[发明专利]一种高精度超高压液相模拟载荷累积误差测试平台

说明书

一种高精度超高压液相模拟载荷累积误差测试平台，分为测试台架、恒力执行机构和位置反馈机构三部分，利用测试台架对两机构进行固定。恒力执行机构由高精度超高压液相泵推动模拟柱塞沿轴向运动，模拟柱塞与力传感器配合，通过力传感器检测模拟柱塞所受压力，为了保证模拟载荷保持恒定力，设计了微调机构进行调节与控制。位置反馈机构通过光栅传感器，获得模拟柱塞行程实测数值，通过计算提取累积误差，并反馈给液相泵控制系统。

技术领域

本发明涉及一种累积误差测试平台，属于液相色谱分析领域。

背景技术

液相色谱作为一种简单、快速、有效的分析方法，应用非常广泛，几乎遍及定量定性分析的各个领域，包括生物化学、食品分析、医药研究、环境分析、无机分析等。近十年来，色谱分析工作的需求不断向“更高精度”、“更高压力”、“更快分析”的方向发展，这也不断推动高效液相色谱仪器向具有更高分离度、高分析效率以及高灵敏度的超高效液相色谱仪发展。

高效液相色谱仪(UHPLC)一般由输液系统(高压泵、梯度装置、试剂瓶等)、进样系统、分离系统、检测系统等组成，其核心关键部件-高精度超高压液相泵技术由于流量精度、准确度、压力脉动和系统延迟体积难以达到要求，制约了国内UHPLC的发展。而实现流量的高精度和高准确度要求高精度超高压液相泵具有高精度低脉动的微米运动精度轴系，虽然采用传动链最短的设计原则和符合精度的阿贝原则，但是轴系中存在的丝杠螺距累积误、轴承端面跳动误差和电机传动误差等因素的综合影响，高精度超高压液相泵轴系的输出精度仍难以满足UHPLC精度的要求，需要采取高精度超高压液相模拟载荷累积误差测试与补偿措施进行消除原理误差。

由于影响高精度超高压液相泵输出精度的主要误差影响因素是丝杠螺距累积误差，传统的丝杠螺距累积误差检测方法中仅实现空载条件下的螺距累积误差检测。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，本发明提供了一种高精度超高压液相模拟载荷累积误差测试平台，可保持恒定力，对高精度超高压液相泵不同模拟载荷下的累积误差进行检测，拟合出不同压力和不同工况下高精度超高压液相泵的累积误差，提取原理误差进行消除，高精度超高压液相泵达到了微米级输出精度，实现了适用于UPHLC流量高准确度和高重复精度指标。

本发明所采用的技术方案是：一种高精度超高压液相模拟载荷累积误差测试平台，包括恒力执行机构和位置反馈机构；恒力执行机构包括模拟柱塞、力传感器、微调机构和微调执行机构；模拟柱塞与液相泵外部接口配合，并与力传感器顶面配合孔接触，力传感器通过位移变化感知模拟柱塞所受压力，通过设定不同的位移实现不同的模拟载荷；微调机构保证模拟柱塞沿轴向前进过程中模拟载荷恒定；位置反馈机构包括光栅尺、光栅尺读数头和光栅尺读数头安装板；光栅尺与光栅安装板固定，位于模拟柱塞上方；光栅尺读数头与光栅尺读数头安装板固定，位于光栅尺下方、模拟柱塞上方。

所述微调机构包括传感器支架、微调机构传力轴、弹簧套筒、弹簧前挡圈、微调机构压缩弹簧、弹簧后挡圈、弹簧挡盖、微调机构导向轴、微调支架和微调执行机构；

力传感器安装在传感器支架上，两个传感器支架与微调执行机构的导轨配合，随模拟柱塞沿水平方向运动；微调支架连接固定于微调执行机构运动输出机构上部，并随着运动输出机构的运动而沿轴向运动；微调机构导向轴端部与微调支架固定，并与传感器支架轴孔配合形成滑动副，传感器支架沿微调机构导向轴轴向运动；微调机构压缩弹簧安装在弹簧套筒内，微调机构压缩弹簧两端分别安装弹簧前挡圈、弹簧后挡圈，弹簧挡盖安装在弹簧套筒一端端口；弹簧套筒固定在微调支架上，微调机构传力轴一端通过轴孔配合安装在弹簧套筒另一端。

所述的一种高精度超高压液相模拟载荷累积误差测试平台，还包括测试台架，支撑恒力执行机构和位置反馈机构。