用于液相色谱仪的流路切换阀及液相色谱仪的制作方法

1.本公开涉及液相色谱技术领域，具体地，涉及一种用于液相色谱仪的流路切换阀及液相色谱仪。


背景技术：

2.液相色谱仪是利用混合物在液
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固或不互溶的两种液体之间分配比的差异，对混合物进行先分离，而后分析鉴定的仪器，该液相色谱仪包括流路切换阀，该流路切换阀一般包括编码器、转子以及定子，编码器随转子一起转动，转子上开设有流路槽(长槽结构)，定子上开设有若干个通孔，这些通孔分为若干对流入端口和流出端口，流路切换阀通过转子转动到不同位置来切换与流路槽连通的流入端口和流出端口，从而切换不同的流路。相关技术中，编码器用于获得转子转动时的角度位置，而该编码器测得转子的角度位置的数量常常有限，且精确度不高。


技术实现要素：

3.本公开的目的是提供一种用于液相色谱仪的流路切换阀，该流路切换阀能够实现对转子至少两个甚至多个角度位置的检测，并保证对转子角度位置测定的精确性。
4.为了实现上述目的，本公开提供一种用于液相色谱仪的流路切换阀，所述流路切换阀包括转子和阀头定子，所述转子形成有流路槽，所述阀头定子形成有成对的流入端口和流出端口，所述转子能够相对于所述阀头定子转动，以使得每对流入端口和流出端口能够单独地与所述流路槽连通，所述流路切换阀包括用于检测所述转子相对于所述阀头定子的角度位置的编码器，所述编码器包括编码盘和光电开关，所述编码盘与所述转子同步转动，所述编码盘包括柱状主体和从所述柱状主体的表面凸起的盘体，所述盘体的数量为至少两个且沿轴向彼此间隔设置，每个所述盘体上均形成有透光开口，全部的所述透光开口在所述柱状主体的周向上均错开布置，且每个透光开口对应一对流入端口和流出端口，所述光电开关相对于所述阀头定子固定设置，所述光电开关与所述盘体上的透光开口对齐时，相应的一对流入端口和流出端口与所述流路槽连通。
5.可选地，每个所述盘体上的透光开口的数量均为多个，且多个所述透光开口沿所述周向间隔设置。
6.可选地，所述光电开关的数量为多个且与所述盘体一一对应地布置。
7.可选地，所述转子和所述阀头定子均由peek材质制成。
8.可选地，所述柱状主体在所述轴向上具有彼此相对的第一端和第二端，所述柱状主体在所述第一端形成有用于安装所述转子的径向凸缘，所述柱状主体在所述第二端形成有用于与所述流路切换阀的驱动机构连接的转轴。
9.可选地，所述转子形成有第一连接孔，所述径向凸缘形成有与所述第一连接孔位置对应的第二连接孔，所述流路切换阀包括连接轴，所述连接轴与所述第一连接孔和所述第二连接孔配合，以将所述转子与所述径向凸缘连接在一起。
10.可选地，所述流路切换阀包括阀体，所述阀体具有容纳所述编码器的阀腔，且具有用于容纳所述转子的安装孔，所述安装孔中构造有止挡凸起，以限制所述转子的轴向位置。
11.可选地，所述驱动机构包括电机和行星齿轮传动结构，所述转轴通过所述行星齿轮传动结构传动连接至所述电机的输出轴。
12.可选地，所述行星齿轮传动结构包括齿圈架、太阳轮和多个行星齿轮，所述太阳轮与所述电机的输出轴同轴连接，所述行星齿轮环绕所述太阳轮布置，并且与所述太阳轮和所述齿圈架的内齿圈啮合；所述流路切换阀包括设置在所述行星齿轮传动结构和所述转轴之间的转盘，所述转盘与所述转轴同轴设置，且所述转轴的第二端的端部具有异形截面，所述转盘对应于所述转轴的一侧形成有与所述端部相适配的异形孔；其中，每个所述行星齿轮均形成有销柱，所述转盘形成有与所述销柱对应的配合销孔，所述转盘对应于所述行星齿轮结构的一侧通过支撑轴套枢转地安装于且同轴地固定于所述太阳轮的枢转轴上。
13.根据本公开的第二个方面，提供一种液相色谱仪，包括如上所述的用于液相色谱仪的流路切换阀。
14.通过上述技术方案，在本公开提供的用于液相色谱仪的流路切换阀中，转子的转动会使得流路槽能够与所需的一对流入端口和流出端口单独地连通，以分别构成不同的流路，用于不同的流体和/或流量。由于编码盘与转子同步转动，即二者的角速度一致，因此可以设计的是，在任意一个透光开口与光电开关对齐时，与该透光开口对应的一对流入端口和流出端口与流路槽连通，即每个透光开口对应转子的一个能够使得流路槽与对应的一对流入端口和流出端口单独连通的角度位置。由此，可以通过透光开口与光电开关的配合来检测转子的角度位置。在实际应用中，端口的数量尽可能多的情况下，流路切换阀所适于的流体的种类和/或流量的大小对应会更多。因此，为了提高通用性，通常设计有多对流入端口和流出端口。考虑到每对流入端口和流出端口需要对应转子的一个角度位置、也就是说对应一个透光开口，因此，本公开提供的方案中设计有至少两个盘体来开设所需数量的透光开口。这样，即使转子的两个角度位置非常靠近，也可以通过将对应的透光开口设计在不同的盘体上的方式，来降低甚至避免相邻两个透光开口彼此之间的干涉关系，从而提高对转子的角度位置检测的精确性。
