DE2455598A1

DE2455598A1 - SYSTEM WITH A DISPLACEMENT PUMP, IN PARTICULAR DOSING PUMP, AND A CONTROL DEVICE TO KEEP THE FLOW RATE PER TIME UNIT

Info

Publication number: DE2455598A1
Application number: DE19742455598
Authority: DE
Inventors: Franz Orlita
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-11-23
Filing date: 1974-11-23
Publication date: 1976-05-26
Also published as: JPS5173603A; FR2292135A1

Description

Patentanwälte 22.11.1974Patent attorneys November 22, 1974

Qipl.-lng. Helmut Missling 33 GiessenQipl.-lng. Helmut Missling 33 Giessen

Dipl.-Ing. Richard Schlee Bismarckstrasse 43Dipl.-Ing. Richard Schlee Bismarckstrasse 43

_.,,._., Telefon: C0641) 71019_. ,, ._., Telephone: C0641) 71019

Dr.-Ing. Joachim BoeckerDr.-Ing. Joachim Boecker

^S/B12·³⁰⁵ 2455598 ^{S / B12} · ³⁰⁵ 2455598

Franz Orlita, 6301 Alten-Buseck, Waldstraße 33Franz Orlita, 6301 Alten-Buseck, Waldstrasse 33

Anlage mit einer Verdrängerpumpe, insbesondere Dosierpumpe, und einer Steuereinrichtung zur Konstanthaltung der Fördermenge pro ZeiteinheitSystem with a displacement pump, in particular a metering pump, and a control device for Keeping the delivery rate constant per unit of time

Der volumetrische Wirkungsgrad von Verdrängerpumpen, also insbesondere Dosierpumpen, die ihrer Natur nach als Verdrängerpumpen ausgebildet sind, wird umso niedriger, je höher der Förderdruck steigt. Der volumetrische Wirkungsgrad ist 1 bzw. 100 %, wenn die Fördermenge gleich dem geometrischen Hubvolumen der vom Verdrängerkörper, also z.B. einem Kolben, in Anspruch genommene Raum verstanden wird. Dieser in Anspruch genommene Raum Vg hat bei einer Kolbenpumpe mit einem Kolben vom Querschnitt F und einem Kolbenhub von der Länge h die Größe Vg = F · h. Der volumetrische Wirkungsgrad 1 kann nur dann annähernd erreicht werden, wenn der Förderdruck niedrig ist. Mit höher werdenden Förderdrücken nimmt der volumetrische Wirkungsgrad ab, wobei die Hauptursache hierfür die Kompressibilität des zu fördernden Mediums ist. Weitere das Fördervolumen vermindernde Einflüsse sind Leckagen an Dichtungen des Verdrängerkörpers und den Ventilen und die Elastizität der Pumpenbauteile,The volumetric efficiency of positive displacement pumps, that is to say in particular metering pumps which are designed as positive displacement pumps by their nature, becomes lower the higher the delivery pressure increases. The volumetric efficiency is 1 or 100 % if the delivery rate is understood to be equal to the geometric stroke volume of the space occupied by the displacement body, for example a piston. In the case of a piston pump with a piston of cross section F and a piston stroke of length h, this occupied space Vg has the size Vg = F · h. The volumetric efficiency 1 can only be approximately achieved when the delivery pressure is low. The volumetric efficiency decreases with increasing delivery pressures, the main reason for this being the compressibility of the medium to be delivered. Other influences that reduce the delivery volume are leaks in the seals of the displacement body and the valves and the elasticity of the pump components.

