CN112204394B - 用于控制色谱系统内的流体流的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及用于控制色谱系统内的流体流的方法、系统、装置和套件。补给泵被配置为将补给流体在柱的下游泵送到所述色谱系统中。第一限流器位于检测器的上游以及所述补给泵和所述柱两者的下游。减小所述补给泵的输出体积可将来自所述柱的输出引导通过所述第一限流器到达所述检测器。增加所述补给泵的输出体积可将来自所述柱的所述输出引导到位于所述补给泵和所述柱的下游并且与所述第一限流器和所述检测器平行的第二限流器。

Description

用于控制色谱系统内的流体流的系统和方法

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2018年5月30日提交的名称为“用于控制色谱系统内流体流动的系统和方法(System And Method For Controlling Fluid Flow Within AChromatography System)”的美国临时专利申请号62/677,808的优先权和权益，该专利申请的全部内容全文以引用方式并入本文。

技术领域

本公开一般涉及在色谱中使用的加压流体系统。具体地，本公开涉及用于在色谱系统内转移移动相流的系统和方法。

背景技术

色谱涉及移动相流过固定相以实现分离。为了加速和提高分离效率，引入加压移动相。基于二氧化碳的色谱系统使用CO₂作为移动相流动流的组成部分，并且基于CO₂的移动相从泵输送并作为加压液体携带通过分离柱。基于CO₂的移动相用于将样品中的分析物的组成部分通过色谱柱携带到检测系统。

色谱系统通常使用限流器来交接到检测系统。限流器可用于保持系统压力并调节移动相流的一部分或将其引入到检测系统。

发明内容

尤其是当处理高度可压缩的移动相(诸如基于CO₂的移动相)时，在色谱系统内转移移动相流面临许多挑战。用于平稳地以有限的压力变化重定向移动相流的技术将是有益的并且是高度期望的。

根据一个方面，本公开涉及一种用于控制色谱系统内的流体流的方法。所述方法包括激活补给泵，所述补给泵被配置为将补给流体在柱的下游泵送到所述色谱系统中。所述方法还包括确定通过第一限流器的流量，其中所述第一限流器位于检测器的上游以及所述补给泵和所述柱两者的下游。所述方法还包括减小所述补给泵的输出体积，以便将来自所述柱的输出的一部分引导通过所述第一限流器并到达所述检测器。所述方法还包括增加所述补给泵的输出体积，以便将来自所述柱的所述输出引导到位于所述补给泵和所述柱的下游并且与所述第一限流器和所述检测器平行的第二限流器。在非限制性示例中，该色谱系统是包括基于CO₂的移动相的基于CO₂的色谱系统。在另一个非限制性示例中，所述第一限流器是固定限流器并且所述第二限流器是背压调节器。在另一个非限制性示例中，所述第一限流器的最大流量值确定被引导到所述检测器的最大流体量。在另一个非限制性示例中，所述检测器是质谱仪或火焰离子化检测器。在另一个非限制性示例中，所述补给泵被配置为泵送具有与离开所述柱的移动相溶剂相同的组成的补给流体。在另一个非限制性示例中，增加所述补给泵的输出体积还会冲洗来自所述柱的所述输出的所述第一限流器。在另一个非限制性示例中，控制所述补给泵的所述输出体积选择性地将来自所述柱的所述输出引导到色谱运行的预先确定的部分处的所述检测器。在另一个非限制性示例中，确定通过所述第一限流器的所述流量包括使用流量传感器测量所述流量。在另一个非限制性示例中，调整所述补给泵的所述输出体积会控制被引导到所述第一限流器和所述第二限流器的来自所述柱的所述输出的比率。

根据另一个方面，本公开涉及一种用于控制色谱系统内的流体流的系统。所述系统包括补给泵，所述补给泵被配置为将补给流体在柱的下游泵送到色谱系统中。所述系统还包括第一限流器，所述第一限流器位于所述补给泵的下游以及检测器的上游。所述系统还包括第二限流器，所述第二限流器位于所述补给泵和所述柱的下游并且与所述第一限流器和所述检测器平行。所述系统还包括计算设备，所述计算设备被配置为确定通过所述第一限流器的流量并控制所述补给泵的操作，以便：减小所述补给泵的输出体积，以便将来自所述柱的输出的一部分引导通过所述第一限流器并到达所述检测器；并且增加所述补给泵的输出体积，以便将来自所述柱的所述输出引导到所述第二限流器。在非限制性示例中，该色谱系统是包括基于CO₂的移动相的基于CO₂的色谱系统。在另一个非限制性示例中，所述第一限流器是固定限流器并且所述第二限流器是背压调节器。在另一个非限制性示例中，所述第一限流器的最大流量值确定被引导到所述检测器的最大流体量。在另一个非限制性示例中，所述检测器是质谱仪或火焰离子化检测器。在另一个非限制性示例中，所述补给泵被配置为泵送具有与离开所述柱的移动相溶剂相同的组成的补给流体。在另一个非限制性示例中，增加所述补给泵的输出体积还会冲洗来自所述柱的所述输出的所述第一限流器。在另一个非限制性示例中，所述计算设备被进一步配置为控制所述补给泵的所述输出体积，以便选择性地将来自所述柱的所述输出引导到色谱运行的预先确定的部分处的所述检测器。在另一个非限制性示例中，所述计算设备还被配置为使用流量传感器确定通过所述限流器的所述流量。

