 それぞれの吸引側のポンプ室内の圧力を測定する圧力センサ 3 4を具備する。 さらに、 吐出側流路内圧力測定用として、 圧力センサ 5 を装備する。 第 1図のシステムでは各ポンプにそれぞれ吐出側流路内圧 力測定用センサを具備していたが、 第 8図のシステムではこれを共通の 圧力センサとして集約したものである。
また、 第 8図の例ではシステムに 1台の C P Uを有する。 圧力センサ 3を有するポンプを制御する場合、 一般に圧力センサ 3および 5の圧力 値を演算し、 ポンプのモータ 2 0へ制御命令を発する。 本実施例におけ る演算アルゴリズムは、 基本的には第 1図の実施例と同様であり、 違い は、 モータの高速運転の終了を.判断する際に用いる吐出側流量圧力 P ou t に、 圧力センサ 5の出力を、 何れのポンプにおいても用いること である。 即ち、 圧力センサ 3の出力が圧力センサ 5の出力となるまで、 モータ 2 0を高速運転する。 好ましくは、 通常回転速度の 2倍の速度で 高速運転する。 圧力センサ 4を有するポンプの場合も同様にセンサ 4お よび 5の圧力値を演算し、 ポンプのモータ 2 1へ制御命令を発する。
上記各実施例では、 2台のポンプを用いた例を示すが、 3台以上のシ ステムでも同様のグラジェント制御が可能である。
本発明においては、 吸引側のポンプ室のピス トンの吸引区間から吐出 区間に転ずる過渡的区間に圧力を低下させないため、 当該吸引側のボン プ室内に圧力センサを設け、 吐出区間に到達したことをカム位置によつ て確認して各ピス トンを駆動するモータを高速運転させ、 更に、 当該ポ ンプ室内圧力が吐出側の流路内センサ圧力値にまで高速に上昇するまで モータの高速運転を継続することにより、 他のポンプからの圧力干渉を 受けにく くなり、 安定した流量を送液することが可能になる。
以上に説明した本発明によれば、 溶離液混合比の安定した送液が可能 となる。 ひいては液体クロマトグラフに適用した場合、 検出べ一スライ ン信号が安定し、 検出ノイズを低減させることができ、 検出限界を向上 させることが出来る。 また、 分離カラムに保持される分析成分の保持時 間の安定化にも寄与することとなる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 複数の溶離液を複数のポンプによって混合比を変更しながら送液す るグラジェント送液用ポンプシステムであって、
前記ポンプのそれぞれは、 溶離液を吸引吐出する第 1のプランジャポ ンプと、 当該第 1のプランジャポンプからの送液を受けて吸引吐出を行 う第 2のプランジャポンプと、 前記第 1及び第 2のプランジャポンプを カムを介して駆動するモータと、 前記第 2のプランジャポンプの流路内 圧力を測定する第 1 の圧力センサと、 前記第 1のプランジャポンプ内の 圧力を測定する第 2の圧力センサと、 前記カムの位置を検出するカム位 置検出センサを有し、
前記カムの位置が吐出区間となった際に前記モータの回転速度を上昇 させ、 更に、 前記第 1の圧力センサから得られる圧力値と前記第 2の圧 力センサから得られる圧力値との差分を基に前記モータの回転速度を低 下させる時期を決定することを特徴としたグラジェント送液用ポンプシ ステム。
2 . 請求項 1において、
前記第 1及び第 2のブランジャポンプは、 ピス トンの往復運動によつ て吸引吐出を行うものであって、
且つ前記第 1のプランジャポンプは、 前記ピス トンの前後に逆流防止 用のチェック弁を備え、 前記第 2の圧力センサは、 当該チェック弁間の 圧力を測定することを特徴とするグラジェント送液用ポンプシステム。
3 . 請求項 1において、
前記モータの回転速度を上昇させる際は、 吸引区間でのモータの回転 速度の 2倍まで上昇させることを特徴としたグラジェント送液用ポンプ
4 . 複数の溶離液を各ポンプによって吸引吐出を行い、 混合した後に送 液するグラジェント送液用ポンプシステムであって、
各ポンプからの吐出溶液が連通する流路に、 当該流路内圧力を測定す る第 1 の圧力センサを備え、
前記ポンプのそれぞれは、 溶離液を吸引吐出する第 1のプランジャポ ンプと、 当該第 1のプランジャポンプからの送液を受けて吸引吐出を行 う第 2のプランジャポンプと、 前記第 1及び第 2のプランジャポンプを ガムを介して駆動するモータと、 前記第 1のプランジャポンプ内の圧力 を測定する第' 2の圧力センサと、 前記カムの位置を検出するカム位置検 出センサを有し、
前記各ポンプは、 前記カムの位置が吐出区間となった際に前記モータ の回転速度を上昇させ、 更に、 前記第 1の圧力センサから得られる圧力 値と前記第 2の圧力センサから得られる圧力値との差分を基に前記モー 夕の回転速度を低下させる時期を決定することを特徴としたグラジェン ト送液用ポンプシステム。
5 . 請求項 4において、
前記第 1及び第 2のブランジャポンプは、 ピス トンの往復運動によつ て吸引吐出を行うものであって、
且つ前記第 1のプランジャポンプは、 前記ピストンの前後に逆流防止 用のチェック弁を備え、 前記第 2の圧力センサは、 当該チェック弁間の 圧力を測定することを特徴とするグラジェント送液用ポンプシステム。
6 . 請求項 4において、
前記モータの回転速度を上昇させる際は、 吸引区間でのモータの回転 速度の 2倍まで上昇させることを特徴としたグラジェント送液用ポンプ システム。
7 . 複数の溶離液を複数のポンプによって混合比を変更しながら送液す るポンプシステム， 溶離液中に試料を導入する試料導入部， 試料を分離 する分離カラム， 当該分離カラムから溶出された溶液を検出する検出器 を備えた液体クロマトグラフにおいて、
前記ポンプシステムは、 前記試料導入部側の流路内圧力を測定する第 1の圧力センサを有し、 且つポンプシステム内の各ポンプは、 逆流防止 用のチヱック弁を備え溶離液を吸引吐出する第 1のプランジャポンプと. 当該第 1のプランジャポンプからの送液を受けて吸引吐出を行う第 2の プランジャポンプと、 前記第 1及び第 2のプランジャポンプをカムを介 して駆動するモータと、 前記第 1のプランジャポンプ内の圧力を測定す る第 2の圧力センサと、 前記カムの位置を検出するカム位置検出センサ を有し、
前記カムの位置が吐出区間となった際に前記モータの回転速度を上昇 させ、 更に、 前記第 1 の圧力センサから得られる圧力値と前記第 2の圧 力センサから得られる圧力値との差分を基に前記モータの回転速度を低 下させる時期を決定することを特徴とした液体ク口マトグラフ。
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