赛默飞高效液相色谱U3000比例阀的工作原理

比例阀与梯度泵工作原理

比例阀的工作原理

比例阀是四元低压梯度泵的核心组件，其工作基于时间分割原理实现流动相的比例混合。具体过程如下：

1. 时间分割机制：比例阀将时间切割为极小的时间段（通常<1毫秒，以1毫秒为例），在每个时间段内按设定比例分配不同流动相的导通时间。例如，若需A、B流动相按50%:50%混合，在1毫秒时间段内，A通道开启0.5毫秒（仅允许A通过），随后关闭；B通道开启0.5毫秒（仅允许B通过），如此交替循环。
2. 混合均匀化：通过时间分割形成的流动相为交替的A、B段，需经过后续的毛细管混合器和静态混合器，最终形成均匀混合的流动相。

低压梯度泵与高压梯度泵的区别

低压梯度泵（四元低压梯度泵）

• 混合位置：流动相混合点位于泵前，处于低压环境，因此称为“低压梯度泵”。
• 工作特点：依赖比例阀的时间分割实现比例控制，混合后需通过混合器均匀化。

高压梯度泵（二元高压梯度泵）

• 结构组成：包含两个协同工作的泵（左泵和右泵），而非独立泵（区别于双三元泵）。
• 工作机制：通过调节两个泵的流速实现比例混合。例如，设定A流动相占比70%、B占比30%，总流速1 mL/min时，A泵流速为0.7 mL/min，B泵流速为0.3 mL/min，两者在泵后（高压环境）汇流混合。
• 混合位置：混合点位于泵后，处于高压环境，因此称为“高压梯度泵”。

二元高压梯度泵的优势

1. 混合效果更优：高压环境下流动相混合更均匀，且产生气泡较少。
2. 梯度延迟体积更小：梯度延迟体积指流动相混合点到色谱柱之间的体积。二元高压泵的混合点直接位于泵后，路径更短；而四元低压泵的混合点在泵前，泵内体积也计入梯度延迟体积，因此四元泵的梯度延迟体积更大。