恒 流泵是 各种流动分析仪器的心脏。 借助
于 物质流 动、 在动态下进行测 定的仪器 , 都需要一个高稳定度 , 高精度 , 有适合压力和流量
的 输液系统。 在各种流动分析中 , 流动注射分
析 ( F 认) 由于具有 简便、 重 现性好、 试剂耗量少以及易于 实现自动化和在线分析等一系列
的 优点 , 而得到很快发展。 对 F
认 方法已 做了大量研究。 但是现有 的 F 认 仪器 和 这些优秀的分析 方法 , 目前 只 能为专门进行 F AI 研
究 的人 所利用 , 尚未能在 日 常分析中广泛应
用。
F 认技术推 广应 用的关键 是使 F 认 方法
及 仪器 “ 傻瓜化
” , 而 “ 傻瓜化” **重要 的制约因素是 “ 傻瓜机” 要有一 个坚强的心脏—
耐腐蚀、 高精度、 不易出故障、 有足够 高压
力、 能长期稳定连续输液的
恒流泵。
F 认常用的 恒流输液系统主 要有宝石泵、
注 射泵 、
蠕动泵 , 但这些泵 在应用于无人值守的全自动过程分析或在线分析仪器时 , 均难以
胜任。 本文基于 研制
任夙r 全 自动连续 速测仪
时遇到的问题和解决方法 , 介绍能用于长期无
人值守的全自动在线监测或过程分析仪器并能应用于各种流动分析仪器的 新型 恒流输液泵。
1 . 全自动在线监测仪对泵的特殊要求
以工枯的测定在 F
认 中较为 特殊。 其一 ,
消解反应必须达到 9 5 % 以上 , 即 达到大致 反应平衡才能进行测定。 这种平衡在标准方法中
是以加热回 流消解 2 小时来实现的。 在 自动速
测仪中 , 为了加快测定速度 , 使反应时间缩短
** 3 一 4 分钟 , 则必 须通 过高温、 高压、 催化来加快反应速度 , 所以反应系统的压力较高。其二 , 分析用 的重铬酸钾 一 硫酸试剂 , 具有强烈的氧化性和腐蚀性。 大量试验表明, 只有很少几种常用材料不和它起反应 , 即使是很好的耐腐蚀
蠕动泵管也会被逐渐腐蚀 , 难以长期使
用。 运行中若泵管断裂 , 将对仪器造成强烈腐蚀。 对于无人照 看 自动运行的仪器 , 它的泵必须十分稳定可靠 , 才 能长期 运行 , 不出故障 ,
保 证数据的可 比性 、 准确性和可靠性。
我 们曾对各种泵做了试验 , 大多因压力或
腐蚀的原因不能用于 以工毛自动速测仪 , 唯有
分 析
液相色谱仪用的宝石泵能部分达到要求。 但是
宝石泵也存在一些问题 , 一是价格太高 , 难以普及使用 ; 二是泵 中的宝石单 向阀对试液 的纯
净度要求很高 , 对液体中的不洁物太敏感 , 在
实际运行 中易 被沾污 而泄漏 , 致使 泵压降低 ,
流量不稳定
; 三是宝石泵用的不锈钢材料和试剂有缓慢的反应 , 每次用完后必须清洗 , 不宜
用于全自动分析仪。 我们研制成功的耐腐蚀高
压
恒流泵 ( 中*** , ZL 9 5 2 2 6 9 0 9 8 ) , 满
足了 ( 11 毛全自动速测 仪的各种要求 。
2 .
恒流泵工作原理及结构该泵的关键部件是 由 氟塑 料制做的活 塞
( 如图 1 所示 ) 和 多 通道无 限位旋 转 单 向 阀。活塞后部呈波纹管状 , 并通过波纹管底端 的翻边与套缸底端的翻边密封连接。
比
图 1 泵缸 和活塞结构 图
由于 波纹管型活塞与套缸密封连接 , 保证
在前置压力大的情况下进人套缸的 液体不会 由
泵尾部渗漏 , 因此制造中不需考虑活塞与套缸的配合精度 , 且可以选用耐腐蚀的塑料制做活
塞 ,选用耐 腐蚀 的 玻璃、 塑料 、 金 属 制做套
缸 ,输送有腐蚀性的液体。 由于活塞行程只是
其可动距离的 二分之一 , 并且往复运动速度很
慢 ,不易造成材料疲劳 , 故使用寿命较长。
活塞杆后退时 , 波纹管 收缩 , 体积变小 , 套缸内产生负压 , 吸人液体
; 活塞杆前进时 , 活塞向前挤压 , 将液体排出。 单向阀连接可以
保证下
口 只吸人液体 , 上口 只 排出 液体。
单 向阀是泵 中**敏感的部件 , 加工精度要
求 很高 , 成品率低 , 价格高。 而且大量试验证
明 ,这些单向阀不能满足高压的要求。 我们新
专 明的名通道无 限位旋转单 向阀 , 能满足高压
要求。 该阀和我们使用的采样阀类似 , 只是阀
的滑片表面刻有数条导流槽 , 并且滑片可 以无
限位地转动。 阀片表面有着和不同半径沟 槽相对应的流通窗 口 ( 两个为一单元 ) 。 当一个单元的两个流通窗口 与对应 的导流槽接通时 , 另一个单元的一个流通窗 口 离开对应的沟槽 , 这
时流路阻断。 当转 过 18 0 后 , 原阻 断的单 元接通 , 原接通 的单元阻断。 两个单元和一个泵
体组合为一组 。 泵中有几个泵体 , 阀中就有几组单元通道。 阀和泵的 凸轮装在一根轴上 , 活塞前进 的始点和 阀相应的接通始点严格重合 ,
活塞往复运动 时 , 阀中相应的一组单元跟 随开
关 通断 , 从而起到单 向阀的作用 。
这 种单向 阀克服了一般单向阀有压力不灵
敏区和对不洁物敏感的缺 陷, 除非有颗粒直径大于孔径的异物 , 否 则不会堵塞 , 所以泵能长期稳定运行。 由于 在氟塑 料中添加 了耐磨 材
料 ,故阀的 使用寿命很长 。
3 . 恒流泵的特点
( 1) 耐腐, 蚀。 与流体接触的材料只有 氟塑
料 和含钦 不锈钢 ( 也可仅是氟塑料 ) , 除耐各
种腐蚀外 , 还不会和有机物及一些特殊的生物
试剂 发生反应。
( 2) 具有和宝石泵相 似的原理 , 又采 用了
新型 多通道旋 转单向阀 , 可以长期在无人值守
的情况下运行 , 高精度、 高稳定性地连续输送无脉冲流体 ( 液体或气体 ) , 既可做液体泵 , 又可做气体泵。
( 3) 不必对试剂做过滤和 去气处理。 气泡进人泵中会 自动顺流排 出 , 克服 了宝石泵遇气
泡死机的缺陷。
( 4) 构造合理 , 操作简便 , 容易拆卸、 安
装 、清洗、 维护。
4 . 主要技术
性能
**高 工作压 力 : 20 gk
/ ③矛 ( 管道为 不锈
钢材料时 , ** 高工作压力可达 l o k
g / 图尹)
;
流量范围 : 0 . 1 一 0 . 8 川工/ ~ ( 通过 调节电机转速 , 可扩大或缩小 ) ;
流量稳定性 : 相对标准偏差( 1 % 。