根据另一个方面，本公开涉及一种用于控制色谱系统内的流体流的方法。所述方法包括激活补给泵，所述补给泵被配置为将包含CO₂的补给流体在柱的下游泵送到基于CO₂的色谱系统中。所述方法还包括测量通过第一限流器的流量，其中所述第一限流器位于检测器的上游以及所述补给泵和所述柱两者的下游。所述方法还包括增加所述补给泵的输出体积，以便将来自所述柱的输出引导到位于所述补给泵和所述柱的下游并且与所述第一限流器和所述检测器平行的第二限流器。所述方法还包括在色谱运行的预先确定的区段期间减小所述补给泵的输出体积，以便将来自所述柱的所述输出的一部分引导通过所述第一限流器并到达所述检测器。所述方法还包括在所述色谱运行的所述预先确定的区段之后增加所述补给泵的所述输出体积，以便将来自所述柱的所述输出重定向为远离所述检测器并到达所述第二限流器。

本技术的上述方面提供了许多优点。例如，本技术的系统和方法允许在不需要阀的情况下通过简单地调整补给泵的所述输出来进行分流。具体地，常规系统不具有在没有阀的情况下控制移动相流的能力。因此，由阀切换引起的压力变化可损坏色谱系统内的限流器、柱或其他元件。此外，阀是需要定期维护的磨损物品，并且阀将分散体引入系统中，从而导致色谱性能降低。

应当理解，以下更详细讨论的前述概念和附加概念的全部组合(假设此类概念并不相互矛盾)可以被预期作为本文公开的发明主题的一部分。具体地，出现在本公开内容结尾的所要求保护的主题的全部组合都可被预期是本文公开的发明主题的一部分。还应当理解，本文明确采用的并且也可出现在通过引用并入的任何公开内容中的术语应当被赋予与本文公开的特定概念最一致的含义。

附图说明

本领域的普通技术人员将理解，附图主要是出于说明性目的，并且不旨在限制本文描述的发明主题的范围。附图未必按比例绘制；在一些情况下，可以在附图中夸大或放大地示出本文公开的主题的各个方面以促进理解不同的特征。在附图中，相同的附图标记通常指代相同的特征(例如，功能上相似和/或结构上相似的元件)。

图1A是利用阀引导流体流的现有技术色谱系统的示例性框图。

图1B是根据本公开的实施方案的用一个或多个限流器实现的色谱系统的示例框图。

图1C是根据本公开的实施方案的用一个或多个限流器实现的色谱系统的另一个示例框图。

图2A是根据本公开的实施方案的包括补给泵和固定限流器的分析色谱系统的示例框图。

图2B是根据本公开的实施方案的包括补给泵和固定限流器的制备色谱系统的示例框图。

图3是根据本公开的实施方案的包括补给泵和固定限流器的色谱系统的另一个示例性框图。

图4是示出在沿着图3的色谱系统两个位置处测量的峰面积的图形。

图5是示出根据本公开的实施方案的用于控制色谱系统内的流体流的示例性方法的流程图。

图6是根据本公开的实施方案的包括补给泵和固定限流器的色谱系统的另一个示例框图。

图7A至图7B示出了根据本公开的实施方案的由补给泵和限流器实现的有源分流器的示例框图。

图8A是示出在根据图7A至图7B设计的分流器中没有流动转移的输注迹线的曲线图。

图8B是示出在根据图7A至图7B设计的分流器中具有流动转移的输注迹线的曲线图。

图9示出了根据本公开的原理的可用于执行示例过程和计算的示例装置。

图10是根据本公开的原理的适用于分布式实现方式的示例网络环境的图式。

图11是根据本公开的原理的可用于执行示例过程和计算的示例计算设备的框图。

通过下面结合附图阐述的具体实施方式，本公开的特征和优点将变得更加显而易见。

具体实施方式

下面更详细地描述与用于控制色谱系统内的流体流的方法、装置和系统相关的各种概念以及它们的实施方案。应当理解，上面介绍的并且在下面更详细讨论的各种概念可以多种方式中的任一种方式来实现，因为所公开的概念不限于任何特定的实现方式。提供特定的实现方式和应用的示例主要是为了说明性目的。

如本文所使用，术语“包括(includes)”意味着包括但不限于，术语“包含(including)”意味着包括但不限于。术语“基于”意味着至少部分地基于。

本文的“限流器”是指用于色谱系统中的用于调节或减少流量的部件。在一些实施方案中，限流器也用于交接到检测部件。限流器的非限制性示例包括一定长度的直的小内径管、锥形限流器、渐缩放限流器、整体式限流器或烧结限流器。主动限流器的非限制性示例包括可变限流器、热调制可变限流器或背压调节器。

