[发明专利]液相色谱仪单凸轮高压恒流泵

说明书

技术领域

本发明属于分析仪器，具体的说是一种液相色谱仪单凸轮高压恒流泵。

背景技术

液相色谱仪是对样品溶液进行色谱分析的仪器，用于实验室对液体或溶于液体的固体样品进行常量和微量分析检测。特别适用于农药、化肥、医药、防疫、环保、商检、食品、饮料、酒类、饲料、石化、煤炭、染料、精细化工等行业中的质量监督检测与控制。在有机化工、有机合成、分析化学、生物化学、生物工程、氨基酸分析、国防科研教学等领域被广泛应用。

液相色谱仪主要由进样系统、输液系统、分离系统、检测系统和数据处理系统组成。其中输液系统中的主要设备是高压恒流泵。液相色谱仪的原理是：由高压恒流泵输出流动相，例如水或其它液体，推动被测样品溶液经过层析柱进行分离，再进入检测器进行样品成分的检测。高压恒流泵是液相色谱仪中一个及其重要的，又相对独立的组成部分。当高压流动相稳定通过层析柱时，可降低样品在柱中的扩散效应，加快其在柱中的移动速度，这对于提高分辨率、回收样品、保持样品的生物活性等都是有利的。

液相色谱仪对于现代科学技术和国民经济的许多部门都是非常重要的仪器。但是现有液相色谱仪存在一个长期难以解决的技术难题：即高压恒流泵的输出压力波动，影响了样品的检测结果。这个技术难题在国内外长期存在，限制了液相色谱仪的发展和应用。同时也对农药、化肥、医药、防疫、环保、商检、食品、饮料、酒类、饲料、石化、煤炭、染料、精细化工等许多行业的产品质量带来影响；对有机化工、有机合成、分析化学、生物化学、生物工程、氨基酸分析、国防科研教学等多个技术领域的发展和进步带来影响。

所以发明一种输出液体流量、压力稳定，波动小的液相色谱仪高压恒流泵对于科学技术的多个技术领域；对于促进社会经济发展的许多行业；对于提高许多行业的产品质量都是十分迫切和重要的。

本发明采用一个端面凸轮推动两根柱塞进行往复运动，消除了安装误差，减少了恒流泵的输出波动，发明了液相色谱仪单凸轮高压恒流泵。经广泛查阅国内外公开出版物和检索专利文献，均未见有与本发明结构相同的恒流泵，所以本发明具有显而易见的新颖性和创造性；由于恒流泵是液相色谱仪中必不可少的重要组成部分，所以本发明具有明显的实用性。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种输出压力稳定、波动小，体积小、装配容易的液相色谱仪单凸轮高压恒流泵。

本发明的目的是这样实现的：

一种液相色谱仪单凸轮高压恒流泵，由步进电机、轴承、柱塞杆、泵体组成，步进电机通过同步皮带带动蜗杆、蜗轮转动，蜗轮轴的端面上设有凸轮，凸轮上的曲线推动两个左右对称的柱塞杆运动；泵体内设有弹簧，弹簧的弹力推动柱塞杆回程运动；泵体的液体进出口设有进口单向阀和出口单向阀。

步进电机带动同步皮带轮转动，同步皮带轮上连有传动皮带，传动皮带带动从动同步皮带轮转动；从动同步皮带轮带动蜗杆、蜗轮，蜗轮轴转动。

蜗轮轴的两端设有轴承。

本发明的要点在于：

用一个端面凸轮来推动两根柱塞的往复运动。端面凸轮的曲线经过严密的设计计算，保证了两根柱塞的往复运动在任一瞬间都可泵出相同体积的液体，实现输出恒流的流动相。只要端面凸轮在步进电机的驱动下以某一转速旋转，就可以得到相应的所设定的流量，且任一瞬间的流量值恒定，即Q/Δt恒定。改变步进电机的转速，即可以改变Q/Δt的值。

本发明的工作原理是：启动同步电机，同步电机输出轴旋转，带动同步皮带轮转动，传动皮带运动，带动从动皮带轮转动。从动皮带轮转动带动蜗杆、蜗轮转动；蜗轮轴也随着转动。蜗轮轴的端面上设有凸轮，蜗轮轴的转动使凸轮上的曲线交替推动两个左右对称的柱塞杆运动。由于是同一个凸轮推动两个对称的柱塞杆运动，所以两个柱塞杆泵出的液体体积、流量、压力相同，避免了现有技术恒流泵输出的液体体积、流量、压力的波动；实现了本发明的目的。本发明恒流泵泵体内设有弹簧，凸轮曲线推动柱塞杆前进，弹簧的弹力推动了柱塞杆的回程。为了保证恒流泵输入和输出液体的正常工作，防止液体逆流，泵体的液体进出口设有进口单向阀和出口单向阀。

本发明使用方法简单，只要启动同步电机，其它程序连续自动进行，保证了本发明任务的完成。