本实用新型涉及一种用于色谱柱的柱温箱,属于液相色谱仪技术领域。
背景技术:
目前,快速液相制备色谱属于液相色谱技术中的一种,与传统的高效液相色谱相比,快速液相制备色谱的系统压力要低很多,一般系统压力在20bar以内,因此快速液相制备色谱又称为中低压制备色谱。较低的系统压力,允许快速液相制备色谱以较高的系统流速运行,从而大大提高分离纯化过程的效率,快速获得满足纯度要求的大量目标产物。
一台典型的快速液相制备色谱仪包括如下组件:储液罐、系统泵、进样器、色谱柱、检测器、数据存储器、馏分收集器等。系统运行过程中,通过系统泵将储液罐中的流动相输入系统管路中,样品经进样器进入系统管路,与流动相混合后载入色谱柱(固定相)内,由于样品中的各组分在流动相和固定相中具有不同的分配系数,在上述两相中进行相对运动时,经反复多次的吸附-解析附的分配过程,各组分在运动速度上产生较大的差别,因而在色谱柱内被分离成单个组分依次从柱内流出,在流经检测器时,通过光电转换将依次通过检测器的各组分对应的不同浓度值转换为电信号并传送至数据存储器,数据以谱图的形式在显示器上实时展示出来,研究人员可以根据谱图上对应的色谱峰判断馏分收集器进行目标产物收集的时间。
现有的快速液相制备色谱系统中,缺乏对色谱柱进行温度控制的装置,在处理某些溶解度受温度变化影响很大的样品时,分离效果将大打折扣。例如,冬季室温较低,某样品经加热后溶解于某种有机溶剂内,在完成上样操作后,随着分离实验的进行,样品在色谱柱内出现部分析出的现象,从而导致目标产物回收率下降。尤其是某些含量较低的天然产物样品,因此而导致的样品损失显得尤为严重。
在传统的高效液相色谱仪中,一般都配置有柱温箱用于色谱柱温度的控制,这种柱温箱都是基于金属浴对色谱柱加热,由于高压色谱柱大多采用不锈钢作为柱管材质,不锈钢是热的良导体,且不锈钢可以耐受较高的温度,因此这种控温方式效率较高,然而对于快速液相制备色谱系统,其采用的中低压色谱柱一般采用聚丙烯等有机聚合物作为柱管材质,此类有机聚合物不是热的良导体,且其耐受温度较低,因而高效液相色谱仪中的金属浴加热方式就不适用于快速液相制备色谱系统。
技术实现要素:
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷,提供一种用于色谱柱的柱温箱,它能够使色谱柱处于一个良好的温度环境中,从而解决色谱柱内的样品因温度导致的在线析出问题。
为了解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:一种用于色谱柱的柱温箱,它包括:
箱体,所述箱体内设置有用于配置色谱柱的色谱柱加载室;
加热装置,所述加热装置安装在箱体上,所述加热装置用于加热其周围空气;
吹风器件,所述吹风器件安装在箱体上,所述吹风器件用于将加热装置加热后的热空气吹送至色谱柱加载室内。
进一步,所述加热装置安装在色谱柱加载室的上方,所述吹风器件安装在所述加热装置的上方。
进一步为了能够自动控制色谱柱加载室内的温度,所述用于色谱柱的柱温箱还包括:
温度采集元件,所述温度采集元件用于采集色谱柱加载室内的温度信号;
控制单元,所述控制单元分别与温度采集元件和加热装置以及吹风器件相连,以便所述控制单元根据温度采集元件反馈的温度信号控制加热装置和吹风器件的动作。
进一步提供了一种控制单元的具体结构,所述控制单元包括控制板和主机,所述温度采集元件的信号输出端与所述控制板的信号输入端相连,所述加热装置和吹风器件的控制输入端分别与所述控制板的控制输出端相连,所述主机与所述控制板相互通信连接,所述控制板将温度采集元件采集的温度信号传递给主机,所述主机根据所述温度信号产生加热装置控制信号和吹风器件控制信号,所述控制板还用于接收所述加热装置控制信号和所述吹风器件控制信号,并根据该加热装置控制信号控制加热装置的动作和根据吹风器件控制信号控制吹风器件的动作。
进一步提供了一种吹风器件的具体结构,所述吹风器件为可控制开或关的风扇。
进一步提供了一种加热装置的具体结构,所述加热装置包括电阻丝和与电阻丝相连以便向电阻丝输入电能的电阻丝供电组件。
进一步提供了一种电阻丝供电组件的具体结构,所述电阻丝供电组件包括电压变换器,所述电压变换器的交流电输入端与外部的电源相连,所述电压变换器的直流电输出端与电阻丝相连。
进一步,所述电阻丝为螺旋状结构。
进一步为了实现在盖板闭合时用于维持色谱柱加载室内的空气温度,在盖板打开时便于进行色谱柱的安装或拆卸等操作,所述箱体上还安装有可开闭从而打开和关闭色谱柱加载室的盖板。
进一步为了保证色谱柱加载室内的空气流通以及排出色谱柱加载室内的冷空气,所述盖板的下部设置有至少一个与色谱柱加载室相连通的通孔。
进一步为了连接色谱柱,所述箱体在色谱柱加载室的下部设置有底座,所述底座上设置有色谱柱接头,所述底座内设置有与色谱柱接头相连通的下系统管路,所述色谱柱的下端接口连接在色谱柱接头上。
进一步,所述箱体上围成色谱柱加载室的侧壁上设置有用于穿过连接色谱柱上端接头的上系统管路的穿孔。