当将色谱与质谱偶联时，通常采用流动转移。流动转移仅引入包含感兴趣分析物的色谱移动相的部分。在色谱洗脱的其他部分期间，将移动相转移远离检测器，以便使检测器尽可能长时间保持清洁。在一些情况下，可采用简单的阀引导流进出检测器。

图1A示出了利用阀105将柱103的输出引导到废物或检测器107的现有技术色谱系统的示例框图。该系统可包括连接到柱103的移动相泵101。在色谱运行期间，柱103的输出在运行开始和结束时通常最不重要。在一些情况下，阀105可在最不重要的那些时间段期间将柱的输出引导到废物。阀可包括例如简单的旋转剪切阀。

色谱系统广泛用于将包括分析物的样品分离成其组分。由于它们的成本低且易于制造，因此在许多类型的色谱系统中实现限流器。限流器可用于保持色谱系统中的系统压力并将移动相流的一部分引入检测器。例如，限流器可用于控制与低压检测部件(诸如但不限于质谱(MS)检测系统、蒸发光散射检测系统或火焰离子化检测(FID)系统)的交接。

图1B和图1C示出了色谱系统的示例框图，其中一个或多个限流器与阀一起使用。使用阀105诸如旋转剪切阀可导致阀两端的压力变化以及当阀在色谱系统内改变流体流动方向时的压力变化。为了减轻这些压力变化，补给泵109定位在色谱柱103的下游，并且一个或多个限流器可定位在补给泵109的下游。补给泵109可被配置为泵送溶剂，诸如CO₂或CO₂与液体改性剂的组合。在图1B所示的示例中，柱103和补给泵109的组合输出的一部分被引导到限流器，诸如背压调节器(BPR)111。柱103和补给泵109的组合输出的另一部分被引导到阀105，该阀可经由第一限流器113将流体引导到废物，或经由第二限流器115将流体引导到检测器107。第一限流器113和第二限流器115可被设计成具有类似的流量(即，压降)，使得在致动阀时的压力扰动在图1B中相对于图1C中低得多。在一些实施方案中，检测器107可包括MS检测系统、蒸发光散射检测系统或FID检测系统。在图1C所示的示例中，柱103和补给泵109的组合输出被引导到阀105，该阀可通过限流器113将流体引导到BPR 111或检测器107。

图1A至图1C中所述的基于阀的配置可能不适用于可压缩移动相，诸如基于CO₂的色谱系统中遇到的那些，因为当阀循环时此类系统经历显著的压力波动，并且因为在某些阀位置中，限流器没有被移动相冲洗，经常会导致限流器堵塞。

图2A和图2B示出了包括补给泵205和固定限流器209的色谱系统200的示例框图，其中固定限流器209位于色谱柱203的下游和检测器211的上游。色谱系统200可包括移动相泵201，该移动相泵被配置为将移动相引导到色谱柱。控制此类色谱系统中的分流比对于精确、准确、可重复和稳健的操作是重要的。分离色谱移动相流的一个此类应用是交接到检测，诸如质谱或火焰离子化检测。在一个示例实施方案中，移动相流的一部分被引导到破坏性检测器211，诸如质谱仪或火焰离子化检测器。移动相流的大部分可被引导到馏分收集器或BPR 207。对分流比的精确和精确控制对于将检测器响应保持在最佳操作的窄窗口内并且/或者对于在变化的移动相属性诸如组成、流量或压力下保持均匀的检测器响应是重要的。

图2A示出了示例分析流体色谱系统，其中使用补给泵205在柱203的下游添加补给流体。在该实施方案中，组合的补给流体和柱输出的一部分被引导到BPR 207，而另一部分经由限流器209被引导到检测器211。在如图2A所示的分流器的情况下，补给流体对分流比的影响最小。分流比主要受BPR 207的压力的影响，并且在较小程度上受混合移动相和补给流体流的组成的影响。

图2B示出了示例性色谱系统，其中补给泵205被配置为在限流器209的下游在检测器211与限流器209之间提供补给流体。在每种情况下，补给流体对分流比几乎没有影响。然而，由于在图2B所示的配置中存在减压后传送，因此分流器可通过允许分析物或基质组分在减压之后析出到限流器中而具有较差的稳健性。

图3示出了根据本公开的另一个实施方案的包括补给泵305和限流器309的色谱系统300的示例性框图。该系统充当分流器，并且包括连接到色谱柱303的移动相泵301。虽然该设计可适用于液相色谱移动相，但是它对于具有高度可压缩的CO₂移动相的基于CO₂的色谱系统特别有用。在该特定示例中，补给泵305在限流器309的上游添加补给流体。由于限流器309仅允许某个流体流量，因此补给流体流量对分流比具有很强的影响。柱303的输出与补给泵305在光检测器313和BPR 307的上游的输出的一部分组合。

