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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Flüssigchromatographie und ein Flüssigchromatographie-Analyseverfahren.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Für Analysen, bei denen eine Vorrichtung zur Flüssigchromatographie Anwendung findet, wird eine Anzahl von Komponenten in einer Probe durch ein Gradientenverfahren erfaßt, bei dem eine Anzahl Eluenten zugemischt wird, deren Konzentration sich bei der Analyse verändert. Bei dem Gradientenverfahren wird eine Anzahl von Flüssigkeitsübertragungsvorrichtungen mit verschiedenen Flüssigkeitsübertragungsgeschwindigkeiten verwendet, um auf der Basis des Unterschieds zwischen den Geschwindigkeiten die vorgesehene Mischungskonzentration zu erhalten.
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Zur Erhöhung der Reproduzierbarkeit der Analyse beschreibt die
JP-2012-58264-A (im folgenden als Patent-Druckschrift 1 bezeichnet) eine Technik mit einer Einrichtung zum Übertragen der Tatsache, daß bei einer Anzahl von Pumpen die vorgegebene Zeit für einen Flüssigkeitsübertragungszyklus erreicht ist, an einen automatischen Probenehmer oder eine Steuereinheit. Durch Übertragen von Informationen über die Pumpe, deren Flüssigkeitsübertragungszyklus der langsamste ist, an den automatischen Probenehmer oder die Steuereinheit wird dabei die Synchronisierung mit dem Analysezyklus erleichtert.
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Die
JP-2006-17590-A (im folgenden als Patent-Druckschrift 2 bezeichnet) beschreibt eine Technik mit einem Umschalten von einem Startmodus in einen Dauerbetriebmodus. Im Startmodus wird eine von zwei Pumpen betrieben, um die Anstiegszeit beim Einschalten der Pumpe zu verringern. Im Dauerbetriebmodus wird, nachdem der Abgabedruck des Fluids einen vorgegebenen Wert erreicht hat, die im Betrieb befindliche Pumpe angehalten und die andere Pumpe in Betrieb gesetzt.
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Die
JP-7-72130-A (im folgenden als Patent-Druckschrift 3 bezeichnet) beschreibt eine Technik, bei der durch Überwachen des Fluidkompressionsprozesses und genaues Erfassen des Systemdrucks der Zeitpunkt bestimmt wird, zu dem mit der Zufuhr eines Fluids in ein System begonnnen wird.
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Die internationale Veröffentlichung Nr.
WO 2003/079000 (im folgenden als Patent-Druckschrift 4 bezeichnet) beschreibt ein Hochdruck-Gradienten-Flüssigkeitsübertragungsverfahren, das heißt ein Verfahren zum Steuern der Drehzahl eines Motors auf der Basis der Position eines Nockens zum Betreiben des Motors und des Differenzwertes von Drucken in einer Anzahl von Pumpen.
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Die
JP-T-2008-511002 (im folgenden als Patent-Druckschrift 5 bezeichnet) beschreibt eine Technik, bei der zum Unterdrücken einer Abnahme im Fluiddruck bei der Injektion einer Probe der Betrieb einer Pumpe vor oder während des Injektionsvorgangs zur Druckänderung entsprechend gesteuert wird.
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ZUSAMMENFASSENDE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Bei Flüssigkeitsübertragungsvorrichtungen für eine lang andauernde Flüssigkeitsübertragung sind ein Prozeß zum Ansaugen eines Eluents und ein Prozeß zur Abgabe davon erforderlich. Idealerweise erfolgt eine Steuerung, um die übertragene Flüssigkeit in Abhängigkeit von vorgegebenen Bedingungen, die das Verbindungsintervall zwischen den Prozessen beinhalten, auf einem festen Druck zu halten. Der Druck der übertragenen Flüssigkeit kann sich jedoch aufgrund verschiedener Ursachen ändern.
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Durch einige der Ursachen, etwa bei der Injektion einer Probe in einen Durchgang und Umschalten des Durchgangs, verändert sich der Druck der übertragenen Flüssigkeit in Verbindung mit dem vorgegebenen Betrieb im Analysezyklus vorübergehend.
