DE102022106332A1 - Ermitteln von Restriktionsinformation in Flusspfaden eines Analysegerätes basierend auf Flussrateninformation - Google Patents

Ermitteln von Restriktionsinformation in Flusspfaden eines Analysegerätes basierend auf Flussrateninformation Download PDF

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Abstract

Vorrichtung (100) zum Ermitteln von für eine Fließrestriktion in einem Flusspfad (102) eines Analysegeräts (10) zum Analysieren einer fluidischen Probe indikativer Restriktionsinformation, wobei die Vorrichtung (100) eine Ermittlungseinrichtung (104) aufweist, die ausgebildet ist, die Restriktionsinformation basierend auf einer für eine Flussrate von Fluid in dem Flusspfad (102) indikativen Flussrateninformation zu ermitteln.

Description

  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ermitteln von für eine Fließrestriktion in einem Flusspfad eines Analysegerätes zum Analysieren einer fluidischen Probe indikativer Restriktionsinformation, und ein Analysegerät.
  • 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 1000 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 Fraktionen einer in die mobile Phase eingebrachten Probenflüssigkeit voneinander zu trennen. Nach Durchlaufen der stationären Phase werden die getrennten Fraktionen der fluidischen Probe in einem Detektor detektiert. Ein solches HPLC-System ist bekannt zum Beispiel aus der EP 0,309,596 B1 derselben Anmelderin, Agilent Technologies, Inc.
  • Im Betrieb eines HPLC-Systems kann es unerwünscht zum Verstopfen eines Flusspfads kommen.
  • WO 2019/211930 A1 offenbart einen automatischen Probengeber, der einen Probenahme-Flusspfad zum vorübergehenden Halten einer Probe hat. Der Probengeber wird selektiv umgeschaltet zwischen einem Injektionsmodus, in dem der Probenahme-Flusspfad in einen Analyse-Flusspfad für einen Flüssigkeitschromatographen eingefügt ist, und einem Lademodus, in dem der Probenahme-Flusspfad nicht in den Analyse-Flusspfad eingefügt ist. Der Probengeber injiziert eine Probe in den Analyse-Flusspfad stromaufwärts von einer Trennsäule durch Umschalten in den Injektionsmodus in einem Zustand, in dem die Probe in dem Probenahme-Flusspfad gehalten wird. Der Probengeber umfasst eine Bestimmungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie den Pumpdruck einer Flüssigkeitsabgabepumpe erfasst, die eine mobile Phase in den Analyse-Flusspfad liefert. Ferner erfolgt ein Finden eines Schwankungswerts für den Pumpdruck beim Umschalten zwischen dem Injektionsmodus und dem Lademodus. Auf der Grundlage des gefundenen Schwankungswerts wird eine Bestimmung über das Vorhandensein von Verstopfungen innerhalb eines Systems vorgenommen, die in dem Analyse-Flusspfad in dem Injektionsmodus enthalten sind.
  • Allerdings kann es bei Analysegeräten zu Artefakten und in der Folge zu ungenauen oder sogar fehlerhaften Analyseergebnissen kommen, wenn - wie gemäß WO 2019/211930 A1 - ein Pumpendruck variiert.
  • OFFENBARUNG
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, in einem Analysegerät eine zuverlässige Bestimmung von Informationen über eine Fließrestriktion in einem Flusspfad zu ermöglichen, ohne dass es zu unerwünschten Artefakten bei der Probenanalyse kommt. Die Aufgabe wird mittels der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen gezeigt.
  • Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Ermitteln von für eine Fließrestriktion in einem Flusspfad eines Analysegerätes zum Analysieren einer fluidischen Probe indikativer Restriktionsinformation geschaffen, wobei die Vorrichtung eine Ermittlungseinrichtung aufweist, die ausgebildet ist, die Restriktionsinformation basierend auf einer für eine Flussrate von Fluid in dem Flusspfad indikativen Flussrateninformation zu ermitteln.
  • Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel ist ein Analysegerät zum Analysieren einer, insbesondere in eine mobile Phase zu injizierenden, fluidischen Probe bereitgestellt, wobei das Analysegerät eine Vorrichtung mit den oben beschriebenen Merkmalen zum Ermitteln von für eine Fließrestriktion in einem Flusspfad des Analysegerätes zum Analysieren der fluidischen Probe indikativer Restriktionsinformation aufweist.
  • Gemäß einem weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel ist ein Verfahren zum Ermitteln von für eine Fließrestriktion in einem Flusspfad eines Analysegerätes zum Analysieren einer fluidischen Probe indikativer Restriktionsinformation bereitgestellt, wobei das Verfahren ein Ermitteln der Restriktionsinformation basierend auf einer für eine Flussrate von Fluid in dem Flusspfad indikativen Flussrateninformation aufweist.
  • Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter dem Begriff „Fließrestriktion“ insbesondere ein Maß, Grad oder Wert eines Fließwiderstands, eines fluidischen Widerstands oder einer Fließbehinderung verstanden werden, der oder die einem entlang eines Flusspfads fließenden Fluid entgegengestellt ist. In einem normalen Zustand kann ein beispielsweise durch eine Fluidleitung fließendes Fluid einer Fließrestriktion ausgesetzt sein, die durch die Reibung mit der Leitungswand sowie durch das Fluid selbst beeinflusst wird. Eine gegenüber einem normalen Fluss erhöhte Fließrestriktion kann zum Beispiel durch eine vollständige oder teilweise Blockade eines Flusspfads generiert werden, zum Beispiel verursacht durch eine Verstopfung mit Partikeln oder durch ein Auskristallisieren von Salz eines Lösungsmittels. Eine gegenüber einem normalen Fluss reduzierte Fließrestriktion kann beispielsweise durch ein Leck erzeugt werden, an dem Fluid aus dem Flusspfad austritt. Kritische Positionen hinsichtlich einer möglichen Anomalie der Fließrestriktion in einem Analysegerät sind insbesondere eine Probennadel, ein Nadelsitz, ein Fluidventil und eine Chromatografie-Trennsäule.
  • Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung wird unter dem Begriff „Flussrate“ insbesondere ein Massenfluss oder ein Volumenfluss eines Fluids entlang eines Flusspfads pro Zeiteinheit verstanden. Hierbei kann unter einem Massenfluss eine fließende Fluidmasse pro Zeiteinheit verstanden werden (beispielsweise in Gramm pro Minute). Unter einem Volumenfluss kann ein fließendes Fluidvolumen pro Zeiteinheit verstanden werden (beispielsweise in Milliliter pro Minute). Eine Flussrate kann beispielsweise mittels eines hierfür vorgesehenen Flussratensensors erfasst werden. Alternativ kann eine Flussrate auch indirekt bestimmt werden, d.h. ohne gesonderten Flussratensensor, beispielsweise aus einer Zeitabhängigkeit einer Kolbenposition einer Kolbenpumpe eines Fluidantriebs, der Fluid mit der zu bestimmenden Flussrate fördert. Durch Integration einer Kolbenpositionsfunktion über die Zeit hinweg kann entsprechende Flussrateninformationen aus der Hubbewegung eines Kolbens bestimmt werden.
  • Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung wird unter dem Begriff „Fluid“ insbesondere eine Flüssigkeit und/oder ein Gas verstanden, optional aufweisend Festkörperpartikel.
  • Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung wird unter dem Begriff „fluidische Probe“ insbesondere ein Medium, weiter insbesondere eine Flüssigkeit, verstanden, das bzw. die die eigentlich zu analysierende Materie enthält (zum Beispiel eine biologische Probe), wie zum Beispiel eine Proteinlösung, eine pharmazeutische Probe, etc.
  • Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung wird unter dem Begriff „mobile Phase“ insbesondere ein Fluid, weiter insbesondere eine Flüssigkeit verstanden, das als Trägermedium zum Transportieren der fluidischen Probe zwischen einem Fluidantrieb und einer Probentrenneinrichtung dient. Mobile Phase kann aber auch in einer Fluidfördereinrichtung zum Beeinflussen der fluidischen Probe eingesetzt werden. Zum Beispiel kann die mobile Phase ein (zum Beispiel organisches und/oder anorganisches) Lösungsmittel oder eine Lösungsmittelzusammensetzung sein (zum Beispiel Wasser und Ethanol).
  • Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann der Begriff „Analysegerät“ insbesondere ein Gerät bezeichnen, das in der Lage und konfiguriert ist, eine fluidische Probe zu untersuchen, insbesondere zu trennen, weiter insbesondere in verschiedene Fraktionen zu trennen. Beispielsweise kann eine solche Probentrennung mittels Chromatographie oder Elektrophorese erfolgen. Bevorzugt kann das Analysegerät ein Flüssigkeitschromatografie-Probentrenngerät sein.
  • Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung können Informationen über eine Charakteristik einer Fließrestriktion in einem Flusspfad eines Analysegerätes gewonnen werden, indem die Flussrate des Fluids in dem Flusspfad überwacht und ausgewertet wird. Anschaulich kann zum Beispiel eine Verstopfung in dem Flusspfad dadurch erkannt werden, dass aufgrund der Verstopfung die Fließrestriktion in dem Flusspfad gegenüber einem Normalzustand erhöht ist. Umgekehrt kann beispielsweise eine Leckage in dem Flusspfad dadurch identifiziert werden, dass aufgrund der Leckage die Fließrestriktion in dem Flusspfad gegenüber einem Normalzustand verringert ist. Die Überwachung der Flussrate als Basis für die Ermittlung von Fließwiderstand oder Fließbehinderung für das Fluid macht es anders als bei herkömmlichen Ansätzen entbehrlich, zur Bestimmung von Restriktionsinformation zwingend eine zeitliche Veränderung des Drucks in dem Flusspfad heranziehen zu müssen. Stattdessen ist die Verwendung von Flussrateninformationen zum Ableiten von Restriktionsinformation auch mit Ausführungsbeispielen kompatibel, in denen der Druck im Flusspfad konstant bleibt bzw. konstant gehalten wird. Dadurch können durch Druckschwankungen bedingte Artefakte in einem Analyseergebnis des Analysegerätes vermieden werden. Aufgrund einer Beobachtung der Flussrate ist es gemäß exemplarischen Ausführungsbeispielen der Erfindung ermöglicht, in einem Analysegerät eine zuverlässige Bestimmung von Informationen über eine Fließrestriktion in einem Flusspfad vorzunehmen, ohne dass es zu unerwünschten Artefakten bei der Probenanalyse kommt.
  • Im Weiteren werden zusätzliche Ausgestaltungen der Vorrichtung, des Analysegeräts und des Verfahrens beschrieben.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Ermittlungseinrichtung ausgebildet sein, die Restriktionsinformation basierend auf einem Vergleich zwischen einer Ist-Flussrateninformation hinsichtlich zumindest eines Teils des Flusspfads und einer Referenz-Flussrateninformation zu ermitteln. Hierbei kann die Referenz-Flussrateninformation eine normale Flussrate oder eine Soll-Flussrate angeben, d.h. eine in Abwesenheit von Besonderheiten wie Verstopfungen oder Leckagen vorliegende oder erwartete Flussrate. Hingegen kann die Ist-Flussrateninformation angeben, welche Flussrate tatsächlich gegenwärtig in dem Flusspfad bzw. einem Teil von Interesse desselben vorliegt. Die Ist-Flussrate kann beispielsweise gemessen, abgeleitet oder abgeschätzt sein. Durch einen Vergleich zwischen einer Referenz-Flussrateninformation und einer Ist-Flussrateninformation kann in numerisch einfacher Weise schnell und zuverlässig eine ungewöhnliche Restriktion identifiziert werden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Ermittlungseinrichtung ausgebildet sein, die Restriktionsinformation basierend auf einem Verhältnis oder einer Differenz zwischen der Ist-Flussrateninformation und der Referenz-Flussrateninformation zu ermitteln. Wenn beispielsweise ein Zeitverlauf der Referenz-Flussrateninformation durch einen Zeitverlauf der Ist-Flussrateninformation geteilt wird (oder umgekehrt) können Veränderungen in der Flussrate herausgerechnet werden, die auf anderen Phänomenen beruhen als einer Veränderung der Restriktion durch Verstopfung oder Leckage. Beispielsweise kann eine Veränderung eines Lösungsmittels einer mobilen Phase oder eine andere Trennmethode bzw. ein anderer Abschnitt einer Trennmethode zu einer Veränderung der Flussrate führen, ohne dass sich die Restriktion verändert hat. Durch die beschriebene Maßnahme können falsche Meldungen des Vorliegens einer Verstopfung oder einer Leckage vermieden werden. Auch durch eine Differenzmessung können ein Offset oder eine (zum Beispiel konstante oder zeitlich veränderliche) Basislinie rechnerisch eliminiert werden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Referenz-Flussrateninformation hinsichtlich zumindest eines Teils des Flusspfads erfasst werden. Ein solches Erfassen kann zum Beispiel anhand von Betriebsparametern oder eines Betriebsablaufes des Analysegerätes durchgeführt werden. Es kann insbesondere möglich sein, die Referenz-Flussrateninformation ohne eigenen Flussratensensor zu erfassen. Hierbei können zum Beispiel Betriebsparameter von Komponenten des Analysegerätes herangezogen werden. Beispielsweise kann der Zeitverlauf der Kolbenposition eines als Kolbenpumpe ausgebildeten Fluidantriebs des Analysegerätes (insbesondere eine analytische Pumpe eines Flüssigkeitschromatografie-Probentrenngeräts) zum Fördern einer mobilen Phase durch zumindest einen Teil des Flusspfads verwendet werden, um Informationen über die Flussrate abzuleiten. Bei Kenntnis des Zeitverlaufs der Kolbenposition kann das über einen vorgegebenen Zeitraum berechnete Integral über die Kolbenposition einen Rückschluss auf das geförderte Fluidvolumen in diesem Zeitintervall und daher die Flussrate liefern. Auf diese Weise kann das Bereitstellen eines separaten Sensors, insbesondere Flussratesensors, entbehrlich sein, was ein kompaktes Design des Analysegerätes ermöglicht. Zu diesem Zweck kann gemäß einem Ausführungsbeispiel die Vorrichtung eine Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen der Flussrate von Fluid in zumindest einem Teil des Flusspfads basierend auf einem Zeitverlauf einer Kolbenposition einer Kolbenpumpe des Analysegeräts aufweisen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Referenz-Flussrateninformation abhängig von einem in dem Flusspfad eingesetzten Lösungsmittel und/oder abhängig von einer von dem Analysegerät eingesetzten Trennmethode einer Datenbank entnommen werden. Das in dem