图4是示出图3的光学检测器313和检测器311处的峰面积(y轴)随着来自补给泵305的流量增加而变化的图形。如在该图形中可见，通过检测器311的峰的峰面积在曲线图401中示出，该峰面积随着来自补给泵305的补给流体流量增加而减小。因为限流器309位于补给泵305与检测器311之间，所以随着来自补给泵305的流量增加，补给流体的流动倒退并开始朝光学检测器313流动，因此防止来自柱303的输出中的任何输出到达检测器311。补给流体在限流器309之前的这种回流导致检测器311处的峰面积减小，这在曲线图403中示出。

图5是示出根据示例性实施方案的用于控制色谱系统内的流体流的示例性方法的流程图。应当理解，该方法可至少部分地由在一个或多个服务器或其他计算设备(诸如下文进一步描述的那些计算设备)上执行或与一个或多个服务器或其他计算设备通信的一个或多个计算机可执行过程以编程方式执行。在步骤501中，通过激活移动相泵以使移动相流过色谱柱来启动色谱过程。在一些示例性实施方案中，色谱系统是基于CO₂的色谱系统，并且移动相是基于CO₂的移动相。

在步骤503中，激活补给泵以将补给流体引入柱的下游。补给流体可与离开柱的移动相溶剂具有相同的组成。在一些非限制性示例中，补给流体可包括CO₂或CO₂与液体改性剂的组合。

在步骤505中，测量位于补给泵的下游和检测器的上游的限流器两端的压力。该限流器可如上文参考图3所示和所述的那样定位为限流器元件309。如上所述，该限流器限制流向检测器的流体。在另选的实施方案中，压降可由BPR一端上的设定值限定，而环境压力在另一端处。在此类实施方案中，将限定而不是测量压力，并且系统可测量或估计通过限流器的流量，以便确定改变通过限流器的流动方向所需的补给流量。

在步骤507中，确定是否将移动相从柱引导到检测器。如上所讨论的，色谱柱的输出在色谱运行的特定部分期间最重要。通常，运行的开始和结束最不重要，并且可被引导远离检测器。如果在步骤507中确定应将移动相引导到检测器，则该方法继续，其中在步骤509中减小补给流体流。减小补给流体流允许柱的输出流过限流器并流至检测器，如上文参考图3所讨论的。如果在步骤507中确定不应将移动相引导到检测器，则该方法在步骤511中将移动相引导到BPR。在一个示例实施方案中，如上文参考图4所讨论的，可通过增加补给流体流并在限流器上游产生回流来将移动相引导到BPR，从而将柱的输出引导到BPR并防止柱输出到达检测器。在补给流体流已经增加并且在步骤511中将移动相引导到BPR之后，或者在补给流体流已经在步骤509中减小之后，该方法返回至在步骤505测量限流器两端的压力。

图6示出了根据本公开的另一个实施方案的包括补给泵605和限流器609的色谱系统600的示例框图。系统600适用于上文在图5中所述的方法的实现方式，并且充当分流器以选择性地将色谱柱603的输出引导到检测器611或BPR 607。在一些实施方案中，系统600包括连接到色谱柱603的移动相泵601，并且可使用计算设备620来控制补给泵605和移动相泵601两者。虽然该设计可适用于液相色谱移动相，但是它对于具有高度可压缩的CO₂移动相的基于CO₂的色谱系统特别有用。在该特定示例中，补给泵605在限流器609的上游添加补给流体。由于限流器609仅允许某个流体流量，因此补给流体流量对分流比具有很强的影响。在一些实施方案中，计算设备620可测量限流器609两端的压力，以便确定适用于将柱603的输出引导到检测器611或BPR 607的特定补给泵流量。计算设备620还可测量通过限流器609的补给流体的流量，以便确定高于流向检测器611的流量将被转移的点。在非限制性示例中，可通过注入分析物并增加补给流直到检测器611处的信号消失来凭经验确定该流量。相反，一个或多个流量传感器622可位于限流器处以利用补给关闭测量流量，以便确定近似的转移流量。在另一个实施方案中，限流器609可提前校准以确定转移流量。与确定转移流量相关的因素可包括例如限流器尺寸、BPR设定点(即，限流器两端的压力)和补给流体的组成。

在一些实施方案中，BPR 607可用一些其他类型的压力控制部件替代。例如，在一些实施方案(未示出)中，压力控制部件由压力控制流体泵组成。

图7A和图7B示出了根据本公开的实施方案的利用补给泵709和限流器713实现的有源分流器的框图。图7A示出了来自补给泵709的具有10uL/min的低补给流体流量的有源分流器的非限制性示例。柱705的输出具有1,500uL/min的流量，并且允许290uL/min的流量从柱705并且沿限流器713的方向流动。在该特定实施方案中，限流器713将流向检测器715的流量限制为300uL/min。来自柱705的输出的其余部分导致1,210uL/min的流量被引导到BPR 711(或另一种类型的合适的限流器)。图7B示出了有源分流器的非限制性示例，其中来自补给泵709的流量增加至500uL/min。由于该流量超过了限流器713的极限，因此分流以200uL/min的流量被引导朝向BPR 711。然后将该分流与来自柱705的1,500uL/min的流组合，并且导致1,700uL/min被引导到BPR。在图7B所示的示例中，流过限流器713的流体完全由来自补给泵709的补给流体构成，并且来自柱705的分析物均未到达检测器。这样，在没有移动部件或阀的情况下实现了流动转移。在一个非限制性示例中，图7A至图7B所示的系统可被编程为当改变移动相流量、移动相组成或BPR压力时归一化分流比。例如，如果保持系统内的其他条件，则可通过将补给流从10uL/min调整至100uL/min来将分流比从约5:1(如图7A所示)改变至约7.5:1。此类调整将导致被引导到限流器709的柱的输出减少90uL/min(从290uL/min减少至200uL/min)。因此，调整补给流量可用于控制系统的分流比。

