CN109944762B - 高效液相色谱仪的四通道二元高压泵*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了高效液相色谱仪的四通道二元高压泵***，包括机箱，机箱上设有流动相通道切换阀组件、第一泵组件、第二泵组件、排空阀、高压混合器、柱塞杆清洗泵，流动相通道切换阀组件具有第一入口、第二入口、第三入口、第四入口、第一出口和第二出口，第一出口可切换连通第一入口或第二入口，第二出口可切换连通第三入口或第四入口，第一出口与第一泵组件相连通，第二出口与第二泵组件相连通，第一泵组件和第二泵组件共同连通排空阀，排空阀与高压混合器相连接，第一泵组件和第二泵组件与柱塞杆清洗泵相连接。本发明既有二元高压液相色谱仪的高精准度、高稳定性，又具有四元低压液相色谱仪的多通道输液能力，能够自动切换流路并自动冲洗色谱柱。

Description

高效液相色谱仪的四通道二元高压泵***

技术领域

本发明涉及高效液相色谱仪的技术领域，具体涉及高效液相色谱仪的四通道二元高压泵***。

背景技术

目前的市场上大部分高效液相色谱仪的高压输液泵***分为二元高压及四元低压两种模式。

第一种：二元高压，即使用两台高压输液泵分别输送一种液体，由两台高压输液泵输送的这两种液体是在泵后进行混合，即高压混合，这种工作模式中每台泵独立控制流速精准度，具有稳定性好、精度高等特点，但是只有两个通道用于输送液体。如果客户选择安装自动进样器进行，仪器大都需要工作十几小时，仪器完成并停止工作的时间会在很晚甚至工作至半夜。高效液相色谱仪最关键的一个部件就是色谱柱，色谱柱一般在使用完成后需要做冲洗操作，否则会大幅度影响其性能和使用寿命，但是冲洗色谱柱一般情况下需要使用水和另一种有机液体(常用甲醇或乙腈)进行梯度冲洗，但是由于二元高压液相色谱仪只有两个输液通道并已经被正常检测样品的流动相所占用，所以二元高压液相色谱仪在正常检测工作结束后不能直接进行自动冲洗色谱柱，这就要求客户必须在下班前做好正常测试工作，然后手工更换两个通道的液体(流动相)，以冲洗色谱柱，这将导致使用二元高压液相色谱仪的客户要经常加班，达不到真正无人值守的状态。

第二种：四元低压，即四元低压高效液相色谱仪，即一台高压输液泵在液体入口处加四个电磁阀，形成四进一出的流路通道，其中的出口即为高压输液泵的入口，这种工作模式可以放置四种液体(流动相)，并具备自动切换流路的能力，在正常检测工作结束后能够直接自动冲洗色谱柱，结构简单且成本低廉，但是这种结构一定程度上牺牲了性能，因为要精准控制每个通道流入液体的量，四元低压输液泵是靠每个电磁阀的打开时间长短来实现的，所以如果同时输送两种或以上种类的液体时，多种液体需要一前一后分别被吸入高压输液泵的入口，这会带来三个问题：1、泵液的流量精度不如直接用高压输液泵精确、稳定；2、多种液体在未进入高压输液泵的入口时就要进行混合，此时这里为低压状态，两种不同液体在没有压力的状态下相遇极易产生气泡，所以四元低压高效液相色谱仪的输液泵***需要增加在线脱气机，这种方式又增加了设备成本，而且在线脱气机属于易耗品，故又额外给用户增加了使用成本。3、因为多种液体是被一前一后分别被吸入高压输液泵的，所以对液体的混合能力要求更高，极易产生混合不均匀的情况，从而导致检测结果不稳定。

发明内容

鉴于背景技术的不足，本发明是提供了高效液相色谱仪的四通道二元高压泵***，所要解决的技术问题是如何自动切换流路并实现多通道输液的功能，并保证检测结果的准确性和稳定性。

