CN107430101B - 多注射模式的阀模块 - Google Patents

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Abstract

一种色谱系统具有相关联的系统容积和样本分散容积。色谱系统包括泵送梯度流的泵、用于将样本引入梯度流中的样本管理器，以及流体地联接到泵和样本管理器上的阀管理器。阀管理器包括至少一个阀。该至少一个阀中的第一阀具有多个端口，包括从泵接收梯度流的入口端口以及梯度流通过其离开第一阀的出口端口。第一阀具有至少两个不同的可自动选择的位置。该至少两个不同的可自动选择的位置中的第一位置操作成在第一阀自动切换至第一位置时改变色谱系统的系统容积和样本分散容积中的一者。

Description

多注射模式的阀模块
相关申请的交叉引用
本申请请求享有2015年3月31日提交的名称为"MULTI-INJECTION MODE VALVEMODULE"的美国临时申请序列第62/140615号的优先权，其全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
本发明大体上涉及色谱系统。更具体而言，本发明涉及用于将容积选择性地且自动地加至色谱系统的阀模块。
背景技术
色谱法是一组用于将混合物分成其组分的技术。大体上，在液相色谱分析中，泵系统吸入和输送液体溶剂(和/或其它流体)的混合物到样本管理器，在该处，样本注入溶剂流中。样本是要分析的材料。样本的示例包括但不限于蛋白质、蛋白质前体、蛋白质片段、反应产物和其它化合物的复杂混合物。包括具有溶剂(和/或其它流体)的混合物的样本的移动相移动到使用点，诸如称为固定相的分离柱。通过使移动相穿过柱，样本中的各种组分以不同速率与彼此分离，且因此在不同时间从柱洗脱。检测器可从柱接收分离的组分，且产生输出，可从输出确定分析物的特性和量。
对于此类实体(例如，制药实验室、公司和其它设施)成功施行色谱系统重要的是确保色谱系统在管制环境中合格使用。各种国家和国际法规、质量标准和公司政策需要层析分离中涉及的分析设备的认证。认证与设备有关，范围从独立的模块到整个色谱系统(即，泵、样本注射器、柱模块和检测器)。认证可在使用色谱系统之前首先执行，以建立基准，且确定性能是否落入预先限定的规格内，且然后定期确保色谱系统仍在规格内。
完全系统认证大体上以色谱系统预期使用的方式测试色谱系统。完全系统认证的变型是认证各个配置的独特方面。例如，在高样本分散模式中，系统精度、注射器线性和迟滞需要验证。相同的量度需要针对低样本分散模式验证。
手动地改变液相色谱(LC)系统的系统混合容积或样本分散是用于适应特定LC分离的需要的惯例。然而，此类手动改变可使LC系统的认证无效，从而需要在已经使用LC系统之前的耗时再认证。
发明内容
下文提到的所有示例和特征都可以以任何技术上可能的方式组合。
在一个方面，一种具有相关联的系统容积和样本分散容积的色谱系统包括泵送梯度流的泵、用于将样本引入梯度流中的样本管理器，以及流体地联接到泵和样本管理器上的阀管理器。阀管理器包括至少一个阀。该至少一个阀中的第一阀具有多个端口，包括从泵接收梯度流的入口端口以及梯度流通过其离开第一阀的出口端口。第一阀具有至少两个不同的可自动选择的位置。第一阀的该至少两个不同的可自动选择的位置中的第一位置操作成在第一阀自动切换成第一位置时改变色谱系统的系统容积和样本分散容积中的一者。
色谱系统的实施例可包括以下特征中的一者，或它们的任何组合。
色谱系统还可包括可操作地联接到第一阀上的阀驱动器，以及与阀驱动器通信的处理器。处理器编程为认证具有在第一位置的第一阀的色谱系统，以操作阀驱动器来将第一阀从该至少两个不同可自动选择的位置中的第一位置自动切换至第二位置，且在第一阀在第二位置的情况下认证色谱系统。
阀管理器还可包括至少一个混合器。该至少一个混合器的第一混合器可连接在第一阀的第三端口与第四端口之间。第一阀的至少两个不同的可自动选择的位置中的第一位置将该至少一个混合器中的第一混合器置于来自泵的梯度流的通路中，以改变色谱系统的系统容积。第一混合器的容积可预先确定为增大色谱系统的系统容积，以匹配色谱系统的另一个模型的系统容积。第二混合器可设置在泵与第一阀之间的梯度流的通路中。备选地，该至少一个混合器中的第二混合器可连接在第一阀的第五端口与第六端口之间。第一阀的该至少两个不同位置中的第二位置使该至少一个混合器中的第二混合器置于来自泵的梯度流的通路中，同时从通路除去第一混合器。
在色谱系统的其它实施例中，泵可包括第一阀，或第一阀可包括七个端口，或样本管理器可包括具有末梢和与末梢相对的近端的流通针，其中第一阀的至少两个不同的可自动选择的位置中的第一位置操作成通过将梯度流沿相反方向引导穿过样本管理器来改变色谱系统的样本分散容积，使得梯度流通过末梢进入流通针。
在另一个实施例中，阀管理器还可包括至少一个混合器。该至少一个混合器中的第一混合器连接在第一阀的第三端口与第四端口之间。第一阀的该至少两个不同的可自动选择的位置中的第一位置将该至少一个混合器中的第一混合器置于样本管理器与容积管理器之间的样本成分流通路中，以增大色谱系统的样本分散容积。该至少一个混合器可包括连接在第一阀的第五端口与第六端口之间的第二混合器。第一阀的至少两个不同的可自动选择的位置中的第二位置将第二混合器置于样本管理器与柱管理器之间的样本成分流通路中，同时从样本管理器与柱管理器之间的样本成分流通路除去第一混合器。
色谱系统还可包括柱管理器。阀管理器中的至少一个阀可包括第二阀。第二阀具有多个端口，包括连接到样本管理器以用于从其接收样本成分流的入口端口以及流体地联接到柱管理器以用于使样本成分流传递至其的出口端口。样本管理器可包括流通针，其具有末梢和与末梢相对的近端。第二阀可具有连接到第一阀的出口端口以用于从其接收梯度流的第二入口端口。第二阀具有至少两个不同的可自动选择的位置。第二阀的至少两个不同位置中的第一位置沿向前方向引导梯度流穿过样本管理器，使得梯度流通过近端进入流通针，且第二阀的至少两个不同位置中的第二位置沿相反方向引导梯度流穿过样本管理器，使得梯度流通过末梢进入流通针。阀管理器还可包括连接在第一阀的第三端口与第四端口之间的至少一个混合器中的第一混合器，以及连接在第一阀的第五端口与第六端口之间的第二混合器。第一阀的至少两个不同的可自动选择的位置中的第二位置将第二混合器置于来自泵的梯度流的通路中，同时绕过第一混合器。
在一个实施例中，样本管理器可包括具有末梢和与末梢相对的近端的流通针。第二阀可具有连接到第一阀的出口端口以用于从其接收梯度流的第二入口端口。另外，第二阀可具有至少两个不同的可自动选择的位置。第二阀的该至少两个不同位置中的第一位置沿向前方向引导梯度流穿过样本管理器，使得梯度流通过近端进入流通针，且第二阀的该至少两个不同位置中的第二位置沿相反方向引导梯度流穿过样本管理器，使得梯度流通过末梢进入流通针。
在另一个实施例中，第一阀的出口端口流体地联接到样本管理器以用于使梯度流传递至其。在该实施例中，色谱系统还可包括连接在第一阀的第三端口与第四端口之间的第一混合器、连接在第一阀的第五端口与第六端口之间的第二混合器，其中第一阀的至少两个不同的可自动选择的位置中的第二位置将第二混合器置于来自泵的梯度流的通路中，同时从通路除去第一混合器，以及连接在第二阀的第一端口与第二端口之间的第三混合器。第二阀具有至少两个不同的可自动选择的位置。第二阀的该至少两个不同的可自动选择的位置中的第一位置将第三混合器置于样本管理器与柱管理器之间的样本成分流的通路中。
此外，色谱系统还可包括连接在第二阀的第三端口与第四端口之间的第四混合器，其中第二阀的至少两个不同的可自动选择的位置的第二位置将第四混合器置于样本管理器与柱管理器之间的样本成分流的通路中，同时从样本管理器与柱管理器之间的样本成分流的通路除去第三混合器。
在另一方面，用于色谱法中的阀模块包括至少一个旋转阀。该至少一个选择阀中的第一旋转阀具有多个端口，包括用于接收梯度流的入口端口以及梯度流通过其离开第一旋转阀的出口端口。第一旋转阀具有至少两个不同的可自动选择的位置。阀模块还包括：至少一个混合器，其包括连接在第一旋转阀的第三端口与第四端口之间的第一混合器的；以及阀驱动器，其可操作地联接到第一旋转阀且响应于来自处理器的控制命令将第一旋转阀自动地切换到该至少两个不同的可自动选择的位置中的第一位置来将第一混合器置于梯度流的通路中。
