CN108697985B - 使用高精度夹管阀进行交叉流动过滤中的压力控制的方法 - Google Patents

使用高精度夹管阀进行交叉流动过滤中的压力控制的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了具有在微米范围上的精确度的不同的高精度夹管阀的实施例，以及对交叉流动过滤设备中的跨膜压(TMP)进行控制的方法，该方法包含以下的步骤：a)提供交叉流动过滤设备，该交叉流动过滤设备包含泵(21)，泵(21)经由交叉流动过滤器(32)的渗余物隔室(33)和一定长度的柔性管材，以流体式连接到对该柔性管材起作用的调节器阀(1；101)，其中，该调节器阀是高精度夹管阀。设备还包含：第一压力换能器(22)，适合于对渗余物隔室与调节器阀之间的压力进行测量；第二压力换能器(39)，适合于对泵与渗余物隔室之间的压力进行测量；以及第三压力换能器(40)，适合于对交叉流动过滤器的渗透物出口(36)处的压力进行测量；和控制单元(23)，电或电磁地连接到所述调节器阀、第一、第二和第三压力换能器，且任选地连接到泵；b)利用泵经由第二压力换能器，通过渗余物隔室经由该一定长度的柔性管材、第一压力换能器以及调节器阀，泵送液体；c)利用控制单元，来对调节器阀进行控制，以致于根据公式I而计算的TMP TMP=(P入口+P出口)/2‑P渗透物(I)。

Description

使用高精度夹管阀进行交叉流动过滤中的压力控制的方法
发明技术领域
本发明涉及交叉流动过滤，且具体地，涉及用于带有可处置流路的交叉流动过滤系统中的压力控制的方法。本发明还涉及带有可处置流路的交叉流动过滤系统。
发明背景
在交叉流动过滤中，供给经过交叉流动过滤器的渗余物侧，且一般再循环于渗余物环路中。在交叉流动过滤器的下游，在该环路中，使用节流阀或夹具，以生成合适的背压，以致于液体经过过滤器而到达渗透物隔室，并且，能够作为渗透物而收集。需要准确的背压控制，以允许高过滤速率以及可重现且可扩展的过程控制，而不造成过滤器堵塞或过度的浓差极化。这通常通过将针阀或隔膜阀与反馈环路(典型地使用比例积分微分(PID)控制器)联合使用而达到。
由于要求卫生和无菌，因而在生物制药生产和过程开发中，越来越多地使用带有可处置流路的过滤系统。在此，可处置流路通常由多个一定长度的柔性管材组装。在这样的流路的情况下，夹管阀(pinch valve)提供许多优点，因为，夹管阀允许在不使阀机构的任何部分与液体接触的情况下，控制液体流动，并且，夹管阀能够直接地安装于管材的外侧。然而，夹管阀主要地用作开关阀，其仅具有完全打开位置和完全关闭位置，并且，尚未明确夹管阀的作为用于背压的精度控制的调节阀的使用。
因此，需要如下的可靠方法：使用夹管阀，来调节交叉流动过滤系统中的背压。
发明概要
本发明的一个方面是，提供用于调节背压的高精度夹管阀。这利用如权利要求中所定义的阀来达到。
一个优点是，能够达到迅速的系统设置和准确的压力控制。又一优点是，控制阀系统的唯一的润湿部分为柔性管材，以致于不需要昂贵的供一次使用的构件。
本发明的第二方面是，为节流组件提供用于调节背压的夹管阀。这利用如权利要求中所定义的组件来达到。
第三方面是，为良好调节的交叉流动过滤系统提供可处置流路。这利用如权利要求中所定义的系统来达到。
第四方面是，提供迅速且准确的对带有可处置流路的交叉流动过滤系统中的背压和跨膜压进行调节的方法，由此，允许可重现且可扩展的过程控制。这利用如权利要求中所定义的方法来达到。
在从属权利要求中，描述本发明的另外的合适的实施例。
附图说明
图1示出本发明的夹管阀，其中，致动器位于四个不同位置处(侧视图、管材的横截面图)：a)完全打开，管材并未与致动器接触；b)完全打开，管材与致动器和阀座接触；c)部分打开，管材通过致动器而部分压缩；d)完全关闭，管材完全压缩。
图2示出本发明的夹管阀，夹管阀位于三个不同位置处(侧视图、管材的横截面图)：a)完全打开；b)部分打开，管材通过致动器而部分压缩；c)完全关闭，管材完全压缩。