为解决以上技术问题，本发明提供了如下技术方案：

高效液相色谱仪的四通道二元高压泵***，包括机箱，所述机箱上设置有流动相通道切换阀组件、第一泵组件、第二泵组件、排空阀、高压混合器、柱塞杆清洗泵，所述流动相通道切换阀组件具有第一入口、第二入口、第三入口和第四入口，同时还具有第一出口和第二出口，所述第一出口可切换地连通所述第一入口或所述第二入口，所述第二出口可切换地连通所述第三入口或所述第四入口，所述第一出口与所述第一泵组件相连通，所述第二出口与所述第二泵组件相连通，所述第一泵组件和所述第二泵组件共同连通所述排空阀，所述排空阀与所述高压混合器相连接，所述第一泵组件和所述第二泵组件与所述柱塞杆清洗泵相连接。

所述第一泵组件包括第一泵头和第二泵头，所述第二泵组件包括第三泵头和第四泵头，所述第一泵头和所述第三泵头的结构相同，所述第二泵头和所述第四泵头的结构相同。

所述第一泵头包括第一泵头本体、第一柱塞杆清洗座、可往复运动的第一柱塞杆，所述第一泵头本体设有第一流道腔及与所述第一流道腔相连通的第一出口单向阀和第一入口单向阀，所述第一泵头本体固定安装在第一柱塞杆清洗座上，所述第一柱塞杆清洗座上贯穿设有第一通道及与所述第一通道相连通的第一清洗入口和第一清洗出口，所述第一柱塞杆上依次套装有第一高压密封圈和第一低压密封圈，所述第一柱塞杆可穿过所述第一通道并进入所述第一流道腔中，在此过程中，所述第一柱塞杆上的所述第一高压密封圈始终紧密抵住所述第一流道腔的内壁，所述第一柱塞杆上的所述第一低压密封圈始终紧密抵住所述第一通道的内壁。

所述第一柱塞杆与第一推杆连接，所述第一推杆由第一传动装置进行驱动。

所述第一传动装置为第一马达。

所述第二泵头包括第二泵头本体、第二柱塞杆清洗座、可往复运动的第二柱塞杆，所述第二泵头本体设有第二流道腔及与所述第二流道腔相连通的第二出口和第二入口，所述第二泵头本体固定安装在第二柱塞杆清洗座上，所述第二柱塞杆清洗座上贯穿设有第二通道及与所述第二通道相连通的第二清洗入口和第二清洗出口，所述第二柱塞杆上依次套装有第二高压密封圈和第二低压密封圈，所述第二柱塞杆可穿过所述第二通道并进入所述第二流道腔中，在此过程中，所述第二柱塞杆上的所述第二高压密封圈始终紧密抵住所述第二流道腔的内壁，所述第二柱塞杆上的所述第二低压密封圈始终紧密抵住所述第二通道的内壁。

所述第二柱塞杆与第二推杆连接，所述第二推杆由第二传动装置进行驱动。

所述第二传动装置为第二马达。

所述排空阀包括阀体，所述阀体具有阀腔，所述阀体上螺纹连接有旋钮，所述旋钮上设有密封锥，所述阀体的前端设有与所述密封锥相匹配的锥形孔，所述锥形孔与所述阀腔相连通，所述阀体上设有分别与所述阀腔相连通的第一进液孔、第二进液孔和出液孔，还设有对应连通所述锥形孔的排空孔，所述阀腔内设有用于过滤液体的预混合滤片，所述阀体的后端螺纹连接有压力传感器。

本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：既有二元高压液相色谱仪的高精准度、高稳定性，又具有四元低压液相色谱仪的多通道输液能力，实现对液体进行高压混合的技术效果，正常检测工作结束后还能自动切换流路并自动冲洗色谱柱，有效节省了工作人员的时间。