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Bei den in den Patent-Druckschriften 1 bis 5 beschriebenen Verfahren verändert sich der Druck der übertragenen Flüssigkeit bei der Probeninjektion in einen Durchgang, beim Umschalten des Durchgangs und dergleichen vorübergehend. Wenn die Flüssigkeitsübertragungsvorrichtung auf der Basis des Drucks der übertragenen Flüssigkeit gesteuert wird, der sich auf diese Weise ändert, kann in einigen Fällen kein genaues Analyseergebnis erhalten werden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Flüssigchromatographie und ein Flüssigchromatographie-Analyseverfahren zu schaffen, bei der bzw. bei dem der Einfluß einer Druckänderung bei der Injektion einer Probe in ein übertragenes Fluid oder beim Umschalten eines Durchgangs unterdrückt wird und eine Analyse mit einem hohen Grad an Genauigkeit und Reproduzierbarkeit durchgeführt werden kann.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Flüssigchromatographie geschaffen, die umfaßt: Eine Flüssigkeitsübertragungspumpe zum Übertragen einer Flüssigkeit; einen automatischen Probenehmer zum Injizieren einer Probe in die übertragene Flüssigkeit in einem Durchgang und zum Umschalten des Durchgangs; einen Druckaufnahmeabschnitt zum Aufnehmen des Drucks im Durchgang und einen Steuerabschnitt zum Steuern der Menge der übertragenen Flüssigkeit auf der Basis des aufgenommenen Drucks, wobei der Steuerabschnitt den automatischen Probenehmer derart steuert, daß der Flüssigkeitsübertragungszyklus der Flüssigkeitsübertragungspumpe und der Probeninjektionsvorgang miteinander synchronisiert werden und der Probeninjektionsvorgang nicht zu einer Zeit ausgeführt wird, die in dem Intervall liegt, in dem der Druck vom Druckaufnahmeabschnitt aufgenommen wird.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren geschaffen, bei dem die obige Vorrichtung zur Flüssigchromatographie verwendet wird.
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Erfindungsgemäß wird der Einfluß einer Änderung im Druck der übertragenen Flüssigkeit aufgrund der Probeninjektion oder des Durchgangumschaltvorgangs auf das Analyseergebnis unterdrückt, und es kann eine Analyse mit einem hohen Grad an Genauigkeit und Reproduzierbarkeit durchgeführt werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt den Aufbau einer Vorrichtung zur Flüssigchromatographie mit einer Anzahl von Flüssigkeitsübertragungspumpen zum Zumischen von Eluenten bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 ist ein Flußdiagramm für den herkömmlichen Betrieb.
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3 ist ein Flußdiagramm für den Betrieb bei der Einstellung des Zeitpunkts für den Beginn des Probeninjektionsvorgangs mit der Flüssigkeitsübertragungspumpe bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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4 ist ein Flußdiagramm für den Betrieb bei der Einstellung des Zeitpunkts für den Beginn des Durchgangumschaltvorgangs mit der Flüssigkeitsübertragungspumpe bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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5 ist ein Flußdiagramm für den Betrieb bei der Bestimmung des Zeitpunkts für den Beginn des Probeninjektionsvorgangs oder des Durchgangumschaltvorgangs mit einem automatischen Probenehmer bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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6 ist ein Flußdiagramm für den Betrieb bei der Bestimmung des Zeitpunkts, an dem eine Datenverarbeitungseinheit mit der Steuerung des Probeninjektionsvorgangs oder des Durchgangumschaltvorgangs bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beginnt.
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7 zeigt den Gesamtaufbau eines automatischen Probenehmers bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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8 zeigt den Aufbau eines Durchgangumschaltventils bei den jeweiligen Prozessen bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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9 zeigt die Verbindung von Signalleitungen für die Flüssigkeitsübertragungspumpen und den automatischen Probenehmer bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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10 zeigt die Verbindung von Signalleitungen für die Flüssigkeitsübertragungspumpen, den automatischen Probenehmer und die Datenverarbeitungseinheit bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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11 zeigt schematisch den inneren Aufbau einer Datenverarbeitungseinheit zum Ausführen einer Steuerung bei einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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12 zeigt den Aufbau der Flüssigkeitsübertragungspumpe bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Anhand der Zeichnungen werden im folgenden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Beispielhaft wird als Aufbau, mit dem eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung am besten beschrieben werden kann, eine Vorrichtung zur Flüssigchromatographie mit einer Chromatographieeinheit und einer Datenverarbeitungseinheit zum Steuern der Chromatographieeinheit erläutert. Die Chromatographieeinheit umfaßt in der 1 eine Flüssigkeitsübertragungspumpe A, eine Flüssigkeitsübertragungspumpe B, einen automatischen Probenehmer, einen Säulenofen und einen Detektor.
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Die 1 zeigt den Aufbau der Vorrichtung zur Flüssigchromatographie bei der vorliegenden Ausführungsform. Von der Flüssigkeitsübertragungspumpe 101A und der Flüssigkeitsübertragungspumpe 101B wird ein Eluent A bzw. ein Eluent B angesaugt, die Eluenten A und B werden miteinander vermischt und dann über den automatischen Probenehmer 102 zum Säulenofen 103 befördert.
