保护柱柱芯的制作方法

1.本发明涉及液相色谱领域，特别涉及一种保护柱柱芯。


背景技术：

2.液相色谱实验中通常使用保护柱对色谱填料进行保护，从而避免杂质富集在色谱柱进液端附近，最终导致色谱柱的报废。保护柱对色谱填料的效果主要由设置在其内部的柱芯所实现。现已有充足的证据证明柱芯作为柱外体积的部分，降低其体积能够有效提高检测的精度和准确度。因此，现有柱芯逐渐向小型化方向改进。然而，越小的柱芯越难以拆解，导致难以对柱芯内部的填料进行更换，增加实验成本，如us5338448a、us5863428a、us20220196613a1等，其结构通常包括相互嵌套设置的外法兰环(outer flanged ring)和内法兰环(inner flanged ring)，以及设置在两者之间的保护盘材料(guard disk material)。然而，正是由于此种相互嵌套的密封设置导致将其安全拆解几乎难以实现。现有市场上也存在由上盖帽、下盖帽和中心不锈钢管所构成的小型色谱柱，如恒普生所售卖的2.1#以及3.0#柱芯。虽然上盖帽和下盖帽分别安装在不锈钢管轴向两侧，以允许用户将任意一端拆卸实现填料的替换，但是为了保证下盖帽、下盖帽与不锈钢管之间的连接密封性，上盖帽和下盖帽均是采用过盈配合方式压入不锈钢管的两端，再加上其整体体积小施力面积小，上盖帽和下盖帽之间的间隙几乎闭合等情况导致其在实际的使用过程中几乎无法进行拆卸。


