JPWO2014030498A1 - Liquid chromatograph device and liquid feeding device - Google Patents
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Abstract
溶離液の種類や温度、混合比、送液圧力に関わらず、正確かつ高精度な低圧グラジエント方式を有する送液装置及び液体クロマトグラフ装置を提供する。溶離液の吸引口と吐出口を有するシリンダと、前記シリンダ内を往復運動するプランジャと、を有し、吸入口と吐出口を有するシリンダと、前記シリンダ内を往復運動するプランジャと、を有し、前記溶離液の吸引、吐出を行うポンプ部と、前記ポンプ部が吸引する複数の溶離液の種類を開閉動作によって切り替える弁手段と、前記ポンプ部の吐出口から吐出される溶離液の圧力を検出する圧力センサと、前記弁手段の開閉動作を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、当該複数の溶離液を吸引するときに前記プランジャが吸引動作を開始する吐出圧力から、前記溶離液が吸引され始めるまでの減圧区間と、前記減圧区間ののちに、前記溶離液が実際に吸引されている実吸引区間と、を求め、前記弁手段の開閉動作が、当該求めた実吸引区間内において行われるように制御する。Provided are a liquid feeding apparatus and a liquid chromatograph apparatus having an accurate and highly accurate low-pressure gradient system regardless of the type, temperature, mixing ratio, and liquid feeding pressure of the eluent. A cylinder having a suction port and a discharge port for the eluent, and a plunger that reciprocates in the cylinder, and a cylinder that has a suction port and a discharge port, and a plunger that reciprocates in the cylinder. A pump unit for sucking and discharging the eluent, valve means for switching a plurality of types of the eluent sucked by the pump unit by an opening / closing operation, and a pressure of the eluent discharged from the discharge port of the pump unit. A pressure sensor to detect, and a control unit for controlling the opening and closing operation of the valve means, the control unit from the discharge pressure at which the plunger starts the suction operation when sucking the plurality of eluents, The decompression section until the eluent starts to be sucked and the actual suction section where the eluent is actually sucked after the decompression section are obtained, and the opening / closing operation of the valve means Suction Control as is done in the between.
Description
本発明は、液体クロマトグラフ装置及び送液装置に関する。 The present invention relates to a liquid chromatograph device and a liquid feeding device.
液体クロマトグラフは、送液装置により送液される溶媒(溶離液)に分析対象試料を加え、分離カラムで試料の成分分離を行い、異なる時間で送られる各成分を分光計等の検出器で検出して、試料の成分を特定する分析装置である。 In a liquid chromatograph, a sample to be analyzed is added to a solvent (eluent) sent by a liquid delivery device, the components of the sample are separated by a separation column, and each component sent at different times is detected by a detector such as a spectrometer. An analyzer that detects and identifies the components of a sample.
液体クロマトグラフの送液装置の一例として、シリンダ内で往復運動するプランジャにより溶離液の送液を行う方式が知られている。 As an example of a liquid chromatograph liquid feeding apparatus, a system in which an eluent is fed by a plunger that reciprocates in a cylinder is known.
上記のような装置を用いた液体クロマトグラフの送液においては、複数の溶離液を用いて溶離液の組成を変化させながら送液することで、分析対象試料の分離カラムでの分離度が向上し、分析時間の短縮をはかることができるグラジエント送液システムがある。 When liquid chromatographs are sent using the above devices, the resolution of the sample to be analyzed in the separation column is improved by using multiple eluents and changing the composition of the eluent. In addition, there is a gradient liquid feeding system that can shorten the analysis time.
本システムには、送液を行うシリンダの上流側での大気圧から低圧条件下で複数の溶離液の組成を変化させる低圧グラジエント方式と呼ばれる送液方式がある。低圧グラジエント方式では、送液装置が吸引を開始した際に、送液装置上流側に設置された溶離液の組成を変化させる機構(一般的には各溶離液に接続された開閉弁の開閉時間を調整する)が吸引時間の間に溶離液の組成を変化させ、送液装置に複数の溶離液を吸引させることで実現される。 In this system, there is a liquid feeding method called a low pressure gradient method in which the composition of a plurality of eluents is changed under atmospheric pressure to low pressure conditions on the upstream side of a cylinder that performs liquid feeding. In the low-pressure gradient method, a mechanism that changes the composition of the eluent installed upstream of the liquid delivery device when the liquid delivery device starts suction (generally, the opening and closing time of the on-off valve connected to each eluent) Is adjusted by changing the composition of the eluent during the aspiration time and causing the liquid delivery device to aspirate a plurality of eluents.
このように、低圧グラジエント方式では送液装置の上流側で溶離液の組成を変更していることから、送液圧力が高くなるにつれて溶離液の混合性能が低下することがある。 As described above, in the low pressure gradient method, the composition of the eluent is changed on the upstream side of the liquid delivery device, and therefore the mixing performance of the eluent may decrease as the liquid delivery pressure increases.
これは、溶離液の吐出を終了したシリンダ内のプランジャが吸引動作を開始した際、シリンダ内の圧力が大気圧まで減圧されるまでの間は溶離液がシリンダ内に吸引されないことにより、混合比の組成を変化させる時間と実吸引時間に差が出てしまうことが原因である。このような溶離液の混合比の精度は、最終的な分析結果にも影響を及ぼすこととなる。 This is because when the plunger in the cylinder that has finished discharging the eluent starts suction, the eluent is not sucked into the cylinder until the pressure in the cylinder is reduced to atmospheric pressure. This is because there is a difference between the time for changing the composition and the actual suction time. The accuracy of the eluent mixture ratio also affects the final analysis result.
