压力传感器及液相色谱仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及样品检测技术领域，尤其是涉及一种压力传感器及液相色谱仪。
【背景技术】
[0002]液相色谱仪是一种利用混合物在液-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。
[0003]液相色谱仪根据固定相是液体或是固体，又分为液-液色谱(LLC)及液-固色谱(LSC)。液相色谱仪由高压输液栗、进样系统、温度控制系统、色谱柱、检测系统、信号记录系统等部分组成。与经典液相柱色谱装置比较，现代液相色谱仪具有高效、快速、灵敏等特点。
[0004]随着高效液相色谱分析技术的不断发展，一种新的高效液相色谱技术正在悄然兴起并向传统的高效液相色谱分析技术提出挑战，这就是专用微流超高效液相色谱系统。它是目前世界上唯一的一款专业的、微升级流速的超高效液相色谱；比其他同类产品的灵敏度提高4倍；分离速度提高5倍；样品消耗量降至1/10。”(摘自李昌厚著《高效液相色谱仪器及其应用》第5页)。这个系统的常用压力需要达到18000psi，即125MPa。
[0005]这里就出现了一个问题:在18000psi的压力下，整个液路系统承受着125Mpa的压力，流速是微升级的。在超高压的状态下，液体将被压缩。当整个液路中液体的体积大到一个极限的量时，整个高压系统中的液体就会变成类似液体弹簧的状态，输液栗将无法向系统持续供液，整个系统将无法正常工作。
[0006]另外，在整个系统的流速处于微升级的状态下，流路中死体积的大小将严重影响检测系统的检测效果。液路死体积中的液体不能得到及时的置换，将严重的影响系统的检测效率和检测的准确性，后果是非常严重的。
[0007]因此，在微流超高效液相色谱系统中，对液路系统的体积和死体积的要求是极其苛刻的。这其中也包含着对液路中的重要部件一一压力传感器，压力传感器的结构不同，所造成的液体体积和死体积的大小也不同。
[0008]目前高效液相色谱仪所使用的压力传感器主要有以下三种形式。
[0009]第一种，如图1所示，该压力传感器包括压力传感器主体41、密封圈42、压力感应面43、液体型腔44、出液口 45、进液口 46、压力传感器外壳47。进液路和出液路与压力感应面是垂直的，所以必须要有一个大的型腔储存感应液体。其中，液体型腔44为圆柱形，液体型腔44的直径为17mm，厚度为2mm，因此液体型腔44的体积=(17mm/2)2* π *2mm =453.96mm3，也就是说:只是液体型腔的体积就已达到454 μ 1。这在超高压栗工作时会产生多大较大影响。我们假设使用的流动相为液相色谱仪常用的流动相甲醇，甲醇的压缩系数等于P^UOMlO^atm1)，其中，P为大气压强，当系统压力升到18000psi，即系统压力为125Mpa(其中，125MPa = 1233.684atm)时，甲醇的压缩系数为:
[0010]125Mpa* 1 20* ( 1 0 6atm = 1 2 3 3.6 8 4 a t m* 1 2 0 * ( 1 0 6a t m 0 =1233.684*120/1000000 = 148042.08/1000000 = 0.1480421 = 14.80421%。
[0011]液体压缩量=453.96(μ 1)*14.80421%= 67.2052 (μ 1)。
[0012]也就是说，其他管路中的液体的体积不去计算，仅图1中压力传感器中所占的容积，在18000psi的压力下，液体体积就会缩小67.2052 μ 1。这在超高压的以微升计的系统中，会使输液栗无法正常供液。
[0013]图1中“液体型腔”的上部和下部，也是死体积存在的巨大空间。由于液体的进出口都在型腔的中部，这在大流量的普通液相色谱仪中，通过加大流速，还可能使流动相得到置换；但在排量以微升计的超高压系统中，上部和下部液体根本就不可能得到有效的置换，形成死体积(如图2所示)。
[0014]第二种，如图3所示，该压力传感器包括压力感应面51、压力传感器主体52、第一液体型腔53、压力传感器外壳54、第二液体型腔55、进液口 56和出液口 57。进液路和出液路与压力感应面也是垂直的，压力传感器各部分型腔的体积达到820 μ 1，在ISOOOps i的压力下会被压缩的体积达121.4 μ 1 (计算过程省略)；除此之外，压力传感器液体型腔中的液体几乎是不可能被置换出来的，形成了绝对的死体积腔体(如图4所示)。
[0015]第三种，参见申请号为201120132870.6的中国专利，设计者为了减小死体积，参见图5，其中进液口 61、出液口 52的位置移到了顶端，同时减小了压力传感器液体的型腔，这种压力传感器提高了压力传感器的测量范围(能够检42MPa至lOOMPa的压力)。从图5中看流路似乎没有死体积；但从图6看时仍有巨大的死体积的存在；同时由于进液路、出液路与压力感应面也是垂直的，所以也必须要有一个型腔储存感应液体，想继续提高压力传感器的测量范围，从原理上讲几乎是不可能的；另外，液路的进液口、出液口的上下移动，会加大压力传感器的整体体积和重量，这种随意加大设计体积和重量的方式，在仪器设计行业里是很忌讳的；再有lOOMPa的压力，对普通高效液相色谱仪的42MPa要求高了许多，但对微流超高效液相色谱系统125MPa的常用压力(最高应该150MPa到180MPa)又明显不足，因此，这样使设计的产品在应用中处于一种很尴尬的地位。
[0016]综上，现在的压力传感器，根本无法适应微流超高效液相色谱系统的需要。
【实用新型内容】
[0017]本实用新型的目的在于提供一种压力传感器，以解决现有技术中的的压力传感器无法适应微流超高效液相色谱系统的需要的技术问题。
[0018]本实用新型提供一种压力传感器，所述压力传感器包括压力传感器主体和设置在所述压力传感器主体内的感应器件部分；所述压力传感器主体包括依次连接的进液口、直线形的流路和出液口，所述进液口和所述出液口分别位于所述流路的长度方向的两端；所述流路的与所述感应器件部分相对的面为压力感应面，所述压力感应面与所述流路中液体的流动方向平行设置。
[0019]进一步地，所述进液口的中心线、所述流路的中心线和所述出液口的中心线重合。
[0020]进一步地，所述压力感应面为平面。
[0021]进一步地，所述流路的横截面为U型。
[0022]进一步地，U型的所述流路的横截面的第一部分为半圆形，第二部分为长方形，所述第二部分与所述感应器件部分相对设置。
[0023]进一步地，所述感应器件部分包括封闭型腔，所述封闭型腔与所述压力感应面相对设置。
[0024]进一步地，所述进液口、所述流路和出液口一体设置。
[0025]进一步地，压力传感器主体的两侧分别设有管路接头。
[0026]本实用新型还提供一种液相色谱仪，液相色谱仪包括高压输液栗和色谱柱，其中，所述液相色谱仪还包括本实用新型所述的压力传感器，所述压力传感器连接在所述高压输液栗和所述色谱柱之间。
[0027]进一步地，所述液相色谱仪为微流超高效液相色谱仪。
[0028]本实用新型提供的压力传感器，由于流路为直线形，并且所述进液口和所述出液口分别位于所述流路的长度方向的两端，所述压力感应面与所述