Побудитель расхода элюента

 

1. ПОБУДИТЕЛЬ РАСХОДА ЭЛКЬ ЕНТА, содержащий механизм подачи, демпфер, разделенный вялой мембраной на жидкостную и демпфирующую полости, и источник сжатого газа со средством управления, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности измерения расхода и качества получаемого продукта, он снабжен системой измерения скорости и связанным с ней триггером управления подачи элюента. й: 4 ;о u ф Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 N 30/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

Н ABTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 36221 31/28-1 3; 36221 62/28-1 3 (22) 13 ..07,83 (46) 07.06.88. Бюл. N - 21 (71) Специальное конструкторское бюро биологического приборостроения

АН СССР, Институт белка АН СССР и

Институт молекулярной биологии

АН СССР (72) Н.А.Макаров, Ю.Б.Алахов, Е.Н.Твердохлебов, А.С.Козлов и Л.М.Янушков (53) 637.432(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 715996, кл. G 01 N 31/08, 1979.

Авторское свидетельство СССР

У 777569, кл. G 01 N 31/08, 1978.

ÄÄSUÄÄ 1149749 A (54) (57) 1. ПОБУДИТЕЛЬ РАСХОДА ЭЛЮЕНТА, содержащий механизм подачи, демпфер, разделенный вялой мембраной на жидкостную и демпфирующую полости, и источник сжатого газа со средством управления, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности измерения расхода и качества получаемого продукта, он снабжен системой измерения скорости и связанным с ней триггером управления подачи злюента.

1149749

10

2. Побудитель расхода элюента по п,1, отличающийся тем, что система измерения скорости состоит из мерного цилиндра с электропроводной индикаторной жидкостью и с установленными в нем тремя электродами I и измерителя времени, при этом мерный цилиндр верхней частью сообщен с источником сжатого газа, а нижний — с демпфирующей полостью, один электрод размещен ниже уровня жидкости, а два других — над ней на разной высоте и соединены с триггером и измерителем времени.

3. Побудитель расхода элюента по п.1, отличающийся тем, что система измерения скорости состоит из мерного цилиндра с индикаторной жидкостью, двухкамерного датчика давления, блоков дифференцирующего и порогового с двумя контактами крайних положений, показывающего механизма и блока задания расхода, при этом на входе датчик давления одной камерой соединен с мерным цилиндром, другой — с источником сжатого газа, а на выходе — с дифференцирующим и пороговым блоками, причем дифференцирующий блок связан с показывающим механизмом и блоком задания расхода, связанного.со средством управления источника сжатого газа, а пороговый блок соединен с триггером.

4. Побудитель расхода элюента по п.1, отличающийся тем, что система измерения скорости состоит из мерного цилиндра с индикаторной жидкостью, двух двухкамерных датчиков давления и двухканального регистрирующего прибора, при этом один

Изобретение относится к устройствам прокачивания элюента через хроматографические колонки и может найти применение в химии, молекулярной биологии и медицине.

Известен побудитель расхода элюента, включающий насос с приводом, демпфер, разделенный упругой мембраной на жидкостную и газовую камеры. Элюиз датчиков давления на входе связан одной камерой с мерным цилиндром, а другой — с источником сжатого газа и с входом одной из камер второго дат", чика, выход первого датчика давления соединен с первым входом регистрирующего прибора, выход второго датчика— с вторым входом второго прибора, первый выход регистрирующего прибора— с триггером, а второй - co средством управления источника сжатого газа.

5. Побудитель расхода элюента по п.1, отличающийся тем, что система измерения скорости состоит из весоизмерителя, двухканального регистрирующего прибора и датчика давления, при этом первый выход двухканального регистрирующего прибора связан с выходом весоизмерителя, второй вход — с датчиком давления, первый выход того же прибора связан с триггером, второй — со средством управления источника сжатого газа, а на весоизмерителе установлен демпфер °

6. Побудитель расхода элюента по п.1, отличающийся тем, что система измерения скорости состоит из весоизмерителя, блоков дифференцирующего и порогового с двумя сигнализаторами крайних положений, показывающего механизма и блока задания расхода с двумя сигнализаторами, при этом пороговый блок связан с триггером, весоизмерителем и дифференцирующим блоком, связанным с показывающим механизмом и блоком задания расхода, последний соединен со средством управления источником сжатого газа, а на весоизмерителе установлен демпфер. ент подается в жидкостную камеру демпфера.

Недостатком этого устройства является невозможность определять рас" ход во время процесса прокачивания.