特許文献1では、送液圧力から大気圧まで減圧される時間を予測に基づいて算出し、混合比の組成を変化させる時間を補正する方法が提案されている。
送液する溶離液の種類は多種多様であり、各々の溶離液は、体積弾性係数等の物性値について、異なる値を有する。また、溶離液の温度等といった種々の条件による影響を受け、これらの因子は変化することがある。 There are various kinds of eluents to be sent, and each eluent has different values for physical property values such as bulk modulus. In addition, these factors may change under the influence of various conditions such as the temperature of the eluent.
しかしながら、特許文献1に開示された方法においては、送液圧力の情報にのみ基づいて混合比の補正を行っているため、取り扱う溶離液の種類、及びその性質については何ら考慮されていない。従って本方法では、溶離液の種類や混合比、及びその他の事情によって、その体積弾性係数等の特性に変化が生じた場合には対処することができない。
However, in the method disclosed in
本発明は、溶離液の種類や温度、混合比の組成、送液圧力に関わらず正確かつ高精度な低圧グラジエント方式を有する装置、及び当該装置を用いた方法を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide an apparatus having an accurate and highly accurate low-pressure gradient system regardless of the type and temperature of the eluent, the composition of the mixing ratio, and the liquid feeding pressure, and a method using the apparatus.
上記目的を達成するための一態様として、溶離液の吸入口と吐出口を有するシリンダと、前記シリンダ内を往復運動するプランジャと、を有し、前記溶離液の吸引、吐出を行うポンプ部と、前記ポンプ部が吸引する複数の溶離液の種類を開閉動作によって切り替える弁手段と、前記ポンプ部の吐出口から吐出される溶離液の圧力を検出する圧力センサと、前記弁手段の開閉動作を制御する制御部と、を有する装置であって、前記制御部は、前記プランジャが当該複数の溶離液の吸引動作を開始したのち、前記溶離液の吸引が開始されるまでの減圧区間と、前記減圧区間ののちに、前記溶離液が実際に吸引されている実吸引区間と、を求め、前記弁手段の開閉動作が、当該求めた実吸引区間内において行われるように制御することを特徴とする装置を提供する。 As one aspect for achieving the above object, a pump unit having a cylinder having an eluent suction port and a discharge port, and a plunger reciprocating in the cylinder, and sucking and discharging the eluent, A valve means for switching types of a plurality of eluents sucked by the pump section by an opening / closing operation, a pressure sensor for detecting the pressure of the eluent discharged from the discharge port of the pump section, and an opening / closing operation of the valve means. A control unit that controls, the control unit, after the plunger starts the suction operation of the plurality of eluents, the decompression section until the eluent suction starts, After the depressurization section, an actual suction section in which the eluent is actually sucked is obtained, and control is performed so that the opening / closing operation of the valve means is performed in the obtained actual suction section. Do To provide a location.
上記一態様によれば、溶離液の種類や、その温度、混合比の組成、及び送液圧力等に関わらず、正確かつ高精度な低圧グラジエント方式による送液を実現することができる。 According to the above aspect, it is possible to realize liquid feeding by an accurate and highly accurate low-pressure gradient method regardless of the type of eluent, its temperature, composition of the mixing ratio, liquid feeding pressure, and the like.
図1は、低圧グラジエント方式による送液を行う液体クロマトグラフ装置の構成の概略を示す。 FIG. 1 shows an outline of the configuration of a liquid chromatograph apparatus for feeding liquid by a low pressure gradient method.
本装置では、複数の容器1a〜1dに収納された複数の種類の溶離液が、複数の開閉弁を有する切換装置2により選択され、送液装置3により吸引、吐出される。吐出された溶離液は、切換装置2へ送液される。
In this device, a plurality of types of eluents stored in a plurality of
切換装置2は、容器1a〜1dの溶離液を選択的に切り替えることで、送液装置3から送液される溶離液の混合比を変化させ、溶離液の組成比を変えることができる。
The
試料注入部4は、切換装置2によって切り換えられた溶離液の流路中に、分析対象である液体試料を注入する。
The sample injection unit 4 injects the liquid sample to be analyzed into the flow path of the eluent switched by the
注入された液体試料は、分離カラム5にて成分ごとに分離される。分子量や疎水性、電荷等の違いにより、分離カラム5から出てくる時間は各成分において異なる。
The injected liquid sample is separated for each component in the
分離カラム5は、温度を一定に保つためにカラムオーブン内に設置される場合もある。
The
検出器6は、時間差を生じて分離カラム5から出てきた各成分を検出する。
The
図2は、図1に示した送液装置3の構成の一例を示している。
FIG. 2 shows an example of the configuration of the
本構成では、プランジャとシリンダからなる2つのポンプユニットを直列に接続し、シリーズ方式による送液を採用している。 In this configuration, two pump units composed of a plunger and a cylinder are connected in series, and liquid feeding by a series system is adopted.
各々のポンプユニットにおいては、カムにより、モータの回転運動をプランジャの往復運動に変換している。 In each pump unit, the rotational movement of the motor is converted into the reciprocating movement of the plunger by a cam.