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Im folgenden wird die Flüssigkeitsübertragungspumpe beschrieben. Die 12 zeigt den Aufbau der Flüssigkeitsübertragungspumpe bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Die Flüssigkeitsübertragungspumpe der Ausführungsform umfaßt zwei Pumpeneinheiten. Jede Pumpeneinheit enthält einen Zylinder, einen in Verbindung mit dem Zylinder vorgesehenen Kolben 1201, ein Rückschlagventil 1202, einen Drucksensor 1203, eine Kolbendichtung 1204; eine Kolbenführung 1205, ein Antriebselement 1206 für den Kolben und einen Motor 1207. Mit Zylinder wird hier ein einfacher Zylinder mit dem zugehörigen Kolben und der zugehörigen Kolbendichtung bezeichnet.
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Die Antriebskraft für den Kolben 1201 wird vom Motor 1207 abgeleitet. Die Drehbewegung des Motors 1207 wird vom Antriebselement 1206 in eine Translationsbewegung umgewandelt und die Translationsbewegung auf den Kolben 1201 übertragen.
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Der Druck des übertragenen Eluenten wird vom Drucksensor 1203 erfaßt, der an der Seite vorgesehen ist, an der das Fluid vom Kolben 1201 abgegeben wird. Das Ergebnis der Erfassung am Drucksensor 1203 wird über einen Flüssigkeitsübertragungssteuerabschnitt 1208 zur Datenverarbeitungseinheit 105 der 1 übertragen.
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Der Flüssigkeitsübertragungssteuerabschnitt 1208 steuert den Betrieb der Flüssigkeitsübertragungspumpen 101A und 101B allein oder mit einem Austausch von Signalen mit dem Datensteuerabschnitt 105 der 1.
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Das heißt, daß die Flüssigkeitsübertragungspumpen 101A und 101B vom Flüssigkeitsübertragungssteuerabschnitt 1208 unter Verwendung der Flüssigkeitsübertragungsdrücke gesteuert werden. Dabei werden die Flüssigkeitsübertragungsbedingungen wie die Flüssigkeitsübertragungsdurchflußrate und dergleichen durch die Aufnahme von Anweisungen von der Datenverarbeitungseinheit 105 festgelegt.
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Die vom automatischen Probenehmer 102 injizierte Probe wird zusammen mit der aus den von den Flüssigkeitsübertragungspumpen 101A und 101B übertragenen Eluenten bestehenden Mischflüssigkeit zum Säulenofen 103 befördert. Im Säulenofen 103 wird die Probe in ihre Komponenten zerlegt. Der Säulenofen 103 umfaßt eine Trennsäule, deren Temperatur auf einem festen Wert gehalten wird.
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Die abgetrennten Komponenten werden vom Detektor 104 erfaßt und in einen Abfallbehälter 108 abgegeben. Die Meßwerte für die am Detektor 104 erfaßten Komponenten werden von der Datenverarbeitungseinheit 105 aufgenommen, die die Höhe und Fläche der Chromatogrammspitze bestimmt. Die Ergebnisse werden an einer Ausgabevorrichtung 106, etwa einer Anzeige und dergleichen, angezeigt.
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Mit der Datenverarbeitungseinheit 105 ist eine Eingabevorrichtung 107, etwa eine Tastatur, eine Maus und dergleichen, verbunden. Die Eingabevorrichtung 107 wird zur Eingabe von Konfigurationsinformationen für die Vorrichtung und von Analysebedingungen verwendet. Die Datenverarbeitungseinheit 105 steuert den automatischen Probenehmer 102 zur Steuerung der injizierten Menge einer Probe und zur Steuerung der Temperatur des Säulenofens 103.
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Wie in der 9 gezeigt, sind die Flüssigkeitsübertragungspumpe 101 und der automatische Probenehmer 102 so miteinander verbunden, daß sie miteinander über Mittel wie Signalleitungen und dergleichen in Verbindung treten können. Als diese Mittel können elektrische Signale als Hardware und Verbindungseinrichtungen als Software verwendet werden. Insbesondere können sowohl die Flüssigkeitsübertragungspumpe 101 als auch der automatische Probenehmer 102 ein Synchronisationssignal ausgeben. Das Ausgangssignal wird von der Flüssigkeitsübertragungspumpe 101 oder dem automatischen Probenehmer 102 ausgegeben, um ihre Zyklen einander anzupassen. Auf diese Weise können der Betrieb der Flüssigkeitsübertragungspumpe 101 und der Betrieb des automatischen Probenehmers 102 synchronisiert werden.