阀模块的实施例可包括以下特征中的一个，或它们的任何组合。
第一阀可包括七个端口。
阀模块还可包括连接在第一旋转阀的第五端口与第六端口之间的至少一个混合器中的第二混合器。第一旋转阀的至少两个不同位置中的第二位置使至少一个混合器中的第二混合器置于来自泵的梯度流的通路中，同时从通路除去第一混合器。该至少一个旋转阀可包括第二旋转阀。第二旋转阀具有多个端口，包括用于从样本管理器接收样本成分流的入口端口以及流体地联接到柱管理器以用于使样本成分流传递至其的出口端口。第二旋转阀可具有连接到第一旋转阀的出口端口以用于从其接收梯度流的第二入口端口。第二旋转阀具有至少两个不同位置。第二阀的该至少两个不同位置中的第一位置用于沿向前方向将梯度流引导穿过样本管理器，且第二阀的该至少两个不同位置中的第二位置用于沿相反方向将梯度流引导穿过样本管理器。
在一个实施例中，阀模块还可包括连接在第一旋转阀的第五端口与第六端口之间的至少一个混合器中的第二混合器。第一旋转阀的至少两个不同位置中的第二位置使至少一个混合器中的第二混合器置于来自泵的梯度流的通路中，同时从通路除去第一混合器。第二旋转阀可具有连接到第一旋转阀的出口端口以用于从其接收梯度流的第二入口端口。第二旋转阀具有至少两个不同位置。第二旋转阀的至少两个不同位置中的第一位置用于沿向前方向将梯度流引导穿过样本管理器，且第二阀的至少两个不同位置中的第二位置用于沿相反方向将梯度流引导穿过样本管理器。
在一个实施例中，第一旋转阀的出口端口可流体地联接到样本管理器以用于将梯度流传递至其，且阀模块还可包括连接在第一旋转阀的第五端口与第六端口之间的至少一个混合器中的第二混合器，其中第一旋转阀中的至少两个不同位置中的第二位置将至少一个混合器中的第二混合器置于来自泵的梯度流的通路中，同时从通路除去第一混合器。在该实施例中，阀模块还可包括连接在第二旋转阀的第三端口与第四端口之间的第三混合器。第三阀具有至少两个不同位置。第二阀的至少两个不同位置中的第一位置将第三混合器置于样本管理器与柱管理器之间的样本成分流的通路中。此外，第四混合器可连接在第二旋转阀的第五端口与第六端口之间，其中第二旋转阀的至少两个不同位置中的第二位置将第四混合器置于样本管理器与柱管理器之间的样本成分流的通路中，同时从样本管理器与柱管理器之间的样本成分流的通路除去第三混合器。
在还有另一方面，提供了一种运行具有相关联的系统容积和样本分散容积的液相色谱系统的方法。液相色谱系统还具有流体地联接到泵送系统和样本管理器上的阀管理器。阀管理器包括至少一个阀。该至少一个阀中的第一阀具有多个端口，包括从泵接收梯度流的入口端口以及梯度流通过其离开第一阀的出口端口。第一阀具有至少两个不同的可自动选择的位置。第一阀的该至少两个不同的可自动选择的位置中的第一位置增大色谱系统的系统容积和样本分散容积中的一者。该方法包括在第一阀在该至少两个不同的可自动选择的位置中的第一位置中的情况下认证液相色谱系统，在第一阀在该至少两个不同的可自动选择的位置中的第二位置中的情况下认证液相色谱系统，在阀管理器的第一阀在第一位置的情况下执行色谱运行，以及在阀管理器的第一阀在第二位置的情况下执行色谱运行，而不必再认证液相色谱系统。
附图说明
本发明的以上和其它优点可通过连同附图参照以下描述来更好理解，在附图中，相似的数字表示各种附图中的相似结构元件和特征。附图不一定按比例，重点改为放在说明本发明的原理上。
图1为具有用于将容积选择性地且自动地加至LC系统而不必再认证LC系统的容积管理器的液相色谱(LC)系统的实施例的示图。
图2为能够自动地改变LC系统的系统容积、样本分散容积或两者而不需要改变引起的LC系统的随后再认证的阀管理器的实施例的示图，阀管理器处于与LC系统的样本管理器的实施例连通的第一可选配置。
图3为与样本管理器连通的图2的阀管理器的示图，其中阀管理器处于第二可选配置，其将混合器的容积加至LC系统的系统容积，而不需要改变引起的LC系统的随后再认证。
图4为与图2的样本管理器连通的图2的阀管理器的示图，其中阀管理器处于第三可选配置，其通过使穿过样本管理器的梯度流的方向从图2和图3中所示的流动方向反向来增大LC系统的样本分散容积。
图5为与图2的样本管理器连通的图2的阀管理器的示图，其中阀管理器处于第四可选配置，其将混合器的容积加至LC系统的系统容积，且通过如关于图4所述那样将穿过样本管理器的梯度流的方向反向来增大LC系统的样本分散容积。
图6为能够自动地改变LC系统的系统容积、样本分散容积或两者而不需要变化引起的LC系统的随后再认证的阀管理器的另一个实施例的示图，阀管理器具有两个四端口阀，其中一个确定混合器是否加至流动通路，且另一个确定穿过样本管理器的流的方向。
图7为能够自动地改变LC系统的系统容积、样本分散容积或两者而不需要变化引起的LC系统的再认证的阀管理器的另一个实施例的示图，阀管理器具有六端口阀和四端口阀，六端口阀确定两个混合器中的哪个加至流动通路，且四端口阀确定穿过样本管理器的流的方向。
图8为能够自动地改变LC系统的系统容积、样本分散容积或两者而不需要变化引起的LC系统的再认证的阀管理器的另一个实施例的示图，阀管理器具有两个六端口阀，其中一个确定两个混合器中的哪个加至流动通路，且另一个确定穿过样本管理器的流的方向。
图9为能够自动地改变LC系统的系统容积、样本分散容积或两者的阀管理器的另一个实施例的示图，阀管理器具有六端口阀和四端口阀，四端口阀确定混合器是否加至流动通路，且六端口阀确定穿过样本管理器的流的方向。
图10为能够自动地改变LC系统的系统容积、样本分散容积或两者的阀管理器的另一个实施例的示图，阀管理器具有两个六端口阀，其中一个确定两个混合器中的哪个加至样本管理器上游的流动通路，且另一个确定两个混合器中的哪个加至样本管理器下游的流动通路。
图11为能够自动地改变LC系统的系统容积、样本分散容积或两者的阀管理器的另一个实施例的示图，阀管理器具有六端口阀和四端口阀，六端口阀确定两个混合器中的哪个加至样本管理器上游的流动通路，且四端口阀确定混合器是否加至样本管理器下游的流动通路。
图12为能够通过将混合器加至流动通路来自动地改变LC系统的系统容积的泵阀的实施例的示图，泵阀定位成绕过混合器。
图13为图12的阀管理器的示图，其中泵阀定位成将混合器加至流动通路。
图14为图12的阀管理器的示图，其中泵阀定位成便于LC系统的泄漏测试。
图15为图12的阀管理器的示图，其中泵阀定位成使LC系统通气。
图16为能够通过选择性地将两个混合器中的一个加入流动通路来自动地改变LC系统的系统容积的泵阀的另一个实施例的示图，阀定位成将第一混合器加至流动通路。
图17为图16的阀管理器的示图，其中泵阀定位成将两个混合器中的另一个加至流动通路。
图18为图16的阀管理器的示图，其中泵阀定位成便于LC系统的泄漏测试。
图19为图12的阀管理器的示图，其中泵阀定位成使LC系统通气。
图20为自动地改变LC系统的系统容积、样本分散容积或两者而不需要响应于变化的系统再认证的过程的实施例的流程图。
具体实施方式
本文所述的色谱系统使用阀管理器(还有阀模块)来允许使用者使液相色谱(LC)系统的系统混合容积、样本分散容积或两者的变化自动化，以便LC系统可适应色谱分离的特定需要。如本文使用的系统混合是指由于管路、系统构件和额外的可选容积在泵的下游发生的混合。系统混合容积(或简单地系统容积，也称为梯度延迟容积和驻留容积)是指流出物(即，通过梯度比例阀或混合三通)与柱的入口成比例的管路、系统构件和额外的可选容积的总体流体容积。样本分散是指在样本行进穿过管路和通路上的连接器到柱时的样本的分散。如本文使用的样本分散容积是指样本从其中引入梯度至柱的入口的管路、系统构件(例如，流通针)和额外的可选容积的总体流体容积。
阀管理器的配置允许使用者自动地选择配置，其给予紧密匹配较老的色谱系统的特征的LC系统特征。配置当前的LC系统以便匹配较老(旧有)色谱系统的特征的此能力是允许将从制药纲要取得的较老的分离和方法转移至当前LC系统的有效方法。人们然后可将方法从旧有色谱系统转移，而不必对编程的梯度(即，对通过LC系统运行的方法编程的软件)进行任何改变。
