DE102018126168A1

DE102018126168A1 - Filter device with integrated detection device for detecting a functional state

Info

Publication number: DE102018126168A1
Application number: DE102018126168.3A
Authority: DE
Inventors: Clemens Plachetka
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Agilent Technologies Inc
Priority date: 2018-10-22
Filing date: 2018-10-22
Publication date: 2018-12-13

Abstract

Filtervorrichtung (100) zum Filtern eines Fluids in einem Probentrenngerät (10), wobei die Filtervorrichtung (100) einen Fluideinlass (102) zum Einlassen des zu filternden Fluids, einen Fluidauslass (104) zum Auslassen des gefilterten Fluids, eine Filtereinrichtung (106) zwischen dem Fluideinlass (102) und dem Fluidauslass (104), die zum Filtern des Fluids eingerichtet ist, und eine Detektionseinrichtung (108) aufweist, die zumindest teilweise in der Filtereinrichtung (106) integriert ist und zum Detektieren einer für einen Funktionszustand der Filtervorrichtung (100) indikativen Information ausgebildet ist.

A filter device (100) for filtering a fluid in a sample separator (10), the filter device (100) having a fluid inlet (102) for admitting the fluid to be filtered, a fluid outlet (104) for discharging the filtered fluid, a filter device (106) between the fluid inlet (102) and the fluid outlet (104), which is adapted to filter the fluid, and a detection device (108), which is at least partially integrated in the filter device (106) and for detecting a functional state of the filter device (100 ) indicative information is formed.

Description

TECHNISCHER HINTERGRUNDTECHNICAL BACKGROUND

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung, ein Probentrenngerät, Verfahren und eine Verwendung.The present invention relates to a filtering device, a sample separating device, methods and use.

In einer HPLC wird typischerweise eine Flüssigkeit (mobile Phase) bei einer sehr genau kontrollierten Flussrate (zum Beispiel im Bereich von Mikrolitern bis Millilitern pro Minute) und bei einem hohen Druck (typischerweise 20 bis 950 bar und darüber hinausgehend, derzeit bis zu 2000 bar), bei dem die Kompressibilität der Flüssigkeit spürbar sein kann, durch eine sogenannte stationäre Phase (zum Beispiel in einer chromatografischen Säule), bewegt, um einzelne Komponenten einer in die mobile Phase eingebrachten Probenflüssigkeit voneinander zu trennen. Ein solches HPLC-System ist bekannt zum Beispiel aus der EP 0,309,596 B1 derselben Anmelderin, Agilent Technologies, Inc.In an HPLC, a liquid (mobile phase) is typically run at a very precisely controlled flow rate (for example in the range of microliters to milliliters per minute) and at a high pressure (typically 20 to 950 bar and beyond, currently up to 2000 bar). , in which the compressibility of the liquid can be felt, by a so-called stationary phase (for example, in a chromatographic column), moved to separate individual components of a sample liquid introduced into the mobile phase from each other. Such an HPLC system is known, for example from the EP 0,309,596 B1 same Applicant, Agilent Technologies, Inc.

Ein solches Probentrenngerät hat häufig einen Filter zum Filtern eines oder mehrerer Fluide in dem Probentrenngerät.Such a sample separation apparatus often has a filter for filtering one or more fluids in the sample separation apparatus.

WO 2013/029691 offenbart einen Filter zum Filtern von Schmutz aus einem Fluid, das entlang einer Fluidströmungsrichtung in einem fluidischen Bauelement einer Probentrennvorrichtung strömt, wobei der Filter eine Mehrzahl von Filterstrukturen hat, die entlang der Fluidströmungsrichtung gestapelt sind und jeweils Poren mit definierter Porengröße aufweisen, wobei die definierte Porengröße der gestapelten Filterstrukturen entlang der Fluidströmungsrichtung abnimmt. WO 2013/029691 discloses a filter for filtering debris from a fluid flowing along a fluid flow direction in a fluidic device of a sample separator, the filter having a plurality of filter structures stacked along the fluid flow direction and each having pores of defined pore size, the defined pore size the stacked filter structures decreases along the fluid flow direction.

Für einen Benutzer kann es schwierig sein festzustellen, wann ein solcher Filter gewartet oder ausgewechselt werden muss.It may be difficult for a user to determine when such a filter needs to be serviced or replaced.

OFFENBARUNGEPIPHANY

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Wartung einer Filtervorrichtung, insbesondere in einem Probentrenngerät, einfach und fehlerrobust durchführen zu können. Die Aufgabe wird mittels der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen gezeigt.It is an object of the invention to be able to carry out the maintenance of a filter device, in particular in a sample separation device, in a simple and error-robust manner. The object is achieved by means of the independent claims. Further embodiments are shown in the dependent claims.

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Filtervorrichtung zum Filtern eines Fluids in einem Probentrenngerät geschaffen, wobei die Filtervorrichtung einen Fluideinlass zum Einlassen des zu filternden Fluids, einen Fluidauslass zum Auslassen des gefilterten Fluids, eine Filtereinrichtung zwischen dem Fluideinlass und dem Fluidauslass, die zum Filtern des Fluids eingerichtet ist, und eine Detektionseinrichtung aufweist, die zumindest teilweise (insbesondere vollständig oder nur teilweise) in der Filtereinrichtung integriert (insbesondere räumlich integriert) ist und zum Detektieren einer für einen Funktionszustand der Filtervorrichtung indikativen Information ausgebildet ist.According to an exemplary embodiment of the present invention, there is provided a filter device for filtering a fluid in a sample separator, the filter device having a fluid inlet for admitting the fluid to be filtered, a fluid outlet for discharging the filtered fluid, a filter device between the fluid inlet and the fluid outlet Filtering of the fluid is arranged, and has a detection device which is at least partially (in particular completely or only partially) integrated in the filter device (in particular spatially integrated) and is adapted to detect indicative of a functional state of the filter device information.

Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Probentrenngerät (zum Beispiel ein Chromatografiegerät) zum Trennen einer fluidischen Probe bereitgestellt, wobei das Probentrenngerät einen Fluidantrieb (zum Beispiel eine Hochdruckpumpe) zum Antreiben eines Fluids in Form einer mobilen Phase, eine Probentrenneinrichtung (zum Beispiel eine chromatografische Trennsäule), die zum Trennen der in die mobile Phase eingeführten fluidischen Probe eingerichtet ist, und eine Filtervorrichtung mit den oben beschriebenen Merkmalen zum Filtern zumindest eines Teils der mobilen Phase aufweist.According to another exemplary embodiment of the present invention, there is provided a sample separation apparatus (eg, a chromatography apparatus) for separating a fluidic sample, the sample separation apparatus comprising a fluid drive (eg, a high pressure pump) for driving a mobile phase fluid, a sample separation device (e.g. a chromatographic separation column) adapted to separate the fluidic sample introduced into the mobile phase and a filter device having the above-described features for filtering at least a portion of the mobile phase.

Gemäß noch einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel ist ein Verfahren zum Filtern eines Fluids bereitgestellt, wobei das Verfahren ein Einlassen des zu filternden Fluids durch einen Fluideinlass (insbesondere einer Filtervorrichtung), ein Filtern des Fluids in einer Filtereinrichtung (insbesondere der Filtervorrichtung), ein Detektieren einer für einen Funktionszustand der Filtereinrichtung indikativen Information in der (insbesondere im Inneren der) Filtereinrichtung, und ein Auslassen des gefilterten Fluids durch einen Fluidauslass (insbesondere der Filtervorrichtung) aufweist.According to yet another exemplary embodiment, there is provided a method of filtering a fluid, the method comprising admitting the fluid to be filtered through a fluid inlet (in particular a filter device), filtering the fluid in a filter device (particularly the filter device), detecting a flow rate a functional state of the filter device indicative information in the (in particular inside the) filter device, and a discharge of the filtered fluid through a fluid outlet (in particular the filter device).

Gemäß einem weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Verfahren zum Detektieren eines Funktionszustands einer Filtervorrichtung (insbesondere mit den oben beschriebenen Merkmalen) zum Filtern eines Fluids bereitgestellt, wobei das Verfahren ein Detektieren einer für ein Deformieren (insbesondere Biegen) eines Deformationskörpers einer Detektionseinrichtung entlang einer Fließrichtung des zu filternden Fluids indikativen Information, und ein Erkennen einer Verstopfung der Filtervorrichtung aufweist, wenn die detektierte Information anzeigt, dass das Deformieren einen vorgebbaren Schwellwert erreicht oder überschreitet.According to a further exemplary embodiment of the invention, a method for detecting a functional state of a filter device (in particular with the features described above) for filtering a fluid is provided, the method comprising detecting a deformation (in particular bending) of a deformation body of a detection device along a flow direction indicative of the fluid to be filtered, and detecting a clogging of the filter device when the detected information indicates that the deforming reaches or exceeds a predeterminable threshold.

Gemäß noch einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel wird eine Filtervorrichtung mit den oben beschriebenen Merkmalen zum Filtern eines Fluids in einem Probentrenngerät zum Trennen einer fluidischen Probe verwendet.In yet another exemplary embodiment, a filter device having the above-described features for filtering a fluid in a sample separator for separating a fluidic sample is used.

Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter einem „Probentrenngerät“ insbesondere ein Messgerät verstanden werden, das eine Probe in unterschiedliche Probenkomponenten bzw. Fraktionen auftrennen kann. Zum Beispiel kann das Messgerät zum chromatographischen Auftrennen einer fluidischen Probe ausgebildet sein, insbesondere als Flüssigchromatografiegerät, Gaschromatografiegerät, Gerät für superkritische Chromatografie, etc.In the context of the present application, a "sample separation device" can be understood in particular to mean a measurement device which can separate a sample into different sample components or fractions. For example, that can Measuring device for the chromatographic separation of a fluidic sample to be formed, in particular as liquid chromatography, gas chromatography, apparatus for supercritical chromatography, etc.

Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter einem „Fluid“ insbesondere eine Flüssigkeit und/oder ein Gas bzw. ein Stoff im superkritischen Zustand, optional aufweisend Festkörperpartikel, verstanden werden. Ein solches Fluid kann im Rahmen des Betriebs eines Probentrenngeräts als Betriebsfluid eingesetzt werden, welches während des Trennvorgangs durch Fluidleitungen des Probentrenngeräts mittels einer Fluidfördereinrichtung (zum Beispiel eine Hochdruckpumpe) gefördert wird. Als ein solches Betriebsfluid kann eine mobile Phase (das heißt ein Lösungsmittel oder eine Lösungsmittelzusammensetzung) angesehen werden, die im Rahmen des Probentrennens ein Trägermedium darstellen kann und/oder die beim Probentrennen einen funktionalen Beitrag liefern kann. Dies bedeutet, dass die mobile Phase eine zu trennende fluidische Probe als Trägermedium mitfördern kann, aber auch (zum Beispiel im Rahmen eines chromatographischen Trennverfahrens) einem funktionalen Beitrag zum fraktionsweisen Ablösen einer zuvor an einer Probentrenneinrichtung aufgefangenen oder dadurch retardierten fluidischen Probe leisten kann.In the context of the present application, a "fluid" can be understood in particular to mean a liquid and / or a gas or a substance in the supercritical state, optionally having solid particles. Such a fluid can be used as operating fluid in the context of the operation of a sample separation device, which is conveyed during the separation process by fluid lines of the sample separation device by means of a fluid delivery device (for example a high-pressure pump). As such a working fluid may be considered a mobile phase (ie, a solvent or a solvent composition) which may be a carrier medium in the course of sample separation and / or which may provide a functional contribution to sample separation. This means that the mobile phase can promote a fluid sample to be separated as a carrier medium, but also (for example as part of a chromatographic separation process) can make a functional contribution to the fractional detachment of a previously collected on a sample separator or retarded thereby fluidic sample.

Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter einer „fluidischen Probe“ insbesondere eine Probe verstanden werden, die selbst fluidisch sein kann und/oder in einem Fluid enthalten sein kann. Eine fluidische Probe kann insbesondere eine Flüssigkeit und/oder ein Gas aufweisen, und kann insbesondere optional Feststoffpartikel aufweisen.In the context of the present application, a "fluidic sample" can be understood in particular to mean a sample which itself may be fluid and / or may be contained in a fluid. A fluidic sample may in particular comprise a liquid and / or a gas, and may in particular optionally comprise solid particles.

Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter einer „Filtereinrichtung“ insbesondere eine funktionelle Einheit einer als Fluidbauteil dienenden Filtervorrichtung verstanden werden, in der ein Fluid einem Filtrationsvorgang unterzogen wird. Bei einem solchen Filtrationsvorgang können filterbare Komponenten (zum Beispiel gasförmige und/oder flüssige Komponenten) des Fluids mit ausreichend kleinen Dimensionen (zum Beispiel Dimensionen unterhalb eines vorgebbaren Schwellwerts) die Filtereinrichtung ungehindert durchfließen, wohingegen nicht filterbare Komponenten (zum Beispiel Festkörperpartikel) in dem Fluid mit ausreichend großen Dimensionen (zum Beispiel Dimensionen oberhalb des vorgebbaren Schwellwerts) von der Filtereinrichtung von einem Durchfließen abgehalten und an der Filtereinrichtung aufgehalten werden. Zu diesem Zweck kann die Filtereinrichtung Filteröffnungen aufweisen, deren Größe den Schwellwert definieren kann. Zum Beispiel kann die Filtereinrichtung eine poröse Membran sein, deren Poren die Filteröffnung bilden. Es ist auch möglich, dass die Filtereinrichtung ein für Fluide an sich undurchlässiges Material aufweist, das von lithographisch und ätztechnisch gebildeten Durchgangslöchern, von mechanisch gebildeten Durchgangslöchern und/oder von mittels einer Laserbehandlung gebildeten Durchgangslöchern durchdrungen ist.In the context of the present application, a "filter device" can be understood in particular as a functional unit of a filter device which serves as a fluid component, in which a fluid is subjected to a filtration process. In such a filtration process, filterable components (eg, gaseous and / or liquid components) of the fluid having sufficiently small dimensions (eg, dimensions below a predeterminable threshold) may flow through the filter device unhindered, whereas non-filterable components (eg, solid particles) in the fluid sufficiently large dimensions (for example, dimensions above the predeterminable threshold value) are prevented from flowing through the filter device and stopped at the filter device. For this purpose, the filter device can have filter openings whose size can define the threshold value. For example, the filter device may be a porous membrane whose pores form the filter opening. It is also possible for the filter device to have a material that is impermeable to fluids per se, which is penetrated by lithographically and etch-formed through-holes, by mechanically formed through-holes and / or by through-holes formed by means of a laser treatment.

Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter einer „Detektionseinrichtung“ insbesondere eine körperliche Struktur verstanden werden, deren Eigenschaften in charakteristischer bzw. definierter Weise beeinflusst werden, wenn die Filtereinrichtung von Fluid durchflossen wird oder Fluid auf die Filtereinrichtung einwirkt. Infolge dieser Beeinflussung ist die Detektionseinrichtung in der Lage, ein Signal zu generieren, das für die Beeinflussung durch das Fluid charakteristisch ist, insbesondere zum Grad der Beeinflussung durch das Fluid proportional ist.In the context of the present application, a "detection device" can be understood to mean, in particular, a physical structure whose properties are influenced in a characteristic or defined manner when fluid flows through the filter device or when fluid acts on the filter device. As a result of this influence, the detection device is able to generate a signal which is characteristic for the influence of the fluid, in particular is proportional to the degree of influence by the fluid.

Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter einer „in einer Filtereinrichtung integrierten Detektionseinrichtung“ insbesondere eine Detektionseinrichtung verstanden werden, die mit der Filtereinrichtung körperlich und funktional verbunden ist. Insbesondere kann eine in einer Filtereinrichtung integrierte Detektionseinrichtung im Inneren der Filtereinrichtung eingebettet oder auf die Filtereinrichtung aufgesetzt sein. Die in der Filtereinrichtung integrierte Detektionseinrichtung kann einstückig mit der Filtereinrichtung ausgebildet sein. Zum Beispiel kann die Filtereinrichtung mit der Detektionseinrichtung bedruckt, beklebt, beschichtet und/oder bestückt sein.In the context of the present application, a "detection device integrated in a filter device" can be understood in particular to mean a detection device which is physically and functionally connected to the filter device. In particular, a detection device integrated in a filter device can be embedded in the interior of the filter device or placed on the filter device. The detection device integrated in the filter device can be formed in one piece with the filter device. For example, the filter device can be printed, glued, coated and / or equipped with the detection device.

Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter einer „für einen Funktionszustand der Filtervorrichtung bzw. der Filtereinrichtung indikativen Information“ insbesondere eine Information verstanden werden, die einen Rückschluss auf den Funktionszustand der Filtervorrichtung bzw. der Filtereinrichtung erlaubt. Diese Information kann zum Beispiel ein elektrisches, elektromagnetisches, optisches, magnetisches und/oder akustisches Signal sein, das Auskunft darüber gibt, ob die Filtervorrichtung und insbesondere deren Filtereinrichtung zum Erfüllen der Filterfunktion funktionsfähig ist oder in ihrer Funktionsfähigkeit eingeschränkt ist. Dieses Signal kann zum Beispiel drahtgebunden oder drahtlos übermittelt werden. Eine Einschränkung der Funktionsfähigkeit der Filtervorrichtung bzw. Filtereinrichtung kann eine Wartungsbedürftigkeit oder das Erfordernis einer Auswechslung der Filtereinrichtung oder der gesamten Filtervorrichtung anzeigen. Eine Einschränkung des Funktionszustands der Filtervorrichtung oder der Filtereinrichtung kann sich insbesondere daraus ergeben, dass Filteröffnungen der Filtereinrichtung verstopft sind und/oder dass die Filtereinrichtung unter Bildung mindestens einer unerwünschten makroskopischen Öffnung aufgerissen ist (zum Beispiel ausgelöst durch einen Überdruck oder eine mechanische Beschädigung).In the context of the present application, "information indicative of a functional state of the filter device or of the filter device" can be understood to mean, in particular, information that permits a conclusion as to the functional state of the filter device or the filter device. This information can be, for example, an electrical, electromagnetic, optical, magnetic and / or acoustic signal that provides information as to whether the filter device and in particular its filter device is functional for fulfilling the filter function or is limited in its functionality. This signal can be transmitted, for example, by wire or wireless. A restriction of the functionality of the filter device or filter device may indicate a need for maintenance or the requirement for a replacement of the filter device or the entire filter device. A restriction of the functional state of the filter device or of the filter device can result, in particular, from the fact that filter openings of the filter device are blocked and / or that the filter device is torn open (for example triggered by an overpressure or a mechanical damage) with formation of at least one undesired macroscopic opening.

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Filterbauteil bzw. eine Filtervorrichtung mit einer in einer Filtrationstruktur bzw. einer Filtereinrichtung zum Filtern von Fluid integrierten Detektionseinrichtung zum Detektieren eines Funktionszustands, insbesondere der Filtrationsstruktur, geschaffen. Durch das unmittelbare Integrieren der Detektionseinrichtung in die Filtereinrichtung kann direkt am Ort des Filtervorgangs eine mögliche Schädigung der Filtrationstruktur mit hoher Nachweisgenauigkeit detektiert werden. Auf diese Weise kann das Risiko einer fehlerhaften Anzeige einer tatsächlich nicht bestehenden Fehlerhaftigkeit der Filtervorrichtung oder einer fehlenden Anzeige einer tatsächlich bestehenden Fehlerhaftigkeit der Filtervorrichtung mit Vorteil vermieden werden. Durch ein Integrieren, insbesondere Einbetten, der Detektionseinrichtung in die Filtereinrichtung kann ferner eine robuste Filtervorrichtung geschaffen werden, die auch bei Einwirken mechanischer oder chemischer Einflüsse zuverlässig vor einem unerwünschten Ablösen der Detektionseinrichtung von der Filtereinrichtung geschützt ist. Bei Implementierung einer solchen Filtervorrichtung in ein Probentrenngerät können störende Artefakte auf das Trennergebnis in Form von Festkörperpartikeln oder dergleichen in den beteiligten Fluiden (insbesondere einer mobilen Phase) wirksam unterdrückt werden. According to an exemplary embodiment of the invention, a filter component or a filter device is provided with a detection device integrated in a filtration structure or a filter device for filtering fluid for detecting a functional state, in particular the filtration structure. By directly integrating the detection device in the filter device, a possible damage to the filtration structure can be detected with high accuracy of detection directly at the location of the filtering process. In this way, the risk of a faulty display of an actually non-existent defectiveness of the filter device or a missing indication of an actually existing defectiveness of the filter device can advantageously be avoided. By integrating, in particular embedding, the detection device in the filter device, a robust filter device can furthermore be provided which is reliably protected against unwanted detachment of the detection device by the filter device even under the influence of mechanical or chemical influences. When implementing such a filter device in a sample separation device, it is possible to effectively suppress disturbing artifacts on the separation result in the form of solid particles or the like in the fluids involved (in particular a mobile phase).

