一种用于自动进样系统的高精度注射泵的制作方法

本实用新型属于注射泵的技术领域，具体涉及一种用于自动进样系统的高精度注射泵。

背景技术：

注射泵是液相色谱仪进样系统中非常重要的组件之一，注射泵的吸液精密性和准确性对液相色谱仪的测试分析结果将产生非常大的影响，特别是ftn进样方式，注射泵的吸液精密性和准确性直接影响被检测样品的体积，直接影响测试结果。现有的注射泵仅针对单流路进行注射，同时注射精度在切换流路后会产生差异。

为进一步提高注射泵的吸液精密性和准确性，同时满足多流路注射，本实用新型公开了一种用于自动进样系统的高精度注射泵。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于自动进样系统的高精度注射泵，实现高精度多流路注射。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种用于自动进样系统的高精度注射泵，还包括设置在基座上的阀门、阀芯驱动组件、注射器活塞驱动组件、与阀门的进液端连接的注射器，所述阀芯驱动组件设置在阀门的一侧并与阀门的阀芯连接用于带动阀芯转动实现通路切换；所述注射器活塞驱动组件设置在注射器远离阀门的一侧并与注射器的活塞的一端连接用于驱动注射器的活塞线性移动。

阀芯驱动组件的驱动端用于带动阀门的阀芯转动，进而实现阀门内部的流路切换，阀芯驱动组件的驱动端根据不同阀门内部阀芯通路设置对应的转动角度，实现带动阀芯转动特定的角度，进而实现阀门的流路切换；同时注射器活塞驱动组件的驱动端用于带动注射器的活塞沿注射器的轴向进行线性移动，通过注射器活塞驱动组件精确控制活塞的行程，进而实现指定体积的液体样品的吸排，通过注射器将液体样品注入阀门内部，匹配阀芯驱动组件对阀芯的转动切换，即可实现精确多流路的液体注射。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述注射器活塞驱动组件包括高精度丝杆、皮带组件、活塞驱动电机、高精度丝杆螺母，所述高精度丝杆平行于注射器的轴向转动设置，高精度丝杆远离注射器的一端通过皮带组件与活塞驱动电机的输出端传动连接，所述高精度丝杆上螺纹套装有高精度丝杆螺母，所述高精度丝杆螺母与注射器的活塞的一端连接。

活塞驱动电机的输出端转动时通过皮带组件带动高精度丝杆转动，进而带动高精度丝杆上的高精度丝杆螺母沿平行于注射器轴向的方向线性移动，进而带动活塞进行精确的线性移动，最终实现对注射器内液体样品的精确吸排。采用高精度丝杆和高精度丝杆螺母配合传动，能够精准控制活塞的行程，进而有效控制注射器吸排液的精确度。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述高精度丝杆螺母通过滑动连接座与注射器的活塞的一端连接，所述滑动连接座通过平行于高精度丝杆设置的直线导轨滑动安装在基座上。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述滑动连接座靠近高精度丝杆端头的一侧设置有滑动座光电挡片，所述滑动座光电挡片的一侧设置有用于检测注射器的活塞的零点位置的注射器零点检测装置。

注射器零点检测装置用于实时检测滑动连接座的一端是否运动回到零位，由于滑动连接座与活塞同步线性移动，通过监测高精度丝杆是否恢复零位，进而有效检测活塞是否恢复零位，有效保证注射器的吸排液精度。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述高精度丝杆的一端套设有预压弹簧。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述阀芯驱动组件包括阀芯驱动电机、阀芯驱动轴，所述阀芯驱动轴为大端与阀芯驱动电机的输出端连接，且小端与阀门的阀芯的一端连接的阶梯轴。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述阶梯轴的大端外侧对应阀门零点检测装置套设有阀芯光电门挡片，所述阀芯光电门挡片的一侧设置有用于检测阀芯零点位置的阀门零点检测装置；所述阶梯轴的小端设置有与阀芯的一端卡合连接的d形卡槽。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，还包括设置在基座一侧的注射控制组件，所述注射控制组件分别与阀芯驱动组件及注射器活塞驱动组件连接并用于控制阀芯驱动组件及注射器活塞驱动组件。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述注射控制组件包括安装背板、安装侧板、与阀芯驱动组件及注射器活塞驱动组件连接的控制电路板，所述控制电路板安装在安装背板的一侧，所述安装背板通过安装侧板安装在基座的一侧。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述控制电路板上设置有db15接口。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型通过阀芯驱动组件带动阀门的阀芯进行特定角度的转动，进而实现多流路的灵活切换；同时通过注射器活塞驱动组件中的活塞驱动电机带动高精度丝杆进行转动，实时控制高精度丝杆的转速，进而实现精确控制高精度丝杆螺母及滑动连接座的线性移动速度和行程，最终实现精确控制活塞的线性移动速度和行程，实现高精度注射；通过阀芯驱动组件与注射器活塞驱动组件的配合，进而实现高精度多流路注射；

