JPH06105246B2 - 液体クロマトグラフ - Google Patents

液体クロマトグラフ

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JPH06105246B2
JPH06105246B2 JP63056110A JP5611088A JPH06105246B2 JP H06105246 B2 JPH06105246 B2 JP H06105246B2 JP 63056110 A JP63056110 A JP 63056110A JP 5611088 A JP5611088 A JP 5611088A JP H06105246 B2 JPH06105246 B2 JP H06105246B2
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liquid
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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に係り、特に送液ポンプ
と分離カラムの間の流路に圧力センサを設けた液体クロ
マトグラフに関する。
〔従来の技術〕
液体クロマトグラフでは、溶離液を連続流で分離カラム
に送液することが要求されるが、分離カラムには充填剤
が充填されており大きな背圧力をもたらすため、送液手
段としては往復動プランジヤポンプが用いられる。連続
流を得るために、それぞれがカムで駆動される2つのプ
ランジヤが用いられるが、背圧力が非常に高い場合に
は、脈流の発生を低減するため種々の工夫がなされてい
る。
特開昭50−107507には、第1のプランジヤを有するポン
プと第2のプランジヤを有するダンパーとを直列に接続
し、二連プランジヤポンプとして送液すると共に、第1
のプランジヤによつて吐出容量よりも多い液をポンプ室
内に吸入し、負荷圧力まで圧縮した液を第2のプランジ
ヤ室の方へ送る方法が示されている。
また、特開昭55−128678には、連続流送液ポンプと分離
カラムとの間の流路に圧力検出器を設け、ポンプから排
出された液の圧力を監視し、圧力低下開始点を検出して
から圧力上昇開始点を検出するまでの区間のみプランジ
ヤ駆動速度を増加させることによつて脈流を低減するこ
とが示されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
特開昭55−128678に示された技術は、圧力検出器によつ
て得られたポンプ吐出液の圧力情報に基づいてプランジ
ヤの運動を制御することによつて、分離カラムへ供給さ
れる溶離液の脈流を最少限に抑制し、送液を安定化する
点で優れている。一方、送液流路に配置される圧力検出
器は、半導体ストレンゲージなどを有する感圧部を備え
ており、この感圧部が送液される溶離液と接触するよう
に構成されている。感圧部は、通常金属表面を有してい
るため、腐蝕性の溶離液を用いると感圧性能が劣化する
という問題があつた。
本発明の目的は、金属腐蝕性溶液を溶離液として用いて
も、流路系におけるポンプおよび圧力検出器が正常に動
作し得る液体クロマトグラフを提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、溶離液槽からの溶離液を分離カラムの方へ送
液するプランジヤ往復動式ポンプと、上記ポンプと上記
分離カラムの間の流路に配置された圧力検出器と、上記
圧力検出器によつて得られた液体の圧力情報に基づいて
プランジヤの運動速度を制御する装置とを備えた液体ク
ロマトグラフにおいて、上記ポンプのポンプ室の壁を耐
蝕性材料で形成すると共に、上記圧力検出器内において
耐蝕性を有する可撓性カバーによつて感圧部を被い上記
カバーを液通路の一部として構成したことを特徴とす
る。
〔作用〕
圧力検出器の感圧部は耐蝕性材料からなる可撓性カバー
で被われるが、カバー自体が液流路の一部を形成してい
るので、カバーに付与される圧力は感圧部に伝達され
る。
感圧部とカバーの間に、シリコンオイルやグリース様の
圧力伝達用流動体を封入しておくことにより、カバー面
を感圧部に接触させずにポンプから吐出された液の圧力
を検出することができる。この方法は、カバーを感圧部
全体に均質に接触させることが困難であるという実用上
の問題を解決し得る。
送液ポンプのプランジヤが往復動されるポンプ室は、内
壁がセラミツクのような耐蝕性材料が形成してあるの
で、強酸や強アルカリを含む金属腐蝕性溶離液を送液し
てもポンプが腐蝕から保護される。
〔実施例〕