该流动转移技术为基于CO₂的色谱系统提供了附加有益效果。首先，限流器从未减压，并且当转移时，限流器用补给流体冲洗。这样，限流器稳健性可得到显著改善。其次，由于流动从未停止或受阀控制，因此当转移系统被致动时存在最小系统压力扰动。除了稳健性改善之外，从系统中除去转移阀还可通过减小系统体积(峰值分散)来改善色谱性能。

图8A是示出在如上文参考图7A和图7B所述设计的分流器中没有流动转移的输注迹线的曲线图。图8B是示出在色谱图的前3.25分钟内具有流动转移之后将移动相重新引入检测器的类似输注迹线的曲线图。

图9示出了根据本文所述的原理的可用于实现用于控制色谱系统内的流体流的示例方法的非限制性示例装置900。装置900包括至少一个存储器902和至少一个处理单元904。该至少一个处理单元904通信地耦接到该至少一个存储器902并且还耦接到色谱系统906的至少一个部件。

该至少一个存储器902被配置为存储处理器可执行指令908和计算模块910。在如结合图5所述的示例方法中，该至少一个处理单元904可执行存储在存储器902中的处理器可执行指令908，以使计算模块910计算期望的补给流体流量，并且生成被配置为增加或减小补给泵的流量的处理器可执行指令908。计算模块910还可用于比较在限流器两端测量的压力值和来自移动相泵的流量。可使用例如查找表或数据库来比较此类值，以便确定该补给泵的期望流量。

图10示出了描绘适用于本文所述的示例系统的分布式实现方式的系统1000的网络图式。系统1000可包括网络1001、用户电子设备1003、分析引擎1007和数据库1015。应当理解，分析引擎1007可以是本地或远程服务器，并且可实现各种分布式或集中式配置，并且在一些实施方案中，可使用单个服务器。在示例性实施方案中，分析引擎1007可包括一个或多个模块1009，该一个或多个模块可实现本文参考图5所述的过程中的一个或多个过程或其部分。例如，分析引擎1007可包括数据计算模块1009，该数据计算模块被配置为执行结合图5所述的过程和计算中的一者或多者。用户电子设备1003和分析引擎1007可彼此通信并且与数据库1015和色谱系统的至少一个部件进行通信，以控制色谱系统内移动相的流动并且将移动相转移到检测器或从检测器转移。

在示例性实施方案中，用户电子设备1003可包括显示单元1010，该显示单元可向设备1003的用户显示GUI 1002，使得用户可查看所呈现的图形图标、视觉显示或用于指示当前移动相流动路径的其他信号的类型，如上所述。用户电子设备1003可包括但不限于智能电话、平板电脑、超极本、上网本、膝上型电脑、计算机、通用计算机、互联网设备、手持设备、无线设备、便携式设备、可穿戴式计算机、蜂窝电话或移动电话、便携式数字助理(PDA)、台式计算机、多处理器系统、基于微处理器的或可编程消费电子器件、游戏机、机顶盒、网络PC、微型计算机等。用户电子设备1003可包括相对于图11所示的计算设备1100所述的一些或全部部件。用户电子设备1003可经由有线或无线连接连接到网络1001。用户电子设备1003可包括一个或多个应用程序，诸如但不限于web浏览器、销售交易应用程序、对象阅读器应用程序等。

在示例性实施方案中，用户电子设备1003、分析引擎1007和数据库1015可经由通信网络1001彼此通信。通信网络1001可包括但不限于互联网、内联网、LAN(局域网)、WAN(广域网)、MAN(城域网)、无线网络、光学网络等。在一个实施方案中，用户电子设备1003和分析引擎1007可通过通信网络1001将指令传输到彼此。在示例性实施方案中，流量测量数据、压力测量数据和其他数据可存储在数据库1015处并且在分析引擎1007处接收。

图11是根据本文所述的原理的可用于执行示例方法(包括与图5相关联的示例方法)中的任一方法的示例性计算设备1100的框图。计算设备1100包括用于存储一个或多个计算机可执行指令(诸如但不限于软件或固件)的一个或多个非暂态计算机可读介质，该计算机可执行指令用于实现根据本文所述的原理的任何示例方法(包括与图5相关联的示例方法)。非暂态计算机可读介质可包括但不限于一种或多种类型的硬件存储器、非暂态有形介质(例如，一个或多个磁存储盘、一个或多个光盘、一个或多个USB闪存驱动器)等。