附图说明

本发明有如下附图：

图1为本发明的示意图；

图2为图1的部分示意图；

图3为图1的第一泵头的***示意图；

图4为图1的排空阀的***示意图。

具体实施方式

如图所示，这种高效液相色谱仪的四通道二元高压泵***，包括机箱1，机箱1上设置有流动相通道切换阀组件2、第一泵组件、第二泵组件、排空阀5、高压混合器3、柱塞杆清洗泵4，流动相通道切换阀组件2具有第一入口21、第二入口22、第三入口23和第四入口24，同时还具有第一出口25和第二出口26，其中，第一入口21、第二入口22、第三入口23和第四入口24用于通入待测液体并分别连接通液管道，第一出口25可切换地连通第一入口21或第二入口22，第二出口26可切换地连通第三入口23或第四入口24，第一出口25与第一泵组件相连通，第二出口26与第二泵组件相连通，第一泵组件和第二泵组件共同连通排空阀5，排空阀5的作用是对液体进行预混合，排空阀5与高压混合器3相连接，高压混合器3的作用是对液体进行精密混合，第一泵组件和第二泵组件与柱塞杆清洗泵4相连接，柱塞杆清洗泵4的作用是对第一泵组件及第二泵组件的柱塞杆进行清洗。

在本实施例中，第一泵组件包括第一泵头7和第二泵头8，第二泵组件包括第三泵头9和第四泵头10，第一泵头7和第三泵头9的结构相同，第二泵头8和第四泵头10的结构相同。

第一泵头7的具体结构如下：第一泵头7包括第一泵头本体75、第一柱塞杆清洗座76、可往复运动的第一柱塞杆77，第一泵头本体75设有第一流道腔及与第一流道腔相连通的第一出口单向阀71和第一入口单向阀72，第一泵头本体75固定安装在第一柱塞杆清洗座76上，第一柱塞杆清洗座76上贯穿设有第一通道及与第一通道相连通的第一清洗入口73和第一清洗出口74，第一柱塞杆77上依次套装有第一高压密封圈771和第一低压密封圈772，第一柱塞杆77可穿过第一通道并进入第一流道腔中，在此过程中，第一柱塞杆77上的第一高压密封圈771始终紧密抵住第一流道腔的内壁，第一柱塞杆77上的第一低压密封圈772始终紧密抵住第一通道的内壁。其中，第一柱塞杆77与第一推杆78连接，第一推杆78由第一传动装置进行驱动，在本实施例中，第一传动装置为第一马达。

第二泵头8的具体结构如下：第二泵头8包括第二泵头本体、第二柱塞杆清洗座、可往复运动的第二柱塞杆，第二泵头本体设有第二流道腔及与第二流道腔相连通的第二出口26和第二入口22，第二泵头本体固定安装在第二柱塞杆清洗座上，第二柱塞杆清洗座上贯穿设有第二通道及与第二通道相连通的第二清洗入口和第二清洗出口，第二柱塞杆上依次套装有第二高压密封圈和第二低压密封圈，第二柱塞杆可穿过第二通道并进入第二流道腔中，在此过程中，第二柱塞杆上的第二高压密封圈始终紧密抵住第二流道腔的内壁，第二柱塞杆上的第二低压密封圈始终紧密抵住第二通道的内壁。其中，第二柱塞杆与第二推杆连接，第二推杆由第二传动装置进行驱动，第二传动装置为第二马达。

由此可知，第二泵头8与第一泵头7的区别就是第一泵头7的第一泵头7泵体具有与第一流道腔相连通的第一出口单向阀71和第一入口单向阀72，而第二泵头8只有与第二流道腔相连通的第二出口26和第二入口22。

上述的第一泵头7、第二泵头8、第三泵头9、第四泵头10的共同作用是实现对高压流路和清洗流路的分离功能，如：第一泵头本体75主要负责高压流通作用，第一柱塞杆清洗座76主要负责对第一柱塞杆77进行清洗，解决使用缓冲盐流动相对于高压密封圈的寿命的影响。

