本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于超臨界流體色譜系統(tǒng)的自動(dòng)背壓閥，屬于色譜領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
超臨界流體色譜儀首要解決的問題是如何將CO2超臨界化，由于CO2的臨界點(diǎn)溫度為 30.98℃，壓力為 7.377MPa。一般采取提高溫度增加超臨界CO2泵后的壓力實(shí)現(xiàn)，需要在超臨界CO2泵后的流路中增加背壓閥，通過調(diào)節(jié)背壓閥的開度來控制壓力，為保證超臨界流體色譜儀能夠穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)背壓閥的壓力控制精度要求比較高。目前，超臨界流體色譜儀一般都采用手動(dòng)背壓閥, 手動(dòng)背壓閥一般由調(diào)節(jié)和過流兩部分組成。手動(dòng)被壓閥是調(diào)節(jié)內(nèi)置彈簧的彈力來實(shí)現(xiàn)壓力的控制，當(dāng)系統(tǒng)壓力小于設(shè)定壓力時(shí)，彈簧壓住膜片堵住背壓閥出口；當(dāng)系統(tǒng)壓力大于設(shè)定壓力時(shí)，流體頂住膜片壓縮彈簧打開背壓閥出口。這種結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)壓力大于設(shè)定壓力時(shí)，流體會(huì)快速通過背壓閥，系統(tǒng)壓力會(huì)在短時(shí)間內(nèi)降到設(shè)定壓力以下，膜片堵住背壓閥出口，這時(shí)需要系統(tǒng)再次將壓力升到設(shè)定壓力，背壓閥才會(huì)打開，這就會(huì)引起系統(tǒng)壓力的波動(dòng)，壓力波動(dòng)會(huì)影響超臨界流體色譜儀的性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用于超臨界流體色譜系統(tǒng)的自動(dòng)背壓閥，以解決現(xiàn)有的手動(dòng)背壓閥無(wú)法滿足超臨界流體色譜儀對(duì)壓力穩(wěn)定性和壓力控制精度的問題。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種應(yīng)用于超臨界流體色譜系統(tǒng)的自動(dòng)背壓閥，由彈簧支座1、頂桿彈簧2、頂桿3、活塞桿4、導(dǎo)向帶5、缸體6、O型密封圈A7、O型密封圈B8、活塞桿彈簧9、缸蓋10、導(dǎo)向套11、陶瓷錐心12、密封圈13、密封座14、閥體15、螺釘16、定位套17組成。其中彈簧支座1和活塞桿4通過螺紋連接；缸蓋10通過螺栓與缸體6連接；閥體15通過螺栓與缸蓋10連接；螺釘16與閥體15通過螺紋連接；定位套17通過螺栓與閥體15連接。其中彈簧支座1、活塞桿4、缸體6、缸蓋10、閥體15和螺釘16的材質(zhì)均為316L不銹鋼，導(dǎo)向套11、密封座14由PEEK制成，密封圈13選用全氟材料，因此，本發(fā)明能夠滿足絕大多數(shù)液體(包括各種化學(xué)有機(jī)溶劑)和氣體的使用。
一種應(yīng)用于超臨界流體色譜系統(tǒng)的自動(dòng)背壓閥的調(diào)節(jié)部分有兩個(gè)：一是調(diào)節(jié)A口壓縮空氣的壓力來壓縮活塞桿4，活塞桿4帶動(dòng)彈簧支座1壓縮頂桿彈簧2，頂桿彈簧2壓住頂桿3，頂桿3推動(dòng)陶瓷錐心12進(jìn)行密封，調(diào)節(jié)A口壓縮空氣的壓力可以設(shè)定背壓閥打開壓力值（即系統(tǒng)壓力值）；二是調(diào)節(jié)彈簧支座1與活塞桿4之間螺紋連接的長(zhǎng)度，改變頂桿彈簧2的壓縮量，在系統(tǒng)壓力大于設(shè)定壓力時(shí)，陶瓷錐心12退出密封座14，陶瓷錐心12推動(dòng)頂桿3壓縮頂桿彈簧2，調(diào)節(jié)頂桿彈簧2的壓縮量保證陶瓷錐心12退出密封座14的速度和距離，大大減少了系統(tǒng)壓力的波動(dòng)頻率及范圍。
