CN108445120B - 色谱仪用二元梯度溶剂输送*** - Google Patents

色谱仪用二元梯度溶剂输送*** Download PDF

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Abstract

本发明公开一种色谱仪用二元梯度溶剂输送***，其特征在于：所述的***包括泵头A、泵头B和切换阀（1），所述的切换阀（1）的壳体上设置有多个输液口和两个吸液口，这两个吸液口分别通过管路与第一储液瓶（2）和第二储液瓶（3）相连，在切换阀（1）的壳体上还设置有出液口，在切换阀（1）内则设置有阀芯，所述的阀芯能够相对于切换阀（1）的壳体转动，在阀芯上还设置有多个连接通道（4），且所述连接通道（4）的端部与输液口、吸液口以及出液口相匹配，在连接通道（4）的端部还设置有密封环。这是一种结构简单、易于实现、流量精度高的色谱仪用二元梯度溶剂输送***。

Description

色谱仪用二元梯度溶剂输送***
技术领域
本发明涉及一种溶剂输送***，特别是一种色谱仪用二元梯度溶剂输送***。
背景技术
高效液相色谱仪是分析化学领域应用最广的分析仪器之一，而输液***则是液相色谱分离分析的驱动力，其性能好坏直接决定了分离分析的结果。若输液***流量不准、流量不连续，则不能获得可靠的结果，严重时甚至无法完成分析。为了保证高压下流量的连续输送，输液***通常采用两个或多个泵头通过串联或并联的方式交替输送同一种流体，并需要在泵头的出入口设置球座式单向阀，以保证流体在泵头内单向流动，防止回流。
微纳液相色谱是高效液相色谱在低流量方向上的延伸和扩展，因其具有极低的溶剂消耗、样品消耗以及稀释效应，在生物样品的分离分析领域有广泛的应用。对于微纳液相色谱的输液***来说，一次分析实验所需的流体体积一般为几十微升，因此可以使用具有较大泵腔容积的单一泵头输送一种流体。为了使流体在泵头内单向流动，可以参照常规液相色谱输液***的方式在泵头出入口分别设置球座式单向阀，但由于微纳液相色谱使用的流量极低，在高压下输液时，需要较长时间、较大体积的流体才能打开泵头出口单向阀，使得分析用的有效流体体积减小。同时，由于所需流量水平与入口单向阀的泄露水平在同一个数量级（每分钟几十至几百纳升），流量准确性也会受到明显的影响。因此，如何保证微纳液相色谱输液***的准确、有效输液，是研制微纳输液***需要解决的主要问题之一。
发明内容
本发明是为了解决现有技术所存在的上述不足，提出一种结构简单、易于实现、流量精度高的色谱仪用二元梯度溶剂输送***。
本发明的技术解决方案是：一种色谱仪用二元梯度溶剂输送***，其特征在于：所述的***包括泵头A、泵头B和切换阀1，所述的切换阀1的壳体上设置有多个输液口和两个吸液口，这两个吸液口分别通过管路与第一储液瓶2和第二储液瓶3相连，在切换阀1的壳体上还设置有出液口，在切换阀1内则设置有阀芯，所述的阀芯能够相对于切换阀1的壳体转动，在阀芯上还设置有多个连接通道4，且所述连接通道4的端部与输液口、吸液口以及出液口相匹配。
所述的输液口和出液口均为两个，这些液口与吸液口共同在切换阀1的壳体上圆周均匀分布，按照顺时针的方向依次将所有的六个液口标记为1至6号液口，其中1、4号液口为输液口，2、3号液口为出液口，5、6号液口为吸液口，泵头A与1号液口相连，泵头B与4号液口相连，2号液口与3号液口同时与混合三通5的两个管路连通，5号液口通过管路与第二储液瓶3相连，6号液口通过管路与第一储液瓶2相连。
所述的输液口和出液口均为两个，在切换阀1的壳体上还设置有四个封堵液口，且所述的封堵液口与连接通道4的端部相匹配，这些液口与吸液口共同在切换阀1的壳体上圆周均匀分布，按照顺时针的方向依次将所有的十个液口标记为1至10号液口，1、6号液口为输液口，2、5号液口为出液口、7、10号液口为吸液口，3、4、8、9号液口为封堵液口，泵头A与1号液口相连，泵头B与6号液口相连，2号液口与5号液口同时与混合三通5的两个管路连通，7号液口通过管路与第二储液瓶3相连，6号液口通过管路与第一储液瓶2相连，而所有的封堵液口上均设置有封堵头6。
所述的输液口为两个，所述的出液口为一个，这些液口与吸液口共同分布在切换阀1的壳体上，按照顺时针方向依次将所有的五个液口标记为1至5号液口，其中1、3号液口为输液口，2号液口为出液口，4、5号液口为吸液口，泵头A与1号液口相连，泵头B与3号液口相连，2号液口与出液管路相连，4号液口通过管路与第二储液瓶3相连，5号液口通过管路与第一储液瓶2相连。
本发明同现有技术相比，具有如下优点：
本发明所述的色谱仪用二元梯度溶剂输送***，可以在保证流体单向流动的前提下省去常规泵头上的单向阀结构，避免了单向阀在极低流量（每分钟几十至几百纳升）下的泄露，显著提高了输液***在微纳升流量下的准确性，还具有结构简单，易于实现等优点。因此可以说它具备了多种优点，特别适合于在本领域中推广应用，其市场前景十分广阔。
附图说明
图1为本发明实施例一输液状态的示意图。
图2为本发明实施例一吸液状态的示意图。
图3为本发明实施例二输液状态的示意图。
图4为本发明实施例二吸液状态的示意图。
图5为本发明实施例三中泵头A吸液状态的示意图。
图6为本发明实施例三中泵头A输液状态的示意图。
图7为本发明实施例三中泵头B吸液状态的示意图。
图8为本发明实施例三中泵头B输液状态的示意图。