15.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
16.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
17.图1是根据本公开实施例提供的用于液相色谱仪的流路切换阀的整体结构示意图，其中未示出阀头定子；
18.图2是根据本公开实施例提供的用于液相色谱仪的流路切换阀的结构示意图，其中使阀体与其他零部件爆炸开；
19.图3是根据本公开实施例提供的用于液相色谱仪的流路切换阀的部分结构的爆炸图，其中示出了编码器；
20.图4是根据本公开实施例提供的用于液相色谱仪的流路切换阀中编码盘的结构示意图。
21.附图标记说明
[0022]1‑
转子，11
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流路槽，12
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第一连接孔，2
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编码盘，21
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柱状主体，211
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径向凸缘，212
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转轴，213
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第二连接孔，214
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端部，22
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盘体，221
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透光开口，3
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光电开关，4
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转盘，41
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异形孔，42
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配合销孔，5
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阀体，51
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阀腔，52
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安装孔，53
‑
止挡凸起，61
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电机，62
‑
齿圈架，63
‑
太阳轮，631
‑
枢转轴，64
‑
行星齿轮，65
‑
销柱，7
‑
支撑轴套。
具体实施方式
[0023]
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
[0024]
在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内、外”是指各零部件自身轮廓的内和外。使用的术语“第一、第二”是为了区分一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。此外，下面的描述在涉及附图时，不同附图中的同一附图标记表示相同或相似的元素，本公开在此不作赘述。
[0025]