在本实施例中，排空阀5包括阀体51，阀体51具有阀腔，阀体51上螺纹连接有旋钮54，旋钮54上设有密封锥55，阀体51的前端设有与密封锥55相匹配的锥形孔，锥形孔与阀腔相连通，阀体51上设有分别与阀腔相连通的第一进液孔57、第二进液孔和出液孔56，还设有对应连通锥形孔的排空孔53，阀腔内设有用于过滤液体的预混合滤片，阀体的后端螺纹连接有压力传感器。

在排空阀5进行排空工作之前，旋紧旋钮54并使旋钮54上的密封锥55封住阀体1上的锥形孔，这时，密封锥55也堵住了排空孔53的进口，同时，将压力传感器52也旋紧在阀体1上，在这种情况下，第一进液孔57、第二进液孔、出液孔56均与阀腔相通，且压力传感器52的压力感应面面向阀腔并能够直接感应阀腔内的液体的压力，然后，两路液体分别通过第一进液管、第二进液管进入第一进液孔57和第二进液孔中，接着都进入阀腔中并进行混合，混合后的液体从出液孔56中流出，在整个过程中，压力传感器52的压力感应面始终对阀腔内的液体压力进行监测。

当排空阀5进行排空工作时，拧松旋钮54并使得其上的密封锥55与锥形孔之间形成间隙，并使得锥形孔与排空孔53之间也形成间隙，在这种情况下，排空孔53、第一进液孔57、第二进液孔、出液孔56均与阀腔相通，且压力传感器52的压力感应面面向阀腔并能够直接感应阀腔内的液体的压力，此时，当两路液体分别通过第一进液孔57和第二进液孔进入阀腔内后，由于出液孔56连接着进样阀、色谱柱等具有一定反压的部件，而排空孔53只连接一无反压的排废管，此时，液体从压力较高的阀腔中通过排空孔53流道排废管中，实现排空的作用，在整个过程中，压力传感器52的压力感应面始终对阀腔内的液体压力进行监测。

本实施例的工作原理如下：

通过可编程控制器控制流动相通道切换阀组件2的第一入口21与第二入口22中的一个与第一泵组件进行连通，同时控制流动相通道切换阀组件2的第三入口23和第四入口24中的一个与第二泵组件进行连通，这种连通组合方式共有四种：1、第一入口21与第一泵组件连通，且第三入口23与第二泵组件连通；2、第一入口21与第一泵组件连通，且第四入口24与第二泵组件连通；3、第二入口22与第一泵组件连通，且第三入口23与第二泵组件连通；4、第二入口22与第一泵组件连通，且第四入口24与第二泵组件连通。假设选择第一种连通方式，这时，可以在第一入口21和第三入口23中分别通入待测的两种液体，并在第二入口22和第四入口24中通入用于冲洗色谱柱的有机液体，启动装置后，两种待测液体各自通过第一泵组件和第二泵组件并进入排空阀5中进行预混合，然后再进入高压混合器3中进行精密混合，最后从高压混合器3中流出。检测完成后，可编程控制器可自动启动对色谱柱的清洗工作，在无人监督的条件下，使由第二入口22和第四入口24通入流动相通道切换阀组件2的有机液体通入相应的第一泵组件和第二泵组件中，再依次经过排空阀5和高压混合器3流出，以对色谱柱进行清洗。在此过程中，可编程控制器还可以设定时间，在第二泵组件的第四泵头10的清洗入口101中通入清洗液，清洗液在柱塞杆清洗泵4的配合下对第一泵组件和第二泵组件中的柱塞杆分别进行定时清洗，具体为：清洗液经由第四泵头10的第四柱塞杆清洗座、第一泵头7的第一柱塞杆清洗座76、柱塞杆清洗泵4、第二泵头8的第二柱塞杆清洗座并最终从第三泵头9的第三柱塞杆清洗座的清洗出口91中流出。

综上，本发明能够自动切换流路并实现多通道输液的功能，并保证检测结果的准确性和稳定性。

Claims (5)