モータ21の回転動作は、ベルト18によってカムシャフト17へ伝達され、第1カム15により第1プランジャ13が往復動作し、第2カム16により第2プランジャ14が往復動作する。
The rotation of the
カムシャフト17の回転数は、制御ユニット22にて認識される。
The number of rotations of the
この認識の仕方については種々の方法があるが、例えばカムシャフト17にスリットを設けた円板19を取り付け、センサ20で、光学、静電容量、磁力線などの方法でスリットを検知することで、カムシャフト17の回転数を検知することができる。
There are various methods for this recognition, for example, by attaching a
第2シリンダ11の下流の配管には、配管内の圧力を計測する圧力センサ12が設けられ、この圧力センサ12で計測された配管内の圧力の値が制御ユニット22へ送られる。
A
制御ユニット22は、この配管内の圧力の値に応じて、モータ21の回転数を制御し、カムシャフト17の回転数は前述したセンサ20で計測されて制御ユニット22へ送られ、モータ21の回転数が調整される。
The
複数の溶離液の混合比を時間とともに徐々に変化させる低圧グラジエント方式では、第1シリンダ9の吸引動作区間内の入口側逆止弁8が開放している区間において切換装置2に設置された複数の開閉弁7a〜7dが開閉動作を行う。
In the low pressure gradient method in which the mixture ratio of the plurality of eluents is gradually changed with time, the plurality of eluents installed in the
制御ユニット22は、該当する溶離液に対応する開閉弁7a〜7dの開閉時間とタイミングを調整することにより混合比を変化させ、様々な溶離液の組成比率を実現させる。
The
図4は、本発明の実施の形態に係る制御ユニット(データ処理装置)22の構成図の一部である。なお、ここで図示したもの以外にも、データ処理装置22は、各種プログラムを実行するための演算手段としての演算処理装置(例えば、CPU)と、当該プログラムをはじめ各種データを記憶するための記憶手段としての記憶装置と、各装置へのデータ及び指示等の入出力制御を行うための入出力演算処理装置を備えている。
FIG. 4 is a part of a configuration diagram of the control unit (data processing apparatus) 22 according to the embodiment of the present invention. In addition to what is illustrated here, the
図4において、データ処理装置22は、入力部24と、演算部25と、記憶部26と、送液制御部27と、出力部28を備えている。
In FIG. 4, the
入力部24は、送液装置3の制御に係る設定条件(例えば、流量、混合比、時間等)のほか、演算部25において、減圧区間のパルス数Soffset、実吸引区間のパルス数SRを取得するために要する各種の情報(例えば、プランジャ移動距離l、シリンダの容積VALL、プランジャの径d、吸引区間のパルス数SS、送液圧力)が外部から入力される部分である。In addition to setting conditions (for example, flow rate, mixing ratio, time, etc.) relating to the control of the
ここで、吸引区間とは第1プランジャ13が吸引動作を行っている区間全体、減圧区間とは第1プランジャ13が吸引動作を開始してからシリンダ内の送液圧力が大気圧まで減圧し、入口側逆止弁8が開放されるまでの区間、実吸引区間とは溶離液が実際に吸引される区間のことである。
Here, the suction section is the entire section in which the
上記の入力方法としては、例えば、入力装置24による入力のほかに、これらの情報が記憶された記憶メディアを介した入力、他のコンピュータとネットワークを介した通信によるもの等がある。
As the above input method, for example, in addition to the input by the
演算部25は、入力部24より入力された情報をもとに、後述する演算式に基づいてそれぞれ演算を行う。具体的には、減圧区間のパルス数Soffset取得部により減圧区間のパルス数Soffsetを、実吸引区間のパルス数SR取得部により実吸引区間のパルス数SRをそれぞれ求める。Based on the information input from the
記憶部26は、入力部24を介して入力された情報、及び演算部25により求められた減圧区間のパルス数Soffset、実吸引区間のパルス数SRが記憶される部分である。The
送液制御部27は、記憶部26に記憶された減圧区間のパルス数Soffset、実吸引区間のパルス数SRに基づいて、送液装置3の制御を行う部分である。具体的には、ポンプ部23、開閉弁7の動作を制御するように指示を与える。Liquid feed control section 27, the pulse number S offset decompression section stored in the
出力装置28は、送液制御部27より取得した指示に基づいて送液装置3へ制御信号を出力する。
The
図3は送液装置の送液工程における吸引区間の圧力変化の一例を示すグラフである。横軸はプランジャの動作に要するモータ21のパルス数(n)、縦軸は圧力センサ12が検出する圧力の値(MPa)を示す。
FIG. 3 is a graph showing an example of a pressure change in the suction section in the liquid feeding process of the liquid feeding device. The horizontal axis represents the number of pulses (n) of the
ここで、Ssは吸引区間におけるパルス数、Soffsetは減圧区間おけるパルス数、SRは実吸引区間におけるパルス数をそれぞれ示している。Here, S s represents the number of pulses in the suction section, S offset represents the number of pulses in the decompression section, and S R represents the number of pulses in the actual suction section.
