CN114814058A - 监测样品注射器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于监测的方法，其中样品注射器包括样品储存部段和体积置换装置。所述方法包括获得表明所述样品储存部段的压力的压力特性。附加地，所述方法包括当所述体积置换装置流体连接到所述样品储存部段时，获得表明所述体积置换装置的置换体积的置换特性。所述方法包括基于所获得的压力特性和所获得的测得的置换特性确定至少一个结果。附加地，本发明涉及样品注射器、样品注射器系统和被配置成实施所述方法的系统。

Description

监测样品注射器

技术领域

本发明总体上涉及将样品注射到系统中。本发明的实施方式属于色谱法领域，如液相色谱法(LC)，并且具体地属于用于高效液相色谱法 (HPLC)的取样器领域。HPLC是一种将样品分离成其组成部分的方法。可以分离样品以供后续使用，或者可以检测和量化样品的部分。

背景技术

LC系统基于色谱分离，其中在所述色谱分离中，可以通过将样品与洗脱溶剂(即流动相)一起泵送通过含有固体(即固定相)的色谱柱将样品分离成特定分离模式。流动相中的分析物与固定相相互作用，并且取决于流动相与固定相之间相互作用的强度，分析物保留到特定程度。因此，取决于相互作用的强度，样品的组分在不同时间后离开色谱柱(也称为分离柱)，其中所述时间可以被称为保留时间(RT)。简而言之，样品的组分可以通过分离柱进行分离，所述分离柱的内容物与样品的不同组分以不同的方式相互作用。这决定了组分保留在分离柱中的时间，这意味着RT表征所给定的色谱条件下样品的每个组分。

在HPLC中，随着时间的推移通过调整流动相的组成并且通过调整固定相的性质会影响化合物的分离。例如，柱的分离精度取决于填充材料的粒度。尽管较小的粒度可以实现更好的分离，但其可能导致流体系统内的高的阻力，这可能会导致通过量降低。为了抵消这一点，在HPLC分析中趋势是越来越高的压力。如此，HPLC系统的所有组件都必须承受这些更高的压力。

在HPLC中，取样器的任务可以是管理样品并在规定的时间点将规定量的样品引入到柱的流体系统中。在一些情况下，取样器可以使用针，所述针可以被适配成容纳样品并且然后将其移动到针座中，所述针座随后可以在针座处以高压密封。此后，阀可以通过针和针座将样品切换到通向柱的流体路径中。

US 8,806,922 B2描述了一种用于液相色谱法的样品注射器，所述样品注射器允许在样品注射期间使压力冲击最小化从而使流动中断最小化。后者是通过将注射阀切换到压力补偿位置并随后将封闭体积中含有的流体加压到达到大约与将流体递送到色谱柱的泵的压力相匹配的压力来实现的。因此，在将注射阀切换到注射位置后，样品环路与含有色谱柱的流体系统之间仅存在很小的压力差。样品环路中的流体的这种压力设定也可以被称为预压缩。这种小的压力差以注射阀的这种切换不会对通过色谱柱的穿流产生不利影响或对色谱柱和注射阀的寿命产生负面影响的方式维持。 US 8,806,922 B2还描述了样品注射器的实现，其中压力传感器确定样品环路中的压力以进行压力匹配。

在根据现有技术的允许预压缩的其它注射器系统中，不提供关于样品环路中的流体的压力的实际信息。预压缩的压力通过将注射器(注射泵) 的致动器移动到预定位置以压缩样品环路中的流体来设定。然而，因为后者是用于压力设定的调节，所以其伴随有多个缺点。

发明内容

总的来说，需要监测样品注射器的技术。通常，本发明的目的是提供进一步改进样品注射器的技术和对应的方法。

在第一方面中，本发明涉及一种用于监测样品注射器的方法。

样品注射器包括样品储存部段和体积置换装置。为简洁起见，样品储存部段也可以被称为储存部段，并且体积置换装置也可以被称为置换装置。

通常，样品注射器可以被配置成便于将样品注射到包括样品注射器的系统例如色谱系统中。尤其地，样品注射器可以被配置成便于将样品注射到下游装置例如色谱柱中。样品储存部段可以被配置成容纳流体，例如，待注射的样品。置换装置可以被配置成置换体积。由体积置换装置置换的体积被称为置换体积。在样品注射器的至少一种配置中，置换装置和样品储存部段可以彼此流体连接。因此，置换装置和样品储存部段可以限定共同的体积，其中可以容纳流体，例如待注射的样品。共同的体积，即样品储存部段和置换装置内部的空间，可以取决于置换体积。因此，置换装置可以置换体积以改变样品储存部段和置换装置内部的空间。换句话说，置换装置可以改变样品储存部段内部的流体例如样品可以占据的体积。这可以便于改变和/或调节样品储存部段中的压力。例如，体积置换装置可以被配置成增加样品储存部段中的压力。

本发明的方法包括获得压力特性的步骤，其中压力特性表明样品储存部段中的压力。另外，所述方法包括当体积置换装置流体连接到样品储存部段时获得置换特性，其中置换特性表明体积置换装置的置换体积。进一步地，所述方法包括基于所获得的压力特性和所获得的置换特性确定至少一个结果。

贯穿本说明书，表述“在流体路径上连接”和“流体连接”可互换使用。

样品注射器可以被配置成便于将样品注射到包括样品注射器的系统例如色谱系统中。通常，样品注射步骤可能特别重要，因为它会影响系统的运行。也就是说，错误的样品注射步骤可能会导致系统的整个运行是错误的，即使系统的其余运行可能是可靠地执行的。例如，在色谱系统中， (通过样品注射器简化的)样品注射步骤会影响色谱分析的结果，即使分析是正确地执行的。因此，样品注射期间的错误可能会导致错误的样品分析结果，这浪费系统资源、能量和时间。此外，样品注射步骤可能是特别容易出错的过程。可能发生的一些错误包含注射错误样品、样品缺失、存在泄漏和/或堵塞以及错误地压缩样品储存部段中的流体。

在这一点上，本发明可能是特别有利的，因为其可以监测样品注射器从而可以减少在样品注射器的利用期间可能发生的错误。这可以产生更可靠的结果(例如样品的分析结果)以及通常产生样品注射器和包括样品注射器的系统的更高效的运行。尤其地，这在高度寻求由色谱系统执行的分析历程的可重复性和稳健性的色谱系统中可以是有利的。

本方法获得压力特性和置换特性，并且基于此可以确定不同的结果。尤其地，本发明方法可以确定样品储存部段中含有的流体的类型、样品储存器中样品是否缺失和/或是否存在泄漏或堵塞。这对于在样品注射器的运行期间例如在进行到色谱系统中的样品注射期间识别错误又可以是特别有利的。

此外，本发明方法可以在样品注射器的不同利用期间执行，如在样品注射器预压缩样品储存器中的流体期间和/或在样品注射器将流体注射到下游装置中期间。也就是说，本发明方法可以是有利的，因为每当能够使用样品注射器，本发明方法就可以监测样品注射器。

也就是说，本技术的实施方式获得压力特性和置换特性并基于这些特性确定结果。例如，可以控制所述特性中的一个特性(从而使数据处理系统可以获得此特性)并且可以测量另一个特性。基于此，可以确定至少一个结果。例如，可以确定根据所获得的特性得出的可压缩性是否与预期的可压缩性足够一致。如果不是这种情况，则这可以表明例如存在错误的流体和/或泄漏。

也就是说，与现有技术的系统相比，本发明的实施方式可以克服以下缺点。

首先，压力设定仅适用于具有已知的可压缩性的流体。如果样品环路中含有具有不同的可压缩性的流体，则预压缩期间的压力将与泵的压力不一致。例如，如果注射器的注射泵意外地充满不同的(不正确的)流体，就会出现这种场景。即使这可能无法通过现有技术识别到，其也可以通过本发明的实施方式识别到。

其次，在现有技术的技术中无法识别到样品环路中缺失流体。这可能是由于注射泵中缺少样品或缺少流体造成的。例如，这可能是由于缺失的或空的样品瓶造成的。本发明技术的实施方式又允许识别此类场景。

第三，在现有技术的技术中可能没有对泄漏的识别和补偿。样品环路中的泄漏会导致预压缩期间的压力差异。这种注射器系统中可能泄漏的位置是注射泵的活塞密封件以及针和针座。所有这些组件都会经历磨损，从而在典型的用户场景中可能会导致不密封性。本发明技术的实施方式又允许识别到此类故障。

在一些实施方式中，所述方法可以包括将样品储存部段与环境大气隔离并且包括在样品储存部段与环境大气隔离期间将样品储存部段中的压力增加到第一压力。

一方面，这可以便于样品注射器的运行。通常，此步骤在注射样品之前进行。因此，此步骤也可以被称为预压缩。例如，在色谱系统中，样品可以在高压下注射到色谱柱中。增加样品储存部段中的压力(即样品的预压缩)可以便于样品储存部段中的压力与可以用于注射样品的高压相匹配。因此，当样品储存部段与待注射流体的流体路径流体连接时，样品储存部段与流体路径之间可以仅存在小的压力差(或实际上没有差异)。这可以使样品注射期间的压力冲击和流动中断最小化以及减轻在其它方面可能对于样品注射器和/或色谱柱造成的不利影响。

另一方面，增加样品储存部段中的压力可以便于确定至少一个结果的步骤。例如，增加压力可以使系统对泄漏更加敏感(即体积泄漏率也会增加)，因此增加了识别泄漏的可能性。

通常，在色谱系统中，可以对样品环路(即样品储存部段)中的样品进行预压缩。例如，这在美国专利8,806,922B2中进行讨论。本发明的实施方式可以利用预压缩阶段来获得压力特性和置换特性并基于此确定至少一个结果。也就是说，在如美国专利8,806,922B2中描述的色谱系统的预压缩阶段期间执行本发明的方法可以是特别有利的。

在一些实施方式中，第一压力可以比环境压力高至少100巴，优选地至少500巴，进一步优选地至少1000巴。这在样品注射器可以作为色谱系统并且特别是HPLC系统或超HPLC系统的一部分的实施方式中尤其是这种情况。在HPLC系统中，样品以通常超过1000巴的非常高的压力注射到色谱柱中。如此，将压力增加至少100巴，优选地至少500巴，进一步优选地至少1000巴可以便于样品储存部段中的压力与色谱系统的高压流体路径相匹配。

所述方法可以进一步包括利用体积置换装置来增加样品储存部段中的压力。如所讨论的那样，置换装置可以置换体积，并且通过置换体积可以压缩样品储存部段中的流体。

特别地，所述方法可以包括增加体积置换装置的置换体积以增加样品储存部段中的压力。

在一些实施方式中，体积置换装置可以包围体积置换装置的内部体积。在此类实施方式中，增加置换体积可以包括减少体积置换装置的内部体积。如此，体积置换装置的内部体积中的压力可以增加。此外，这可以在体积置换装置与样品储存部段彼此流体连接期间执行。因此，减小体积置换装置的内部体积(即增加体积置换装置的内部体积中的压力)可能使样品储存部段的压力增加。

样品注射器可以被配置成将样品储存部段流体连接到流体路径，并且其中第一压力与流体路径中的压力一致。

流体路径可以是高压流体路径。例如，流体路径中的压力可以比环境压力高至少100巴，优选地至少500巴，进一步优选地至少1000巴。

流体路径可以包括至少一个色谱柱。也就是说，样品注射器可以被配置成便于将样品注射到色谱柱中。

如所讨论的那样，所述方法可以在样品注射器的不同的利用期间执行。

在一些实施方式中，可以在将样品储存部段中的压力增加到第一压力期间获得压力特性和置换特性。换句话说，所述方法可以包括执行在将样品储存部段中的压力增加到第一压力期间获得压力特性并获得置换特性的步骤。如以下所讨论的那样，此类实施方式对于确定样品储存部段中的流体的特征、类型或组成，对于确定样品储存部段中是否存在预期的或错误的流体和/或对于确定样品储存部段中的流体是否缺失可以是特别有利的。

在此类实施方式中(即在将样品储存部段中的压力增加到第一压力期间获得特性时)，所述方法可以包括利用在将样品储存部段中的压力增加到第一压力时获得的压力特性和置换特性来确定样品储存部段中的流体的可压缩性，例如等温可压缩性。

在一些实施方式中，所述方法可以包括维持样品储存部段和体积置换装置的温度基本上恒定，同时获得压力特性和置换特性。例如，所述温度可以包括最高10℃、优选地最高5℃、更优选地最高2℃的范围。这可以特别便于确定样品储存部段中的流体的等温可压缩性和/或利用等温可压缩性来确定样品储存部段中的流体的特征。

在一些实施方式中，确定至少一个结果可以包括利用所确定的可压缩性来确定样品储存部段中的流体的至少一个相或组成。替选地或附加地，确定至少一个结果可以包括利用所确定的可压缩性来将样品储存部段中的流体分类为气体、水、有机色谱溶剂和非有机色谱溶剂之一或组合。以上对于识别样品储存部段中错误流体的存在可以是特别有利的。

替选地或附加地，确定至少一个结果可以包括利用所确定的可压缩性来确定样品储存部段中含有的不同流体类型的数量。例如，可以区分具有不同可压缩性的流体。

替选地或附加地，确定至少一个结果可以包括利用所确定的可压缩性来确定样品储存部段中气态介质的存在。这可以便于识别在样品储存部段中缺失流体例如样品。

替选地或附加地，确定至少一个结果可以包括利用所确定的可压缩性来确定样品储存部段是否是空的，如是否填充有空气。也就是说，可以识别样品储存部段的装载过程是否已经成功。

在一些实施方式中，确定至少一个结果可以包括将所确定的可压缩性与可压缩性的预期值进行比较。

在此类实施方式中，所述方法可以包括基于所述比较确定样品储存部段中是否含有预期的流体。

此外，所述方法可以包括提供通过表明相应流体组成的流体一对一ID 的表示的多个参考可压缩性。换句话说，对于多种流体类型中的每一种，可以提供相应的参考可压缩性。在此类实施方式中，确定至少一个结果可以包括将所确定的可压缩性与参考可压缩性中的至少一个进行比较。基于所述比较，可以确定样品储存部段中的流体与被分别提供可压缩性的多种流体类型之间的一致性。因此，可以确定样品储存部段中的流体类型。此外，可以确定流体储存部段中的流体是否是预期的流体。因此，可以确定样品储存部段中错误流体的存在。

