液相色谱仪单元泵的工作原理

输液泵为液相色谱仪提供动力，是液相的核心部件。首先，我们要知道输液泵分为几类。根据泵的工作原理又可以分为隔膜泵和往复活塞泵，而现在在高效液相色谱里面使用的基本都是往复活塞泵。以安捷伦的高效液相色谱为例，泵分为：单元泵，二元泵和四元泵，其中二元泵又分为：无溶剂选择阀(两通道)和有溶剂选择阀(四通道)这两种。

单元泵包括一个泵组件和一个阻尼器。泵组件包括一个泵头和一个入口主动阀，在此阀上装有可更换的滤芯和一个出口阀。带有PTFE滤芯的冲洗阀装在泵的出样口处，便于启动泵头。阻尼器连接两个泵腔。

泵组件含有两个大部分相同的活塞泵单元。两个泵单元均由一个滚珠丝杠驱动器和一个带有一个蓝宝石活塞的泵头组成，蓝宝石活塞在里面作往复运动。用一个伺服-控制可变磁阻电机从两个相反的方向来驱动两个滚珠丝杠驱动器。滚珠丝杠驱动器的齿轮有不同的周长(比例为2:1)，使第一个活塞运动速度为第二个活塞的两倍。溶剂从泵头的最底部进入，从泵头的顶部离开。活塞的外径比泵腔的内径要小一些，这样可以让溶剂充满二者之间的间隙。根据流速的不同，第一个活塞的冲程体积为20-100μL之间。微处理器可以控制所有流速在1μL-10 mL/min范围内。液体从流动相瓶流到入口主动阀，第一个泵单元的入口和入口主动阀相连，该入口主动阀的启闭受处理器的控制，从而允许溶剂被吸入到第一个活塞泵单元。

第一个活塞泵单元的出口通过与出口球阀和阻尼器与第二个活塞泵单元的入口相连。冲洗阀组件的出样口连接到下一个色谱系统。

启动后，单元泵通过运行一个初始化过程，以确定第一个活塞能达到的上限终点位置。第一个活塞慢慢地移动到泵头的机械停止点，从该点返回一个预设的路程长度，控制器在内存中存储此活塞位置。

初始化完毕后，泵按照设定的参数开始运行。入口主动阀打开，向下移动的活塞把溶剂吸入第一个泵头里。与此同时第二个活塞向上移动往系统里输送溶剂。在一个控制器所确定的冲程长度(取决于流速)后，停止驱动器电机、关闭入口主动阀。电机方向倒转并使第一个活塞向上移动，直到存储设定的上极限点，同时第二个活塞向下移动。这样两个活塞按顺序在两个极限点之间进行循环。

在第一个活塞向上移动时，泵头通过出口球阀把溶剂输入第二个泵单元。第二个活塞吸入第一个活塞排出体积的一半(2:1)，另外一半直接输送到系统。在第一个活塞的向下移动的过程中，第二个活塞就把抽取的剩下的一半溶剂输送到系统中。这样两个活塞互补的配合工作实现了连续的液体输出，才能够满足液相色谱分析的要求。这样两个活塞泵在一个被称为一个泵(头)。