图9为本发明实施例三中泵头A与泵头B同时输液状态的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图说明本发明的具体实施方式。如图1至9所示：一种色谱仪用二元梯度溶剂输送***，它包括泵头A、泵头B和切换阀1，在切换阀1的壳体上设置有多个输液口和两个吸液口，并且这两个吸液口分别通过管路与第一储液瓶2和第二储液瓶3相连，在切换阀1的壳体上还设置有出液口，出液口上连接有出液管路，在切换阀1内则设置有阀芯，所述的阀芯能够相对于切换阀1的壳体转动，在阀芯上还设置有多个连接通道4，且所述连接通道4的端部与输液口、吸液口以及出液口相匹配。
实施例一
如图1、2所示，实施例1的二元梯度溶剂输送***所使用的切换阀1为均匀六孔三通道双状态切换阀。
切换阀1壳体上的1、4号液口通过不锈钢或聚合物材质的管路分别与负责输送不同流体的泵头A和泵头B的出口相连，2、3号液口则分别与混合三通5的两个入口相连，5、6号液口则分别与流体B（第二储液瓶3）和流体A（第一储液瓶2）的储液瓶相连。
当输液***处于输液状态时（如图1所示），切换阀1的内芯动作，让内芯上的多个连接通道4与不同的液口相接，保证1和2号液口、3和4号液口、5和6号液口相连。然后泵头A和泵头B内的柱塞杆向前运动，压缩泵腔内流体，使流体从泵头出口流出，泵头A中的流体通过1号液口和2号液口进入混合三通5，泵头B中的流体通过4号液口和3号液口进入混合三通5，两种流体在混合三通中混合后通过其出口流出，实现输液操作；这里的混合三通5除了能够确保两种溶剂同时输出，还可以利用三通中心的腔体实现两种溶剂的混合，使流出的混合流体比例均匀；
当输液***处于吸液状态时（如图2所示），切换阀1的内芯动作，让内芯上的多个连接通道4与不同的液口相接，保证1和6号液口、2和3号液口、4和5号液口相连。然后泵头A和泵头B内的柱塞杆向后运动，泵腔内出现负压，第一储液瓶2中的流体A通过6号液口和1号液口进入泵头A内，第二储液瓶3中的流体B通过5号液口和4号液口进入泵头B内，实现吸液操作。同时，由于2号液口和3号液口相连，因此能够维持输液***之外的流体压强，避免压强突变对后续其他***部件的影响。
实施例二
如图3、4所示，实施例2的二元梯度溶剂输送***所使用的切换阀1为均匀十孔五通道双状态切换阀。
切换阀1壳体上的1、6号液口通过不锈钢或聚合物材质的管路分别与负责输送不同流体的泵头A和泵头B的出口相连，2、5号液口则分别与混合三通5的两个入口相连，7、10号液口则分别与流体B（第二储液瓶3）和流体A（第一储液瓶2）的储液瓶相连，而3、4、8、9号液口上则设置有封堵头6（丝堵）；
当输液***处于输液状态时（如图3所示），切换阀1的内芯动作，让内芯上的多个连接通道4与不同的液口相接，保证1和2号液口、3和4号液口、5和6号液口、7号和8号液口、9号和10号液口相连。然后泵头A和泵头B内的柱塞杆向前运动，压缩泵腔内流体，使流体从泵头出口流出，泵头A中的流体通过1号液口和2号液口进入混合三通5，泵头B中的流体通过6号液口和5号液口进入混合三通5，两种流体在混合三通中混合后通过其出口流出，实现输液操作；这里的混合三通5除了能够确保两种溶剂同时输出，还可以利用三通中心的腔体实现两种溶剂的混合，使流出的混合流体比例均匀；
当输液***处于吸液状态时（如图4所示），切换阀1的内芯动作，让内芯上的多个连接通道4与不同的液口相接，保证1和10号液口、2和3号液口、4和5号液口、6和7号液口、8和9号液口相连。然后泵头A和泵头B内的柱塞杆向后运动，泵腔内出现负压，第一储液瓶2中的流体A通过10号液口和1号液口进入泵头A内，第二储液瓶3中的流体B通过7号液口和6号液口进入泵头B内，实现吸液操作。同时，由于2号液口和3号液口相连、4号液口和5号液口相连，让上输液口处的封堵头6能够维持输液***之外的流体压强，避免压强突变对后续其他***部件的影响。
实施例三
如图5-9所示，实施例3的二元梯度溶剂输送***所使用的切换阀为非均匀五孔单通道五状态切换阀。
其中1号液口与切换阀1中心的连线与2、3、4、5号液口与切换阀中心连线的夹角分别为45度、90度、180度、270度。切换阀1壳体上的1、3号液口分别通过不锈钢或聚合物材质的管路与负责输送不同流体的泵头A和泵头B的出口相连，2号液口与输液泵的出口管路相连，5、4号液口则分别与流体A（第一储液瓶2）和流体B（第二储液瓶3）的储液瓶相连。
当输液***处于泵头A吸液状态时（如图5所示），切换阀1的内芯动作，让内芯上的多个连接通道4与不同的液口相接，保证1和5号液口相连，然后泵头A内的柱塞杆向后运动，泵腔内出现负压，将流体A从第一储液瓶2中通过5号液口和1号液口后进入泵头A内，实现泵头A的吸液操作。
当输液***处于泵头A的输液状态时（如图6所示），切换阀1的内芯动作，让1号液口与2号液口相连，泵头A内的柱塞杆向前运动，也说泵腔内的流体，让流体从泵头A的出口流出，并通过1号液口和2号液口后，直接通过出液管路排出，实现泵头A的输液操作。
同样地，通过内芯与泵头B的顺序配合动作，实现泵头B的吸液与输液操作。（如图7、8所示）
当输液***处于泵头A、B同时输液状态时（如图9所示），切换阀1内的连接通道4能够使1、2、3号液口同时相连，此时泵头A、B内的流体通过1号液口和3号液口后，在2号液口处混合，最终同时通过出液管路排出，实现泵头A与泵头B的同时输液操作。

