JPS63105285A - 低脈流ポンプ - Google Patents
低脈流ポンプInfo
- Publication number
- JPS63105285A JPS63105285A JP61251381A JP25138186A JPS63105285A JP S63105285 A JPS63105285 A JP S63105285A JP 61251381 A JP61251381 A JP 61251381A JP 25138186 A JP25138186 A JP 25138186A JP S63105285 A JPS63105285 A JP S63105285A
- Authority
- JP
- Japan
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- pressure
- pulsating flow
- cycle
- speed section
- point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B11/00—Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B11/00—Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation
- F04B11/005—Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation using two or more pumping pistons
- F04B11/0058—Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation using two or more pumping pistons with piston speed control
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B11/00—Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation
- F04B11/005—Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation using two or more pumping pistons
- F04B11/0075—Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation using two or more pumping pistons connected in series
- F04B11/0083—Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation using two or more pumping pistons connected in series the pistons having different cross-sections
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B2203/00—Motor parameters
- F04B2203/02—Motor parameters of rotating electric motors
- F04B2203/0209—Rotational speed
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
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。
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〕
本発明は低脈流ポンプに係り、特に液体クロマトグラフ
ィー、イオンクロマトグラフィー、 ＧＩＪＣ用として
好適な低脈流で送液する低脈流ポンプに関するものであ
る。
ィー、イオンクロマトグラフィー、 ＧＩＪＣ用として
好適な低脈流で送液する低脈流ポンプに関するものであ
る。
低脈流ポンプとして東洋曹達工業株式会社のコンピュー
タ コントロール デュアルポンプがあるが、これは２
個のプランジャーのそれぞれに１個ずつパルスモータが
付属しており、本質的には２台の独立したポンプを用い
、脈流低域の制御は、２台のポンプの位相差を調整して
いるだけで、機械的に位相差を調整して固定するのと本
質的には変わっていない。すなわち、例えば、ポンプＡ
とポンプＢの位相関係において、ポンプＡの吐出の立ち
下がりとポンプＢの吐出の立ち上がりのクロスする部分
における脈流を最小にするように位相を調整すれば、ポ
ンプＡの吐出の立ち上がりとポンプＢの吐出の立ち下が
りのクロスする部分における脈流は二の次になり１両ポ
ンプが機械的に全く同一条件とならない限り、脈流低減