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Es gibt häufig Betriebsfälle, bei denen sich der Förderdruck während des Betriebes ändert. Dies ist beispielsweise bei der Flüssigkeitschromatografie der Fall. Hierbei wird durch sogenannte Kolonnen ein Lösungsmittel hindurchgedrückt. Die Kolonnen bestehen aus verhältnismäßig dünnen Rohren mit Innendurchmessern zwischen ca. 1 bis ca. 20 mm, die mit einer pulverförmigen Masse gefüllt sind. Durch diese Masse, die einen Strömungswiderstand bildet, dessen Größe von der Packungsdichte der Pulverfüllung abhängt, muß ein Lösungsmittel hindurchgepumpt werden. Die durchzupumpenden Lösungsmittelmengen liegen in der Regel zwischen ca. 0,05 bis 30 ml pro Minute. Die zum Durchpumpen des Lösungsmittels erforderlichen Drücke liegen zwischen ca. 1 und ca. 500 bar. Je höher nun der Widerstand der Kolonne ist, ein desto höherer Förderdruck ist nötig, wenn eine gegebene Menge pro Zeiteinheit an Lösungsmittel durch die Kolonne gepreßt werden soll. Der unterschiedliche Förderdruck kann darauf beruhen, daß in einer gegebenen Kolonne der Widerstand im Lauf der Zeit zunimmt und/oder darauf, daß mehrere nacheinander an die Pumpe anzuschließende Kolonnen verschiedene Strömungswiderstände haben.There are often operating cases in which the delivery pressure changes during operation. This is for example with the Liquid chromatography is the case. Here, a solvent is forced through so-called columns. the Columns consist of relatively thin tubes with inner diameters between approx. 1 to approx. 20 mm, those with a powdery one Mass are filled. Because of this mass, which forms a flow resistance, its size depends on the packing density depends on the powder filling, a solvent must be pumped through. The amount of solvent to be pumped through are usually between approx. 0.05 to 30 ml per minute. The pressures required to pump the solvent through are between approx. 1 and approx. 500 bar. The higher the resistance of the column, the higher the feed pressure is necessary when a given amount per unit of time of solvent is to be pressed through the column. The different feed pressures may be due to the fact that in a given column the resistance increases over time and / or the fact that several columns to be connected to the pump one after the other have different flow resistances.

In dem Diagramm nach Fig. 1 ist dargestellt, wie bei einer gegebenen Pumpe die Fördermenge vom Gegendruck abhängt. Es ist angenommen, daß es sich um eine Kolben-Membran-Pumpe mit veränderbarem Kolbenhub handelt. Auf der Ordinate des DiagrammsThe diagram of FIG. 1 shows how the delivery rate for a given pump depends on the back pressure. It is assumed that it is a piston-diaphragm pump with variable piston stroke. On the ordinate of the diagram

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ist der Kolbenhub in Prozent vom maximalen Kolbenhub aufgetragen, während auf der Abszisse die Fördermenge in Prozent des Hubvolumens aufgetragen ist. Die eingezeichneten Kurven sind parallele Gerade. Der einer Kurve zugeordnete Förderdruck ist angeschrieben. Die Kurve 1, die dem Förderdruck Null entspricht, zeigt, daß auch schon bei ganz kleinem Kolbenhub eine Förderung vorhanden ist. Vereinfachend ist angenommen, daß bei einem Kolbenhub von 100 % die Fördermenge Q ebenfalls 100 % ist, d.h. gleich dem geometrischen Hubvolumen des Kolbens. Diese Annahme ist etwas vereinfachend, da auch bei fehlendem Gegendruck ein volumetrischer Wirkungsgrad von 100 % nicht erreicht wird. Bei einem Förderdruck von z.B. 100 bar (Kurve 2) entsteht bei kleinem Kolbenhub noch keine Förderung. Das geometrische Fördervolumen wird im wesentlichen dazu verbraucht, die Übertragungsflüssigkeit zwischen Kolben und Membran und das Fördermedium zu kompensieren, sowie Materialdehnungen zu bewirken. Beim Rückwärtshub des Kolbens dehnt sich das Fördervolumen wieder aus, d.h. es wirkt wie eine Feder. Bei dem dargestellten Fall ist ein Pumpenhub von 10 % des größten Hubes nötig, um überhaupt eine Förderung zu erhalten. Die Förderung nimmt, immer weiter ab, je höher der Gegendruck ist. Bei einem Gegendruck von 500 bar wird schon der halbe Pumpenhub verbraucht, ohne daß eine Förderung erfolgt.the piston stroke is plotted as a percentage of the maximum piston stroke, while the delivery rate is plotted as a percentage of the stroke volume on the abscissa. The curves drawn are parallel straight lines. The delivery pressure assigned to a curve is shown. Curve 1, which corresponds to the delivery pressure zero, shows that delivery is present even with a very small piston stroke. To simplify matters, it is assumed that with a piston stroke of 100 %, the delivery rate Q is also 100 % , ie equal to the geometric stroke volume of the piston. This assumption is somewhat simplifying, since a volumetric efficiency of 100% is not achieved even if there is no counter pressure. At a delivery pressure of, for example, 100 bar (curve 2), there is still no delivery with a small piston stroke. The geometric delivery volume is essentially used to compensate for the transfer fluid between the piston and diaphragm and the delivery medium, as well as to cause material expansions. During the backward stroke of the piston, the delivery volume expands again, ie it acts like a spring. In the case shown, a pump stroke of 10 % of the largest stroke is necessary in order to get any delivery at all. The promotion takes off and on, the higher the backpressure. At a counter pressure of 500 bar, half the pump stroke is consumed without any delivery taking place.