（2）本实用新型通过在阀芯驱动组件与阀芯之间设置阶梯轴状的阀芯驱动轴，同时在阀芯驱动轴的小轴段设置d形卡槽与阀芯连接端的d形连接轴端连接，同时在阀芯驱动轴的大端外侧设置带有通槽的阀芯光电门挡片，同时对应设置阀芯零点检测光电门用于检测通槽两侧槽边的中线位置对应零位，实现对阀芯转动零位的精确检测及校准，有效保证流流切换的精度；

（3）本实用新型通过在滑动连接座的顶端设置滑动座光电挡片，并对应滑动座光电挡片设置注射器零点检测光电门，通过滑动座光电挡片将注射器零点检测光电门检测端u形槽内部的对射光遮挡以检测滑动连接座是否滑动至零位，进而检测活塞是否移动至零位，实现对活塞线性移动零位的精确检测及校准，有效保证注射精度；

（4）本实用新型通过在高精度丝杆的一端设置预压弹簧对高精度丝杆施加轴向压紧力，进而消除高精度丝杆安装时的轴向间隙，同时消除高精度丝杆转动时的反向间隙，有效保证高精度丝杆的转动精度，进而保证最终的注射精度；

（5）本实用新型将注射器、阀门、阀芯驱动组件、注射器活塞驱动组件高度一体化集中设置，有效减少了注射泵的体积，使得注射泵的结构更加紧凑。

附图说明

图1为本实用新型的内部结构示意图；

图2为本实用新型的整体结构示意图；

图3为阀芯驱动轴的结构示意图。

其中：1-阀门；2-注射器；3-阀芯驱动组件；4-注射器活塞驱动组件；5-注射器活塞驱动组件；31-阀芯驱动电机；32-阀芯驱动轴；33-阀芯光电门挡片；34-阀门零点检测装置；41-高精度丝杆；42-皮带组件；43-活塞驱动电机；44-高精度丝杆螺母；45-滑动连接座；46-直线导轨；47-滑动座光电挡片；48-注射器零点检测装置；51-安装背板；52-安装侧板；53-控制电路板。

具体实施方式

实施例1：

本实施例的一种用于自动进样系统的高精度注射泵，如图1和图2所示，还包括设置在基座上的阀门1、与阀门1的进液端连接的注射器2、阀芯驱动组件3、注射器活塞驱动组件4，所述阀芯驱动组件3设置在阀门1的一侧并与阀门1的阀芯连接用于带动阀芯转动实现通路切换；所述注射器活塞驱动组件4设置在注射器2远离阀门1的一侧并与注射器2的活塞的一端连接用于驱动注射器2的活塞线性移动。

阀门1可拆卸安装在基座的左上侧，阀门1的底部为与注射器2的出口连接的进液端，阀门1的内部转动设置有阀芯，阀芯上设置有若干相互独立的流路，阀芯的右侧延伸至阀门1的外侧并与阀芯驱动组件3的驱动端可拆卸连接，注射器2内部滑动设置有活塞，活塞与注射器2之间预先填充有待注射的液体，活塞的底端与注射器活塞驱动组件4驱动端连接。

需要进行定量注射时，通过阀芯驱动组件3的驱动端带动阀芯转动，进而实现阀门1内部流路的切换，实现兼容不同流量的流路进行液体注射。流路调节完成后，通过注射器活塞驱动组件4的驱动端带动活塞沿注射器2的轴向进行线性移动，同时通过注射器活塞驱动组件4的驱动端精确控制活塞的行程，进而实现精准控制注射器2的注射量，有效控制注射精度。通过阀芯驱动组件3与注射器活塞驱动组件4的配合，即可实现多流路精确定量注。

所述阀门1的阀芯为三通阀、四通阀、六通阀中的任意一种，进一步的，阀门1的阀芯不仅限于上述阀门。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，如图2所示，所述注射器活塞驱动组件4包括高精度丝杆41、皮带组件42、活塞驱动电机43、高精度丝杆螺母44，所述高精度丝杆41平行于注射器2的轴向转动设置，高精度丝杆41远离注射器2的一端通过皮带组件42与活塞驱动电机43的输出端传动连接，所述高精度丝杆41上螺纹套装有高精度丝杆螺母44，所述高精度丝杆螺母44与注射器2的活塞的一端连接。

