专利名称：一种离子色谱气液分离装置的报警机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及离子色谱仪，具体的讲是一种离子色谱气液分离装置的液位报警 机构。
背景技术：
色谱柱带压力操作，离子色谱系统流路溶液中存在的气泡造成色谱图噪声增大， 基线不稳，严重影响仪器的灵敏度和分析结果。流动相运输系统的高压输液泵要求具有流 量稳定、精度高，压力在MI^a级、波动小的特点。溶液中的气泡被输液泵压缩，体积迅速缩 小，产生反作用力，对输液泵形成摩擦或撞击，影响输液泵的流量、压力精度和使用寿命。离 子色谱配置脱气装置消除溶液中的气泡。一旦脱气装置的气液分离器内溶液过少或排空， 空气极易通过连接口混入，在流路溶液中形成气泡。
实用新型内容本实用新型要解决现有气液分离器内溶液过少或排空时空气混入流路溶液中，形 成气泡的技术问题，提供一种当溶液过少或排空时，提醒操作人员采取相应措施，避免流路 溶液中形成气泡的离子色谱气液分离装置的报警机构。为了解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案是一种离子色谱气液分离 装置的报警机构，离子色谱气液分离器内有浮子；位置传感器、报警器件连接报警控制电 路；当气液分离器内的溶液降至设定的最低液位以下，位置传感器感受到浮子的位置信息， 报警器件报警。气液分离器内的浮子随溶液液位上下浮动。当气液分离器内的溶液比设定的最低 液位高时，位置传感器感受不到浮子的位置信息，报警器件不工作；一旦溶液降至设定的最 低液位以下，位置传感器就感受到浮子的位置信息，该信息传到报警控制电路，报警控制电 路控制报警器件报警。报警提醒操作人员采取相应措施，例如向气液分离器内增加淋洗液， 避免流路溶液中形成气泡。位置传感器是光电传感器。采用光电检测方法，精度高、反应快。光电传感器的结 构简单，位置传感器无需与浮子接触进行检测。光电传感器的光电传感器发射端和光电传感器接受端的连线与浮子的浮动路径垂直。浮子是由耐有机溶剂材料制成的球形浮球，浮球的直径大于或等于光电传感器接 收端的直径。空心或实心的浮球是PP或PE等耐有机溶剂材料制成。浮球的直径大于或等 于光电传感器接收端的直径，保证浮球能遮住光电传感器发射端发出的光线。报警器是报警灯、蜂鸣器。气液分离器内腔设置限位柱，当气液分离器内的溶液降至设定的最低液位时，浮 子落在限位柱上。限位柱是限定浮子沉落的最低位置，并限制浮子继续沉落。光电传感器是ST1150凹槽式直射型光电传感器，光电传感器发射端的红外线LED发射二极管正极通过限流电阻RM连接传感器电源，负极接地；光电传感器接收端的光敏 三极管的发射极与NPN型三极管Q6的发射极连接、接地；光敏三极管的集电极通过分压电 阻R25连接传感器电源，通过分压电阻似6连接NPN型三极管Q6的基极；三极管Q6的集电 极连接发光二极管D2的负极、PNP型三极管Q7的基极；发光二极管D2是报警器的报警灯， 其正极通过限流电阻似9连接传感器电源；三极管Q7的集电极接地，三极管Q7的发射极连 接蜂鸣器LS5的负极；报警器的蜂鸣器LS5的正极通过可变电阻器R27连接传感器电源；发 光二极管Dl的正极通过限流电阻似8连接传感器电源，负极接地。光电传感器是EE-SX674凹槽式直射型光电传感器，其内部集成了红外线发射端 和接收端；光电传感器的引脚VCC、引脚L连接传感器电源；引脚OUTPUT连接发光二极管D2 的负极、报警器的蜂鸣器LS5的负极，通过上拉电阻R18连接传感器电源，通过分压电阻R22 接地；引脚GND与发光二极管Dl的负极连接、接地；发光二极管D2的正极通过限流电阻R19 连接传感器电源；蜂鸣器LS5的正极通过电位器R23连接传感器电源；发光二极管Dl的正 极通过限流电阻R20连接传感器电源。