が不完全となる。
タ コントロール デュアルポンプがあるが、これは２
個のプランジャーのそれぞれに１個ずつパルスモータが
付属しており、本質的には２台の独立したポンプを用い
、脈流低域の制御は、２台のポンプの位相差を調整して
いるだけで、機械的に位相差を調整して固定するのと本
質的には変わっていない。すなわち、例えば、ポンプＡ
とポンプＢの位相関係において、ポンプＡの吐出の立ち
下がりとポンプＢの吐出の立ち上がりのクロスする部分
における脈流を最小にするように位相を調整すれば、ポ
ンプＡの吐出の立ち上がりとポンプＢの吐出の立ち下が
りのクロスする部分における脈流は二の次になり１両ポ
ンプが機械的に全く同一条件とならない限り、脈流低減
が不完全となる。
なお、この種プランジャポンプとして特開昭５５−１２
８６７８号公報、特開昭５６−９８５８２号公報で提案
されたものもある。
８６７８号公報、特開昭５６−９８５８２号公報で提案
されたものもある。
上記従来技術は、２台のポンプを１台にまとめた形とな
っているため構造が複雑で、また、学習動作にしても、
２台のポンプの位相調整を行っているに過ぎないため、
脈流低減効果が多くの場合不十分である。
っているため構造が複雑で、また、学習動作にしても、
２台のポンプの位相調整を行っているに過ぎないため、
脈流低減効果が多くの場合不十分である。
本発明の目的は、脈流を漸次減少させ、実際にポンプを
使用する数分以降においては全く無視し得るレベルとす
ることができる低脈流ポンプを提供することにある。
使用する数分以降においては全く無視し得るレベルとす
ることができる低脈流ポンプを提供することにある。
上記目的は、２個のプランジャを１個のパルスモータで
駆動するようにし、圧力検出素子と圧力記憶部とパルス
制御部を設け、各周期の圧力情報を上記記憶部に記憶さ
せるとともに、それぞれの周期の中で吐出圧力のドロッ
プし勝ちな圧縮区間の付近に上記パルスモータの回転を
高速にする高速駆動区間を設け、゛この高速駆動区間の
始点あるいは終点を上記記憶部に記憶させた圧力情報及
び上記パルス制御部を用いて学習制御して漸次脈流低減
をはかる構成として達成するようにした。
駆動するようにし、圧力検出素子と圧力記憶部とパルス
制御部を設け、各周期の圧力情報を上記記憶部に記憶さ
せるとともに、それぞれの周期の中で吐出圧力のドロッ
プし勝ちな圧縮区間の付近に上記パルスモータの回転を
高速にする高速駆動区間を設け、゛この高速駆動区間の
始点あるいは終点を上記記憶部に記憶させた圧力情報及
び上記パルス制御部を用いて学習制御して漸次脈流低減
をはかる構成として達成するようにした。
パルスモータは２連カムの回転軸を制御パルスの数に応
じて回転させ、２連カムは２個のプランジャを必要な位
相関係に基づいて駆動し、記憶部は各周期において必要
な時点での圧力情報を記憶し、パルス制御部は、各周期
において吐出圧力の低下を生じ勝ちな区間（溶液圧縮区
間）においてパルスモータを高速回転させるとともに、
高速回転の開始時点または終了時点を前回の周期の圧力
変動により定めるようにしたので、漸次脈流低減をはか
ることができる。
じて回転させ、２連カムは２個のプランジャを必要な位
相関係に基づいて駆動し、記憶部は各周期において必要
な時点での圧力情報を記憶し、パルス制御部は、各周期
において吐出圧力の低下を生じ勝ちな区間（溶液圧縮区
間）においてパルスモータを高速回転させるとともに、
高速回転の開始時点または終了時点を前回の周期の圧力
変動により定めるようにしたので、漸次脈流低減をはか
ることができる。
以ト本発明を第１図に示した実施例および第２図〜第４
図を用いて詳細に説明する。
図を用いて詳細に説明する。
第１図は本発明の低脈流ポンプの一実施例を示す構成説
明図である。第１図において、１はパルスモータ、２は
駆動回路、３はパルス制御部、４は記憶部でパルスモー
タ１は、プーリー１０゜１１及びタイミングベルト１２
を介してカム軸１３を回転させ、これによってカム５，
６が特定の位相関係を保って回転する。この結果、ブラ
ンジャワ、８が特定の位相関係のもとに吸引、吐出を繰
り返す、各々の吸引流量、吐出流量の合計された流量が
、最終的にポンプ流量となる。ポンプの人口側には、通
常溶液ボトル１４が設置しである。ポンプの出口に近い
位置には、圧力センサ９が設けてあり、圧力情報を記憶
部４へ送り、記憶部４は圧力情報を次の周期まで記憶す
る。パルス制御部３は、前回の圧力情報に基づき駆動パ
ルスに修正を加える。例えば、吐出圧力のドロップし勝
ちな溶液圧縮区間の付近でパルスモータ１は倍速で動作
させ、その倍速の開始のタイミングと終ｒのタイミング
を毎周期、１回前の圧力情報に基づいて修正する。修正
の仕方としては、圧力低下の始りの部分で補正が不十分
と思われるときには、倍速の開始を早め、補正過多の場
合には、倍速の開始を遅くする。一方、圧力低下の終了
時点付近で補正が不十分な場合、倍速の終了を遅くし、
