高压注射泵是一种被广泛应用于各类分析仪器中的核心部件。随着科技的进步,微型化、智能化成为现代科研仪器的重要发展趋势,微流量高压注射泵更是分析仪器发展中的重点和难点。高压注射泵存在的主要问题有流量量程跨度不够大,切换量级小;不能保证在高压工况下长期稳定的工作;不能实现特定场合（高温、高压、强酸强碱等）和超微流量的精确计量与自由输送等。目前,国内对高压注射泵的研究仍有很大的不足,加之国外的相关产品又价格昂贵。因此,对其进行针对性的研究开发显得尤为重要。本文基于高压注射泵在特定工况难以实现超微流量及跨多尺度下流体的精确计量与稳定输送的问题,分别从新型高压注射泵整体结构和核心部件的设计,材料及密封的选型等方面进行了理论分析、结构创新及数值模拟的研究。主要研究工作包括:（1）针对现有高压注射泵存在的问题,设计了一套四级注射泵单元,流量量程为（10n L/s～4m L/s）。每级注射泵单元都有不同的流量量程和压力设置,且采用更加稳定的丝杠传送方式,并对泵体的整体结构做了相关的创新设计,为实现其在高压工况下的稳定运行打下了基础。（2）针对高压注射泵最易出现故障的单向阀部件在设计过程中存在的问题,从力学分析、球阀的运动规律等方面进行了相应的优化改进,为提高单向阀部件的工作精度提供了理论保障。（3）本文基于层流模型和Realizable k-epsilon湍流模型,采用ANSYS CFD技术分别对单向阀阀内和泵腔内部的二维不可压缩流场进行数值模拟,从速度残差曲线和出口流量变化情况,及相关后处理图像中,证明了设计的四级注射泵单元能在高压工况下实现恒定的流动和各级注射泵的单向阀能稳定完成设定的量程。（4）为了使高压注射泵能满足在特定工况下的工作,本文从材料选择、密封等方面进行了相关选型和设计。其中四级注射泵单元泵体使用广泛应用于化工、医疗等领域具有优异耐腐蚀性能和良好综合力学性能的316L不锈钢作为制作材料。同时,为了应对高压工况,设计使用了特殊材质的高压密封圈和相应的高压密封方式。本文采用四级注射泵单元,结构、材料、设计、密封等方面都能满足高压下工作的条件,且通过ANSYS CFD进行了相应数值模拟证实了注射泵单元能实现在高压工况下的恒定流动,从而基于分级联控技术,实现各种阀的自动切换,选择性的构建注射泵单元组合,通过步进电机细分,实现超微流量及跨多尺度下流体的输送与计量。具有较高的应用价值。