一种β值可变式高速逆流色谱仪及其控制方法与流程

本发明属于高速逆流色谱技术领域，特别涉及一种β值（分离柱自转半径与公转半径的比值）可变式高速逆流色谱仪及其控制方法。分离柱可以随滑块沿行星架径向滑动，从而实现β值的改变，以便研究β值对药物分离效果的影响。

背景技术：

高速逆流色谱技术(highspeedcountercurrentchromatography，简称hsccc)是由美国国立卫生院ito博士研制开发的新型色谱技术，可以在短时间内实现液-液高效分离和制备，并且可以达到几千个理论塔板数。高速逆流色谱技术是一种连续高效的新型液-液分配色谱技术，它无需任何固态载体或支撑。近年来，hsccc凭借其在分离技术中显著的优势，已广泛应用于中药、生化、食品、天然产物化学、环境分析等多个领域，成为我国现代科学技术和经济建设的重要支柱。

但就目前国内外在该领域的研究现状来看，仍存在很多问题需要分析与解决。例如对逆流色谱中样品扩散的影响因素缺乏研究；分离能力和效率低；缺乏系统的柱效理论，不能指导设备改进等。其中，从机械设计方面解决逆流色谱中样品扩散是提高高速逆流色谱柱效的关键。如自转轴与公转轴夹角对样品扩散的影响；管路内径、形状、长度以及缠绕角度对样品扩散的影响；β值的改变对样品扩散的影响等。

技术实现要素：

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种β值可变式高速逆流色谱仪及其控制方法。该高速逆流色谱仪的分离柱可以随着滑块沿轨道径向移动，从而实现β值的改变。

本发明的技术方案是这样实现的：β值可变式高速逆流色谱仪及其控制方法，其特征在于：包括控制系统、工控机（31）、运动软件（30）、中心轴传动系统、附行星轴传动系统、箱体（1）、软管（19）、进出料管（24）、控制界面（2），所述中心轴传动系统通过支撑板（4）固定在箱体（1）上，所述附行星轴传动系统与中心轴传动系统连接，所述控制系统控制电机（3）的旋转，所述控制系统由控制界面（2）控制。

本发明所述的β值可变式高速逆流色谱仪，其特征在于：所述中心轴传动系统包括电机、电机固定板、v型带、行星架、中心轴、穿线管、联轴器、支撑板。

本发明所述的β值可变式高速逆流色谱仪，所述中心轴传动系统，其特征在于：所述电机以螺纹方式通过电机固定板固定在支撑板上，所述电机通过v型带与行星架连接，所述行星架与中心轴通过深沟球轴承连接，所述中心轴通过联轴器固定在支撑板上，所述穿线管通过螺纹方式固定在中心轴上，所述支撑板通过螺纹方式固定在箱体上。

本发明所述的β值可变式高速逆流色谱仪，所述附行星轴传动系统包括滑块、附行星轴、附行星轴支架、附行星轴同步带轮、分离柱，所述滑块通过螺纹方式固定在行星架上，所述附行星轴支架通过螺纹方式固定在滑块上，所述附行星轴与滑块通过深沟球轴承连接，所述附行星轴与附行星轴支架通过深沟球轴承连接，所述附行星轴同步带轮通过附行星轴同步带轮平键固定在附行星轴上，所述分离柱与附行星轴通过螺纹方式连接，所述附行星轴传动系统通过滑块在行星架上滑动，改变分离柱的公转半径而实现β值的变化。

本发明所述的β值可变式高速逆流色谱仪，所述软管一端通过特殊花键固定在穿线管，另一端通过软管固定圆环固定在分离柱上。

本发明所述的β值可变式高速逆流色谱仪，所述进出料管固结在软管中，一段通过接口与分离柱连接，另一端穿过穿线管和中心轴通过螺纹方式与外部检测设备连接。

本发明所述的β值可变式高速逆流色谱仪，所述控制界面通过螺纹方式固定在箱体上。

本发明所述的β值可变式高速逆流色谱仪及其控制方法，其特征在于：主要由控制系统、运动软件和工控机驱动β值可变式高速逆流色谱仪进行运转，所述控制系统包括运动控制系统、温度控制系统、振动控制系统、速度控制系统。