図5は、本発明の実施の形態に係る送液装置3の動作フローである。
FIG. 5 is an operation flow of the
図7は第1シリンダ9の圧力変化の概略図と送液工程における吸引側逆止弁、吐出側逆止弁と開閉弁の動作状態の一例を示している。また、図7では、図3で示した吸引区間の圧力変化とその時の開閉弁の開閉タイミングの一例についても示している。第1プランジャ13の吸引動作開始と共に開閉弁の開閉制御を開始した場合、第1シリンダ9の減圧区間で開放状態となっている開閉弁に接続された溶媒は、第1シリンダ9が大気圧まで減圧されていない為に吸引されない。
FIG. 7 shows a schematic diagram of the pressure change of the first cylinder 9 and an example of the operation state of the suction side check valve, the discharge side check valve and the on-off valve in the liquid feeding process. FIG. 7 also shows an example of the pressure change in the suction section shown in FIG. 3 and the opening / closing timing of the opening / closing valve at that time. When the opening / closing control of the opening / closing valve is started at the same time as the suction operation of the
図3、図5、及び図7に基づいて、本実施の形態に係る送液制御について説明する。 Based on FIG. 3, FIG. 5, and FIG. 7, the liquid feeding control according to the present embodiment will be described.
まず、第1プランジャ13の吸引動作が開始されると(S501)、それに伴って第1シリンダ9内の送液圧力が大気圧まで減圧され(S502)、入口側逆止弁8が開放される(S503)。これにより、実際に溶離液の吸引が始まる(S504)。
First, when the suction operation of the
第1プランジャ13の吸引動作により、第1シリンダ9内が溶離液で満たされ、充填が完了すると(S505)、次に第1プランジャ13の押し込み動作が開始される(S506)。
By the suction operation of the
第1プランジャ13の押し込み動作により生じる流体の動き(や圧力変化)に伴い入口側逆止弁8が閉鎖されると(S507)、第1シリンダ9内の溶離液が圧縮され第1シリンダ9内が加圧される(S508)。
When the
第1シリンダ9内の圧力が、第2シリンダ11から吐出される溶離液の圧力に達すると吐出側逆止弁10が開き(S509)、第2シリンダ11の第2プランジャ14が、第1プランジャ13の押し込み動作に同期して吸引動作を行い、第2シリンダ11内を溶離液で満たす(S510)。
When the pressure in the first cylinder 9 reaches the pressure of the eluent discharged from the
第2シリンダ11内が溶離液で満たされ、充填が完了すると(S511)、次に第2プランジャ14の押し込み動作が開始される(S512)。
When the inside of the
第2プランジャ14の押し込み動作により生じる流体の流れにより、吐出側逆止弁10が閉鎖されると(S513)、第2シリンダ11の内部の溶離液が吐出される(S514)。
When the discharge-
ここで、図6は、本発明の実施の形態に係る操作手順とそれに伴うデータ処理装置110の処理を示すフローチャートである。 Here, FIG. 6 is a flowchart showing the operation procedure according to the embodiment of the present invention and the processing of the data processing apparatus 110 associated therewith.
まず図5に示した吸引工程の終了後に開始される送液工程において、〈1〉入口側逆止弁8が閉鎖し(S503)、〈2〉第1プランジャ13の押し込み動作が開始されてから(S506)、〈3〉第1シリンダ9内の圧力が第2シリンダ11から吐出される溶離液の圧力Pに達し(S508)、〈4〉吐出側逆止弁10が開くまで(S509)に要した第1プランジャ13の移動距離lC計測する(S601)。First, in the liquid feeding process started after the end of the suction process shown in FIG. 5, <1> the inlet-
この時の移動距離lC はデータ処理装置22の入力部24により計測され、例えばステッピングモータを使用している場合はパルス数から求められる。またロータリーエンコーダ等を使用し圧縮工程のプランジャ移動距離をモータの回転数から求めることもできる。The moving distance l C at this time is measured by the
ここで吸引開始時に大気圧まで減圧する際の体積の増加量dVは、吸引開始時のシリンダ容量V0、シリンダ1の吐出体積Vd、シリンダ1の圧縮体積dVCを用いて式(1)に基づいて求められる。
Here, the volume increase dV when the pressure is reduced to the atmospheric pressure at the start of suction is expressed by the following equation (1) using the cylinder capacity V 0 at the start of suction, the discharge volume V d of the
ここで、dV、Vd、dVCを減圧するまでのプランジャ13の移動距離loffset、圧縮工程のプランジャ13移動距離lC、送液工程のプランジャ13移動距離ldで置換えると式(2)が求められる。
Here, when dV, V d , and dV C are replaced with the movement distance l offset of the
Soffsetは上記式とパルス数変換係数kを用いると下記式で表わされる。
S offset is expressed by the following equation using the above equation and the pulse number conversion coefficient k.
次に上記式(2)に基づいて求めたパルス数Soffsetと吸引区間におけるパルス数SSから実吸引区間におけるパルス数SRが下記式より求められる。
Next, the pulse number S R in the actual suction section is obtained from the following formula from the pulse number S offset obtained based on the above formula (2) and the pulse number S S in the suction section.