图3示出本发明的夹管阀：a)侧视图、管材的纵视图；b)前视图。
图4示出本发明的夹管阀，其带有三个不同类型的管材闩锁部。
图5示出本发明的备选的夹管阀，其中，致动器位于四个不同位置处：a)完全打开，管材并未与致动器接触；b)完全打开，管材与致动器和阀座接触；c)部分打开，管材部分压缩；d)完全关闭，管材完全压缩。
图6示出本发明的节流组件。
图7示出本发明的交叉流动过滤系统。
图8示出本发明的备选的薄膜阀，其中，致动器位于四个不同位置处：a)完全打开，薄膜并未与致动器接触；b)完全打开，薄膜与致动器接触；c)部分打开，薄膜部分压缩；d)完全关闭，薄膜完全压缩。
具体实施方式
在由图1-5所图示的一个方面，本发明公开了用于节流一点(throttling a less)的夹管阀1；101。致动器驱动器可以例如包含步进马达和丝杠(或螺杆，即screw)，其适合于将步进马达的旋转运动转换成致动器的直线运动。为了达到高精度，步进马达能够具有小的步进角(例如，小于4度、小于2度或小于1度)，并且，丝杠能够是低摩擦且高精度的丝杠，例如：滚珠丝杠螺母，与马达一起旋转；和螺纹滚珠丝杠轴，提供直线运动。这样的设置的示例是来自东方马达有限公司(日本)的DRS 42直线致动器。
由图1-4所图示的某些实施例中，阀体的部分8为管状，并且，于是，致动器可以包含柱塞9，柱塞9可在管状部分的内侧沿轴向方向a移动。管材保持器可以例如包含阀体的管状部分中的横向凹陷部10，并且，于是，阀座能够合适地放置成与横向凹陷部相邻。当放置于横向凹陷部中时，管材可以最初由凹陷部压缩，或管材可以为非压缩的，这取决于管材的外径和凹陷部的大小。如图4中所图示的，管材保持器还可以包含管材闩锁部11；12；13，管材闩锁部11；12；13布置成将管材锁定于保持器中的适当的位置处。这将管材在管材保持器或横向凹陷部中维持固定，并且，防止移动(移动可能损害背压控制的准确度)。闩锁部能够进一步起到安全装置的作用，防止操作人员将手指插入保持器中，存在相关联的夹紧的风险。闩锁部可以例如包含可枢转的闩锁部部件或板11；12和/或可轴向地移动的闩锁部部件或板13，这些闩锁部部件或板布置成，当位于关闭位置处时，覆盖凹陷部的开口，并且，当位于打开位置处时，允许管材的安装和拆卸。闩锁部部件/板11；12可以例如可围绕与轴向方向a正交的轴线枢转。
在由图5所图示的一些实施例中，致动器106包含：轭108，配置成使管材保持器104中的柔性管材抵靠阀座105而压缩；和致动器杆109，其可通过致动器驱动器107而沿轴向方向a'移动。管材保持器能够是轭与阀座之间的空间，而阀还可以包含另外的管材保持器。
在由图6所图示的第二方面，本发明公开了节流组件20，节流组件20包含：泵21(例如，蠕动泵)，以流体式连接到一定长度的柔性管材2，该一定长度的柔性管材2安装于如上文所讨论的夹管阀1；101中，或联接到如下文所讨论的薄膜阀201(图8)；和第一压力换能器(或称为传感器，即transducer)22，适合于对在泵与夹管阀或薄膜阀之间的该一定长度的管材中的压力进行测量。于是，能够将液体通过管材泵送，并且，能够由夹管阀/薄膜阀1；101；201使该流节流，而由第一压力换能器对夹管阀/薄膜阀的上游的背压进行监测。第一压力换能器能够合适地为安装于柔性管材的外侧的外部换能器。柔性管材2能够例如具有高达60、30或20 mm的外径(诸如，1-60 mm、5-60 mm、5-30 mm、10-30 mm或10-20 mm的外径)。柔性管材的材料能够是例如橡胶(诸如，硅橡胶)、热塑性弹性体或柔性PVC(带有或不带有编织增强材料(或编织层，即braid reinforcement))。组件还可以包含控制单元23，控制单元23电或电磁地连接到致动器驱动器、第一压力换能器，且任选地，连接到泵。这允许经由夹管阀/薄膜阀(且任选地，泵)例如通过反馈环路来控制背压。夹管阀/薄膜阀1；101；201能够是如上文/下文所公开的夹管阀/薄膜阀，其中，致动器驱动器7；107；207能够以10微米或更小(诸如，5微米或更小，或甚至2微米或更小)的准确度，对所述致动器进行定位。