采用了上述技术方案后,本实用新型通过加热装置将电流转化为热能,并通过吹风器件将热能吹送至色谱柱加载室内,实现对色谱柱的加热,本实用新型与传统的高效液相色谱仪中的柱温箱相比,本实用新型的用于色谱柱的柱温箱可实现对基于有机聚合物材质的快速液相制备色谱柱的温度控制,并通过风机实现快速响应,达到良好的色谱柱加热效果,从而解决样品因温度导致的在线析出问题;另外,本实用新型还可以自动控制色谱柱加载室的温度,使用方便。
附图说明
图1为本实用新型的用于色谱柱的柱温箱的立体图;
图2为本实用新型的加热装置的结构示意图;
图3为本实用新型的控制单元与温度采集元件的连接原理框图。
具体实施方式
为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解,下面根据具体实施例并结合附图,对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1、2所示,一种用于色谱柱的柱温箱,它包括:
箱体1,所述箱体1内设置有用于配置色谱柱10的色谱柱加载室11;
加热装置2,所述加热装置2安装在箱体1上,所述加热装置2用于加热其周围空气;
吹风器件,所述吹风器件安装在箱体1上,所述吹风器件用于将加热装置2加热后的热空气吹送至色谱柱加载室11内。
如图1所示,所述加热装置2安装在色谱柱加载室11的上方,所述吹风器件安装在所述加热装置2的上方。
如图1、3所示,用于色谱柱的柱温箱还包括:
温度采集元件,所述温度采集元件用于采集色谱柱加载室11内的温度信号;具体地,所述温度采集元件为温度传感器100,其安装在色谱柱加载室11的侧壁上;
控制单元,所述控制单元分别与温度采集元件和加热装置2以及吹风器件相连,以便所述控制单元根据温度采集元件反馈的温度信号控制加热装置2和吹风器件的动作。
具体地,所述控制单元包括控制板和主机,所述温度采集元件的信号输出端与所述控制板的信号输入端相连,所述加热装置2和吹风器件的控制输入端分别与所述控制板的控制输出端相连,所述主机与所述控制板相互通信连接,所述控制板将温度采集元件采集的温度信号传递给主机,所述主机根据所述温度信号产生加热装置控制信号和吹风器件控制信号,所述控制板还用于接收所述加热装置控制信号和所述吹风器件控制信号,并根据该加热装置控制信号控制加热装置2的动作和根据吹风器件控制信号控制吹风器件的动作。
在本实施例中,所述主机与所述控制板通过通讯装置相互通信连接,通讯装置可以通过有线的方式,也可以通过无线的方式,有线的方式可以采用RS232接口的形式,无线的方式可以采用无线通讯模块。
具体地,所述温度采集元件对色谱柱加载室11内的空气温度进行实时监测,并将检测到的温度信号传递给控制板,通过控制板上的通讯装置(RS232接口的有线信号传输或无线通讯模块)将温度信号传递给主机,主机判断色谱柱加载室11内温度是否达到预设的温度数值,从而输出加热装置控制信号和吹风器件控制信号至控制板,然后控制板传递此加热装置控制信号至加热装置2,从而控制加热装置2的工作,和传递吹风器件控制信号至吹风器件,从而控制吹风器件的工作;当色谱柱加载室11内空气温度低于预设温度值时,启动加热装置2和吹风器件对色谱柱加载室11内空气进行加热;当色谱柱加载室11内空气温度达到预设温度值时,停止加热装置2和吹风器件的工作。
如图1所示,所述吹风器件为可控制开或关的风扇3。
所述加热装置2包括电阻丝21和与电阻丝21相连以便向电阻丝21输入电能的电阻丝供电组件。
所述电阻丝供电组件包括电压变换器,所述电压变换器的交流电输入端与外部的电源相连,所述电压变换器的直流电输出端与电阻丝21相连。
如图2所示,所述电阻丝21为螺旋状结构。
如图1所示,所述箱体1上还安装有可开闭从而打开和关闭色谱柱加载室11的盖板4;在盖板4闭合时用于维持色谱柱加载室11内的空气温度,在盖板4打开时便于进行色谱柱10的安装或拆卸等操作。
如图1所示,所述盖板4的下部设置有至少一个与色谱柱加载室11相连通的通孔41。该通孔41用于保证色谱柱加载室11内的空气流通,以及排出冷空气。
如图1所示,所述箱体1在色谱柱加载室11的下部设置有底座5,所述底座5上设置有色谱柱接头51,所述底座5内设置有与色谱柱接头51相连通的下系统管路,所述色谱柱10的下端接口连接在色谱柱接头51上。
如图1所示,所述箱体1上围成色谱柱加载室11的侧壁上设置有用于穿过连接色谱柱10上端接头的上系统管路的穿孔12,穿孔12用于上系统管路的排布。
本实用新型的色谱柱加载室的上方安装有风扇和电阻丝,在加热装置中,通过一电压变换器将交流电转换为直流电,驱动电阻丝发热,电阻丝将热量传递给空气,并通过风扇将热空气送至色谱柱加载室内的色谱柱位置,保证色谱柱能维持一定的温度。
以上所述的具体实施例,对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已,并不用于限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。