液體色層分析儀的製作方法
2023-05-28 20:10:56 2
專利名稱:液體色層分析儀的製作方法
這是關於液體色層分析儀的發明，詳細地說，是關於高速液體色層分析儀中防止液流輸送脈動的結構的發明。
通常，高速液體色層分析儀中的液流輸送泵主要採用小型柱塞往復泵，其流量穩定，特別是液流輸送脈動小是這種泵最重要的特點。
因此，以往都是同時配置多個上述小型柱塞泵，在液流輸送時，使其排液移動位置搭疊而驅動各柱塞，而且無論用上述泵還是用單柱塞泵，都要對泵的排液壓力進行監控，將監控結果反饋控制柱塞的排液移動速度，防止因壓縮率變化而引起泵排液壓力的變化，減小液流輸送時的脈動。
然而，將這種結構用於高靈敏度檢測器，例如，用於脈動敏感的差示折射計檢測器、電化學檢測器而進行分析時，因為脈動修正的柱塞速度跟蹤性不夠好，需在柱塞排液側的液流供給路上加進較大的緩衝器，阻止液流脈動，但仍不能完全防止脈動。而且由於緩衝器較大，液流的靜區也大，實用性不好。
鑑於上述情況，本發明的一個主要目的是不採用緩衝器，而用兩個柱塞泵，使靜區變小，達到無脈動地進行液流輸送。
由沿供給路向立柱管輸送移動液的柱塞泵及該泵動作控制部組成的液體色層分析儀中，柱塞泵是由同樣結構的主泵和付泵，並把它們的兩個排液端及兩個抽液端分別連接而成的，主泵的柱塞除在排液移動卽將終止前與排液移動開始後某一時刻外，都是按予先設定的速度作排液移動，此外，它也以高於此排液移動速度作高速抽液移動。柱塞泵的動作控制部有兩泵排液側的壓力檢測裝置;檢測主泵柱塞排液移動位置的位置檢測裝置;主泵柱塞以設定的速度作排液移動時，對來自排液移動位置檢測裝置及壓力檢測裝置的輸出信號分別貯存的存貯裝置;當排液移動位置檢測信號與設定的排液移動位置存貯信號一致時，向付泵輸出予備壓縮用的驅動信號，同時，將壓力檢測信號與設定的排液移動壓力貯存信號加以比較，當排液移動位置檢測信號與設定的排液移動位置貯存信號不一致時，為使它們一致而向付泵輸出排液移動速度控制信號的速度控制裝置。
以圖中所示的實施例作詳細說明，當然，此發明不僅限於此例。
在第1-4圖中，高速液體色層分析儀(1)主要由通過液流供給路(4)向立柱管(2)輸送液流(3)的柱塞泵(5)、該柱塞泵的驅動部(6)以及動作控制部7構成。(8)是噴射器，(9)是檢測器。
柱塞泵5由同樣結構的主泵(10)和付泵(11)構成，兩泵的排液側和抽液側都連有單向閥(12)(12)……。
上述的驅動部(6)由使上兩泵(10)(11)的柱塞(13)(14在圖中省略)各自作往復移動的同樣結構的變形凸輪轉動的步進馬達A及B(17)(18)構成。變形凸輪(15)(16中的一個(15)示於第2圖，近似為園板形。對應於中心角270(Q1)的外沿使各泵的柱塞(13)(14)按給定的速度作往復動作，而在其餘的90(Q2)間則作高速抽液動作。(10)為螺旋彈簧。主泵柱塞(13)除了其排液移動卽將終止前或在其排液移動剛開始的一瞬間外，都按予先設定的速度(Va)作排液移動，在液流供給路(4)中按設定流量(V)(參看第4圖)送液的流量設定電路(20)、以及據此電路輸出的流量設定信號進行動作的同時使柱塞(13)以大於上述設定速度(Va)而高速抽液的移動的馬達驅動電路(21)都與主泵(10)的步進馬達A(17)作電氣連接。