補正過多の場合には、倍速の終了を早める。
明図である。第１図において、１はパルスモータ、２は
駆動回路、３はパルス制御部、４は記憶部でパルスモー
タ１は、プーリー１０゜１１及びタイミングベルト１２
を介してカム軸１３を回転させ、これによってカム５，
６が特定の位相関係を保って回転する。この結果、ブラ
ンジャワ、８が特定の位相関係のもとに吸引、吐出を繰
り返す、各々の吸引流量、吐出流量の合計された流量が
、最終的にポンプ流量となる。ポンプの人口側には、通
常溶液ボトル１４が設置しである。ポンプの出口に近い
位置には、圧力センサ９が設けてあり、圧力情報を記憶
部４へ送り、記憶部４は圧力情報を次の周期まで記憶す
る。パルス制御部３は、前回の圧力情報に基づき駆動パ
ルスに修正を加える。例えば、吐出圧力のドロップし勝
ちな溶液圧縮区間の付近でパルスモータ１は倍速で動作
させ、その倍速の開始のタイミングと終ｒのタイミング
を毎周期、１回前の圧力情報に基づいて修正する。修正
の仕方としては、圧力低下の始りの部分で補正が不十分
と思われるときには、倍速の開始を早め、補正過多の場
合には、倍速の開始を遅くする。一方、圧力低下の終了
時点付近で補正が不十分な場合、倍速の終了を遅くし、
補正過多の場合には、倍速の終了を早める。
第２図は第１図のプランジャ７．８の動作を説明するた
めの図で、パルスモータ１でプランジャ７．８を制御す
る際の原理と脈流の生じ易い部分を説明するためのもの
である。第２図（ａ）は第１シリンダー、（ｂ）は第２
シリンダーの状態を示し、位相Ｏ〜１２０＠の範囲内で
は、第１シリンダは吸引状態にあり、第２シリンダは吐
出状態にあり、両者の総合された合計吐出量がポンプと
しての合計吐出量となる。位相２４０〜３６０＠におい
ては、この逆に近い形になり、上記と同等の合計吐出量
が得られる。ポンプの状態が複雑となるのは、両者の中
間である１２０〜２４０ｍの酵 間である。＃に、１２０〜１６０°付近は、液が圧縮状
態となり、一時送液が途切れ勝ちとなる。
めの図で、パルスモータ１でプランジャ７．８を制御す
る際の原理と脈流の生じ易い部分を説明するためのもの
である。第２図（ａ）は第１シリンダー、（ｂ）は第２
シリンダーの状態を示し、位相Ｏ〜１２０＠の範囲内で
は、第１シリンダは吸引状態にあり、第２シリンダは吐
出状態にあり、両者の総合された合計吐出量がポンプと
しての合計吐出量となる。位相２４０〜３６０＠におい
ては、この逆に近い形になり、上記と同等の合計吐出量
が得られる。ポンプの状態が複雑となるのは、両者の中
間である１２０〜２４０ｍの酵 間である。＃に、１２０〜１６０°付近は、液が圧縮状
態となり、一時送液が途切れ勝ちとなる。
このため１位相１２０°を過ぎた付近で倍のスピードで
カム軸１３を回転させ、これを補う。しかし、倍速のス
タート時点と継続時間をどのように定めるべきかは、ポ
ンプの特性、溶液の種類によって異なり、固定すること
はできない、したがって、過去の倍速条件と脈流の状態
を記憶して、逐次倍速条件を定めるという形の学習方式
を採用する。
カム軸１３を回転させ、これを補う。しかし、倍速のス
タート時点と継続時間をどのように定めるべきかは、ポ
ンプの特性、溶液の種類によって異なり、固定すること
はできない、したがって、過去の倍速条件と脈流の状態
を記憶して、逐次倍速条件を定めるという形の学習方式
を採用する。
第３図は第１図に示す実施例における学習方式を説明す
るためのタイムチャートである。第３図（ａ）は１週期
の中で吐出圧力の安定した時点における吐出圧力と高速
区間の始点における吐出圧力を比較して１両者の大小関
係によって脈流を低下させるように次の周期における高
速区間の始点の位置を定めるときのタイムチャートであ
る。１周期内での安定部における圧力Ａと、モータ回転
数を倍速する瞬間の圧力Ｂを測定して記憶する。
るためのタイムチャートである。第３図（ａ）は１週期
の中で吐出圧力の安定した時点における吐出圧力と高速
区間の始点における吐出圧力を比較して１両者の大小関
係によって脈流を低下させるように次の周期における高
速区間の始点の位置を定めるときのタイムチャートであ
る。１周期内での安定部における圧力Ａと、モータ回転
数を倍速する瞬間の圧力Ｂを測定して記憶する。
１つ次の周期における倍速開始のタイミング、すなわち
、タイミング１′を前回のタイミング、すなわち、タイ
ミング１を基準として次の方法によって定める。
、タイミング１′を前回のタイミング、すなわち、タイ
ミング１を基準として次の方法によって定める。
（１）圧力Ａ〉圧力Ｂなら、タイミング１′を一定量だ
け前へずらせる。
け前へずらせる。
（２）圧力Ｂ〉圧力Ａなら、タイミング１′を一定量だ
け後へずらせる。
け後へずらせる。
（３）圧力Ａ弁Ｂなら、タイミング１′はタイミング１
と同じにする。
と同じにする。
なお、第３図（ａ）は（１）のケースの場合について示
しである。
しである。
第３図（ｂ）は、主として１周期の中で吐出圧力の安定