前記制御ユニット22は、上記の演算を行い、ここで求められた実吸引区間におけるパルス数SRにおいて、開閉弁7a〜7dの開閉時間とタイミングを調整することにより(S605)、正確かつ高精度な混合比を実現することが可能になる。The
図2に示された送液装置3の構成では、第2シリンダ11に接続された圧力センサ12により測定される圧力により制御されている。
In the configuration of the
別の態様として、入口側逆止弁8と吐出側逆止弁10の間に圧力センサを追加した送液装置においても適応することができる。この実施例では追加した圧力センサにより第1シリンダ9内の圧力を直接測定することができるため、第1シリンダ9が大気圧から第2シリンダ11が送液する圧力までより正確に圧縮することにより圧力脈動の小さい送液が可能になる。
As another aspect, the present invention can also be applied to a liquid feeding device in which a pressure sensor is added between the inlet
図2に示された本実施例の送液装置3の概要図では、2つのシリンダを直列に接続したシリーズ型送液装置を示しているが、2つのシリンダを並列に接続したパラレル型送液装置や、各シリンダがそれぞれモータを有しプランジャが独立して駆動することを特徴とする送液装置においても、送液装置の駆動方式に関わらず、低圧グラジエント送液方式について適用可能である。以下にこれらの実施形態について説明する。
In the schematic diagram of the
図8は図2で示した実施例とは異なり、各シリンダが独立した駆動部とモータを有し、プランジャが独立して駆動することを特徴とする送液装置の一例を示している。この例ではモータの回転運動がモータと接続した直動駆動部により直動運動に変換されプランジャを駆動させる。 FIG. 8 shows an example of a liquid feeding device, which is different from the embodiment shown in FIG. 2, wherein each cylinder has an independent drive unit and motor, and the plunger is driven independently. In this example, the rotary motion of the motor is converted into a linear motion by a linear motion drive unit connected to the motor to drive the plunger.
モータ42,43の回転運動は、直動駆動部38,39に伝達され直動駆動部の往復運動によりプランジャ34,35が往復運動する。この直動駆動部として、例えばボールねじが挙げられる。
The rotational motions of the
各プランジャの移動方向は接続されたモータの回転方向で決定し、プランジャの移動距離はモータの回転数で認識される。特にステッピングモータを使用した場合はプランジャの移動距離はパルス数としてカウントすることができる。 The movement direction of each plunger is determined by the rotation direction of the connected motor, and the movement distance of the plunger is recognized by the number of rotations of the motor. Particularly when a stepping motor is used, the movement distance of the plunger can be counted as the number of pulses.
プランジャ34,35の位置は直動駆動部38,39に設けられた検知板36,37と光学、静電容量、磁力線などの方法で検知するセンサ40,41を用いて制御ユニット44により認識される。本実施例で示した検知方法とは異なり、ロータリーエンコーダ等を用いることでプランジャの位置や移動距離を認識することもできる。
The positions of the
第2シリンダ32の下流の配管には、配管内の圧力を計測する圧力センサ33が設けられ、この圧力センサ33で計測された配管内の圧力の値が制御ユニット44へ送られる。
A
制御ユニット44は、この配管内の圧力の値や送液流量に応じて、各モータの回転数を制御し、プランジャの移動距離と移動速度を調整する。
The
図8に示した送液装置の低圧グラジエント方式においても、第1シリンダの吸引動作区間内の入口側逆止弁が開放している区間において切換装置2に設置された複数の開閉弁7a〜7dが開閉動作を行う。本方式に関しても、本発明を適用することで混合比精度の改善が期待される。
Also in the low-pressure gradient method of the liquid delivery device shown in FIG. 8, a plurality of on-off valves 7a to 7d installed in the
図9は図2で示した実施例とは異なり、各シリンダを並列に接続した事を特徴とする送液装置の一例を示している。 FIG. 9 shows an example of a liquid feeding device characterized in that each cylinder is connected in parallel, unlike the embodiment shown in FIG.
図9で示した送液装置にて低圧グラジエントを適用する場合、第1シリンダ47、第2シリンダ50へ溶媒を供給する分岐点45よりも上流側に切換え弁7a〜7dを有する切換装置2を設置する必要がある。
When the low pressure gradient is applied in the liquid feeding device shown in FIG. 9, the
各シリンダをパラレル(並列)方式に接続した送液装置では、接続された各シリンダが溶媒の吸引、圧縮、吐出工程を有することを特徴とする。 In the liquid feeding apparatus in which the cylinders are connected in a parallel (parallel) system, each connected cylinder has a solvent suction, compression, and discharge process.