Flusspfad eingesetzte Lösungsmittel (zum Beispiel Wasser, ein organisches Lösungsmittel wie Ethanol oder ein Gemisch hieraus) kann eine mobile Phase bilden, die für die Analyse des Analysegerätes eingesetzt wird. Als „Trennmethode“ kann insbesondere eine Handlungsanweisung für ein als Probentrenngerät ausgebildetes Analysegerät verstanden werden, die von dem Probentrenngerät abzuarbeiten ist, um eine der Trennmethode zugehörige Trennaufgabe zu erfüllen. Eine solche Trennmethode kann definiert werden durch einen Satz von Parameterwerten (zum Beispiel Temperatur, Druck, Charakteristik einer Lösungsmittelzusammensetzung, etc.) und einen Satz von Hardware-Komponenten des Probentrenngeräts (zum Beispiel die Art einer verwendeten Trennsäule, des verwendeten Detektors, etc.) sowie einen Algorithmus mit Prozessen, die beim Durchführen der Trennmethode ausgeführt werden. Sowohl eine eingesetzte Trennmethode als auch ein eingesetztes Lösungsmittel können die Flussrate in dem Flusspfad des Analysegerätes beeinflussen, ohne dass eine Veränderung der Restriktionseigenschaften in dem Flusspfad stattgefunden hat. Wenn mittels der Referenz-Flussrateninformation Einflüsse von Trennmethode und/oder Lösungsmittel durch Vergleich mit der Ist-Flussrateninformation herausgerechnet werden können, können zuverlässigere Restriktionsinformationen erhalten werden. Indem entsprechende Information in einer Datenbank gespeichert wird, kann nach dem Prinzip einer Nachschlagetabelle ein Datensatz aus der Datenbank extrahiert werden, der gegenwärtige Eigenschaften hinsichtlich Lösungsmittel und/oder Trennmethode abbildet und zum Vergleich mit der Ist-Flussrateninformation herangezogen werden kann.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Referenz-Flussrateninformation von einer externen Quelle, insbesondere einem Hersteller des Analysegeräts, bereitgestellt werden. Beispielsweise kann es sich bei der Referenz-Flussrateninformation um Informationen über eine Soll-Flussrate handeln, wenn ein Analysegerät bestimmungsgemäß eingesetzt wird und bestimmungsgemäß arbeitet. Abweichungen einer Ist-Flussrateninformation von der Referenz-Flussrateninformation können dann auf Abweichungen der Restriktion, infolge einer Verstopfung oder einer Leckage, hindeuten. Auf diese Weise kann messtechnischer Aufwand zum Erhalten der Referenz-Flussrateninformation eingespart werden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Referenz-Flussrateninformation bei Erstinbetriebnahme oder bei Wiederinbetriebnahme des Analysegeräts bereitgestellt werden. Beispielsweise kann ein Servicetechniker, der eine HPLC aufbaut oder installiert, während der Qualifizierung der HPLC eine Referenzmessung durchführen. Zum Beispiel kann bei der Qualifizierung eines Analysegerätes im Rahmen einer Erstinbetriebnahme überprüft werden, ob in dem Analysegerät eine Ist-Flussrateninformation mit einer Referenz-Flussrateninformation übereinstimmt oder zumindest ausreichend geringfügige Abweichungen zeigt. Ist dies nicht der Fall, kann die Qualifizierung verweigert werden. Entsprechendes gilt bei der Wiederinbetriebnahme eines Analysegerätes, das beispielsweise nach einem vorangehenden vollständigen Abschalten wieder gestartet wird. Auch dann kann die Übereinstimmung zwischen einer Ist-Flussrateninformation und einer Referenz-Flussrateninformation überprüft werden. Bei einer Diskrepanz um mehr als einen vorgegebenen Schwellwert kann eine entsprechende Maßnahme ergriffen werden (beispielsweise eine Warnung an einem Benutzer ausgegeben werden).
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Referenz-Flussrateninformation in regelmäßigen Zeiträumen während des Betriebs des Analysegeräts bereitgestellt werden. Beispielsweise kann ein Vergleich zwischen einer Ist-Flussrateninformation und einer Referenz-Flussrateninformation für ein Analysegerät in regelmäßigen Abständen überprüft werden. Diese Abstände können beispielsweise ein Tag, eine Woche oder ein Monat sein. Dadurch kann ein Eichungsbedarf, ein Wartungsbedarf oder ein Reparaturbedarf frühzeitig erkannt werden, beispielsweise im Rahmen vorausschauender Instandhaltung („Predictive Maintenance“). Auf diese Weise kann ein wirksames Frühwarnsystem zur Fehlerbehebung implementiert werden. Beispielsweise kann eine erforderliche Instandhaltung anhand einer Schwellwertanalyse erkannt werden.
  • Alternativ oder ergänzend ist es auch möglich, eine Referenz-Flussrateninformation ereignisbezogen bereitzustellen, beispielsweise nach einem Teileaustausch an dem Analysegerät. Wurde beispielsweise eine Kapillare im Flusspfad des Analysegerätes durch eine andere Kapillare mit einem anderen Innendurchmesser getauscht, wodurch die Restriktion geändert wird, kann das Bereitstellen aktualisierter Referenz-Flussrateninformation erfolgen, um diesem Austausch Rechnung zu tragen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Referenz-Flussrateninformation aus einer Referenzmessung an dem Analysegerät erhalten werden. Insbesondere kann die Referenz-Flussrateninformation unter Verwendung mindestens eines Sensors ermittelt werden, der beispielsweise in dem Flusspfad angeordnet sein kann. Zum Beispiel kann es sich bei dem Sensor um einen Flussratensensor handeln, der eine Referenz-Flussrateninformation sensorisch erfasst. Es ist aber auch möglich, die Flussrateninformation indirekt zu messen, beispielsweise unter Verwendung eines entsprechend implementierten und konfigurierten Drucksensors. Es ist auch möglich, eine Mehrzahl von Drucksensoren und/oder Flussratensensoren an unterschiedlichen Positionen entlang des Flusspfads anzubringen und deren Messsignale gemeinsam auszuwerten, um ortsaufgelöste Information über die Restriktionsverhältnisse im Flusspfad zu erhalten.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Ermittlungseinrichtung ausgebildet sein, als Restriktionsinformation eine Information hinsichtlich einer Blockade in dem Flusspfad zu ermitteln. Wird eine Kapillare, ein Fluidventil, eine Probennadel, ein Nadelsitz oder ein anderes Fluidbauteil des Analysegerätes in Fluidverbindung mit dem Flusspfad zum Beispiel durch Fremdpartikel verstopft, kann dies zu einem verringerten Durchfluss und folglich zu einer geringeren Flussrate führen. Ein Absinken der Flussrate - ohne dass dies durch eine Veränderung von Betriebsparametern (beispielsweise eines verwendeten Lösungsmittels oder einer eingesetzten Trennmethode) bedingt ist - kann daher als Anzeichen für das Vorliegen einer Verstopfung gewertet werden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Ermittlungseinrichtung ausgebildet sein, als Restriktionsinformation Information hinsichtlich einer Leckage in dem Flusspfad zu ermitteln. Leckt eine Kapillare, ein Fluidventil, eine Probennadel, ein Nadelsitz oder ein anderes Fluidbauteil des Analysegerätes in Fluidkommunikation mit dem Flusspfad zum Beispiel durch Ausbildung einer undichten Stelle, kann dies zu einem erhöhten Durchfluss und folglich zu einer erhöhten Flussrate führen. Ein Ansteigen der Flussrate - ohne dass dies durch eine Veränderung von Betriebsparametern (beispielsweise eines verwendeten Lösungsmittels oder einer eingesetzten Trennmethode) bedingt ist - kann daher als Anzeichen für das Vorliegen einer Leckage gewertet werden.
  • Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Ermittlungseinrichtung ausgebildet sein, Restriktionsinformation in dem Flusspfad ortsaufgelöst und/oder zeitaufgelöst zu ermitteln. Eine ortsaufgelöste Restriktionsinformation kann angeben, wo in dem Flusspfad ein bestimmtes Restriktionsphänomen aufgetreten ist. Eine zeitaufgelöste Restriktionsinformation kann angeben, wann in dem Flusspfad ein bestimmtes Restriktionsphänomen aufgetreten ist.
  • Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung eine Steuereinrichtung aufweisen, die dazu ausgebildet ist, die Restriktionsinformation basierend auf einem Verlauf (insbesondere einer zeitlichen Veränderung) der Flussrate von Fluid in dem Flusspfad bei dem konstant gehaltenen Druck zu ermitteln. Entsprechend kann die Ermittlungseinrichtung ausgebildet sein, die Restriktionsinformation basierend auf einem Verlauf (insbesondere einer zeitlichen Veränderung) der Flussrate von Fluid in dem Flusspfad bei dem konstant gehaltenen Druck zu ermitteln. Beispielsweise kann ein Fluidantrieb (zum Beispiel eine analytische Pumpe eines als Flüssigkeitschromatografie-Probentrenngerät ausgebildeten Analysegerätes) mittels der Steuereinrichtung so gesteuert werden, dass der (beispielsweise mittels eines Drucksensors im Flusspfad kontrollierte) Druck konstant gehalten wird. Dadurch ändert sich die Flussrate, was wiederum über ein geändertes Fördervolumen der Pumpe pro Zeit erkennbar wird. Es hat sich herausgestellt, dass Druckschwankungen, Druckstöße, Fluktuationen des Drucks und/oder Druckoszillationen insbesondere in einem als Probentrenngerät zum Trennen einer fluidischen Probe ausgebildeten Analysegerät zu einer unrichtigen Zusammensetzung einer als Lösungsmittelmischung ausgebildeten mobilen Phase führen können. Das Ergebnis sind positive oder negative Fehlmengen einzelner Lösungsmittel oder einer gelieferten Lösungsmittelzusammensetzung. Dies wiederum kann eine Probentrennung, insbesondere eine chromatografische Probentrennung, in unerwünschter Weise beeinflussen. Im Ergebnis können solche Druck-basierten Artefakte zu einem ungenauen oder sogar falschen Trennergebnis führen, beispielsweise zu falschen chromatografischen Retentionszeiten oder zu artifiziellen Peakhöhenverhältnissen. Für ein richtiges und genaues Trennergebnis kann es daher stark bevorzugt sein, den Druck in einem Flusspfad eines Analysegerätes über einen Analyseprozess hinweg konstant zu halten bzw. konstant einzuregeln. Vorteilhafte Auswirkungen hat das Konstanthalten des Fluiddrucks aber auch im Zusammenhang mit der Ermittlung von Restriktionsinformation. Denn wenn der Druck konstant gehalten wird, deutet eine Veränderung der Flussrate direkt auf eine Erhöhung oder Verringerung der Restriktion hin, beispielsweise auf eine Verstopfung oder auf ein Leck. Eine durch eine Druckveränderung bedingte Änderung der Flussrate kann bei einem solchen Betriebsmodus mit Vorteil ausgeschlossen werden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung einen oder mehrere Flussratensensoren zum Erfassen der Flussrate von Fluid in zumindest einem Teil des Flusspfads aufweisen. Mit einem solchen Flussratensensor kann die Flussrate direkt und somit fehlerrobust und bequem erfasst werden.
  • Es ist auch möglich, in dem Flusspfad alternativ oder ergänzend mindestens einen Drucksensor vorzusehen. Dies kann beispielsweise für ein konstantes Regeln des Drucks vorteilhaft sein. Bevorzugt kann ein solcher Drucksensor zwischen einer Dosiereinrichtung und einem Injektorventil angeordnet sein.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Ermittlungseinrichtung ausgebildet sein, die Restriktionsinformation basierend auf einem Druck-zu-Flussrate-Verhältnis von Fluid in dem Flusspfad zu ermitteln. Anschaulich ist das Verhältnis zwischen Druck und Flussrate ein Maß für die Restriktion. Wenn das Verhältnis aus einem Druckwert und einem Flussratewert in dem Flusspfad ermittelt wird, ist es vorteilhaft möglich, selbst bei nicht konstantem Druck eine von Artefakten freie Information über die Restriktion in dem Flusspfad zu ermitteln.