根据本公开的具体实施方式，提供一种用于液相色谱仪的流路切换阀，图1至图4示出了其一种实施例，参考图2至图4中所示，所述流路切换阀包括转子1和阀头定子(图中未示出)，所述转子1形成有流路槽11，所述阀头定子形成有成对的流入端口和流出端口，所述转子1能够相对于所述阀头定子转动，以使得每对流入端口和流出端口能够单独地与所述流路槽11连通，所述流路切换阀包括用于检测所述转子1相对于所述阀头定子的角度位置的编码器，所述编码器包括编码盘2和光电开关3，所述编码盘2与所述转子1同步转动，所述编码盘2包括柱状主体21和从所述柱状主体21的表面凸起的盘体22，所述盘体22的数量为至少两个且沿轴向彼此间隔设置，每个所述盘体22上均形成有透光开口221，全部的所述透光开口221在所述柱状主体21的周向上均错开布置，且每个透光开口221对应一对流入端口和流出端口，所述光电开关3相对于所述阀头定子固定设置，所述光电开关3与所述盘体22上的透光开口221对齐时，相应的一对流入端口和流出端口与所述流路槽11连通。
[0026]
通过上述技术方案，在本公开提供的用于液相色谱仪的流路切换阀中，转子1的转动会使得流路槽11能够与所需的一对流入端口和流出端口单独地连通，以分别构成不同的流路，用于不同的流体和/或流量。由于编码盘2与转子1同步转动，即二者的角速度一致，因此可以设计的是，在任意一个透光开口221与光电开关3对齐时，与该透光开口221对应的一对流入端口和流出端口与流路槽11连通，即每个透光开口221对应转子1的一个能够使得流路槽11与对应的一对流入端口和流出端口单独连通的角度位置。在实际应用中，端口的数量尽可能多的情况下，流路切换阀所适于的流体的种类和/或流量的大小对应会更多。因此，为了提高通用性，通常设计有多对流入端口和流出端口。考虑到每对流入端口和流出端口需要对应转子1的一个角度位置、也就是说对应一个透光开口221，因此，本公开提供的方案中设计有至少两个盘体22来开设所需数量的透光开口221。这样，即使转子1的两个角度位置非常靠近，也可以通过将对应的透光开口221设计在不同的盘体22上的方式，来降低甚至避免相邻两个透光开口221彼此之间的干涉关系，从而提高对转子1的角度位置检测的精确性。
[0027]
需要说明的是，在液相色谱仪的流路切换阀中，流路切换阀可以具有至少两个不同的流路，因此每个流路能够传输一种混合物，至少两个不同的流路则能够传输至少两个
不同的混合物，进而液相色谱仪能够对至少两个不同的混合物分别进行液相色谱测定，同时还能够避免被测定的混合物被污染。另外，透光开口221与光电开关3之间的配合关系为本领域技术人员所熟知，且也并非本公开的关注点，因此，本公开对此不作进一步展开说明。此外，液相色谱仪或者流路切换阀还可以具有动力装置，以驱动转子1和编码盘2转动，本公开将在下面的实施方式中详细介绍。
[0028]
在本公开的具体实施方式中，参考图2至图4中所示，每个所述盘体22上的透光开口221的数量均可以为多个，且多个所述透光开口221沿所述周向间隔设置，这样，每个盘体22上的多个透光开口221也能够分别对应不同位置的成对的流入端口和流出端口，即编码器通过每个盘体22上的多个透光开口221就能够测得转子1的多个角度位置，进而本公开的编码器2能够有效地提高测得转子1的角度位置的数量，有效地提高液相色谱仪的功能性。
[0029]
在本公开的具体实施方式中，参考图3中所示，光电开关3的数量为多个且与所述盘体22一一对应地布置。即每个盘体22上对应设置有一个光电开关3，从而在便于光电开关3设计和安装的同时，可以提高对每个盘体22上的透光开口221检测的可靠性，进而保证对转子1角度位置检测的精确性。
[0030]
在本公开的具体实施方式中，转子1和阀头定子可以由多种材料制成，根据一些实施方式，转子1和阀头定子可以均由peek(polyetheretherketone)即聚醚醚酮材质制成，该材质能够有效保证流路中传输的蛋白质的活性。
[0031]
在本公开的具体实施方式中，参考图3和图4中所示，柱状主体21在所述轴向上具有彼此相对的第一端和第二端，所述柱状主体21在所述第一端形成有用于安装所述转子1的径向凸缘211，所述柱状主体21在所述第二端形成有用于与所述流路切换阀的驱动机构连接的转轴212，这里的柱状主体21可以经驱动机构的驱动而转动，并通过径向凸缘211带动转子1转动，进而实现转子1与编码盘2的同步转动。需要说明的是，本公开对转子1与径向凸缘211的具体连接方式不作限制，本公开提供的一些实施方式将在下面进行详细介绍。另外，本公开对驱动机构与转子1的具体连接方式也不作限制，本公开也将在下面的实施方式中详细介绍。
[0032]