本發(fā)明與目前的手動(dòng)背壓閥相比的優(yōu)點(diǎn)是：首先，與只能通過調(diào)節(jié)彈簧彈力來改變系統(tǒng)壓力的背壓閥相比本發(fā)明具有雙重調(diào)節(jié)功能，通過調(diào)節(jié)彈簧彈力或者調(diào)節(jié)壓縮空氣的壓力都可以改變系統(tǒng)壓力；第二，通過調(diào)節(jié)壓縮空氣的壓力來改變系統(tǒng)設(shè)定壓力，比彈簧彈力調(diào)節(jié)更加穩(wěn)定，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制；第三，本發(fā)明增加了快速穩(wěn)定系統(tǒng)壓力的調(diào)節(jié)裝置，能使系統(tǒng)壓力快速穩(wěn)定；第四，本發(fā)明亦可做為單向閥、安全閥來使用，且耐壓能力強(qiáng)，使用范圍廣。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖
1、彈簧支座
2、頂桿彈簧
3、頂桿
4、活塞桿
5、導(dǎo)向帶
6、缸體
7、O型密封圈A
8、O型密封圈B
9、活塞桿彈簧
10、缸蓋
11、導(dǎo)向套
12、陶瓷錐心
13、密封圈
14、密封座
15、閥體
16、螺釘
17、定位套。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
一種應(yīng)用于超臨界流體色譜系統(tǒng)的自動(dòng)背壓閥，由彈簧支座1、頂桿彈簧2、頂桿3、活塞桿4、導(dǎo)向帶5、缸體6、O型密封圈A7、O型密封圈B8、活塞桿彈簧9、缸蓋10、導(dǎo)向套11、陶瓷錐心12、密封圈13、密封座14、閥體15、螺釘16、定位套17組成。其中彈簧支座1和活塞桿4通過螺紋連接；缸蓋10通過螺栓與缸體6連接；閥體15通過螺栓與缸蓋10連接；螺釘16與閥體15通過螺紋連接；定位套17通過螺栓與閥體15連接。
進(jìn)出口：A為壓縮空氣進(jìn)口，B和C為缸體排氣口，D為流體進(jìn)口，E為流體出口。
首先設(shè)置A口壓縮空氣的壓力值，活塞桿4和缸體6左邊的間隙為壓縮空氣蓄能空間，有效的穩(wěn)定壓縮空氣對(duì)活塞桿4的瞬時(shí)作用力?；钊麠U4帶動(dòng)彈簧支座1壓縮頂桿彈簧2，頂桿彈簧2壓住頂桿3，頂桿3推動(dòng)陶瓷錐心12的尖角部分進(jìn)入密封座14的內(nèi)孔，此時(shí)本發(fā)明處于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)流體從D口不斷進(jìn)入密封圈13與密封座14之間的間隙時(shí)，壓力上升，在壓力超過頂桿3作用于陶瓷錐心12上的壓力后，陶瓷錐心12退出密封座14，此時(shí)本發(fā)明處于打開狀態(tài)，流體從E口流出，調(diào)節(jié)頂桿彈簧2可以有效的保證陶瓷錐心12退出密封座14的速度和距離，從而讓系統(tǒng)壓力快速的達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。
系統(tǒng)壓力穩(wěn)定狀態(tài)：當(dāng)壓縮空氣作用于活塞桿4上的壓力等于流體在密封圈13與密封座14之間間隙的壓力時(shí)，系統(tǒng)壓力處于穩(wěn)定狀態(tài)，本發(fā)明處于打開狀態(tài)。
以上實(shí)施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。