此外，LC系统可在通过任何认证软件(诸如系统认证技术(SQT))的阀管理器的多个配置中的各个中完全合格，而没有任何构件或管路的断开或再连接。通过SQT在各个阀管理器配置中完全认证系统允许了使用者确保旧有和当前的分离两者都可在相同色谱仪上成功运行，而不需要每次在两个类型的分离之间进行切换时再认证LC系统，此切换依靠改变阀管理器配置来进行。由于旧有色谱系统的特征可作为仪器方法的一部分切换，故此特征可作为SQT的自动部分的一部分认证。
简言之，本文所述的阀管理器的各个实施例都具有多个配置。阀管理器具有构造成用于系统混合容积、样本分散容积或两者的自动控制的一个或两个常规阀。使用者可改变独立于彼此的有效系统混合容积和样本分散容积。
在具有两个阀的阀管理器的示例性实施例中，两个阀中的第一个连接到泵的出口和第二阀的入口上，且第二阀的出口连接到样本管理器的入口管线和出口管线上。第一阀可用于将额外混合容积引入泵的出口，因此改变系统混合容积，而第二阀可确定穿过样本管理器的流动通路的方向(向前或反向)，因此影响样本分散容积。阀可独立于彼此切换，因此允许对系统混合容积和样本分散容积的独立改变。
图1示出了将混合物分成其组分的液相色谱(LC)系统10的实施例。LC系统的示例性实施方式包括但不限于HPLC和UPLC系统。色谱系统10包括通过管路16与阀管理器(VM)14流体连通的溶剂输送系统12。大体上，容积输送系统10包括与溶剂储器18流体连通的泵(未示出)，泵从储器18吸收溶剂。在一个实施例中，容积输送系统12是二元溶剂管理器(BSM)，其使用两个独立的串流泵来从其储器18吸收溶剂且将溶剂成分输送至VM 14。BSM的示例性实施方式是由马萨诸塞州米尔福德的Waters Corp制造的ACQUITY® UPLC二元溶剂管理器。BSM的泵能够生成高达18Kpsi(磅每平方英寸)的压力。此后，出于示例所示的目的，溶剂输送系统12可称为BSM 12或LC泵12。
VM 14通过管路22和24与样本管理器(SM)20流体连通，以允许将容积加至色谱系统10，而不必再认证系统配置，这在下文中更详细描述。通过管路16从BSM 12到来的溶剂成分(或梯度)通过管路22穿过VM 14至SM 20。管路24将具有注射的样本(即，流动相或样本成分)的溶剂成分从SM 20传送至VM 14。VM 14也通过管路28与柱管路器(CM)26流体连通，具有注射的样本的溶剂成分通过管路28传递至柱(未示出)。VM 14的实施可在BSM 12处；即，BSM 12通常具有由VM 14(或仅VM 14的第一阀40(图2))替换的通气阀。除对管道的改变外，VM 14可再使用之前用于操作通气阀的阀驱动器。
SM 20与样本源30(SM 20从其获得样本)流体连通。例如，样本源30可为容纳样本的小瓶，或工艺管线，样本管理器20从工艺管线获得样本，且将样本引入从阀管理器14到来的溶剂成分。样本管理器20的示例性实施是由马萨诸塞州米尔福德的的Waters Corp制造的ACQUITY® FTN样本管理器。
CM 26大体上提供用于分离样本-溶剂成分的一个或多个色谱分离柱的受控温度环境。各个分离柱适于在移动相穿过时使样本的各种成分(或分析物)与彼此分离，且在不同时间从柱洗脱分析物(也由移动相传送)。从柱管理器26，分离样本的组分传递至检测器32或其它设备，例如，质谱仪或火焰离子化检测器(FID)，以用于分析分离。
色谱系统10还包括数据系统34，其与BSM 12、VM 14、柱管理器26、检测器32和SM20信号通信。数据系统34具有处理器和开关(例如，以太网开关)，以用于处理BSM 12、VM 14和SM 20之间的信号通信。此外，如上文所述，数据系统34的处理器编程为实施由VM(控制阀驱动器来旋转一个或多个阀)和SM(例如，开启和关闭阀，旋转阀)执行的操作的各种阶段，以便将样本注射到溶剂成分流中。此外，主机计算系统36与数据系统34通信，人员可通过数据系统34运行LC系统10的认证，储存认证的结果，且下载影响数据系统的性能的各种参数和简况。例如，在LC系统10的认证期间，数据系统34可自动地将VM 14置于第一配置，在VM14处于该第一配置的情况下认证LC系统14，将VM 14变为第二配置，且在VM 14处于该第二配置的情况下认证LC系统。两次认证的结果可储存在数据库中，且随后用于检查LC系统的性能。此外，VM 14从第一配置到第二配置或第二配置到第一配置的随后自动切换不需要LC系统10的再认证。
溶剂输送系统12、VM 14、SM 20、CM 26、检测器32和数据系统34可为单独的仪器，或集成到单个单元中。
图2示出了与样本管理器20的实施例连通的阀管理器14的实施例。VM 14包括与第二阀42流体连通的第一阀40。各个阀40,42均为具有配合到定子的转子的旋转剪切阀；转子旋转，而定子为阀的静止部分。大体上，转子具有圆形地布置在转子中的多个弧形流通通道或凹槽，且定子具有围绕定子的半径对称设置的多个定子端口。转子的各个凹槽连接两个或更多个相邻定子端口；此定子实际上取决于转子的位置连接到彼此上。大体上，第一阀40允许系统容积加至LC系统10；第二阀42通过改变穿过样本管理器20的流动方向而允许样本分散容积加至LC系统10。
VM 14的第一阀40具有六个定子端口44-1, 44-2, 44-3, 44-4, 44-5和44-6(大体上，44)，以及三个转子通道46-1,46-2和46-3(大体上46)。在所示的构造中，转子通道46-1连接定子端口44-1和44-2；转子通道46-2连接定子端口44-3和44-4；且转子通道46-3连接定子端口44-5和44-6。定子端口44-4连接到BSM 12上。混合器48连接在定子端口44-2和44-5之间。
VM 14的第二阀42具有四个定子端口50-1,50-2,50-3和50-4(大体上50)，以及两个转子通道52-1和52-2(大体上52)。在所示的构造中，转子通道52-1连接定子端口50-1和50-2，且转子通道52-2连接定子端口50-3和50-4。管路28将定子端口50-2连接到柱管理器26上；且管路53将定子端口50-4连接到第一阀40的定子端口44-3上。大体上，第一阀40确定混合器48的容积是否加至系统容积；而第二阀42确定梯度流穿过样本管理器20的方向。梯度流穿过样本管理器20的方向确定样本注射分散。
阀管理器14的其它实施例可具有两个阀中的仅一个，例如，仅第一阀40或仅第二阀42。阀驱动器45连接到阀40,42中的各个上，以用于在数据系统34(图1)的控制下自动地旋转任一个或两个阀。该描述中的附图的其余部分中省略了阀驱动器45以简化图示。
SM 20包括注射阀54、流通针(FTN)56、针驱动器58、座60、压力源62、传感器64和样本源30(这里，例如，小瓶)。
注射阀54具有六个端口66-1, 66-2, 66-3, 66-4, 66-5和66-6(大体上66)，以及三个转子通道68-1,68-2和68-3(大体上，68)。在所示构造中，通道68-1连接定子端口66-1和66-2；转子通道68-2连接定子端口66-3和66-4；且转子通道68-3连接定子端口66-5和66-6。
注射阀54的六个端口66如下连接到SM 20的各种构件和VM 14的第二阀上：管路70将端口66-1连接到座60的流出端口上；管路22(图1)将端口66-2连接到VM 14的第二阀42的定子端口50-1上；管路24(图1)将端口66-3连接到VM 14的第二阀42的定子端口50-3上；管路76将端口66-4连接到针56的进入端上；管路78将端口66-5连接到传感器64上；且管路80将端口66-6连接至废料。
大体上，针56为SM 20的样本回路的一部分；管路76,70和座60完成从端口66-4到端口66-1的样本回路。注射针56具有末梢，其在针驱动器58的控制下移入和移出座60的注射的端口82。座60在针末梢进入其中时产生防漏密封。除控制注射针56的移动和位置(进入和离开注射端口82)外，针驱动器58还可使注射针56在小瓶30与注射端口82之间沿角向方向(theta运动)移动。