本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第1図において、第1のシリンダ7のポンプ室19および
第2のシリンダ8のポンプ室20は逆止弁18を介して直列
に連通されてる。各シリンダ7,8のポンプ室19,20の壁な
耐薬品性セラミツクで形成されており、そのセラミツク
構造体はステンレス鋼製のケース内に収納されている。
第1のプランジヤ9が吐出動作をしている間、第2のプ
ランジヤ10が主として吸入動作をし、第1のプランジヤ
9が吸入動作をしている間、第2のプランジヤ10は一定
量の液を吐出する。
2連ポンプから送液された溶離液は、圧力検出器2およ
び試料導入部21を経て充填剤が充填された分離カラム22
に供給される。分析されるべき混合物試料を試料導入部
21から一定量注入され、分岐カラム22で成分分離され、
各成分は光度計23によつて測定される。
溶離液を送液するときに、分離カラム22が流路抵抗とな
りポンプに対して背圧をもたらす。この背圧はポンプと
分離カラム22の間に配置された圧力検出器2によつて検
出される。第2のシリンダ8は弁を有していないので、
第2のポンプ室20内の圧力は常に背圧と等しい。ところ
が、第1のシリンダ7は、大気圧下にある溶離液槽17中
の溶離液を吸入して第2シリンダ8を方へ送らなければ
ならないため、第1ポンプ室19内に吸入した溶離液を背
圧の大きさになるまで圧縮する必要がある。この圧縮の
期間中の第1のプランジヤ9が押し出し行程にあるがポ
ンプ室19からは液が送出されない。
そこで、液の圧縮期間の間プランジヤ9,10の移動速度を
高めることによつて所定量の送液量を確保する。圧縮期
間が終了して第1ポンプ室19内が背圧と同じ圧力まで達
すると第1ポンプ室19からも液が送出されるので、プラ
ンジヤの移動速度を元の状態に戻す。この圧縮期間が終
了したことに伴うわずかな圧力変化を圧力検出器2で検
出してプランジヤ駆動系を制御することによつてプラン
ジヤの移動速度を元の状態に戻す。
パルスモータ1の回転力は、プーリ13,タイミングベル
ト15,プーリ14を経由してカム軸16に伝達され、カム11,
カム12が回転する。これによりシリンダ7,シリンダ8の
内部にあるプランジヤ9,プランジヤ10が終復運動を行
う。第1のシリンダ7には、逆止弁18を含め2個の逆止
弁が付属し、一方向に液を送出する。第2のシリンダ8
内のプランジヤ10は、プランジヤ9とは異なつた位相で
往復運動をすることにより、1周期内の圧力変動を小さ
く押えている。全体として、ピストン系は、溶離液槽17
内の液を一定流量で外部へ押し出している。
ポンプの出口付近に圧力センサ2が位置し、吐出液の圧
力を検知しているが、圧力センサの感圧部自身が液に接
するのではなく、四弗化エチレン樹脂、すなわちPTFE
(Poly−tetrafluors−ethylene)製のセンサカバーに
より、圧力センサ感圧部と液が隔離されている。感圧部
とセンサカバーの間には、間隙がわずかに存在するが、
液体クロマトグラフのように通常50〜150kg f/cm2の背
圧がかかつた状態で使用する場合には、間隙内にシリコ
ンオイルを封入しておき、圧力センサの感圧部に液圧を
伝達する。
第2図は圧力検出器の構成を示す断面図である。
第1ホルダ41と第2ホルダ42で囲まれたブロツク31内に
は液流通路32が形成されている。第2ホルダ42内にある
圧力センサ素子33は押さえ金具45によつてブロツク31の
方へ押し付けられている。0.3mmの厚さの四弗化エチレ
ン樹脂からなるセンサカバー35は、ブロツク31と圧力セ
ンサ素子33の間に介在されている。圧力センサ素子33の
感圧部34は円筒状の凹部の底に形成されている。センサ
カバー35は、中央部が圧力センサ素子33の円筒状凹部の
形状にほぼ沿つた形で形成され、その周辺のつば状部分
はブロツク31の端面と接している。このつば状部分によ
つて流路32の開放端がシールされることになる。センサ
カバー35は液流路の一部を構成している。
多孔性のフアインセラミツクからなるフイルタ38は、支
持体43によつて保護されており、支持体43は接続具44に
よつてブロツク31の方へ押し付けられている。支持体43
の周辺にはシール部材が配置されている。棒状部材52
は、ドレイン流路を開閉するものであり、必要な時につ
まみ51を動かしてドレイン流路を開く。通常はドレイン
流路は閉塞されている。シール支持体53および押さえ金
具54が第1ホルダ41に取り付けられている。
圧力センサ素子33からのリード線39は、第1図の制御装
置40へ導かれている。第2ポンプ室20からの溶離液は圧
力検出器の液入口36から流入し、センサカバー35で形成