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Wie später bei der dritten Ausführungsform noch beschrieben wird, sind Signalleitungen und dergleichen so mit der Datenverarbeitungseinheit 105 verbunden, daß auch die Datenverarbeitungseinheit 105 die von den Flüssigkeitsübertragungspumpen 101A und 101B und dem automatischen Probenehmer 102 ausgegebenen Signale aufnehmen kann. Auf diese Weise erhält die Datenverarbeitungseinheit 105 solche Signale zugeführt.
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Anhand der 7 wird nun der automatische Probenehmer 102 beschrieben. Mit einer Spritze 702 mit einer Nadel 701 wird eine Probe abgemessen. Die Nadel 701 ist mit einem Injektionsanschluß 703 verbunden. Die Probe wird in ein Durchgangumschaltventil 704 injiziert.
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Die injizierte Probe wird in einen Probeneinführdurchgang im Durchgangumschaltventil 704 abgegeben. Durch Umschalten des Durchgangumschaltventils 704 wird der Probeneinführdurchgang zu einem Analysedurchgang (unterhalb einer Säule 705) umgeschaltet, so daß die Probe zur Säule geführt wird.
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Die 8 zeigt die Positionsbeziehungen des Durchgangumschaltventils 704 und der Verbindung des Probeneinführdurchgangs zum Zeitpunkt des Umschaltens des Durchgangs und bei der Verbindung mit dem Analysedurchgang. Wie in der 8 gezeigt, sind im Ventilkörper ausgebildete Rillen mit dem Probeneinführdurchgang 802 verbunden. Aus diesem Zustand wird der Ventilkörper gedreht, um einen Umschaltvorgang auszuführen und um die Rille mit dem Analysedurchgang 801 zu verbinden. Das Durchgangumschaltventil 704 ist so ausgestaltet, daß die Rillen während des Umschaltvorgangs (für etwa 100 bis 300 ms) vorübergehend blockiert sind; es fließt daher von der Seite der Flüssigkeitsübertragungspumpe 101 keine Flüssigkeit in den Analysedurchgang 801. Unmittelbar nach der Verbindung mit dem Analysedurchgang 801 fließt die Flüssigkeit mit erhöhtem Druck in den Analysedurchgang 801.
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Die 2 ist ein Flußdiagramm für den herkömmlichen Probeninjektionsvorgang am automatischen Probenehmer 102 synchron zum Ausgangssignal von der Flüssigkeitsübertragungspumpe 101.
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Die Ausgabe der Synchronisationssignale von den Flüssigkeitsübertragungspumpen 101A und 101B wird so festgelegt, daß damit der zeitliche Ablauf des Probeninjektionsvorgangs am automatischen Probenehmer 102 gesteuert wird (S201).
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Die Flüssigkeitsübertragungspumpen 101A und 101B beginnen mit dem Flüssigkeitsübertragungsvorgang (S202). Auf der Basis des jeweiligen Flüssigkeitsübertragungszyklusses geben die Flüssigkeitsübertragungspumpen 101A und 101B ihr jeweiliges Synchronisationssignal an den automatischen Probenehmer 102 ab. Das Synchronisationssignal ist ein Signal, das den automatischen Probenehmer 102 anweist, die Probeninjektion und den Durchgangumschaltvorgang zu ermöglichen.
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Wenn der automatische Probenehmer 102 im Zustand des Wartens auf die Synchronisationssignale ist (S204), führt der automatische Probenehmer 102 den Probeninjektionsvorgang auf der Basis der von den Flüssigkeitsübertragungspumpen ausgegebenen Signale aus (S205). Der Zustand des Wartens auf Synchronisationssignale ist hier ein Zustand, in dem sich zum Beispiel die Nadel 701 und das Durchgangumschaltventil 704 des automatischen Probenehmers jeweils in vorgegebenen Positionen befinden und ihren Betrieb bei Erhalt der Signale von den Flüssigkeitsübertragungspumpen aufnehmen können. Wenn sich der automatische Probenehmer 102 dagegen nicht im Zustand des Wartens auf die Synchronisationssignale befindet, wird mit deren Betrieb nicht zu diesem Zeitpunkt begonnen, und der automatische Probenehmer nimmt die Synchronisationssignale das nächste Mal oder später noch einmal auf.