在一些实施方式中，所述方法可以包括基于与参考可压缩性的比较来确定样品储存部段中的流体的组成。

在一些实施方式中，可以在将样品储存部段中的压力增加到第一压力之后获得压力特性和置换特性。换句话说，所述方法可以包括执行在将样品储存部段中的压力增加到第一压力之后获得压力特性并获得置换特性的步骤。如以下所讨论的那样，此类实施方式对于识别泄漏可以是特别有利的。

在此类实施方式中(即在将样品储存部段中的压力增加到第一压力之后可以获得压力特性和置换特性)，确定至少一个结果可以包括基于在将样品储存部段中的压力增加到第一压力之后获得的压力特性和置换特性来确定样品注射器中是否存在泄漏。

确定至少一个结果可以包括当压力特性改变而置换特性恒定时或当置换特性改变而压力特性恒定时确定泄漏。

也就是说，在一些实施方式中，可能不调节样品储存部段中的压力并且将置换体积保持(基本上)恒定。因此，在这种条件下，在理想情况中 (即不存在泄漏)可以预期压力特性和置换特性两者均保持恒定。然而，如果压力特性改变而置换特性保持恒定，则这可能表明存在泄漏。

替选地，在一些实施方式中，样品储存部段中的压力可以通过设定置换体积来调节(即维持恒定)。因此，在这种条件下，在理想情况中(即不存在泄漏)可以预期压力特性和置换特性两者均保持恒定。然而，如果置换特性发改变(以便补偿压力变化)，则这可能表明存在泄漏。

在一些实施方式中，确定至少一个结果可以包括当压力特性随着时间的增加而增加而置换特性恒定时或当置换特性随着时间的增加而降低而压力特性恒定时确定泄漏是输入泄漏。

在一些实施方式中，确定至少一个结果包括当压力特性随着时间的增加而降低而置换特性恒定时或当置换特性随着时间的增加而增加而压力特性恒定时确定泄漏是输出泄漏。

在一些实施方式中，确定至少一个结果包括当在将样品储存部段中的压力增加到第一压力之后压力特性和置换特性保持恒定时确定在样品注射器中不存在泄漏。

在一些实施方式中，在将样品储存部段中的压力增加到第一压力之后，所述方法包括使样品储存部段中的压力保持恒定。也就是说，样品注射器可以被配置成调节样品储存部段中的压力。

在一些实施方式中，使样品储存部段中的压力保持恒定可以包括设定体积置换装置的置换体积以补偿样品储存部段中的变化。

在一些实施方式中，所述方法可以包括在将样品储存部段中的压力增加到第一压力之后，使体积置换装置的置换特性保持恒定。通常，当不使用压力调节时可能是这种情况。

在一些实施方式中，所述方法可以进一步包括在将样品储存部段中的压力增加到第一压力之后并且在获得用于确定是否存在泄漏的压力特性和置换特性之前的温度平衡阶段。温度平衡阶段可以在将样品储存部段中的压力增加到第一压力之后获得特性的同时使温度变化最小化。也就是说，温度平衡阶段可以是有利的，因为在样品储存部段中的压力增加之后样品储存部段中的温度可以转入稳定状态。通常，在样品储存部段中的等温条件下获得特性可以提供更准确的结果。

另外，温度平衡阶段可以有助于降低错误地确定存在泄漏的可能性 (即假阳性率)。由于加压，样品储存部段中的温度会升高。之后，样品储存部段中的温度可以朝稳定状态(例如，朝环境温度)降低。这可以导致样品储存部段中的压力下降。替选地，在执行压力调节的情况下，温度降低会使置换体积增加。虽然在其它方面这可能会被错误地确定为由泄漏引起，但通过温度平衡阶段的参与可以减轻这种情况。

温度平衡阶段可以包括至少10秒且至多120秒的持续时间。

在一些实施方式中，可以执行温度平衡阶段直到样品储存部段中的温度下降到参考温度，例如，下降到环境温度。在此类实施方式中，可以进一步利用温度传感器。

在温度平衡阶段期间，无法获得压力特性和置换特性。替选地，在温度平衡阶段期间获得的压力特性和置换特性不能用于确定至少一个结果 (即其被忽略)。

在一些实施方式中，泄漏确定可以包括泄漏率的确定。

泄漏率可以是体积泄漏率。

在此类实施方式中，所述方法可以包括提供样品储存部段中的流体的可压缩性并基于所提供的可压缩性、在将样品储存部段中的压力增加到第一压力之后所获得的压力特性的变化以及压力特性变化的持续时间来确定泄漏率。

在可以确定样品储存部段中的流体的可压缩性的实施方式中，所述方法可以包括基于所确定的可压缩性、在将样品储存部段中的压力增加到第一压力之后所获得的压力特性的变化以及压力特性变化的持续时间来确定泄漏率。

通常，在此类实施方式中，为了确定泄漏率，可以在样品储存部段中的压力增加之后的至少两个不同时间获得压力特性。

替选地，可以基于在将样品储存部段中的压力增加到第一压力之后所获得的置换特性的变化以及置换特性变化的持续时间来确定泄漏率。在此类实施方式中，可以在样品储存部段中的压力增加之后的至少两个不同时间获得置换特性。

在此类实施方式中，可以通过确定在将样品储存部段中的压力增加到第一压力之后所获得的置换特性的最大值与最小值之间的差来确定泄漏率。接下来，可以确定置换特性从最小变化为最大的持续时间。然后，可以通过将所确定的差除以所确定的持续时间来确定泄漏率。

在样品注射器可以被配置成将样品储存部段流体连接到流体路径的一些实施方式中，所述方法可以包括将样品储存部段流体连接到流体路径。

在此类实施方式中，可以在将样品储存部段流体连接到流体路径之后获得压力特性和置换特性。也就是说，在一些实施方式中，所述方法可以包括在将样品储存部段流体连接到流体路径之后获得压力特性和置换特性。这对于在将流体从样品储存部段注射到流体路径期间识别泄漏和/或堵塞可以是特别有利的。

在此类实施方式中，所述方法可以包括提供流体路径的预期流量和/ 或表明所述预期流量的特征。流体路径的预期流量尤其可以取决于流体路径的流阻。因此，在一些实施方式中，所述方法可以包括基于流体路径的流阻来计算预期流动路径。此外，流体路径的流阻尤其可以取决于流体路径的组件的几何形状、温度、流体和材料。基于此，所述方法可以包括确定预期流量。

在此类实施方式中，确定至少一个结果可以包括确定样品注射器和/ 或流体路径中是否可能存在泄漏或堵塞。可以基于流体路径的预期流量和 /或表明所述预期流量的特征以及基于在将样品储存部段流体连接到流体路径之后所获得的压力特性和置换特性来执行这种确定。

在一些实施方式中，所述方法可以包括基于在将样品储存部段流体连接到流体路径之后所获得的压力特性和置换特性来确定离开样品储存部段的流体输出率。

在此类实施方式中，确定至少一个结果可以包括基于流体路径的预期流量和/或基于表明所述预期流量以及离开样品储存部段的流体输出率的特征来确定样品注射器中和/或流体路径中是否存在泄漏或堵塞。例如，可以通过将所确定的流体输出率与预期流体输出率进行比较来确定泄漏或堵塞的存在。

例如，当流体输出率大于预期流量时，可以确定样品注射器中和/或流体路径中存在泄漏。替选地，当流体输出率小于预期流量时，可以确定样品注射器中和/或流体路径中存在堵塞。

此外，所述方法可以包括提供样品储存部段中的流体的可压缩性。在此类实施方式中，可以基于所提供的可压缩性、在将样品储存部段流体连接到流体路径之后所获得的压力特性的变化以及压力特性变化的持续时间来确定离开样品储存部段的流体输出率。

在一些实施方式中(如以上所讨论的那样)，可以确定流体的可压缩性。在此类实施方式中，可以基于所确定的可压缩性、在将样品储存部段流体连接到流体路径之后所获得的压力特性的变化以及压力特性变化的持续时间来确定来自样品储存部段的流体输出率。

替选地，可以基于在将样品储存部段流体连接到流体路径之后所获得的置换特性的变化以及基于置换特性变化的持续时间来确定流体输出率。

尤其地，可以通过确定在将样品储存部段流体连接到流体路径之后所获得的置换特性的最大值与最小值之间的差来确定流体输出率。接下来，可以确定置换特性从最小变化为最大的持续时间。然后，可以通过将所确定的差除以所确定的持续时间来确定流体输出率。

在一些实施方式中，所述方法可以包括基于流体输出率与预期流量之间的差确定将样品储存部段流体连接到流体路径之后的泄漏率。

在第二方面中，本发明涉及一种样品注射器。样品注射器可以包括样品储存部段和体积置换装置。此外，样品注射器可以被配置成实施根据上述方法实施方式中任一项所述的方法。

应当理解，以上关于所述方法所讨论的特征和优点也适用于被配置成执行所述方法的样品注射器，如在此所讨论的那样。也就是说，被配置成执行根据上述实施方式中任一项所述的方法的样品注射器可以包括所述方法的技术效果中的任何技术效果。

体积置换装置可以被配置成产生压力差。

当体积置换装置流体连接到样品储存部段时，体积置换装置可以被配置成在样品储存部段中产生压力差。

体积置换装置可以包括壳体和可移动元件，其中可移动元件可以被配置成在壳体内部移动。也就是说，可移动元件可以被配置成置换壳体内部的体积。

体积置换装置可以被配置成通过可移动元件的运动产生压力差。

体积置换装置可以被配置成获得壳体内部的可移动元件的位置和/或表明所述位置的特征。这可以便于获得置换特性。例如，置换特性可以包括壳体内部的可移动元件的位置和/或表明所述位置的特征。

体积置换装置可以包括空腔，所述空腔可以至少部分地由壳体和可移动元件包围。体积置换装置可以被配置成通过可移动元件的运动来置换空腔中的体积，以便产生压力差。

体积置换装置可以被配置成获得表明体积置换装置的置换体积的置换特性。

体积置换装置可以包括驱动器，所述驱动器按照运行连接到可移动元件并且被配置成改变壳体内部的可移动元件的位置。这可以便于自动控制和操纵体积置换装置。附加地，这可以便于基于对体积置换装置的控制获得置换特性。

在此类实施方式中，置换特性可以包括驱动器的激活时间和/或由驱动器产生的操作的程度。此类数据可以例如用于计算壳体内部的可移动元件的位置和/或置换体积。

驱动器可以包括电机，如步进电机，并且置换特性包括由电机产生的旋转的次数。由电机产生的旋转的次数例如又可以用于计算壳体内部的可移动元件的位置和/或置换体积。

样品注射器可以进一步包括传感器装置，所述传感器装置被配置成测量样品储存部段中的压力和/或表明所述压力的特征。

应当理解，传感器装置也可以与样品注射器分开提供。在任何情况下，传感器装置的以下特征都适用。

传感器装置可以包括至少一个压力传感器，所述压力传感器被配置成测量样品储存部段中的压力。在此类实施方式中，传感器装置可以被配置成执行对样品储存部段中的压力的直接测量。

替选地，传感器装置可以被配置成间接测量样品储存部段中的压力和 /或测量表明样品储存部段中的压力的特征。

例如，传感器装置可以包括至少一个电量计，所述电量计被配置成测量体积置换装置的电流消耗或表明所述电流消耗的特征。通常，当体积置换装置流体连接到样品储存部段时，体积置换装置为了置换体积所需的电功率可以取决于样品储存部段中的压力。因此，可以基于至少一个电量计获得压力特性(例如，样品储存部段中的压力)。

传感器装置可以包括至少一个力传感器，所述力传感器被配置成测量由样品储存部段中含有的(多种)流体施加到体积置换装置上的力。以与上文类似的方式，由样品储存部段中含有的(多种)流体施加到体积置换装置上的力可以取决于样品储存部段中的压力。因此，可以基于至少一个力传感器获得压力特性(例如，样品储存部段中的压力)。

此外，样品注射器可以包括数据处理系统。

应当理解，数据处理系统也可以与样品注射器分开提供。在任何情况下，数据处理系统的以下特征都适用。

数据处理系统可以按照运行连接到体积置换装置并且可以被配置成控制体积置换装置。

数据处理系统可以被配置成控制可移动元件的移动。

特别地，数据处理系统可以被配置成控制驱动器。

在一些实施方式中，通过控制体积置换装置，数据处理系统可以被配置成获得置换特性。

此外，数据处理系统可以按照运行连接到传感器装置并且可以被配置成控制传感器装置。

数据处理系统可以被进一步配置成获得压力特性。

数据处理系统可以被配置成基于所获得的压力特性和所获得的置换特性确定至少一个结果。也就是说，数据处理系统可以被配置成实施以上所讨论的方法(或所述方法的至少一些步骤)，以便确定至少一个结果。

在另一方面中，本发明涉及一种样品注射器系统。样品注射器可以被配置成实施根据上述方法实施方式中任一项所述的方法。此外，样品注射器系统包括样品注射器(如以上所讨论的)、数据处理系统和传感器装置。

也就是说，传感器装置和/或数据处理系统可以以集成到样品注射器中的方式提供或与样品注射器分开提供。替选地，也提供有混合式实施方式。应当理解，数据处理系统和所述系统的传感器装置与数据处理系统和传感器装置可以包括关于样品注射器实施方式所讨论的相同的功能性。

此外，应当理解，以上关于方法和样品注射器讨论的特征和优点对于被配置成执行所述方法的样品注射器系统也可以是有效的。也就是说，包括样品注射器并且被配置成执行根据上述实施方式中任一项所述的方法的样品注射器系统可以包括所述方法和样品注射器的技术效果中的任何技术效果。

在另一方面中，本发明可以涉及一种系统，如色谱系统。所述系统包括根据上述样品注射器实施方式中任一项所述的样品注射器或根据上述样品注射器系统实施方式中任一项所述的样品注射器系统。附加地，所述系统包括流体路径。所述系统被配置成使样品注射器与流体路径之间的流体连接是可行的。