第1シリンダ47の溶媒吸引から吸引した溶媒の圧縮工程を終えるまでは、第2シリンダ50が単独で下流のシステムへ吐出を行い、第2シリンダ50が溶媒吸引から吸引した溶媒の圧縮工程を終えるまでは、第1シリンダ47が単独で下流のシステムへ吐出を行う。
Until the compression process of the solvent sucked from the solvent suction of the
第1シリンダ47の吸引工程では第1プランジャ53の引き込み動作により第1シリンダ47内の圧力が大気圧まで減圧され、入口側逆止弁46が開放されると同時に溶媒の充填が開始される。入口側逆止弁46が開放している区間において、制御ユニット62は開放弁7a〜7dの開閉時間とタイミングを調整し、混合比を変化させることで溶離液の組成比を変化させる。
In the suction process of the
第1シリンダ47内が溶媒で充填された後に、第1プランジャ53の押し込み動作が開始され発生した流体流れにより入口側逆止弁46が閉鎖し、第1シリンダ47内の溶離液が圧縮される。
After the inside of the
第1シリンダ47内の圧力が、圧力センサ52で検知される第2シリンダ50が送液する圧力まで圧縮されると、吐出側逆止弁48が開放され第1シリンダ47による送液が開始される。
When the pressure in the
また送液を続けている第2シリンダ50は送液流量が一定になるように、圧力変動が発生しないように、第1シリンダ47の吐出を補償しながら減速する。
Further, the
この時、入口側逆止弁46が閉鎖してから、第1シリンダ47内が第2シリンダ50の吐出圧力まで圧縮され吐出側逆止弁48が開放されるまでの第1プランジャ53の移動距離l1を計測し、上記式(1)、(2)に基づいて第1シリンダ47の減圧区間におけるパルス数S1offsetと実吸引区間におけるパルス数S1Rを算出する。At this time, the movement distance of the
算出されたS1R、S1offsetを用いて、第1シリンダ47の次の吸引工程において開閉弁7a〜7dの開閉動作を調整する。Using the calculated S 1R and S 1offset , the opening / closing operations of the opening / closing valves 7 a to 7 d are adjusted in the next suction step of the
第2シリンダ50の第2プランジャ54が停止すると、第2シリンダ50の吐出側逆止弁51は第1シリンダ47からの吐出により生じる流体流れにより閉鎖し、第1シリンダ47による単独吐出へと移行する。第1シリンダ47の吐出区間において、第2シリンダ50は吸引動作による溶媒の吸引と、吸引した溶媒の送液圧力までの圧縮を行う。
When the
第2シリンダ50内の圧力が、圧力センサ52で検知される第1シリンダ47が送液する圧力まで圧縮されると、吐出側逆止弁51が開放され第2シリンダ50による送液が開始される。
When the pressure in the
また送液を続けている第1シリンダ47は送液流量が一定になるように、圧力変動が発生しないように、第2シリンダ50の吐出を補償しながら減速する。
Further, the
この時、第1シリンダ同様に第2シリンダ50の圧縮率V2Pを算出する。At this time, the compression rate V 2P of the
入口側逆止弁49が閉鎖してから、第2シリンダ50内が第1シリンダの吐出圧力まで圧縮され吐出側逆止弁51が開放されるまでの第2プランジャ54の移動距離l2を計測し、上記式(1)、(2)に基づいて第2シリンダ50の減圧区間におけるパルス数S2offsetと実吸引区間におけるパルス数S2Rを算出する。After the inlet-
算出された圧縮率V2Pと式(2)及び(3)から算出されるS2R、S2offsetを用いて、第2シリンダ50の次の吸引工程において開閉弁7a〜7dの開閉動作を調整する。Using the calculated compression rate V 2P and S 2R and S 2offset calculated from the equations (2) and (3), the opening / closing operations of the opening / closing valves 7a to 7d are adjusted in the next suction step of the
各シリンダを並列に接続した送液装置では上記駆動サイクルを繰り返すことで、圧力変動の小さい送液を実現する。
各シリンダの圧縮工程で制御ユニットより算出されるプランジャ移動距離lと、プランジャ移動距離lから算出される減圧区間と実吸引区間に基づいて各シリンダの吸引工程時の切換え弁の切換時間を調整することで本発明を適応することができる。In the liquid feeding device in which the cylinders are connected in parallel, liquid feeding with small pressure fluctuation is realized by repeating the above driving cycle.
The switching time of the switching valve during the suction process of each cylinder is adjusted based on the plunger movement distance l calculated by the control unit in the compression process of each cylinder, the decompression section calculated from the plunger movement distance l, and the actual suction section. Thus, the present invention can be applied.
なお、上記の実施形態においては、吸引区間、減圧区間、実吸引区間のそれぞれにおけるプランジャのパルス数を用いて開閉弁の制御を行う場合について説明したが、本発明の適用対象はこれに限られず、例えば、プランジャの移動速度を考慮して、時間(sec)を基準とした制御を行うことも可能である。 In the above embodiment, the case where the on-off valve is controlled using the number of pulses of the plunger in each of the suction section, the decompression section, and the actual suction section has been described, but the application target of the present invention is not limited to this. For example, in consideration of the moving speed of the plunger, it is possible to perform control based on time (sec).