本实用新型的优点是位置传感器对气液分离器内的浮子位置进行检测，一旦气 液分离器内的溶液降至设定的最低液位以下，位置传感器将信息传到报警控制电路，报警 控制电路控制报警器件报警，提醒操作人员采取相应措施，避免流路溶液中形成气泡。
图1是本实用新型的一个实施例的结构示意图；图2是图1实施例的报警控制电路一个实施例的线路图；图3是图1实施例的报警控制电路另一个实施例的线路图。
具体实施方式
图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。所示实施例的报警机构安装在聚乙 烯壳体的气液分离器外部。气液分离器进流口1连接离子色谱淋洗液储存系统，气液分离 器出流口 2连接离子色谱高压输送泵。气液分离器空气管路4连接气液分离器真空抽管3 和气液分离器，气液分离器真空抽管3通过气液分离器空气管路4抽空气液分离器内的空 气。本实施例的位置传感器选用ST1150凹槽式直射型光电传感器TO。光电传感器发射端 7的红外线LED发射管在气液分离器的左侧，光电传感器接收端8的光敏三极管在气液分离 器的右侧。本实施例的浮子是PE材质浮球5，浮球5是乳白色Φ8πιπι的实心球体，其直径 大于光电传感器接收端8的直径，浮球5随溶液液位的高低升降。光电传感器的发射管和 光敏三极管的连线水平，与浮球5的浮动路径垂直。高度35mm的限位柱6在气液分离器内 腔底部。光电传感器TO、光电二极管D2和蜂鸣器LS5连接报警控制电路9。当气液分离器 内的溶液高于设定的最低液位时，ST1150光电传感器凹槽处没有被浮球5阻挡住，发射管 发射的红外线直接照射到光敏三极管的基极，光电传感器U5感受不到浮球5的位置信息， 在报警控制电路9控制下，光电二极管D2和蜂鸣器LS5不工作。一旦溶液降至设定的最低 液位时，浮球5相应的降落到光电传感器凹槽处，落在限位柱6上，发射管发射的红外线被 遮挡，照射不到光敏三极管的基极，光电传感器U5感受到浮球5的位置信息，在报警控制电 路9控制下，光电二极管D2和蜂鸣器LS5报警。报警提醒操作人员采取相应措施，例如向气液分离器内增加淋洗液，避免流路溶液中形成气泡。限位柱6是限定浮球5沉落的最低 位置，并限制浮球5继续沉落。图中实线的浮球5显示在溶液降至设定的最低液位，浮球 5降到光电传感器凹槽处，落在限位柱6上的状态；虚线的浮球5显示在溶液高于设定的 最低液位，光电传感器凹槽处没有浮球5阻挡，发射管发射的红外线直接照射到光敏三极 管的基极，光电传感器U5感受不到浮球5的位置信息的状态。图2是图1实施例的报警控制电路9的一个实施例的线路图。光电传感器TO是 STl 150凹槽式直射型光电传感器，光电传感器发射端7的红外线LED发射二极管正极通过 IOK限流电阻RM连接+5V/100mA传感器电源，负极接地。光电传感器接收端8的光敏三极 管的发射极与NPN型9013三极管Q6的发射极连接、接地；光敏三极管的集电极通过100K 分压电阻R25连接传感器电源，通过7 分压电阻似6连接NPN型9013三极管Q6的基极。 三极管Q6的集电极连接+3V LED发光二极管D2的负极、PNP型9012三极管Q7的基极。发 光二极管D2是报警器的报警灯，其正极通过4. 7K阻流电阻似9连接传感器电源。