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Der Erfindung nun liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zu schaffen, bei der die Fördermenge pro Zeiteinheit unabhängig vom Gegendruck konstant bleibt oder anders ausgedrückt, bei der die Verschlechterung des volumetrischen Wirkungsgrades kompensiert wird.The invention is based on the object of creating a system in which the delivery rate per unit of time is independent from the back pressure remains constant or, in other words, at which the deterioration of the volumetric Efficiency is compensated.

Diese Aufgabe wird bei einer Verdrängerpumpe mit Steuereinrichtung zur Konstanthaltung der Fördermenge pro Zeiteinheit dadurch gelöst, daß die Steuervorrichtung zur Konstanthaltung der Fördermenge pro Zeiteinheit unabhängig vom Förderdruck dient und einen Förderdruckmesser sowie eine Stellvorrichtung aufweist, die bei steigendem Förderdruck das geometrische Verdrängungsvolumen pro Zeiteinheit vergrößert.This task is performed with a positive displacement pump with a control device to keep the delivery rate constant per unit of time in that the control device for keeping constant the delivery rate per unit of time is used independently of the delivery pressure and a delivery pressure meter and an adjusting device has, which increases the geometric displacement volume per unit of time with increasing delivery pressure.

Eine solche Pumpe läßt sich derart betreiben, daß die Fördermenge pro Zeiteinheit unabhängig vom Förderdruck ist. Wenn der Förderdruck z.B. ansteigt, veranlaßt der Förderdruckmesser, daß das geometrische Verdrängungsvolumen pro Zeiteinheit vergrößert wird. Dies läßt sich bei einer Pumpe mit gleichbleibender Drehzahl, jedoch veränderbarem Kolbenhub dadurch erreichen, daß der Kolbenhub vergrößert wird_e Bei einer Pumpe mit nicht veränderbarem Kolbenhub läßt sich die Vergrößerung des geometrischen Verdrängungsvolumens pro Zeiteinheit durch ■ Erhöhung der Anzahl der Förderhübe erzielen, also z.B. durch Erhöhung der Drehzahl eines Pumpenantriebsmotors. Die SteuerungSuch a pump can be operated in such a way that the delivery rate per unit of time is independent of the delivery pressure. If the delivery pressure increases, for example, the delivery pressure meter causes the geometric displacement volume per unit of time to be increased. This can be in a pump having a constant rotational speed, reach but variable piston stroke characterized in that the piston stroke is increased _e In a pump with non-variable piston stroke, the enlargement of the geometric displacement volume per unit time by ■ increase can be achieved in the number of delivery strokes, for example by Increasing the speed of a pump drive motor. The control

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ausgehend vom Förderdruck gestattet auch die Anpassung bei Pumpen, die nur sehr geringe Förderströme erzeugen sollen, wie dies insbesondere bei Pumpen für flüssigkeitschromatografische Anlagen der Fall ist. Bei solchen Anlagen würde z.B. eine Durchflußmessung nicht mit der nötigen Genauigkeit erfolgen können. Die Steuervorrichtung kann verhältnismäßig einfach ausgebildet werden, da die Abhängigkeit des Förderstromes vom Druck etwa linear ist.based on the delivery pressure, it can also be adjusted Pumps that should only generate very low flow rates, as is the case in particular with pumps for liquid chromatography Plants is the case. In such systems, for example, a flow measurement would not be accurate enough can be done. The control device can be relatively be made simple, since the dependence of the flow rate on the pressure is approximately linear.