技术实现要素：

3.为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是：提供一种便于拆卸以替换填料的保护柱柱芯。
4.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种保护柱柱芯，包括上封体、下封体、密封管和帽体；
5.所述上封体和下封体用以封闭所述密封管的两端开口；
6.所述上封体设有第一开口，所述下封体设有第二开口，所述第二开口内嵌合有第一筛板；
7.所述帽体设有第三开口，所述第三开口内嵌合有第二筛板，所述帽体与所述上封体螺纹连接，以使所述第二筛板的下端伸入所述第一开口内。
8.本发明的有益效果在于：本发明通过在上封体上设置帽体，允许通过拆卸所述帽体的方式以暴露连通所述密封管内腔的第一开口，即便于将位于密封管内腔中的填料通过第一开口进行替换。
附图说明
9.图1所示为本发明在具体实施方式中柱芯的结构示意图；
10.图2所示为本发明在具体实施方式中柱芯的剖面图。
11.标号说明：1、上封体；11、沉槽；12、第一延伸板；13、凹槽；14、横板；15、第一开口；2、下封体；21、第二延伸板；22、第二开口；23、第一筛板；3、帽体；31、第二基板；32、上延伸板；33、连接板；34、第二筛板；35、下延伸板；4、密封管。
具体实施方式
12.为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
13.参见图1和图2所示，一种保护柱柱芯，包括上封体1、下封体2、密封管4和帽体3；所述上封体1和下封体2用以封闭所述密封管4的两端开口；所述上封体1设有第一开口15，所述下封体2设有第二开口22，所述第二开口22内嵌合有第一筛板23；所述帽体3设有第三开口，所述第三开口内嵌合有第二筛板34，所述帽体3与所述上封体1螺纹连接，以使所述第二筛板34的下端伸入所述第一开口15内。
14.其中，所述密封管4是轴向两端均为开口的中空圆柱，其通过利用上封体1和下封体2封闭其两端的开口以在其内部形成用于容纳填料的内腔。同时，所述内腔可通过设置在上封体1上的第一开口15和设置在下封体2上的第二开口22以允许与外界环境相连通。其中，所述第一开口15被所述帽体3所封闭，具体被设置在帽体3第三开口上的第二筛板34封闭；所述第二开口22被所述第二筛板34所封闭。因此，在实际的使用过程中，高压液相(混合有待测物质和杂质以及流动相的混合液体)通过第二筛板34进入密封管4的内腔中与填充在其中的填料进行接触，杂质在此接触过程中大量富集在填料中，而待测物质混合流动相通过第一筛板23流出柱芯。其中，所述第一筛板23和第二筛板34均为市售的任一种筛板，如由不锈钢颗粒烧结而成的带孔滤板。通过二者分别密封第一开口15和第二开口22以避免填料在高压中溢出，同时也将大颗粒杂质限制在第二筛板34和第一筛板23的进液一侧。所述帽体3通过螺纹与所述上封体1相连，因此可通过旋出帽体3以暴露第一开口15，从而便于对容纳于密封管4内的填料进行替换，从而降低成本。优选地，所述第一开口15、第二开口22和第三开口的轴线均与所述密封管4的轴线相重合。
15.需要说明的是，在本文中，所述外侧面即远离于其轴线的一侧面，内侧面为靠近其轴线的一侧面。
16.当然，采用螺纹连接的方式难以支持在高压下进行，因为由于尺寸的限制导致二者所连接的螺纹工作高度有限，因此在本实施方式中需要额外的密封结构以密封该连接区域。具体的，所述上封体1包括第一基板，所述第一基板的顶面具有沉槽11，所述第一开口15设置在所述沉槽11的圆心处，所述帽体3设置在所述沉槽11内；所述第一基板的底面具有供所述密封管4上端插入的环形凹槽13，所述第一基板的底面边缘处设置有沿所述第一基板轴向向下延伸的环形的第一延伸板12，所述第一延伸板12的内侧面与所述密封管4的外侧面相接触并与其过盈配合。其中，所述上封体1内构造出用于容纳所述帽体3的沉槽11，即所述帽体3的外侧面通过螺纹与所述沉槽11的侧壁相连，此时用于构造所述沉槽11底面的横板14可有效遮蔽帽体3与上封体1之间的间隙，并且在高压状态下，位于所述横板14下方的高压液体向上挤压所述横板14以使横板14的顶面的帽体3的底面接触充分，从而进一步缩小二者之间的间隙。所述第一基板的底面还具有用于插接所述密封管4一端的凹槽13，所述凹槽13优选与所述密封管4过盈配合，而位于所述密封管4外侧并形成于所述第一基板的第
一延伸板12也优选与其过盈配合，因此能够有效包覆所述密封管4的外表面，从而提供所述密封管4侧向支撑的同时，以延长第一基板与密封管4之间的密封长度。在制备方法上，将密封管4固定后，利用高压将上封体1压在所述密封管4上，以使二者几乎处于难以拆卸的状态。
17.在一种实施方式中，所述帽体3具有第二基板31，所述第三开口设置在所述第二基板31的圆心处，所述第二基板31的外侧面通过螺纹与所述上封体1相连。
18.所述第三开口的边缘处设置有沿所述第二基板31轴向分别向上和向下延伸的上延伸板32和下延伸板35，所述第二筛板34从所述上延伸板32的上端面延伸至所述下延伸板35的下端面。优选地，所述下延伸板35包裹住所述第二筛板34的外侧并伸入所述第一开口15中，此时所述下延伸板35的外侧面与所述第一开口15的侧面相接触。其中，下延伸板35与第一开口15之间可采用间隙配合或过盈配合，即通过间隙配合的方式以提高拆卸的便捷性，通过过盈配合的方式以提高二者连接的密封性，但是优选二者所接触的面积较小，因此即使采用过盈配合的方式也依然不妨碍对所述帽体3与上封体1之间拆卸和组装。