Im Weiteren werden zusätzliche Ausgestaltungen der Filtervorrichtung, des Probentrenngeräts, der Verfahren und der Verwendung beschrieben.In the following, additional embodiments of the filter device, the sample separation device, the method and the use will be described.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Filtereinrichtung Filteröffnungen, insbesondere Poren und/oder Durchgangskanäle, aufweisen, die für das zu filternde Fluid durchlässig und für aus dem zu filternden Fluid herauszufilternde Partikel undurchlässig sind. Die Größe der Filteröffnungen kann abhängig davon gewählt werden, Partikel welcher Größe aus dem Fluid herausgefiltert werden sollen. Beispielsweise kann die Größe der Filteröffnungen in einem Bereich zwischen 0.1 µm und 10 µm gewählt werden. Bei einer erschöpften Filtervorrichtung können Filteröffnungen mit aus einem Fluid herausgefilterten Partikeln verstopft sein.According to one embodiment, the filter device may have filter openings, in particular pores and / or through-channels, which are permeable to the fluid to be filtered and impermeable to particles to be filtered out of the fluid to be filtered. The size of the filter openings can be selected depending on which particles of which size are to be filtered out of the fluid. For example, the size of the filter openings can be selected in a range between 0.1 .mu.m and 10 .mu.m. In an exhausted filter device, filter openings may be clogged with particles filtered out of a fluid.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Filtereinrichtung einen ersten Filterkörper und einen zweiten Filterkörper aufweisen, zwischen denen die Detektionseinrichtung angeordnet ist. Beispielsweise kann jeder der beiden Filterkörper scheibenförmig sein und von Filteröffnungen durchzogen sein. Wenn die Detektionseinrichtung sandwichartig zwischen den beiden Filterkörpern angeordnet ist und von den Filterkörpern in Eingriff genommen ist, kann ein unerwünschtes Ablösen der Detektionseinrichtung von der Filtervorrichtung zuverlässig vermieden werden. Auch kann dann ein direkter Kontakt zwischen dem Fluid und der Detektionseinrichtung vermieden werden. Simultan kann dann die Detektionseinrichtung in Flussrichtung des Fluids an zentraler Position angeordnet sein, was eine symmetrische Konfiguration des Fluidflusses bezogen auf die Detektionseinrichtung sicherstellt. Dies wiederum hat eine positive Wirkung auf die Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Messung des Funktionszustands der Filtervorrichtung.According to one embodiment, the filter device may comprise a first filter body and a second filter body, between which the detection device is arranged. For example, each of the two filter bodies may be disk-shaped and be traversed by filter openings. If the detection device is sandwiched between the two filter bodies and is engaged by the filter bodies, unwanted detachment of the detection device from the filter device can be reliably avoided. Also, a direct contact between the fluid and the detection device can then be avoided. Simultaneously, the detection device can then be arranged in the direction of flow of the fluid at a central position, which ensures a symmetrical configuration of the fluid flow relative to the detection device. This in turn has a positive effect on the reliability and accuracy of the measurement of the functional state of the filter device.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Detektionseinrichtung einen Deformationskörper aufweisen, der abhängig von einem Funktionszustand der Filtereinrichtung unterschiedliche Deformationen (insbesondere unterschiedliche Grade bzw. unterschiedliche Stärken von Deformation) aufweist. Unter einem „Deformationskörper“ kann im Rahmen der vorliegenden Anmeldung insbesondere ein Körper verstanden werden, der im Flusspfad des Fluid im Inneren der Filtervorrichtung derart angeordnet und ausgebildet ist, dass das Fluid beim Durchströmen bzw. Durchfließen der Filtervorrichtung eine Kraft auf den Deformationskörper ausübt, die diesen verformt oder aus einer Ruhelage ausgelenkt. Bevorzugt vollführt der Deformationskörper unter Einwirkung einer von dem fließenden Fluid ausgeübten Deformationskraft eine elastische Deformation. Dies bedeutet, dass der Deformationskörper nach Wegfall der Deformationskraft vorzugsweise in seine Ausgangslage zurückkehrt. Auf diese Weise kann der Deformationskörper zeitaufgelöst Aufschluss über den Funktionszustand der Filtervorrichtung liefern. Zum Beispiel kann bei Verstopfung der Filtrationsöffnungen aufgrund der dadurch erhöhten fluidischen Restriktion der Druck des zu filternden Fluids auf die Filtereinrichtung und auch auf den Deformationskörper zunehmen, was zu einer stärkeren Deformation des Deformationskörpers führt. Wenn hingegen die Filtrationsöffnungen von Partikeln frei sind, kann das Fluid ungehindert durch die Filtrationsöffnungen fließen, sodass keine oder nur eine schwächere Deformation des Deformationskörpers die Folge ist. Wird die Deformation des Deformationskörpers messtechnisch erfasst, ist somit ein Rückschluss auf die Funktionsfähigkeit oder fehlende Funktionsfähigkeit bzw. auf den Grad der Erschöpfung der Filtereinrichtung ermittelbar.According to one exemplary embodiment, the detection device may have a deformation body which, depending on a functional state of the filter device, has different deformations (in particular different degrees or different strengths of deformation). In the context of the present application, a "deformation body" may in particular be understood to mean a body which is arranged and formed in the flow path of the fluid in the interior of the filter device in such a way that the fluid exerts a force on the deformation body as it flows or flows through the filter device this deformed or deflected from a rest position. Preferably, the deformation body performs an elastic deformation under the action of a deformation force exerted by the flowing fluid. This means that the deformation body preferably returns to its initial position after elimination of the deformation force. In this way, the deformation body can provide time-resolved information about the functional state of the filter device. For example, if the filtration openings become blocked due to the fluidic restriction thereby increased, the pressure of the fluid to be filtered on the filter device and also on the deformation body increases, which leads to a greater deformation of the deformation body. If, however, the filtration openings of particles are free, the fluid can flow unhindered through the filtration openings, so that no or only a weaker deformation of the deformation body is the result. If the deformation of the deformation body is detected metrologically, a conclusion can be drawn on the functionality or lack of functionality or on the degree of exhaustion of the filter device.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Deformationskörper mehrere Deformationsschenkel aufweisen, die an unterschiedlichen Positionen einer Filterfläche der Filtereinrichtung angebracht sind. Unter einem Deformationsschenkel kann hierbei zum Beispiel ein balkenartiger Teilkörper des Deformationskörpers verstanden werden, auf den das fließende Fluid vorzugsweise frontal einwirkt, um diesen Deformationsschenkel zu verformen. Wenn mit Vorteil mehrere Deformationsschenkel vorgesehen werden, kann dadurch eine ortsaufgelöste Kraftverteilung an der Filterfläche ermittelt werden. Beispielsweise kann gemäß einem solchen Ausführungsbeispiel die Detektionseinrichtung ausgebildet sein, den Funktionszustand der Filtervorrichtung ortsabhängig zu erfassen. Wenn durch die Konfiguration der Filtervorrichtung (vergleiche zum Beispiel 2 und 3) ein im Wesentlichen gleichmäßiger Fluss des Fluids über die gesamte Filterfläche hinweg gefördert oder sichergestellt wird, kann durch Ermitteln einer Abweichung zwischen den Detektionssignalen der unterschiedlichen Deformationsschenkel auch die Position einer möglichen Funktionsstörung (insbesondere einer Verstopfung oder eines Risses) festgestellt werden.According to one embodiment, the deformation body may comprise a plurality of deformation legs which are attached to different positions of a filter surface of the filter device. In this case, a deformation limb can be understood to mean, for example, a bar-like part body of the deformation body, onto which the flowing fluid preferably acts frontally in order to deform this deformation limb. If a plurality of deformation legs are advantageously provided, a spatially resolved force distribution on the filter surface can be determined thereby. For example, according to such an embodiment, the Detection device may be formed to detect the functional state of the filter device location-dependent. If through the configuration of the filter device (see for example 2 and 3 ) a substantially uniform flow of the fluid over the entire filter surface is conveyed away or ensured, can also be determined by determining a deviation between the detection signals of the different deformation legs, the position of a possible malfunction (especially a blockage or a crack).

