一种液相色谱泵压力测量装置及泵头制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种液相色谱泵压力测量装置及泵头，该压力测量装置包括测量芯体，所述测量芯体中设有沿轴线方向分布的第一孔，所述第一孔对穿所述测量芯体，所述测量芯体的一侧设有第一凹槽，并在所述第一凹槽的底部贴有压力敏感元件，所述第一凹槽的底部在第一孔内通入流动相时受压产生形变，使得所述压力敏感元件接收第一凹槽的形变量；所述压力敏感元件通过导线连接有形变量处理单元，形变量处理单元将所述第一凹槽的底部形变量输出为泵的压力值。在本发明专利技术中，将压力测量装置安装于泵头上，能够解决现有压力传感器死体积较大、管路接头较多、不适合用于超高压泵的压力测量的问题。

A pressure measuring device and pump head for liquid chromatography pump

【技术实现步骤摘要】
一种液相色谱泵压力测量装置及泵头
本专利技术涉及一种液相色谱
，特别涉及一种液相色谱泵压力测量装置及泵头。
技术介绍
超高效液相色谱仪的超高压柱塞泵最高工作压力为80-100MPa以上，因而其流量的稳定性直接决定了系统的定性重复性。双泵组成的二元以上的梯度系统或四元低压梯度系统，为了实现快速的梯度变化，超高压柱塞泵的内部死体积不能过大，传统的压力传感器很难放置。外接压力传感器管路接头较多，在超高压下的泄露风险相应增加。泵工作时，液体压力需要被压力传感器检测，通过压力和流速的转换关系，实现流速的监测和反馈控制。可见压力传感器是超高压柱塞泵的一个关键技术。在超高效液相色谱的现有技术中，常见的一种压力测量装置的结构是密封壳体接触液体一侧为波形不锈钢膜片，壳体里填充硅油，膜片受到压力变形，由硅油传导压力到半导体敏感元件上进行压力测量。这种压力传感器的波形膜片存在死体积较大的问题，经过硅油传导后反应不够灵敏，测量存在延迟的问题。常见的第二种压力测量装置的结构是壳体接触液体一侧为端面齐平的不锈钢膜片，膜片上粘贴应变片，压力使膜片和其上的应变片变形，从而实现压力的测量。这种压力传感器膜片面积较大，只有膜片中心部分是有效区域，同样存在死体积较大的问题，而且在超高压下容易蠕变，存在泄露和密封失效的风险。常见的第三种压力测量装置的结构是一种两通结构，采用管路、接头和柱塞泵相连。两通中间加工一个距离内管很薄的平面，在平面上粘贴应变片。当液体从两通流过时，平面发生形变，通过测量形变实现对压力的测量。这种压力传感器的缺点是管路接头较多，在超高压下泄露的风险较高。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中的不足，本专利技术的目的在于提供一种液相色谱泵压力测量装置及泵头，该压力测量装置安装于泵头上，能够解决现有压力传感器死体积较大、管路接头较多、不适合用于超高压泵的压力测量的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案为：一种液相色谱泵压力测量装置，包括测量芯体，所述测量芯体中设有沿轴线方向分布的第一孔，所述第一孔对穿所述测量芯体，所述测量芯体的一侧设有第一凹槽，并在所述第一凹槽的底部贴有压力敏感元件，所述第一凹槽的底部在第一孔内通入流动相时受压产生形变，使得所述压力敏感元件接收第一凹槽的形变量；所述压力敏感元件通过导线连接有形变量处理单元，形变量处理单元将所述第一凹槽的底部形变量输出为泵的压力值。可选的，所述第一凹槽的底部与第一孔的孔壁之间的间距为10～50微米。可选的，所述压力敏感元件是MEMS压力传感器或应变片。可选的，所述形变量处理单元包括第一电路板及第二电路板，所述第一电路板通过导线与所述压力敏感元件连接，所述第二电路板通过另一导线与第一电路板连接。可选的，所述测量芯体上连接有一壳体，所述测量芯体穿过所述壳体，所述壳体的内部设有空腔，使得所述测量芯体的第一凹槽位于壳体的空腔内。可选的，所述测量芯体在壳体接触的部位分别安装有第一密封圈及第二密封圈，所述测量芯体与泵头接触的一端安装有第三密封圈。可选的，所述壳体在远离泵头的一侧设有开口，并在所述开口处安装有可拆卸的盖板。可选的，所述第一电路板及第二电路板封装在所述壳体的空腔内，其中，所述壳体包括两段，第一段与所述测量芯体垂直，第二段的一侧侧面与泵头的端面贴合，所述第一段与第二段之间具有120°～160°的夹角。本专利技术还提供了一种液相色谱泵泵头，包括高压体及低压体，所述高压体内设有第二孔，第二孔内连接有柱塞杆，所述低压体固定连接在高压体的一侧，所述柱塞杆的杆身贯穿所述低压体，使得柱塞杆的一端滑动连接在第二孔内，另一端位于低压体的外部；所述高压体的另一侧固定安装有上述的液相色谱泵压力测量装置，所述高压体上开设有用于安装所述测量芯体的第二凹槽，使得所述测量芯体固定连接在第二凹槽内，所述第二凹槽的槽底设有一条与第二孔相通的第三孔，使得所述第一孔通过第三孔与第二孔连通；所述第三孔的轴线与第一孔的轴线重合，并且所述第三孔的轴线与第二孔的轴线相交。可选的，所述低压体内设有清洗通道。采用上述技术方案，本专利技术提出的压力测量装置死体积小，连接管路接头数量少，能够承受较高的液体压力，适合在超高压下的环境中的液体压力的测量。本专利技术还提出一种适用于超高效液相色谱仪的泵头结构，包含所述压力测量装置，有利于超高压下的密封，有利于实现密封圈和柱塞杆的清洗，延长密封圈和柱塞杆的寿命。附图说明图1是本专利技术的压力测量装置的结构示意图；图2是本专利技术的泵头的结构示意图；图3是本专利技术的泵头的外观示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与专利技术相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。如图1～3所示，本专利技术一种液相色谱泵的泵头，该泵头包括高压体21及低压体20，高压体21内设有第二孔，第二孔内连接有柱塞杆18，低压体20固定连接在高压体21的一侧，高压体21的另一侧固定安装有压力测量装置。柱塞杆18的杆身沿低压体20的轴线贯穿整个低压体20，使得柱塞杆18的一端滑动连接在第二孔内，另一端位于低压体20的外部。高压体21的另一侧固定安装有压力测量装置，高压体21上开设有用于装配压力测量装置的第二凹槽，使得压力测量装置固定连接在第二凹槽内，第二凹槽的槽底设有一条与第二孔相通的第三孔，另外，第二孔还连接有单向阀23。在本实施例中，压力测量装置包括测量芯体4，该测量芯体4可采用耐腐蚀的316L不锈钢或钛合金材料，从而保证液体压力变化造成适当的形变量，能够被压力敏感元件11检测到，同时还能保证一定的强度，不会在高压下损坏。其中，测量芯体4中设有沿轴线方向分布的第一孔，第一孔对穿测量芯体4，测量芯体4的一侧设有第一凹槽，并在第一凹槽的底部贴有压力敏感元件11，该压力敏感元件11可例如是MEMS压力传感器或应变片，第一凹槽的底部与第一孔的孔壁之间的间距为10～50微米，该距离的大小则表示在不同的间距下，压力测量装置具有不同灵敏度和耐压等级。第一孔在通过流动相时，第一凹槽的底部会受压而产生形变，而压力敏感元件11则接收该形变的形变量。压力敏感元件11通过导线连接有形变量处理单元，形变量处理单元将第一凹槽的底部形变量输出为泵的压力值。具体的，形变量处理单元包括第一电路板2及第二电路板9，第一电路板2通过导线与压力敏感元件11连接，第二电路板9通过另一导线与第一电路板2连接。其中，第一电路板2用于去除连接应力，第二电路板9上具有第一级放大电路，用来将微弱信号放大后传输出去，减小外界噪声干扰的影响。在本实施例中，测量芯体4上还装配有一壳体3，壳体3的结构如图3所示，测量芯体4穿过壳体3，壳体3的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液相色谱泵压力测量装置，其特征在于，包括测量芯体，所述测量芯体中设有沿轴线方向分布的第一孔，所述第一孔对穿所述测量芯体，所述测量芯体的一侧设有第一凹槽，并在所述第一凹槽的底部贴有压力敏感元件，所述第一凹槽的底部在第一孔内通入流动相时受压产生形变，使得所述压力敏感元件接收第一凹槽的形变量；/n所述压力敏感元件通过导线连接有形变量处理单元，形变量处理单元将所述第一凹槽的底部形变量输出为泵的压力值。/n