流体路径可以是高压流体路径。

流体路径中的压力可以比环境压力高至少100巴，优选地至少500巴，进一步优选地至少1000巴。

流体路径可以包括至少一个色谱柱。

流体路径可以包括至少一个高压泵。

高压泵可以被配置成在高压下将流体压向至少一个色谱柱。

所述系统可以包括至少一个另外的流体路径，其中所述系统可以被配置成允许样品注射器与至少一个另外的流体路径之间的流体连接。

至少一个另外的流体路径可以是低压流体路径。

相对于环境压力，至少一个另外的流体路径中的压力可以在10巴的范围内，优选地在5巴的范围内，如在1巴的范围内。

至少一个另外的流体路径之一可以包括废料容器。

至少一个另外的流体路径之一可以包括洗涤溶剂容器。

应当理解，流体路径和至少一个另外的流体路径可以进一步包括用于实现流体连接的软管(例如毛细管)和连接器。

所述系统可以进一步包括至少一个注射阀。

注射阀可以集成到样品注射器中。

注射阀可以被配置成便于将样品注射器流体连接到流体路径。

注射阀可以包括被配置成允许将流体装载到样品储存部段中的装载 (LADE)配置。

注射阀包括被配置成允许将样品储存部段中的压力增加到第一压力的压力补偿(DRUCKKOMPENSATIONS)配置。

注射阀可以包括被配置成允许将流体注射到样品储存部段中至流体路径的注射(INJEKTIONS)配置。

所述系统可以被配置成实施根据上述方法实施方式中任一项所述的方法。应当理解，以上关于所述方法所讨论的特征和优点也适用于被配置成执行所述方法的系统。也就是说，被配置成执行根据上述实施方式中任一项所述的方法的系统可以包括所述方法的技术效果中的任何技术效果。

下面将讨论另外的方法实施方式。

在样品注射器可以包括可以被配置成测量样品储存部段中的压力和/ 或表明所述压力的特征的传感器装置的一些方法实施方式中，获得压力特性可以包括利用传感器装置来测量样品储存部段中的压力和/或表明所述压力的特征。

在此，传感器装置也可以以集成到样品注射器中的方式或与其分开地提供。

在所述方法的一些实施方式中，样品注射器的体积置换装置可以包括可移动元件和壳体，其中可移动元件可以被配置成在壳体内部移动。此外，体积置换装置可以被配置成获得壳体内部的可移动元件的位置和/或表明所述位置的特征。在此类实施方式中，用于获得置换特性的方法步骤可以包括获得壳体内部的可移动元件的位置和/或表明所述位置的特征。

在所述方法的一些实施方式中，样品注射器可以包括数据处理系统。在此，数据处理系统也可以以集成到样品注射器中的方式或与其分开地提供。

在此类实施方式中，所述方法可以包括向数据处理系统提供压力特性和置换特性。

应当理解，数据处理系统可以在控制传感器装置和/或体积置换装置的同时获得压力特性和置换特性。例如，可以控制所述特性中的一个特性 (从而数据处理系统可以获得此特征)并且可以测量另一特性。

此外，在此类实施方式中，所述方法可以包括通过数据处理系统基于所获得的压力特性和所获得的置换特性确定至少一个结果。

也就是说，在一些实施方式中，所述方法可以是计算机实施的方法。

在另一方面中，本发明涉及一种包括指令的计算机程序产品，当计算机执行程序时，所述指令可以使计算机至少控制根据上述样品注射器实施方式中的任一项所述的样品注射器和/或根据上述样品注射器系统实施方式中任一项所述的样品注射器系统和/或根据上述系统实施方式中任一项所述的系统，并且执行根据上述方法实施方式中任一项实施的方法。

在一些实施方式中，计算机可以包括数据处理系统。

在另一方面中，本发明涉及一种包括指令的计算机可读的存储介质，当由计算机执行指令时，所述指令可以使计算机至少控制根据上述样品注射器实施方式中的任一项所述的样品注射器和/或根据上述样品注射器系统实施方式中任一项所述的样品注射器系统和/或根据上述系统实施方式中任一项所述的系统，并且执行根据上述方法实施方式中任一项实施的方法。

在一些实施方式中，计算机包括数据处理系统。

在另一方面中，本发明涉及根据上述实施方式中任一项所述的方法的用于监测样品注射器的用途。

在另一方面中，本发明涉及根据上述实施方式中任一项所述的方法的用于监测色谱系统中的样品注射器的用途。

在另一方面中，本发明涉及根据上述实施方式中任一项所述的方法的用于监测液相色谱系统中的样品注射器的用途。

本技术同样由以下编号的实施方式来定义。

以下将讨论所述方法。这些实施方式缩写为字母“M”与跟随其的数字。当在本文中提及“方法实施方式”时，指的是这些实施方式。

M1.一种用于监测样品注射器(10)的方法，所述样品注射器包括样品储存部段和体积置换装置(5)，其中所述方法包括：

获得表明所述样品储存部段中的压力的压力特性；

当所述体积置换装置流体连接到所述样品储存部段时，获得表明所述体积置换装置的置换体积的置换特性；以及

基于所获得的压力特性和所获得的置换特性确定至少一个结果。

M2.根据上一项实施方式所述的方法，其中所述方法包括：

将所述样品储存部段与环境大气隔离，

在所述样品储存部段与环境大气隔离期间将所述样品储存部段中的压力增加到第一压力。

M3.根据上一项实施方式所述的方法，其中所述第一压力可以比环境压力高至少100巴，优选地至少500巴，进一步优选地至少1000巴。

M4.根据上两项实施方式中任一项所述的方法，其中所述方法包括利用所述体积置换装置来增加所述样品储存部段中的所述压力。

M5.根据上述实施方式所述的方法，其中所述方法包括增加所述体积置换装置的置换体积以增加所述样品储存部段中的所述压力。

M6.根据上述实施方式的方法，其中所述体积置换装置包围所述体积置换装置的内部体积，并且其中

增加所述置换体积包括减少所述体积置换装置的所述内部体积。

M7.根据上五项实施方式中任一项所述的方法，

其中所述样品注射器(10)被配置成将所述样品储存部段流体连接到所述流体路径，并且

其中所述第一压力与所述流体路径中的所述压力一致。

M8.根据上述实施方式所述的方法，其中所述流体路径是高压流体路径。 M9.根据上两项实施方式中任一项所述的方法，其中所述流体路径包括至少一个色谱柱。

M10.根据上述实施方式中任一项所述的并且具有实施方式M2的特征的方法，

其中所述压力特性和所述置换特性在将所述样品储存部段中的所述压力增加到所述第一压力期间获得。

M11.根据上一项实施方式所述的方法，其中确定所述至少一个结果包括：利用在将所述样品储存部段中的所述压力增加到所述第一压力期间获得的所述压力特性和所述置换特性来确定所述样品储存部段中的流体的可压缩性。

M12.根据上一项实施方式所述的方法，其中确定所述样品储存部段中的流体的可压缩性包括确定所述样品储存部段中的流体的等温可压缩性。

M13.根据上述实施方式中任一项所述的方法，其中所述方法包括维持所述样品储存部段和所述体积置换装置的温度基本上恒定，同时获得所述压力特性和所述置换特性，

使得所述温度可以包括最高10℃、优选地最高5℃、更优选地最高2℃的范围。

M14.根据上三项实施方式中任一项所述的方法，其中确定所述至少一个结果包括利用所确定的可压缩性来确定所述样品储存部段中的流体的至少一个相或组成。

M15.根据上四项实施方式中任一项所述的方法，其中确定所述至少一个结果包括利用所确定的可压缩性来将所述样品储存部段中的所述流体分类为气体、水、有机色谱溶剂和非有机色谱溶剂中的一个或组合。

M16.根据上五项实施方式中任一项所述的方法，其中确定所述至少一个结果包括利用所确定的可压缩性来确定所述样品储存部段中含有的不同流体类型的数量。

例如，可以区分具有不同的可压缩性的流体。

M17.根据上六项实施方式中任一项所述的方法，其中确定所述至少一个结果包括利用所确定的可压缩性来确定所述样品储存部段中气态介质的存在。

M18.根据上七项实施方式中任一项所述的方法，其中确定所述至少一个结果包括利用所确定的可压缩性来确定所述样品储存部段是否是空的，如是否填充有空气。

也就是说，可以识别样品储存部段的装载过程是否成功。

M19.根据上述实施方式中任一项所述的并且具有实施方式M11的特征的方法，其中确定所述至少一个结果包括将所确定的可压缩性与所述可压缩性的预期值进行比较。

M20.根据上一项实施方式所述的方法，其中所述方法包括基于所述比较来确定所述样品储存部段中是否含有预期的流体。

M21.根据上述实施方式中任一项所述的并且具有实施方式M11的特征的方法，其中所述方法包括：

提供通过流体的指示相应的流体组成的一对一的ID的标记的多个参考可压缩性，并且其中确定所述至少一个结果包括将所确定的可压缩性与所述参考可压缩性中的至少一个参考可压缩性进行比较。

M22.根据上一项实施方式所述的方法，其中所述方法包括基于与所述参考可压缩性的比较来确定所述样品储存部段中的流体的组成。

M23.根据上述实施方式中任一项所述的并且具有实施方式M2的特征的方法，

其中所述压力特性和所述置换特性在将所述样品储存部段中的所述压力增加到所述第一压力之后获得。

M24.根据上一项实施方式所述的方法，其中确定所述至少一个结果包括：基于在将所述样品储存部段中的所述压力增加到所述第一压力之后所获得的所述压力特性和所述置换特性来确定所述样品注射器(10)中是否存在泄漏。

M25.根据上两项实施方式中任一项所述的方法，其中确定所述至少一个结果包括当所述压力特性改变而所述置换特性恒定或所述置换特性改变而所述压力特性恒定时确定泄漏。

M26.根据上一项实施方式所述的方法，其中确定所述至少一个结果包括当所述压力特性随着时间的增加而增加而所述置换特性恒定或所述置换特性随着时间的增加而降低而所述压力特性恒定时确定所述泄漏是输入泄漏。

M27.根据上两项实施方式中任一项所述的方法，其中确定所述至少一个结果包括当所述压力特性随着时间的增加而降低而所述置换特性恒定或所述置换特性随着时间的增加而增加而所述压力特性恒定时确定所述泄漏是输出泄漏。

M28.根据上三项实施方式中任一项所述的方法，其中确定所述至少一个结果包括当在将所述样品储存部段中的所述压力增加到所述第一压力之后所述压力特性和所述置换特性保持恒定时确定所述样品注射器(10)中不存在泄漏。

M29.根据上述方法实施方式中任一项所述的具有实施方式M2的特征的方法，其中所述方法包括：

在将所述样品储存部段中的所述压力增加到所述第一压力之后，使所述样品储存部段中的所述压力保持恒定。

也就是说，样品注射器(10)可以被配置用于压力调节。

M30.根据上一项实施方式所述的方法，其中使所述样品储存部段中的所述压力保持恒定包括：

设定所述体积置换装置的置换体积以便补偿所述样品储存部段中的变化。 M31.根据上述方法实施方式中任一项所述的具有实施方式M2的特征的方法，其中所述方法包括：

在将所述样品储存部段中的所述压力增加到所述第一压力之后，使所述体积置换装置的所述置换特性保持恒定。

M32.根据上述方法实施方式中任一项所述的具有实施方式M24的特征的方法，

其中所述方法此外包括在将所述样品储存部段中的所述压力增加到所述第一压力之后并且在获得用于确定是否存在泄漏的所述压力特性和所述置换特性之前的温度平衡阶段。

M33.根据上一项实施方式所述的方法，其中所述温度平衡阶段包括至少 10秒且至多120秒的持续时间。

M34.根据上一项实施方式所述的方法，其中

在所述温度平衡阶段期间不获得所述压力特性和所述置换特性，或者在所述温度平衡阶段期间所获得的所述压力特性和所述置换特性不用于确定所述至少一个结果。

M35.根据上述方法实施方式中任一项所述的具有实施方式M25的特征的方法，

其中所述泄漏确定包括对泄漏率的确定。

M36.根据上一项实施方式所述的方法，其中所述泄漏率是体积泄漏率。 M37.根据上两项实施方式中任一项所述的方法，

其中所述方法包括提供所述样品储存部段中的流体的可压缩性，并且其中所述泄漏率基于如下来确定：所提供的可压缩性；和在将所述样品储存部段中的所述压力增加到所述第一压力之后所获得的所述压力特性的变化；以及所述压力特性变化的持续时间。

M38.根据上三项实施方式中任一项所述的并且具有实施方式M11的特征的方法，

其中所述泄漏率基于如下来确定：所确定的可压缩性；和在将所述样品储存部段中的所述压力增加到所述第一压力之后获得的所述压力特性的变化；以及所述压力特性变化的持续时间。

M39.根据上四项实施方式中任一项所述的方法，其中所述泄漏率基于如下来确定：在将所述样品储存部段中的所述压力增加到所述第一压力之后获得的所述置换特性的变化；以及所述置换特性变化的持续时间。

M40.根据上五项实施方式中任一项所述的方法，其中所述泄漏率是通过如下来确定：确定在将所述样品储存部段中的所述压力增加到所述第一压力之后所获得的所述置换特性的最大值与最小值之间的差；和确定所述置换特性从最小变化为最大的持续时间；以及将所确定的差除以所确定的持续时间。

M41.根据上述实施方式中任一项所述的具有实施方式M7的特征的方法，其中所述方法包括：

将所述样品储存部段流体连接到所述流体路径。

M42.根据上一项实施方式所述的并且具有实施方式M2的特征的方法，其中所述压力特性和所述置换特性在将所述样品储存部段流体连接到所述流体路径之后获得。

M43.根据上两项实施方式中任一项所述的方法，其中所述方法包括提供所述流体路径的预期流量和/或表明所述预期流量的特征。

M44.根据上一项实施方式所述的方法，其中确定所述至少一个结果包括基于以下确定所述样品注射器(10)中和/或所述流体路径中是否存在泄漏或堵塞：

所述流体路径的所述预期流量和/或表明所述预期流量的特征；以及在将所述样品储存部段流体连接到所述流体路径之后所获得的所述压力特性和所述置换特性。

M45.根据上三项实施方式中任一项所述的方法，其中所述方法包括基于在将所述样品储存部段流体连接到所述流体路径之后所获得的所述压力特性和所述置换特性来确定离开所述样品储存部段的流体输出率。

M46.根据上一项实施方式所述的并且具有实施方式M43的特征的方法，其中确定所述至少一个结果包括基于以下确定所述样品注射器(10)中和 /或所述流体路径中是否存在泄漏或堵塞：