Gemäß einem Ausführungsbeispiel können die Deformationsschenkel in einem Zentrum der Filterfläche miteinander verbunden sein und sich radial nach außen hin erstreckend voneinander getrennt ausgebildet sein. Aufgrund von Hebeleffekten kann im radial äußeren Bereich eine erfassbare Auslenkung der Deformationsschenkel bereits bei geringen Fluiddrücken erreicht werden, wenn die Radialerstreckung der Deformationsschenkel ausreichend groß ist. Dies erhöht die Nachweisempfindlichkeit der Detektionseinrichtung und daher die Zuverlässigkeit des ermittelten Funktionszustands.According to an embodiment, the deformation legs may be interconnected in a center of the filter surface and may be formed to extend radially outwardly apart from each other. Due to leverage effects, a detectable deflection of the deformation limbs can be achieved even at low fluid pressures in the radially outer region, if the radial extension of the deformation limbs is sufficiently large. This increases the detection sensitivity of the detection device and therefore the reliability of the determined functional state.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Deformationskörper drei sich in Radialrichtung nach außen erstreckende Deformationsschenkel aufweisen. Wenn diese drei Deformationsschenkel sowohl die gleiche Länge aufweisen als auch in einem äquidistanten Winkelabstand von 120° zueinander verlaufend angeordnet sind, bilden die radialen Endpunkte der Deformationsschenkel gemeinsam ein gleichseitiges Dreieck und daher eine äußerst symmetrische Konfiguration. Dies stellt eine hohe Zuverlässigkeit der Detektion und der Ermittlung des Funktionszustands sicher.According to an embodiment, the deformation body may have three radially outwardly extending deformation legs. If these three deformation legs are both of the same length and arranged at an equidistant angular distance of 120 ° to each other, the radial end points of the deformation legs together form an equilateral triangle and therefore an extremely symmetrical configuration. This ensures a high reliability of the detection and the determination of the functional state.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Detektionseinrichtung einen Dehnmessstreifen aufweisen. Dehnungsmessstreifen können als Messeinrichtungen zur Erfassung von dehnenden und stauchenden Verformungen bezeichnet werden und ändern bei Verformungen ihren elektrischen Widerstand. Ein oder mehrere Dehnmessstreifen können an der Filtereinrichtung befestigt werden (insbesondere auf die Filtereinrichtung aufgeklebt oder in die Filtereinrichtung eingeklebt werden). Unter fluidischer Belastung durch das zu filternde Fluid kann sich der in der Filtereinrichtung integrierte Dehnungsmessstreifen mit besonders hoher Empfindlichkeit durch den Fluiddruck verformen. Diese Verformung bzw. Dehnung führt dann zur Veränderung des elektrischen Widerstands des Dehnungsmessstreifen, was Aufschluss über den Funktionszustand der Filtervorrichtung bzw. der Filtereinrichtung gibt. Bei einer Messung mit dem Dehnungsmessstreifen kann zum Beispiel eine Brückenschaltung eingesetzt werden (beispielsweise eine Viertelbrücke, Halbbrücke oder Vollbrücke). Als Material für einen als Dehnmessstreifen ausgebildeten Deformationskörper kann zum Beispiel ein Halbleiter (insbesondere Silizium) oder ein Metall (insbesondere Konstantan oder eine NiCr-Verbindung) verwendet werden.According to one embodiment, the detection device may comprise a strain gauge. Strain gauges can be referred to as measuring devices for detecting expansion and compression deformations and change their electrical resistance during deformation. One or more strain gauges can be attached to the filter device (in particular glued to the filter device or glued into the filter device). Under fluidic load by the fluid to be filtered, the strain gauge integrated in the filter device can be deformed with particularly high sensitivity by the fluid pressure. This deformation or expansion then leads to a change in the electrical resistance of the strain gauge, which provides information about the functional state of the filter device or the filter device. When measuring with the strain gauge, for example, a bridge circuit can be used (for example, a quarter bridge, half bridge or full bridge). For example, a semiconductor (in particular silicon) or a metal (in particular a constantan or a NiCr compound) can be used as the material for a deformation body designed as a strain gauge.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Detektionseinrichtung ein piezoelektrisches Material aufweisen. Eine als Piezoelement ausgebildete Detektionseinrichtung kann den Piezoeffekt ausnutzen, um bei Einwirkung einer mechanischen Kraft eine elektrische Spannung als Sensorsignal zu erzeugen. Unter dem Piezoeffekt kann insbesondere die Änderung der elektrischen Polarisation und somit das Auftreten einer elektrischen Spannung an dem Deformationskörper der Detektionseinrichtung verstanden werden, wenn der Deformationskörper elastisch verformt wird. Als piezoelektrisches Material eines piezoelektrischen Deformationskörpers kann zum Beispiel eine PZT-Keramik (wie Blei-Zirkonat-Titanat) verwendet werden.According to an embodiment, the detection device may comprise a piezoelectric material. A detection device embodied as a piezoelectric element can utilize the piezoelectric effect in order to generate an electrical voltage as a sensor signal when a mechanical force acts. In particular, the piezoelectric effect can be understood to mean the change in the electrical polarization and thus the occurrence of an electrical voltage on the deformation body of the detection device when the deformation body is elastically deformed. As a piezoelectric material of a piezoelectric deformation body, for example, a PZT ceramic (such as lead zirconate titanate) may be used.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Detektionseinrichtung aufgedruckt sein, insbesondere auf die Filtereinrichtung aufgedruckt sein. Eine auf die Filtereinrichtung aufgedruckte Detektionseinrichtung kann mit besonders geringem Aufwand und dennoch hochpräzise hergestellt werden. Insbesondere kann das Drucken der Detektionseinrichtung mittels Siebdrucks durchgeführt werden. Sowohl piezoelektrische Materialien als auch für Dehnmessstreifen geeignete Materialien sind einem derartigen Druckverfahren mit Vorteil zugänglich.According to one embodiment, the detection device may be printed, in particular printed on the filter device. A printed on the filter device detection device can be produced with very little effort and yet high precision. In particular, the printing of the detection device can be carried out by means of screen printing. Both piezoelectric materials and strain gauge suitable materials are advantageously accessible to such a printing process.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Detektionseinrichtung ganz oder teilweise im Inneren der Filtereinrichtung angeordnet sein. Zum Beispiel kann die Detektionseinrichtung sandwichartig zwischen zwei Filterkörpern der Filtereinrichtung eingebettet sein. Eine solche symmetrische Konfiguration stellt eine hohe Nachweisempfindlichkeit sicher und vermeidet zudem ein unerwünschtes Ablösen der Detektionseinrichtung von der Filtereinrichtung.According to one embodiment, the detection device may be arranged wholly or partly inside the filter device. For example, the detection device may be sandwiched between two filter bodies of the filter device. Such a symmetrical configuration ensures a high detection sensitivity and also avoids unwanted detachment of the detection device from the filter device.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Filtervorrichtung ein einlassseitiges Puffervolumen zwischen dem Fluideinlass und der Filtereinrichtung aufweisen. Ein solches einlassseitiges Puffervolumen kann durch einen ringförmigen Abstandshalter definiert bzw. abgegrenzt sein. Ein solches einlassseitiges Puffervolumen kann zum - insbesondere gleichmäßigen - räumlichen Verteilen des eingelassenen Fluids über eine Filterfläche der Filtereinrichtung hinweg dienen. Das Vorsehen eines Puffervolumens zwischen Fluideinlass und Filtereinrichtung fördert eine gleichmäßige Verteilung des zu fördernden Fluids vorzugsweise über die gesamte Filterfläche der Filtereinrichtung. Anschaulich kann das Fluid durch den Fluideinlass fließen und bei Erreichen des einlassseitigen Puffervolumens eine räumliche Aufweitung erfahren. Unterschiedliche Portionen dieses Fluids können dann im Wesentlichen mit gleicher Geschwindigkeit und im Wesentlichen ohne Durchmischung die Filtervorrichtung durchlaufen.According to an exemplary embodiment, the filter device may have an inlet-side buffer volume between the fluid inlet and the filter device. Such an inlet-side buffer volume may be defined or delimited by an annular spacer. Such an inlet-side buffer volume can serve for - in particular uniform - spatial distribution of the introduced fluid across a filter surface of the filter device. The provision of a buffer volume between the fluid inlet and the filter device promotes a uniform distribution of the fluid to be delivered, preferably over the entire filter surface of the filter device. Clearly, the fluid can flow through the fluid inlet and upon reaching the inlet-side buffer volume a spatial Experience expansion. Different portions of this fluid can then pass through the filter device at essentially the same speed and without any thorough mixing.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Filtervorrichtung ein ausgangsseitiges Puffervolumen zwischen der Filtereinrichtung und dem Fluidauslass aufweisen. Ein solches auslassseitiges Puffervolumen kann ebenfalls durch einen ringförmigen Abstandshalter definiert bzw. abgegrenzt sein. Der Abstandhalter des auslassseitigen Puffervolumens und der Abstandhalter des einlassseitigen Puffervolumens können mit Vorteil identisch ausgebildet sein, um in Fließrichtung einen symmetrischen Aufbau der Filtervorrichtung zu bewirken.According to one embodiment, the filter device may have an output-side buffer volume between the filter device and the fluid outlet. Such an outlet-side buffer volume can also be defined or delimited by an annular spacer. The spacer of the outlet-side buffer volume and the spacer of the inlet-side buffer volume may advantageously be identical in design in order to effect a symmetrical construction of the filter device in the flow direction.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Filtervorrichtung eine Ermittlungseinrichtung aufweisen, die ausgebildet ist, basierend auf einem mittels der Detektionseinrichtung erfassten Detektionssignal den Funktionszustand der Filtervorrichtung zu ermitteln. Beispielsweise kann die Ermittlungseinrichtung als Prozessor oder Teil eines Prozessors ausgebildet sein und mit einem Programmcode zum Verarbeiten des Detektionssignals ausgestattet sein, sodass anhand einer Auswertung des Detektionssignals ein Rückschluss auf den Funktionszustand der Filtervorrichtung ermöglicht es. Beispielsweise kann, wenn das Detektionssignal eine übermäßig niedrige fluidische Restriktion der Filtereinrichtung anzeigt, ein entsprechender Auswertealgorithmus schlussfolgern, dass ein Riss der Filtereinrichtung stattgefunden haben könnte und die Funktionsfähigkeit der Filtervorrichtung beeinträchtigt ist. Hingegen kann, wenn das Detektionssignal eine übermäßig hohe fluidische Restriktion der Filtereinrichtung anzeigt, ein entsprechender Auswertealgorithmus schlussfolgern, dass eine Verstopfung von Filteröffnungen der Filtereinrichtung stattgefunden haben könnte und die Funktionsfähigkeit der Filtervorrichtung aus diesem Grund beeinträchtigt ist.According to one exemplary embodiment, the filter device may have a determination device which is designed to determine the functional state of the filter device based on a detection signal detected by the detection device. For example, the determination device can be embodied as a processor or part of a processor and can be equipped with a program code for processing the detection signal, so that a conclusion on the functional state of the filter device makes it possible based on an evaluation of the detection signal. For example, if the detection signal indicates an excessively low fluidic restriction of the filter device, a corresponding evaluation algorithm can conclude that a crack of the filter device could have taken place and the functionality of the filter device is impaired. By contrast, if the detection signal indicates an excessively high fluidic restriction of the filter device, a corresponding evaluation algorithm can conclude that a blockage of filter openings of the filter device could have taken place and the functionality of the filter device is impaired for this reason.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der ermittelte Funktionszustand ein Erfordernis anzeigen, die Filtereinrichtung zu ersetzen oder zu warten. Infolge eines derartigen Ermittlungsergebnisses kann ein Benutzer oder eine Steuereinrichtung aufgefordert bzw. angesteuert werden, die Filtereinrichtung bzw. die Filtervorrichtung auszutauschen oder einer Wartung oder einer Reparatur zu unterziehen. Der ermittelte Funktionszustand kann jedoch auch eine Angabe enthalten, die für eine ermittelte Verstopfung der Filtereinrichtung indikativ ist, d.h. eine Verstopfung der Filteröffnungen der Filtereinrichtung anzeigt. Der ermittelte Funktionszustand kann in einem anderen Szenario auch eine Angabe enthalten, die für einen Riss der Filtereinrichtung indikativ ist. Dem Benutzer bzw. der Steuereinrichtung kann somit die ermittelte Fehlerursache (insbesondere Verstopfung von Filteröffnungen oder Riss der Filtereinrichtung) mitgeteilt werden. Bei einem entsprechenden Ermittlungsergebnis kann auch eine Steuerung des Probentrenngeräts entsprechend angepasst werden. Diese Anpassung kann zum Beispiel darin bestehen, dass bei Feststellung einer fehlerhaften Filtervorrichtung eine andere (funktionsfähige) Filtervorrichtung zum Durchführen der Filteraufgabe angesteuert wird. Es ist auch möglich, einen Analysevorgang des Probentrenngeräts zu beenden oder das Probentrenngerät abzuschalten, wenn trotz Aufforderung zur Wartung oder zum Austausch von Filtereinrichtung oder Filtervorrichtung ein Benutzer dieser Aufforderung nicht oder nicht rechtzeitig nachkommt.According to one embodiment, the determined health state may indicate a need to replace or maintain the filter device. As a result of such a determination result, a user or a control device may be prompted to replace the filter device or the filter device or to undergo a maintenance or repair. However, the determined health state may also include an indication indicative of a detected obstruction of the filter device, i. indicates a blockage of the filter openings of the filter device. In another scenario, the determined functional state can also contain an indication that is indicative of a break in the filter device. The user or the control device can thus be informed of the ascertained error cause (in particular blockage of filter openings or crack of the filter device). In a corresponding determination result, a control of the sample separation device can be adjusted accordingly. This adaptation may be, for example, that upon detection of a faulty filter device another (functional) filter device is controlled to perform the filter task. It is also possible to terminate an analysis operation of the sample separation device or to switch off the sample separation device if, despite a request for maintenance or replacement of the filter device or filter device, a user fails to comply with this request in time or not.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Detektionseinrichtung derart angeordnet sein, dass die Detektionseinrichtung im Betrieb der Filtervorrichtung vor einem direkten physischen Kontakt mit dem Fluid geschützt ist. Insbesondere kann ein direkter physischer Kontakt zwischen der Detektionseinrichtung und dem Fluid vollständig verunmöglicht sein, insbesondere indem die Detektionseinrichtung mit einer für das Fluid undurchlässigen Beschichtung bedeckt ist. Bei dieser Konfiguration eignet sich die Filtervorrichtung besonders gut für eine Verwendung in einem Probentrenngerät (insbesondere in einem Flüssigchromatografiegerät), da ein Kontakt der Detektionseinrichtung mit einer mobilen Phase oder einer fluidischen Probe im Betrieb verunmöglicht ist. Dadurch kann sowohl eine unerwünschte Probenverschleppung vermieden werden als auch eine unerwünschte chemische Wechselwirkung zwischen der Detektionseinrichtung und einem chemisch aggressiven Fluid unterbunden werden. Noch schwerer wiegt aber, dass dadurch mit Vorteil auch Detektionseinrichtungen (zum Beispiel Dehnmessstreifen oder piezoelektrische Sensoren) aus nicht biokompatiblen Materialien eingesetzt werden können. Wenn die Filtereinrichtung der Filtervorrichtung als Schichtlaminat ausgebildet ist, kann die Detektionseinrichtung zum Beispiel in einen solchen Schichtenstapel einlaminiert werden, um vollumfänglich mit für das Fluid undurchlässigem Material umgeben zu sein, das nicht in Kontakt mit dem Fluid gelangen kann.According to one embodiment, the detection device may be arranged such that the detection device is protected from direct physical contact with the fluid during operation of the filter device. In particular, direct physical contact between the detection device and the fluid may be completely impossible, in particular by covering the detection device with a fluid impermeable coating. In this configuration, the filter device is particularly well suited for use in a sample separation device (especially in a liquid chromatography device), since contact of the detection device with a mobile phase or a fluidic sample during operation is impossible. As a result, both undesired sample carryover can be avoided and unwanted chemical interaction between the detection device and a chemically aggressive fluid can be prevented. Even more important, however, is that advantageously detection devices (for example strain gauges or piezoelectric sensors) made of non-biocompatible materials can also be used. For example, when the filter device of the filter device is formed as a layered laminate, the detection device may be laminated into such a layer stack so as to be completely surrounded by fluid impermeable material that can not come into contact with the fluid.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Detektionseinrichtung planar, also eben bzw. plättchenförmig, geformt sein. Dies hält ein Totvolumen im Inneren der Filtervorrichtung gering und fördert eine kompakte Gestaltung.According to one exemplary embodiment, the detection device may be planar, ie flat or plate-shaped. This keeps a dead volume in the interior of the filter device low and promotes a compact design.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Filtereinrichtung als Schichtlaminat, insbesondere mit mikrofluidischen Strukturen (insbesondere Durchgangslöchern), ausgebildet sein. Somit kann die Filtervorrichtung (insbesondere die Filtereinrichtung der Filtervorrichtung) zumindest teilweise durch Verbinden von Schichtstrukturen hergestellt werden, insbesondere mittels einer thermischen Behandlung oder mittels Verklebens. Alternativ ist es auch möglich, zumindest einen Teil der Filtervorrichtung (insbesondere deren Filtereinrichtung) mittels Sinterns herzustellen. Mikrofluidische Strukturen in einem solchen Schichtlaminat können beispielsweise lithographisch hergestellt werden (zum Beispiel durch Maskieren und Ätzen). Zum Beispiel können die Filteröffnungen als mikrofluidische Strukturen hergestellt werden, insbesondere in einer regelmäßigen oder symmetrischen Anordnung.According to one embodiment, the filter device may be formed as a layer laminate, in particular with microfluidic structures (in particular through-holes). Thus, the filter device (in particular the filter device of the filter device) can be produced at least partially by joining layer structures, in particular by means of a thermal treatment or by gluing. Alternatively, it is also possible to produce at least a part of the filter device (in particular its filter device) by means of sintering. Microfluidic structures in such a layered laminate can be prepared, for example, lithographically (for example by masking and etching). For example, the filter openings can be made as microfluidic structures, in particular in a regular or symmetrical arrangement.

Mit Vorteil können die mikrofluidischen Strukturen entsprechend einem vorgegebenen Ordnungsmuster geordnet angeordnet sein. Auch können die Dimensionen und/oder Formen der mikrofluidischen Strukturen einem Ordnungsmuster folgen, insbesondere alle identisch bzw. gleich groß sein. Solch ein Ordnungsmuster kann die äquidistante Anordnung der mikrofluidischen Strukturen, eine matrixförmige Anordnung der mikrofluidischen Strukturen, eine Anordnung der mikrofluidischen Strukturen auf konzentrischen Kreisen oder eine sonstige Anordnung der mikrofluidischen Strukturen sein, die deterministisch einem vorgegebenen Ordnungsmuster folgt, d.h. nicht rein statistisch oder ungeordnet. Dies kann zum Beispiel durch eine lithografische Definition der Strukturen oder durch entsprechende Laserbehandlung erreicht werden. Es ist auch möglich, dass die mikrofluidischen Strukturen eine geordnete Form haben, zum Beispiel als in Fließrichtung geradlinige Durchgangslöcher ausgebildet sind.Advantageously, the microfluidic structures can be arranged ordered in accordance with a predetermined pattern of order. The dimensions and / or shapes of the microfluidic structures can also follow a pattern of order, in particular all be identical or the same size. Such an ordering pattern may be the equidistant arrangement of the microfluidic structures, a matrix arrangement of the microfluidic structures, an arrangement of the microfluidic structures on concentric circles, or any other arrangement of the microfluidic structures that deterministically follows a predetermined ordering pattern, i. not purely statistical or disordered. This can be achieved, for example, by a lithographic definition of the structures or by appropriate laser treatment. It is also possible that the microfluidic structures have an ordered shape, for example, as straight-through holes are formed in the flow direction.