Verdrängerpumpen arbeiten ihrer Natur nach diskontinuierlich, so daß es von Vorteil ist, wenn an die Druckleitung ein Dämpfer zur Vergleichmäßigung des Förderstromes angeordnet ist, also eine Einrichtung nach Art des bekannten Windkessels und wenn der Förderdruckmesser am Dämpfer angeordnet ist. Man erhält dadurch eine kontinuierliche Druckanzeige, d.h. die Schwingungen einer intermittierend fördernden Pumpe fallen weg, was die Steuerungsprobleme vereinfacht.Positive displacement pumps work discontinuously by their nature, so that it is advantageous if a damper is attached to the pressure line is arranged to equalize the flow, so a device like the known air chamber and if the delivery pressure meter is arranged on the damper. This gives a continuous pressure display, i.e. the vibrations an intermittently delivering pump are omitted, which simplifies the control problems.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gibt der Förderdruckmesser ein elektrisches Signal ab, das in eine Signalverarbeitungsschaltung eingespeist wird, die auf die Stellvorrichtung einwirkt. Eine solche Steuerungsvorrichtung läßt sich verhältnismäßig billig herstellen. Es sind aber im PrinzipAccording to one embodiment of the invention, the delivery pressure meter is from an electrical signal which is fed into a signal processing circuit which acts on the actuating device acts. Such a control device can be manufactured relatively cheaply. But they are in principle

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auch andere Steuereinrichtungen möglich. So könnte z.B. der Förderdruck auf einen Schieber einer Hydraulikanlage einwirken. Die Stellvorrichtung hätte dann zweckmäßigerweise einen Stellmotor in Form eines Hydraulikzylinders.other control devices are also possible. For example, the delivery pressure could act on a slide valve in a hydraulic system. The actuating device would then expediently have a servomotor in the form of a hydraulic cylinder.

Bei einer elektrischen Steuervorrichtung kann der Förderdruckmesser vorteilhafteiveise Dehnungsmeßstreifen aufweisen, die eine Wheatstone'sche Brücke bilden, wobei der von der Wheatstone'sehen Brücke ausgehende Strom zur Steuerung eines Stellmotors dient, der den Pumpenhub bzw. die Pumpendrehzahl verstellt. Hierbei kann der Stellmotor zur Darstellung des Istwertes ein Potentiometer antreiben, dessen Widerstand mit einem den Sollwert darstellenden Potentiometer vergleichen wird.In the case of an electrical control device, the delivery pressure meter advantageously have strain gauges that form a Wheatstone bridge, with that of the Wheatstone's view of outgoing electricity to control a bridge Serves servomotor, which adjusts the pump stroke or the pump speed. Here, the servomotor can be used to display the Actual value drive a potentiometer, compare its resistance with a potentiometer representing the setpoint will.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wirkt der Förderdruckmesser auf eine Abschaltvorrichtung für den Pumpenmotor ein. Der Förderdruckmesser wird in diesem Falle zugleich nutzbar gemacht, um eine Überlastung der Pumpe bzw. der Gesamtanlage zu vermeiden.According to a further embodiment of the invention, the delivery pressure meter acts on a switch-off device for the pump motor a. In this case, the delivery pressure meter can also be used to prevent overloading of the pump or the entire system to avoid.

Die Pumpe kann als Membranpumpe ausgebildet sein, bei der sich einerseits der Membran nur Förderflüssigkeit und auf der anderen Seite nur Ubertragungsflüssigkeit befindet, die von einer Kolbenpumpe pulsierend bewegbar ist. Solche Pumpen sindThe pump can be designed as a diaphragm pump, in which on the one hand the diaphragm is only conveying liquid and on the one hand the other side is only transmission fluid, which can be moved in a pulsating manner by a piston pump. Such pumps are

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für viele Zwecke besser geeignet als gewöhnliche Kolbenpumpen, da das Fördermedium mit dem Pumpkolben nicht in Berührung kommt, sondern von der Membran völlig abgeschlossen ist. Es ist allerdings eine Eigenart solcher Membranpumpen, daß der volumetrische Wirkungsgrad verhältnismäßig stark vom Förderdruck abhängig ist, vor allem wegen des Vorhandenseins einer kompressiblen Übertragungsflüssigkeit. Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird dieser Mangel einer Membranpumpe vollständig beseitigt.More suitable for many purposes than conventional piston pumps, as the pumped medium does not come into contact with the pump piston comes, but is completely closed off by the membrane. However, it is a peculiarity of such diaphragm pumps that the volumetric efficiency is relatively dependent on the delivery pressure, mainly because of the presence of a compressible transmission fluid. By the invention Arrangement, this shortcoming of a diaphragm pump is completely eliminated.