Наиболее близким техническим решением является побудитель расхода элюента, содержащий механизм подачи, демпфер, разделенный вялой мембраной на жидкостную и демпфирующую полости, 1)4974 и источник сжатого газа со средством управления.

Недостатком этого устройства является недостаточная точность измере5 ния расхода и качества получаемого продукта.

Целью изобретения является повышение точности измерения расхода и ка-.. чества получаемого продукта. 10

Это достигается тем, что побудитель расхода элюента, содержащий механизм подачи, демпфер, разделенный вялой мембраной на жидкостную и демпфирующую полости, и источник сжатого газа со средством управления, согласно изобретению снабжен системой измерения скорости и связанным с ней триггером управления подачи элюента.

Кроме этого, система измерения 20 скорости состоит иэ мерного цилиндра с электропроводной индикаторной жидкостью и с установленными в нем тремя электродами и измерителя времени; при этом мерный цилиндр верхней ча- 25 стью сообщен с источником сжатого газа, а нижний — с демпфирующей полостью, один электрод размещен ниже уровня жидкости, а два других — над ней на разной высоте и соединены с щр триггером и измерителем времени.

Кроме этого, система измерения скорости состоит из мерного цилиндра с индикаторной жидкостью, двухкамерного датчика давления, блоков диффе- 35 ренцирующего и порогового с двумя контактами крайних положений, показывающего механизма и блока задания расхода; при этом на входе датчик давления одной камерой соединен с 40 мерным цилиндром, другой — с источником сжатого газа, а на выходе — с дифференцирующим и пороговыми блоками, причем дифференцирующий блок связан с показывающим механизмом и блоком задания расхода, связанного со средством управления сжатого газа, а пороговый блок соединен с триггером.

Кроме этого, система измерения скорости состоит из мерного цилиндра с индикаторной жидкостью, двух двухкамерных датчиков давления и двухканального регистрирующего прибора; при этом один из датчиков давления на входе связан одной камерой с мер55 ным цилиндром, а другой — с источником сжатого газа и с входом одной из камер второго датчика, выход первого датчика соединен с первым входом ре9

4 гистрирующего прибора, выход второго датчика — с вторым входом этого прибора, первый выход регистрирующего прибора — с триггером, а второй — со средством управления источника сжатого газа.

Кроме этого, система измерения скорости состоит из весоизмерителя, двухканального регистрирующего прибора и датчика давления; при этом первый вход двухканального регистрирующего прибора связан с выходом весоиэмерителя, второй вход — с датчиком давления, первый выход того же прибора связан с триггером, второй — со средством управления источника сжатого газа, а на весоизмерителе установлен демпфер.

Кроме этого, система измерения скорости состоит из весоизмерителя, блоков дифференцирующего и порогового с двумя сигнализаторами крайних положений, показывающего механизма и . блока задания расхода с двумя сигнализаторами. При этом пороговый блок связан с триггером, весоизмерителем и дифференцируюпщм блоком, связанным с показывающим механизмом и блоком задания расхода, последний соединен со средством управления источником

l сжатого газа, а на весоизмерителе установлен демпфер.

На фнг.1 изображена схема побудителя расхода элюента с системой измерения скорости; на фиг ° 2 — то же, с вторым вариантом системы измерения скорости; на фиг.З вЂ” то же, с третьей системой; на фиг.4 — то же, с четвертой системой; на фиг.5 — то же, с пятой системой.

Побудитель расхода элюента состоит из механизма подачи 1, демпфера 2, разделенного вялой мембраной 3 иа жидкостную 4 и демпфирующую 5 полости, источника 6 сжатого газа и его средства управления 7.

Система измерения скорости выполнена в пяти вариантах и связана с триггером 8.

На фиг.1 демпфирующая полость 5 демпфера 2 соединена с нижней частью мерного цилиндра 9, вместе они образуют единую полость, частично заполненную электропроводной индикаторной жидкостью 10,,верхняя часть цилиндра

9 соединена с источником 6 сжатого газа. В цилиндре установлены три электрода 11, 12, 13 на разной высо1l49749 те, причем электрод ll — ниже уровня жидкости, и измеритель времени l4, элюент до перекачки находится в сосуде 15, а затем проходит через гидросопротивление 16 и попадает в хроматографическую колонку 17.

Побудитель расхода элюента работает следующим образом.

Когда триггером 8 отключен механизм подачи 1, уровень электроприводной индикаторной жидкости 10 в мерном цилиндре 9 ниже электрода 12.