本发明所述的β值可变式高速逆流色谱仪及其控制方法，所述运动软件安装在工控机中，在工控机中设置相应的指令，命令控制系统执行相应的功能。

本发明所述的β值可变式高速逆流色谱仪及其控制方法，所述运动控制系统按指令要求控制电机，电机驱动v型带带动行星架绕中心轴高速旋转。

本发明所述的β值可变式高速逆流色谱仪及其控制方法，所述温度控制系统通过温度传感器控制箱体内的温度，所述箱体在温度控制系统下保持某一恒定温度。

本发明所述的β值可变式高速逆流色谱仪及其控制方法，所述振动控制系统通过振动传感器控制箱体的振动，所述箱体在振动控制系统下保持较低的振动范围。

本发明所述的β值可变式高速逆流色谱仪及其控制方法，所述速度控制系统通过速度传感器控制电机的转速，所述电机在速度控制系统下达到设定的转速要求。

附图说明

图1是本发明的整机结构简图。

图2是本发明的机械传动系统结构示意图。

图3是本发明的主轴传动系统剖视图。

图4是本发明的附行星轴传动系统剖视图。

图5是运动控制示意图

附图标记：1为箱体，2为控制面板，3为电机，4为支撑板，5为电机固定板，6为v型带，7为v型带轮，8为滑块，9为联轴器，10为行星架，11为张紧轮支撑架，12为中心轴同步带轮，13为双面齿同步带，14为软管固定圆环，15为中心轴同步带轮平键，16为中心轴，17为穿线管，18为张紧轮，19为软管，20为接口，21为分离柱，22为附行星轴支撑架，23为电机主轴，24为进出料管，25为轴端挡圈，26为深沟球轴承，27为附行星轴，28为附行星轴同步带轮，29为附行星轴同步带轮平键，30为运动软件，31为工控机，32为运动控制系统，33为温度控制系统，34为振动控制系统，35为速度控制系统。

具体实施方法

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、2、3、4和5所示，β值可变式高速逆流色谱仪及其控制方法，包括控制系统、工控机31、运动软件30、中心轴传动系统、附行星轴传动系统、箱体1、软管19、进出料管24、控制面板2，所述中心轴传动系统通过支撑板4固定在箱体1上，所述附行星轴传动系统与中心轴传动系统连接，所述控制系统控制电机3的旋转，所述控制系统由控制界面2控制。

其中，所述中心轴传动系统包括电机3、电机固定板5、v型带6、行星架10、中心轴16、穿线管17、联轴器9、支撑板4。所述电机3以螺纹方式通过电机固定板5固定在支撑板4上，所述电机3通过v型带6与行星架10连接，所述行星架10与中心轴16通过深沟球轴承26连接，所述中心轴16通过联轴器9固定在支撑板4上，所述穿线管17通过螺纹方式固定在中心轴16上，所述支撑板4通过螺纹方式固定在箱体上。

其中，所述附行星轴传动系统包括滑块8、附行星轴27、附行星轴支架22、附行星轴同步带轮28、分离柱21，所述滑块8通过螺纹方式固定在行星架10上，所述附行星轴支架22通过螺纹方式固定在滑块8上，所述附行星轴27与滑块8通过深沟球轴承26连接，所述附行星轴27与附行星轴支架22通过深沟球轴承26连接，所述附行星轴同步带轮28通过附行星轴同步带轮平键29固定在附行星轴27上，所述分离柱21与附行星轴27通过螺纹方式连接。所述附行星轴传动系统通过滑块8在行星架10上滑动，改变分离柱21的公转半径而实现β值的变化。

如图2所示，所述软管19一端通过特殊花键固定在穿线管17，另一端通过软管固定圆环14固定在分离柱21上。

如图3所示，所述进出料管24固结在软管19中，一段通过接口20与分离柱21连接，另一端穿过穿线管17和中心轴16通过螺纹方式与外部检测设备连接。

如图5所示，β值可变式高速逆流色谱仪及其控制方法，主要由控制系统、运动软件30和工控机31驱动β值可变式高速逆流色谱仪进行运转，所述控制系统包括运动控制系统32、温度控制系统33、振动控制系统34、速度控制系统35。

其中，所述运动软件30安装在工控机31中，在工控机31中设置相应的指令，命令控制系统执行相应的功能。

如图2所示，所述运动控制系统32按指令要求控制电机3，电机3驱动v型带6带动行星架10绕中心轴16高速旋转。

其中，所述温度控制系统33通过温度传感器控制箱体1内的温度，所述箱体1在温度控制系统33下保持某一恒定温度。

其中，所述振动控制系统34通过振动传感器控制箱体1的振动，所述箱体1在振动控制系统34下保持较低的振动范围。

其中，所述速度控制系统35通过速度传感器控制电机3的转速，所述电机3在速度控制系统35下达到设定的转速要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。