Eine erfindungsgemäße Anlage für die Flüssigkeitschromatografie mit mindestens einer pulverförmigen Feststoff enthaltenden Kolonne und einer Pumpe zum Durchdrücken von Lösungsmittel durch die Kolonne ist dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe gemäß der vorstehend beschriebenen Erfindung ausgebildet ist, insbesondere als Membranpumpe. Eine solche Anlage hat den Vorteil, daß sehr genaue Untersuchungen durchgeführt werden können, da gewährleistet ist, daß das Lösungsmittel mit konstantem Flüssigkeitsstrom durch die Kolonnen gedrückt wird. Eine Membranpumpe hat in einer solchen Anlage den Vorteil, daß das Lösungsmittel, das oft aggressiv ist, nur mit der beweglichen Pumpenmembran, nicht aber mit sonstigen beweglichen Teilen der Pumpe, insbesondere nicht mit dem Pumpenkolben, in Berührung kommt. Auch ist eine Membranpumpe absolut leckagefrei, so daß auch ohne jede Gefahr LösungsmittelA system according to the invention for liquid chromatography with at least one powdery solid containing Column and a pump for forcing solvent through the column is characterized by that the pump is designed according to the invention described above, in particular as a diaphragm pump. Such The system has the advantage that very precise investigations can be carried out, since it is guaranteed that the solvent is forced through the columns with a constant flow of liquid. A diaphragm pump has in such a system the advantage that the solvent, which is often aggressive, only works with the moving pump diaphragm, but not with any other moving parts of the pump, especially not with the pump piston. Also is a diaphragm pump absolutely leak-free, so that there is no risk of solvents

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verwendet werden können, die giftige Dämpfe erzeugen, wie z.B. häufig als Lösungsmittel dienendes Chloroform. Die meisten Lösungsmittel haben eine geringe Viskosität und deshalb schlechte Schmiereigenschaften, was bei einer Kolbenpumpe zu Abdichtungsproblemen führt, die eine Membranpumpe naturgemäß nicht hat. Die niedrige Viskosität würde bei reinen Kolbenpumpen auch zu großen Leckverlusten führen, die mit einer Membranpumpe vermieden werden.that produce toxic fumes, such as chloroform, which is often used as a solvent. Most Solvents have a low viscosity and therefore poor lubricating properties, which is the case with a piston pump Sealing problems which a diaphragm pump naturally does not have. The low viscosity would be with pure piston pumps also lead to large leakage losses, which can be avoided with a diaphragm pump.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung weiterhin erläutert. Es zeigen:The invention is further explained below with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 das bereits erwähnte Diagramm ,Fig. 1 the already mentioned diagram,

Fig. 2 in schematischer Darstellung eine Anlage zur Durchführung der Flüssigkeitschromatografie und2 shows a schematic representation of a system for performing liquid chromatography and

Fig. 3 ein vereinfachtes Schaltbild der Steuervorrichtung.3 shows a simplified circuit diagram of the control device.

Die Anlage nach Fig. 2 besteht aus einer Dosierpumpe 1, einem Stellantrieb 2 für die Verstellung der Dosierpumpe, einem Elektronikteil 3 für die Verarbeitung von Meßsignalen, einem Förderdruckmesser 4, einem Dämpfer 5, einer Säule 6 und einem Detektor 7.The system according to FIG. 2 consists of a metering pump 1, an actuator 2 for adjusting the metering pump, a Electronic part 3 for processing measurement signals, a delivery pressure meter 4, a damper 5, a column 6 and a Detector 7.