压力源62产生预定量的压力，这由传感器64测得。该压力源62可为单向或双向蠕动泵或milliGAT泵，或注射器。
在LC系统10的操作期间，利用图2中所示的构造的VM 14，BSM 12将梯度泵送到第一阀40的定子端口44-4。从定子端口44-4，梯度穿过转子通道46-2，且通过定子端口44-3离开第一阀40。穿过管路53，梯度到达第二阀42的定子端口50-4。梯度然后穿过转子通道52-2而通过定子端口50-3离开第二阀42。从定子端口50-3，梯度离开第二阀42和阀管理器14，以用于通过管路24输送至样本管理器20的阀54的定子端口66-3。在此构造中，混合器48的容积不在流动通路中，且因此未包括在系统容积中。
在进入样本管理器20的阀54的定子端口66-3之后，梯度穿过转子通道68-2且通过定子端口66-4离开阀54。梯度然后穿过管路76、流通针56、流体三通(座60)和管路70而回到定子端口66-1处的阀54。在穿过流通针56时，梯度拾取且移动样本而变为样本成分。从定子端口66-1，样本成分(或移动相)穿过定子通道68-1而通过定子端口66-2离开阀54。穿过管路22，样本成分到达第二阀42的定子端口50-1。从定子端口50-1，移动相穿过转子通道52-1，且在穿过管路28到柱管理器26的通路上通过定子端口50-2离开第二阀42和阀管理器14而。
图3示出了与图2的样本管理器20的实施例连通的阀管理器14的第二构造。第一阀40和第二阀42的定子端口之间以及阀管理器14和样本管理器20的定子端口之间的管路连接与图2中所述的那些相同。在该第二构造中，阀管理器14的第一阀40的转子从图2中所示的位置反时针转动一个步幅，以便定子端口44-5和44-2之间连接的混合器48加到由BSM 12泵送的梯度的流动通路。(第一阀40的转子可顺时针转动一个步幅来实现相同成对定子端口之间的连接。)流动通路穿过连接定子端口44-4和44-5的转子通道46-3、混合器48以及连接定子端口44-2和44-3的转子通道46-2。流管理器的第二阀42和样本管理器20的注射阀54的转子通道连接以及通过第二阀42和样本管理器20的流体流朝柱管理器26的方向并未从图2中所示的改变。
因此，通过使第一阀40自动地移动至如图3中所示的位置，混合器48的容积变为LC系统10的总体系统容积的一部分。具有一定范围的混合容积的多种市售混合器允许技术人员在配置阀管理器14(在认证之前)之前选择期望容积的混合器。混合器48的选择容积然后可改变LC系统10的系统容积，以紧密匹配旧有LC系统的系统容积，从而允许旧有LC系统上之前执行的方法在LC系统10上不变地运行。
图4示出了与图2的样本管理器20连通的阀管理器14的第三配置。第一阀40和第二阀42的定子端口之间以及阀管理器14和样本管理器20的定子端口之间的管路连接与图2中所述的那些相同。在该配置中，第一阀40的位置匹配图2的位置，而第二阀42的转子从图2中所示的其位置反时针方向转动一个步幅，以便转子通道52-1连接定子端口50-4和50-1，且转子通道52-2连接定子端口50-2和50-3。(转子可顺时针方向转动一个步幅来实现相同对的定子端口之间的连接。)
在图4中所示的配置中的LC系统10的操作期间，BSM 12将梯度泵送至第一阀40的定子端口44-4。从定子端口44-4，梯度穿过转子通道46-2，且通过定子端口44-3离开第一阀40。穿过管路53，梯度到达第二阀42的定子端口50-4。到此时，流动方向与关于图2所述的相同，且混合器48的容积并未在流动通路中，且因此未包括在系统容积中。
从定子端口50-4，梯度然后穿过转子通道52-1而通过定子端口50-1离开第二阀42。从定子端口50-1，梯度离开第二阀42和阀管理器14，以用于通过管路22输送至样本管理器20的阀54的定子端口66-2。通过使阀54通过定子端口66-2进入，穿过样本管理器20的流的方向与关于图2所述的流动方向相反。穿过样本管理器20的此逆流提高样本分散(即，流通针56的本体提供的注射样本可在其内混合的容积大于沿向前方向的管路70的容积)。有利地，由于向前和反向的流配置两者都自动地认证，故两个配置之间的切换不需要耗时的再认证。
具体而言，在进入阀54的定子端口66-2之后，梯度穿过转子通道68-1，且通过定子端口66-1离开阀54。梯度然后穿过管路70、座60，进入流通针56的末梢(在该处拾取样本)，且通过管路76流出而回到定子端口66-4处的阀54。
从定子端口66-4，具有样本(也称为样本成分)的移动相穿过转子通道68-2而通过定子端口66-3离开样本管理器阀54。穿过管路24，样本成分到达第二阀42的定子端口50-3。从定子端口50-3，样本成分穿过转子通道52-2且通过定子端口50-2向前穿过管路28离开第二阀42(和阀管理器14)至柱管理器26。
图5示出了与图2的样本管理器连通的阀管理器14的第四配置。第一阀40和第二阀42的定子端口之间以及阀管理器14和样本管理器20的定子端口之间的管路连接与图2中所述的那些相同。在该配置中，第一阀40的位置与图3中所示的第一阀40的位置相同，且第二阀42的位置与图4中所示的第一阀40的位置相同。在第四配置中，如关于图4所述的那样，第一阀40将混合器48置于梯度流的通路中，且第二阀42使穿过样本管理器20的梯度流反向。因此，相比于图2的第一配置，第四配置允许系统容积通过将混合器48切换到流动通路来允许将系统容积加至LC系统10，且通过使穿过样本管理器的流反向来增大样本分散容积。
图6示出了与图2的样本管理器20连通的阀管理器14的第二实施例。在该实施例中，VM 14的第一阀90为四端口旋转阀，类似于第二阀42。第一阀90具有四个定子端口92-1,92-2,92-3和92-4(大体上是92)，以及两个转子通道94-1和94-2(大体上为94)。转子通道94-1连接定子端口92-1和92-2；且转子通道94-2连接定子端口92-2和92-4。定子端口92-4连接到BSM 12上。混合器96连接在定子端口92-1和92-2之间。
VM 14的第二阀42和样本管理器20以及其间的定子端口连接，与关于图2所述的那些相同。管路98将第二阀42的定子端口50-4连接到第一阀90的定子端口92-3上。
图6中的阀管理器14处于第一配置，其中第一阀90绕过混合器96，且第二阀42形成穿过样本管理器20的向前方向的梯度流。
在LC系统10在图6中所示的配置中的操作期间，BSM 12将梯度泵送至第一阀90的定子端口92-4。从定子端口92-4，梯度穿过转子通道94-2，且通过定子端口92-3离开第一阀90。穿过管路98，梯度到达第二阀42的定子端口50-4。梯度然后穿过转子通道52-2而通过定子端口50-3离开第二阀42。从定子端口50-3，梯度离开第二阀42和阀管理器14，以用于通过管路24输送至样本管理器20的注射阀54的定子端口66-3。如关于图2所述，梯度然后沿向前方向穿过样本管理器20，进入流通针56的近端(与末梢相对)，在该处，其拾取样本，且通过定子端口50-1返回到第二阀42。从定子端口50-1，样本成分穿过转子通道52-1，且在穿过管路28到柱管理器26的通路上通过定子端口50-2离开第二阀42和阀管理器14。
在图6的阀管理器14的第二配置中，第一阀90的位置将混合器96置于来自BSM 12的梯度流的通路中，且第二阀42的位置形成穿过样本管理器20的向前方向的流。
在阀管理器14的第三配置中，第一阀90的位置引起来自BSM 12的梯度流绕过混合器96(类似第一配置)，且第二阀42的位置形成穿过样本管理器20的反向流(类似图4中所述的第三配置)。
在阀管理器14的第四配置中，第一阀90的位置将混合器96置于来自BSM 12的梯度流的通路中，且第二阀42的位置形成穿过样本管理器20的反向流。