  • Indem der Druck auf die Flussrate (oder umgekehrt) normiert wird, können somit Änderungen der Flussrate infolge eines veränderten Drucks herausgerechnet werden. Tatsächliche Änderungen in dem Druck-zu-Flussrate Verhältnis sind dann tatsächlich ein zuverlässiger Indikator für die Veränderung der Restriktion in dem Flusspfad durch Verstopfung oder Leckage.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Ermittlungseinrichtung ausgebildet sein, die Restriktionsinformation in einem Ermittlungsmodus zu ermitteln, der außerhalb eines Analysemodus des Analysegerätes zum Analysieren der fluidischen Probe ausgeführt wird. Wenn zum Beispiel ein Druck konstant geregelt wird, kann das Durchführen der Ermittlung der Restriktionsinformation in einem von einem Analysemodus separaten Ermittlungsmodus ausgeführt werden, ohne dass eine Analyse in irgendeiner Form gestört werden kann. Das Separieren der Restriktionsermittlung vom Analysieren der Probe stellt daher eine hohe Verlässlichkeit des Analyseergebnisses sicher. Eine solche Ausführungsform ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Druck im Flusspfad für die Ermittlung der Restriktionsinformation konstant gehalten werden soll.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Ermittlungseinrichtung ausgebildet sein, die Restriktionsinformation während eines Analysemodus des Analysegerätes zum Analysieren der fluidischen Probe zu ermitteln. Gemäß einer solchen Ausgestaltung muss eine Analyse noch nicht mal unterbrochen werden, um Restriktionsinformation zu ermitteln. Eine solche Ausführungsform ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn ein Flussrate-zu-Druck-Quotient als Basis für die Ermittlung der Restriktionsinformation herangezogen wird, da dann auch eine zeitliche Veränderung des Drucks toleriert werden kann.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Ermittlungseinrichtung ausgebildet sein, die Restriktionsinformation basierend auf einem Zeitverlauf der Flussrate zu ermitteln. Insbesondere kann eine Kennlinie des Verlaufs der Flussrate oder einer hiervon abhängigen Größe über die Zeit hinweg verwendet werden, um die Restriktionsinformation zu ermitteln. Besonders bevorzugt ist es, zur Ermittlung der Restriktionsinformation eine solche Ist-Kennlinie mit einer Soll-Kennlinie zu vergleichen, die einen Referenzverlauf der Flussrate oder der davon abhängigen Größe angibt. Eine solche Vorgehensweise ermöglicht es, einen Zeitpunkt oder Zeitraum zu ermitteln, in dem eine kritische Änderung der Restriktionseigenschaften erfolgt ist. Dadurch kann zum Beispiel ein Zeitpunkt oder Zeitraum ermittelt werden, an oder in dem eine Verstopfung in dem Flusspfad erfolgt ist oder ein Leck aufgebrochen ist.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung eine Auslöseeinrichtung aufweisen, die ausgebildet ist, eine vorbestimmte Aktion, insbesondere eine Warnausgabe und/oder eine Abschaltung des Analysegeräts, auszulösen, wenn die Restriktionsinformation eine Abweichung einer Ist-Restriktion (insbesondere ein aktueller Fließwiderstand) von einer Soll-Restriktion (insbesondere ein Ziel-Fließwiderstand oder ein Normal-Fließwiderstand) um mindestens einen vorbestimmten Schwellwert anzeigt. Der Schwellwert kann bei einer Abweichung in Richtung einer Blockade einen unterschiedlichen oder denselben Wert aufweisen als/wie bei einer Abweichung in Richtung einer Leckage. Abhängig von einem Ergebnis der ermittelten Restriktionsinformation kann das Analysegerät also angesteuert werden, eine der ermittelten Restriktion zugehörige Aktion auszuführen. Wird zum Beispiel ermittelt, dass eine Ist-Restriktion aus einem Akzeptanzkorridor für eine Soll-Restriktion herausgelaufen ist, kann ein Benutzer des Analysegerätes entsprechend gewarnt werden. Die Warnung kann zum Beispiel den Hinweis enthalten, dass in dem Flusspfad eine Blockade stattgefunden haben könnte (insbesondere wenn die Flussrate kritisch klein geworden ist) oder dass in dem Flusspfad eine Leckage stattgefunden haben könnte (insbesondere wenn die Flussrate kritisch groß geworden ist). Alternativ oder ergänzend kann als Aktion das Analysegerät abgeschaltet werden, beispielsweise im Falle einer Totalblockade des Flusspfads oder wenn eine kritisch hohe Leckage (insbesondere oberhalb eines Leckage-Schwellwerts) erkannt worden ist. Es ist auch möglich, dass als Reaktion eine Steuerung des Analysegerätes angepasst wird, beispielsweise Fluid um eine erkannte Stelle kritischer Restriktion herumgeleitet wird.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann das Analysegerät ausgebildet sein, einen Fluidantrieb (zum Beispiel eine Pumpe) so zu steuern, dass eine benutzerseitig eingestellte Flussrate (beispielsweise 1 ml/min) erreicht wird. Aus den hierfür erforderlichen Steuerparametern kann Information über die Restriktion abgeleitet werden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Ermittlungseinrichtung ausgebildet sein, die Restriktionsinformation an zumindest einer der folgenden Positionen in dem Flusspfad zu ermitteln:
    • - In einem Injektor zum Injizieren der fluidischen Probe in einen Trennpfad zwischen einem Fluidantrieb zum Antreiben einer mobilen Phase und der fluidischen Probe und einer Probentrenneinrichtung zum Trennen der in die mobile Phase injizierten fluidischen Probe. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter dem Begriff „Injektor“ insbesondere eine Apparatur verstanden werden, mit der eine fluidische Probe in ein Probeaufnahmevolumen aufgenommen werden kann und durch entsprechendes Schalten eines Injektionsventils in einen Flusspfad zwischen Fluidantrieb und Probentrenneinrichtung eingebracht werden kann. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter dem Begriff „Fluidantrieb“ insbesondere eine Einrichtung zum Fördern von mobiler Phase und fluidischer Probe verstanden werden. Insbesondere kann der Fluidantrieb eine Kolbenpumpe aufweisen. Der Fluidantrieb kann als Fluidpumpe zum Erzeugen eines Hochdrucks (zum Beispiel mindestens 1000 bar) zum Fördern von mobiler Phase und fluidischer Probe während des Trennens ausgebildet sein. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter dem Begriff „Probentrenneinrichtung“ insbesondere eine Einrichtung zum Trennen einer fluidischen Probe, insbesondere in unterschiedlichen Fraktionen, verstanden werden. Zu diesem Zweck können Bestandteile der fluidischen Probe an der Probentrenneinrichtung zunächst adsorbiert und dann separat (insbesondere fraktionsweise) desorbiert werden. Beispielsweise kann eine solche Probentrenneinrichtung als chromatographische Trennsäule ausgebildet sein. In einem Injektor für ein Probentrenngerät (beispielsweise für eine HPLC) sind diverse kritische Komponenten enthalten, an denen eine Verstopfung oder eine Leckage stattfinden kann. Kandidaten für eine solche Anomalie der Restriktion sind insbesondere Fluidventile, beispielsweise das Injektionsventil eines Injektors.
    • - In einem Nadelsitz oder in einer Probennadel eines Injektors zum Injizieren der fluidischen Probe in einen Trennpfad zwischen einem Fluidantrieb zum Antreiben einer mobilen Phase und der fluidischen Probe und einer Probentrenneinrichtung zum Trennen der in die mobile Phase injizierten fluidischen Probe. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter dem Begriff „Probennadel“ insbesondere ein Hohlkörper mit Lumen oder Durchgangsloch verstanden werden, durch das eine fluidische Probe geführt werden kann. Durch das Lumen bzw. Durchgangsloch kann insbesondere eine fluidische Probe in eine Probenhandhabungsvorrichtung eingeführt (beispielsweise eingesaugt) werden kann und/oder aus einer Probenhandhabungsvorrichtung herausgeführt (zum Beispiel ausgestoßen) werden. Eine Probennadel kann länglich und rotationssymmetrisch ausgebildet sein und kann daher eine Symmetrieachse aufweisen. Auch eine Probennadel zum Ansaugen einer fluidischen Probe und zum fluiddichten Einführen in einen Nadelsitz kann an ihrem Lumen verstopfen bzw. kann an einer Schnittstelle zu dem Nadelsitz undicht werden. Der Nadelsitz selbst kann beispielsweise beim Auskristallisieren von Salz aus einem Lösungsmittel einer mobilen Phase verstopfen. All diese unerwünschten Phänomene äußern sich in einer charakteristischen Veränderung der Flussrate und können daher gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung empfindlich erkannt werden.