备选地，夹管阀或薄膜阀致动器驱动器7；107；207能够是气动或液压驱动器，其能够以5N或更小(诸如，1N或更小)的准确度，沿轴向方向a；a'在致动器6；106上施力，以使管材/薄膜压缩。这样的致动器驱动器的示例是气动夹管阀或薄膜阀，其具有使用诺冠VP50(IMI诺冠有限公司)比例空气压力控制器来调节的空气压力。合适地，致动器驱动器能够是安装于夹管阀(或薄膜阀)上的双作用式气动汽缸，其中，在压力调节的期间，空气压力沿关闭方向起作用，从而抵抗柔性管材/薄膜的弹性而起作用，并且，当未进行调节时(例如，在置换管材组的期间)，通过沿打开方向对汽缸施加空气压力，从而打开阀。原则上，也能够使用利用弹簧释放的单作用式汽缸，但双作用式汽缸提供两个方向上的更平稳的移动，导致以更好的精度实现的压力调节。双作用式气动汽缸能够合适地具有低的最小操作压力，以允许调节的高灵敏度。最小操作压力能够为例如0.01 MPa或更小(诸如，0.005 MPa或更小)。这样的汽缸的示例是来自SMC气动元件的MQQTB25-20D 汽缸，其中，操作压力范围是0.005-0.5 MPa。
在如图7所图示的第三方面，本发明公开了交叉流动过滤设备30，交叉流动过滤设备30包含：如上文所讨论的节流组件20；供给储库31，以流体式连接到泵和交叉流动过滤器32。交叉流动过滤设备能够合适地具有可处置流路，例如以致于所有的润湿部分都为可处置/供一次使用的构件。交叉流动过滤器具有：渗余物隔室33，带有渗余物入口34和渗余物出口35；渗透物隔室36，其通过过滤介质37而与渗余物隔室划界，和渗透物出口38，其中，渗余物入口以流体式连接到泵，并且，渗余物出口流体式连接到一定长度的柔性管材经由第一压力换能器到夹管阀。交叉流动过滤器能够例如为中空纤维筒或一个或多个平板式过滤器盒，并且，过滤介质可以例如为微滤或超滤薄膜。而且，过滤设备可以包含：第二压力换能器39，适合于对渗余物入口处的压力进行测量；和第三压力换能器40，适合于对渗透物出口处的压力进行测量。设备还可以包含控制单元23，控制单元23电或电磁地连接到致动器驱动器、第一、第二和第三压力换能器，且任选地连接到泵。另外，设备可以包含渗透物控制阀41，渗透物控制阀41位于渗透物出口与第三压力换能器之间。可以采用渗透物控制阀41，从而对液体在渗透物出口38处或在出口38的下游的压力或流动速率进行控制。供给储库能够是例如柔性袋，并且，第一、第二和/或第三压力换能器可以是安装于柔性管材的外侧的外部换能器。在典型的交叉流动过滤系统中，在渗余物出口35处离开交叉流动过滤器的渗余物或一小部分的渗余物能够返回到供给储库。
在第四方面，本发明公开了对一定长度的柔性管材中的压力进行控制的方法。该方法包含以下的步骤：
a)提供如上文所讨论的节流组件或上文所讨论的交叉流动过滤设备；
b)利用泵通过该一定长度的柔性管材经由第一压力换能器和夹管阀泵送液体；
c)确定第一致动器位置，其中，致动器接触柔性管材或薄膜，而不使其压缩，并且，柔性管材或薄膜接触阀座；
d)将致动器移动到第一致动器位置；
e)将致动器移动到第二致动器位置，其中，管材/薄膜通过致动器而部分压缩，以致于来自第一压力换能器的压力读数对应于预定的压力值或两个预定的压力值之间的区间。
例如，可以根据下文的方法之一，确定第一致动器位置：
i)将第一致动器位置确定为来自第一压力换能器的压力读数开始自基线水平起增大的位置，其中，在该基线水平下，致动器并未与管材/薄膜接触。这可以例如通过将第一致动器位置视为压力读数从基线以预定的差量值偏离的位置来实现。备选地，压力读数可以记录为位置的函数，并且，通过曲线拟合或图解手段而确定的第一致动器位置例如记录为基线的线性表示与曲线的上升部分的切线之间的交点。
ii)如果致动器或阀座包含力换能器，该力换能器能够测量对所述管材/薄膜作用的压缩力；或所述步进马达包含扭矩或马达负载换能器；第一致动器位置能够确定为来自力换能器的压缩力读数或来自扭矩或马达负载换能器的读数开始自基线水平起增大的位置，其中，在该基线水平下，致动器并未与管材/薄膜接触。则可以通过与依据上文的i)的方法类似的方法而进行计算。