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Die Dosierpumpe 1 hat einen Antriebsteil 8 und einen Kopf 9· Im Antriebsteil 8 befindet sich ein Getriebe für den hin- und hergehenden Antrieb eines Pumpenkolbens, der in einer Zylinderbohrung 10 des Pumpenkopfes 9 hin- und herbevregbar ist. Zum Antrieb des Getriebes dient ein Elektromotor 11. Die Pumpe ist eine Membranpumpe mit Membran 12, die rechts von einer Übertragungsflüssigkeit beaufschlagt wird, die durch den Kolben, der in der Zylinderbohrung 10 beweglich ist, pulsierend bewegt wird. An der linken Seite der Membran liegt das zu fördernde Lösungsmittel an, das über eine Leitung 13 und ein Saugventil 14 in den Arbeitsraum 15 eintritt und über eine Leitung 16 und ein Druckventil 17 aus dem Arbeitsraum austritt.The metering pump 1 has a drive part 8 and a head 9 In the drive part 8 there is a gear for the reciprocating drive of a pump piston, which is in a cylinder bore 10 of the pump head 9 can be moved back and forth. An electric motor 11 serves to drive the transmission. The pump is a diaphragm pump with diaphragm 12, which is acted upon by a transmission fluid on the right, which flows through the piston, which is movable in the cylinder bore 10 is moved in a pulsating manner. The product to be conveyed is located on the left side of the membrane Solvent, which enters the working space 15 via a line 13 and a suction valve 14 and via a line 16 and a pressure valve 17 emerges from the working space.

Der Dämpfer 5 ist an die Leitung 16 angeschlossen. Er stellt ein elastisches Glied dar, durch das der aus der Pumpe austretende pulsierende Förderstrom in einen kontinuierlichen Strom umgewandelt wird.The damper 5 is connected to the line 16. It is an elastic member through which the pump emerges pulsating flow is converted into a continuous flow.

Zur Verstellung der Dosierpumpe 1 wird ein Stellmotor 18 betätigt, der das Getriebe im Antriebsteil 8 so verstellt, daß sich der Hub des Kolbens ändert. Der Stellmotor 18 wird vom Elektronikteil 3 aus gesteuert. Die Wirkungsverbindung ist durch gestrichelte Linien dargestellt.A servomotor 18 is used to adjust the metering pump 1 actuated, which adjusts the gear in the drive part 8 so that the stroke of the piston changes. The servomotor 18 is from Electronic part 3 controlled off. The functional connection is shown by dashed lines.

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In den Elektronikteil 3 wird vom Förderdruckmesser 4 aus ein elektrisches Signal eingespeist. Die Wirkungsverbindung ist durch die gestrichelte Linie 19 symbolisiert. Der Förderdruckmesser 4 enthält in Form einer Wheatstone¹sehen Brücke angeordnete Dehnungsmeßstreifen, die sich auf einer Platte befinden, die unter dem Einfluß des Förderdruckes elastisch gebogen wird. Die Schaltung im Elektronikteil 3 ist in Fig. dargestellt.The delivery pressure meter 4 feeds an electrical signal into the electronic part 3. The functional connection is symbolized by the dashed line 19. The delivery pressure gauge 4 contains strain gauges arranged in the form of a Wheatstone ¹ bridge, which are located on a plate which is elastically bent under the influence of the delivery pressure. The circuit in the electronic part 3 is shown in FIG.

Die Schaltung enthält die erwähnte, aus Dehnungsmeßstreifen bestehende Wheatstone'sehe Brücke 20. Die zwischen 21 und vorhandene Spannung ist dem Druck in der Förderleitung 6 proportional und wird dem Verstärker V1 zugeführt und dort zur Steuerung eines druckabhängigen Gleichstromes benutzt. Ein Druckanzeiger 23 kann deshalb als elektrisches Instrument ausgebildet sein. Ferner kann der druckabhängige Strom benutzt werden, um einen Sicherheitsschalter 24 zu betätigen, der den Stromkreis zum Pumpenantriebsmotor 11 unterbrechen kann. Dem Schaltermagneten 25 ist ein Verstärker V3 und ein Potentiometer R4 vorgeschaltet. Das Potentiometer R4 gestattet es, zu bestimmen, bei welchem Druck der Schalter 24 geöffnet werden soll.The circuit contains the mentioned, made of strain gauges existing Wheatstone bridge 20. The bridge between 21 and existing voltage is proportional to the pressure in the delivery line 6 and is fed to the amplifier V1 and there for Control of a pressure-dependent direct current used. A pressure indicator 23 can therefore be used as an electrical instrument be trained. Furthermore, the pressure-dependent current can be used to actuate a safety switch 24 that the Can interrupt the circuit to the pump drive motor 11. The switch magnet 25 is an amplifier V3 and a potentiometer R4 connected upstream. The potentiometer R4 makes it possible to determine the pressure at which the switch 24 is opened target.