Alternativ ist es aber auch möglich, statistisch oder zufällig verteilte Strukturen (zum Beispiel Durchgangslöcher) in der Filtereinrichtung auszubilden, zum Beispiel eine für das Fluid durchlässige Membran mit statistisch oder zufällig verteilten und/oder dimensionierten Poren.Alternatively, it is also possible to form statistically or randomly distributed structures (for example through-holes) in the filter device, for example a membrane permeable to the fluid with randomly or randomly distributed and / or dimensioned pores.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel können die insbesondere als mikrofluidische Strukturen ausgebildeten Filteröffnungen eine Öffnungsgröße im Bereich von ungefähr 1 µm aufweisen, zum Beispiel eine Öffnungsgröße in einem Bereich zwischen 0, 1 µm und 10 µm haben.According to one exemplary embodiment, the filter openings formed in particular as microfluidic structures may have an opening size in the range of approximately 1 μm, for example an opening size in a range between 0.1 μm and 10 μm.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Trenneinrichtung als chromatographische Trenneinrichtung, insbesondere als Chromatographietrennsäule, ausgebildet sein. Bei einer chromatographischen Trennung kann die Chromatographietrennsäule mit einem Adsorptionsmedium versehen sein. An diesem kann die fluidische Probe aufgehalten werden und erst nachfolgend mit hinreichend Laufmittel (isokratisch) oder bei Anwesenheit einer spezifischen Lösungsmittelzusammensetzung (Gradient) fraktionsweise wieder abgelöst werden, womit die Trennung der Probe in ihre Fraktionen bewerkstelligt wird.According to one embodiment, the separation device can be designed as a chromatographic separation device, in particular as a chromatography separation column. In a chromatographic separation, the chromatographic separation column may be provided with an adsorption medium. At this, the fluidic sample can be stopped and only then with appropriate eluent (isocratic) or in the presence of a specific solvent composition (gradient) fractionally detached again, thus the separation of the sample is accomplished in their fractions.

Das Probentrenngerät kann ein mikrofluidisches Messgerät, ein Life Science-Gerät, ein Flüssigchromatographiegerät, eine HPLC (High Performance Liquid Chromatography), eine UHPLC-Anlage, ein SFC- (superkritische Flüssigchromatographie) Gerät, ein Gaschromatographiegerät, ein Elektrochromatographiegerät und/oder ein Gelelektrophoresegerät sein. Allerdings sind viele andere Anwendungen möglich.The sample separation device may be a microfluidic measuring device, a life science device, a liquid chromatography device, a high performance liquid chromatography (HPLC), a UHPLC system, an SFC (Supercritical Liquid Chromatography) device, a gas chromatography device, an electrochromatography device, and / or a gel electrophoresis device , However, many other applications are possible.

Der Fluidantrieb bzw. die Fluidpumpe kann zum Beispiel dazu eingerichtet sein, die mobile Phase mit einem hohen Druck, zum Beispiel einige 100 bar bis hin zu 1000 bar und mehr, durch das System hindurch zu befördern.For example, the fluid drive or fluid pump may be configured to convey the mobile phase through the system at a high pressure, for example, from a few hundred bars up to 1000 bars or more.

Das Probentrenngerät kann einen Probeninjektor zum Einbringen der Probe in den fluidischen Trennpfad aufweisen. Ein solcher Probeninjektor kann eine mit einem Sitz koppelbare Injektionsnadel in einem entsprechenden Flüssigkeitspfad aufweisen, wobei die Nadel aus diesem Sitz herausgefahren werden kann, um Probe aufzunehmen, wobei nach dem Wiedereinführen der Nadel in den Sitz die Probe sich in einem Fluidpfad befindet, der, zum Beispiel durch das Schalten eines Ventils, in den Trennpfad des Systems hineingeschaltet werden kann, was zum Einbringen der Probe in den fluidischen Trennpfad führt.The sample separator may include a sample injector for introducing the sample into the fluidic separation path. Such a sample injector may comprise a syringe-dockable injection needle in a corresponding fluid path, which needle may be withdrawn from that seat to receive sample, wherein upon reintroduction of the needle into the seat, the sample is in a fluid path which, for Example, by switching a valve, can be switched into the separation path of the system, which leads to the introduction of the sample in the fluidic separation path.

Das Probentrenngerät kann einen Fraktionssammler zum Sammeln der getrennten Komponenten aufweisen. Ein solcher Fraktionssammler kann die verschiedenen Komponenten zum Beispiel in verschiedene Flüssigkeitsbehälter führen. Die analysierte Probe kann aber auch einem Abflussbehälter zugeführt werden.The sample separator may include a fraction collector for collecting the separated components. Such a fraction collector may carry the various components, for example, into different liquid containers. The analyzed sample can also be fed to a drain tank.

Vorzugsweise kann das Probentrenngerät einen Detektor zur Detektion der getrennten Komponenten aufweisen. Ein solcher Detektor kann ein Signal erzeugen, welches beobachtet und/oder aufgezeichnet werden kann, und welches für die Anwesenheit und Menge der Probenkomponenten in dem durch das System fließenden Fluid indikativ ist.Preferably, the sample separation device may comprise a detector for detecting the separated components. Such a detector may generate a signal which can be observed and / or recorded and which is indicative of the presence and amount of sample components in the fluid flowing through the system.

Figurenlistelist of figures

Andere Ziele und viele der begleitenden Vorteile von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung werden leicht wahrnehmbar werden und besser verständlich werden unter Bezugnahme auf die folgende detailliertere Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen. Merkmale, die im Wesentlichen oder funktionell gleich oder ähnlich sind, werden mit denselben Bezugszeichen versehen.

1 zeigt ein HPLC-System als Probentrenngerät gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
2 zeigt eine räumliche Ansicht einer Filtervorrichtung gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
3 zeigt eine Explosionsdarstellung der Filtervorrichtung gemäß 2.

Other objects and many of the attendant advantages of embodiments of the present invention will be readily appreciated and become better understood by reference to the following more particular description of embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. Features that are substantially or functionally the same or similar are given the same reference numerals.

1 shows an HPLC system as a sample separation device according to an exemplary embodiment of the invention.
2 shows a spatial view of a filter device according to an exemplary embodiment of the invention.
3 shows an exploded view of the filter device according to 2 ,

Die Darstellung in den Zeichnungen ist schematisch.The illustration in the drawings is schematic.

Bevor bezugnehmend auf die Figuren exemplarische Ausführungsbeispiele beschrieben werden, sollen einige grundlegende Überlegungen zusammengefasst werden, basierend auf denen exemplarische Ausführungsbeispiele der Erfindung abgeleitet worden sind.Before describing exemplary embodiments with reference to the figures, some basic considerations will be summarized based on which exemplary embodiments of the invention have been derived.

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist eine planare Filtervorrichtung mit integrierter Diagnosefunktion geschaffen.According to an exemplary embodiment, a planar filter device with integrated diagnostic function is provided.

Der Moment des Verlusts der Funktionsfähigkeit eines Filters (zum Beispiel verursacht durch die Blockade oder Verstopfung durch Partikel in zu filterndem Fluid) kann unter Verwendung zusätzlicher Sensoren beobachtet werden. Mit der voranschreitenden Degenerierung bzw. Erschöpfung eines Filters erhöht sich der Druckabfall an dem Filter. Dies kann zum Beispiel durch einen Drucksensor beobachtet werden.The moment of loss of operability of a filter (for example, caused by blockage or clogging by particles in fluid to be filtered) may be observed using additional sensors. As the degeneration or depletion of a filter progresses, the pressure drop across the filter increases. This can be observed, for example, by a pressure sensor.

Allerdings können Filter auch beschädigt werden, zum Beispiel durch die Erzeugung größerer Löcher in einer eigentlichen Filtereinrichtung, d.h. in der Filtrationstruktur. Eine solche Beschädigung kann zu einer Verringerung des Druckabfalls als detektierbares Anzeichen des Verfalls der Filtervorrichtung führen.However, filters may also be damaged, for example by creating larger holes in an actual filter device, i. in the filtration structure. Such damage may result in a reduction in pressure drop as a detectable indication of filter device degradation.

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann eine Filtervorrichtung bereitgestellt werden, die auch dazu in der Lage ist, Rückmeldung über ihren aktuellen Zustand zu geben, zum Beispiel wenn die Filtereinrichtung (d.h. die eigentliche Filtrationstruktur) oder sogar die ganze Filtervorrichtung ersetzt werden sollte.According to an exemplary embodiment of the invention, a filter device may be provided which is also capable of providing feedback on its current state, for example, when the filter device (i.e., the actual filtration structure) or even the entire filter device should be replaced.

1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines HPLC-Systems als Beispiel für ein Probentrenngerät 10, wie es zum Beispiel zur Flüssigkeitschromatographie verwendet werden kann. Eine Fluidpumpe 20 als Fluidantrieb, die mit Lösungsmitteln aus einer Versorgungseinheit 25 versorgt wird, treibt eine mobile Phase durch eine Probentrenneinrichtung 30 (wie zum Beispiel eine chromatographische Säule), die eine stationäre Phase beinhaltet. Ein Entgaser 27 kann die Lösungsmittel entgasen, bevor diese der Fluidpumpe 20 zugeführt werden. Eine Probenaufgabeeinheit 40 (auch Probeninjektor genannt) mit einem Schaltventil 95 ist zwischen der Fluidpumpe 20 und der Probentrenneinrichtung 30 angeordnet, um eine Probenflüssigkeit bzw. eine fluidische Probe in den fluidischen Trennpfad einzubringen. Die stationäre Phase der Probentrenneinrichtung 30 ist dazu vorgesehen, Komponenten der Probe zu separieren. Ein Detektor bzw. eine Detektionsvorrichtung 50 mit einer Flusszelle detektiert separierte Komponenten der Probe, und ein Fraktionierungsgerät 60 kann dazu vorgesehen werden, separierte Komponenten der Probe in dafür vorgesehene Behälter auszugeben. Nicht mehr benötigte Flüssigkeiten können in einen Abflussbehälter (Waste, nicht dargestellt) ausgegeben werden. 1 shows the basic structure of an HPLC system as an example of a sample separator 10 , as it can be used for example for liquid chromatography. A fluid pump 20 as a fluid drive, using solvents from a supply unit 25 supplied drives a mobile phase through a sample separator 30 (such as a chromatographic column) containing a stationary phase. A degasser 27 can degas the solvents before these the fluid pump 20 be supplied. A sample application unit 40 (also called sample injector) with a switching valve 95 is between the fluid pump 20 and the sample separator 30 arranged to introduce a sample liquid or a fluidic sample in the fluidic separation path. The stationary phase of the sample separator 30 is intended to separate components of the sample. A detector or a detection device 50 with a flow cell detects separated components of the sample, and a fractionation device 60 may be provided to dispense separated components of the sample in dedicated containers. Liquids no longer needed can be dispensed into a drain tank (waste, not shown).