上述的動作控制部(7)有檢測液流(3)送液壓力的壓力傳感器(22)和檢測兩泵柱塞(13)(14)排液移動位置的檢測裝置(23)(24)。此壓力敏感器(22)裝在兩泵(10)(11)排液側的液流供給路(4)中，排液移動位置檢測(23)(24)是由固定在各變形凸輪(15)(16)外沿的光電傳感器來完成。動作控制部(7)還有在主泵(10)的柱塞(13)以設定的排液速度時(第3圖的t1時刻)對來自光電敏感器(23)及壓力傳感器(22)的輸出信號分別進行貯存的存貯裝置(25)以及通過步進馬達B(18)而向付泵(11)輸出驅動信號的同時，作為輸出排液移動速度控制信號的速度控制裝置的定壓力驅動電路(26)。
上述存貯裝置(25)由柱塞位置監控器(27)及壓力貯存電路(28)構成，柱塞位置監控器與定壓力驅動電路(26)、馬達驅動電路(21)以及壓力貯存電路(28)作電氣連接。
下面對高速液體色層分析儀(1)的動作加以說明。
都先，根據來自液流設定電路(20)的流量設定信號，如第3圖所示，主泵(10)以設定的排液移動速度Va排出液流(3)。於是在主泵(10)的柱塞(13)到達排液移動卽將終止前的t1時刻，由定壓力驅動電路(26)輸出驅動信號，驅動步進馬達B(17)，並沿排液方向移動柱塞(14)，對付泵(11)的泵頭內的液流(3)作予備壓縮。到t2-t3時刻間如第3圖所示的曲線，主泵(10)的排液速度降低，當壓力傳感器(22)的壓力檢測信號與設定的排液移動壓力貯存信號不一致時，則向步進馬達B(18)輸出來自定壓驅動電路(26)的排液移動速度控制信號，使這時的壓力檢測信號與設定移動壓力貯存信號一致。然後主泵(10)停止排液動作，一旦以t3-t4時刻的速度V1在0.2秒內進行高速抽液動作，則付泵(11)的柱塞(14)的排液移動速度(V2)逐漸增大，與前述的t2時刻一樣，使這時的壓力信號與前述的貯存信號一致。於是在t4-t5間，主泵(10)僅以與此壓力或比例的量予壓縮其泵頭內的液流。當到達t5時刻，主泵(10)出口側的單向閥(12)開放，由主泵(10)排出液流(3)。當來自主泵(10)的排液流量逐漸增加時，由柱塞位置監控器(27)發出速度控制信號，使付泵柱塞(14)的排液移動速度象第3圖的曲線那樣的降低。這時，因為主泵(10)的排液移動速度比Va小，在t6時刻不產生脈動。然後，隨著主泵(10)柱塞(13)排液移動速度的提高，付泵(11)柱塞的排液移動速度逐漸降低。t7以後，僅由主泵(10)輸送液流(3)。而步進馬達B(18)在t7-t8間停止被驅動，在t8-t9間則與t1-t7間相反地作反轉驅動，抽吸液流(3)(參看第3圖V3)。
第4圖是兩泵(10)(11)的排液量曲線。主泵(10)的1衝程排液量為100μl，另一方面，由於主泵(10)的抽吸時間如前所述，比較短，若設定排液流量為1ml/分時，付泵(11)的1衝程排液量為4μl左右(參看第4圖的斜線部分)。
象這樣，主泵(10)及付泵(11)地動作，在液流供給路(4)中輸送液流(3)。
用上述的高速液體色層分析儀(1)結構，可獲得如下的結果。
(a)由於付泵(11)柱塞的排液移動速度的增加和降低都比較緩慢，為柱塞脈動修正所作的速度跟蹤較好，故可防止主泵(10)及付泵(11)交替時的脈動。
(b)由於有(a)項，卽使用脈動敏感的檢測器，也可不用緩衝器，靜區小，且不受基線噪聲影響，能高靈敏度地檢測試料。