高精度丝杆41平行于注射器2的轴向设置，高精度丝杆41的两端通过轴承座转动安装在基座上，高精度丝杆41的一端上套设有从动皮带轮，活塞驱动电机43的输出端上套装有主动皮带轮，主动皮带轮和从动皮带轮之间通过皮带传动连接构成皮带组件42，同时在高精度丝杆41上套装有高精度丝杆螺母44。

活塞驱动电机43的输出端带动主动皮带轮转动，进而通过皮带带动从动皮带轮转动，进而带动高精度丝杆41转动。高精度丝杆41转动时即带动高精度丝杆螺母44沿高精度丝杆41的轴向线性移动，进而通过高精度丝杆螺母44带动注射器2的活塞进行线性移动。通过精确控制高精度丝杆41的螺距以及高精度丝杆41的转速，进而控制高精度丝杆螺母44的线性移动速度和行程，进而精确控制活塞的线性移动速度和行程，最终实现精确注射。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例在上述实施例1或2的基础上做进一步优化，所述高精度丝杆螺母44通过滑动连接座45与注射器2的活塞的一端连接，所述滑动连接座45通过平行于高精度丝杆41设置的直线导轨46滑动安装在基座上。

在高精度丝杆41的两侧平行对齐设置有直线导轨46，直线导轨46通过螺栓固定安装在基座上，滑动连接座45的一侧与直线导轨46滑动连接，滑动连接座45的另一侧通过螺栓与高精度丝杆螺母44连接，且滑动连接座45的另一侧靠近注射器2的一端设置有延伸至活塞底端并与活塞底端连接的连接杆。通过高精度丝杆41带动高精度丝杆螺母44线性移动时，进而带动滑动连接座45沿着直线导轨46线性移动，直线导轨46对滑动连接座45的滑动进行导向，同时限制滑动连接座45仅能沿平行于注射器2轴向的方向滑动。滑动连接座45进而带动活塞进行线性移动，实现稳定精确注射。

进一步的，注射器2的容量为12.5μl-12.5ml，注射器2的行程为10mm-30mm。

本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上做进一步优化，如图2所示，所述滑动连接座45靠近注射器2的一端设置有滑动座光电挡片47，所述滑动座光电挡片47的一侧设置有用于检测注射器2的活塞的零点位置的注射器零点检测装置48。

注射器零点检测装置48为注射器零点检测光电门，在滑动连接座45的顶端对应注射器零点检测光电门的检测端设置有滑动座光电挡片47。注射器零点检测光电门的检测端设置有u形槽，滑动座光电挡片47对应延伸至u形槽内部。由于滑动连接座45与活塞同步滑动，当滑动座光电挡片47伴随滑动连接座45向上滑动至最上端极限位置时，即表示活塞也向上滑动至极限位置，即零位。此时滑动座光电挡片47进入注射器零点检测光电门检测端的u形槽内部并将u形槽内部的对射光遮挡，注射器零点检测光电门即发送信号提示活塞滑动至零点位置，此时高精度丝杆41停止转动。

通过设置注射器零点检测装置48实时监测活塞是否滑动至零位，进而即使控制高精度丝杆41的启停，能够有效避免高精度丝杆41带动高精度丝杆螺母44及滑动连接座45线性移动过位，保证注射精度。

本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。

实施例5：

本实施例在上述实施例1-4任一项的基础上做进一步优化，所述高精度丝杆41的一端套设有预压弹簧。

高精度丝杆41采用两端径向浮动的方式安装，待高精度丝杆41运行一段时间后，将高精度丝杆41的一端紧固完成对高精度丝杆41的固定。同时在高精度丝杆41的一端的台阶轴肩与轴承座的轴承端面之间沿高精度丝杆41的轴向套装有预压弹簧，预压弹簧呈压缩状态，为高精度丝杆41提供轴向预紧力，有效消除高精度丝杆41安装时产生的轴向间隙，使得高精度丝杆41转动时没有反向间隙，进一步保证最终的精确注射。

本实施例的其他部分与上述实施例1-4任一项相同，故不再赘述。

实施例6：

本实施例在上述实施例1-4任一项的基础上做进一步优化，如图2和图3所示，所述阀芯驱动组件3包括阀芯驱动电机31、阀芯驱动轴32，所述阀芯驱动轴32为大端与阀芯驱动电机31的输出端连接且小端与阀门1的阀芯的一端连接的阶梯轴。