图7示出了与图2的样本管理器20连通的阀管理器14的第三实施例。除混合器48的特定放置和第二混合器10的加入之外，该实施例与图2中的阀管理器14的实施例相同。在该实施例中，混合器48设置在定子端口44-1和44-6之间(在图2中，其在定子端口44-2和44-5之间)。额外的混合器100设置在定子端口44-3和44-4之间。一些管路连接也不同于图2中的那些：BSM 12连接到第一阀40的定子端口44-5上；且管路53将第一阀40的定子端口44-2连接到第二阀42的定子端口50-4上(在图2中，定子端口44-3连接到定子端口50-4上)。VM 14的第二阀42与样本管理器20之间的定子端口连接与关于图2所述的那些相同。
第一阀40确定两个混合器48,100中的哪个置于流自BSM 12的梯度的通路中。两个混合器48,100提供可选择性地加至系统容积的不同容积。第二阀42确定穿过样本管理器20的前向或反向的流动方向。
如图7中所示，阀管理器14处于第一配置，其中第一阀40的位置将混合器48置于来自BSM 12的梯度流通路中，且第二阀42的位置形成穿过样本管理器20的向前方向的流动。
在图7的阀管理器14的第二配置中，第一阀40的位置将其它混合器100置于来自BSM 12的梯度流通路中，且第二阀42的位置形成穿过样本管理器20的向前方向的流动。
在阀管理器14的第三配置中，第一阀40的位置将混合器48置于来自BSM 12的梯度流通路中，同时第二阀42的位置形成穿过样本管理器20的反向流动。
在阀管理器14的第四配置中，第一阀40的位置将其它混合器100置于来自BSM 12的梯度流的通路中，且第二阀42的位置形成穿过样本管理器20的反向流。
有利地，这些配置中的各个均可首先认证，且因此四个配置中的选择的任何变化都不需要变化引起的随后再认证。
图8示出了与图2的样本管理器20连通的阀管理器14的第四实施例。在该实施例中，样本管理器20和VM 14的第一阀40(包括两个混合器48,100)与关于图7所述的样本管理器20和第一阀40相同，且VM 14的第二阀110是六端口旋转阀，类似于第一阀40。BSM连接到第一阀40的定子端口44-5上。
第二阀110具有六个端口112-1, 112-2, 112-3, 112-4, 112-5和112-6(大体上112)，以及三个转子通道114-1,114-2和114-3(大体上，114)。转子通道114-1连接定子端口112-1和112-2；转子通道114-2连接定子端口112-3和112-4；且转子通道114-3连接定子端口112-5和112-6。定子端口112-1由管路116连接到定子端口112-2上。管路53将第一阀40的定子端口44-2连接到第二阀110的定子端口112-5上。
第二阀110的定子端口112-6由管路22连接到样本管理器阀54的定子端口66-3上；第二阀110的定子端口112-4由管路24连接到样本管理器阀54的定子端口66-2；且定子端口112-3由管路28连接到柱管理器26上。
类似于图7的实施例，在图8的实施例中，第一阀40确定两个混合器48,100中的哪个置于从BSM 12流动的梯度的通路中，且第二阀110确定穿过样本管理器20的前向或反向的流动方向。尽管两个混合器48,100具有图7和图8中的相同参考标号，但实际上，图7中的混合器48,100的容积可具有与图8中的对应混合器48,100的相同或不同的容积。
在图8中，阀管理器14处于第一配置，其中第一阀40的位置将混合器48置于来自BSM 12的梯度流通路中，且第二阀110的位置形成穿过样本管理器20的向前方向的流动。
在第二配置中，第一阀40的位置将其它混合器100置于来自BSM 12的梯度流的通路中，且第二阀110的位置形成穿过样本管理器20的向前方向的流动。
在第三配置中，第一阀40的位置将混合器48置于来自BSM 12的梯度流的通路中，而第二阀110的位置形成穿过样本管理器20的反向流动。
在第四配置中，第一阀40的位置将其它混合器100置于来自BSM 12的梯度流的通路中，且第二阀110的位置形成穿过样本管理器20的反向流动。
这些配置中的各个均可首先认证，且因此四个配置中的选择的任何变化都不需要变化引起的随后再认证。
图9示出了与图2的样本管理器20连通的阀管理器14的第五实施例。在该实施例中，VM 14具有如图6中所述的相同四端口第一阀90(包括混合器96)，以及如图8中所述的相同六端口第二阀110。第一阀90的定子端口92-4连接到BSM 12上。管路53将第一阀90的定子端口92-3连接到第二阀110的定子端口112-5上。第二阀110与样本管理器阀54之间的管路连接与图8中所述的那些相同。
第一阀90确定混合器96是否置于流自BSM 12的梯度的通路中，且第二阀110确定穿过样本管理器20的向前和反向的流动方向。在所示配置中，第一阀90的位置绕过混合器96，且第二阀110的位置产生穿过样本管理器20的向前方向的流动。其它配置包括混合器96在流动通路中的情况下的向前方向的流动、混合器96在流动通路中的情况下的反向流动，以及绕过混合器96的反向流动。
图10示出了与图2中的样本管理器20连通的阀管理器14的第六实施例。该实施例中，阀管理器14与图8中所述的那些相同，除了第二阀110配置成具有不同容积的两个混合器118,120，以及VM 14与样本管理器20之间的不同管路连接。混合器118连接在第二阀110的定子端口112-1和112-6之间；且混合器120连接在第二阀110的定子端口112-3和112-4之间。管路22使第一阀40的定子端口44-2与样本管理器阀54的定子端口66-3连接；管路24将第二阀110的定子端口112-5连接到样本管理器阀54的定子端口66-2上；且管路28将定子端口112-2连接到柱管理器26上。
图10中的阀管理器14的实施例可产生仅穿过样本管理器20的向前方向的梯度流。第一阀40确定两个混合器48,100中的哪个置于流自BSM 12的梯度的通路中，且第二阀110确定两个混合器118,120中的哪个置于来自样本管理器20的样本成分流的通路中。两个混合器48,100确定系统容积的变化，而两个混合器118,120确定样本分散容积的变化。存在用于将容积加至LC系统10的四个不同混合器组合：1)如图所示的混合器48和118；2)混合器48和120；3)混合器100和118；以及4)混合器100和120。这些配置中的各个可首先认证，且因此四个配置中的任何选择变化都不需要随后认证。
图11示出了与图2的样本管理器20连通的阀管理器14的第七实施例。在该实施例中，阀管理器14与图7中所述的相同，除了第二阀42构造成具有一个混合器122，以及VM 14与样本管理器20之间的管路连接。混合器122连接在第二阀42的定子端口50-1和50-2之间。管路22使第一阀40的定子端口44-2与样本管理器阀54的定子端口66-3连接；管路24将第二阀42的定子端口50-4连接到样本管理器阀54的定子端口66-2上；且管路28将定子端口50-3连接到柱管理器26上。
图11中的阀管理器14的实施例可产生仅穿过样本管理器20的向前方向的梯度流。第一阀40确定两个混合器48,100中的哪个置于流自BSM 12的梯度的通路中，且第二阀42确定混合器122是否置于来自样本管理器20的样本分成流的通路中。两个混合器48,100确定系统容积的变化，而混合器122可用于改变样本分散容积。存在用于将容积加至LC系统10的四个不同混合器组合：1)如图所示，仅混合器48；2)混合器48和122；3)混合器100和122；以及4)仅混合器100。这些配置中的各个均可首先认证，且因此四个配置中的选择的任何变化都不需要变化引起的随后再认证。
图12示出了具有用于改变色谱系统的系统容积的单个阀130的阀舱125的实施例。容纳阀130的舱125可替换作为BSM 12的一部分的常规通气阀舱。除对管道的改变外，阀130可响应于之前用于操作通气阀的阀驱动器。阀舱125给予BSM 12额外的功能(如图12和13中所述)，同时保持常规功能性(如关于图14和15所述)。阀130的各个位置(与第二阀的各个位置组合，如果有)可首先认证，且因此阀位置的选择的任何变化都不需要变化引起的随后再认证。