    • - In einem Fraktionierer zum Fraktionieren von getrennten Fraktionen der fluidischen Probe. Ein solcher Fraktionierer kann zum Einfüllen von Abschnitten einer getrennten fluidischen Probe in unterschiedliche Zielbehälter dienen. Hierfür kann wiederum eine Probennadel zum Einsatz kommen, die für sich oder im Zusammenwirken mit einem Nadelsitz unerwünschten Restriktionsphänomenen ausgesetzt sein kann.
    • - In einem Probenzwischenspeichervolumen an einem Übergang zwischen einer vorgelagerten (insbesondere ersten) Trenndimension und einer nachgelagerten (insbesondere zweiten) Trenndimension eines als mehrdimensionales (insbesondere zweidimensionales) Probentrenngerät ausgebildeten Analysegeräts (insbesondere eines zweidimensionalen Flüssigkeitschromatografie-Probentrenngeräts, auch als 2D-LC bezeichnet). Nach Trennung einer fluidischen Probe in einer ersten Trenndimension können vorgetrennte Probenabschnitte in unterschiedliche Probenzwischenspeichervolumina zwischengespeichert (anschaulich geparkt) werden, bis eine zweite Trenndimension bereit ist, den jeweiligen Probenabschnitt weiter zu trennen. Das Zwischenspeichern und Weiterleiten einzelner Probenabschnitte kann unter Einsatz von einem oder mehreren Fluidventilen erfolgen, das oder die zwischen der ersten Trenndimension und der zweiten Trenndimension angeordnet sein kann oder können. Die für dieses Zwischenspeichern eingesetzten Fluidbauteile können anfällig für eine Blockade oder Leckage sein. Solche Phänomene können gemäß exemplarischen Ausführungsbeispielen präzise erkannt werden.
    • - in einem Fluidventil, insbesondere in einem Injektionsventil, des Analysegeräts.
  • Das Probentrenngerät kann ein mikrofluidisches Messgerät, ein Life Science-Gerät, ein Flüssigkeitschromatographiegerät, ein Gaschromatographiegerät, eine HPLC (High Performance Liquid Chromatography), eine UHPLC-Anlage oder ein SFC- (superkritische Flüssigkeitschromatographie) Gerät sein. Allerdings sind viele andere Anwendungen möglich.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Probentrenneinrichtung 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 bei Anwesenheit einer spezifischen Lösungsmittelzusammensetzung fraktionsweise wieder abgelöst werden, womit die Trennung der Probe in ihre Fraktionen bewerkstelligt wird.
  • Ein Pumpsystem zum Fördern von Fluid kann zum Beispiel dazu eingerichtet sein, das Fluid bzw. 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.
  • 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. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann ein Probeninjektor bzw. Sampler mit einer Nadel verwendet werden, die ohne Sitz betrieben wird.
  • Das Probentrenngerät kann einen Fraktionssammler zum Sammeln der getrennten Komponenten aufweisen. Ein solcher Fraktionssammler kann die verschiedenen Komponenten der aufgetrennten Probe zum Beispiel in verschiedene Flüssigkeitsbehälter führen. Die analysierte Probe kann aber auch einem Abflussbehälter zugeführt werden.
  • 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.
  • Figurenliste
  • 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 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
    • 2 zeigt einen Teil eines Analysegerätes mit einer Vorrichtung zum Ermitteln von für eine Fließrestriktion in einem Flusspfad des Analysegeräts indikativer Restriktionsinformation gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer ersten Konfiguration.
    • 3 zeigt einen Teil eines Analysegerätes mit einer Vorrichtung zum Ermitteln von für eine Fließrestriktion in einem Flusspfad des Analysegeräts indikativer Restriktionsinformation gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer zweiten Konfiguration.
    • 4 zeigt einen Teil eines Analysegerätes mit einer Vorrichtung zum Ermitteln von für eine Fließrestriktion in einem Flusspfad des Analysegeräts indikativer Restriktionsinformation gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer dritten Konfiguration.
    • 5 zeigt einen Teil eines Analysegerätes mit einer Vorrichtung zum Ermitteln von für eine Fließrestriktion in einem Flusspfad des Analysegeräts indikativer Restriktionsinformation gemäß einem weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
    • 6 zeigt ein Diagramm, das Ist-Flussrateninformation, Referenz-Flussrateninformation sowie ein Verhältnis zwischen Ist-Flussrateninformation und Referenz-Flussrateninformation zum Ermitteln von Restriktionsinformation gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.
    • 7 zeigt ein Diagramm, das Ist-Flussrateninformation, Referenz-Flussrateninformation sowie ein Verhältnis zwischen Ist-Flussrateninformation und Referenz-Flussrateninformation zum Ermitteln von Restriktionsinformation gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.
  • Die Darstellung in der Zeichnung ist schematisch.
  • 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.
  • Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine Information über eine Flussrate in einem Flusspfad eines Analysegerätes verwendet, um Informationen über die Fließrestriktion bzw. den Fließwiderstand im Flusspfad zu erhalten. Insbesondere kann der Fluss über die Zeit aufgezeichnet werden, um Restriktionsartefakte, wie beispielsweise eine Blockade im Flusspfad, zu erkennen. Insbesondere kann gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung eine Überwachung von Durchfluss- oder Strömungsrestriktion unter druckkontrollierten Bedingungen zur Identifizierung von Verstopfungen durchgeführt werden. Wenn bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung in einem Konstantdruckmodus durchgeführt werden, führt dies zu einem Schutz der Komponenten des Analysegerätes, insbesondere mindestens eines Fluidventils des Analysegerätes, vor Überdruck (wie er aufgrund der Aufrechterhaltung des konstanten Drucks vermieden werden kann). Dadurch kann zum Beispiel übermäßiger Druck als Folge von Verstopfung zuverlässig vermieden werden. Eine Durchflussmessung als Basis für die Ermittlung von Restriktionsinformation kann in einem dedizierten Ermittlungsmodus durchgeführt werden, der von einem Messmodus des Analysegerätes unterschiedlich sein kann.