所述流体路径的所述预期流量和/或表明所述预期流量的特征，以及离开所述样品储存部段的所述流体输出率。

M47.根据上一项实施方式所述的方法，其中

当所述流体输出率大于所述预期流量时确定所述样品注射器(10)中和/ 或所述流体路径中存在泄漏，并且当所述流体输出率小于所述预期流量时确定所述样品注射器(10)中和/ 或所述流体路径中存在堵塞。

M48.根据上三项实施方式中任一项所述的方法，

其中所述方法包括提供所述样品储存部段中的流体的可压缩性，并且其中基于如下确定离开所述样品储存部段的所述流体输出率：

所提供的可压缩性；和

在将所述样品储存部段流体连接到所述流体路径之后所获得的所述压力特性的变化；以及

所述压力特性变化的持续时间。

M49.根据上四项实施方式中任一项所述的并且具有实施方式M11的特征的方法，其中基于如下确定离开所述样品储存部段的所述流体输出率：所确定的可压缩性；和

在将所述样品储存部段流体连接到所述流体路径之后所获得的所述压力特性的变化；以及

所述压力特性变化的持续时间。

M50.根据上五项实施方式中任一项所述的方法，其中所述流体输出率基于如下来确定：

在将所述样品储存部段流体连接到所述流体路径之后所获得的所述置换特性的变化；以及

所述置换特性变化的持续时间。

M51.根据上六项实施方式中任一项所述的方法，其中所述流体输出率通过如下来确定：

确定在将所述样品储存部段流体连接到所述流体路径之后所获得的所述置换特性的最大值与最小值之间的差；和

确定所述置换特性从最小变化为最大的持续时间；以及

将所确定的差除以所确定的持续时间。

M52.根据上述实施方式中任一项所述的并且具有实施方式M44和/或 M46的特征的方法，其中所述方法包括基于所述流体输出率与预期流量之间的差来确定在将所述样品储存部段流体连接到所述流体路径之后的泄漏率。

M53.根据上述实施方式中任一项所述的方法，其中获得压力特性包括测量所述样品储存部段(7)中的压力或表明所述压力的特征。

M54.根据上述实施方式中任一项所述的方法，其中获得压力特性包括利用传感器装置(56)，例如压力传感器、电量计和力传感器中的至少一个。 M55.根据上述实施方式中任一项所述的方法，其中获得置换特性包括测量所述体积置换装置(5)的位置。

M56.根据上述实施方式中任一项所述的方法，其中获得置换特性基于对所述体积置换装置(5)的控制。

下面，将讨论样品注射器实施方式。这些实施方式缩写为字母“D”与跟随其数字。当在本文中提及样品注射器实施方式时，指的是这些实施方式。

D1.一种样品注射器(10)，其中所述样品注射器(10)被配置成实施根据上述方法实施方式中任一项所述的方法，其中所述样品注射器包括所述样品储存部段(7)和所述体积置换装置(5)。

D2.根据上一项实施方式所述的样品注射器(10)，其中所述体积置换装置(5)被配置成产生压力差。

D3.根据上一项实施方式所述的样品注射器(10)，其中所述体积置换装置(5)被配置成当所述体积置换装置流体连接到所述样品储存部段(7) 时在所述样品储存部段(7)中产生压力差。

D4.根据上述样品注射器实施方式中任一项所述的样品注射器(10)，其中所述体积置换装置(5)包括壳体(50)和可移动元件(53)，其中所述可移动元件(53)被配置成在所述壳体(50)内部移动。

D5.根据上三项实施方式所述的样品注射器(10)，其中所述体积置换装置(5)被配置成通过所述可移动元件(53)的移动产生所述压力差。

D6.根据上一项实施方式所述的样品注射器(10)，其中所述体积置换装置(5)被配置成获得所述壳体(50)内部的可移动元件(53)的位置和/ 或表明所述位置的特征。

D7.根据上两项实施方式中任一项所述的样品注射器(10)，其中所述体积置换装置(5)包括空腔，所述空腔至少部分地由所述壳体 (50)和所述可移动元件(53)包围，并且

其中所述体积置换装置(5)被配置成通过所述可移动元件(53)的移动来置换所述腔中的体积，以便产生所述压力差。

D8.根据上述实施方式中任一项所述的样品注射器(10)，其中所述体积置换装置(5)被配置成获得表明所述体积置换装置(5)的置换体积的所述置换特性。

D9.根据上述实施方式中任一项所述的并且具有实施方式D6的特征的样品注射器(10)，其中所述置换特性包括：

所述壳体(50)内部的所述可移动元件(53)的位置和/或表明所述位置的特征。

D10.根据上述样品注射器实施方式中任一项所述的并且具有实施方式 D4的特征的样品注射器(10)，其中所述体积置换装置(5)包括驱动器 (55)，所述驱动器按照运行连接到所述可移动元件(53)并且被配置成改变所述壳体(50)内部的可移动元件(53)的位置。

D11.根据上述实施方式中任一项所述的并且具有实施方式D8的特征的样品注射器(10)，其中所述置换特性包括：

所述驱动器(55)的激活时间；和/或

由所述驱动器(55)产生的操作的程度。

D12.根据上一项实施方式所述的样品注射器(10)，其中所述驱动器(55) 包括电机，例如步进电机，并且所述置换特性包括由所述电机产生的旋转的次数。

D13.根据上述样品注射器实施方式中任一项所述样品注射器(10)，还包括传感器装置(56)，所述传感器装置被配置成测量所述样品储存部段(7) 中的压力和/或表明所述压力的特征。

应当理解，所述传感器装置也可以与所述样品注射器分开地提供(例如参见实施方式E1)。在任何情况下，传感器装置的以下特征都适用。

D14.根据上一项实施方式所述的样品注射器(10)，其中所述传感器装置 (56)包括至少一个压力传感器，所述压力传感器被配置成测量所述样品储存部段(7)中的压力。

D15.根据上两项实施方式中任一项所述的样品注射器(10)，其中所述传感器装置(56)包括至少一个电量计，所述电量计被配置成测量所述体积置换装置(5)的电流消耗或表明所述电流消耗的特征。

D16.根据上三项实施方式中任一项所述的样品注射器(10)，其中所述传感器装置(56)包括至少一个力传感器，所述力传感器被配置成测量由所述样品储存部段(7)中含有的(多种)流体施加到所述体积置换装置(5) 上的力。

D17.根据上述样品注射器实施方式中任一项所述的样品注射器(10)，其中所述样品注射器(10)包括数据处理系统(60)。

应当理解，所述数据处理系统也可以与所述样品注射器分开地提供(例如参见实施方式E1)。在任何情况下，数据处理系统的以下特征都适用。

D18.根据上一项实施方式所述的样品注射器(10)，其中所述数据处理系统(60)按照运行连接到所述体积置换装置(5)并且被配置成控制所述体积置换装置(5)。

D19.根据上一项实施方式所述的并且具有实施方式D4的特征的样品注射器(10)，其中所述数据处理系统(60)被配置成控制所述可移动元件 (53)的移动。

D20.根据上一项实施方式所述的并且具有实施方式D10的特征的样品注射器(10)，其中所述数据处理系统(60)被配置成控制所述驱动器(55)。 D21.根据上四项实施方式中任一项所述的样品注射器(10)，其中所述数据处理系统(60)被配置成获得所述置换特性。

D22.根据上五项实施方式中任一项所述的并且具有实施方式D13的特征的样品注射器(10)，其中所述数据处理系统(60)按照运行连接到所述传感器装置(56)并且被配置成控制所述传感器装置(56)。

D23.根据上六项实施方式中任一项所述的样品注射器(10)，其中所述数据处理系统(60)被配置成获得所述压力特性。

D24.根据上一项实施方式所述的并且具有实施方式D21的特征的样品注射器(10)，其中所述数据处理系统(60)被配置成基于所获得的压力特性和所获得的置换特性确定所述至少一个结果。

下面，将讨论样品注射器系统实施方式。这些实施方式缩写为字母“E”与跟随其数字。当在本文中提及样品注射器系统实施方式时，指的是这些实施方式。

E1.一种样品注射器系统，其中所述样品注射器系统被配置成实施根据上述方法实施方式中任一项所述的方法，其中所述样品注射器系统包括：根据上述实施方式D1到D13中任一项所述的样品注射器(10)；

数据处理系统(60)；以及

传感器装置(56)。

也就是说，所述传感器装置和/或所述数据处理系统可以以集成到所述样品注射器的中的方式(例如参见实施方式D13到D16和D17到D24) 提供或与所述样品注射器分开地提供(参见实施方式E1)。替选地，也可以提供混合式实施方式。应当理解，所述数据处理系统和实施方式E1的传感器装置与所述数据处理系统和所述传感器装置可以包括关于所述样品注射器实施方式讨论的相同的功能性。

下面，将论述系统实施方式。这些实施方式缩写为字母“S”与跟随其数字。当在本文中提及系统实施方式时，指的是这些实施方式。

S1.一种系统，例如色谱系统，其包括：

根据上述样品注射器实施方式中任一项所述的样品注射器(10)或根据上述样品注射器系统实施方式中任一项所述的样品注射器系统，以及流体路径，

其中所述系统被配置成实现所述样品注射器(10)与所述流体路径之间的流体连接。

S2.根据上一项实施方式所述的系统，其中所述流体路径是高压流体路径。

S3.根据上一项实施方式所述的系统，其中所述流体路径中的压力比环境压力高至少100巴，优选地至少500巴，进一步优选地至少1000巴。

S4.根据上述系统实施方式中任一项所述的系统，其中所述流体路径包括至少一个色谱柱。

S5.根据上述系统实施方式中任一项所述的系统，其中所述流体路径包括至少一个高压泵。

S6.根据上一项实施方式所述的系统，其中所述高压泵可以被配置成在高压下将流体压向所述至少一个色谱柱。

S7.根据上述实施方式中任一项所述的系统，其中所述系统包括至少一个另外的流体路径，其中所述系统被配置成实现所述样品注射器(10)与所述至少一个另外的流体路径之间的流体连接。

S8.根据上一项实施方式所述的系统，其中所述至少一个另外的流体路径是低压流体路径。

S9.根据上一项实施方式所述的系统，其中相对于环境压力，所述至少一个另外的流体路径中的压力在10巴的范围内，优选地在5巴的范围内，例如在1巴的范围内。

S10.根据上一项实施方式所述的系统，其中所述至少一个另外的流体路径之一包括废料容器。

S11.根据上一项实施方式所述的系统，其中所述至少一个另外的流体路径之一包括洗涤溶剂容器。

应当理解，流体路径和至少一个另外的流体路径还可以包括用于实现流体连接的软管(例如毛细管)和连接器。

S12.根据上述系统实施方式中任一项所述的系统，其中所述系统还包括至少一个注射阀。

S13.根据上一项实施方式所述的系统，其中所述注射阀集成到所述样品注射器(10)中。

S14.根据上量项实施方式中任一项所述的系统，其中所述注射阀被配置成便于将所述样品注射器(10)流体连接到所述流体路径。

S15.根据上三项实施方式中任一项所述的系统，其中所述注射阀包括被配置成装载配置，所述装载配置实现将流体装载到所述样品储存部段(7) 中。

S16.根据上四项实施方式中任一项所述的系统，其中所述注射阀包括压力补偿配置，所述压力补偿配置被配置成实现将所述样品储存部段(7) 中的压力增加到第一压力。

S17.根据上五项实施方式中任一项所述的系统，其中所述注射阀包括注射配置，所述注射配置被配置成实现将流体注射到所述样品储存部段(7) 中以进入到所述流体路径中。

S18.根据上述系统实施方式中任一项所述的系统，其中所述系统被配置成实施根据上述方法实施方式中任一项所述的方法。

下面将讨论另外的方法实施方式。

M57.根据上述方法实施方式中任一项所述的方法，

其中所述样品注射器(10)包括根据实施方式D13所述的特征，并且其中获得所述压力特性包括利用所述传感器装置(56)来测量所述样品储存部段(7)中的压力和/或表明所述压力的特征。

在此，所述传感器装置也可以以集成到所述样品注射器(10)中的方式或与其分开地提供。

M58.根据上述方法实施方式中任一项所述的方法，

其中所述样品注射器(10)包括根据实施方式D6所述的特征，并且其中获得所述置换特性包括获得所述壳体(50)内部的所述可移动元件 (53)的位置和/或表明所述位置的特征。