阀130具有七个端口132-1, 132-2, 132-3, 132-4, 132-5, 132-6,和132-7(大体上，132)，以及三个转子通道134-1,134-2, 134-3(大体上，134)。其中六个定子端口132-1, 132-2, 132-3, 132-4, 132-5和132-6沿定子上的假想圆的半径对称设置；第七个定子端口132-7在定子的中心处。转子通道134-1和134-2在形状方面是弧形的，且转子通道134-3是线性的。弧形转子通道134-1,134-2中的各个将假想圆的半径上的两个定子端口132连接在一起。转子通道134-3将中心定子端口132-7连接到半径上的一个定子端口上。此外，混合器136连接在定子端口132-1和132-4之间。定子端口132-5通过第二混合器138连接到BSM12上。该第二混合器138在阀舱125外，且可为BSM 12的一部分。定子端口132-2通过管路140连接到样本管理器20上。
在图12中所示的构造中，仅第二混合器138在流动通路中。弧形转子通道134-1连接定子端口132-5和132-6，弧形转子通道134-2连接定子端口132-2和132-2，且线性转子通道134-3将中心定子端口132-7连接到定子端口132-1上。
在LC系统10的操作期间，BSM 12将梯度通过混合器138泵送到阀舱125的阀130的定子端口132-5中。从定子端口132-5，梯度穿过转子通道134-1至定子端口132-6。穿过管路137，梯度到达定子端口132-3。梯度然后穿过转子通道134-2而通过定子端口132-2离开阀130。从定子端口132-2，梯度离开阀舱125以用于通过管路140输送至样本管理器20的阀54(图2)的定子端口或至阀管理器的第二阀。在此构造中，混合器136的容积不在流动通路中，且因此未包括在系统容积中。
图13示出了其中单个阀130处于将混合器136置于与第二混合器138串联的流动通路中的位置的图12中的阀舱125的实施例。相对于图12，转子沿顺时针方向转动两个步幅(或反时针方向的四个步幅)。在所示位置，弧形转子通道134-1连接定子端口132-1和132-2，弧形转子通道134-2连接定子端口132-4和132-5，且线性转子通道134-3将中心定子端口132-7连接到定子端口132-3上。
在操作期间，BSM将梯度通过混合器138泵送到阀舱125的阀130的定子端口132-5中。从定子端口132-5，梯度穿过转子通道134-2至定子端口132-4。梯度然后穿过混合器136至定子端口132-1，然后穿过转子通道134-1而通过定子端口132-2离开阀130。从定子端口132-2，梯度离开阀舱125以用于通过管路140输送至样本管理器20的阀54(图2)的定子端口或至阀管理器的第二阀。在该构造中，两个混合器136,138的容积在流动通路中。
图14示出了图12的阀舱125的实施例，其中单个阀130在死端位置而便于泄漏测试。相对于图12，转子沿顺时针方向转动一个步幅(或反时针方向的五个步幅)。在所示位置，弧形转子通道134-1连接定子端口132-1和132-6，弧形转子通道134-2连接定子端口132-3和132-4，且线性转子通道134-3将中心定子端口132-7连接到定子端口132-2上。在该位置，阀130没有从BSM 12到样本管理器20的流动通路，且混合器136是与转子通道134-1和134-2以及通道之间的连接137一起形成的隔离环的一部分。
图15示出了图12的阀舱125的实施例，其中单个阀130处于使流动通路通气的位置。相对于图12，转子沿顺时针方向转动四个步幅(或反时针方向的两个步幅)。在所示位置，弧形转子通道134-1连接定子端口132-3和132-4，弧形转子通道134-2连接定子端口132-1和132-6，且线性转子通道134-3将中心定子端口132-7连接到定子端口132-5上。在此位置，来自BSM 12的流动通路穿过通气管142进入废料。如图14中那样，混合器136是与转子通道134-1和134-2以及通道之间的连接137一起形成的隔离环的一部分。
图16至19示出了图12的阀舱125的实施例，其具有单个阀130，阀130构造成具有两个混合器136,138(即，在图12中的阀舱125外的混合器138在这里整体结合到阀舱125中)。如图12中所述，阀舱125可替换作为BSM 12的一部分的常规通气阀舱，以给予BSM 12额外的功能性(如图16和17中所述)，同时保持常规功能性(如关于图18和19所述)。阀130的各个位置(与第二阀的各个位置组合，如果有)可首先认证，且因此阀位置的选择的任何变化都不需要变化引起的随后再认证。
在图16至19中的各个中，第二混合器138连接在阀130的定子端口132-6与定子端口132-3之间。定子端口132-1,132-4之间的第一混合器136的连接和图16至图19中的转子通道134以及定子端口132之间的其它连接分别与关于图12至图15所述的那些相同。
在图16中，单个阀130的位置仅具有从BSM 12到样本管理器20的流动通路中的第二混合器138。流动通路从BSM 12行进至阀130的定子端口132-5，从定子端口132-5穿过转子通道134-1至定子端口132-6，从定子端口132-6穿过第二混合器138至定子端口132-3。从定子端口132-3，流动通路继续穿过转子通道134-2至定子端口132-2，且通过管路140离开阀舱125至样本管理器20的阀54(图2)或阀管理器的第二阀。在此构造中，第一混合器136的容积不在流动通路中，且因此未包括在系统容积中，诸如图12中所示。
图17示出了单个阀130的位置，其中仅第一混合器136在从BSM 12到样本管理器20的流动通路中。相对于图16，转子沿顺时针方向转动两个步幅(或反时针方向的四个步幅)。在所示的该位置，连接与关于图13所述的那些相同：弧形转子通道134-1连接定子端口132-1和132-2；弧形转子通道134-2连接定子端口132-4和132-5；且线性转子通道134-3将中心定子端口132-7连接到定子端口132-3上。
流动通路从BSM 12行进至定子端口132-5，从定子端口132-5穿过转子通道134-2至定子端口132-4，从定子端口132-4穿过第一混合器136至定子端口132-1。从定子端口132-1，流动通路继续穿过转子通道134-1至定子端口132-2，且通过管路140离开阀舱125至样本管理器20的阀54(图2)的定子端口。在此构造中，第二混合器138的容积不在流动通路中，且因此未包括在系统容积中。
图18示出了在死端位置而便于泄漏测试的阀130。相对于图16，转子沿顺时针方向转动一个步幅(或反时针方向的五个步幅)。在所示位置，正如关于图14所述，弧形转子通道134-1连接定子端口132-1和132-6，弧形转子通道134-2连接定子端口132-3和132-4，且线性转子通道134-3将中心定子端口132-7连接到定子端口132-2上。在该位置，阀130没有从BSM 12到样本管理器20的流动通路，且两个混合器136,138为与转子通道134-1和134-2一起形成的隔离环的一部分。
图19示出了在使流动通路通气的位置处的阀130。相对于图16，转子沿顺时针方向转动四个步幅(或反时针方向的两个步幅)。在所示位置，正如关于图15所述，弧形转子通道134-1连接定子端口132-3和132-4，弧形转子通道134-2连接定子端口132-1和132-6，且线性转子通道134-3将中心定子端口132-7连接到定子端口132-5上。在此位置，来自BSM 12的流动通路穿过通气管142进入废料。如图18中那样，混合器136,138为与转子通道134-1和134-2一起形成的隔离环的一部分。
图20示出了过程150的实施例，其使用可再配置的阀管理器14而便于改变LC系统的系统容积、样本容积或两者，而不需要由变化引起的再认证。在步骤152处，阀管理器置于第一配置，例如，没有如图2中的在流动通路中的任何混合器的配置。在此配置中时，认证系统(步骤154)。如果存在要认证的其它配置，VM 14置于(步骤156)下一个选择配置，且然后LC系统在VM处于此配置的情况下认证(步骤154)。具有各个随后选择的VM配置的LC系统10的认证继续，直到认证所有期望的配置。在认证期间收集的信息可储存以形成各个配置的性能基准。