1 容器(溶離液)
2 切換装置
3 送液装置
4 試料注入部
5 分離カラム
6 検出器
7 開閉弁
8、29、46、49 入口側逆止弁
9、30、47 第1シリンダ
10、31、48、51 吐出側逆止弁
11、32、50 第2シリンダ
12、33、52 圧力センサ
13、34、53 第1プランジャ
14、35、54 第2プランジャ
15、55 第1カム
16、56 第2カム
17、57 カムシャフト
18、58 ベルト
19、59 円板
20、60 センサ
21、61 モータ
22、44、62 制御ユニット(データ処理装置)
23 ポンプ部
24 入力部
25 演算部
26 記憶部
27 送液制御部
28 出力部
36、37 検知板
38 第1直動駆動部
39 第2直動駆動部
40 第1センサ
41 第2センサ
42 第1モータ
43 第2モータ
45 分岐部1 Container (eluent)
2
23
Claims (14)
前記送液ポンプが吸引する複数の溶離液の種類を開閉動作によって切り替える弁手段と、
前記送液ポンプの吐出口から吐出される溶離液の圧力を検出する圧力センサと、
当該吐出された溶離液の流路中に液体試料を注入するオートサンプラと、
当該注入された液体試料を成分ごとに分離するカラムと、
当該分離された各成分を成分ごとに検出する検出器と、
前記弁手段の開閉動作を制御する制御部と、を有する液体クロマトグラフ装置であって、
前記制御部は、
前記プランジャが当該複数の溶離液の吸引動作を開始したのち、前記溶離液の吸引が開始されるまでの減圧区間と、
前記減圧区間ののちに、前記溶離液が実際に吸引されている実吸引区間と、を求め、
前記弁手段の開閉動作が、当該求めた実吸引区間内において行われるように制御することを特徴とする液体クロマトグラフ装置。A liquid feed pump that has a cylinder having an inlet and an outlet for the eluent, and a plunger that reciprocates in the cylinder, and that sucks and discharges the eluent;
Valve means for switching the types of a plurality of eluents sucked by the liquid feed pump by opening and closing operations;
A pressure sensor for detecting the pressure of the eluent discharged from the discharge port of the liquid feed pump;
An autosampler that injects a liquid sample into the flow path of the discharged eluent;
A column for separating the injected liquid sample into components;
A detector for detecting each separated component for each component;
A liquid chromatograph device having a control unit for controlling the opening and closing operation of the valve means,
The controller is
After the plunger starts the suction operation of the plurality of eluents, the decompression section until the eluent suction starts,
After the depressurization section, find the actual suction section where the eluent is actually sucked,
A liquid chromatograph apparatus, wherein the opening / closing operation of the valve means is controlled to be performed within the determined actual suction section.
前記制御部は、前記プランジャが前記溶離液の圧縮動作を開始してから、当該吸引した溶離液を吐出するまでに要する前記プランジャの移動距離に基づいて、
前記プランジャが、前記減圧区間に要するパルス数と、前記実吸引区間に要するパルス数と、を求めることを特徴とする液体クロマトグラフ装置。In the liquid chromatograph apparatus according to claim 1,
The control unit is based on a movement distance of the plunger that is required from when the plunger starts the compressing operation of the eluent until the sucked eluent is discharged.
The liquid chromatograph apparatus, wherein the plunger obtains the number of pulses required for the decompression section and the number of pulses required for the actual suction section.
前記制御部は、前記プランジャが前記溶離液の圧縮動作を開始してから、当該吸引した溶離液を吐出するまでに要する前記プランジャの移動距離に基づいて、
前記プランジャが、前記減圧区間に移動する距離と、前記実吸引区間に移動する距離と、を求めることを特徴とする液体クロマトグラフ装置。In the liquid chromatograph apparatus according to claim 1,
The control unit is based on a movement distance of the plunger that is required from when the plunger starts the compressing operation of the eluent until the sucked eluent is discharged.
The liquid chromatograph apparatus characterized by calculating | requiring the distance which the said plunger moves to the said pressure reduction area, and the distance which moves to the said actual suction area.
前記制御部は、
前記実吸引区間内において、当該吸引される溶離液の混合比を変化させるように、前記弁手段の開閉動作を制御することを特徴とする液体クロマトグラフ装置。In the liquid chromatograph apparatus according to claim 1,
The controller is
A liquid chromatograph apparatus that controls the opening / closing operation of the valve means so as to change the mixing ratio of the aspirated eluent in the actual aspiration section.
前記シリンダ内の圧力を検出する圧力センサをさらに備え、
前記制御部は、
前記シリンダ内の圧力を検出する圧力センサから検出される第1の圧力値と、
前記ポンプの吐出口から吐出される溶離液の圧力を検出する圧力センサから検出される第2の圧力値と、に基づいて、
当該溶離液の送液を制御することを特徴とする液体クロマトグラフ。In the liquid chromatograph apparatus according to claim 1,
A pressure sensor for detecting the pressure in the cylinder;
The controller is
A first pressure value detected from a pressure sensor for detecting the pressure in the cylinder;
Based on a second pressure value detected from a pressure sensor that detects the pressure of the eluent discharged from the discharge port of the pump,
A liquid chromatograph characterized by controlling the feeding of the eluent.
前記制御部は、
前記プランジャが前記溶離液の圧縮動作を開始してから、当該吸引した溶離液を吐出するまでに要する前記プランジャの移動距離に基づいて、
前記プランジャが、前記減圧区間に要するパルス数と、前記実吸引区間に要するパルス数と、を求めることを特徴とする液体クロマトグラフ装置。In the liquid chromatograph apparatus according to claim 5,
The controller is
Based on the movement distance of the plunger that is required from when the plunger starts the compressing operation of the eluent to when the sucked eluent is discharged,
The liquid chromatograph apparatus, wherein the plunger obtains the number of pulses required for the decompression section and the number of pulses required for the actual suction section.
前記制御部は、
前記プランジャが前記溶離液の圧縮動作を開始してから、当該吸引した溶離液を吐出するまでに要する前記プランジャの移動距離に基づいて、
前記プランジャが、前記減圧区間に移動する距離と、前記実吸引区間に移動する距離と、を求めることを特徴とする液体クロマトグラフ装置。In the liquid chromatograph apparatus according to claim 5,
The controller is
Based on the movement distance of the plunger that is required from when the plunger starts the compressing operation of the eluent to when the sucked eluent is discharged,
The liquid chromatograph apparatus characterized by calculating | requiring the distance which the said plunger moves to the said pressure reduction area, and the distance which moves to the said actual suction area.