  • Während exemplarische Ausführungsbeispiele der Erfindung einen Restriktionstest in einem Injektor, einem Mischer und/oder einem Fluidfilter der Pumpe durchführen können, können andere Ausführungsbeispiele der Erfindung für den gesamten Flusspfad eines Analysegerätes verwendet werden. Weitere Beispiele sind Multiple Heart Cutting Decks in 2D-LC-Analysegeräten, 2D-LC Schnittstellenventile, Fraktionsabscheiderventile, etc. Exemplarische Ausführungsbeispiele der Erfindung können von einem Referenzzustand ausgehen. Beispielsweise kann eine zu prüfende Komponente des Analysegerätes hydraulisch von dem Flusspfad getrennt werden, um mindestens einen Datensatz für anfängliche, zweifelsfrei funktionierende Bedingungen zu erlangen. Das Miteinbeziehen eines Referenzzustands in die Restriktionsermittlung erlaubt es, selbst bei sich ändernden Bedingungen (zum Beispiel aufgrund unterschiedlicher Lösemittelviskosität) eine falsche Identifikation einer Blockade auszuschließen.
  • Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann eine restriktionsbasierte Blockadeerkennung auf den kompletten Flusspfad eines Analysegerätes ausgedehnt sein. Bevorzugt kann der Durchfluss von Fluid unter kontrollierten Druckbedingungen überwacht werden.
  • Ein Beispiel für eine Implementierung eines exemplarischen Ausführungsbeispiels der Erfindung für einen Injektor eines Analysegerätes kann beispielsweise wie folgt operieren:
    1. 1) Optional kann der Druck für einen eingestellten Durchfluss (Fset) im Hauptpfad (d.h. zwischen analytischer Pumpe und Probentrenneinrichtung einer HPLC) erfasst werden (zum Beispiel am Ende eines Analysenlaufs), zum Beispiel mittels eines Drucksensors.
    2. 2) Der Druck kann auf einem konstanten Wert festgehalten werden (anschaulich eingefroren werden), bevor ein Injektorventil in einen Bypass-Modus geschaltet wird, um die nächste zu trennende fluidische Probe zu laden. Konstanthalten des Drucks kann in diesem Zusammenhang bedeuten, dass eine Pumpe zum Fördern von Fluid so geregelt wird, dass sie einen solchen Fluss liefert, dass der Druck auf einem vorgegebenen Niveau konstant gehalten wird. In einem solchen Konstantdruckbetriebsmodus kann ein aktueller Druckwert, der im konstanten Durchflussmodus erfasst wurde, auf einen Zieldruckwert eingestellt werden.
    3. 3) Ein Durchfluss (Fp=const), der erforderlich ist, um den Druck auf dem eingestellten Niveau zu halten, kann überwacht oder ermittelt werden, wenn der Injektor in den Bypass-Modus umgeschaltet wurde.
    4. 4) Optional kann der Druck vor der Injektion der fluidischen Probe freigegeben werden, d.h. eine Druckänderung zugelassen werden.
  • Die Zeitüberwachung von Fset und Fp=const für eine bestimmte Analysemethode kann es ermöglichen, Blockaden im Injektor (zum Beispiel Probennadel, Probenschleife, Nadelsitz) zu identifizieren. Alternativ können die aufgezeichneten Flussraten zur Berechnung der Restriktion (beispielsweise durch Berechnung des Drucks geteilt durch den Fluss als Maß für die Restriktion) verwendet werden. Dadurch kann es ermöglicht werden, dass ein Zeitverlauf der Restriktion überwacht werden kann. Darüber hinaus ist es auch möglich, nur ein Verhältnis (zum Beispiel Fset/Fp=const) oder eine relative Abweichung (zum Beispiel Fset - Fp=const/Fset) der Flüsse oder der Restriktionen im Zeitverlauf zu überwachen, da der Vergleich der beiden Werte als Indikator für eine Blockade verwendet werden kann. Indikativ für Restriktionsänderungen (zum Beispiel eine Verstopfung) im System kann eine Änderung (zum Beispiel Verringerung) der Flussrate unter ansonsten gleichen Bedingungen (eingestellter Druck, Lösungsmittelzusammensetzung, Temperatur, etc.) und/oder eine Korrelation der Flussänderungen (im druckgeregelten Modus oder bei ähnlichen Druckwerten im Allgemeinen) mit spezifischen Flusspfadänderungen, wie zum Beispiel dem Umschalten von Teilen des Flusspfades in oder aus dem Flusspfad, sein.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel mit einem druckgeregelten Pumpenbetrieb kann ein besonderer Vorteil erreicht werden: Jede Druckschwankung führt auch zu einer Störung der Zusammensetzung einer mobilen Phase für eine binäre Pumpe. Dies wiederum kann Auswirkungen auf Genauigkeit und Richtigkeit eines Analyseergebnisses haben. Durch ein Konstanthalten des Drucks vor dem Wechsel in einen Bypass-Modus kann die Retentionsgenauigkeit verbessert werden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann eine fluidische Blockade in einem Flusspfad eines Analysegerätes auf der Grundlage von Flussbedingungen, insbesondere auf der Grundlage der Überwachung von Flussschwankungen, identifiziert werden. In Anbetracht der Tatsache, dass die meisten HPLC-Systeme so gesteuert werden, dass sie mit konstantem Durchfluss arbeiten, kann eine strömungsbasierte Blockadebestimmung gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem separaten Restriktionsermittlungsmodus durchgeführt werden, d.h. außerhalb eines regulären Laufs einer Analyse (während welcher der Fluss so kontrolliert werden kann, dass er konstant ist).
  • Somit kann gemäß einem Ausführungsbeispiel eines ersten Aspekts der Erfindung eine auf die Restriktionsverhältnisse bezogene Pumpenselbsttest-Funktionalität auf einen gesamten Flusspfad oder einen Teil davon angewandt werden, insbesondere um Blockaden oder Leckagen zu erkennen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel eines zweiten Aspekts der Erfindung kann ein KonstantdruckModus in Kombination mit einer Flussratenaufzeichnung- und auswertung für die Diagnose der Fließrestriktion (gemäß dem ersten Aspekt) verwendet werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel eines dritten Aspekts kann der KonstantdruckModus insbesondere auch während des Schaltens zwischen Bypass und Hauptpfad (entsprechend einer Probeninjektion) implementiert werden.