した時点における吐出圧力と高速区間の終点における吐
出圧力とを比較し、内寸の大小関係によって脈流を低下
させるように次の周期における高速区間の終点の位置を
定めるときのタイムチャートである。′安定時における
圧力Ａとモータの倍速回転を終！した瞬間の圧力Ｃを測
定して記憶する。１つ次の周期の倍速終了のタイミング
、すなわち、タイミング２′を前回のタイ・ミング、す
なわち、タイミング２を基準として次の方法によって定
める。
した時点における吐出圧力と高速区間の終点における吐
出圧力とを比較し、内寸の大小関係によって脈流を低下
させるように次の周期における高速区間の終点の位置を
定めるときのタイムチャートである。′安定時における
圧力Ａとモータの倍速回転を終！した瞬間の圧力Ｃを測
定して記憶する。１つ次の周期の倍速終了のタイミング
、すなわち、タイミング２′を前回のタイ・ミング、す
なわち、タイミング２を基準として次の方法によって定
める。
（１′）圧力Ａ〉圧力Ｃなら、タイミング２′を一定量
だけ後へずらせる。
だけ後へずらせる。
（２′）圧力Ｃ〉圧力Ａなら、タイミング２′を一定量
だけ前へずらせる。
だけ前へずらせる。
（３′）圧力Ａ弁圧力なら、タイミング２′はタイへ
ミング２と同じにする。
なお、第３図（ｂ）は（１′）のケースの場合について
示しである。
示しである。
第３図（Ｃ）は、主として高速区間の始点制御と高速区
間の終点制御の双方を行う場合のタイムチャートである
０倍速の始点と終点、すなわち、タイミング１′と２′
の双方を前回の周期の圧力Ｂ、Ｃの値より決定している
。
間の終点制御の双方を行う場合のタイムチャートである
０倍速の始点と終点、すなわち、タイミング１′と２′
の双方を前回の周期の圧力Ｂ、Ｃの値より決定している
。
第３図（ｄ）は、高速区間の始点を前の周期の圧力情報
により決定するとともに、今回の周期の高速区間中の圧
力情報によりリアルタイムで入力してこれより高速区間
の終点を決定するようにする場合のタイムチャートであ
る。倍速の開始点を前回の周期の開始点における圧力Ｂ
の値により決定している点は、第３図（ａ）の場合と同
じである。しかし１倍速の終了点、すなわち、タイミン
グ２およびタイミング２′は、常にリップルが元に戻る
ときの勾配、すなわち、角度θおよびθ′をリアルタイ
ムで測定し、これが所定値になった瞬間に倍速を終了さ
せている。
により決定するとともに、今回の周期の高速区間中の圧
力情報によりリアルタイムで入力してこれより高速区間
の終点を決定するようにする場合のタイムチャートであ
る。倍速の開始点を前回の周期の開始点における圧力Ｂ
の値により決定している点は、第３図（ａ）の場合と同
じである。しかし１倍速の終了点、すなわち、タイミン
グ２およびタイミング２′は、常にリップルが元に戻る
ときの勾配、すなわち、角度θおよびθ′をリアルタイ
ムで測定し、これが所定値になった瞬間に倍速を終了さ
せている。
第４図は本発明の実施例の効果を示す線図で、本発明の
実施例によって脈流低減を行った結果を示すデータを線
図で示しである。最初の段階では。
実施例によって脈流低減を行った結果を示すデータを線
図で示しである。最初の段階では。
低減され、１分以降は脈流が極度に少なくなる。
においては、全く無視し得るレベルにすることができ、
従来の液体クロストグラフィーのデータと比較して非常
に良質のデータを得ることができ、特に脈流の影響を受
けやすいイオンクロマトグラフィー（電導度検出器採用
）やＧＰＣ（Ｒ１検出器採用）の場合にきわめて効果が
大きくなるという効果がある。
従来の液体クロストグラフィーのデータと比較して非常
に良質のデータを得ることができ、特に脈流の影響を受
けやすいイオンクロマトグラフィー（電導度検出器採用
）やＧＰＣ（Ｒ１検出器採用）の場合にきわめて効果が
大きくなるという効果がある。
第１図は本発明の低脈流ポンプの一実施例を示す構成説
明図、第２図は第１図のプランジャの動作を説明するた
めの説明図、第３図は第１図における学習方式を説明す
る・ためのタイムチャート、第４図は本発明の実施例の
効果を示す線図である。 １・・・パルスモータ、２・・・駆動回路、３・・・パ
ルス制御部、４・・・記憶部、５，６・・・カム、７，
８・・・プランジャ、９・・・圧力センサ、ｉｏ、１１
・・・プーリー、１２・・・タイミングベルト、１３・
・・カム軸、１４・・・溶液ボトル。 消 Ｉ 口 澗２−囚 ０＋ ＩＺＬＪ−Ｚ４ＪＪ”
３（、Ｑ’第３囚 昇 ３ 囚 め３ の （Ｃ） ＺＪθ６ 卵３区
明図、第２図は第１図のプランジャの動作を説明するた
めの説明図、第３図は第１図における学習方式を説明す
る・ためのタイムチャート、第４図は本発明の実施例の
効果を示す線図である。 １・・・パルスモータ、２・・・駆動回路、３・・・パ
ルス制御部、４・・・記憶部、５，６・・・カム、７，
８・・・プランジャ、９・・・圧力センサ、ｉｏ、１１
・・・プーリー、１２・・・タイミングベルト、１３・