前記ポンプ部が吸引する複数の溶離液の種類を開閉動作によって切り替える弁手段と、
前記ポンプ部の吐出口から吐出される溶離液の圧力を検出する圧力センサと、
前記弁手段の開閉動作を制御する制御部と、を有する送液装置であって、
前記制御部は、
当該複数の溶離液を吸引するときに前記プランジャが吸引動作を開始する吐出圧力から、前記溶離液が吸引され始めるまでの減圧区間と、
前記減圧区間ののちに、前記溶離液が実際に吸引されている実吸引区間と、を求め、
前記弁手段の開閉動作が、当該求めた実吸引区間内において行われるように制御することを特徴とする送液装置。A cylinder having a suction port and a discharge port for the eluent, and a plunger that reciprocates in the cylinder, and a cylinder that has a suction port and a discharge port, and a plunger that reciprocates in the cylinder. A pump unit for sucking and discharging the eluent;
Valve means for switching the types of a plurality of eluents sucked by the pump section by opening and closing operations;
A pressure sensor for detecting the pressure of the eluent discharged from the discharge port of the pump unit;
A controller for controlling the opening and closing operation of the valve means,
The controller is
From the discharge pressure at which the plunger starts a suction operation when the plurality of eluents are sucked, the pressure reducing section until the eluent starts to be sucked, and
After the depressurization section, find the actual suction section where the eluent is actually sucked,
The liquid feeding device is controlled so that the opening / closing operation of the valve means is performed within the obtained actual suction section.
前記制御部は、前記プランジャが前記溶離液の圧縮動作を開始してから、当該吸引した溶離液を吐出するまでに要する前記プランジャの移動距離に基づいて、
前記プランジャが、前記減圧区間に要するパルス数と、前記実吸引区間に要するパルス数と、を求めることを特徴とする送液装置。In the liquid feeding apparatus described in Claim 8,
The control unit is based on a movement distance of the plunger that is required from when the plunger starts the compressing operation of the eluent until the sucked eluent is discharged.
The liquid feeding device, wherein the plunger calculates the number of pulses required for the decompression section and the number of pulses required for the actual suction section.
前記制御部は、前記プランジャが前記溶離液の圧縮動作を開始してから、当該吸引した溶離液を吐出するまでに要する前記プランジャの移動距離に基づいて、
前記プランジャが、前記減圧区間に移動する距離と、前記実吸引区間に移動する距離と、を求めることを特徴とする送液装置。In the liquid feeding apparatus described in Claim 8,
The control unit is based on a movement distance of the plunger that is required from when the plunger starts the compressing operation of the eluent until the sucked eluent is discharged.
The liquid feeding device, wherein the distance by which the plunger moves to the decompression section and the distance by which the plunger moves to the actual suction section are obtained.
前記制御部は、前記実吸引区間内において、当該吸引される溶離液の混合比を変化させるように、前記弁手段の開閉動作を制御することを特徴とする送液装置。In the liquid feeding apparatus described in Claim 8,
The controller is configured to control the opening / closing operation of the valve means so as to change the mixing ratio of the aspirated eluent in the actual aspiration section.
前記シリンダ内の圧力を検出する圧力センサをさらに備え、
前記制御部は、
前記シリンダ内の圧力を検出する圧力センサから検出される第1の圧力値と、
前記ポンプ部の吐出口から吐出される溶離液の圧力を検出する圧力センサから検出される第2の圧力値と、に基づいて、
当該溶離液の送液を制御することを特徴とする送液装置。In the liquid feeding apparatus described in Claim 8,
A pressure sensor for detecting the pressure in the cylinder;
The controller is
A first pressure value detected from a pressure sensor for detecting the pressure in the cylinder;
Based on the second pressure value detected from the pressure sensor that detects the pressure of the eluent discharged from the discharge port of the pump unit,
A liquid feeding apparatus, wherein the liquid feeding of the eluent is controlled.
前記制御部は、
前記プランジャが前記溶離液の圧縮動作を開始してから、当該吸引した溶離液を吐出するまでに要する前記プランジャの移動距離に基づいて、
前記プランジャが、前記減圧区間に要するパルス数と、前記実吸引区間に要するパルス数と、を求めることを特徴とする送液装置。In the liquid feeding apparatus described in Claim 10,
The controller is
Based on the movement distance of the plunger that is required from when the plunger starts the compressing operation of the eluent to when the sucked eluent is discharged,
The liquid feeding device, wherein the plunger calculates the number of pulses required for the decompression section and the number of pulses required for the actual suction section.
前記制御部は、
前記プランジャが前記溶離液の圧縮動作を開始してから、当該吸引した溶離液を吐出するまでに要する前記プランジャの移動距離に基づいて、
前記プランジャが、前記減圧区間に移動する距離と、前記実吸引区間に移動する距離と、を求めることを特徴とする送液装置。In the liquid chromatograph apparatus according to claim 10,
The controller is
Based on the movement distance of the plunger that is required from when the plunger starts the compressing operation of the eluent to when the sucked eluent is discharged,
The liquid feeding device, wherein the distance by which the plunger moves to the decompression section and the distance by which the plunger moves to the actual suction section are obtained.
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