された部屋およびフイルタ38を経て液出口37から流出
し、さらに試料導入部21を経て分離カラム22に供給され
る。
圧力情報は、信号処理回路6を経由して制御回路5に入
り、圧力変動を最少にするべくパルスモータ駆動回路4
へ駆動パルスを送り、駆動速度を調整する。この方式に
おいて、プランジヤ運動の1周期の中で最も圧力変動の
生じ易いのは、プランジヤ9が吸引方向への移動より吐
出方向への移動へ切り変つた直後である。逆止弁18を押
し上げてシリンダ内の液が吐出するに至るまでに、シリ
ンダ内の液が圧縮される圧縮期間が存在する。
この期間における圧力ドロツプを圧力センサ2が検知し
パルスモータ1の駆動速度を圧力回復されるまで速くす
る。この圧力センサの感度,応答速度は、雑音も圧力変
動と見なす程高くても支障があり、補正が不十分となる
程低くても問題を生ずるので取扱いの困難なものであ
る。
また圧力センサにおけるもう一つの困難な点は、圧力検
知部の表面が、金属である必要があり、流路全体に耐薬
品性を持たせなければならないことである。本実施例に
おいは、圧力センサの表面を、ふつ化エチレン系樹脂の
センサカバー35でおおい、センサカバーの外側面に液が
接するようになつている。
溶離液槽17からのポンプまでの流路、ポンプから圧力検
出器までの流路および圧力検出器2から分離カラム22ま
での流路は、主として弗化エチレン系樹脂で形成されて
いる。シリンダ付近の接液部は主としてセラミツクで形
成され、圧力検出器の感圧部も弗化エチレン系樹脂のセ
ンサカバーで被われているので、送液系全体としては耐
薬品性となる。
本実施例においては、酸・アルカリ等腐食性の溶液を用
いた場合にも圧力センサが障害を受けずに、送液安定化
を達成することができ、圧力センサの感度,応答速度に
必要に応じ圧力依存性を持たせることができる。圧力セ
ンサに耐薬品性を有し適度な弾性を有するカバーを付加
することにより、腐蝕性溶液の送液が可能となり、流路
系から金属イオンが流出して分析値に影響を与えるとい
う問題を解決できる。
第3図は、パルスモータのスピード制御による圧力ドロ
ツプの補正を行わなかつた場合の圧力ドロツプ量と平均
圧力との関係を示したものである。平均圧力が高い場合
に、圧力ドロツプの補正の必要性が高いが、この場合に
は、圧力センサとセンサカバーの密着度も高まり、圧力
ドロツプを敏感に検知する。平均圧力の低い場合は、圧
力ドロツプが小さいため、圧力センサの感度低下も問題
とならない。また低圧領域において、逆止弁が不安定な
動きをすることによる圧力の不規則変動を無視できる効
果を有する場合もある。
本実施例によれば、液体クロマトグラフ等に用いるポン
プにおいて、ポンプの性能を落すことなく、ポンプに耐
薬品性を持たせることができる。また、圧力検知の感度
と圧力の間に用途により関数を持たせることも可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の概略構成を示す図、第2図
は第1図における圧力検出器の構成を示す断面図、第3
図は圧力ドロツプ量と平均圧力の関係を示す図である。 1……パルスモータ、2……圧力検出器、7,8……シリ
ンダ、9,10……プランジヤ、17……溶離液槽、32……液
流通路、33……圧力センサ素子、35……センサカバー、
40……制御装置。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】溶離液槽からの溶離液を分離カラムの方へ
    送液するプランジヤ往復動式ポンプと、上記ポンプと上
    記分離カラムの間の流路に配置された圧力検出器と、上
    記圧力検出器によつて得られた液体の圧力情報に基づい
    てプランジヤの運動速度を制御する装置とを備えた液体
    クロマトグラフにおいて、上記ポンプのポンプ室の壁を
    耐蝕性材料で形成すると共に、上記圧力検出器内におい
    て耐蝕性を有する可撓性カバーによつて感圧部を被い上
    記カバーを液通路の一部として構成したことを特徴とす
    る液体クロマトグラフ。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項において、上記カバ
    ーと上記感圧部との間隙に流動体を封入したことを特徴
    とする液体クロマトグラフ。
  3. 【請求項3】特許請求の範囲第1項において、上記溶離
    液槽から上記ポンプまでの流路および上記ポンプから上
    記圧力検出器までの流路を、合成樹脂で構成したことを
    特徴とする液体クロマトグラフ。
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