M59.根据上述方法实施方式中任一项所述的方法，其中所述样品注射器 (10)包括根据实施方式D17所述的特征。

在此，所述传感器装置也可以以集成到所述样品注射器(10)中的方式或与其分开地提供。

M60.根据上述实施方式所述的方法，其中所述方法包括向所述数据处理系统(60)提供所述压力特性和所述置换特性。

应当理解，所述数据处理系统(60)可以在控制所述传感器装置(56)和/或所述体积置换装置(5)的同时获得所述压力特性和所述置换特性。

M61.根据上一项实施方式所述的方法，其中所述方法包括所述数据处理系统(60)基于所获得的压力特性和所获得的置换特性确定所述至少一个结果。

M62.根据上一项实施方式所述的方法，其中所述方法是计算机实施的方法。

下面，将讨论本发明的另外的方面。

C1.提供一种包括指令的计算机程序产品，当计算机执行程序时，所述指令使所述计算机控制以下中的至少一个：

根据上述样品注射器实施方式中任一项所述的样品注射器；

根据上述样品注射器系统实施方式中任一项所述的样品注射器系统；以及根据上述系统实施方式中任一项所述的系统；

以便实施根据上述方法实施方式中任一项所述的方法。

C2.根据上一项实施方式所述的计算机程序产品，其中所述计算机包括所述数据处理系统(60)。

R1.一种包括指令的计算机可读的存储介质，当由计算机执行所述指令时，所述指令使所述计算机控制以下中的至少一个：

根据上述样品注射器实施方式中任一项所述的样品注射器；

根据上述样品注射器系统实施方式中任一项所述的样品注射器系统；以及根据上述系统实施方式中任一项所述的系统；

以便实施根据上述方法实施方式中任一项所述的方法。

R2.根据上述实施方式所述的计算机可读的存储介质，其中所述计算机包括所述数据处理系统(60)。

U1.根据上述实施方式中任一项所述的方法的用于监测样品注射器(10) 的用途。

U2.根据上述实施方式中任一项所述的方法的用于监测色谱系统中的样品注射器(10)的用途。

U3.根据上述实施方式中任一项所述的方法的用于监测液相色谱系统中的样品注射器(10)的用途。

附图说明

图1a提供了图解说明所述装置的示意图，所述装置可以是包括体积置换装置和样品储存部段的样品注射器；

图1b示出了具有根据本发明的样品注射器的HPLC系统的示意图，其中所述系统进一步包括色谱柱，其中注射阀位于装载位置，并且可以在所示状态下开始接收样品体积的过程；

图2示出了图1b的HPLC系统，其中注入器的活塞移动到末端位置 (位置C)中以以便接收样品体积；

图3示出了图2的HPLC系统，其中取样针移动到注射端口中；

图4示出了图3的HPLC系统，其中注射阀从装载位置切换到压力补偿位置中；

图5示出了图4的HPLC系统，其中活塞移动到位置B中以实现样品环路中的压力补偿(压力增加)；

图6a示出了图5的HPLC系统，其中注射阀从压力补偿位置切换到注射位置中；

图6b示出了图5的HPLC系统，其中注射阀占据替选的注射位置，其中使用体积置换装置以将样品注射到色谱柱中；

图7示出了图6a的HPLC系统，其中注射阀在注射了样品体积之后从注射位置切换到压力补偿位置中；

图8示出了图7的HPLC系统，其中活塞移动到末端位置(位置C) 中以实现压力补偿(压力下降)，并且

图9示出了图8的HPLC系统，其中注射阀从压力补偿位置切换到装载位置中。

图10图解说明用于基于在增加样品储存部段中的压力期间所获得的特性来监测样品注射器的方法；

图11图解说明在增加样品储存部段中的压力期间可以获得的特性；

图12a和12b图解说明用于基于在增加样品储存部段中的压力之后所获得的特性来监测样品注射器的方法；

图13总结了可以通过监测样品注射器所确定的结果；

图14a图解说明在增加样品储存部段中的压力之后可以获得的压力特性；

图14b图解说明在增加样品储存部段中的压力之后可以获得的置换特性；

图15a和15b图解说明用于基于在将样品注射器流体连接到流体路径之后所获得的特性来监测样品注射器的方法。

具体实施方式

下面将参考附图对本发明的实施例进行描述。提供这些实例是为了更全面地理解本发明，而不是限制其范围。

在以下描述中，描述了一系列特征和/或步骤。本领域技术人员知晓：——除非明确地要求和/或除非上下文要求——特征和步骤的顺序对于所产生的配置和其效果并不重要。进一步地，对于本领域技术人员显而易见的是，无论特征和步骤的顺序如何，在所述步骤中的一些或全部步骤之间都可能存在或不存在步骤之间的时间延迟。

应注意，并非所有附图均带有所有附图标记。替代于此，在一些附图中，为了图解说明的简化和简洁，已省略了一些附图标记。现在将参考所附附图来描述本发明的实施方式。

本发明的实施方式涉及监测被配置成便于样品注射的装置。通常，此类装置可以称为样品注射器。美国专利8,806,922B2描述了用于液相色谱系统的样品注射器。

图1a提供了大体上图解说明被配置成便于样品注射的装置10的示意图。因此，装置10也可以被称为样品注射器10。装置10可以例如在色谱系统中使用以便为色谱系统提供流体(例如液体样品)。例如，装置10 可以被配置成从样品容器(例如样品瓶)中抽取样品并将样品提供给分析装置，如色谱柱。

装置10可以包括体积置换装置5和样品储存部段7。为简洁起见，体积置换装置5也可以称为置换装置5，并且样品储存部段7也可以称为储存部段7。置换装置5可以被配置成便于接收流体并将其提供给储存部段7。例如，置换装置5可以被配置成从样品容器中抽吸样品(例如液体样品)。通常，置换装置5可以包括泵体积，并且通过设定泵体积中的压力，置换装置可以从其中抽吸或喷射流体(例如样品)。

置换装置5和储存部段7可以彼此流体连接。在一些实施方式中，装置10可以采用不同的配置，其中在至少一种配置中，置换装置5和储存部段7可以彼此流体连接，并且在至少一种另外的配置中，置换装置5和储存部段7可以彼此流体隔离。由此置换装置5可以从流体容器中抽吸流体并将其提供给储存部段7。

当置换装置5和储存部段7流体连接时，其可以限定可以被流体(例如样品)部分或全部占据的组合体积。体积置换装置5可以被配置成置换由置换装置5和储存部段7限定的组合体积中可以含有的(多种)流体。尤其地，置换装置5可以包括相应的内部体积，所述内部体积也可以称为泵体积。置换装置5可以被配置成设定泵体积。如此，当置换装置5和储存部段7彼此流体连接时，置换装置5可以便于设定由置换装置5和储存部段7限定的组合体积。换句话说，置换装置5可以被配置成设定可以被样品占据的体积。如果所述体积与环境大气隔离，则体积置换装置5可以便于设定储存部段7中的压力。

另一方面，储存部段7可以被配置成储存流体，如样品。储存部段7 可以包括被配置成便于为储存部段7提供流体的输入部段(未示出)。例如，输入部段可以包括一个或多个连接端口，所述连接端口可以便于将储存部段7流体连接到另一装置(未示出)，例如置换装置5、样品瓶、样品容器和/或泵。因此，流体可以被提供给储存部段7并且可以储存或包含在其中。此过程(即为储存部段7提供流体，例如样品)也可以称为样品装载。

储存部段7还可以包括被配置成便于从储存部段7中输出流体的输出部段(未示出)。例如，输出部段可以包括一个或多个连接端口，所述连接端口可以便于将储存部段7流体连接到另一下游装置(未示出)，例如色谱柱。由此可以将储存部段7中可以含有的流体提供给另一下游装置。此过程(即从储存部段7向下游装置提供流体，例如样品)也可以称为样品注射。

在一些实施方式中，储存部段7可以包括流体传导元件，如毛细管。通常，可以提供相对长的流体传导元件，由此提供可以被流体(例如样品) 占据的足够体积。样品储存部段7也可以实现为样品环路。

因此，装置10可以被配置用于样品装载(即接取样品)和样品注射 (即为下游装置提供样品)。例如，在色谱系统中，装置10(其形成色谱系统的一部分)可以用于从样品瓶中抽吸样品并将样品注射到色谱柱中。此外，装置10可以与高压泵流体连接，所述高压泵可以便于(用溶剂，即流动相)将样品注射到具有高压的色谱柱中。样品装载和样品注射可能是色谱分析中的关键步骤。与样品注射相关的问题可能会对分析性能产生直接影响。因此，就易用性和稳健性而言，用于识别样品注射机制的现有和发展中的问题的手段可以是非常有益的。可以实现评估样品注射器10 的性能的关键参数可以是样品储存部段7中的压力，尤其在样品预压缩 (下面将讨论)和加载期间。在此所描述的本发明的实施方式涉及如何能够应用对注射器的样品储存部段中的压力的这种评估来诊断、识别和验证发展中的或现有的问题。

装置10还可以包括传感器装置56。传感器装置56可以被配置成获得(即测量)表明样品储存部段7中的压力的压力特性。尤其地，传感器装置56可以测量样品储存部段7中的压力和/或表明样品储存部段7中的压力的特征。也就是说，传感器装置56可以直接和/或间接地测量样品储存部段7中的压力。例如，传感器装置56可以包括压力传感器56，所述压力传感器可以被配置成测量样品储存部段7中的压力。替选地或附加地，传感器装置56可以包括力传感器56，所述力传感器被配置成测量施加到表面上的力。基于测得的力，可以确定储存部段7中的压力。例如，力传感器56可以在置换装置5中提供。如所讨论的那样，置换装置5可以流体连接到储存部段7并且可以被配置成置换其中的体积。如此，通过测量作用到体积置换装置5的表面上的力(并且得知表面的面积)，可以确定储存部段7中的压力。类似地，可以测量置换装置5所需的电功率和 /或电流和/或电压的消耗，并且可以基于此确定储存部段7中的压力。因此，传感器装置56可以包括功率传感器、电流传感器和/或电压传感器。

应当理解，以上只是获得样品储存部段7中的压力的一些示例性手段。本领域技术人员知晓：通常可以使用任何用于测量压力的手段。

还可以提供数据处理系统60。数据处理系统60可以包括一个或多个被配置成实施程序的计算机指令(即机器可读和可实施的指令)的处理单元。(多个)处理单元可以是单一地或多次地存在。例如，处理系统60可以包括CPU、GPU、DSP、APU或FPGA中的至少一个。数据处理系统 60可以包括存储组件，如主存储器(例如RAM)、高速缓存存储器(例如SRAM)和/或次级存储器(例如HDD、SDD)。数据处理系统60可以包括易失性和/或非易失性存储器，如SDRAM、DRAM、SRAM、闪速存储器、MRAM、F-RAM或P-RAM。数据处理系统60可以包括内部通信接口(例如总线)，所述内部通信接口被配置成便于数据处理系统60的组件之间的电子数据交换，如存储组件与处理组件之间的通信。数据处理系统60可以包括外部通信接口，所述外部通信接口被配置成便于与数据处理系统60外部的装置进行电子数据交换。数据处理系统60可以被配置用于有线和/或无线数据通信。例如，数据处理系统60可以被配置成利用标准化通信协议来传输电子数据。数据处理系统60可以包括片上系统 (System-on-Chip)，所述片上系统包括处理单元、存储组件和总线。

数据处理系统60可以是中央式或分布式计算系统。在一些实施方式中，数据处理系统60可以在装置10的外部。替选地，数据处理系统60 和装置10可以集成到单个装置中。例如，装置10可以包括数据处理系统 60。

数据处理系统60可以便于装置10的操作的自动化。也就是说，数据处理系统60可以控制装置10，使得样品装载和样品注射的处理以及其间的任何其它过程可以自动执行。附加地，数据处理系统60可以自动监测装置10的运行，如关于以下附图将讨论的那样。

数据处理系统60可以按照运行连接到其它组件。尤其地，数据处理系统60可以按照操作连接到分配阀3(并且尤其连接到其驱动器，参见图1b到9)、连接到样品接收机构43(例如取样针43，参见图1b到9，并且尤其连接到取样针的驱动器，未示出)、连接到分析泵40(也称为高压泵40，参见图1b到9)以及连接到体积置换装置5(尤其连接到采样装置5的步进电机)。

数据处理系统60可以包含数据处理单元并且可能被配置成控制所述系统并实施特定的方法步骤(例如图10到15b)。控制器可以发送或接收指令的电子信号。控制器也可以称为微处理器。集成电路芯片上可以含有控制器。控制器可以包含具有存储器和相关电路的处理器。微处理器是计算机处理器，其包含单个集成电路(IC)上或者有时直至多个集成电路如 8个集成电路上的中央处理单元的功能。微处理器可以是多用途的、时钟控制的、基于寄存器的数字集成电路，其接受二进制数据作为输入，根据存储在其存储器中存储的指令处理所述二进制数据并提供结果(也以二进制形式)作为输出。微处理器可以包含组合逻辑和顺序数字逻辑。微处理器通过以二进制数字系统表示的数字和符号来工作。

此外，应当理解，样品注射器10和系统(参见图1b到9)可以被配置成测量样品注射器(10)和系统的不同位置处的压力。例如，所述系统可以包括多个压力传感器。例如，第一压力传感器可以设置在分析泵40 中，而第二压力传感器(例如传感器装置56)可以设置在体积置换装置5 中。这些压力传感器还可以按照运行连接到控制器60，并且数据处理系统60可以在控制系统的运行和/或样品注射器10的运行时使用这些压力传感器的测量值。压力传感器可以被配置成直接测量压力。然而，应当理解，也可以测量其它参数并且可以用于确定相应的压力(并且这样的过程也应该被理解为压力测量并且所参与的组件应该被理解为压力传感器)。例如，应当理解，当分析泵40以一定流量输送溶剂时，分析泵40的能量消耗还将取决于其工作时的压力——运行压力越高，能量消耗就越高。因此，例如，泵40的能量消耗还可以用于推导出泵40处存在的压力。对应的考虑也适用于体积置换装置5：体积置换装置5中存在的压力越高，当活塞53进一步移动到壳体50中时的电流消耗就越高(参见图1b到9)。因此，系统100通常可以被配置成测量在系统和样品注射器10的不同位置处存在的压力。

关于图1b到9，将讨论装置10的一个优选实施方式，其在色谱系统 10中被配置为样品注射器10。

图1b示出了具有样品注射器10的HPLC系统的示意图，所述样品注射器根据分离循环原理(Split-Loop-Prinzip)工作并且可以包括体积置换装置5、注射阀3和高压泵40。此外，样品注射器10可以包括样品储存部段7(也可以称为储存部段)，所述样品储存部段可以包含第一连接件 51和第二连接件52、44。这些连接件可以由直径较小的例如呈玻璃或不锈钢毛细管的形式的耐压管线构成。连接件51可以分别连接到注射阀3 的第一储存部段端口16以及体积置换装置5或其泵体积V。第二连接件 52、44由入口区段44和输送区段52构成，并且可以以可分离的方式实现。出于该目的，输送区段52可以引导到注射口45中，所述注射口可以通过输送区段52连接到注射阀3的第二储存部段端口13。可以一端连接到体积置换装置5的泵体积V的入口区段44可以在其另一端具有取样针 42，入口区段44可以通过所述取样针连接到注射端口45。

然而，如以下更详细描述的那样，取样针42也可以移动到样品容器 43并且将限定的样品体积吸到入口区段44中。此外，取样针41还可以移动到用于冲洗流体的容器(未示出)中，以便扣除用于冲洗过程的冲洗流体，并清洁储存部段7(即连接件51、52、44)、泵体积V，以及可选地还清洁注射阀3的端口和凹槽或通道。由于所示出的分离循环原理的特殊拓扑结构，通常不需要冲洗储存部段7和体积置换装置5，因为其总归在注射过程期间被冲洗，即用由泵40输送的洗脱液冲洗。然而，也可以通过将针浸入具有清洁流体或冲洗流体的容器中来清洁取样针42的外侧。