(c)因為用付泵(11)對主泵(10)高速抽吸動作前後的液流輸送壓力進行修正，與液流的種類及其送液壓力無關，能自動地對液流的壓縮率加以修正。
(d)在2泵壓力陡度分析中，微流量範圍的壓力陡度送液時，沒有因液流供給路中的靜區而帶來對壓縮率的影響，或因脈動而引起的流量變化，故能高精度地進行壓力陡度分析。
作為其它的實施例主泵與付泵上同時安裝2付上述的壓力傳感器，連接它們各自的壓力傳感器出口，在其出口側的液流供給路中設混合器，而能構成2泵的壓力陡度裝置。這時，採用上述動作控制部，在壓力陡度分析時也能對液流的自動壓縮率進行修正，並且，與設定的排液壓力的變化無關，能使液流的混合濃度保持一定。而且因為沒有脈動，在微小流量範圍也能獲得無變動的、穩定的混合濃度。
(6)效果本發明中的柱塞泵由主泵和付泵組成，為防止主泵從排液卽將終止前到排液開始後不久的排液量減少，而讓付泵進行排液動作，不需要緩衝器，能有較小的靜區，無脈動地輸送液流，因而卽使採用差示折射計檢測器、電化學檢測器等脈動敏感的檢測器，也能高靈敏地檢測試料。
第1圖是屬於本發明的高速液體色層分析儀實施例結構說明圖，第2圖是展示變形凸輪動作狀態的說明圖，第3圖是主泵與付泵排液抽液速度關係的速度圖，第4圖是主泵與付泵1衝程的排液量圖。
(1)……高速液體色層分析儀，(2)……柱管，(3)……液流，(4)……液流供給路，(5)……柱塞泵(7)……動作控制裝置，(10)……主泵，(11)……付泵，(13)(14)……柱塞，(22)……壓力敏感器，(23)……排液移動位置檢測器，(25)……存貯裝置，(26)定壓力驅動電路(速度控制裝置)。
(Va)……設定排液移動速度，(V1)……高速抽液移動速度。
權利要求
1.由沿供給管路向立柱管輸送移動液的柱塞泵以及該泵控制部組成的液體色層分析儀中，柱塞泵是由同樣結構的主泵及付泵，並把它們的兩個排液端和兩個抽液端分別連接而成的，主泵的柱塞除在排液動作即將終止前及排液動作開始後的某時刻外，都是按予先設定的速度作排液動作。柱塞泵的動作控制部有兩泵排液側的壓力檢測裝置；檢測主泵柱塞排液移動位置的位置檢測裝置；主泵柱塞以設定的速度作排液移動時，對來自排液移動位置檢測裝置及壓力檢測裝置的輸出信號分別存貯的存貯裝置；當排液移動位置檢測信號與設定的排液移動位置存貯信號一致時，向付泵輸出予備壓縮用的驅動信號，同時將壓力檢測信號與設定的排液移動壓力存貯信號加以比較，當排液移動位置檢測信號與設定的排液移動位置存貯信號不一致時，為使它們一致而向付泵輸出排液移動速度控制信號的速度控制裝置。
專利摘要
一種不需緩衝器便能防止液流脈動的液體色層分析儀，它有柱塞泵及其控制部。柱塞泵是把同樣結構的主泵和副泵的排液端及抽液端分別連接而成，其控制部包括壓力檢測裝置、主泵柱塞排液位移檢測裝置、存貯上述兩個裝置輸出信號的存貯裝置，將排液位移信號與設定值比較以便向副泵發出壓縮驅動信號或排液速度控制信號的速度控制裝置。
文檔編號G01N30/32GK85101476SQ85101476
公開日1987年1月24日 申請日期1985年4月1日
發明者中本晃 申請人:株式會社島津製作所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan