JPH033984A - 送液ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は液体クロマトグラフやフローインジェクション
分析装置などで移動相を送液する送液ポンプに関し、特
に駆動モータとしてパルスモータを使用した送液ポンプ
に関するものである。

（従来の技術） 液体クロマトグラフなどの送液ポンプとしては、パルス
モータの回転運動をカムによりプランジャの往復運動に
変換し、液体を送液するポンプが使用されている。

（発明が解決しようとする課題） パルスモータにより駆動される送液ポンプでは。

機械的負荷の増大などによりパルスモータが税調を起こ
すことがある。パルスモータが脱調を起こすと、特に回
転速度が大きい場合にはパルスモータは自動的に復帰す
ることができない、そのため、それ以降は送液ポンプは
停止してしまう。

液体クロマトグラフは分析方法の性質上、昼夜連続して
運転されるため、作業者がいなくなる夜間などにポンプ
が停止すれば、それ以降の分析がすべて無効になるため
、問題が大きい。

そこで、パルスモータの税調を防ぐ１つの方法は、モー
タ駆動電流を余裕をもって大きく設定しておくことであ
る。しかし、モータ駆動電流を大きくし過ぎるとパルス
モータの振動や音が大きくなったり、パルスモータの発
熱が増えるなどの問題が生じる。

本発明はパルスモータが税調を起こした場合に自動的に
復帰できるようにして、送液ポンプが停止する問題を解
決し、モータ駆動電流を必要以上に大きくすることによ
る問題も解決することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明における送液ポンプのパルスモータのｉ′！ｉ１
ノ御系を第１図に示す。

８は送液ポンプを駆動するパルスモータであり、パルス
信号発生部２からのパルス信号により回転速度が定めら
れ、モータ駆動電流設定部４からの信号によりモータ駆
動電流が定められて、パルスモータ駆動回路６を経て駆
動される。１０はパルスモータ８の回転を検知するセン
サ、１２はパルス信号発生部２からのパルス信号とセン
サ１０の出力信号とからパルスモータ８が停止したこと
を検出し、停止を検出したときにパルス信号発生部２か
らパルスモータ駆動回路６へ送られるパルス信号の周波
数を一時的に下げるモータ停止検出部である。

モータ停止検出回路１２はまた、パルスモータ８の停止
を検出したときにモータ駆動電流設定部４からパルスモ
ータ呼動回路６へ送られるモータ駆動電流設定値を大き
くすることもある。

（作用） 送液ポンプが正常に作動しているときは、パルス信号発
生部２からパルスモータ駆動回路６に一定周波数のパル
ス信号が送られてパルスモータ８が所定の回転速度で回
転している。パルスモータ８の回転トルクはモータ駆動
電流設定部４からパルスモータ駆動回路６に一定のモー
タ駆動電流設定値が与えられることによって定められて
いる。

このとき、モータ停止検出部１２では、パルスモータ８
に取りつけられたセンサ１０の出力信号と、パルス信号
発生部２から発生するパルス信号を計数したものとを比
較して、パルスモータ８が正常に作動していることを検
出している。

パルスモータ８が何らかの原因で脱ｒｉ４（スリップ）
すると、センサ１ｏから回転を検出した出力信号が送ら
れなくなる。そのときでもパルス信号発生部２からは一
定周波数のパルス信号が出力されているので、モータ停
止検出部１２はパルスモータ８が停止していることを検
出する。モータ停止検出部１２がパルスモータ８の停止
を検出すると、パルス信号発生部２はモータ停止検出部
１２からの出力によってパルスモータ駆動回路６へ送る
パルス信号の周波数を一時的に下げ、ゆるやかにもとの
周波数に戻す、パルスモータ８は回転速度が小さくなる
と脱調から復帰することができる。

パルスモータ８が脱調からの復帰するのを一層確実にし
、かつ、税調が再び発生するのを防ぐために、モータ駆
動電流設定部４はモータ停止検出部１２からのモータ停
止検出出力を受けてパルスモータ駆動回路６へ出力する
モータ駆動電流設定値を大きくする。これによって、パ
ルスモータ８のトルクが上がり、脱調が起こりにくくな
る。

（実施例） 第２図は一実施例を表わす。

１４はプランジャ往復動型ポンプヘッドであり、往復移
動するプランジャ１６と、入口側チエツク弁１８と出口
側チエツク弁２０を備えている。プランジャ１６の基端
部にはカム２２が当接し、このカム２２はパルスモータ
８によって回転させられる。パルスモータ８の回転運動
はカム２２を介してプランジャ１６の往復運動に変換さ
れ、チエツク弁１８．２０の働きによって送液が行なわ
れる。２４は送液される溶媒、２６は出口流路であり、
出口流路２６は例えば液体クロマトグラフへ導かれる６
２８は圧力を監視するために出口流路２６に設けられた
圧力センサである。

パルスモータ８の回転軸３０にはまた、切欠きのある円
板３２が取りつけられている。円板３２にはフォトセン
サ１０が組み合わされている。フォトセンサ３４の出力
は制御部３６へ導かれている。パルスモータ８の回転に
より円板３２が回転し、その切欠きがフォトセンサ１ｏ
を通過することによりパルスモータ８の回転が検出され
る。

制御部３６はフォトセンサ１０の出力信号を入力してパ
ルスモータ８の回転駆動を制御する。３８はパルスモー
タ８の作動の開始や停止を指示したり、駆動条件を設定
したりする操作部である。

制御部３６はまた、圧力センサ２８の出力信号を取り込
み、圧力を監視している。

制御部３６のうち、パルスモータ８の駆動制御に関する
部分は第１図においては鎖線で囲まれた部分に該当して
いる。

第３図は第２図の実施例をさらに詳細に表わしたもので
ある。ただし、制御部３６ではパルスモータ８の駆動制
御に関する部分だけを示している。

フォトセンサ１０は発光ダイオード（ＬＥＤ）３４ａと
フォトトランジスタ３４ｂを備えており。

回転円板３２の切欠きがそのフォトセンサ１０の位置に
くると発光ダイオード３４ａからフォトトランジスタ３
４ｂに光が入射し、ハイレベル信号が出力される。４０
はフォトセンサ１０の出力信号を整形し、極性を反転す
る波形整形回路、４２はＣＰＵである。フォトセンサ１
０からハイレベル信号が出力されると波形整形回路４０
で波形整形され、極性が反転されてローレベル信号とな
ってＣＰＵ４２に取り込まれ、ＣＰＵ４２に割込みがか
かる。

パルスモータ８を垢区動するパルスモータ駆動回路６に
はＣＰＵ４２からパルス信号が送られる。

４６はＤ／Ａコンバータであり、ＣＰＵ４２から出力さ
れるデジタル信号のモータ駆動電流設定値はＤ／Ａコン
バータ４６で電流値に変換されてパルスモータ駆動回路
６へ送られる。

ＣＰＵ４２にはパルスモータ８を駆動するプログラムを
記憶しているＲＯＭ４８と、操作部３８からの入力デー
タを記憶したり、パルスモータ８の作動記録を記憶する
ＲＡＭ５０が接続されている。

第４図及び第５図により一実施例の動作を説明する。

第４図はパルスモータ８の駆動を行なうためのものであ
り、第５図はパルスモータ８に設けられた回転円板３２
の切欠きを検出したときにＣＰＵ４２にかかる割込み処
理を表わしたものである。

パルスモータ８の駆動が開始されると、カウンタＣが１
にセットされ（ステップＳ１）、低速でパルスモータ８
が回転させられる（ステップＳ２）。

その後１回転円板３２の切欠きがフォトセンサ１０で検
出されると、ＣＰＵ４２に割込みがかかってカウンタＣ
がＯにクリアされる（ステップ５１０）。その後はパル
スモータ８の回転速度が所定の速度に上げられる（ステ
ップＳ３．Ｓ４）。

ＣＰＵ４２ではパルスモータ駆動回路６に送られるパル
ス信号が計数され、−回転分のパルス信号が出力される
と（ステップＳ５）、カウンタＣに１が加算される（ス
テップＳ６）、一定速度で回転しているときは、一回転
ごとにカウンタＣの内容が１増えるが、一回転ごとにフ
ォトセンサ１Ｏが働いてカウンタＣはＯにクリアされる
ため、Ｃは２以上にはならない。

ところが、パルスモータ８が脱調すると、フォトセンサ
１ｏが働かなくなるため、Ｃがクリアされず、Ｃ２０と
なってパルスモータ８がスリップしたと判断され（ステ
ップＳ７）、エラーフラッグがセットされ（ステップＳ
８）、モータ駆動電流設定値が大きくされた後（ステッ
プＳ９）、パルスモータ８の回転を低速から再度開始す
る。

パルスモータ８が税調し、その後復帰すると、制御部３
６にはエラーフラッグがセットされているので、パルス
モータ８が脱調したことを後でデータとして出力させる
ことができる。

第２図にはポンプヘッド１４が１台しか示されていない
が、本発明はポンプヘッドが複数台備えられた送液ポン
プについても同様に適用することができる。

センサ１０は、実施例ではフォトセンサが例示され、そ
れに切欠きをもつ円板が組み合わされているが、他のセ
ンサ、例えば磁気センサなどを用いることもできる。

（発明の効果） 本発明の送液ポンプでは、パルスモータが税調したとき
にパルスモータの停止を検出し、回転速度を一時的に下
げてパルスモータを再度作動させ。

送液動作を復帰させるようにしたので、液体クロマトグ
ラフなどの連続運転中にパルスモータの脱調で誤動作が
発生した場合でもその影響を最小に抑えることができ、
分析装置の信頼性が向上する。

パルスモータが税調した際、−時的に回転速度を下げる
のに加えて、モータ騨動電流設定値を大きくすれば、パ
ルスモータの回転復帰がｍｍ容易になり、かつ、脱調の
再発を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を示すブロック図、第２図は一実施例を
示す構成図、第３図は同実施例の具体例を示すブロック
図、第４図は同実施例におけるモータ駆動動作を示すフ
ローチャート図、第５図は同実施例における割込み処理
を示すフローチャート図である。 ２・・・・・・パルス信号発生部、４・・・・・・モー
タ朴動電流設定部、６・・・・・・パルスモータ能動回
路、８・・・・・・パルスモータ、１０・・・・・・セ
ンサ、１２・・・・・・モータ停止検出部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）パルス信号発生部からのパルス信号により回転速
   度が定められ、モータ駆動電流設定部からの信号により
   モータ駆動電流が定められてパルスモータ駆動回路を経
   て駆動されるパルスモータにより作動する送液ポンプに
   おいて、パルスモータの回転を検知するセンサと、前記
   パルス信号発生部からのパルス信号と前記センサの出力
   信号とからパルスモータの停止を検出し、停止を検出し
   たときに前記パルス信号発生部からパルスモータ駆動回
   路へ送られるパルス信号の周波数を一時的に下げるモー
   タ停止検出部とを備えたことを特徴とする送液ポンプ。
2. （２）前記モータ停止検出回路は、パルスモータの停止
   を検出したときモータ駆動電流設定部からパルスモータ
   駆動回路へ送られるモータ駆動電流設定値を大きくする
   請求項１に記載の送液ポンプ。