iii)在以气动式或以液压式驱动的夹管阀的情况下，第一位置能够确定为对致动器施加的力足以产生开始自基线水平起增大的来自第一压力换能器的压力读数的位置，其中，在该基线水平下，致动器并未与管材/薄膜接触。可以通过与依据上文的i)的方法类似的方法而进行计算。
iv)还能够根据夹管阀的尺寸和管材的外径，计算第一致动器位置。
在一些实施例中，致动器在步骤d)中以第一致动器速度移动，并且，在步骤e)中以第二致动器速度移动，且其中，第二致动器速度能够例如低于第一致动器速度至少50%。这允许以高准确度实现的迅速控制。第二致动器速度也可以为可变的(例如，以线性或非线性斜变)。第二致动器速度可以例如为第一致动器位置处的第一致动器速度的90-100 %(例如，100 %)，且于是，向下斜变(例如，线性地斜变)至阀完全关闭的致动器位置处是第一致动器速度的0-10 %(例如，0 %)。斜变降低速度的优点是，过调的风险下降。
在一些实施例中，该方法能够用于控制交叉流动过滤系统中的跨膜压(TMP)。于是，该方法能够包含以下的步骤：
a)提供如上文所讨论的交叉流动过滤设备；
b)利用泵经由第二压力换能器，通过渗余物隔室经由该一定长度的柔性管材、第一压力换能器和夹管阀，泵送液体；
c)确定第一致动器位置，其中，致动器接触柔性管材/薄膜，而不使其压缩，并且，柔性管材接触阀座；
d)将致动器移动到第一致动器位置；
e)将致动器移动到第二致动器位置，其中，管材/薄膜通过致动器而部分压缩，以致于根据公式I而计算的TMP
TMP=(P入口+P出口)/2-P渗透物 (I)
对应于预定的TMP值或两个预定的TMP值之间的区间，其中，P入口是来自第二压力换能器的压力读数，P出口是来自第一压力换能器的压力读数，并且，P渗透物是来自第三压力换能器的压力读数。例如，可以根据上文所讨论的方法i)–iv)之一，确定第一致动器位置。
在一些实施例中，致动器在步骤d)中以第一致动器速度移动，并且，在步骤e)中以第二致动器速度移动，且其中，第二致动器速度能够例如低于第一致动器速度至少50%。这允许以高准确度实现的迅速控制。第二致动器速度也可以为可变的(例如，以线性或非线性斜变)。第二致动器速度可以例如为第一致动器位置处的第一致动器速度的90-100 %(例如，100 %)，且于是，向下斜变(例如，线性地斜变)至阀完全关闭的致动器位置处是第一致动器速度的0-10%(例如，0%)。斜变降低速度的优点是，过调的风险下降。
在某些实施例中，交叉流动过滤设备装备有压力传感器和/或压力信号处理能力，这允许快速且无脉动的压力监测。当使用本发明的压力控制阀时，快速且无脉动的压力监测对于达到快速、稳定且稳健的压力反馈控制高度地有利。在具体实施例中，压力传感器和/或信号处理提供对压力的阶跃变化的不到5秒钟(合适地，不到3秒钟)的响应时间。压力传感器和/或信号处理能够合适地提供如下的信号：当在稳态下使设备以恒定流动速率运转时，具有脉动，且从而具有与平均压力信号的实际值的不大于5%(诸如，不大于2%)的暂时偏差。
本发明还公开了对交叉流动过滤设备中的跨膜压(TMP)进行控制的方法，该方法包含以下的步骤：
a)提供交叉流动过滤设备，该交叉流动过滤设备包含泵21，泵21经由交叉流动过滤器32的渗余物隔室33和一定长度的柔性管材而以流体式连接到对该柔性管材起作用的调节器阀1；101，其中，调节器阀是如上文所讨论的夹管阀。设备还包含：第一压力换能器22，其适合于对所述渗余物隔室与调节器阀之间的压力进行测量；第二压力换能器39，其适合于对泵与渗余物隔室之间的压力进行测量；以及第三压力换能器40，其适合于对交叉流动过滤器的渗透物出口36处的压力进行测量；和控制单元23，其电或电磁地连接到调节器阀、第一、第二和第三压力换能器，且任选地连接到泵；
b)利用泵经由第二压力换能器，通过渗余物隔室经由该一定长度的柔性管材、第一压力换能器以及调节器阀，泵送液体；
c)利用控制单元，来对调节器阀进行控制，以致于根据公式I而计算的TMP
