поступово витісняються насосами постійної витрати і застосовуються, головним чином, в препаративної хроматографії і для набивання колонок.
Рис. 1.2. Схема насоса постійного тиску 1-поршень повітряного циліндра; 2, 5 - штуцери подачі повітря; 3 - Поршень насоса; 4 - клапани
В
Рис. 1.3. Схема поршневого насоса постійної витрати: 1 - електродвигун, 2 - ексцентрик, 3 - поршень; 4 - ущільнення; 5 - циліндр; 6 - вхідний клапан; 7 - вихідний клапан, 8 - поворотна пружина
В
Насоси постійної витрати поділяються на дві основні групи: шприцеві і зворотно-поступальні. Шприцеві насоси, як випливає з їх назви, по конструкції являють собою шприц досить великої місткості, в якому електродвигун через силову передачу переміщує поршень, що видавлює розчинник з постійною швидкістю. Після проходження всього робочого об'єму шприца потік переривається для перезаполненія поршня. Через цього недоліку і складності виготовлення ущільнень великого діаметру шприцеві іасоси середньої продуктивності (до 5-10 мл/хв) практично вийшли з ужитку. Однак у зв'язку з швидким розвитком мікроколоночной хроматографії, в якій витрата рухомої фази порівняно невеликий, конструктори насосів знову повертаються до цієї системи, важливими достоїнствами якої є висока точність, беспульсаціонная подача розчинника і відсутність клапанів. Мабуть, у найближчому майбутньому можна очікувати значного збільшення випуску шприцевих насосів малої продуктивності. Зворотно-поступальні насоси використовують в ВЕРХ найбільш широко, так як вони задовольняють більшості вимог. Практично єдиний їх принциповий недолік - пульсація потоку, для згладжування якої застосовують спеціальні демпфуючі пристрої, описані нижче. Менш істотні недоліки - порушення нормальної роботи клапанів за рахунок їх забруднення механічними домішками в рухомій фазі і утворення парових пробок під час такту всмоктування при роботі з розчинниками, що мають високий тиск парів (Пентан, метіленхлорід та ін.) Дані насоси випускають двох типів: поршневі, або плунжерні, і мембранні, або діафрагмові. В обох випадках прокачування розчинника відбувається за рахунок зворотно-поступального руху поршня або мембрани в порожнині, обмеженою кульковими клапанами.
У мембранних насосах поршень переміщається в порожнині з маслом, викликаючи знакозмінні вигини мембрани, укріпленої на іншій стороні порожнини. Перевагою даних насосів є відсутність контакту розчинника з ущільненням поршня. При цьому істотно знижуються вимоги до матеріалу ущільнення поршня, а продукти його ерозії НЕ можуть засмітити клапани насоса. Зміна продуктивності насоса здійснюється або зміною робочого об'єму циліндра (за допомогою обмеження ходу поршня), або зміною частоти переміщення поршня. Другий спосіб забезпечує більш точну подачу розчинника, особливо при низьких витратах.
У насосах із звичайною круглою формою ексцентрика тривалість тактів всмоктування і нагнітання однакова, що призводить до досить високого рівня пульсації потоку. Конструкторам вдалося помітно знизити пульсацію за рахунок використання ексцентриків спеціально розрахованої складної форми, які забезпечують різке скорочення протяжності такту всмоктування. При закінченні такту нагнітання відбувається швидше перезаполненіе насоса і відразу ж починається новий цикл. Висока стабільність потоку досягнута також при істотному зменшенні робочого об'єму насоса з одночасним збільшенням частоти руху поршня (до 50 Гц). У цьому випадку розчинник подається маленькими порціями, швидко наступними один за одним.
Недоліком описаних систем є підвищена схильність до утворення парових пробок при роботі з легкокипящие розчинниками, тому в деяких конструкціях введено спеціальне регулювання тривалості перезаполненія насоса. Дуже часто для зниження пульсації використовують насоси з двома і навіть з трьома головками і різні системи електронного регулювання. Рівень пульсації у простого насоса з одного головкою становить близько 9%; застосування двох головок, працюють в протифазі, знижує його приблизно до 3%. Найбільш складні насоси з трьома головками і спеціально розрахованої формою кулачка при малому робочому обсязі забезпечують подачу розчинника майже без пульсації з нерівномірністю не більше 0,2%. За останніми даними, застосування схем електронного регулювання зі зворотним зв'язком дозволяє знизити цю величину вдвічі.
При тисках вище 10-15 МПа починає проявлятися стисливість деяких розчинників, що призводить до зменшення швидкості потоку. Тому багато насоси постачають спеціальними системами поправки на стисливість рухомої фази.
Перевагою поршневих насосів є можливість легко змінювати продуктивність за рахунок використання змінних головок з іншим діаметром поршня. Зміна головки займає не більше декількох хвилин. До багатьох моделям насосів випускаються змінні головки для препаративної хроматографії з продуктивністю до 25-50 мл/хв, а деякі конструкції мають до трьох змінних голівок....