Обмотка А триггера 8 подключает механизм подачи l для перекачки элюента из сосуда 15 в жидкостную полость

4 демпфера 2 и через гидросопротивление 16 — в хроматографическую колонку 17. Элюент подается под давлением сжатого воздуха в верхней части мер- 2р ного цилиндра 9 и столба индикаторной жидкости 10.

По мере заполнения жидкостной полости 4 элюентом уровень Н индикаторной жидкости повышается и дости- 25, гает верхнего электрода 13, замыкается цепь Б триггера 8, отключая меха †низм подачи

В момент опускания индикаторной жидкости ниже уровня электрода 13, 3р гальваническая цепь разрывается и включается измеритель времени 14, который при разрыве гальванической цепи электрода 12 отключается.

Определив время прохождения уровня индикаторной жидкости, расстоя35 ние Н между электродами 13 и 12 и зная поперечное сечение мерного цилиндра 9, вычисляют расход элюента.

После разрыва гальванической цепи 40 электрода 12 обмотка А триггера 8 включает механизм подачи 1, и цикл подпитки демпфера 2 повторяется.

Источником сжатого газа 6 поддерживается постоянное давление в верх- 45 ней части цилиндра 18.

На фиг.2 демпфирующая полость 5 демпфера 2 связана с нижней частью мерного цилиндра 18, вместе они образуют единую полость, частично заполненную индикаторной жидкостью 19, верхняя часть цилиндра 18 соединена с источником сжатого газа 6, который связан с одной из камер двухкамерного датчика давления 20, а другой камерой соединен с мерным цилиндром 18. 55

Выход датчика давления 20 связан с дифференцирующим 21 и пороговым 22 блоками.

Пороговый блок 22 соединен с триггером 8, а дифференцирующий блок

21 — с показывающим механизмом и блоком задания расхода 23, который соединен со средством управления 8 источника сжатого газа 6, имеются сосуд 24 с элюентом, гидросопротивление

25, хромотографическая колонка 26.

Побудитель расхода элюента работает, следующим образом.

Элюент из сосуда 24 механизмом подачи I нагнетается в жидкостную полость 4 демпфера 2 и через гидросопротивление 25 подается в хроматографическую колонку 26 под давлением источника сжатого газа 6 и столба Н индикаторной жидкости 19.

По мере заполнения полости 4 элюентом уровень Н индикаторной жидкости 19 повышается и растет сигнал в датчике давления 20, а выходной сигнал поступает на пороговый 22 и дифференцирующий 21 блоки. Когда он достигнет.максимально установленного значения, подается сигнал на обмотку

А триггера 8 на отключение механизма подачи 1, но прокачка элюента в хроматографическую колонку 26 продолжается, и при понижении уровня индикаторной жидкости 19 ниже допустимого. выходной сигнал датчика давления 20 станет ниже минимального, подается сигнал на обмотку Б триггера 8 для включения механизма подачи 1 элюента.

Изменение выходного сигнала датчика давления 20 регистрируется дифференцирующим блоком 21 для вычисления скорости расхода, текущее значение скорости выводится на показывающий механизм и блок задания расхода 23, где сравнивается с заданным сигналом.

Сигнал рассогласования подается на средство управления 7 источником сжатого газа 6, и в зависимости от полярности сигнала производится подкачка или сравнение источника сжатого газа 6.

На фиг.3 демпфирующая полость 5 демпфера 2 связана с нижней частью мерного цилиндра 27, вместе они образуют единую полость, частично заполненную индикаторной жидкостью 28, верхняя часть цилиндра 27 соединена с источником сжатого газа 6, который связан с одной из камер одного двухкамерного датчика 29 и другого 30.

Нижняя часть мерного цилиндра связана с второй камерой датчика 29. Оба

1149749 датчика 29 и 30 связаны своими выходами с регистрирующим прибором 31, который, в свою очередь, связан с триггером 8 и со средством управле5 ния 7 источника сжатого газа б. Сосуд с элюентом 32, гидросопротивление 33, хроматографическая колонка

34 там же.

Побудитель расхода элюента работает следующим образом.

Элюент из сосуда 32 механизмом подачи 1 нагнетается в жидкостную полость 4 демпфера 2 и через гидросопротивление 33 подается в хроматографическую колонку 34 под давлением источника сжатого газа 6 и столба индикаторной жидкости 28 в мерном цилиндре 27. По мере повышения уровня жидкости 28 растет выходной сиг- 20 нал датчика 29, который поступает на первый вход двухканального регистрирующего прибора 31 и при достижении заданного значения отключает механизм подачи 1 элюента через триг- 25 гер 8, однако прокачка элюента продолжается, и на регистрирующем прибо-, ре 31 по углу наклона записи диаграммной ленты возможно определение значения скорости расхода элюента.