在所示出的实施方式中，体积置换装置5可以包括注入器50，在所述注入器中，可以以可置换且压力密封的方式引导活塞53。活塞53可以称为可移动元件53或活塞53。注入器50也可以称为壳体50。活塞53可以通过驱动器55驱动，所述驱动器可以例如以步进电机的形式实现。驱动器55可以由数据处理系统60控制。数据处理系统60还可以控制具有未示出的可控驱动器的注射阀3的切换过程。

注射阀3的废液端口12可以连接到废液管线47，流体可以从所述废液管线排放到未示出的废液容器中。

高压泵40可以连接到注射阀3的高压端口15。色谱柱41可以连接到注射阀3的另一高压端口14。高压泵40可以集成到样品注射器10中并作为其组成部分，或者设置在另一单元或单独的泵单元中。

注射阀3可以包含定子1和转子2。定子1可以具有两个高压端口14、15、两个储存部段端口13、16和废液端口12。注射阀3可以通过这些端口以及上述可以以毛细管连接件形式实现的连接管线连接到HPLC系统的其它功能元件。为了提供更好的概览，为此所需的高压螺纹连接件在图 1B中未示出。为简洁起见，注射阀在定子1与转子2之间的接口中示出，其中为了更好地理解注射阀的功能示出了定子1的端侧的设计和转子2的端侧的设计。在注射阀3内，端口可以以通向定子1的另一侧的孔的形式实现。转子2可以具有多个弧形凹槽21、23、25，所述弧形凹槽恰好与输入和输出端口的孔对齐。

也就是说，注射阀3，也可以被称为分配阀，可以包括定子和转子以及可旋转的驱动器。定子可以包括多个端口，而转子可以包括使端口彼此连接的连接元件(例如凹槽)。转子可以(通过可旋转的驱动器)相对于定子旋转，使得连接元件可以在不同端口之间建立连接。可旋转的驱动器可以包含电机、传动装置和旋转编码器。

转子2可以以一定的压紧力压向定子，使得在转子1与定子2之间可以形成共同的接口，在所述接口处这两个组件相互密封。在这种情况下，可以选择足够高的压力，使得装置即使在预期的最高压力下也可以保持密封。

在图1b中所示出的注射阀3的第一装载位置中，凹槽21、23、25相对于端口12-16定向为，使得凹槽25和23分别将这两个高压端口14、15 和废液端口12连接到储存部段端口13。因此，在此装载位置中，高压泵 40可以向色谱柱41运送流体。此外，储存部段端口16可以压力密封地封闭。

在图1B中所示出的状态下，取样针42移动到样品容器43中，使得可以接收样品体积。出于该目的，活塞53位于位置A中并且可以通过数据处理系统60移动到位置C中以接收样品体积。然后将所期望的限定的样品体积抽吸到入口区段44中，其中样品的体积可以小于入口区段44的体积。图2示出了接收过程完成之后HPLC系统的状态。

为了注射位于入口区段44中的样品体积，取样针42被移动到注射端口45中。此端口以耐高压方式密封针尖。此状态在图3中图解说明。

在接下来的步骤中，可以将储存部段中的压力设定到色谱柱41的运行压力，即设定到高压泵40向色谱柱41的入口输送流体的压力。出于该目的，注射阀首先切换到压力补偿位置(或配置)中，其中连接件51和第二连接件或储存部段7的输送区段52不与其它连接到注射阀3的组件 (图4)连接。

在此压力补偿位置中，耐高压的体积置换装置5的活塞53移动到位置B中(图5)。为了在运送对于压缩储存部段内容物所需的体积期间防止穿流色谱柱41的流动中断，阀的转子2中的凹槽25可以以相应延长的方式实现，使得这两个高压端口14、15仍连接在压力补偿位置中。活塞 53从位置C移动到位置B会产生对于构建所述压力所需的压力。该压力可以根据封在体积置换装置5和储存部段7中的流体体积的可压缩性、装置的弹性和当前的泵压力(如果所有这些参数已知)来计算。替选地，可以借助于控制电路针对耐高压体的积置换装置5中的压力来实现压力补偿。出于该目的，必须在适合的位置处测量压力，并且必须通过驱动器 55将体积置换装置5中活塞53的位置设定为，使得压力对应于所需的目标压力(＝柱压)。压力测量可以用如传感器56的压力传感器执行或间接地通过力测量或电流消耗测量来执行。可考虑的解决方案是活塞53上或驱动器55中的力测量和/或驱动器55中的电流消耗、电流和/或电压的测量。在实现压力相等之后，可以将阀切换到注射位置中，以便将样品体积注射到柱41中(图6a)。

在所示出的实施方式中，数据处理系统60测量驱动器55为了实现在储存部段中的对应的压缩所必须施加的力。出于该目的，驱动器55可以具有集成的传感器57，所述集成的传感器的信号被输送给数据处理系统 60(如通过驱动器55与数据处理系统60之间的双箭头所表明的那样)。由于这种测量，数据处理系统可以确定泵体积中的实际压力，从而确定储存部段中的实际压力(连接件和阀中的压力下降小到可以忽略不计)，并将此压力设定到期望值。

在整个样品体积已经通过由泵40运送的流体从入口区段44运送到柱 41之后，阀可以重新切换到压力补偿位置以使储存部段解压缩(图7)。

活塞53可以从在图7中所示出的位置移动到位置C中。这使得储存部段中的压力被设定到大气压。HPLC系统的这种状态在图8中图解说明。在注射阀3的压力补偿位置中的这种解压缩时间期间，柱41可以通过长形的凹槽25连接到泵40以防止压力下降。活塞53从位置B到位置C的移动可以类似于图5中的压缩来计算，或通过测量和控制压力来确定。替选地，也可以通过活塞53或活塞的驱动器55上的力测量间接确定压力。

在储存部段已经解压缩之后，阀3切换到装载位置(图9)。在此过程期间，注射阀中不会出现有害的流动。

耐高压的体积置换装置5的活塞53现在可以移回到起始位置A中。多余的流体量通过废液端口47排出。未加压的针42随后可以从注射端口 45的针座朝向对应的样品瓶移动以接收下一样品。

解压缩期间的位置C也可以不同于压缩前的起始位置A。例如，如果梯度(洗脱液的时间控制的混合比)被泵送通过柱，则解压缩结束时的位置C可能不同，因为环路内容物的可压缩性可能已经改变。

数据处理系统60可以存储与整个样品注射器的参数相关的预设的位置A、B、C和/或这些位置之间的距离中的差异，所述参数尤其是洗脱液的可压缩性、储存部段和体积置换装置的弹性属性等。然后活塞可以自动移动到这些位置中(即，不需要控制)或者这些位置可以用作为受控运动的近似值或初始值。

为了确定位置A、B、C和活塞的相应的行程，可以分别在无压缩或无解压缩的情况下执行注射阀3的切换。然后可以通过压力传感器确定压力下降，并且可以基于此压力下降确定所需的行程以及相应的位置B或C。因此确定的值然后可以被存储并用于进行压缩或解压缩的其它切换过程。对应的传感器也可以在泵40中提供。然而，用于HPLC的这种类型的泵通常总归具有用于控制所运送的洗脱介质的压力传感器。介质的可压缩性，尤其洗脱介质的可压缩性，也可以通过泵40来确定。例如，此类泵以双活塞泵的形式实现，在所述双活塞泵中，从一个活塞到另一活塞的切换通过压力传感器和数据处理系统适当地开环控制或闭环控制，使得实现极其恒定的流量。由于在此切换过程中还需要考虑介质的可压缩性，所以可以通过在从一个活塞切换到另一活塞时适当地控制双活塞泵来确定可压缩性，并将其作为信息输送给数据处理系统60。泵40与数据处理系统 60之间的这种连接仅在图9中用虚线示出。

在所示出的自动的样品注射器中，当注射阀处于特殊的中间位置即压力补偿位置中，即在入口区段朝着色谱柱移动到流动路径中之前，也就是说，在注射阀切换到注射位置中之前，储存部段中的压力通过足够耐(高) 压的体积置换装置中的解压缩被设定到色谱柱的当前的运行压力。

附加地，在注射阀的相同的中间位置，即压力补偿位置中，通过在分离储存部段以从样品容器中接收样品体积之前(即在注射阀切换到装载位置之前)将精确限定的附加的流体量吸到体积置换装置中，来将储存部段中的压力设定到大气压(解压缩)。

压缩体积和解压缩体积不流经注射阀。因此，样品注射器的(高压) 注射阀的使用寿命仅受转子与定子之间不可避免的磨损以及可能例如污物颗粒或样品材料的磨损作用的限制。

图10图解说明用于监测如样品注射器10(参见图1b到9)的装置 10(参见图1a)的第一方法。

因此，在第一步骤S10中，所述方法包括提供彼此流体连接的样品储存部段和体积置换装置(例如参见图1a)。在一些实施方式中，在步骤S10 中，所述方法可以包括提供样品储存部段和体积置换装置，并将样品储存部段和体积置换装置流体连接。因此，体积置换装置和样品储存部段可以限定或封入共同的体积。这例如在图3中图解说明。

在步骤S12中，所述方法可以包括将样品储存部段与环境大气隔离。因此，理想地，没有流体可以流入或流出由置换装置和储存部段限定(即包围)的体积。这例如在图4中示出，其中可以使流体流入和/或流出由置换装置和储存部段限定(即包围)的体积的端口或开口是隔离的。

在步骤S14中，所述方法可以包括利用体积置换装置将样品储存部段中的压力增加到第一压力。此步骤也可以称为压力补偿或预压缩(参见图 5)。

在步骤S16中，所述方法可以包括在增加压力时获得压力特性和体积置换特性。也就是说，可以在步骤S14期间实施步骤S16。压力特性可以表明样品储存部段的压力。如所讨论的那样，传感器装置56(参见图1a) 可以被配置成获得压力特性。因此，在步骤S16期间，可以利用传感器装置56来获得压力特性。另一方面，在体积置换装置的情况下，置换特性可以表明体积置换装置的置换体积。例如，置换特性可以包括表明体积置换装置5的泵体积V和/或体积置换装置5的活塞53的位置的数据(参见例如图1b)。

如所讨论的那样，数据处理系统60可以控制置换装置。如此，数据处理系统60可以在控制体积置换装置的同时获得置换特性。例如，数据处理系统60可以在其控制活塞53的同时记录所述活塞的位置。替选地或附加地，置换装置可以被配置成输出置换特性(活塞53的位置)并且提供给数据处理系统60。此外，数据处理系统60可以控制传感器装置56。在步骤S16期间，数据处理系统60可以促使传感器装置56执行测量以获得压力特性。此外，传感器装置56可以被配置成输出在测量期间获得的数据(即压力特性)并将在测量期间获得的数据(即压力特性)提供给数据处理系统60。优选地，数据处理系统60以同步方式获得压力特性和置换特性。例如，数据处理系统60可以同时获得活塞53的位置并触发传感器装置56。这可以重复多次。因此，可以针对置换体积的每个值获得相应的压力值。

在步骤S18中，所述方法可以包括基于所获得的压力特性和所获得的置换特性确定至少一个结果。至少一个结果可以包括确定样品储存部段中含有的流体的可压缩性(参见图11)。此外，确定至少一个结果可以包括利用所确定的可压缩性将储存部段中的流体分类为空气、水、有机色谱溶剂和非有机色谱溶剂中的一个或组合。也就是说，可以基于所确定的可压缩性来确定储存部段中的(多种)流体的组成。附加地或替选地，确定至少一个结果可以包括利用所确定的可压缩性来确定样品储存部段中含有的不同流体类型的数量。

例如，可以出于比较目的使用这样的结果。例如，如果当前描述的技术确定可压缩性与当前使用的流体的可压缩性显著不同，则这通常指示存在错误。例如，预期当前使用的流体实际上可能未被使用，即，可能错误地使用了另一流体。作为另外的实例，可能存在系统中的泄漏或系统堵塞，这导致另一可压缩性措施。

图11图解说明体积置换装置的针对储存部段中可以含有的不同流体的在样品储存部段中的压力与置换体积之间的相关性。可以在步骤S18(参见图10)期间基于可以在步骤S16中获得的压力特性和置换特性来计算在图11中图解说明的压力/置换体积曲线。

如所讨论的那样，对于样品的预压缩(即步骤S14)，置换装置5的活塞53可以向前移动，由此压缩样品储存部段中的流体。在增加储存部段中的压力期间，可以记录(即获得)活塞位置以及样品储存部段中的流体的压力并且通过专用电子装置(例如，传感器装置56和数据处理系统 60)来评估。由此可以将压力增加与由体积置换装置5置换的体积相关联。因此，随着体积置换的增加，可以获得越来越高的压力。压力增加取决于样品环路中的(多种)流体的(等温)可压缩性β_T。其中β_T被定义为

在此V是体积，p是压力，并且T是温度。可以假设最后提到的参数是常数，即可以假设等温条件。通常，在色谱系统运行的条件下，这是合理的假设。也就是说，在假设温度恒定的条件所出现的误差非常小且可以忽略不计。换句话说，等温条件的假设，尤其在所述条件通常适用的色谱系统中，可能对所确定的可压缩性β_T的可用性具有小且可忽略的负面影响。

不同的流体具有不同的可压缩性。尤其地，与液体相比，气态介质显示出显著更高的可压缩性。因此，测量样品储存部段中的流体的可压缩性可以允许得出关于此体积中含有的介质的结论。出于该目的，可以记录在预压缩样品储存部段中的流体期间的压力并将其与置换体积进行比较(即步骤S16)。图11示意性地示出了可以针对不同场景，即针对样品储存部段中含有的流体的不同组成和相所获得的此类数据。

曲线101表明在可压缩性相当低的流体的预压缩期间相对于置换体积的压力。如通过曲线101所示出的那样，压力示出了相对于经置换的体积的强烈增加。也就是说，即使含有流体的体积小幅减少(对应于置换体积的小幅增加)也会导致压力显著增加。

曲线102表明在可压缩性不同且更高的流体的预压缩期间相对于置换体积的压力。曲线102表明与情况I相比相对于体积置换的增加不同的且更缓慢的压力的增加。例如，与如乙腈或甲醇的有机溶剂相比，水具有更低的可压缩性。将与所期望或所预期的流体不同的流体用于样品注射的典型场景是色谱溶剂的意外混合。在样品注射器中，经常可以使用多于一种的溶剂进行洗涤。通常可以使用两种不同类型的溶剂，即非有机溶剂和有机溶剂，其中一种可以用于样品注射，而另一种可以用于从注射器中去除样品残留物(通常被称为“洗涤”)。