Eine Steuereinheit 70 steuert die einzelnen Komponenten 20, 25, 27, 30, 40, 50, 60, 95 des Probentrenngeräts 10.A control unit 70 controls the individual components 20 . 25 . 27 . 30 . 40 . 50 . 60 . 95 of the sample separator 10 ,

In 1 ist auch an zwei Stellen exemplarisch dargestellt, dass entlang des Flusspfades der mobilen Phase (bzw. ggf. auch der fluidischen Probe) eine oder mehrere Filtervorrichtungen 100 zum Filtern des jeweiligen Fluids (d.h. insbesondere der mobilen Phase) implementiert werden können. Zum Beispiel kann zwischen der Versorgungseinheit 25 und dem Entgaser 27 eine solche Filtervorrichtung 100 zum Herausfiltern von Partikeln aus Fluiden (insbesondere Lösungsmitteln) vorgesehen sein, die aus einem oder mehreren Fluidbehältern durch den Fluidantrieb bzw. die Fluidpumpe 20 gefördert werden, um mobile Phase bereitzustellen. Alternativ oder ergänzend ist es möglich, eine Filtervorrichtung 100 stromabwärts des Fluidantriebs bzw. der Fluidpumpe 20 und stromaufwärts der Probenaufgabeeinheit 40 anzuordnen, um mobile Phase (oder gegebenenfalls eine Mischung aus mobiler Phase und fluidischer Probe) vor dem Erreichen der Probenaufgabeeinheit 40, insbesondere vor Erreichen der Probentrenneinrichtung 30, ganz oder teilweise von unerwünschten Partikeln oder dergleichen zu befreien. Zum Beispiel kann im Inneren des Fluidantriebs bzw. der Fluidpumpe 20 ein Hin- und Herbewegen von Kolben und/oder ein Öffnen und Schließen von Fluidventilen zu einem geringfügigen Abrieb führen, der in Form von Partikeln in die zu fördernde mobile Phase gelangen kann. Eine Filtervorrichtung 100 direkt stromabwärts der Fluidpumpe 20 kann auch an dieser Position des fluidischen Pfades als Partikelfilter fungieren, um zu unterbinden, dass Partikel zum Beispiel aus einer Lösungsmittelflasche oder durch Abnutzung von Ventilen in den Trennpfad gelangen.In 1 is also exemplified in two places that along the flow path of the mobile phase (or possibly also the fluidic sample) one or more filter devices 100 for filtering the respective fluid (ie in particular the mobile phase) can be implemented. For example, between the supply unit 25 and the degasser 27 such a filter device 100 be provided for filtering particles of fluids (in particular solvents), which consists of one or more fluid containers by the fluid drive or the fluid pump 20 be promoted to provide mobile phase. Alternatively or additionally, it is possible to use a filter device 100 downstream of the fluid drive or fluid pump 20 and upstream of the sample application unit 40 to disperse mobile phase (or possibly a mixture of mobile phase and fluidic sample) prior to reaching the sample application unit 40 , in particular before reaching the sample separation device 30 completely or partially free of unwanted particles or the like. For example, inside the fluid drive or the fluid pump 20 a reciprocation of pistons and / or opening and closing of fluid valves lead to a slight abrasion, which can get into the mobile phase to be promoted in the form of particles. A filter device 100 directly downstream of the fluid pump 20 may also act as a particulate filter at this position of the fluidic path to prevent particles from entering the separation path, for example, from a solvent bottle or through wear of valves.

Jede der Filtervorrichtungen 100 kann mit einer in 1 nicht dargestellten Detektionseinrichtung (vergleiche Bezugszeichen 108 in 2 und 3) versehen sein, um den aktuellen Funktionszustand der Filtervorrichtung 100 zu detektieren. Dies wird unten näher beschrieben. Ein entsprechendes Detektionssignal kann einer Ermittlungseinrichtung 128 zugeführt werden, die ausgebildet sein kann, basierend auf einem mittels der Detektionseinrichtung 108 erfassten Detektionssignals den Funktionszustand der Filtervorrichtung 100 zu ermitteln. Die jeweilige Ermittlungseinrichtung 128 kann zum Beispiel ein Warnsignal ausgeben, wenn das Ergebnis der Ermittlung ist, dass die zugehörige Filtervorrichtung 100 oder ein Teil davon ausgetauscht oder gewartet werden sollte. Es ist auch möglich, dass die Ermittlungseinrichtung 128 zu diesem Zweck mit der Steuereinrichtung 70 unidirektional oder bidirektional kommuniziert, wie in 1 durch Kommunikationsleitungen 199 schematisch dargestellt ist.Each of the filter devices 100 can with a in 1 Not shown detection device (see reference numerals 108 in 2 and 3 ) to indicate the current functional state of the filter device 100 to detect. This will be described below. A corresponding detection signal can be a detection device 128 supplied, which may be formed based on a means of the detection device 108 detected detection signal the functional state of the filter device 100 to investigate. The respective determination device 128 For example, it may output a warning signal if the result of the determination is that the associated filtering device 100 or part of it should be replaced or serviced. It is also possible that the investigator 128 for this purpose with the control device 70 communicates unidirectionally or bidirectionally, as in 1 through communication lines 199 is shown schematically.

Der ermittelte Funktionszustand kann zum Beispiel das Erfordernis angeben, die Filtervorrichtung 100 zu ersetzen. Hat die Ermittlungseinrichtung 128 auf Basis von mittels der Detektionseinrichtung 108 erfassten Detektionssignalen ermittelt, dass die Filtervorrichtung 100 oder ein Teil davon ersetzt oder gewartet werden sollte, kann eine solche Information (zum Beispiel optisch und/oder akustisch und/oder haptisch und/oder in Form eines elektrischen und/oder optischen und/oder drahtlosen Kommunikationssignals) an einen Benutzer oder die Steuereinrichtung 70 ausgegeben werden. Es ist aber auch möglich, dass als Ergebnis der Ermittlung des Funktionszustands der Filtervorrichtung 100 an einen Benutzer oder die Steuereinrichtung 70 eine Angabe ausgegeben wird, die eine Verstopfung der Filtervorrichtung 100 anzeigt. Es kann auch die Angabe ausgegeben werden, dass die Detektion einen Riss in der Filtervorrichtung 100 ergeben hat. Gegebenenfalls kann das Ergebnis der Ermittlung durch die Ermittlungseinrichtung 128 von der Steuereinrichtung 70 auch dahingehend verwendet werden, dass der Betrieb des Probentrenngeräts 10 entsprechend angepasst wird. Zum Beispiel kann das Probentrenngerät 10 ausgeschaltet werden oder eine Probentrennung beendet werden, wenn trotz einer Warnung, die Filtervorrichtung 100 zu ersetzen oder zu warten, ein Benutzer dieser Aufforderung nicht oder nicht rechtzeitig nachkommt.The determined functional condition may indicate, for example, the requirement, the filter device 100 to replace. Has the investigator 128 based on by means of the detection device 108 detected detection signals determined that the filter device 100 or part of it should be replaced or maintained, such information (eg, optically and / or acoustically and / or haptically and / or in the form of an electrical and / or optical and / or wireless communication signal) to a user or the controller 70 be issued. But it is also possible that as a result of the determination of the functional state of the filter device 100 to a user or the controller 70 an indication is issued indicating a blockage of the filter device 100 displays. It may also be stated that the detection is a crack in the filter device 100 has resulted. Optionally, the result of the determination by the determination device 128 from the controller 70 also be used in that the operation of the sample separation 10 is adjusted accordingly. For example, the sample separator 10 be turned off or a sample separation be terminated, if despite a warning, the filter device 100 to replace or to wait, a user of this request does not meet or not in time.

Obwohl in 1 jeder Filtervorrichtung 100 eine separate Ermittlungseinrichtung 128 zugeordnet ist, können auch mehrere Filtervorrichtungen 100 mit einer gemeinsamen Ermittlungseinrichtung 128 betrieben werden. Es ist auch möglich, dass die eine oder die mehreren Ermittlungseinrichtungen 128 kommunizierfähig mit der Steuereinrichtung 70 gekoppelt sind oder in die Steuereinrichtung 70 integriert sind. Ferner es ist möglich, dass eine oder mehrere Filtervorrichtungen 100 an zusätzlichen oder anderen Positionen des Probentrenngeräts 10 vorgesehen sind als dies in 1 dargestellt ist.Although in 1 each filter device 100 a separate determination device 128 can also be assigned several filter devices 100 with a common detection device 128 operate. It is also possible that the one or more detection devices 128 communicable with the controller 70 are coupled or in the control device 70 are integrated. Furthermore, it is possible that one or more filter devices 100 at additional or different positions of the sample separator 10 are intended as this in 1 is shown.

Ein exemplarischer Aufbau einer Filtervorrichtung 100 gemäß 1 wird im Weiteren bezugnehmend auf 2 und 3 beschrieben:An exemplary construction of a filter device 100 according to 1 will be further referring to 2 and 3 described:

2 zeigt eine räumliche Ansicht einer Filtervorrichtung 100 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. 3 zeigt eine Explosionsdarstellung der Filtervorrichtung 100 gemäß 2. 2 shows a spatial view of a filter device 100 according to an exemplary embodiment of the invention. 3 shows an exploded view of the filter device 100 according to 2 ,

Die in 2 und 3 dargestellte Filtervorrichtung 100 dient zum Beispiel zum Filtern von Flüssigkeiten in dem in 1 gezeigten Probentrenngerät 10. Bei diesen Flüssigkeiten handelt es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel um mobile Phase (d.h. ein Lösungsmittel, zum Beispiel Wasser, oder eine Lösungsmittelzusammensetzung, zum Beispiel eine Mischung aus Wasser und Methanol). Die genannten Flüssigkeiten werden im Weiteren der Einfachheit halber als Fluide bezeichnet, da auch Gase durch die Filtervorrichtung 100 gefiltert werden können.In the 2 and 3 illustrated filter device 100 For example, it is used to filter liquids in the 1 shown sample separation device 10 , In the illustrated embodiment, these liquids are mobile phase (ie a solvent, for example water, or a solvent composition, for example a mixture of water and methanol). The said liquids are hereinafter referred to for the sake of simplicity as fluids, as well as gases through the filter device 100 can be filtered.

Die Filtervorrichtung 100 weist einen Fluideinlass 102 zum Einlassen des zu filternden Fluids auf, das entlang einer Fließrichtung 197 zufließt. Das zu filternde Fluid kann aus einer nicht dargestellten Fluidleitung (zum Beispiel einer Kapillare oder einem Schlauch) oder aus einem nicht dargestellten Fluidbauteil (zum Beispiel einem Fluidantrieb 20 oder Lösungsmittelflaschen einer Versorgungseinheit 25) zugeführt werden. Der Fluideinlass 102 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als kleines Durchgangsloch in einer ansonsten für das Fluid undurchlässigen Einlassscheibe 160 ausgebildet. Das zu filternde Fluid fließt durch das Durchgangsloch in der Einlassscheibe 160 in das Innere der Filtervorrichtung 100.The filter device 100 has a fluid inlet 102 for admitting the fluid to be filtered, along a flow direction 197 accrues. The fluid to be filtered may consist of a fluid line, not shown, (for example, a capillary or a hose) or of a fluid component, not shown, (for example a fluid drive 20 or solvent bottles of a supply unit 25 ). The fluid inlet 102 is in the illustrated embodiment as a small through-hole in an otherwise impermeable to the fluid inlet disc 160 educated. The fluid to be filtered flows through the through hole in the inlet disc 160 into the interior of the filter device 100 ,

Nachfolgend erreicht das Fluid ein einlassseitiges Puffervolumen 124 als Hohlraum zwischen dem Fluideinlass 102 und einer unten näher beschriebenen Filtereinrichtung 106, in welcher der eigentliche Filtrationsprozess erfolgt. Das Puffervolumen 124 ist als Hohlraum ausgebildet und umfänglich durch einen ringförmigen Abstandshalter 162 begrenzt. Der Abstandshalter 162 ist fluiddicht zwischen der Einlassscheibe 160 und der Filtereinrichtung 106 angebracht. Wenn das zu fördernde Fluid durch den Fluideinlass 102 in das einlassseitige Puffervolumen 124 gelangt, kann es sich über die gesamte Breite des Puffervolumens 124 verteilen, ohne in nennenswerter Weise durchmischt zu werden. Auf diese Weise kann eine Neigung des Fluids gefördert werden, sich ohne größere Geschwindigkeitsunterschiede bzw. ohne ausgeprägtes radiales Geschwindigkeitsprofil durch die Filtervorrichtung 100 hindurch zu bewegen.Subsequently, the fluid reaches an inlet-side buffer volume 124 as a cavity between the fluid inlet 102 and a filter device described in more detail below 106 in which the actual filtration process takes place. The buffer volume 124 is formed as a cavity and circumferentially by an annular spacer 162 limited. The spacer 162 is fluid tight between the inlet disc 160 and the filter device 106 appropriate. When the fluid to be delivered through the fluid inlet 102 in the inlet-side buffer volume 124 can pass over the entire width of the buffer volume 124 without getting mixed up in a significant way. In this way, an inclination of the fluid can be promoted, without major differences in speed or without pronounced radial velocity profile through the filter device 100 to move through.