TMP=(P入口+P出口)/2-P渗透物 (I)
对应于预定的TMP值或两个预定的TMP值之间的区间，其中，P入口是来自第二压力换能器的压力读数，P出口是来自第一压力换能器的压力读数，并且，P渗透物是来自第三压力换能器的压力读数。调节器阀能够合适地为上文所讨论的类型之一的夹管阀。备选地，调节器阀能够是薄膜阀201，其带有可处置(供一次使用的)阀体203和致动器206，致动器206使阀体中的薄膜202向阀座205压缩。致动器能够由致动器驱动器207驱动，致动器驱动器207能够以10微米或更小(诸如，5微米或更小，或甚至2微米或更小)的准确度，对致动器进行定位。致动器驱动器可以例如包含步进马达和丝杠，丝杠适合于将步进马达的旋转运动转换成致动器的直线运动。为了达到高精度，步进马达能够具有小的步进角(例如，小于4度，小于2度或小于1度)，并且，丝杠能够是低摩擦且高精度的丝杠，例如：滚珠丝杠螺母，其与马达一起旋转；和螺纹滚珠丝杠轴，其提供直线运动。这样的设置的示例是来自东方马达有限公司(日本)的DRS 42直线致动器。
备选地，或另外，调节器阀可以用于控制通过渗余物隔室的流动速率。
而且，本发明公开了控制交叉流动过滤设备中的TMP的方法，该方法包含以下的步骤：
a)提供交叉流动过滤设备，该交叉流动过滤设备包含泵21，泵21经由交叉流动过滤器32的渗余物隔室33和一定长度的柔性管材而以流体式连接到对该柔性管材起作用的调节器阀1；101，所述设备还包含：第一压力换能器22，适合于对渗余物隔室与调节器阀之间的压力进行测量；第二压力换能器39，适合于对泵与渗余物隔室之间的压力进行测量；以及第三压力换能器40，适合于对交叉流动过滤器的渗透物出口36处的压力进行测量；渗透物控制阀41，适合于调节通过渗透物出口的流的背压；以及控制单元23，电或电磁地连接到渗透物控制阀，第一、第二和第三压力换能器，且任选地连接到泵和/或调节器阀；
b)利用泵经由第二压力换能器，通过渗余物隔室经由该一定长度的柔性管材、第一压力换能器以及调节器阀，泵送液体；
c)利用控制单元来通过调节器阀而设定P出口的近似值，并且，利用渗透物控制阀来控制P渗透物，以致于根据公式I而计算的TMP
TMP=(P入口+P出口)/2-P渗透物 (I)
对应于预定的TMP值或两个预定的TMP值之间的区间，其中，P入口是来自第二压力换能器的压力读数，P出口是来自第一压力换能器的压力读数，并且，P渗透物是来自第三压力换能器的压力读数。调节器阀可以是例如上文所讨论的类型之一的夹管阀，但调节器阀也可以是例如手动地控制的丝杠夹具或薄膜阀。渗透物控制阀能够合适地为上文所讨论的类型之一的夹管阀。
备选地，或另外，渗透物控制阀可以用于对渗透物从渗透物出口流动的流动速率进行控制，或对渗透物在渗透物出口处或其下游的压力进行控制。
而且，本发明公开了采用根据本发明的压力控制阀的交叉流动过滤设备及其使用和用于压力或跨膜压的反馈控制的方法，该方法以好于2%(诸如，好于1%)的准确度(在稳步且稳定的控制下，作为平均压力或跨膜压之间的偏差而测量)，对压力或跨膜压进行控制。
而且，本发明公开了采用根据本发明的压力控制阀的交叉流动过滤设备及其使用和用于压力或跨膜压的反馈控制的方法，该方法以不到1分钟的响应时间对压力或跨膜压的阶跃变化进行控制，而不存在任何大于目标值和压力的10%的过调。
而且，本发明公开了采用根据本发明的压力控制阀的交叉流动过滤设备及其使用和用于压力或跨膜压的反馈控制的方法，该方法对压力或跨膜压进行控制，而当在稳态下使设备以恒定流动速率运转时，不存在脉动，且从而不存在与平均压力信号的实际值的不大于5%(优选地，不大于2%)的暂时偏差。
本书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且，还允许任何本领域技术人员实践本发明，包括制作并使用任何装置或系统和执行任何合并的方法。本发明的可专利范围由权利要求定义，并且，可以包括本领域技术人员所想到的其它示例。如果这样的其它示例具有并非与权利要求的字面语言不同的结构元件，或如果这些示例包括与权利要求的字面语言无实质的差异的等效的结构元件，则这些示例旨在属于权利要求的范围内。文本中所提到的所有的专利和专利申请都特此通过引用而以其整体合并(就好像单独地被合并)。