例如，包括在计算设备1100中的存储器1106可存储用于实现示例性实施方案的计算机可读指令和计算机可执行指令或软件，并且被编程为执行上文参考图5所述的过程(包括处理器可执行指令908)。计算设备1100还包括处理单元1104(和相关联的核1105)，以及任选的一个或多个附加处理器1104'和相关联的核1105'(例如，在具有多个处理器/核的计算机系统的情况下)以用于执行存储在存储器1106中的计算机可读和计算机可执行指令或软件以及用于控制系统硬件的其他程序。处理单元1104和处理器1104'可以各自是单核处理器或多核(1105和1105')处理器。

可在计算设备1100中采用虚拟化，使得可动态地共享计算设备中的基础结构和资源。可提供虚拟机1114来处理在多个处理器上运行的过程，使得该过程看起来仅使用一个计算资源而不是多个计算资源。多个虚拟机也可与一个处理器一起使用。

存储器1106可以是非暂态计算机可读介质，该非暂态计算机可读介质包括计算机系统存储器或随机存取存储器，诸如DRAM、SRAM、EDO RAM等。存储器1106也可包括其他类型的存储器或它们的组合。

用户可通过视觉显示设备1103(诸如触摸屏显示器或计算机监视器)来与计算设备1100进行交互，该视觉显示设备可显示可根据示例性实施方案提供的一个或多个用户界面1002。计算设备1100还可包括用于接收来自用户的输入的其他I/O设备，例如键盘或任何合适的多点触摸界面1108、指向设备1110(例如，触笔、触针、鼠标或触控板)。键盘1108和指向设备1110可耦接到视觉显示设备1103。计算设备1100可包括其他合适的常规I/O外围设备。

计算设备1100还可包括一个或多个存储设备1124，诸如硬盘驱动器、CD-ROM或其他非暂态计算机可读介质，以用于存储数据和计算机可读指令和/或软件，诸如可实现如本文所教导的方法和系统或其部分的示例性实施方案的数据计算模块1009。数据库可由用户更新或在任何合适的时间自动更新，以添加、删除或更新数据库中的一个或多个项目。示例性存储设备1124可存储一个或多个数据库1015，以用于存储流量测量数据、压力测量数据和用于实现本文所述的系统和方法的示例性实施方案的任何其他数据/信息。

计算设备1100可包括网络接口1112，该网络接口被配置为经由一个或多个网络设备1122通过多种连接与一种或多种网络(例如，局域网(LAN)、广域网(WAN)或互联网)交接，该多种连接包括但不限于标准电话线、LAN或WAN链路(例如，802.11、T1、T3、56kb、X.25)、宽带连接(例如，ISDN、Frame Relay、ATM)、无线连接、控制器局域网(CAN)或上述任何或全部的某种组合。网络接口1112可包括内置网络适配器、网络接口卡、PCMCIA网卡、卡总线网络适配器、无线网络适配器、USB网络适配器、调制解调器或适用于将计算设备1100与能够通信并执行本文所述的操作的任何类型网络交接的任何其他设备。此外，计算设备1100可以是任何计算机系统，诸如工作站、台式计算机、服务器、膝上型电脑、手持计算机、平板电脑(例如，平板电脑)、移动计算或通信设备(例如，/>通信设备)或能够进行通信并且具有足够的处理器能力和存储器容量来执行本文所述的操作的其他形式的计算或电信设备。

计算设备1100可运行任何操作系统1116，诸如 操作系统的版本中的任一版本、Unix和Linux操作系统的不同版本、用于Macintosh计算机的/>的任何版本、任何嵌入式操作系统、任何实时操作系统、任何开源操作系统、任何专有操作系统、用于移动计算设备的任何操作系统或能够在计算设备上运行并执行本文所述的操作的任何其他操作系统。在示例性实施方案中，操作系统1116可以本机模式或仿真模式运行。在示例性实施方案中，操作系统1116可在一个或多个云机实例上运行。

在描述示例性实施方案时，为了清楚起见使用特定术语。出于描述的目的，每个特定术语旨在至少包括以相似方式操作以实现相似目的的所有技术和功能等同物。另外，在其中特定示例性实施方案包括多个系统元件、设备部件或方法步骤的一些实例中，那些元件、部件或步骤可用单个元件、部件或步骤来代替。同样，单个元件、部件或步骤可被用于相同目的的多个元件、部件或步骤代替。此外，虽然已经参考示例性实施方案中的特定实施方案示出和描述了该示例性实施方案，但是本领域的普通技术人员将理解，可以在不脱离本公开的范围的情况下在本公开中在形式和细节上进行各种替换和变更。此外，其他方面、功能和优点也在本公开的范围内。

本文所提供的示例性流程图是出于说明性目的，并且是方法的非限制性示例。本领域的普通技术人员将认识到，示例性方法可包括比示例性流程图中所示的步骤更多或更少的步骤，并且示例性流程图中的步骤可以与示例性流程图中所示的顺序不同的顺序执行。