也就是说，如果意外地将具有另一可压缩性的另一流体用于样品注射，则这可以通过压力增加(从可压缩性)中的差异来识别(即在步骤 S18中确定)。

曲线103表明针对可压缩性大不相同的两种不同流体的预压缩相对于置换体积的压力。如所示出的那样，压力信号最初非常低。在此阶段期间，可压缩性非常高的流体被压缩。在此基本上平缓的压力平台之后，压力急剧增加(类似于曲线101)。在此阶段期间，可压缩性低的流体基本上被压缩。这种情况的典型场景是在预压缩期间(即步骤S14)在样品储存部段中存在被液体如水(可压缩性非常低)包围的空气塞(可压缩性非常高)。如果由于样品瓶缺失或缺少样品瓶(例如，样品瓶破碎)而导致样品注射器吸入的是空气而不是液体样品，就会出现这种情况。

曲线104表明针对可压缩性非常高的流体的预压缩相对于置换体积的压力。与曲线101到103相比，如通过曲线104所表明的那样，压力在整个压缩期内显示出非常低(可忽略)的增加。这归因于样品储存部段中存在可压缩性非常高的流体。在液相色谱法中，这种情况是如下场景，其中用于重新填充注射器系统的储备器或样品容器是空的。因此，注射器填充的是环境空气而不是所期望的液体。

因此，本发明的实施方式涉及在样品储存部段中的压力增加期间(即在压力补偿或预压缩期间)监测样品注射器10。尤其地，可以获得压力特性和置换特性。基于此，可以计算样品注射器10的样品储存部段7中可以含有的(多种)流体的可压缩性。由此可以得出关于样品注射器10 的样品储存部段7中含有的流体的另外的结论。

例如，可以将所确定的可压缩性与预期的可压缩性(即与储存部段中预期含有的流体的可压缩性)进行比较。根据所述比较，可以确定储存部段中是否含有预期的流体。此外，通过评估压力与置换体积的相关性，可以确定储存部段中含有的(多种)流体的类型、相和数量。此外，基于所确定的可压缩性，可以确定样品储存部段是含有液态样品还是为空(即填充有环境空气)。在一些实施方式中，可以提供流体的一对一的ID和其相应的可压缩性的数据库。由此可以确定储存部段中可以含有的流体的类型。

在上文中，储存部段中的(多种)流体的可压缩性已被确定并用于得出关于流体的另外的结论。然而，应理解的是，类似地，在预压缩期间流体的压力与置换体积之间的相关性可以用于得出关于流体的结论。因此，可以避免计算可压缩性的附加的步骤。

此外，应理解的是，压力特性和置换特性是电子数据(虽然在图11 中在视觉上作为曲线示出)。这可能是有利的，因为基于所获得的压力特性和所获得的置换特性确定至少一个结果的步骤可以由数据处理系统60 自动执行。

关于前面的图10和11，讨论了用于监测样品注射器10的第一方法。通常，所述方法包括在增加样品储存部段中的压力期间监测样品注射器 10。基于此，可以确定至少一个结果。在另一方面中，本发明涉及监测样品注射器10的第二方法。如以下将讨论的那样，所述方法通常包括在增加储存部段中的压力之后监测样品注射器10并基于此确定至少一个结果。也就是说，第一方法在增加样品储存部段中的压力期间监测样品注射器，而第二方法在增加储存部段中的压力之后监测样品注射器。

图12a和12b图解说明用于监测如样品注射器10(参见图1b到9) 的装置10(参见图1a)的第二方法。

如关于第一方法所讨论的那样，第二方法包括步骤S10、S12和S14。

此外，在步骤S22中，所述方法可以包括使体积置换装置的置换和/ 或样品储存部段中的压力保持恒定。如以上所讨论的那样，在步骤S14中，可以通过利用置换装置将储存部段中的压力增加到第一压力。

在一些实施方式中，可以不调节储存部段中的压力。也就是说，装置 10可能不配置用于压力调节。如此，在一些实施方式中，在增加储存部段中的压力之后(在步骤S14中)，可以不执行另外的压力设定。在此类实施方式中，在步骤S14之后由置换装置置换的体积量保持恒定。因此，在正常或期望条件下，储存部段中的压力即使在其在步骤S14中增加之后也保持恒定。然而，由于不同的现象，例如泄漏或温度变化，储存部段中的压力会发生变化。

替选地，在一些实施方式中，可以调节储存部段中的压力。也就是说，装置10可以被配置用于进行压力调节。如此，在增加储存部段中的压力之后(在步骤S14中)，可以执行另外的压力设定。也就是说，置换装置可以进一步用于使压力标准化(在步骤S14之后)，使得其可以保持基本上恒定。为此，置换装置可以设定置换体积，因此使置换体积增加或减少，从而使样品储存部段中的压力保持恒定。例如，可以基于反馈环路原理来设定储存部段中的压力。尤其地，这可以通过(例如用传感器装置56) 测量储存部段中的压力并基于测得的压力控制置换装置以补偿压力下降或增加(如果有的话)来简化。在正常或期望条件下，在步骤S14之后，储存部段中的压力再次保持恒定并且如此不需要通过置换装置进一步设定。然而，由于不同的现象，例如泄漏或温度变化，储存部段中的压力会发生变化，并且如此置换体积会相应地变化以使储存部段中的压力保持恒定。

因此，在步骤S22中，在配置用于进行压力调节的装置10中，储存部段中的压力可以保持基本上恒定。替选地，在其它实施方式中(例如，在不配置用于进行压力调节的装置10中)，置换装置的置换体积可以保持基本上恒定。在期望条件下(即没有泄漏且没有温度变化)，压力和置换体积两者在步骤S14之后都可以保持恒定。

在一些实施方式中，所述方法可以包括步骤S24，其中所述方法在将样品储存部段中的压力增加到第一压力之后并且在获得压力特性和置换特性之前(参见步骤S26)可以包括温度平衡阶段。也就是说，在步骤S14 中增加储存部段中的压力之后，可以让储存部段中的流体静置一段时间。由此储存部段中的流体可以达到平衡状态，使得可以获得更可靠的测量。尤其地，在步骤S14期间，储存部段中的流体按照预期进行加压。然而，在压力加载期间，流体也会获得热量。因此，储存部段中的流体可以具有更高的温度。这会导致储存部段中的压力更高。然而，这是储存部段中的流体因压力加载步骤S14引起的激发态。通过实现温度平衡阶段，储存部段中的流体可以进入平衡状态。因此，测量可以更好地反映储存部段中的流体的状态。步骤S14中的温度平衡阶段可以执行至少10秒且至多120 秒的持续时间。

在步骤S26中，所述方法可以包括在增加储存部段中的压力之后获得压力特性和体积置换特性。也就是说，步骤S26可以在步骤S14之后实施 (不要与可以在步骤S14期间实施的图10的步骤S16混淆)。压力传感器 56又可以用于获得压力特性并且可以基于置换装置的控制来获得置换特性。

如所讨论的那样，在一些实施方式中，体积置换可以在步骤S14之后保持恒定。在此类实施方式中，在步骤S26中，由于置换特性是已知的(自步骤S14起)，所以能够仅测量储存部段中的压力以获得压力特性。替选地，在一些实施方式中，储存部段中的压力可以基于压力调节而保持恒定。在此类实施方式中，可以不需要测量储存部段中的压力来获得压力特性，因为其已经可以从步骤S14中得知。在此类实施方式中，在步骤S26期间，能够仅测量体积置换装置的体积置换。

然而，在一些实施方式中，可以在步骤S26期间测量储存部段中的压力和体积置换装置的体积置换。

在步骤S28中，所述方法可以包括基于在增加压力之后所获得的压力特性和置换特性来确定至少一个结果。不应将步骤S28与步骤S18混淆。在后者期间，基于在增加压力期间所获得的压力特性和置换特性来确定至少一个结果。

通常，在等温条件下预期到在执行测量期间压力和体积置换保持恒定。然而，在泄漏的情况下，压力(在缺少压力调节的情况下)会下降或体积置换(在进行压力调节的情况下)会增加(对应于置换体积的增加)。换句话说，在等温条件下，泄漏会导致压力或体积置换发生变化。因此，例如，通过评估步骤S28中的压力特性和置换特性，可以确定泄漏。

例如，步骤S28可以使用真值表(或类似的视图)，如图13中图解说明的视图。图13中所示的真值表总结了可以通过分析压力特性和置换特性确定的结果。所述结果示出了不存在压力调节的情况(前3行，不包含表头)和使用压力调节的情况(第4行到第6行)。

第二列表明置换体积的变化率的符号(即

)。置换体积可以保持恒定(在这种情况下包括为0的变化率)、可以增加(在这种情况下包括正变化率)或可以减少(在这种情况下包括负变化率)。置换体积的变化引起由置换装置和储存部段所封入的体积的相反变化。在这点上，应当理解，此体积V是可变的。在图1b到9中所示出的实施方式中，其取决于活塞53的位置。也就是说，置换体积的增加引起所述体积的减小，并且置换体积的减小引起所述体积的增加。换句话说，

在此D是置换装置的置换体积，V是由置换装置和储存部段所包围的体积，并且t是时间。

如从表中所看到的那样，当不使用压力调节时，置换体积的变化率为 0(即置换体积保持恒定)。也就是说，在此类实施方式中，置换体积保持恒定并且压力发生改变。

第三列表明储存部段中的压力的变化率的符号(即

)。类似地，压力可以保持恒定(在这种情况下包括为0的变化率)、可以增加(在这种情况下包括正变化率)或可以减少(在这种情况下包括负变化率)。如从表中所看到的那样，当使用压力调节时，压力的变化率为0(即压力保持恒定)。也就是说，在此类实施方式中，压力被调节成，使得其保持恒定值。

当置换体积和压力两者都恒定时(即行1和4)，可以确定不存在泄漏。

当置换体积恒定且压力增加时(即行2)，可以确定存在泄漏和/或温度升高。在等温条件的情况下，可以确定存在泄漏。此外，随着压力增加，可以确定泄漏是输入泄漏。也就是说，另外的流体被引入到储存部段中。虽然这种输入泄漏通常可能是相对不太可能发生的场景，但是其例如可能会在系统被错误地设定到注射位置(参见图6a)并且由泵40提供的压力高于预压缩压力时发生。在这种情况下，样品储存部段中的压力增加。当样品储存部段(错误地)在压力超过样品储存部段中期望的压力的情况下流体连接到一个部段时，通常会出现这种情况。

当置换体积恒定且压力下降时(即行3)，可以确定存在泄漏和/或温度下降。在等温条件的情况下，可以确定存在泄漏。此外，随着压力下降，可以确定泄漏是输出泄漏。也就是说，流体离开储存部段。

当置换体积增加且压力恒定时(即行5)，可以确定存在泄漏和/或温度下降。在等温条件的情况下，可以确定存在泄漏。此外，随着置换体积增加，可以确定泄漏是输出泄漏。这可以基于如下理由：置换体积增加以补偿(由于流体离开储存部段而引起的)压力下降。

当置换体积减小且压力恒定时(即行6)，可以确定存在泄漏和/或温度升高。在等温条件的情况下，可以确定存在泄漏。此外，随着置换体积减小，可以确定泄漏是输入泄漏。这可以基于如下理由：置换体积减少以补偿(由于另外的流体进入储存部段而引起的)压力增加。

此外，所述方法可以包括确定体积泄漏率。

在一些实施方式中，体积泄漏率可以基于在步骤S16中获得的压力特性和置换体积(参见图10)以及在步骤S26中获得的压力特性和置换体积来确定。尤其地，利用可以基于在步骤S16中获得的压力特性和置换体积所确定的流体的可压缩性(参见图10)以及利用可以基于在步骤S26 中获得的压力特性和置换体积所确定的压力变化，可以确定体积泄漏率。当不使用压力调节时尤其是这种情况。

替选地，可行的是，如果已知储存部段中的流体的可压缩性，则可以利用已知的可压缩性和可以基于在步骤S26中获得的压力特性和置换体积所确定的结果来确定体积泄漏率。

替选地，如果使用压力调节，则可以基于置换特性来确定体积泄漏率。尤其地，体积泄漏率可以被确定为用于使压力在一段时间内维持恒定的平均体积置换或净体积置换。

图14a和14b图解说明当不使用压力补偿时的压力特性(曲线A，图 14a)和置换特性(曲线A，图14b)的实例，以及当使用压力补偿时的压力特性(曲线B，图14a)和置换特性(曲线B，图14b)的实例。也就是说，用字母A标记的实线曲线图解说明当不使用压力调节时，即当压力可以变化而置换体积保持恒定时储存部段中的压力和置换装置的置换体积。另一方面，用字母B标记的虚线曲线图解说明当使用压力调节时，即在通过改变置换体积来控制压力的情况下储存部段中的压力和置换装置的置换体积。此外，图14a图解说明相对于时间的压力特性，而图14b图解说明相对于时间的置换特性。

此外，时间被分为多个时间窗，用I、II和III表示。这些时间窗中的每个时间窗都表明装置10的不同阶段。

如所讨论的那样，可以评估样品注射器10的密封性。出于该目的，可以评估在预压缩期间样品储存部段中的流体相对于置换体积(例如活塞 53位置)的压力。在等温条件下，完美密封系统的压力(即ΔV_液体＝0) 是恒定的(即ΔP＝0)。

首先，压缩样品环路中的流体(图14a、14b-I)。也就是说，如在时间窗I期间通过压力和置换体积的增加所表明那样实施步骤S14。

随后是平衡阶段(图14a、14b-II)。这可以是确保压力加载之后系统的(近似)等温条件的情况，如参考图12b的步骤S24所讨论的那样。因此，在压缩期间可能加热的流体的温度的平衡以及压力和/或置换体积的平衡是可行的。应注意，在典型的运行条件下，对于上述方法可以忽略温度影响(图10)。时间窗II的持续时间可以为至少10秒且至多120秒。