Claims (18)

1.一种对一定长度的柔性管材中的压力进行控制的方法，包含以下的步骤：
a)提供节流组件，其包含泵(21)和第一压力换能器(22)，所述泵以流体式连接到一定长度的柔性管材(2)，该一定长度的柔性管材(2)安装于具有气动或液压致动器驱动器的夹管阀中，该气动或液压致动器驱动器能够以5 N或更小的准确度在致动器(6；106)上施力，第一压力换能器(22)适合于对所述泵与所述夹管阀之间的所述一定长度的管材中的压力进行测量，或提供交叉流动过滤设备，其包含所述节流组件(20)、以流体式连接到所述泵的供给储库(31)、以及交叉流动过滤器(32)，所述交叉流动过滤器具有：渗余物隔室(33)，其具有渗余物入口(34)和渗余物出口(35)；渗透物隔室(36)，其通过过滤介质(37)与所述渗余物隔室划界；和渗透物出口(38)，其中，所述渗余物入口以流体式连接到所述泵，并且，所述渗余物出口流体式连接到所述一定长度的柔性管材或导管，经由所述第一压力换能器到夹管或薄膜阀；
b)利用所述泵，通过所述一定长度的柔性管材经由所述第一压力换能器和所述夹管或薄膜阀泵送液体；
c)确定第一致动器位置，其中，所述致动器接触所述柔性管材或薄膜，而不使其压缩，并且，所述柔性管材或薄膜接触阀座；
d)以第一致动器速度将所述致动器移动到所述第一致动器位置；
e)以低于所述第一致动器速度的第二致动器速度将所述致动器移动到第二致动器位置，其中，所述管材或薄膜通过所述致动器而被部分压缩，以致于来自所述第一压力换能器的压力读数对应于预定的压力值或两个预定的压力值之间的区间。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一致动器位置确定为来自所述第一压力换能器的压力读数开始自基线水平起增大的位置，其中，在该基线水平下，所述致动器未与所述柔性管材或薄膜接触。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述致动器或所述阀座包含力换能器，该力换能器能够测量对所述管材或薄膜作用的压缩力；且其中，所述第一致动器位置确定来自所述力换能器的压缩力读数开始自基线水平起增大的位置，其中，在该基线水平下，所述致动器未与所述管材或薄膜接触。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述夹管或薄膜阀具有气动或液压致动器驱动器，并且，所述第一致动器位置确定为由所述驱动器对所述致动器施加的力足以产生开始自基线水平起增大的来自所述第一压力换能器的压力读数的位置，其中，在该基线水平下，所述致动器未与所述管材或薄膜接触。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，由所述夹管阀的尺寸和所述管材的外径，计算所述第一致动器位置。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二致动器速度低于所述第一致动器速度至少50%。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，在步骤e)中，使所述第二致动器速度斜变。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，在步骤e)中，所述第二致动器速度是所述第一致动器位置处的所述第一致动器速度的90-100%并且在所述夹管或薄膜阀完全关闭的致动器位置处是所述第一致动器速度的0-10%。
9.一种对交叉流动过滤设备中的跨膜压(TMP)进行控制的方法，包含以下的步骤：