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Zur Steuervorrichtung gehören weiter Potentiometer R1, R2 und R3. Das Potentiometer R1 dient zur Justierung der Steuereinrichtung, während das Potentiometer R2 den Sollwert und das Potentiometer R3 den Istwert des geometrischen Förderhübes angibt. Das Potentiometer R3 wird vom Stellmotor 18 angetrieben, d. h. jeder Stellung des Potentiometers R3 entspricht ein bestimmter Hubweg des Kolbens der Pumpe 1. Dieser Istwert wird in einem Istwertanzeiger 26 angezeigt. Die Potentiometer R2 und R3 sind über Widerstände R6 bzw. R5 an einen Verstärker V2 angeschlossen, dessen Ausgang auf den Stellmotor 18 einwirkt.The control device also includes potentiometers R1, R2 and R3. The potentiometer R1 is used to adjust the control device, while the potentiometer R2 indicates the setpoint and the potentiometer R3 the actual value of the geometric delivery stroke. The potentiometer R3 is driven by the servomotor 18, i. H. each position of the potentiometer R3 corresponds to a certain one Stroke of the piston of pump 1. This actual value is displayed in an actual value indicator 26. The potentiometers R2 and R3 are connected to an amplifier V2 via resistors R6 or R5, the output of which acts on the servomotor 18.

Die Anlage arbeitet wie folgt.The system works as follows.

Zunächst wird durch die Säule 6 solange Lösungsmittel hindurchgedrUckt, bis stationäre Strömungsmfcfcfc&iverhältnisse eingetreten sind. Die Fördermenge wurde am Sollwert-Potentiometer R2 eingestellt, wodurch der Stellmotor über den Verstärker V2 so lange nachgeregelt wird, bis der Strom des Istwert-Potentiometers R3 gleich dem Strom des Sollwert-Potentiometers R2 ist ^¹ Istwert ^{= I} Sollwert^*First of all, solvent is forced through the column 6 until steady flow conditions have occurred. The delivery rate was set at the setpoint potentiometer R2, whereby the servomotor is readjusted via the amplifier V2 until the current of the actual value potentiometer R3 is equal to the current of the setpoint potentiometer R2 ^ ¹ actual value ^{= I} setpoint ^ *

Nun wird die zu untersuchende Substanz bei 27 in die Förderleitung 16 injiziert. Wenn die bei 27 eindosierte flüssige oder gelöste Substanz oder eine Fraktion davon die Säule 6 durchlau-Now the substance to be examined is at 27 in the delivery line 16 injected. When the liquid or dissolved substance metered in at 27 or a fraction thereof passes through the column 6

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fen hat, wird dies im Detektor 7 festgestellt. Die Zeit zwischen der Injektion und der Anzeige im Detektor ist ein Anhaltspunkt für die Identifizierung des Stoffes.has fen, this is detected in the detector 7. The time between the injection and the display in the detector is a guide for the identification of the substance.

Es kann sich nun der Druck in der Förderleitung 16 ändern, z.B. deshalb, weil sich der Durchgangswiderstand in der Säule 6 ändert oder aber auch deshalb, weil von der Säule 6 auf eine andere Säule mit anderer Packungsdichte umgeschaltet wird. Der Druck in der Förderleitung 16 wird durch die im Förderdruckmesser 4 vorhandenen Dehnungsmeßstreifen gemessen. Der Druck wird in der Schaltung in eine dem Druck proportionale Gleichspannung umgewandelt, tfoer den Widerstand R1 wird ein dieser Gleichspannung proportionaler Strom dem Sollwert zuaddiert. Für den Abgleich des Regelkreises gilt dann: I j . . = I _So-i-i ^+IDruck*The pressure in the delivery line 16 can now change, for example because the flow resistance in the column 6 changes or also because the column 6 is switched to another column with a different packing density. The pressure in the delivery line 16 is measured by the strain gauges present in the delivery pressure gauge 4. The pressure is converted in the circuit into a direct voltage proportional to the pressure, and a current proportional to this direct voltage is added to the nominal value via the resistor R1. The following then applies to the adjustment of the control loop: I j. . = I _So -ii ^{+ I} pressure *

An dem Potentiometer R1, das auch als Kompensationsfaktor-Potentiometer bezeichnet werden kann, kann die Größe des druckabhängigen Gleichstromes beliebig eingestellt werden und somit der Sollwert um eine bestimmte Größe erhöht werden.On the potentiometer R1, which is also used as a compensation factor potentiometer can be designated, the size of the pressure-dependent direct current can be set as desired and thus the setpoint can be increased by a certain amount.