在另选的实施方案中，上文关于在基于CO₂的色谱系统中使用的泵和其他元件所述的技术可适用于在其他类型的色谱系统中使用的泵和其他元件，该其他类型的色谱系统包括密度随温度的细微变化而大幅变化的移动相。例如，在极高压力下包括甲醇的移动相在一些实例中可受益于本文所述的分流技术。在描述某些示例时，为了清楚起见使用特定术语。出于描述的目的，每个特定术语旨在至少包括以相似方式操作以实现相似目的的所有技术和功能等同物。另外，在其中特定示例性实施方案包括多个系统元件、设备部件或方法步骤的一些实例中，那些元件、部件或步骤可用单个元件、部件或步骤来代替。同样，单个元件、部件或步骤可被用于相同目的的多个元件、部件或步骤代替。此外，虽然已经参考示例性实施方案中的特定实施方案示出和描述了该示例性实施方案，但是本领域的普通技术人员将理解，可以在不脱离本发明的范围的情况下在本发明中在形式和细节上进行各种替换和变更。此外，其他方面、功能和优点也在本公开的范围内。

虽然已经在本文中描述和示出了各种发明实施方案，但是本领域的普通技术人员将容易想到用于执行功能和/或获得结果和/或本文所述的优点中的一个或多个优点的多种其他装置和/或结构，并且此类改变或修改中的任一者被认为在本文描述的发明实施方案的范围内。更一般地，本领域的技术人员将容易理解，本文描述的全部参数、尺寸、材料和配置旨在是示例性的，并且实际参数、尺寸、材料和/或配置将取决于使用本发明教导的一个或多个特定应用。本领域技术人员将认识到或者仅使用常规实验便能确认本文所述的特定发明实施方案的许多等同形式。因此，应当理解，上述实施方案仅以举例的方式给出，并且本发明实施方案可不同于具体描述的方式来实现。本公开的发明实施方案涉及本文描述的每个单独的特征、系统、物品、材料、套件和/或方法。另外，如果此类特征、系统、物品、材料、套件和/或方法不相互矛盾，则两种或更多种这样的特征、系统、物品、材料、套件和/或方法的任何组合包括在本公开的发明范围。

而且，本文所述的技术可被体现为已提供至少一个示例的方法。作为该方法的一部分执行的动作可以任何合适的方式排序。因此，可以构造如下实施方案：以与所示的顺序不同的顺序来执行动作，即使在说明性实施方案中被示为顺序动作，该动作也可包括同时执行一些动作。

如本文定义和使用的全部定义应当被理解为控制字典定义、通过引用并入的文献中的定义和/或所定义术语的普通含义。

除非明确指示相互矛盾，否则本说明书中使用的不定冠词“一”和“一个”应当被理解为表示“至少一个”。

本说明书中使用的短语“和/或”应当被理解为表示如此结合的“一个或两个”元件，即，在一些情况下结合存在并且在其他情况下分离存在的元件。用“和/或”列出的多个元件应当以相同方式解释，即，“一个或多个”元件如此结合。除由“和/或”子句具体表示的元件之外，可任选地存在其他元件，而无论是与具体表示的那些元件相关还是不相关。因此，作为非限制性示例，当与开放式语言(诸如“包括”)结合使用时，对“A和/或B”的引用在一个实施方案中可指代仅A(任选地包括除B之外的元件)；在另一个实施方案中，仅B(任选地包括除A之外的元件)；在另一个实施方案中，A和B两者(任选地包括其他元件)；等。

如本说明书中所使用，“或”应当被理解为与如上所定义的“和/或”具有相同含义。例如，在将所列项目分离时，“或”或者“和/或”应当被解释为包括性的，即，包括所列元件中的多个元件或至少一个元素，但也包括多于一个元件，以及(任选地)其他未列出的项目。只有明确指示相互矛盾，否则诸如“只有一个”或“恰好一个”或者“由…组成”将指代恰好包括许多元件或元件列表中的一个元件。一般来讲，如本文中所使用的术语“或”之前有诸如“中的任一者”、“中的一者”、“中的仅一者”或“中的恰好一者”之类的排他性术语时仅应被解译为指示排他性另选方案(即，“一个或另一个但不是两个”)。

如本说明书中所使用的，关于一个或多个元件的列表，短语“至少一个”应当被理解为意味着选自元件列表中的元件中的任何一者或多者的至少一个元件，但不一定包括元件列表中具体列出的每个元件中的至少一个元件，并且不排除元件列表中元件的任何组合。该定义还允许可选地存在除在短语“至少一个”所指代的元件列表内具体表示的元件之外的元件，而无论是与具体表示的那些元件相关还是不相关。因此，作为非限制性示例，在一个实施方案中，“A和B中的至少一者”(或等同地，“A或B中的至少一者”，或者等同地，“A和/或B中的至少一者”)可指代至少一个(任选地包括多于一个)A，但不存在B(并且任选地包括除B之外的元件)；在另一个实施方案中，指代至少一个(任选地包括多于一个)B，但不存在A(并且任选地包括除A之外的元件)；在另一个实施方案中，指代至少一个(任选地包括多于一个)A和至少一个(任选地包括多于一个)B(并且任选地包括其他元件)；等。