a)提供交叉流动过滤设备，其包含以流体式连接到一定长度的柔性管材(2)的泵(21)，该一定长度的柔性管材(2)安装于具有气动或液压致动器驱动器的夹管阀中，该气动或液压致动器驱动器能够以5 N或更小的准确度在所述致动器(6；106)上施力；第一压力换能器(22)，其适合于对所述泵与所述夹管阀之间的所述一定长度的管材中的压力进行测量；第二压力换能器(39)，其适合于对渗余物入口处的压力进行测量；和第三压力换能器(40)，适合于对渗透物出口处的压力进行测量；以流体式连接到所述泵的供给储库(31)、以及交叉流动过滤器(32)，所述交叉流动过滤器具有：渗余物隔室(33)，其具有渗余物入口(34)和渗余物出口(35)；渗透物隔室(36)，其通过过滤介质(37)与所述渗余物隔室划界；和渗透物出口(38)，其中，所述渗余物入口以流体式连接到所述泵，并且，所述渗余物出口流体式连接到所述一定长度的柔性管材，经由所述第一压力换能器到夹管或薄膜阀；
b)利用所述泵经由所述第二压力换能器通过所述渗余物隔室经由所述一定长度的柔性管材、所述第一压力换能器和所述夹管或薄膜阀泵送液体；
c)确定第一致动器位置，其中，所述致动器接触所述柔性管材或薄膜，而不使其压缩，并且，所述柔性管材或薄膜接触阀座；
d)以第一致动器速度将所述致动器移动到所述第一致动器位置；
e)以低于所述第一致动器速度的第二致动器速度将所述致动器从所述第一致动器位置移动到第二致动器位置，其中，所述柔性管材或薄膜通过所述致动器而部分压缩，以致于根据公式I而计算的TMP
TMP=(P入口+P出口)/2-P渗透物 (I)
对应于预定的TMP值或两个预定的TMP值之间的区间，其中，P入口是来自所述第二压力换能器的压力读数，P出口是来自所述第一压力换能器的压力读数，并且，P渗透物是来自所述第三压力换能器的压力读数。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一致动器位置确定为来自所述第一压力换能器的压力读数开始自基线水平起增大的位置，其中，在该基线水平下，所述致动器未与所述柔性管材或薄膜接触。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述致动器或所述阀座包含力换能器，该力换能器能够测量对所述管材或薄膜作用的压缩力；且其中，所述第一致动器位置确定来自所述力换能器的压缩力读数开始自基线水平起增大的位置，其中，在该基线水平下，所述致动器未与所述管材或薄膜接触。
12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述夹管或薄膜阀具有气动或液压致动器驱动器，并且，所述第一致动器位置确定为由所述驱动器对所述致动器施加的力足以产生开始自基线水平起增大的来自所述第一压力换能器的压力读数的位置，其中，在该基线水平下，所述致动器未与所述管材或薄膜接触。
13.根据权利要求9所述的方法，其中，由所述夹管阀的尺寸和所述管材的外径，计算所述第一致动器位置。
14.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第二致动器速度低于所述第一致动器速度至少50%。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，在步骤e)中，使所述第二致动器速度斜变。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，在步骤e)中，所述第二致动器速度是所述第一致动器位置处的所述第一致动器速度的90-100%并且在所述夹管或薄膜阀完全关闭的致动器位置处是所述第一致动器速度的0-10%。
17.根据权利要求9所述的方法，其中，在步骤e)中，所述第一压力换能器和所述第二和第三压力换能器以及控制单元提供对压力的阶跃变化的不到5秒钟的响应时间。
18.根据权利要求9所述的方法，其中，在步骤e)中，所述第一压力换能器和所述第二和第三压力换能器以及控制单元提供如下的信号：当在稳态下使所述交叉流动过滤设备以恒定流动速率运转时，具有自平均压力信号起的不大于5%的脉动。
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