【技术特征摘要】
1.一种液相色谱泵压力测量装置，其特征在于，包括测量芯体，所述测量芯体中设有沿轴线方向分布的第一孔，所述第一孔对穿所述测量芯体，所述测量芯体的一侧设有第一凹槽，并在所述第一凹槽的底部贴有压力敏感元件，所述第一凹槽的底部在第一孔内通入流动相时受压产生形变，使得所述压力敏感元件接收第一凹槽的形变量；
所述压力敏感元件通过导线连接有形变量处理单元，形变量处理单元将所述第一凹槽的底部形变量输出为泵的压力值。


2.根据权利要求1所述的液相色谱泵压力测量装置，其特征在于，所述第一凹槽的底部与第一孔的孔壁之间的间距为10～50微米。


3.根据权利要求2所述的液相色谱泵压力测量装置，其特征在于，所述压力敏感元件是MEMS压力传感器或应变片。


4.根据权利要求3所述的液相色谱泵压力测量装置，其特征在于，所述形变量处理单元包括第一电路板及第二电路板，所述第一电路板通过导线与所述压力敏感元件连接，所述第二电路板通过另一导线与第一电路板连接。


5.根据权利要求4所述的液相色谱泵压力测量装置，其特征在于，所述测量芯体上连接有一壳体，所述测量芯体穿过所述壳体，所述壳体的内部设有空腔，使得所述测量芯体的第一凹槽位于壳体的空腔内。


6.根据权利要求5所述的液相色谱泵压力测量装置，其特征在于，所述测量芯体在壳体接...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鑫，
申请(专利权)人：安徽皖仪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34