高效液相色谱仪中重要的单元部件之一。其工作原理是以设定恒定转速运动的电机,驱动输液泵头而实现恒定流量输送流体。就输液泵头的结构而言,主要有隔膜泵、注射泵和往复式柱塞泵等。结构相对简单、成本低廉、性能稳定也最常见的高效液相色谱恒流泵是往复式柱塞泵。
往复式柱塞泵由泵头、柱塞杆、密封圈、单向阀、传动装置和电机等组成(见图),其中传动装置的作用是将电机的转动转化为柱塞杆的直线运动。柱塞杆往复运动一次完成吸液和输液过程,通过改变电机运动转速变化可以改变柱塞杆往复运动的频率,进而实现不同的流量输出。如果结构上是单往复式柱塞泵,其输液不是连续的。为实现连续稳定的输液,需要设计成多柱塞的结构,从使用成本和结构简单上考虑,大多数采用双柱塞结构,一个柱塞进行输液时,另一个柱塞则在进行吸液,反之亦然,这样就实现了连续输液。在具体设计上,当双柱塞交替时要增加一些特殊的处理,以实现更加平稳的吸液和输液。按照柱塞和输液的流路结构,双柱塞往复柱塞泵又分为并联式和串联式两种结构。在正常使用时,液相色谱系统均有一定的压力,所以,在柱塞泵的入、出口要加上单向阀,以防止液体回流。
随着高效液相色谱技术和应用的不断发展,需要设计出不同性能的恒流泵以满足不同领域的应用。例如,在生物、环境、医药等领域需要全流路非金属的恒流泵;微升或纳升流量范围的恒流泵在生物工程、蛋白质组学有着广泛的应用;大流量恒流泵则多在半制备和制备领域应用等。21世纪初,亚2微米填料的出现给恒流输液泵的发展带来了新的挑战,在保证输液准确性、稳定性和重复性的前提下,提高恒流泵的最大耐压成为恒流泵发展的重要趋势之一,商品化恒流泵的最大耐压已能够达到150兆帕以上。