Claims (2)

1.一种色谱仪用二元梯度溶剂输送***，其特征在于：所述的***包括泵头A、泵头B和切换阀（1），所述的切换阀（1）的壳体上设置有多个输液口和两个吸液口，这两个吸液口分别通过管路与第一储液瓶（2）和第二储液瓶（3）相连，在切换阀（1）的壳体上还设置有出液口，在切换阀（1）内则设置有阀芯，所述的阀芯能够相对于切换阀（1）的壳体转动，在阀芯上还设置有多个连接通道（4），且所述连接通道（4）的端部与输液口、吸液口以及出液口相匹配，
所述的输液口和出液口均为两个，在切换阀（1）的壳体上还设置有四个封堵液口，且所述的封堵液口与连接通道（4）的端部相匹配，这些液口与吸液口共同在切换阀（1）的壳体上圆周均匀分布，按照顺时针的方向依次将所有的十个液口标记为1至10号液口，1、6号液口为输液口，2、5号液口为出液口、7、10号液口为吸液口，3、4、8、9号液口为封堵液口，泵头A与1号液口相连，泵头B与6号液口相连，2号液口与5号液口同时与混合三通（5）的两个管路连通，7号液口通过管路与第二储液瓶（3）相连，6号液口通过管路与第一储液瓶（2）相连，而所有的封堵液口上均设置有封堵头（6）。
2.一种色谱仪用二元梯度溶剂输送***，其特征在于：所述的***包括泵头A、泵头B和切换阀（1），所述的切换阀（1）的壳体上设置有多个输液口和两个吸液口，这两个吸液口分别通过管路与第一储液瓶（2）和第二储液瓶（3）相连，在切换阀（1）的壳体上还设置有出液口，在切换阀（1）内则设置有阀芯，所述的阀芯能够相对于切换阀（1）的壳体转动，在阀芯上还设置有多个连接通道（4），且所述连接通道（4）的端部与输液口、吸液口以及出液口相匹配，
所述的输液口为两个，所述的出液口为一个，这些液口与吸液口共同分布在切换阀（1）的壳体上，按照顺时针方向依次将所有的五个液口标记为1至5号液口，其中1、3号液口为输液口，2号液口为出液口，4、5号液口为吸液口，泵头A与1号液口相连，泵头B与3号液口相连，2号液口与出液管路相连，4号液口通过管路与第二储液瓶（3）相连，5号液口通过管路与第一储液瓶（2）相连，
其中1号液口与切换阀（1）中心的连线与2、3、4、5号液口与切换阀中心连线的夹角分别为45度、90度、180度、270度。
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