一种应用于超临界流体色谱系统中的自动背压装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种应用于超临界流体色谱系统中的自动背压装置，涉及超临界流体色谱领域，由背压阀主体、膜片、弹簧、推杆、步进电机、压力控制单元和压力传感器组成；背压阀主体设置有出口、螺纹孔和进口。通过压力传感器实时检测进口管路的压力，压力控制单元根据进口管路的压力值控制步进电机动作，步进电机带动推杆上下动作，改变弹簧的压缩量，膜片在弹簧弹力的作用下阻塞或者接通管路，进而调节系统管路的压力。该装置操作简单，可控性强，精确度高，节约了生产成本，提高了生产效率。
【专利说明】—种应用于超临界流体色谱系统中的自动背压装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种应用于超临界流体色谱系统中的自动被压装置，属于机械自动化领域。
【背景技术】
[0002]超临界流体色谱(supercriticalfluid chromatography,简称 SFC)是以超临界流体(物质在高于临界压力和临界温度时的一种状态，具有气体的低粘度、液体的高密度以及介于气、液之间较高的扩散系数等特征)为流动相，固体吸附剂或键合到载体上的高聚物为固定相的色谱。与普通液相色谱相比，流动相一般为二氧化碳和有机溶剂的混合物，不但能分离GC难分离的热不稳定、高相对分子质量、强极性和非挥发性化合物，也能分离HPLC难以分离的高相对分子质量化合物。另外超临界流体色谱因扩散速度更快、线速度更高、复平衡速度更快、通量更高、粘度更低、压力降小、流速高、可实现多柱序列分离等优点而被广泛地应用，尤其是其所用的超临界流体一般为二氧化碳，产生的废弃有机溶剂少，污染小，更环保。
[0003]目前超临界流体色谱系统首要解决的问题是如何将CO2超临界化，CO2的临界点温度为30.98°C，压力为7.377MPa，一般通过提高温度以及在泵后的流路中增加背压阀来增加泵后压力的方法而实现CO2超临界化。其中，背压阀的原理是:系统压力比设定压力小时，膜片在弹簧弹力的作用下堵塞管路；当系统压力比设定压力大时，膜片压缩弹簧，管路接通，液体通过背压阀。普通的背压阀主要是通过手动调节内置弹簧的弹力来实现CO2的超临界化，操作繁琐，可控性较差。因此，研制一种可以自动调节系统压力的背压装置是超临界色谱仪器研究中需要解决的一个重要课题。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是攻克现有超临界流体色谱系统中普通背压装置存在的缺陷，提供一种操作简单，可控性强的自动背压装置。
[0005]为达到以上目的，本实用新型所采用的技术方案如下:
[0006]一种应用于超临界流体色谱系统中的自动背压装置，由背压阀主体1、膜片5、弹簧6、推杆7、步进电机8、压力控制单元9和压力传感器10组成。背压阀主体I设置有出口2、螺纹孔3和进口 4 ;出口 2和进口 4同轴位于背压阀主体左右两侧，螺纹孔3位于背压阀主体I底部；膜片5容置于背压阀主体I内部，上端与弹簧6相连，推杆7容置于背压阀主体I上端，下端与弹簧6相接触；步进电机8输入轴与推杆7上端相连接，可带动推杆7上下移动；压力控制单元9的输出端与步进电机8电气连接，输入端与压力传感器10连接。
[0007]本实用新型的主要构思是，由传感器、压力控制单元、步进电机与背压阀组成压力调节闭环回路，流体经进口流入背压阀时会在背压阀管路内形成压力，通过传感器实时检测进口管路的压力，压力控制单元根据进口管路的压力值控制步进电机动作，步进电机带动推杆上下动作，改变弹簧的压缩量，膜片在弹簧弹力的作用下阻塞或者接通管路，进而调节系统管路的压力。
[0008]与传统手动调节压力的背压阀相比，本实用新型采用闭环回路控制，自动调压，操作简单、可靠性强。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为自动背压装置的结构示意图。其中，1、背压阀主体2、出口 3、螺纹孔4、进口 5、膜片6、弹簧7、推杆8、步进电机9、压力控制单元10、压力传感器。
【具体实施方式】
[0010]结合图1详细叙述本实用新型的具体实施过程。螺纹孔3用于固定自动背压装置，初始状态下，通过压力控制单元9为系统设定一压力值，同时压力控制单元9计算弹簧6所需的压缩量并控制步进电机8正反转，步进电机8的输出轴带动推杆7做上下运动，改变弹簧6的压缩量，膜片5由此阻塞或接通管路。当有流体经进口 4流入背压阀主体I时，在背压阀主体I管路内形成压力，压力传感器10实时检测进口 4处的管路压力，压力控制单元9将其与系统设定压力值进行比较；当管路压力比设定压力值大时，压力控制单元9控制步进电机8反转，步进电机8的输出轴带动推杆7向上运动并使弹簧伸长，膜片5导通管路，管路压力减小，流体经出口 2出流出；当管路压力小于设定压力值时，压力控制单元9控制步进电机8正转，并带动推杆7向下运动压紧弹簧，膜片5阻塞管路；当进口 4处的管路压力等于设定压力值时，步进电机8停止工作。
【权利要求】
1.一种应用于超临界流体色谱系统中的自动背压装置，其特征在于:由背压阀主体(丄)、膜片(5^弹簧“)、推杆(了)、步进电机(8^压力控制单元(9)和压力传感器(10)组成；背压阀主体(1)设置有出口(2^螺纹孔(3)和进口(4)；出口(2)和进口(4)同轴位于背压阀主体左右两侧，螺纹孔(3)位于背压阀主体(1)底部；膜片(5)容置于背压阀主体(1)内部，上端与弹簧(6)相连，推杆(7)容置于背压阀主体(1)上端，下端与弹簧(6)相接触；步进电机(8)输入轴与推杆(7)上端相连接，可带动推杆(7)上下移动；压力控制单元(9)的输出端与步进电机(8)电气连接并根据所传输的信号带动步进电机(8)进行正反转，输入端与压力传感器(10)连接。
【文档编号】G01N30/32GK204129018SQ201420693912
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年11月19日 优先权日:2014年11月19日
【发明者】吴浩, 张大兵, 刘根水, 居延娟, 李枝玲, 李胜迎 申请人:江苏汉邦科技有限公司