・・カム軸、１４・・・溶液ボトル。 消 Ｉ 口 澗２−囚 ０＋ ＩＺＬＪ−Ｚ４ＪＪ”
３（、Ｑ’第３囚 昇 ３ 囚 め３ の （Ｃ） ＺＪθ６ 卵３区
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、２個のプランジャーを１個のパルスモータで駆動す
る送液用ポンプにおいて、圧力検出素子と圧力記憶部と
パルス制御部とを設け、各周期の圧力情報を前記圧力記
憶部に記憶するとともに、それぞれの周期において前記
パルス制御部は、前記パルスモータの回転を高速にする
高速区間を作り、高速区間の始点または終点を前の周期
の圧力情報により脈流を低下させるように決定する学習
機能を具備することを特徴とする低脈流ポンプ。 ２、前記圧力情報は、１周期の中で吐出圧力の安定した
時点における吐出圧力と高速区間の始点における吐出圧
力であつて、前記学習機能は、前記両圧力を比較し、両
者の大小関係によつて脈流を低下させるように次の周期
における高速区間の始点の位置を定めるようにしてある
特許請求の範囲第１項記載の低脈流ポンプ。 ３、前記学習機能は、１周期の中で吐出圧力の安定した
時点における吐出圧力と高速区間の終点における吐出圧
力とを比較し、両者の大小関係によつて脈流を低下させ
るように次の周期における高速区間の終点の位置を定め
るようにしてある特許請求の範囲第１項記載の低脈流ポ
ンプ。 ４、前記学習機能は、高速区間の始点制御と高速区間の
終点制御の双方を行うようにしてある特許請求の範囲第
１項記載の低脈流ポンプ。 ５、前記学習機能は、高速区間の始点を前の周期の圧力
情報により決定するとともに、今回の周期の高速区間中
の圧力情報をリアルタイムで入力してこれより高速区間
の終点を決定するようにしてある特許請求の範囲第１項
記載の低脈流ポンプ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61251381A JP2604362B2 (ja) | 1986-10-22 | 1986-10-22 | 低脈流ポンプ |
| DE87115449T DE3786224T2 (de) | 1986-10-22 | 1987-10-21 | Pumpvorrichtung mit niedriger Pulsation. |
| EP87115449A EP0264934B1 (en) | 1986-10-22 | 1987-10-21 | Low pulsation pump device |
| US07/111,640 US4810168A (en) | 1986-10-22 | 1987-10-22 | Low pulsation pump device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61251381A JP2604362B2 (ja) | 1986-10-22 | 1986-10-22 | 低脈流ポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63105285A true JPS63105285A (ja) | 1988-05-10 |
| JP2604362B2 JP2604362B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=17221988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61251381A Expired - Lifetime JP2604362B2 (ja) | 1986-10-22 | 1986-10-22 | 低脈流ポンプ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4810168A (ja) |
| EP (1) | EP0264934B1 (ja) |
| JP (1) | JP2604362B2 (ja) |
| DE (1) | DE3786224T2 (ja) |
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| DE19503360B4 (de) * | 1994-02-03 | 2005-07-07 | Hitachi, Ltd. | Pumpe und Verfahren zur Steuerung einer Pumpe |
| KR100596616B1 (ko) | 2004-07-13 | 2006-07-04 | 천세산업 주식회사 | 등속도 캠 보정방법 |
| JP2008051746A (ja) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Hitachi High-Technologies Corp | 液体クロマトグラフ装置及び試料導入装置 |
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