阀芯驱动电机31的输出端与阀芯驱动轴32的一端可拆卸连接，所述阀芯驱动轴32的另一端与阀芯的连接端可拆卸连接，根据阀芯及阀芯驱动电机31的规格不同，可便捷拆卸更换对应的阀芯驱动轴32。

进一步的，所述阶梯轴的大端外侧套设有阀芯光电门挡片33，所述阀芯光电门挡片33的一侧设置有用于检测阀芯零点位置的阀门零点检测装置34；所述阶梯轴的小端设置有与阀芯的一端卡合连接的d形卡槽。

阀门1的阀芯的连接端延伸至阀门1的外侧并设置有d形连接轴端，阀芯驱动轴32阶梯轴，阶梯轴的小端对应阀芯连接端的d形连接轴端设置有相互卡合的d形卡槽，实现阶梯轴的小端与阀芯连接端的便捷连接。阀门零点检测装置34为阀芯零点检测光电门，在阶梯轴的大端外侧对应阀芯零点检测光电门的检测端同轴套设有阀芯光电门挡片33，阀芯光电门挡片33上对应阀芯零点检测光电门的检测端设置有通槽，通槽两侧槽边之间的中线即对应阀芯转动的零位。

由于阀芯与阀芯驱动轴32同步转动，因此通过监测阀芯驱动轴32是否转动至零位间接监测阀芯是否转动至零位。阀芯驱动轴32转动时，阀芯光电门挡片33伴随阀芯驱动轴32同步转动，当阀芯光电门挡片33上的通槽转动至阀芯零点检测光电门的检测端时，即可通过阀芯零点检测光电门的检测端监测通槽的两侧槽边，进而得到通槽中线的位置以判断阀芯是否转动至零位。

本实施例的其他部分与上述实施例1-5任一项相同，故不再赘述。

实施例7：

本实施例在上述实施例1-6任一项的基础上做进一步优化，如图1和图2所示，还包括设置在基座一侧的注射控制组件5，所述注射控制组件5分别与阀芯驱动组件3及注射器活塞驱动组件4连接并用于控制阀芯驱动组件3及注射器活塞驱动组件4。

注射控制组件5用于控制阀芯驱动组件3中的阀芯驱动电机31的启停以及阀芯驱动电机31输出轴的转动角度，实现阀芯驱动电机31输出轴转动特定角度后即刻停止，特殊角度对应阀芯上不同流路的切换。注射控制组件5还用于控制注射器活塞驱动组件4中的活塞驱动电机43输出轴的转速，进而控制高精度丝杆41的转速，最终实现精确控制高精度丝杆螺母44、滑动连接座45、活塞的线性移动速度和行程，实现对注射的精确控制。

本实施例的其他部分与上述实施例1-6任一项相同，故不再赘述。

实施例8：

本实施例在上述实施例1-7任一项的基础上做进一步优化，如图2所示，所述注射控制组件5包括安装背板51、安装侧板52、与阀芯驱动组件3及注射器活塞驱动组件4连接的控制电路板53，所述控制电路板53安装在安装背板51的一侧，所述安装背板51通过安装侧板52安装在基座的一侧。

基座的前后两侧上均通过螺栓安装有安装侧板52，两侧的安装侧板52设置有卡扣件，控制电路板53通过螺栓固定安装在安装背板51上，安装背板51上对应设置有与安装侧板52的卡扣件卡接的卡槽或卡口，进而实现安装背板51及控制电路板53在两侧的安装侧板51之间的便捷卡装。

控制电路板53通过导线分别与控制阀芯驱动组件3中的阀芯驱动电机31、注射器活塞驱动组件4中的活塞驱动电机43、阀门零点检测装置34、注射器零点检测装置48连接。

控制电路板53用于控制阀芯驱动电机31的启停以及特定角度的输出轴转动，进而控制阀芯在特定角度转动实现流路切换；控制电路板53用于控制活塞驱动电机43的启停和转速，进而控制活塞的线性移动行程和速度，实现精确注射；控制电路板53同时接收来自于阀门零点检测装置34和注射器零点检测装置48的零位检测信号，根据零位信号控制阀芯驱动电机31及活塞驱动电机43的启停及转动。

本实施例的其他部分与上述实施例1-7任一项相同，故不再赘述。

实施例9：

本实施例在上述实施例1-8任一项的基础上做进一步优化，所述控制电路板53上设置有db15接口，通过db15接口与外部设备进行便捷通信，以实时传输注射泵的注射数据。

本实施例的其他部分与上述实施例1-8任一项相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。