19.在一种实施方式中，所述第二基板31的顶面设置有连接板33，所述连接板33由所述上延伸板32的上端面延伸至所述第二基板31的顶面。即在第二基板31的顶面上设置连接到所述上延伸板32的连接板33，以通过该连接板33为所述上延伸板32提供侧向支撑的同时，其作为类似旋钮结构也便于用户利用其旋转帽体3而对帽体3进行拆卸。所述拆卸可以为纯手工的方式或额外配合工具的方式。其中，所述额外配合工具的端面具有与帽体3顶面相匹配的配合结构，此时将该配合结构插在所述帽体3上，旋转所述配合工具以带动帽体3旋转。
20.优选地，所述连接板33的竖向截面为三角形。
21.优选地，所述连接板33设置为多个并沿所述上延伸板32的周向间隔分布。所述连接板33的数量不应太多，否则难以用户直接利用连接板33之间的间隔以旋转所述帽体3。更优选地，所述连接板33设置数量为三个，它们沿所述上延伸板32的周向圆周等距间隔分布。
22.在一种实施方式中，所述下封体2包括第三基板，所述第二开口22设置在第三基板的中心处，所述第三基板的外边缘设置有沿其轴向向上延伸的第二延伸板21，所述第二延伸板21的内侧面与所述密封管4的外侧面相接触。其中，所述第二延伸板21的作用与第一延伸板12的作用相同，即包裹所述密封管4的外侧以提供侧向支撑的同时，以密封所述密封管4的下端开口。因此，优选地，所述第二延伸板21与所述密封管4过盈配合。即在制备流程上，首先固定上封体1后将密封管4压入其中，并再次将上封体1压在所述密封管4上部，从而完全封闭所述密封管4的轴向两端，此时将填料通过第一开口15填入密封管4的内腔中，最后将帽体3旋入以封闭第一开口15，即完成对柱芯的安装。
23.优选地，所述上封体1、下封体2和帽体3均由peek(聚醚醚酮)一体注塑成型，而密封管4为不锈钢管。整体上，所述柱芯的外径为4.6mm，高度为10mm，可容纳0.1g填料。所述填料的填料方式可以为湿法填料或干法填料。
24.实施例1
25.参见图1和图2所示，一种保护柱柱芯，包括上封体1、下封体2、密封管4和帽体3；
26.所述上封体1和下封体2用以封闭所述密封管4的两端开口；
27.所述上封体1设有第一开口15，所述下封体2设有第二开口22，所述第二开口22内
嵌合有第一筛板23；
28.所述帽体3设有第三开口，所述第三开口内嵌合有第二筛板34，所述帽体3与所述上封体1螺纹连接，以使所述第二筛板34的下端伸入所述第一开口15内；
29.所述第一开口15、第二开口22和第三开口的轴线均与所述密封管4的轴线相重合。
30.所述上封体1包括第一基板，所述第一基板的顶面具有沉槽11，所述第一开口15设置在所述沉槽11的圆心处，所述帽体3设置在所述沉槽11内；所述第一基板的底面具有供所述密封管4上端插入的环形凹槽13，所述第一基板的底面边缘处设置有沿所述第一基板轴向向下延伸的环形的第一延伸板12，所述第一延伸板12的内侧面与所述密封管4的外侧面相接触并与其过盈配合；
31.所述帽体3具有第二基板31，所述第三开口设置在所述第二基板31的圆心处，所述第二基板31的外侧面通过螺纹与所述上封体1相连；
32.所述第三开口的边缘处设置有沿所述第二基板31轴向分别向上和向下延伸的上延伸板32和下延伸板35，所述第二筛板34从所述上延伸板32的上端面延伸至所述下延伸板35的下端面；
33.所述第二基板31的顶面设置有连接板33，所述连接板33由所述上延伸板32的上端面延伸至所述第二基板31的顶面；
34.所述连接板33的竖向截面为三角形；
35.所述连接板33设置为三个并沿所述上延伸板32的周向间隔分布；
36.所述下延伸板35的外侧面与所述第一开口15的侧面相接触；
37.所述下封体2包括第三基板，所述第二开口22设置在其中心处，所述第三基板的外边缘设置有沿其轴向向上延伸的第二延伸板21，所述第二延伸板21的内侧面与所述密封管4的外侧面相接触。
38.具体的，将下封体2固定后，将密封管4压入其中，使密封管4的外侧面与第二延伸板21的内侧面充分接触，然后将上封体1压在密封管4上，以使部分的所述密封管4上端插入凹槽13内，以及使密封管4的外侧面与第一延伸板12的内侧面充分接触。此时，将填料通过第一开口15注入密封管4的内腔中，然后将帽体3旋入沉槽11内以封闭所述第一开口15。在使用过程中，高压液相通过第二筛板34被送入柱芯内并与柱芯内的填料充分接触，并最终通过第一筛板23流出柱芯并进一步流入色谱柱内。在柱芯内部形成高压的过程中，填料膨胀对横板14施加向上的压力以密封横板14与帽体3之间的间隙以及遮蔽帽体3与上封体1之间螺纹之间的间隙，从而提高柱芯整体的密封性。
39.综上所述，本发明通过在上封体上设置帽体，允许通过拆卸所述帽体的方式以暴露连通所述密封管内腔的第一开口，即便于将位于密封管内腔中的填料通过第一开口进行替换。
40.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。