Die Steuereinrichtung ist so ausgelegt und kann so einjustiert werden, daß die Fördermenge pro Zeiteinheit unabhängig vom Druck in der Förderleitung ist. In dem Diagramm nach Fig.The control device is designed and can be adjusted so that the delivery rate per unit of time is independent of the Pressure in the delivery line is. In the diagram according to Fig.

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bedeutet dies, daß die Regelung entlang einer senkrechten Linie verläuft, z.B. der Linie, die der Förderleistung Q von 30 % der gesamten geometrischen Förderleistung der Pumpe entspricht, d.h. daß z.B. bei einem Druck von 100 bar 40 % des maximalen Förderhubes, bei einem Druck von 200 bar 50 %> bei einem Druck von 300 bar 60 %, bei einem Druck von 400 bar 70 % und bei einem Druck von 500 bar 80 % des größten Förderhubes benötigt, um einen Förderstrom zu erzeugen, der gleichbleibend bei 30 % des maximalen geometrischen Förderhubes Q liegt. Wie das Diagramm zeigt, ist der Einfluß der Druckänderung auf die Fördermenge sehr wesentlich. Ohne Nachregelung würde die Fördermenge sehr stark abnehmen oder sogar Null werden können, z.B. dann, wenn bei einem Pumpenhub von 40 % des größtmöglichen Hubes der Gegendruck auf 300 bar steigt. Die zur Kompensation erforderliche Verstellung des Pumpenhubes ist also sehr wesentlich.this means that the control runs along a vertical line, for example the line which corresponds to the delivery rate Q of 30% of the total geometric delivery rate of the pump, ie that for example at a pressure of 100 bar 40 % of the maximum delivery stroke at a pressure of 200 bar 50 %> at a pressure of 300 bar 60 %, at a pressure of 400 bar 70 % and at a pressure of 500 bar 80 % of the largest delivery stroke is required to generate a delivery flow that is constant at 30 % of the maximum geometric Delivery stroke Q is. As the diagram shows, the influence of the pressure change on the flow rate is very important. Without readjustment, the delivery rate would decrease very sharply or even become zero, for example if the counter pressure rises to 300 bar with a pump stroke of 40% of the largest possible stroke. The adjustment of the pump stroke required for compensation is therefore very important.

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Claims

Claims;

1. J System with a positive displacement pump, especially dosing ^ - /
pump, and a control device for keeping the delivery rate constant per unit of time, characterized in that the control device is used to maintain constant the delivery rate per unit of time regardless of the delivery pressure and has a delivery pressure meter (4) and an adjusting device (3, 2) which, when the delivery pressure rises, the geometric Displacement volume · increased per unit of time.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the pump (1) is a piston pump with a variable piston stroke and that to change the geometric stroke volume per unit of time, the piston stroke can be changed.

3. System according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure line (16) of the pump (1) a damper (5) is connected.

4. System according to claim 3? characterized in that the Delivery pressure meter (4) is arranged on the damper (5).

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5. Plant according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the delivery pressure meter emits an electrical signal which is fed into a signal processing circuit (3) is fed, which acts on the adjusting device (2).

6. Plant according to claim 5 »characterized in that the delivery pressure meter (4) has strain gauges which form a ■ Wheatstone bridge (20) and that the ^{voltage applied to the Wheatstone 1} bridge is used to control a servomotor (18), which adjusts the pump stroke or the pump speed.

7. Plant according to claim 6, characterized in that the Servomotor (.18) to display the actual value of the geometric delivery stroke drives a potentiometer (Rj5) whose resistance is compared with a potentiometer (R2) representing the setpoint.

8. Plant according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the delivery pressure meter (4) on a shutdown device (R4, V3, 25, 24) acts.

9. Installation according to one of the preceding claims, characterized in that the pump is designed as a diaphragm pump is, whereby on one side of the membrane (12) only conveying

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liquid and on the other hand only transmission liquid "is located, which can be moved in a pulsating manner by a piston pump.

10. System for liquid chromatography, with at least one column containing pulverulent solids and a pump for forcing solvent through the column, characterized in that the pump (1) according to one or more of the preceding claims is designed, preferably as a diaphragm pump according to claim 9.

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