При понижении уровня индикаторной жидкости 28 выходной сигнал датчика

29 понижается до нижнего заданного предела, при котором подается сигнал на триггер 8 для включения механизма подачи 1; цикл повторяется.

Поступление элюента в хромотографическую колонку 34 производится под постоянным давлением. Выходной сигнал второго датчика давления 30, про- 40 порциональный давлению воздуха в мерном цилиндре 27, поступает на второй вход прибора 31 и может колебаться между двумя заданными значениями, выдавая сигнал на средство управления

7 для подкачки или стравливания источника сжатого газа б.

На фиг.4 демпфер 2 установлен на весоиэмерителе 34, который своим выходом связан с двухканальным регистрирующим прибором 35, имеющим связь с триггером 8, датчиком давления 36 и средством управления 7.

Источник сжатого газа 6 соединен с одной из камер датчика давления

36. Элюмент находится в сосуде 37, прокачивается через гидросопротивле ние 38 в хроматографическую колонку 39.

Побудитель расхода элюента работает следующим образом.

Механизмом подачи 1 элюент из сосуда 37 подается в демпфирующую полость 4 демпфера 2 z» через гидросопротивленне 38 — в хроматографическую колонку 39 под давлением источника сжатого газа б.

По мере заполнения масса демпфера

2 растет, выходной сигнал весоизмерителя 34, пропорциональный массе демпфера 2, поступает на первый вход двухканального регистрирующего прибора 35, при достижении им максимального заданного значения подается выходной сигнал на триггер 3 для отключения механизма подачи 1.

По мере расхода элюента выходной сигнал уменьшает свое значение, и по достижении им минимального заданного значения включается механизм подачи

1 элюента, цикл повторяется.

По углу наклона записи на диаграммной ленте регистрирующего прибора

35 определяется значение скорости расхода элюента.

Работа осуществляется под постоянным давлением, за счет выходного сигнала датчика давления 36, поступающего на второй вход регистрирующего прибора 35 и колеблющегося между дву мя заданными величинами, при этом второй выходной сигнал регистрирующего прибора 35 взаимодействует со средством управления 7, стравливая или подкачивая источник сжатого газа 6.

На фиг.5 демпфер 2 установлен на весоиэмерителе 40, который своим выходом связан с дифференцирующим 41 и пороговым блоками. Пороговый блок 42 соединен с триггером 8, а показывающий механизм и блок задания расхода

43 связаны с дифференцирующнм блоком

41 и средством управления 7 источника сжатого газа 6. Элюент находится в сосуде 44, прокачивается через гидросопротивление 45 в хроматографнческую колонку 46.

Побудитель расхода элюента работает следующим образом.

Механизмом подачи 1 элюент подается из сосуда 44 в демпфер 2 н через гндрасопротивление 45 в хроматографическую колонку 46 под давлением источника сжатого газа 6; по мере заполнения масса демпфера 2 увеличивается, выходной сигнал весоизмерителя

1149749

Фиг.2

40, пропорциональный весу демпфера

2, также растет и поступает в дифференцирующий блок 41 и пороговый блок

42, и при достижении максимального значения триггером 8 отключается механизм подачи 1, но подача элюента в хроматографическую колонку 46 продолжается под действием источника сжатого газа 6.. 10

Выходной сигнал весоизмерителя уменьшается и достигает наименьшего допустимого значения, после чего триггером 8 включается механизм подачи 1, и цикл повторяется. 15

Скорость расхода элюента вычисляется, так как пропорциональна изменению массы демпфера 2 с элюентом.

Вычисленное значение подается на блок задания расхода 43, где сравнивается с заданным сигналом, и в зависимости от этого подается сигнал на средство управления 7 для подкачки или стравливания источника сжатого газа.

При этом подается сигнал на показывающий механизм 43.

Технико-экономический эффект достигается за счет возможности использования информации о текущем расходе элюента в любой момент работы за счет более точной его дозировки в растворах, а также за счет автоматической коррекции работы приборов в течение процесса прокачки.

1149749 фиг.Ф .! 149749

Корректор А.Обручар

Редактор Н.Сильнягина

Техред А.Кравчук

Заказ 3393

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l13035, Москва, R-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4