Sodann erreicht das Fluid die scheibenförmige Filtereinrichtung 106, die zum partikelbefreienden Filtern des Fluids eingerichtet ist. Die Filtereinrichtung 106 ist in Fließrichtung zentral zwischen dem Fluideinlass 102 und einem unten näher beschriebenen Fluidauslass 104 angeordnet. Die Filtereinrichtung 106 weist eine Vielzahl von Filteröffnungen 110 in Form von geradlinigen Durchgangskanälen auf, die für das zu filternde Fluid durchlässig und für aus dem zu filternden Fluid herauszufilternde Partikel undurchlässig sind. Die Filtereinrichtung 106 ist als doppelte Filtrationsscheibe ausgebildet und kann eine oder mehrere Kammern für einen aufgedruckten oder eingebetteten Sensor aufweisen. Dieser Sensor kann zum Beispiel ein Dehnmessstreifen oder ein Piezoelement sein und kann eine in der Filtereinrichtung 106 integrierte Detektionseinrichtung 108 bilden. Then, the fluid reaches the disc-shaped filter device 106 , which is adapted for particle-free filtering of the fluid. The filter device 106 is centrally in the flow direction between the fluid inlet 102 and a fluid outlet described in more detail below 104 arranged. The filter device 106 has a variety of filter openings 110 in the form of rectilinear passageways which are permeable to the fluid to be filtered and impermeable to particles to be filtered out of the fluid to be filtered. The filter device 106 is formed as a double filtration disc and may have one or more chambers for a printed or embedded sensor. This sensor may be, for example, a strain gauge or a piezo element and may be one in the filter device 106 integrated detection device 108 form.

Wie in 2 und 3 dargestellt, kann die als doppelte Filtrationsscheibe ausgebildete Filtereinrichtung 106 einen scheibenförmigen ersten Filterkörper 112 und einen scheibenförmigen zweiten Filterkörper 114 aufweisen, zwischen denen die Detektionseinrichtung 108 angeordnet ist. Jeder der Filterkörper 112, 114 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Scheibe mit einer geordneten bzw. regelmäßigen Anordnung von Filteröffnungen 110 ausgebildet. Der erste Filterkörper 112 weist Kammern bzw. Aussparungen für die Aufnahme der Detektionseinrichtung 108 auf. Der zweite Filterkörper 114 dichtet die Detektionseinrichtung 108 ab, die an dem ersten Filterkörper 112 befestigt (zum Beispiel angeklebt) sein kann.As in 2 and 3 shown, designed as a double filtration disk filter device 106 a disc-shaped first filter body 112 and a disk-shaped second filter body 114 between which the detection device 108 is arranged. Each of the filter bodies 112 . 114 is in the illustrated embodiment as a disc with an ordered or regular arrangement of filter openings 110 educated. The first filter body 112 has chambers or recesses for receiving the detection device 108 on. The second filter body 114 seals the detection device 108 starting at the first filter body 112 attached (for example, glued) can be.

Die Detektionseinrichtung 108 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel räumlich und funktional im Inneren der Filtereinrichtung 106 derart integriert, dass die Detektionseinrichtung 108 beidseitig von Filtrationsstrukturen mit Filteröffnungen 110 umgeben ist. Im Betrieb fließt das Fluid daher zunächst durch Filteröffnungen 110 stromaufwärts der Detektionseinrichtung 108, gerät dabei in Wirkverbindung - aber nicht in physischen Kontakt - mit der Detektionseinrichtung 108 und fließt nachfolgend durch Filteröffnungen 110 stromabwärts der Detektionseinrichtung 108. Bei Durchfließen der Filteröffnungen 110 wird das Fluid gefiltert und werden gegebenenfalls in dem Fluid enthaltene Partikel von der Filtereinrichtung 106 zurückgehalten, wenn diese Partikel zu groß sind, um durch die Filteröffnungen 110 der Filterkörper 112, 114 hindurchgefördert zu werden. Wie am besten in 2 zu erkennen ist, ist die Anordnung der Filteröffnungen 112 in den Filterkörpern 112, 114 sowie die Anordnung der Detektionseinrichtung 108 dergestalt, dass keine direkte physische Verbindung zwischen der Detektionseinrichtung 108 und dem zu filternden Fluid ermöglicht ist. Dies hat den Vorteil, dass als Material für die Detektionseinrichtung 108 auch ein nicht biokompatibles Material verwendet werden kann, das durch in Kontakt bringen mit einem aggressiven Fluid beeinträchtigt werden kann oder umgekehrt selbst das zu filternde Fluid beeinträchtigen kann.The detection device 108 is spatially and functionally in the interior of the filter device in the illustrated embodiment 106 integrated such that the detection device 108 on both sides of filtration structures with filter openings 110 is surrounded. During operation, therefore, the fluid initially flows through filter openings 110 upstream of the detection device 108 , gets in operative connection - but not in physical contact - with the detection device 108 and subsequently flows through filter openings 110 downstream of the detection device 108 , When flowing through the filter openings 110 the fluid is filtered and optionally become particles contained in the fluid from the filter device 106 retained when these particles are too large to pass through the filter openings 110 the filter body 112 . 114 to be promoted. How best in 2 can be seen, is the arrangement of the filter openings 112 in the filter bodies 112 . 114 as well as the arrangement of the detection device 108 such that there is no direct physical connection between the detection device 108 and the fluid to be filtered is made possible. This has the advantage that as a material for the detection device 108 It is also possible to use a non-biocompatible material that may be adversely affected by contact with an aggressive fluid or, conversely, may even affect the fluid to be filtered.

Aufgrund der in 2 und 3 dargestellten Konfiguration ist die Detektionseinrichtung 108 hochsensitiv auf die durch das Fluid ausgeübten Druckverhältnisse im Inneren der Filtervorrichtung 100. Die Detektionseinrichtung 108 dient zum Detektieren einer für einen Funktionszustand der Filtervorrichtung 100 indikativen Information. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Detektionseinrichtung 108 durch Sensorelemente eines Deformationskörpers 116 gebildet, die ein Biegen des scheibenförmigen Filterkörpers 112 und/oder des scheibenförmigen Filterkörpers 114 detektieren können bzw. mitmachen. Ein übermäßiges Biegen kann zum Beispiel ein Verstopfen der Filteröffnungen 110 anzeigen, was zu einem Druckanstieg führen kann. Ein besonders geringes Biegen kann zum Beispiel ein Reißen der Filtereinrichtung 106 unter Bildung makroskopischer Öffnungen anzeigen, was zu einem Druckabfall führen kann.Due to the in 2 and 3 The configuration shown is the detection device 108 highly sensitive to the pressure conditions exerted by the fluid inside the filter device 100 , The detection device 108 serves to detect one for a functional state of the filter device 100 indicative information. In the illustrated embodiment, the detection device 108 by sensor elements of a deformation body 116 formed, which is a bending of the disc-shaped filter body 112 and / or the disc-shaped filter body 114 can detect or participate. Excessive bending may, for example, clog the filter openings 110 indicate what can lead to a pressure increase. For example, a particularly slight bending may be tearing of the filter device 106 indicating macroscopic openings, which can lead to a pressure drop.

Die Detektionseinrichtung 108 weist einen unter Druck- bzw. Krafteinwirkung mechanisch reversibel deformierbaren bzw. biegbaren Deformationskörper 116 auf, der abhängig von einem Funktionszustand der Filtereinrichtung 106 unterschiedliche Deformationszustände einnehmen kann. Die Detektionseinrichtung 108 ist derart einstückig in die Filtereinrichtung 106 integriert, dass durch die Filteröffnungen 110 fließendes Fluid den Deformationskörper 116 infolge des Fluiddrucks charakteristisch deformieren kann. Wie in 2 und 3 dargestellt, weist der Deformationskörper 116 im dargestellten Ausführungsbeispiel drei gleich lange und in Umfangsrichtung äquidistant verteilte Deformationsschenkel 118, 120, 122 auf. Die Deformationsschenkel 118, 120, 122 weisen daher jeweils einen Winkelabstand von 120° zueinander auf. Die Deformationsschenkel 118, 120, 122 erstrecken sich von einem Zentrum 164 des Deformationskörpers 116 aus als Streben oder Balken radial nach außen und sind daher an unterschiedlichen Positionen einer Filterfläche der Filtereinrichtung 106 angebracht. In Fließrichtung des Fluids fluchtet das Durchgangsloch des Fluideinlasses 102 mit dem Zentrum 164. Die Deformationsschenkel 118, 120, 122 sind an dem Zentrum 164 der Filterfläche miteinander verbunden und sind sich radial nach außen hin erstreckend voneinander getrennt ausgebildet. Der Deformationskörper 116 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel daher in Form der drei sich in Radialrichtung nach außen erstreckenden Deformationsschenkel 118, 120, 122 ausgebildet. Aufgrund dieser sehr symmetrischen Konfiguration des Deformationskörpers 116 kann eine hohe Nachweisempfindlichkeit und die Erfassung von ortsaufgelöster Detektionsinformation ermöglicht werden.The detection device 108 has a deformable under pressure or force mechanically reversibly deformable or bendable deformation body 116 on, which depends on a functional state of the filter device 106 can assume different deformation states. The detection device 108 is so integral with the filter device 106 integrated that through the filter openings 110 flowing fluid the deformation body 116 Characteristically deform due to the fluid pressure. As in 2 and 3 shown, the deformation body 116 in the illustrated embodiment, three equal length and circumferentially equidistantly distributed deformation leg 118 . 120 . 122 on. The deformation legs 118 . 120 . 122 Therefore, each have an angular distance of 120 ° to each other. The deformation legs 118 . 120 . 122 extend from a center 164 of the deformation body 116 from as struts or beams radially outward and are therefore at different positions of a filter surface of the filter device 106 appropriate. In the flow direction of the fluid, the through hole of the fluid inlet is aligned 102 with the center 164 , The deformation legs 118 . 120 . 122 are at the center 164 the filter surface connected to each other and are formed radially extending radially outwardly separated from each other. The deformation body 116 is therefore in the illustrated embodiment in the form of the three radially outwardly extending deformation leg 118 . 120 . 122 educated. Because of this very symmetrical configuration of the deformation body 116 a high detection sensitivity and the detection of spatially resolved detection information can be made possible.

Der Deformationskörper 116 der Detektionseinrichtung 108 kann als Dehnmessstreifen konfiguriert sein, dessen elektrischer Widerstand sich bei Deformation charakteristisch verändert. Diese durch den Druck des zu filternden Fluids ausgelöste Widerstandsänderung kann detektiert und einer in 1 gezeigten Ermittlungseinrichtung 128 zugeführt werden. The deformation body 116 the detection device 108 can be configured as a strain gauge, whose electrical resistance changes characteristically during deformation. This caused by the pressure of the fluid to be filtered resistance change can be detected and a in 1 Detection device shown 128 be supplied.

Alternativ oder ergänzend kann der Deformationskörper 116 der Detektionseinrichtung 108 ein piezoelektrisches Material aufweisen, an dem eine elektrische Spannung erzeugt wird, wenn der Deformationskörper 116 durch das zu filternde Fluid mechanisch deformiert wird.Alternatively or additionally, the deformation body 116 the detection device 108 a piezoelectric material on which an electrical voltage is generated when the deformation body 116 is mechanically deformed by the fluid to be filtered.

Mit Vorteil kann der Deformationskörper 116 der Detektionseinrichtung 108 auf einem der Filterkörper 112, 114 der Filtereinrichtung 106 aufgedruckt sein. Auf diese Weise kann die Detektionseinrichtung 108 mit geringem Aufwand gefertigt werden und aufgrund der Einbettung im Inneren der Filtereinrichtung 106 den Funktionszustand der Filtereinrichtung 106 mit besonders hoher Nachweisempfindlichkeit detektieren.Advantageously, the deformation body 116 the detection device 108 on one of the filter bodies 112 . 114 the filter device 106 be printed. In this way, the detection device 108 be manufactured with little effort and due to the embedding inside the filter device 106 the functional state of the filter device 106 detect with particularly high detection sensitivity.

Stromabwärts der Filtereinrichtung 106 ist ein auslassseitiges Puffervolumen 126 gebildet. Dieses ist vorzugsweise in strukturell entsprechender Weise zwischen der Filtereinrichtung 106 und dem Fluidauslass 104 zwischengeordnet wie das einlassseitige Puffervolumen 126 zwischen dem Fluideinlass 102 und der Filtereinrichtung 106 angeordnet ist. Das auslassseitige Puffervolumen 126 wird durch einen weiteren ringförmigen Abstandshalter 166 gebildet. Wenn der ringförmige Abstandshalter 166 strukturell entsprechend dem ringförmigen Abstandshalter 162 ausgebildet ist, kann eine besonders symmetrische Konfiguration erreicht werden, was die Nachweisempfindlichkeit weiter erhöht.Downstream of the filter device 106 is an outlet-side buffer volume 126 educated. This is preferably in a structurally corresponding manner between the filter device 106 and the fluid outlet 104 interposed like the inlet side buffer volume 126 between the fluid inlet 102 and the filter device 106 is arranged. The outlet side buffer volume 126 is through a further annular spacer 166 educated. When the annular spacer 166 structurally according to the annular spacer 162 is formed, a particularly symmetrical configuration can be achieved, which further increases the detection sensitivity.