在认证所有期望的VM配置之后，LC系统可在一个选择的配置中执行(步骤158)色谱运行。然后，当在步骤160处选择认证的VM配置中的另一个时，LC系统10可在使用该选择的配置中执行(步骤162)色谱运行，而不必在这样做之前认证LC系统。
如本领域的技术人员认识到那样，本发明的方面可体现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本发明的方面可采用完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、常驻软件、微代码等)或组合软件和硬件方面的实施例，其可大体上在本文中称为"电路"、"模块"或"系统"。此外，本发明的方面可采用体现在具有体现在其上的计算机可读程序代码的一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式。
可使用一个或多个计算机可读储存介质的任何组合。例如，计算机可读储存介质可为但不限于电子、磁性、光、电磁、红外或半导体系统、设备或装置，或前述的任何适合的组合。计算机可读储存介质的更具体的示例(非详尽列表)将包括以下：具有一条或多条线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦可编程只读存储器(EPROM或闪速存储器)、光纤、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存装置、磁储存装置或前述的任何适合的组合。在该文献的情境中，计算机可读储存介质可为任何有形介质，其可包含或储存由指令执行系统、设备或装置使用或与之有关的程序。
体现在计算机可读介质上的程序代码可使用任何适合的介质传输，包括但不限于无线、有线、光纤线缆、RF等，或前述的任何适合的组合。用于执行本发明的方面的操作的计算机程序代码可以一种或多种编程语言的任何组合编写，包括面向对象编程语言，诸如Java、Smalltalk、C++等，以及常规编程语言，诸如"C"编程语言或类似编程语言。
参照根据本发明的实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图图示和/或框图描述了本发明的方面。将理解的是，流程图图示和/或框图的各个框以及流程图图示和/或框图中的框的组合可通过计算机程序指令实施。这些计算机程序指令可提供至通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理设备的处理器以产生机器，使得经由计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实施流程图和/或框图的框或多个框中指定的功能/动作。
这些计算机程序指令还可储存在可指示计算机、其它可编程数据处理设备或其它装置以特定方式起作用的计算机可读储存介质中，使得储存在计算机可读介质中的指令产生包括实施流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的指令的制品。
计算机程序指令也可载入计算机、其它可编程数据处理设备或其它装置上，以引起一系列操作步骤在计算机、其它可编程设备或其它装置上执行，以产生计算机实施的过程，使得在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实施流程图和/或框图的一个或多个框中的指定的功能/动作的过程。
附图中的流程图和框图说明了根据本发明的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实施方式的架构、功能和操作。在此方面，流程图或框图中的各个框可代表模块、节段或代码部分，其包括用于实施指定的逻辑功能的一个或多个可执行指令。还应当注意的是，在一些备选实施方式中，框图中指出的功能可不以图中指出的顺序发生。例如，取决于涉及的功能，相继示出的两个框可大致同时执行，或框有时可以以相反顺序执行。
还将注意的是，框图和/或流程图中的各个框以及框图和/或流程图中的框的组合可由特殊目的的基于硬件的系统实施，该系统执行指定的功能或动作，或特殊目的的硬件和计算机指令的组合。
将理解的是，类似上方、下方、上、下、左、最左、右、最右、顶部、底部、前部和后部这样的用语是用于简化如附图中所示的特征的描述的目的，且并不用于对本文所述的热系统的结构或使用施加任何限制。参照特定实施例示出和描述了本发明，但本领域的技术人员将理解，在不脱离如以下权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可在其中作出形式和细节的各种改变。

Claims (27)

1.一种具有相关联的系统容积和样本分散容积的色谱系统，所述色谱系统包括：
系统容积，限定为在其之间梯度成比例直至色谱柱的入口的总体流体容积；泵送梯度流的泵；
用于将样本引入所述梯度流的样本管理器；以及
流体地联接到所述泵的至少一个阀，所述至少一个阀中的第一阀具有多个端口，所述多个端口包括从所述泵接收所述梯度流的入口端口以及所述梯度流通过其离开所述第一阀的出口端口，所述第一阀具有至少两个不同的可自动选择的位置，其中，所述第一阀的所述至少两个不同的可自动选择的位置中的第一位置相对于所述第一阀在第二位置中时增加所述色谱系统的系统容积。
2.根据权利要求1所述的色谱系统，其特征在于，所述色谱系统还包括：
可操作地联接到所述第一阀的阀驱动器；以及
与所述阀驱动器通信的处理器，所述处理器编程为在所述第一阀处于所述第一位置的情况下认证所述色谱系统，以操作所述阀驱动器来将所述第一阀从所述第一位置自动地切换成所述至少两个不同的可自动选择的位置中的第二位置，且在所述第一阀处于所述第二位置的情况下认证所述色谱系统。
3.根据权利要求1所述的色谱系统，其特征在于，还包括至少一个混合器，所述至少一个混合器中的第一混合器连接在所述第一阀的第三端口与第四端口之间，且其中所述第一阀的所述至少两个不同的可自动选择的位置中的第一位置将所述至少一个混合器中的第一混合器置于来自所述泵的所述梯度流的通路中，以改变所述色谱系统的系统容积。
4.根据权利要求3所述的色谱系统，其特征在于，所述第一混合器的容积预定为增大所述色谱系统的系统容积，以匹配色谱系统的另一个模型的系统容积。
5.根据权利要求3所述的色谱系统，其特征在于，所述色谱系统还包括设置在所述泵与所述第一阀之间的梯度流的通路中的第二混合器。
6.根据权利要求3所述的色谱系统，其特征在于，所述色谱系统还包括连接在所述第一阀的第五端口与第六端口之间的所述至少一个混合器中的第二混合器，其中所述第一阀的所述至少两个不同位置中的第二位置将所述至少一个混合器中的第二混合器置于来自所述泵的梯度流的通路中，同时从所述通路除去所述第一混合器。
7.根据权利要求1所述的色谱系统，其特征在于，所述泵包括所述第一阀。
8.根据权利要求1所述的色谱系统，其特征在于，所述第一阀包括七个端口。
9.根据权利要求1所述的色谱系统，其特征在于，所述样本管理器包括具有末梢和与所述末梢相对的近端的流通针，且其中所述至少一个阀包括第二阀，所述第二阀操作成通过将所述梯度流沿相反方向引导穿过所述样本管理器来改变所述色谱系统的样本分散容积，使得所述梯度流通过所述末梢进入所述流通针。
10.根权利要求1所述的色谱系统，其特征在于，还包括至少一个混合器，所述至少一个混合器中的第一混合器连接在所述第一阀的第三端口与第四端口之间，且其中所述第一阀的所述至少两个不同的可自动选择的位置中的第一位置将所述至少一个混合器中的第一混合器置于所述样本管理器与柱管理器之间的样本成分流的通路中。
11.根据权利要求10所述的色谱系统，其特征在于，所述至少一个混合器包括连接在所述第一阀的第五端口与第六端口之间的第二混合器，其中所述第一阀的所述至少两个不同的可自动选择的位置中的第二位置将所述第二混合器置于所述样本管理器与柱管理器之间的样本成分流的通路中，同时从所述样本管理器与所述柱管理器之间的样本成分流的通路除去所述第一混合器。