三极管 Q7的集电极接地；三极管Q7的发射极连接蜂鸣器LS5的负极。报警器的蜂鸣器LS5的正 极通过IOK可变电阻器R27连接传感器电源。+3V LED发光二极管Dl的正极通过4. 7K限 流电阻似8连接传感器电源，负极接地。分压电阻R25和限流电阻似4、似8、似9都是1/8W 的电阻。传感器电源通过限流电阻RM给光电传感器U5的红外线LED发射管通电，LED发 射管一直处于发射工作状态，发射出红外线光。如果图1中浮球5的位置高于限位柱6时， 光电传感器U5的凹槽处没有被物体遮挡住，红外线直接照射到光电传感器U5的光敏三极 管的基极上，光敏三极管的集电极与发射极导通，使得三极管Q6的基极电压拉低至0V，三 极管Q6关闭，三极管Q6的集电极在传感器电源的作用下升为高电平，与其连接的三极管 Q7的基极也为高电平，三极管Q7关闭，Q7的集电极与发射极断开，蜂鸣器LS5此时与传感 器电源地断开，不能形成电流回路，蜂鸣器不响。三极管Q6关闭，发光二极管D2也与电源 地不能形成电流回路，报警灯也不亮。此时声光不报警，表明气液分离器处于正常工作状态 下。如果图1中浮球5落在限位柱6上，浮球5位于光电传感器TO的凹槽内，红外线被浮 球5遮挡住，不能照射到光电传感器U5的光敏三极管的基极上⑴5的光敏三极管处于关闭 状态，U5的集电极与发射极断开。传感器电源以及分压电阻R25、R26的作用下，三极管Q6 的基极电位为高电平，三极管Q6处于开启状态。三极管Q6的集电极与发射极导通，发光二 极管D2在传感器电源及限流电阻似9的作用下与电源地形成电流回路，报警灯发光二极管 D2亮起。由于三极管Q6的集电极与三极管Q7的基极直接连接，并且Q7为PNP型的三极 管，因而三极管Q6开启后，三极管Q6的集电极电位为0V，三极管Q7开启，Q7的集电极与发 射极处于导通状态。传感器电源通过可变电阻器R27、蜂鸣器LS5、三极管Q7与电源地形成 电流回路，蜂鸣器LS5报警响起，可变电阻器R27调节蜂鸣器LS5音量的大小。此时声光同 时报警，表明气液分离器处于不正常工作状态下，报警提醒操作人员采取措施，避免流路溶 液中形成气泡。发光二极管Dl为电源工作指示灯。 图3是图1实施例的报警控制电路9的另一个实施例的线路图。光电传感器U5是 EE-S)(674凹槽式直射型光电传感器。其内部集成的红外线发射端和接收端，图中没有示出。 光电传感器U5的引脚VCC、引脚L连接+5V/100mA传感器电源；引脚OUTPUT连接+3V LED发光二极管D2的负极、报警器的蜂鸣器LS5的负极，通过7 上拉电阻R18连接传感器电 源，通过31分压电阻R22接地；引脚GND与+3V LED发光二极管Dl的负极连接、接地。发 光二极管D2的正极通过4. 7K限流电阻R19连接传感器电源。蜂鸣器LS5的正极通过IOK 电位器R23连接传感器电源；发光二极管Dl的正极通过4. 7K限流电阻R20连接传感器电源。传感器电源给光电传感器TO的红外线发射端通电，发射端一直处于发射工作状 态，发射出红外线光。如果图1中浮球5的位置高于限位柱6时，光电传感器TO的凹槽处没 有被物体遮挡住，红外线直接照射到光电传感器U5的红外线接收端，红外线接收端产生电 流，由引脚OUTPUT输出高电平，发光二极管D2和蜂鸣器LS5的负极是高电平。此时报警灯 发光二极管D2不亮，蜂鸣器LS5不响。声光不报警，表明气液分离器处于正常工作状态下。 