1.高效液相色谱仪的四通道二元高压泵***，包括机箱，其特征在于：所述机箱上设置有流动相通道切换阀组件、第一泵组件、第二泵组件、排空阀、高压混合器、柱塞杆清洗泵，所述流动相通道切换阀组件具有第一入口、第二入口、第三入口和第四入口，同时还具有第一出口和第二出口，所述第一出口可切换地连通所述第一入口或所述第二入口，所述第二出口可切换地连通所述第三入口或所述第四入口，所述第一出口与所述第一泵组件相连通，所述第二出口与所述第二泵组件相连通，所述第一泵组件和所述第二泵组件共同连通所述排空阀，所述排空阀与所述高压混合器相连接，所述第一泵组件和所述第二泵组件与所述柱塞杆清洗泵相连接；

所述第一泵组件包括第一泵头和第二泵头，所述第二泵组件包括第三泵头和第四泵头，所述第一泵头和所述第三泵头的结构相同，所述第二泵头和所述第四泵头的结构相同；

所述第一泵头包括第一泵头本体、第一柱塞杆清洗座、可往复运动的第一柱塞杆，所述第一泵头本体设有第一流道腔及与所述第一流道腔相连通的第一出口单向阀和第一入口单向阀，所述第一泵头本体固定安装在第一柱塞杆清洗座上，所述第一柱塞杆清洗座上贯穿设有第一通道及与所述第一通道相连通的第一清洗入口和第一清洗出口，所述第一柱塞杆上依次套装有第一高压密封圈和第一低压密封圈，所述第一柱塞杆可穿过所述第一通道并进入所述第一流道腔中，在此过程中，所述第一柱塞杆上的所述第一高压密封圈始终紧密抵住所述第一流道腔的内壁，所述第一柱塞杆上的所述第一低压密封圈始终紧密抵住所述第一通道的内壁；

所述第二泵头包括第二泵头本体、第二柱塞杆清洗座、可往复运动的第二柱塞杆，所述第二泵头本体设有第二流道腔及与所述第二流道腔相连通的第二出口和第二入口，所述第二泵头本体固定安装在第二柱塞杆清洗座上，所述第二柱塞杆清洗座上贯穿设有第二通道及与所述第二通道相连通的第二清洗入口和第二清洗出口，所述第二柱塞杆上依次套装有第二高压密封圈和第二低压密封圈，所述第二柱塞杆可穿过所述第二通道并进入所述第二流道腔中，在此过程中，所述第二柱塞杆上的所述第二高压密封圈始终紧密抵住所述第二流道腔的内壁，所述第二柱塞杆上的所述第二低压密封圈始终紧密抵住所述第二通道的内壁；

所述排空阀包括阀体，所述阀体具有阀腔，所述阀体上螺纹连接有旋钮，所述旋钮上设有密封锥，所述阀体的前端设有与所述密封锥相匹配的锥形孔，所述锥形孔与所述阀腔相连通，所述阀体上设有分别与所述阀腔相连通的第一进液孔、第二进液孔和出液孔，还设有对应连通所述锥形孔的排空孔，所述阀腔内设有用于过滤液体的预混合滤片，所述阀体的后端螺纹连接有压力传感器。

2.根据权利要求1所述的高效液相色谱仪的四通道二元高压泵***，其特征在于：所述第一柱塞杆与第一推杆连接，所述第一推杆由第一传动装置进行驱动。

3.根据权利要求2所述的高效液相色谱仪的四通道二元高压泵***，其特征在于：所述第一传动装置为第一马达。

4.根据权利要求1所述的高效液相色谱仪的四通道二元高压泵***，其特征在于：所述第二柱塞杆与第二推杆连接，所述第二推杆由第二传动装置进行驱动。

5.根据权利要求4所述的高效液相色谱仪的四通道二元高压泵***，其特征在于：所述第二传动装置为第二马达。