12.根据权利要求1所述的色谱系统，其特征在于，所述色谱系统还包括柱管理器，且其中所述至少一个阀包括第二阀，所述第二阀具有多个端口，所述多个端口包括连接到所述样本管理器以用于从其接收样本成分流的入口端口以及流体地连接到所述柱管理器上以用于将样本成分流传递至其的出口端口。
13.根据权利要求12所述的色谱系统，其特征在于，所述样本管理器包括具有末梢和与所述末梢相对的近端的流通针，且其中所述第二阀具有连接到所述第一阀的出口端口以用于从其接收所述梯度流的第二入口端口，所述第二阀具有至少两个不同的可自动选择的位置，所述第二阀的所述至少两个不同位置中的第一位置沿向前方向引导所述梯度流穿过所述样本管理器，使得所述梯度流通过所述近端进入所述流通针，且所述第二阀的所述至少两个不同位置中的第二位置沿相反方向引导所述梯度流穿过所述样本管理器，使得所述梯度流通过所述末梢进入所述流通针。
14.根据权利要求12所述的色谱系统，其特征在于，还包括至少一个混合器，所述至少一个混合器中的第一混合器连接在所述第一阀的第三端口与第四端口之间，以及第二混合器连接在所述第一阀的第五端口与第六端口之间，所述第一阀的所述至少两个不同的可自动选择的位置中的第二位置将所述第二混合器置于来自所述泵的所述梯度流的通路中，同时绕过所述第一混合器。
15.根据权利要求14所述的色谱系统，其特征在于，所述样本管理器包括具有末梢和与所述末梢相对的近端的流通针，且其中所述第二阀具有连接到所述第一阀的出口端口以用于从其接收所述梯度流的第二入口端口，所述第二阀具有至少两个不同的可自动选择的位置，所述第二阀的所述至少两个不同位置中的第一位置沿向前方向引导所述梯度流穿过所述样本管理器，使得所述梯度流通过所述近端进入所述流通针，且所述第二阀的所述至少两个不同位置中的第二位置沿相反方向引导所述梯度流穿过所述样本管理器，使得所述梯度流通过所述末梢进入所述流通针。
16.根据权利要求12所述的色谱系统，其特征在于，所述第一阀的出口端口流体地联接到所述样本管理器以用于将所述梯度流传递至其，且进一步包括：
连接在所述第一阀的第三端口与第四端口之间的第一混合器，
连接在所述第一阀的第五端口与第六端口之间的第二混合器，其中所述第一阀的所述至少两个不同的可自动选择的位置中的第二位置将所述第二混合器置于来自所述泵的梯度流的通路中，同时从所述通路除去所述第一混合器；以及
连接在所述第二阀的第一端口与第二端口之间的第三混合器，所述第二阀具有至少两个不同的可自动选择的位置，所述第二阀的所述至少两个不同的可自动选择的位置中的第一位置将所述第三混合器置于所述样本管理器与所述柱管理器之间的所述样本成分流的通路中。
17.根据权利要求16所述的色谱系统，其特征在于，所述色谱系统还包括连接在所述第二阀的第三端口与第四端口之间的第四混合器，其中所述第二阀的所述至少两个不同的可自动选择的位置中的第二位置将所述第四混合器置于所述样本管理器与所述柱管理器之间的样本成分流的通路中，同时从所述样本管理器与所述柱管理器之间的样本成分流的通路除去所述第三混合器。
18.一种阀模块，包括：
至少一个旋转阀，所述至少一个旋转阀中的第一旋转阀具有多个端口，所述多个端口包括用于接收梯度流的入口端口以及所述梯度流通过其离开所述第一旋转阀的出口端口，所述第一旋转阀具有至少两个不同的可自动选择的位置，其中，所述第一旋转阀的至少两个不同的可自动选择的位置的第一位置相对于所述第一旋转阀在第二位置中时增加色谱系统的系统容积；
至少一个混合器，其包括连接在所述第一旋转阀的第三端口与第四端口之间的第一混合器；以及
阀驱动器，其可操作地联接到所述第一旋转阀且响应于来自处理器的控制命令将所述第一旋转阀自动地切换成所述至少两个不同的可自动选择的位置中的第一位置以将所述第一混合器置于所述梯度流的通路中，其中，所述第一混合器在所述第一旋转阀处于所述第二位置中时不处在梯度流的通路中。
19.根据权利要求18所述的阀模块，其特征在于，所述阀模块还包括连接在所述第一旋转阀的第五端口与第六端口之间的所述至少一个混合器中的第二混合器，其中所述第一旋转阀的所述至少两个不同位置中的第二位置将所述至少一个混合器中的第二混合器置于来自泵的梯度流的通路中，同时从所述通路除去所述第一混合器。
20.根据权利要求18所述的阀模块，其特征在于，所述第一旋转阀包括七个端口。
21.根据权利要求18所述的阀模块，其特征在于，所述至少一个旋转阀包括第二旋转阀，所述第二旋转阀具有多个端口，所述多个端口包括用于从样本管理器接收样本成分流的入口端口以及流体地联接到柱管理器以用于将所述样本成分流传递至其的出口端口。
22.根据权利要求21所述的阀模块，其特征在于，所述第二旋转阀具有连接到所述第一旋转阀的出口端口以用于从其接收所述梯度流的第二入口端口，所述第二旋转阀具有至少两个不同位置，所述第二旋转阀的所述至少两个不同位置中的第一位置用于沿向前方向引导所述梯度流穿过所述样本管理器，且所述第二旋转阀的所述至少两个不同位置中的第二位置沿相反方向引导所述梯度流穿过所述样本管理器。
23.根据权利要求18所述的阀模块，其特征在于，所述阀模块还包括连接在所述第一旋转阀的第五端口与第六端口之间的所述至少一个混合器中的第二混合器，其中所述第一旋转阀的所述至少两个不同位置中的第二位置将所述至少一个混合器中的第二混合器置于来自泵的梯度流的通路中，同时从所述通路除去所述第一混合器。
24.根据权利要求23所述的阀模块，其特征在于，所述至少一个旋转阀包括第二旋转阀，所述第二旋转阀具有连接到所述第一旋转阀的出口端口以用于从其接收所述梯度流的第二入口端口，所述第二旋转阀具有至少两个不同位置，所述第二旋转阀的所述至少两个不同位置中的第一位置用于沿向前方向引导所述梯度流穿过样本管理器，且所述第二旋转阀的所述至少两个不同位置中的第二位置用于沿相反方向引导所述梯度流穿过所述样本管理器。
25.根据权利要求21所述的阀模块，其特征在于，所述第一旋转阀的出口端口流体地联接到所述样本管理器以用于将所述梯度流传递至其，且进一步包括：
连接在所述第一旋转阀的第五端口与第六端口之间的所述至少一个混合器中的第二混合器，其中所述第一旋转阀的所述至少两个不同位置中的第二位置将所述至少一个混合器中的第二混合器置于来自泵的梯度流的通路中，同时从所述通路除去所述第一混合器，以及
连接在所述第二旋转阀的第三端口与第四端口之间的第三混合器，所述第二旋转阀具有至少两个不同位置，所述第二旋转阀的所述至少两个不同位置中的第一位置将所述第三混合器置于所述样本管理器与所述柱管理器之间的样本成分流的通路中。
26.根据权利要求25所述的阀模块，其特征在于，所述阀模块还包括连接在所述第二旋转阀的第五端口与第六端口之间的第四混合器，其中所述第二旋转阀的所述至少两个不同位置中的第二位置将所述第四混合器置于所述样本管理器与所述柱管理器之间的样本成分流的通路中，同时从所述样本管理器与所述柱管理器之间的样本成分流的通路除去所述第三混合器。
27.一种运行具有相关联的系统容积的液相色谱系统的方法，其中，所述系统容积限定为在其之间梯度成比例直至色谱柱的入口的总体流体容积，所述液相色谱系统还具有流体地联接到泵送系统和样本管理器上的至少一个阀，所述至少一个阀中的第一阀具有多个端口，所述多个端口包括从泵接收梯度流的入口端口以及所述梯度流通过其离开所述第一阀的出口端口，所述第一阀具有至少两个不同的可自动选择的位置，其中，所述第一阀的所述至少两个不同的可自动选择的位置中的第一位置相对于所述第一阀在第二位置中时增大所述色谱系统的系统容积，所述方法包括：
在所述第一阀在所述至少两个不同的可自动选择的位置中的第一位置的情况下认证所述液相色谱系统；
在所述第一阀在所述至少两个不同的可自动选择的位置中的第二位置的情况下认证所述液相色谱系统；
在所述第一阀在所述第一位置的情况下执行色谱运行；
将所述第一阀从所述第一位置切换至所述第二位置；以及
在所述第一阀在所述第二位置的情况下执行色谱运行，而不必再认证所述液相色谱系统。
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