根据本公开的一些实施方式，参考图3中所示，转子1形成有第一连接孔12，所述径向凸缘211形成有与所述第一连接孔12位置对应的第二连接孔213，所述流路切换阀可以包括连接轴，所述连接轴与所述第一连接孔12和所述第二连接孔213配合，以将所述转子1与所述径向凸缘211连接在一起。这样，通过连接轴与第一连接孔12和第二连接孔213的配合，能够保证径向凸缘211与转子1同步转动，由此，驱动机构即能够驱动转子1转动也能够驱动编码盘2转动，可以节省驱动机构的数量，简化流路切换阀的结构，当然，这里的连接轴可以与第一连接孔12和第二连接孔213均过盈配合地连接，以将转子1固定于径向凸缘211。此外，径向凸缘211与转子1还可以通过其他的方式例如焊接固定在一起，本公开对此不作限制。
[0033]
根据本公开的一些实施例，参考图1和图2中所示，流路切换阀可以包括阀体5，所述阀体5具有容纳所述编码器的阀腔51，且具有用于容纳所述转子1的安装孔52，所述安装孔52中构造有止挡凸起53，以限制所述转子1的轴向位置。这样，一方面阀体5能够有效降低甚至避免编码器受到直接的外部撞击的可能性，另一方面止挡凸起53能够限制转子1轴向移动，有效降低流路中的待测定混合物发生泄漏的可能性。
[0034]
根据本公开的一些实施方式，驱动机构可以包括电机61和行星齿轮传动结构，所述转轴212通过所述行星齿轮传动结构传动连接至所述电机61的输出轴，这样，电机61通过行星齿轮传动结构增大输出扭矩，以使得转轴212能够快速地转动，进而缩短每次调整流路的时间，提高工作效率。
[0035]
根据一些实施例，参考图2至图4中所示，行星齿轮传动结构可以包括齿圈架62、太阳轮63和多个行星齿轮64，所述太阳轮63与所述电机61的输出轴同轴连接，所述行星齿轮64环绕所述太阳轮63布置，并且与所述太阳轮63和所述齿圈架62的内齿圈啮合，在该实施方式下，输出轴能够经太阳轮63将扭矩传递至行星齿轮64，多个行星齿轮64则能够依靠与齿圈架62和太阳轮63的啮合而转动，并且，流路切换阀可以包括设置在所述行星齿轮传动结构和所述转轴212之间的转盘4，所述转盘4与所述转轴212同轴设置，且所述转轴212的第二端的端部214具有异形截面，所述转盘4对应于所述转轴212的一侧形成有与所述端部214相适配的异形孔41，这样，当转盘4转动时，端部214与异形孔41的配合能够保证转盘4与转轴212同步转动，以将转盘4的扭矩传递至转轴212，进而带动编码盘2和转子1转动。这里需要说明的是，异形截面与异形孔41可以构造为任意合适的形状。例如，根据一些实施方式，异形截面与异形孔41可以构造为多边形形状，即异形截面可以构造为三角形截面或正方形截面亦或者是六边形截面等，对应地异形孔41可以构造为三角形孔或正方形孔亦或者是六边形孔。根据另一些实施方式，异形截面与异形孔41可以构造为不规则圆形形状，即异形截面可以构造为椭圆形截面或梅花状截面等，对应地异形孔41可以构造为椭圆形孔或梅花形孔。对此，本公开不作具体限制，只要能够使得转盘4和转轴212同步转动即可。
[0036]
此外，每个所述行星齿轮64均可以形成有销柱65，所述转盘4形成有与所述销柱65对应的配合销孔42，这样，行星齿轮64能够带动转盘4转动，所述转盘4对应于所述行星齿轮结构的一侧则可以通过支撑轴套7枢转地安装于且同轴地固定于所述太阳轮63的枢转轴631上，这样一方面枢转轴631能够通过支撑轴套7支撑转盘4，另一方面枢转轴631也能够直接地带动转盘4转动，进而转盘4通过行星齿轮64以及枢转轴631的同时驱动，保证自身的稳定转动，以提高自身的可靠性。
[0037]
当然，在本公开提供的其它实施方式中，可以采用不同的传动结构来替代行星齿轮传动结构，也可以采用其它的动力源来替代电机61。因此，在不脱离本申请思想的情况下，其中的驱动机构并不局限于上述的实施方式，可以以任意合适或所需的方式构造。
[0038]
根据本公开的第二个方面，提供一种液相色谱仪，该液相色谱仪包括如上所述的用于液相色谱仪的流路切换阀，在该液相色谱仪包括如上所述的流路切换阀的情况下，能够分别测定至少两种甚至多种混合物的液相色谱，提高自身的通用性。
[0039]
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
[0040]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0041]
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。