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Bei dem beschriebenen Ablauf kann sich, wenn das Intervall zum Aufnehmen des Flüssigkeitsübertragungsdrucks der Flüssigkeitsübertragungspumpe mit der Zeit überlappt, in der der beschriebene Probeninjektionsvorgang oder der Durchgangumschaltvorgang erfolgt, die Flüssigkeitsübertragungsgeschwindigkeit der Flüssigkeitsübertragungspumpe wegen des durch diese Vorgänge vorübergehend ändernden Drucks verändern. In manchen Fällen werden daher nicht die richtigen Analyseergebnisse erhalten.
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Zur Beseitigung dieses Nachteils wird bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die folgende Technik angewendet. Es erfolgt eine Steuerung derart, daß der Flüssigkeitsübertragungszyklus der vom Flüssigkeitsübertragungsdruck beeinflußten Flüssigkeitsübertragungspumpe mit dem Probeninjektionsvorgang am automatischen Probenehmer synchronisiert ist. Der Probeninjektionsvorgang erfolgt zu einer Zeit, die nicht in dem Intervall liegt, in dem der Flüssigkeitsübertragungsdruck der Flüssigkeitsübertragungspumpe erfaßt wird.
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Die beschriebene Ausführungsform umfaßt (1) den Fall, daß die Betriebszeiten auf der Basis des Betriebs der Flüssigkeitsübertragungspumpe gesteuert werden; (2) den Fall, daß die Betriebszeiten auf der Basis des Betriebs des automatischen Probenehmers gesteuert werden; und (3) den Fall, daß die Betriebszeiten der einzelnen Funktionen auf der Basis der in der Datenverarbeitungseinheit gespeicherten Informationen gesteuert werden. Diese Fälle werden im folgenden beschrieben.
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Erste Ausführungsform
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Anhand der 3 und 4 wird eine erste Ausführungsform beschrieben, bei der die Betriebszeiten auf der Basis des Betriebs der Flüssigkeitsübertragungspumpe gesteuert werden.
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Die 3 ist ein Flußdiagramm für die Einstellung des Zeitpunkts für den Beginn des Flüssigkeitsinjektionsvorgangs in Abhängigkeit von der Flüssigkeitsübertragungspumpe bei der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Die Flüssigkeitsübertragungspumpen 101A, 101B benötigen für die Antriebssteuerung die Flüssigkeitsübertragungsdrücke, die an den einzelnen Sensoren gemessen werden. Es wird ein Intervall festgelegt, in dem für eine gegebene Zeitspanne keine Druckdaten aufgenommen werden (S301).
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Dieses Intervall ist größer als die Zeitspanne, in der sich der Druck der von den Flüssigkeitsübertragungspumpen 101A und 101B übertragenen Flüssigkeit aufgrund des Probeninjektionsvorgangs oder des Durchgangumschaltvorgangs am automatischen Probenehmer 102 ändert.
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Die Ausgabe der Synchronisationssignale von den Flüssigkeitsübertragungspumpen 101A und 101B wird so festgelegt, daß damit die Funktionen des automatischen Probenehmers 102 wie der Injektionsvorgang und der Durchgangumschaltvorgang gesteuert werden (S302). Auf diese Weise wird der Flüssigkeitsübertragungszyklus der Flüssigkeitsübertragungspumpe 101 mit dem Analysezyklus der Analyseeinheit synchronisiert, die den automatischen Probenehmer 102 enthält. Dadurch tritt die Störung durch die Flüssigkeitsübertragungspumpe 101 bei der Analyse immer gleich oft und zu den gleichen Zeiten auf. Der Einfluß der Störung durch die Flüssigkeitsübertragungspumpe 101 bei der Analyse ist daher konstant. Die Reproduzierbarkeit der Analyse wird damit verbessert.
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Nach der Festlegung der obigen Parameter wird mit dem Flüssigkeitsübertragungsvorgang durch die Flüssigkeitsübertragungspumpen 101A und 101B begonnen (S303).
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Der Zeitpunkt, zu dem die Synchronisationssignale von den Flüssigkeitsübertragungspumpen 101A und 101B an den automatischen Probenehmer 102 ausgegeben werden, wird auf der Basis von Informationen über das Intervall zum Aufnehmen des Flüssigkeitsübertragungsdrucks festgelegt (S304). Das heißt, daß, wenn die Synchronisationssignale in Übereinstimmung mit dem Flüssigkeitsübertragungszyklus ausgegebenen werden, der Probeninjektionsvorgang des automatischen Probenehmers 102 nicht mit dem Intervall für die Aufnahme des Flüssigkeitsübertragungsdrucks überlappt, das heißt daß dieser Fall aus der Zeitgebung für die Ausgabe der Synchronisationssignale ausgeschlossen wird.