在权利要求以及上面的说明书中，诸如“包括(comprising)”、“包括(including)”、“携带”、“具有”、“包含”、“涉及”、“持有”、“由…组成”等全部过渡短语应当被理解为开放式的，即，意味着包括但不限于。只有过渡短语“由…组成”和“基本上由…组成”应当分别是封闭或半封闭的过渡短语，如美国专利局专利审查程序手册第2111.03节所陈述。

Claims (20)

1.一种用于控制色谱系统内的流体流的方法，所述方法包括：

激活补给泵，所述补给泵被配置为将补给流体在柱的下游泵送到所述色谱系统中；

确定通过第一限流器的流量，其中所述第一限流器位于检测器的上游以及所述补给泵和所述柱两者的下游；

减小所述补给泵的输出体积，以便将来自所述柱的输出的一部分引导通过所述第一限流器并到达所述检测器；以及

增加所述补给泵的输出体积，以便将来自所述柱的所述输出引导到位于所述补给泵和所述柱的下游并且与所述第一限流器和所述检测器平行的第二限流器。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述色谱系统是包括基于CO₂的移动相的基于CO₂的色谱系统。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一限流器是固定限流器并且所述第二限流器是背压调节器。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述固定限流器的最大流量值确定被引导到所述检测器的最大流体量。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述检测器是质谱仪或火焰离子化检测器。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述补给泵被配置为泵送具有与离开所述柱的移动相溶剂相同的组成的补给流体。

7.根据权利要求1所述的方法，其中增加所述补给泵的输出体积还会冲洗来自所述柱的所述输出的所述第一限流器。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：

控制所述补给泵的所述输出体积，以便选择性地将来自所述柱的所述输出引导到色谱运行的预先确定的部分处的所述检测器。

9.根据权利要求1所述的方法，其中确定通过所述第一限流器的所述流量包括使用流量传感器测量所述流量。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括：

通过调整所述补给泵的所述输出体积来控制被引导到所述第一限流器和所述第二限流器的来自所述柱的所述输出的比率。

11.一种用于控制色谱系统内的流体流的系统，所述系统包括：

补给泵，所述补给泵被配置为将补给流体在柱的下游泵送到色谱系统中；

第一限流器，所述第一限流器位于所述补给泵的下游以及检测器的上游；

第二限流器，所述第二限流器位于所述补给泵和所述柱的下游并且与所述第一限流器和所述检测器平行；和

计算设备，所述计算设备被配置为确定通过所述第一限流器的流量并控制所述补给泵的操作，以便：

减小所述补给泵的输出体积，以便将来自所述柱的输出的一部分引导通过所述第一限流器并到达所述检测器；并且

增加所述补给泵的输出体积，以便将来自所述柱的所述输出引导到所述第二限流器。

12.根据权利要求11所述的系统，其中所述色谱系统是包括基于CO₂的移动相的基于CO₂的色谱系统。

13.根据权利要求11所述的系统，其中所述第一限流器是固定限流器并且所述第二限流器是背压调节器。

14.根据权利要求13所述的系统，其中所述固定限流器的最大流量值确定被引导到所述检测器的最大流体量。

15.根据权利要求11所述的系统，其中所述检测器是质谱仪或火焰离子化检测器。

16.根据权利要求11所述的系统，其中所述补给泵被配置为泵送具有与离开所述柱的移动相溶剂相同的组成的补给流体。

17.根据权利要求11所述的系统，其中增加所述补给泵的输出体积还会冲洗来自所述柱的所述输出的所述第一限流器。

18.根据权利要求11所述的系统，其中所述计算设备被进一步配置为控制所述补给泵的所述输出体积，以便选择性地将来自所述柱的所述输出引导到色谱运行的预先确定的部分处的所述检测器。

19.根据权利要求11所述的系统，其中所述计算设备被进一步配置为使用流量传感器确定通过所述限流器的所述流量。

20.一种用于控制色谱系统内的流体流的方法，所述方法包括：

激活补给泵，所述补给泵被配置为将包含CO₂的补给流体在柱的下游泵送到基于CO₂的色谱系统中；

测量通过第一限流器的流量，其中所述第一限流器位于检测器的上游以及所述补给泵和所述柱两者的下游；

增加所述补给泵的输出体积，以便将来自所述柱的输出引导到位于所述补给泵和所述柱的下游并且与所述第一限流器和所述检测器平行的第二限流器；

在色谱运行的预先确定的区段期间减小所述补给泵的输出体积，以便将来自所述柱的所述输出的一部分引导通过所述第一限流器并到达所述检测器；以及

在所述色谱运行的所述预先确定的区段之后增加所述补给泵的所述输出体积，以便将来自所述柱的所述输出重定向为远离所述检测器并到达所述第二限流器。