之后(图14a、14b-III)可以通过以下方法中的任一项来评估系统的密封性：

在经压缩的体积恒定(例如，注射泵的活塞53不移动，参见图1b) 的情况下监测压力。这由图14a、14b中的实线和字母A表明。在这种情况下，由于泄漏造成的流体损失会导致压力随时间下降(参见图14a，曲线A)。压力随时间的变化ΔP可以与泄漏率成正比(参见图14a，IV)。如果流体的可压缩性是可用的(例如在步骤S18中确定)，则可以使用压力下降IV来确定体积泄漏率。

在将压力调节到恒定值的同时监测活塞移动(参见图14a、14b，曲线 B)。在这种情况下，由于泄漏造成的流体损失会导致压力下降。为了平衡这一点，增加置换体积以使压力保持恒定(即调节压力)。此外，系统的体积泄漏率可以被确定为用于在监测持续时间内维持压力的平均体积置换或净体积置换(参见图14b-V)。

因此，在样品注射器10的加压期间的压力信号可以用于色谱装置中的样品注射工作流程的诊断目的。在这种情况下，注射器的压力加载可以涉及样品注射器中含有的流体可以被加载其压力超过环境压力高的阶段。压力加载可能归因于对体积置换装置的操作或由不集成到样品注射器中的其它操作装置引起。在用于色谱系统的根据现有技术的样品注射器中，如果总的来说执行压力测量，则不使用这种压力评估。预压缩期间相对于活塞位置的压力分析可以实现得出关于样品储存部段中的(多种)流体的结论以及确定含有待压缩的流体的系统的可能的泄漏。

在此所介绍的本发明的实施方式可以产生以下优点：

-稳健性，因为识别现有或正在发展的问题例如注射器流体缺失或不正确以及泄漏，能够大大减少计划外的系统停机时间；

-易用性，因为系统可以自动地识别用户错误，如样品缺失、注射器流体混合或缺失；

-减少丢失有限和/或昂贵样品的风险，因为在吸入样品前检查是否存在正确的溶剂可以防止样品丢失。

如所讨论的那样，装置10(即样品注射器10)可以被配置成将样品注射到下游装置中。例如，在色谱系统中，注射器装置10可以用于将样品注射到色谱柱中，如关于图1b到9所讨论的那样。在本发明的一些方面中，可以在将样品储存部段中含有的流体注射到下游装置(例如色谱柱) 中期间监测样品注射器10。也就是说，第一方法(参见图10)和第二方法(参见图12a、12b)可以在预压缩阶段期间执行，所述预压缩阶段通常可以在注射阶段之前。第三方法可以在注射阶段期间执行，如以下将讨论的那样。

图15a和15b图解说明用于在诸如样品注射器10(参见图1b到9) 的装置10(参见图1a)将样品注射到下游装置期间对所述装置进行监测的第三方法。

如关于第一方法和第二方法所讨论的那样，第三方法可以包括步骤 S10、S12和S14。

在压力增加之后(即在步骤S14之后)，所述方法可以包括在步骤S32 中将样品注射器10尤其样品注射器10的样品储存部段流体连接到流体路径。流体路径可以包括下游装置，如色谱柱。在图6b中示出这种配置的实例。在该附图中，阀采用样品储存部段流体连接到色谱柱41的配置。此外，阀3的端口16不与另一端口流体连接，即，其构成盲塞。在此配置中，体积置换装置5可以用于将样品储存部段中的样品注射到色谱柱 41中。应当理解，此配置(并且实际上所示出的系统)仅仅是示例性的，并且实际上，也可以使用其它配置和其它系统，其可以采用使得体积置换装置5能够将样品推入到色谱柱41中的配置。

通常，在此类实施方式中，体积置换装置可以优选地在高压下将样品储存部段中的(多种)流体压向色谱柱。因此，在步骤S32期间，流体中的流体可以从储存部段输出，使得可以将所述流体注射到流体路径中，例如注射到流体路径的下游装置，如色谱柱中。

应当理解，在这种配置中，色谱柱41充当阻力元件。

考虑流体置换体积恒定的情况。在这种情况下，流体将流向并通过色谱柱41，因此减少样品储存部段中的流体量(即，质量)，这再次导致该部段中的压力下降。当已知通过色谱柱41以及通过其它组件的流动阻力时(注意，此流阻尤其取决于组件的几何形状、温度、流体以及组件的材料)，可以确定预期的压力下降，并将此预期的压力下降与实际的压力下降进行比较，由此推导出结果。例如，如果实际的压力下降大于预期的压力下降，则这可能再次指示系统中存在泄漏。

反过来，考虑样品储存部段中的压力恒定的情况。与在上文中所说明的类似，流体将流经色谱柱41，从而样品储存部段中的流体量减少。为了使该部段中的压力保持在恒定值，增加流体置换体积从而减少接收流体的体积。当已知组件的流阻时，又可以确定流体置换体积的预期变化，并将其与实际用于维持样品储存部段中的压力恒定的流体置换体积的变化进行比较。这样的比较然后又可以用于确定系统的功能失常，例如泄漏。

也就是说，在这两种情况下，在样品储存部段已经流体连接到流体路径之后获得压力特性和置换特性(步骤S36)，其中这些特性被设定或测量。尤其地，在第一实例中，流体置换体积是恒定的，从而可以在测量压力期间获得其特性作为其标称值。在第二实例中，压力是恒定的(从而可以作为常数获得)，而置换体积是变化的并测量此变化。

此外，即使在本技术的此实施方案中也基于所获得的压力特性和所获得的置换特性确定至少一个结果(步骤S38)，例如确定泄漏，如上所述。

应当理解，即使在此实施方案中，步骤S36也可以在步骤S32期间执行。步骤S36又可以类似于步骤S16和S26来实施(例如，使用传感器装置56来获得压力特性并且从置换装置获得置换特性)。

在步骤S38中，所述方法可以包括基于在将样品储存部段流体连接到流体路径之后所获得的压力特性和置换特性来确定至少一个结果。在步骤 S38中获得至少一个结果可以包括确定至少在样品注射器和流体路径中是否存在泄漏或堵塞。此外，在步骤S38中获得至少一个结果可以包括确定泄漏率(如果存在泄漏)或堵塞量(如果存在堵塞)。

尤其地，可以基于在将样品储存部段流体连接到流体路径之后所获得的压力特性和置换特性确定流体输出率。

流体输出率可以表示为预期流量(其可以从步骤S32获知)与体积泄漏/堵塞率的总和。如果流体输出率大于预期流量，则体积泄漏/堵塞率为正。在这种情况下，体积泄漏/堵塞率表示体积泄漏率。替选地，如果流体输出率小于预期流量，则体积泄漏/堵塞率为负。在这种情况下，体积泄漏/堵塞率表示体积堵塞率。基于这些考虑，在步骤S38中不仅可以确定泄漏或堵塞的存在，而且还可以确定泄漏率或堵塞率(即，由于堵塞导致的流量降低的量)。

理想地，在步骤S38中确定的流体输出率与预期流量相对应(即没有泄漏或堵塞)。然而，在存在泄漏或堵塞的情况下，在步骤S38中确定的流体输出率与预期流量不一致。因此，通过在步骤S38中将流体输出率与预期流量进行比较，可以(基于差异)确定泄漏或堵塞的存在以及泄漏率和堵塞率。

同样地，可以确定系统的错误配置。例如，如果在流体以高于预期的速度注射到下游装置中，那么这可以在步骤S38中识别到。例如，后一个问题可能归因于泵的错误配置和/或使用错误的色谱柱。

应当理解，第一方法(图10和11)、第二方法(图12a到14)和第三方法(图15a和15b)可以作为单一方法执行。例如，所述方法可以包括步骤S10、S12、S14、S16、S18、S22、S24、S26、S28、S32、S36和 S38。此外，所述方法中的每个方法可以是计算机实施的方法并且可以例如由数据处理系统60实施。也就是说，数据处理系统60可以被配置成实施第一方法(图10和11)、第二方法(图12a到14)和第三方法(图15a 和15b)。

在另一方面中，本发明可以涉及一种包括指令的计算机程序产品，当计算机(或数据处理系统60)执行程序时，所述指令可以使计算机(或数据处理系统60)实施第一方法(图10和11)、第二方法(图12a到14) 和第三方法(图15a和15b)的步骤。

在又一方面中，本发明可以涉及一种包括指令的计算机可读储存介质，当指令由计算机(或数据处理系统60)执行时所述指令可以使计算机(或数据处理系统60)执行第一方法(图10和11)、第二方法(图12a 到14)和第三方法(图15a和15b)的步骤。

每当在本说明书中使用相对术语如“近似”、“基本上”或“大约”时，这类术语还应被解释为还包含确切的术语。也就是说，例如，“基本上直的”应被解释为还包含“(确切地)直的”。

还应当理解，每当提及一个元件时，并不排除多个元件。例如，如果说某物包括一个元件，则其可以包括单个元件，但也可以包括多个元件。

只要提及上述实施方案中的步骤，应该注意，在本文中提到的步骤的顺序可能并不重要。也就是说，除非另有说明或者本领域技术人员不清楚，否则列举步骤的顺序可为任意的。也就是说，当本文件说明例如一种方法包括步骤(A)和(B)时，这不一定指步骤(A)在步骤(B)之前，而是也有可能步骤(A)(至少部分地)与步骤(B)同时实施，或步骤(B) 在步骤(A)之前。此外，如果步骤(X)在另一步骤(Z)之前，这并不意指在步骤(X)与(Z)之间没有步骤。也就是说，步骤(Z)之前的步骤(X)涵盖步骤(X)在步骤(Z)前一刻执行的情况，而且涵盖(X) 在一个或多个步骤(Y1)……、接着是步骤(Z)之前被执行的情况。对应的考虑在使用术语如“之后”或“之前”时适用。

虽然在以上已参考所附附图描述了优选实施方式，但技术人员将理解，此实施方式仅仅是为了说明的目的而提供的，并且决不应被解释为限制本发明的范围。

此外，在实施方式中描述并且在附图中展示的识别特征作为所要求保护的事项的范例为读者提供帮助。

Claims (15)

1.一种用于监测样品注射器(10)的方法，所述样品注射器包括样品储存部段和体积置换装置(5)，所述方法包括：

获得表明所述样品储存部段的压力的压力特性；

当所述体积置换装置流体连接到所述样品储存部段时，获得表明所述体积置换装置的置换体积的置换特性；以及

基于所获得的压力特性和所获得的经测量的置换特性确定至少一个结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括：

将所述样品储存部段与环境大气隔离，

在所述样品储存部段与环境大气隔离时将所述样品储存部段中的压力增加到第一压力，

其中所述第一压力比环境压力高至少100巴，优选地至少500巴，进一步优选地至少1000巴。

3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，

其中在将所述样品储存部段中的压力增加到所述第一压力时获得所述压力特性和所述置换特性是。

4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中确定所述至少一个结果包括：

使用在将所述样品储存部段中的压力增加到所述第一压力时获得的所述压力特性和所述置换特性，以便确定所述样品储存部段中的流体的可压缩性，以及

将所确定的可压缩性用于以下中的至少一个：

确定所述样品储存部段中的流体的至少一个相和组成；

将所述样品储存部段中的所述流体分类为气体、水、有机色谱溶剂和非有机色谱溶剂中的一个或它们的组合；

确定所述样品储存部段中含有的不同的流体类型的数量；

确定所述样品储存部段中气态介质的存在；

确定所述样品储存部段是否是空的，如是否填充有空的空气。

5.根据权利要求3和4中任一项所述的方法，

其中确定所述至少一个结果包括将所述所确定的可压缩性与所述可压缩性的所期望的值进行比较，并且

其中所述方法包括基于所述比较确定所述样品储存部段中是否含有所预期的流体。

6.根据四个上述权利要求中任一项所述的方法，

其中在将所述样品储存部段中的压力增加到所述第一压力之后获得所述压力特性和所述置换特性。

7.根据上一项权利要求所述的方法，其中确定所述至少一个结果包括：

基于在将所述样品储存部段中的压力增加到所述第一压力之后所获得的所述压力特性和所述置换特性来确定所述样品注射器(10)中是否存在泄漏。

8.根据上一项权利要求所述的方法，其中所述方法在将所述样品储存部段中的压力增加到所述第一压力之后并且在获得用于确定是否存在泄漏的所述压力特性和所述置换特性之前还包括温度平衡阶段。

9.根据七个上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法包括以下中的至少一个：

在将所述样品储存部段中的压力增加到所述第一压力之后，使所述样品储存部段中的压力保持恒定，

在将所述样品储存部段中的压力增加到所述第一压力之后，使所述体积置换装置的置换特性保持恒定。

10.根据八个上述权利要求中任一项所述的方法，

其中所述样品注射器(10)被配置成将所述样品储存部段连接到流体路径，并且其中所述第一压力与所述流体路径中的压力一致，

其中所述方法包括将所述样品储存部段流体连接到所述流体路径，并且

其中在将所述样品储存部段流体连接到所述流体路径之后获得所述压力特性和所述置换特性。

11.根据上一项权利要求所述的方法，

其中所述方法包括提供所述流体路径的预期的流量和/或表明所述预期的流量的特征，并且

其中确定所述至少一个结果包括基于以下各项来确定所述样品注射器(10)和/或所述流体路径中是否存在泄漏或堵塞：

所述流体路径的预期的流量和/或表明所述预期的流量的特征，以及

在将所述样品储存部段流体连接到所述流体路径之后获得的所述压力特性和所述置换特性。

12.根据上述权利要求中任一项所述的方法，

其中获得压力特性包括使用传感器装置(56)，例如压力传感器、电量计和力传感器中的至少一个，并且

其中所述体积置换装置(5)包括壳体(50)和可移动元件(53)，其中所述可移动元件(53)被配置成在所述壳体(50)内部移动，并且

其中获得所述置换特性包括获得所述可移动元件(53)在所述壳体(50)内部的位置和/或表明所述位置的特征。

13.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法是计算机实施的方法。

14.一种样品注射器(10)，其中所述样品注射器(10)被配置成实施根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述样品注射器包括：

样品储存部段(7)和体积置换装置(5)；

传感器装置(56)，所述传感器装置被配置成测量所述样品储存部段(7)中的压力和/或表明所述压力的特征；

数据处理系统(60)。

15.一种系统，例如色谱系统，所述系统被配置成实施根据上述权利要求1到13中任一项所述的方法，所述系统包括：

根据上一项权利要求所述的样品注射器(10)；

流体路径，并且

其中所述系统被配置成实现所述样品注射器(10)与所述流体路径之间的流体连接。

Images