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Nach dieser Einstellung wird das Synchronisationssignal auf der Basis des Flüssigkeitsübertragungszyklusses von einer der Flüssigkeitsübertragungspumpen 101A und 101B (zum Beispiel der Pumpe mit der höheren Durchflußrate), die mit dem Analysezyklus zu synchronisieren ist, an den automatischen Probenehmer 102 ausgegeben (S305).
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Wenn der automatische Probenehmer 102 dabei im Zustand des Wartens auf das Synchronisationssignal ist (S306), führt der automatische Probenehmer 102 den Probeninjektionsvorgang auf der Basis des wie oben beschrieben von der Pumpe ausgegebenen Signals aus (S307). Wenn sich dagegen der automatische Probenehmer 102 dabei nicht im Zustand des Wartens auf das Synchronisationssignal befindet, beginnt der automatische Probenehmer 102 nicht mit dem Probeninjektionsvorgang, sondern nimmt das Synchronisationssignal das nächste Mal oder später auf.
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Damit wird der Probeninjektionsvorgang des automatischen Probenehmers 102 mit dem Betrieb der Flüssigkeitsübertragungspumpe 101 synchronisiert. Dadurch wird die Reproduzierbarkeit der Analyse wie beschrieben erhöht. Das Synchronisationssignal der Flüssigkeitsübertragungspumpe 101 wird dabei derart ausgegeben, daß die Zeitspanne, in der der Probeninjektionsvorgang vom automatischen Probenehmer 102 ausgeführt wird, nicht mit dem Intervall für die Aufnahme der Daten über den Flüssigkeitsübertragungsdruck überlappt. Dadurch wird der Einfluß von Druckänderungen auf die Betriebssteuerung der Flüssigkeitsübertragungspumpe 101 verringert. Damit läßt sich eine gute Reproduzierbarkeit mit einen hohen Grad an Analysegenauigkeit und eine hohe Genauigkeit der Flüssigkeitsübertragungssteuerung erhalten.
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Die 4 ist ein Flußdiagramm für die Einstellung des Zeitpunkts der Durchgangsumschaltung in Abhängigkeit von der Flüssigkeitsübertragungspumpe bei der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung. Das Flußdiagramm der 4 unterscheidet sich von dem der 3 darin, daß der Betrieb des automatischen Probenehmers 102 in Abhängigkeit davon erfolgt, ob der automatische Probenehmer im Zustand des Wartens auf die Durchgangsumschaltung ist oder nicht (S406 und S407).
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Bei der vorliegenden Ausführungsform kann die Flüssigkeitsübertragungspumpe die Zeit für die Aufnahme des Flüssigkeitsübertragungsdrucks bei der Betriebssteuerung der Flüssigkeitsübertragungspumpe an sich steuern sowie die Zeiten für den Beginn des Probeninjektionsvorgangs, des Umschaltens zwischen den Durchgängen am automatischen Probenehmer 102 und für andere Funktionen. Es ist daher nicht erforderlich, außer dem Synchronisationssignal weitere Module zum Speichern von Informationen über die Steuerung einer Flüssigkeitsübertragungsvorrichtung vorzusehen. Der Umfang der Anwendung auf weitere Module kann dadurch erhöht werden.
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Zweite Ausführungsform
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Anhand der 5 wird eine zweite Ausführungsform beschrieben, bei der die Zeiten für verschiedene Vorgänge auf der Basis des Betriebs des automatischen Probenehmers gesteuert werden.
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Die 5 ist ein Flußdiagramm für die Einstellung der Zeiten für den Probeninjektionsvorgang und den Durchgangumschaltvorgang am automatischen Probenehmer bei der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Zuerst nimmt der automatische Probenehmer 102 Informationen über das Intervall zum Messen des Flüssigkeitsübertragungsdrucks von der Flüssigkeitsübertragungspumpe 101 auf (S501).
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Die Ausgabe der Synchronisationssignale von den Flüssigkeitsübertragungspumpen 101A und 101B wird so eingestellt, daß damit die Funktionen des automatischen Probenehmers 102 wie der Probeninjektionsvorgang und der Durchgangumschaltvorgang gesteuert werden (S502).
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Nach der Festlegung der obigen Parameter wird mit dem Flüssigkeitsübertragungsvorgang durch die Flüssigkeitsübertragungspumpen 101A und 101B begonnen (S503).