如果图1中浮球5落在限位柱6上，浮球5位于光电传感器U5的凹槽内，红外线被遮挡住， 不能照射到光电传感器U5的红外线接收端，红外线接收端没有产生电流，引脚OUTPUT输出 低电平，发光二极管D2的负极是低电平，传感器电源通过限流电阻R19、发光二极管D2与电 源地形成电流回路，报警灯发光二极管D2亮起；蜂鸣器LS5的负极是低电平，传感器电源通 过电位器R23、蜂鸣器LS5与电源地形成电流回路，蜂鸣器LS5报警响起。用电位器R23调 节蜂鸣器LS5音量的大小。此时声光同时报警，表明气液分离器处于不正常工作状态下，报 警提醒操作人员采取相应措施，避免流路溶液中形成气泡。上拉电阻R18使光电传感器TO 的引脚OUTPUT输出稳定的高电平。发光二极管Dl为电源工作指示灯。
权利要求1.一种离子色谱气液分离装置的报警机构，其特征在于离子色谱气液分离器内有浮 子；位置传感器、报警器件连接报警控制电路(9)；当气液分离器内的溶液降至设定的最低 液位以下，位置传感器感受到浮子的位置信息，报警器件报警。
2.根据权利要求1所述的一种离子色谱气液分离装置的报警机构，其特征在于位置传 感器是光电传感器U5。
3.根据权利要求2所述的一种离子色谱气液分离装置的报警机构，其特征在于光电传 感器TO的光电传感器发射端(7)和光电传感器接受端(8)的连线与浮子的浮动路径垂直。
4.根据权利要求1或3所述的一种离子色谱气液分离装置的报警机构，其特征在于浮 子是由耐有机溶剂材料制成的球形浮球(5)，浮球(5)的直径大于或等于光电传感器接收 端(8)的直径。
5.根据权利要求1所述的一种离子色谱气液分离装置的报警机构，其特征在于气液分 离器内腔设置限位柱(6)，当气液分离器内的溶液降至设定的最低液位时，浮子落在限位柱 (6)上。
6.根据权利要求2或3所述的一种离子色谱气液分离装置的报警机构，其特征在于光 电传感器TO是ST1150凹槽式直射型光电传感器，光电传感器发射端(7)的红外线LED发 射二极管正极通过限流电阻RM连接传感器电源，负极接地；光电传感器接收端(8)的光敏 三极管的发射极与NPN型三极管Q6的发射极连接、接地；光敏三极管的集电极通过分压电 阻R25连接传感器电源，通过分压电阻似6连接NPN型三极管Q6的基极；三极管Q6的集电 极连接发光二极管D2的负极、PNP型三极管Q7的基极；发光二极管D2是报警器的报警灯， 其正极通过限流电阻似9连接传感器电源；三极管Q7的集电极接地，三极管Q7的发射极连 接蜂鸣器LS5的负极；报警器的蜂鸣器LS5的正极通过可变电阻器R27连接传感器电源。
7.根据权利要求2或3所述的一种离子色谱气液分离装置的报警机构，其特征在于光 电传感器U5是EE-S)(674凹槽式直射型光电传感器，其内部集成了红外线发射端和接收端； 光电传感器的引脚VCC、引脚L连接传感器电源；引脚OUTPUT连接发光二极管D2的负极、 报警器的蜂鸣器LS5的负极，通过上拉电阻R18连接传感器电源，通过分压电阻R22接地； 引脚GND接地；发光二极管D2的正极通过限流电阻R19连接传感器电源；蜂鸣器LS5的正 极通过电位器R23连接传感器电源。
专利摘要一种离子色谱气液分离装置的报警机构，离子色谱气液分离器内有浮子；位置传感器、报警器件连接报警控制电路；当气液分离器内的溶液降至设定的最低液位以下，位置传感器感受浮子的位置信息，报警器件报警。报警提醒操作人员采取相应措施，避免流路溶液中形成气泡。
文档编号B01D19/00GK201899903SQ20102060980
公开日2011年7月20日 申请日期2010年11月6日 优先权日2010年11月6日
发明者王钧, 肖学东, 荆建增 申请人:青岛盛瀚色谱技术有限公司