Nach Durchfließen des Auslassvolumens bzw. des auslassseitigen Puffervolumens 126 erreicht das nunmehr gefilterte Fluid den Fluidauslass 104. Danach kann das gefilterte Fluid (zum Beispiel mittels eines nicht dargestellten Fittings) in eine Fluidleitung (zum Beispiel eine Kapillare) oder in ein anderes Fluidbauteil (zum Beispiel eine Fluidfördereinrichtung) eingeleitet werden.After flowing through the outlet volume or the outlet-side buffer volume 126 the now filtered fluid reaches the fluid outlet 104 , Thereafter, the filtered fluid (for example by means of a fitting, not shown) in a fluid line (for example, a capillary) or in another fluid component (for example, a fluid conveyor) are introduced.

Während des normalen Betriebs der Filtervorrichtung 100 fließt das zu filternde Fluid durch den Fluideinlass 102 in die durch den ringförmigen Abstandshalter 162 definierte Kammer. Das Fluid wird dann räumlich gleichmäßig auf die scheibenförmige Filtereinrichtung 106 verteilt. Dies führt zu einer Erhöhung des Gegendrucks, wodurch die Komponenten der Filtereinrichtung 106 in der in 2 eingezeichneten Biegerichtung 168 gebogen werden. Diese Eigenschaft kann sensorisch erfasst und ausgewertet werden, um den Funktionszustand der Filtervorrichtung 100 zu ermitteln.During normal operation of the filter device 100 the fluid to be filtered flows through the fluid inlet 102 in through the annular spacer 162 defined chamber. The fluid then becomes spatially uniform on the disk-shaped filter device 106 distributed. This leads to an increase in the back pressure, whereby the components of the filter device 106 in the in 2 marked bending direction 168 be bent. This property can be sensed and evaluated to the functional state of the filter device 100 to investigate.

Wenn mehr und mehr Poren oder Löcher als Filteröffnungen 110 der Filtereinrichtung 106 verstopft bzw. blockiert werden, erhöht sich der Gegendruck, was zu einer stärkeren Verbiegung des Deformationskörpers 116 führt. Dies kann durch den Deformationskörper 116 erfasst werden, der aus dem (vorzugsweise eingedruckten) Dehnmessstreifen oder Piezokörper gebildet ist. Die Ermittlungseinrichtung 128 kann aus diesen Sensordaten Informationen über den aktuellen Funktionszustand der Filtervorrichtung 100 ableiten.If more and more pores or holes than filter holes 110 the filter device 106 clogged or blocked, the back pressure increases, resulting in a stronger bending of the deformation body 116 leads. This can be done by the deformation body 116 are detected, which is formed from the (preferably printed) strain gauge or piezoelectric body. The determination device 128 can from this sensor data information about the current functional state of the filter device 100 derived.

Wie in 2 und 3 dargestellt, ist die Detektionseinrichtung 108 derart im Inneren der Filtereinrichtung 106 eingebettet, dass die Detektionseinrichtung 108 im Betrieb der Filtervorrichtung 100 vor einem Kontakt mit dem zu filternden Fluid geschützt ist. Mit Vorteil kann die Filtervorrichtung 100 daher für jede Anwendung in einem Probentrenngerät 10 eingesetzt werden, da weder eine Verschleppung noch eine Wechselwirkung mit dem Fluid (insbesondere eine fluidische Probe wie zum Beispiel eine biologische Probe und/oder eine mobile Phase wie ein Lösungsmittel oder eine Lösungsmittelzusammensetzung) zu befürchten ist.As in 2 and 3 is the detection device 108 such in the interior of the filter device 106 embedded that the detection device 108 during operation of the filter device 100 is protected from contact with the fluid to be filtered. Advantageously, the filter device 100 therefore for every application in a sample separator 10 be used because there is no risk of carryover or interaction with the fluid (especially a fluidic sample such as a biological sample and / or a mobile phase such as a solvent or a solvent composition).

Ebenfalls 2 und 3 zu entnehmen ist, dass die Detektionseinrichtung 108 planar geformt ist und somit eine kompakte Konfiguration der Filtervorrichtung 100 in Flussrichtung des Fluids fördert. Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Filtereinrichtung 106 als Schichtlaminat mit mikrofluidischen Strukturen ausgebildet ist. Die laminierten Schichten (siehe insbesondere die Filterkörper 112, 114) der Filtereinrichtung 106 können zum Beispiel Metall und/oder Keramik aufweisen. Die genannten mikrofluidischen Strukturen können die Filteröffnungen 110 sein. Die Filteröffnungen 110 können beispielsweise durch eine lithographische Behandlung der Filterkörper 112, 114 hergestellt werden. Es ist gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung auch möglich, dass die Filteröffnungen 110 der Filterkörper 112, 114 in der in WO 2013/029691 dargestellten Weise entlang der Fluidströmungsrichtung gestapelt sind und jeweils Filteröffnungen 110 mit definierter Porengröße aufweisen, wobei die definierte Porengröße der gestapelten Filterstrukturen entlang der Fließrichtung des Fluids abnimmt. Dadurch ist ein Reinigen von mit Partikeln verstopften Filteröffnungen 110 durch bloßes Rückspülen möglich.Also 2 and 3 it can be seen that the detection device 108 is formed planar and thus a compact configuration of the filter device 100 promotes in the direction of flow of the fluid. According to the embodiment shown, the filter device 106 is formed as a laminate layer with microfluidic structures. The laminated layers (see in particular the filter body 112 . 114 ) of the filter device 106 For example, metal and / or ceramic may be included. The said microfluidic structures can filter openings 110 be. The filter openings 110 For example, by a lithographic treatment of the filter body 112 . 114 getting produced. It is according to an embodiment of the invention also possible that the filter openings 110 the filter body 112 . 114 in the in WO 2013/029691 illustrated manner are stacked along the fluid flow direction and each filter openings 110 having defined pore size, wherein the defined pore size of the stacked filter structures along the flow direction of the fluid decreases. This is a cleaning of particulate clogged filter openings 110 by mere backwashing possible.

Es sollte angemerkt werden, dass der Begriff „aufweisen“ nicht andere Elemente ausschließt und dass das „ein“ nicht eine Mehrzahl ausschließt. Auch können Elemente, die in Zusammenhang mit unterschiedlichen Ausführungsbeispielen beschrieben sind, kombiniert werden. Es sollte auch angemerkt werden, dass Bezugszeichen in den Ansprüchen nicht als den Schutzbereich der Ansprüche beschränkend ausgelegt werden sollen.It should be noted that the term "comprising" does not exclude other elements and that the "on" does not exclude a plurality. Also, elements that are related to different embodiments are described combined. It should also be noted that reference signs in the claims should not be construed as limiting the scope of the claims.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 0309596 B1 [0002]
WO 2013/029691 [0004, 0078]

Claims

A filter device (100) for filtering a fluid in a sample separator (10), the filter device (100) comprising: a fluid inlet (102) for admitting the fluid to be filtered; a fluid outlet (104) for discharging the filtered fluid; a filter means (106) between the fluid inlet (102) and the fluid outlet (104) adapted to filter the fluid; a detection device (108) which is at least partially integrated in the filter device (106) and designed to detect an information indicative of a functional state of the filter device (100).

Filter device (100) according to Claim 1 in that the filter device (106) has filter openings (110), in particular pores and / or passage channels, which are permeable to the fluid to be filtered and impermeable to particles to be filtered out of the fluid to be filtered.

Filter device (100) according to Claim 1 or 2 in which the filter device (106) has a first filter body (112) and a second filter body (114), between which the detection device (108) is arranged, in particular embedded.

Filter device (100) according to one of Claims 1 to 3 in that the detection device (108) has a deformation body (116) which, depending on a functional state of the filter device (106), has different deformations due to an interaction with the fluid.

Filter device (100) according to Claim 4 wherein the deformation body (116) comprises a plurality of deformation legs (118, 120, 122) mounted at different positions of a filter surface of the filter means (106).

Filter device (100) according to Claim 5 comprising at least one of the following features: wherein the deformation legs (118, 120, 122) are interconnected in a center of the filter surface and are formed to extend radially outwardly apart from each other; wherein the deformation body (116) has three radially outwardly extending deformation legs (118, 120, 122).

Filter device (100) according to one of Claims 1 to 6 wherein the detection device (108) has a strain gauge.

Filter device (100) according to one of Claims 1 to 7 wherein the detection device (108) comprises a piezoelectric material.

Filter device (100) according to one of Claims 1 to 8th , wherein the detection device (108) is printed, in particular on the filter device (106) is printed.

Filter device (100) according to one of Claims 1 to 9 wherein the detection device (108) is arranged wholly or partly inside the filter device (106).

Filter device (100) according to one of Claims 1 to 10 comprising an inlet side buffer volume (124) between the fluid inlet (102) and the filter means (106) for, in particular, uniform, spatial distribution of the recessed fluid across a filter surface of the filter means (106).

Filter device (100) according to one of Claims 1 to 11 comprising a determination device (128) which is designed to determine the functional state of the filter device (100) based on a detection signal detected by the detection device (108), wherein the determined functional state is selected, in particular, from a group consisting of a requirement replacing the filter means (106), an indicia indicative of a blockage of the filter means (106), and an indicia indicative of a crack of the filter means (106).

Filter device (100) according to one of Claims 1 to twelve in that the detection device (108) is arranged such that the detection device (108) is protected from direct physical contact with the fluid during operation of the filter device (100), in particular prevents direct physical contact between the detection device (108) and the fluid is.

Filter device (100) according to one of Claims 1 to 13 wherein the detection device (108) is planar-shaped.

Filter device (100) according to one of Claims 1 to 14 , wherein the filter device (106) as a laminate layer, in particular with microfluidic structures, further in particular arranged according to a predetermined order pattern arranged microfluidic structures, is formed.

A sample separation device (10) for separating a fluidic sample, said sample separation device (10) comprising: a fluid drive (20) for driving a fluid in the form of a mobile phase; a sample separator (30) adapted to separate the fluidic sample introduced into the mobile phase; a filter device (100) according to one of Claims 1 to 15 for filtering at least part of the mobile phase.

Sample separating device (10) according to Claim 16 further comprising at least one of the following features: the sample separation device (30) is designed as a chromatographic separation device, in particular as a chromatography separation column; the sample separation device (10) is configured to analyze at least one physical, chemical and / or biological parameter of at least one fraction of the, in particular fluidic, sample; the sample separation device (10) has at least one of the group consisting of a device for chemical, biological and / or pharmaceutical analysis and a chromatography device, in particular a liquid chromatography device, more particularly an HPLC device; the sample separation device (10) is configured as a microfluidic device; the sample separation device (10) is configured as a nanofluidic device; the sample separation device (10) has a sample injector (40) for injecting the fluidic sample into the mobile phase; the sample separation apparatus (10) comprises a detector (50) for detecting separate fractions of the fluidic sample; the sample separation apparatus (10) comprises a sample fractionator (60) for fractionating separate fractions of the fluidic sample.

A method of filtering a fluid, the method comprising: Admitting the fluid to be filtered through a fluid inlet (102); Filtering the fluid in a filter device (106); Detecting information indicative of a functional state of the filter device (106) in the filter device (106); Discharging the filtered fluid through a fluid outlet (104).

Method for detecting a functional state of a filter device (100), in particular according to one of the Claims 1 to 15 filter for filtering a fluid, the method comprising: detecting information indicative of a deformation, in particular bending, of a deformation body (116) of a detection device (108) of the filter device (100) along a flow direction of the fluid to be filtered; Detecting a clogging of the filter device (100) if the detected information indicates that the deformation reaches or exceeds a predefinable threshold.

Use of a filter device (100) according to one of Claims 1 to 15 for filtering a fluid in a sample separation device (10) for separating a fluidic sample.