对高压输液泵的要求是：

①泵体材料能耐化学腐蚀通常使用普通耐酸不锈钢(1Cr18Ni9Ti)或优质耐酸不锈钢(Cr18Ni12Mo2)。为防止酸、碱缓冲溶液的腐蚀，在离子色谱或亲和色谱分析中现已使用由聚醚醚酮(PEEK)材料制成的高压输液泵。

②能在高压下连续工作通常要求耐压40～50MPa/cm²，能在8～24h连续工作。

③输出流量范围宽对填充柱：0.1～10mL/min(分析型)；1～100mL/min(制备型)。对微孔柱：10～1000uL/min(分析型)；1～9900uL/min(制备型)。

④输出流量稳定，重复性高高效液相色谱使用的检测器，大多数对流量变化敏感，高压输液泵应提供无脉冲流量。这样可以降低基线噪声并获较好的检测下限。流量控制的精密度应小于100，最好为0.5％，重复性最好为0.5％。

高压输液泵可以分为两类。见表9-4。

表9-4  高压输液泵的分类

1.恒流泵

恒流泵可输出恒定体积流量的流动相。

(1)注射型泵又称注射式螺杆泵，如图9-4所示。

图9-4  注射型泵工作原理图

①工作原理它利用步进电动机经齿轮螺杆传动、带动活塞以缓慢恒定的速度移动，使载液在高压下以恒定流量输出。当活塞达到每个输出冲程末端时，暂时停止输出流动相，然后以极快速度进入吸入冲程，再次将流动相由单向阀封闭的载液入口吸入泵中，再重新进入输出冲程的运行。如此往复交替进行。

②优点此泵的优点是：可在高输液压力下给出精确的(0.1％)、无脉动、可重现的流量；可通过改变电动机的电压，控制电动机的转速，来改变活塞的移动速度，从而可调节流动相流量，使其输出流量与系统阻力无关；因其流量稳定、操作方便，可与多种高灵敏度检测器连接使用。

③缺点此泵的缺点是：a．由于泵液缸容积(100～150mL)有限，每次流动相输完后，需重新吸入流动相，故当流动相流量大时，流动相中断频繁，不利于连续工作，使用两台泵交替工作可克服此不足之处。b．此泵在高压下工作，对活塞和液缸间的密封要求高，更换溶剂不方便，且价格昂贵。由于上述不足之处，现在注射式螺杆泵在高效液相色谱仪中使用较少，而广泛用于超临界流体色谱仪中。

(2)往复型泵

①双柱塞往复式并联泵

a．工作原理双柱塞往复式井联泵，通常由电动机带动凸轮(或偏心轮)转动，再用凸轮驱动双活塞杆作往复运动，通过单向阀的开启和关闭，定期将储存在液缸里(0.1～0.5mL)的液体以高压连续输出。当改变电动机转速时，通过调节活塞冲程的频率(30～100次/min )，就可调节输出液体的流量。如图9-5所示。隔膜式往复泵的工作原理与柱塞式往复泵相似，只是流动相接触的不是活塞，而是具有弹性的不锈钢或聚四氟乙烯隔膜。此隔膜经液压驱动脉冲式地排出或吸入流动相。隔膜式往复泵的优点是可避免流动相被污染。

图9-5  双柱塞往复式并联泵
1-流动相入口；2, 3-带有单向阀的泵头；4-脉冲缓冲器；5-偏心轮；6-活塞；7-电动机；8-单向阀；9-至进样口

b.优点往复型泵的优点是：

(a)可在高压下连续大量输液。每个泵头在活塞的输出冲程中推动少量流动相进入色谱柱；在吸液冲程中利用单向阀从储液罐吸入流动相，此过程可反复、连续进行。

(b)此泵的液缸容积很小，只有几十至几百微升，其柱塞尺寸小，易于密封，柱塞、单向阀的阀球和阀座使用人造红宝石材料，造价低廉，操作方便。

c．缺点此泵的缺点是：

(a)输出流动相虽然连续、恒流量，但存在脉动，若与对流量敏感的示差折光检测器连接，就产生基线波动，难以进行准确的定量分析工作。克服脉动的影响可采用具有两个泵头的往复式泵，电动机带动一个偏心轮，在相位相差180o的相反方向，同时驱动两个柱塞，使一个泵头输液，另一个泵头充液，从而可大大减少流动相输出时的脉动现象(图9-6)。

图9-6  往复泵的脉动

(b)柱塞式往复泵，柱塞直接与流动相接触造成污染。使用隔膜式往复泵可克服此缺点。

(c)长期运转后，因流动相含有的机械杂质会造成单向阀的阻塞；或因单向阀的阀球磨损不能关闭单向阀。这些都会造成往复泵不能止常工作。

双柱塞往复式并联泵在高效液相色谱仪中获得最广泛的应用，是重要．的高压输液泵。

②双柱塞往复式串联泵20世纪90年代初期，美国Hewlett Packard公司已研制出双柱塞往复式串联泵，它由伺服系统控制的一个可变阻尼电动机从相反方向(相差180o)推动两个球形螺旋传动装置，由于球形螺旋传动装置的齿轮有不同的圆周(2:1)，使第一个活塞的运动速度是第二个活塞的两倍，如图9-7所示。它启动时，通过运行一个初始程序来决定两个柱塞向上移动能到达的最高位置，然后再向下移动至一个预定高度，控制器将两个活塞位置储存在记忆中，完成初始化设定，泵Ⅰ和泵Ⅱ就按设定参数操作。当驱动电动机正向运转时，泵Ⅰ流动相入口主动单向阀打开，柱塞Ⅰ向下移动，将流动相吸入泵Ⅰ内，与此同时，泵Ⅱ柱塞Ⅱ向上移动，将流动相送入色谱系统。在完成设定的第一种柱塞运行冲程长度后，驱动电动机停止，泵Ⅰ入口主动单向阀关闭。然后驱动电动机反向运转，泵工流动相出口被动单向阀打开，此时柱塞工向上移动，泵Ⅱ柱塞Ⅱ向下移动，使泵Ⅰ中流动相转移至泵Ⅱ，就完成了设定的第二种柱塞运行程序。重复进行上述过程，就使泵Ⅰ吸入的流动相连续不断进入泵Ⅱ，而泵Ⅱ每次仅排出压入流动相的一半，如此实现了以恒定流量连续向色谱系统输液。双柱塞往复式串联泵的主要特点是仅在泵Ⅰ配有一组单向阀，全部操作用计算机进行控制。

图9-7  高效液相色谱仪双柱塞往复式串联泵
1-储液罐；2-泵Ⅰ(柱塞Ⅰ)；3-单向阀；4-阻尼器；5-泵Ⅱ(柱塞Ⅱ)；6-至色谱柱

此泵运行时，由电控入口单向阀，使流动相进入主泵Ⅰ，由主泵Ⅰ输出的流动相经出口单向阀和一个低死体积脉冲阻尼器进入副泵Ⅱ，再由副泵Ⅱ输送至进样单元和色谱柱。对常规柱(φ4.6mm)，流动相流速设定为0.5～10mL/min，对窄孔柱(φ2.1 mm)，流速设定为50uL/min～5mL/min。