[发明专利]多模式色谱溶剂管理系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种多模式色谱溶剂管理系统及其控制方法，包括至少两个泵头，每个所述泵头均对应一个切换阀，所述切换阀至少有两个流体进口和两个流体出口，所述泵头进口、出口分别通过流体管路，与对应的所述切换阀连通，并在所述流体管路上分别串接有压力变送器和单向阀；所述切换阀还与溶剂瓶连通；每个所述切换阀的流体出口均通过流体管路汇集至一处总出口；本发明结构合理、简单，通过监控流路中压力的变化，进而改变切换阀与泵头的工作状态实现多泵头同步工作下完成纳升梯度输液，流量准确、精度高；还可以调整为多泵头顺序输液，实现微升或毫升流量下连续输液，压力稳定且流体脉动小。

技术领域

本发明涉及溶剂输送系统，尤其涉及一种多模式色谱溶剂管理系统及其控制方法。

背景技术

近年来，无论是药物分析、食品分析、环境中有害物分析还是生化领域的生物大分子分析，高效液相色谱仪都发挥着越来越重要的作用。输液泵是高效液相色谱仪的核心部件之一，随着色谱技术的发展，其使用范围以及性能参数也在不断地发生变化。例如输液流量指标就经历了从毫升级到微升级乃至纳升级的发展变化，系统最大耐压也从40MPa逐渐提升至60MPa，目前已可超过130MPa。随着应用领域的不断扩大，仪器的专用性逐渐加强，流量范围等参数也逐渐分化。目前色谱仪已经形成了不同的产品系列，例如使用流量在每分钟几十毫升至上百毫升的制备型液相色谱、每分钟几十微升至几毫升的分析型液相色谱、每分钟几百纳升至几微升的纳升液相色谱等。

纳升液相色谱输液泵是一种精度极高的输液系统，其往往采用高精度的电机直接驱动柱塞运动，与常规凸轮驱动相比具有更高的精度(CN105822521B)。由于纳升级流量很小，也可利用其它非机械驱动的物理现象来实现(CN1207568C)。专利CN108445120B公开了一种二元梯度溶剂输送系统，利用单一切换阀装置和2个注射式输液泵头实现2种对流动相的吸液和梯度输液，避免了单向阀在低流量下对输液过程的影响。然而，注射式纳升泵的主要缺点在于其泵腔容积有限，只能以纳升流量进行单次分析，因此使用范围受到一定限制。

对于既有纳升级又有毫升级流量使用需求的使用者来说，往往需要购置两套不同流量范围的色谱系统，这增加了仪器的购买、使用和维护成本。因此，如何在确保输液精度的前提下，扩展色谱输液泵的流量范围，是发展液相色谱系统需要解决的问题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种多模式色谱溶剂管理系统及其控制方法，能够解决上述问题。

为此目的，本发明由如下技术方案实施。

一种多模式色谱溶剂管理系统，包括至少两个流体输送单元；

所述流体输送单元包括：泵头、压力变送器、切换阀、溶剂瓶、单向阀；

所述泵头分别设有溶剂入口和溶剂出口；所述切换阀为多通道的切换阀，至少有两个流体进口和两个流体出口，分别为第一流体进口、第二流体进口、第一流体出口、第二流体出口；

所述溶剂出口通过流体管路，与所述切换阀的第一流体进口连通，并在所述流体管路上串接有所述压力变送器；

所述溶剂入口通过流体管路，与所述切换阀的第一流体出口连通，并在所述流体管路上串接有所述单向阀；所述切换阀的第二流体进口与所述溶剂瓶连通；

所述切换阀的第二流体出口设为所述流体输送单元的流体出口；所述流体输送单元的流体出口均通过流体管路连接至流体混合器。

进一步，所述单向阀为球座型单向阀，所述单向阀中流体可通过的方向为，从所述第一流体出口一端至所述溶剂入口一端。

进一步，所述切换阀为六通阀，由定子、转子组成，所述定子表面沿周向方向设有6个接口，所述转子内部设有3个通道，所述通道两端出口分别对应所述定子表面的接口。