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Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform werden die Flüssigkeitsübertragungspumpen 101A und 101B dabei mit einem festen Zyklus betrieben. Das heißt, daß die Flüssigkeitsübertragungspumpen 101A und 101B an bestimmten Steuerphasenpositionen im Flüssigkeitsübertragungszyklus einer der Flüssigkeitsübertragungspumpen (zum Beispiel der Pumpe mit der höheren Durchflußrate), die mit dem Analysezyklus zu synchronisieren ist, unabhängig von dem Intervall für die Aufnahme des Flüssigkeitsübertragungsdrucks Synchronisationssignale an den automatischen Probenehmer 102 ausgeben (S504).
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Der automatische Probenehmer 102 nimmt die Synchronisationssignale auf, wenn er sich bei Erhalt der Synchronisationssignale im Zustand des Wartens auf das Synchronisationssignal befindet (S505). Wenn er sich nicht im Zustand des Wartens auf das Synchronisationssignal befindet, bereitet sich der automatische Probenehmer 102 auf die nächste Ausgabezeit vor, ohne das Synchronisationssignal zu diesem Zeitpunkt aufzunehmen.
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Auf der Basis des so erhaltenen Synchronisationssignals und der Informationen über das Druckaufnahmeintervall bringt der automatische Probenehmer 102 den Probeninjektionsvorgang oder den Durchgangumschaltvorgang in die gleiche Position wie die Steuerphase der Flüssigkeitsübertragungspumpe 101 und bestimmt eine Zeitspanne, die das Druckaufnahmeintervall nicht überlappt (S506). Dann führt der automatische Probenehmer 102 den Probeninjektionsvorgang oder den Durchgangumschaltvorgang zu der so erhaltenen Zeit aus (S507).
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Mit diesem Ablauf kann unter Aufrechterhaltung der Reproduzierbarkeit der Analyse die Analyse ausgeführt werden, ohne daß sich der Einfluß des Betriebs des automatischen Probenehmers 102 auf die Flüssigkeitsübertragung auf die Steuerung der Flüssigkeitsübertragungspumpe 101 auswirkt.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform stellt der automatische Probenehmer 102 die Zeit für den Probeninjektionsvorgang oder die Zeit für die Durchgangumschaltung ohne Einschränkung durch andere Einheiten ein, nachdem der automatische Probenehmer 102 einmal die Informationen über das Intervall für die Aufnahme des Flüssigkeitsübertragungsdrucks und das Synchronisationssignal von der Flüssigkeitsübertragungspumpe aufgenommen hat.
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Dritte Ausführungsform
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Anhand der 6 wird eine dritte Ausführungsform beschrieben, bei der die Datenverarbeitungseinheit die verschiedenen Betriebszeiten für die Flüssigkeitsübertragungspumpe und den automatischen Probenehmer steuert.
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Zuerst nimmt die Datenverarbeitungseinheit 105 Informationen über das Intervall zum Messen des Flüssigkeitsübertragungsdrucks von der Flüssigkeitsübertragungspumpe 101 auf (S601).
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Die Datenverarbeitungseinheit 105 legt dann die Ausgabe der Synchronisationssignale von den Flüssigkeitsübertragungspumpen 101A und 101B derart fest, daß davon die Funktionen des automatischen Probenehmers 102 wie der Probeninjektionsvorgang und der Durchgangumschaltvorgang gesteuert werden (S602).
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Nach dieser Festlegung beginnen die Flüssigkeitsübertragungspumpen 101A und 101B mit dem Flüssigkeitsübertragungsvorgang (S603).
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Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform werden die Flüssigkeitsübertragungspumpen 101A und 101B in einem festen Zyklus betrieben. Das heißt, daß die Flüssigkeitsübertragungspumpen 101A und 101B in einer Position, in der die Steuerphase im Flüssigkeitsübertragungszyklus einer der Flüssigkeitsübertragungspumpen, die mit dem Analysezyklus synchronisiert ist, bestimmt ist, unabhängig vom Intervall für die Aufnahme des Flüssigkeitsübertragungsdrucks Synchronisationssignale an die Datenverarbeitungseinheit 105 ausgibt (S604).
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Die Datenverarbeitungseinheit 105 nimmt die so von den Flüssigkeitsübertragungspumpen ausgegebenen Synchronisationssignale auf (S605). Auf der Basis der erhaltenen Synchronisationssignale und der Informationen über das Druckaufnahmeintervall bringt die Datenverarbeitungseinheit 105 den Probeninjektionsvorgang oder den Durchgangumschaltvorgang am automatischen Probenehmer 102 in die gleiche Position wie die Steuerphase der Flüssigkeitsübertragungspumpe 101. Außerdem bestimmt die Datenverarbeitungseinheit 105 die Zeiten, die nicht mit dem Druckaufnahmeintervall überlappen und in denen sich der automatische Probenehmer 102 im Zustand des Wartens auf ein Anweisungssignal befindet (S606). Die Datenverarbeitungseinheit 105 sendet dann eine Anweisung an den automatischen Probenehmer 102, den erwähnten Vorgang zu der festgelegten Zeit auszuführen (S607).
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Der automatische Probenehmer 102 führt den Probeninjektionsvorgang oder den Durchgangumschaltvorgang auf der Basis des von der Datenverarbeitungseinheit 105 ausgegebenen Signals aus (S608).
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Mit diesem Ablauf kann unter Beibehaltung der Reproduzierbarkeit der Analyse die Analyse ausgeführt werden, ohne daß sich der Einfluß des Betriebs des automatischen Probenehmers 102 auf die Flüssigkeitsübertragung auf die Steuerung der Flüssigkeitsübertragungspumpe 101 auswirkt.
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Die 11 ist eine schematische Darstellung der Datenverarbeitungseinheit 105, sie zeigt deren Betriebsfunktionen bei der vorliegenden Ausführungsform.
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Wie in der 11 gezeigt, nimmt die Datenverarbeitungseinheit 105 Informationen über den Flüssigkeitsübertragungszyklus von der Flüssigkeitsübertragungspumpe 101 auf und speichert die Informationen in einem Speicherabschnitt 1101. Der Speicherabschnitt 1101 kann nicht nur wie gezeigt vorab Informationen über das Druckaufnahmeintervall von einem Druckaufnahmeabschnitt 1104 speichern, sondern auch die Informationen vom Druckaufnahmeabschnitt 1104 aufnehmen und speichern.
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Auf der Basis der im Speicherabschnitt 1101 gespeicherten Informationen bestimmt ein Berechnungsabschnitt 1102 die jeweiligen Zeiten, zu denen der automatische Probenehmer 102 den Betrieb aufnimmt. Diese Zeiten sind mit dem Flüssigkeitsübertragungszyklus der Flüssigkeitsübertragungspumpe 101 synchronisiert und überlappen das Druckaufnahmeintervall nicht.
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Ein Anweisungsabschnitt 103 erzeugt ein Anweisungssignal für den automatischen Probenehmer 102 und führt es ihm zu, so daß der automatische Probenehmer den Betrieb zu den Zeiten aufnimmt, die von der Berechnungseinheit 1102 bestimmt wurden.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform überwacht die Datenverarbeitungseinheit 105 den Zustand des Gesamtsystems. Auch wenn mehrere Flüssigkeitsübertragungspumpen 101A und 101B mit verschiedenen Steuerphasen betrieben werden, kann so die Datenverarbeitungseinheit 105 eine Anweisung an den automatischen Probenehmer 102 ausgeben, den Probeninjektionsvorgang oder die Durchgangsumschaltung außerhalb des Intervalls zum Ausführen der Drucksteuerung an der Flüssigkeitsübertragungspumpe 101 durchzuführen. In Abhängigkeit vom Unterschied in den Steuerphasen zwischen den Flüssigkeitsübertragungspumpen 101A und 101B kann es vorkommen, daß die druckstabilsten Intervalle der Flüssigkeitsübertragungspumpen 101A und 101B nicht überlappen. In einem solchen Fall führt die Datenverarbeitungseinheit 105 die Steuerung unter Anpassung an die Pumpe mit der höchsten Durchflußrate aus. Auf diese Weise wird der Einfluß auf die Flüssigkeitsübertragungssteuerung verringert, und die Reproduzierbarkeit der Analyse bleibt erhalten.
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Bei der ersten bis dritten Ausführungsform wird der Punkt für den Beginn der Analysedatenaufnahme auf einen Punkt gelegt, der nicht vom Probeninjektionsvorgang am automatischen Probenehmer 102 abhängt, sondern vom Synchronisationssignal, das von der Flüssigkeitsübertragungspumpe 101 ausgegeben wird. Dadurch wird verhindert, daß wegen einer erhöhten Flüssigkeitsübertragungsgeschwindigkeit die zu analysierende Probe zum Zeitpunkt der Aufnahme von Daten bereits den Erfassungsabschnitt erreicht hat.
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Zu diesem Zweck erhält die Datenverarbeitungseinheit 105 das Ausgangssignal von der Flüssigkeitsübertragungspumpe 101 zugeführt und führt die Steuerung für den Beginn der Aufnahme von Analysedaten entsprechend aus.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2012-58264 A [0003]
- JP 2006-17590 A [0004]
- JP 7-72130 A [0005]
- WO 2003/079000 [0006]
- JP 2008-511002 [0007]