  • 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines HPLC-Systems als Beispiel für ein als Probentrenngerät ausgebildetes Analysegerät 10 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie es zum Beispiel zur Flüssigkeitschromatographie verwendet werden kann. Eine Fluidfördereinrichtung bzw. ein Fluidantrieb 20, der mit Lösungsmitteln aus einer Zuführeinrichtung 25 versorgt wird, treibt eine mobile Phase durch eine Probentrenneinrichtung 30 (wie zum Beispiel eine chromatographische Säule), die eine stationäre Phase beinhaltet. Die Zuführeinrichtung 25 umfasst eine erste Fluidkomponentenquelle 113 zum Bereitstellen eines ersten Fluids bzw. einer ersten Lösungsmittelkomponente A (zum Beispiel Wasser) und eine zweite Fluidkomponentenquelle 111 zum Bereitstellen eines anderen zweiten Fluids bzw. einer zweiten Lösungsmittelkomponente B (zum Beispiel ein organisches Lösungsmittel). Ein optionaler Entgaser 27 kann die mittels der ersten Fluidkomponentenquelle 113 und mittels der zweiten Fluidkomponentenquelle 111 bereitgestellten Lösungsmittel entgasen, bevor diese dem Fluidantrieb 20 zugeführt werden. Eine Probenaufgabeeinheit, die auch als Injektor 40 bezeichnet werden kann, ist zwischen dem Fluidantrieb 20 und der Probentrenneinrichtung 30 angeordnet, um eine Probenflüssigkeit bzw. eine fluidische Probe aus einem Probenbehälter 137 zunächst in ein Probenaufnahmevolumen 132 in einem (nur schematisch dargestellten) Injektorpfad 123 aufzunehmen, und nachfolgend durch Schalten eines Injektionsventils 90 des Injektors 40 in einen fluidischen Trennpfad 114 zwischen Fluidantrieb 20 und Probentrenneinrichtung 30 einzubringen. Das Aufnehmen von fluidischer Probe aus dem Probenbehälter 137 kann insbesondere dadurch erfolgen, dass eine Probennadel 118 aus einem Probensitz 116 herausgefahren und in den Probenbehälter 137 hineingefahren wird, mittels einer Dosiereinrichtung 131 fluidische Probe aus dem Probenbehälter 137 durch die Probennadel 118 in das Probenaufnahmevolumen 132 eingesaugt wird, und die Probennadel 118 dann wieder in den Nadelsitz 116 hineingefahren wird.
  • Die stationäre Phase der Probentrenneinrichtung 30 ist dazu vorgesehen, Komponenten der Probe zu separieren. Ein Detektor 50, der eine Flusszelle aufweisen kann, detektiert separierte Komponenten der Probe. Ein Fraktionierungsgerät oder Fraktionierer 60 kann dazu vorgesehen werden, separierte Komponenten der Probe in dafür vorgesehene Behälter auszugeben. Nicht mehr benötigte Flüssigkeiten können in einen Abflussbehälter bzw. in eine Wasteleitung ausgegeben werden.
  • Während ein Flüssigkeitspfad zwischen dem Fluidantrieb 20 und der Probentrenneinrichtung 30 typischerweise unter Hochdruck steht, wird die Probenflüssigkeit unter Normaldruck zunächst in einen vom Flüssigkeitspfad getrennten Bereich, nämlich die Probenschleife bzw. das Probenaufnahmevolumen 132, der Probenaufgabeeinheit bzw. des Injektors 40 eingegeben. Danach wird die Probenflüssigkeit in den unter Hochdruck stehenden Trennpfad 114 eingebracht. Unter einer Probenschleife als Probenaufnahmevolumen 132 (auch als Sample Loop bezeichnet) kann ein Abschnitt einer Fluidleitung verstanden werden, der zum Aufnehmen bzw. Zwischenspeichern einer vorgegebenen Menge von fluidischer Probe ausgebildet ist. Vorzugsweise wird noch vor dem Zuschalten der zunächst unter Normaldruck stehenden Probenflüssigkeit in dem Probenaufnahmevolumen 132 in den unter Hochdruck stehenden Trennpfad 114 der Inhalt des Probenaufnahmevolumens 132 mittels einer Dosiereinrichtung 131 auf den Systemdruck des als HPLC ausgebildeten Analysegeräts 10 gebracht. Eine Steuereinrichtung 70 steuert die einzelnen Komponenten 20, 25, 30, 40, 50, 60, 90, etc., des Analysegeräts 10.
  • 1 zeigt zwei Zuführleitungen 171, 173, von denen jede fluidisch mit einer jeweiligen der zwei als Fluidkomponentenquellen 113, 111 bezeichneten Lösungsmittelbehältern zum Bereitstellen eines jeweiligen der Fluide bzw. Lösungsmittelkomponenten A und B fluidisch gekoppelt ist. Das jeweilige Fluid bzw. die jeweilige Lösungsmittelkomponente A bzw. B wird durch die jeweilige Zuführleitung 171 bzw. 173, durch den Entgaser 27 zu einem Proportionierventil 87 als Proportioniereinrichtung gefördert, an dem die Fluide bzw. Lösungsmittelkomponenten A bzw. B aus den Zuführleitungen 171, 173 miteinander vereinigt werden. An dem Proportionierventil 87 fließen die Fluidpakete aus den Zuführleitungen 171, 173 also unter Bildung einer homogenen Lösungsmittelzusammensetzung zusammen. Letztere wird dann dem Fluidantrieb 20 zugeführt.
  • Im Betrieb des Analysegeräts 10 und insbesondere des Injektors 40 wird das Injektionsventil 90 mittels der Steuereinrichtung 70 zum Injizieren einer fluidischen Probe aus dem Probenaufnahmevolumen 132 in eine mobile Phase in dem Trennpfad 114 zwischen dem Fluidantrieb 20 und der Probentrenneinrichtung 30 des Analysegeräts 10 geschaltet. Dieses Schalten des Injektionsventils 90 erfolgt zum Bewirken einer Relativbewegung zwischen einem ersten Ventilkörper (der ein bezogen auf ein Laborsystem in Ruhe befindlicher Stator sein kann) und einem zweiten Ventilkörper (der ein in Bezug auf das Laborsystem verdrehbarer Rotor sein kann) des Injektionsventils 90. Der erste Ventilkörper kann mit mehreren Ports und optional mit einer oder mehreren nutförmigen Verbindungsstrukturen versehen sein. Der zweite Ventilkörper hingegen kann mit vorzugsweise mehreren nutförmigen Verbindungsstrukturen ausgestattet sein, um dadurch jeweilige der Ports des ersten Ventilkörpers abhängig von einer jeweiligen Relativorientierung zwischen dem ersten Ventilkörper und dem zweiten Ventilkörper mittels der mindestens einen Verbindungsstruktur des zweiten Ventilkörpers selektiv fluidisch zu koppeln oder zu entkoppeln. Anschaulich kann eine jeweilige nutförmige Verbindungsstruktur des zweiten Ventilkörpers in bestimmten Schaltzuständen des Injektionsventils 90 zwei (oder mehr) der Ports des ersten Ventilkörpers fluidisch miteinander verbinden und zwischen anderen der Ports des ersten Ventilkörpers eine fluidische Entkopplung ausbilden. Auf diese Weise können die einzelnen Komponenten des Probentrenngeräts 10 miteinander abhängig von einem jeweiligen Betriebszustand des Injektors 40 in einen einstellbaren fluidischen (Ent-)Kopplungszustand gebracht werden.
  • Darüber hinaus weist das Analysegerät 10 eine Vorrichtung 100 zum Ermitteln von für eine Fließrestriktion in einem Flusspfad 102 des Analysegeräts 10 indikativer Restriktionsinformation auf. Der Flusspfad 102, in dem die Vorrichtung 100 Informationen über die Fließrestriktion ermitteln kann, kann zumindest einen Teil des Injektorpfads 123 und/oder zumindest einen Teil des Trennpfads 114 umfassen. Besagte Vorrichtung 100 kann eine Ermittlungseinrichtung 104 aufweisen, die ausgebildet ist, die Restriktionsinformation basierend auf einer für eine Flussrate von Fluid in dem Flusspfad 102 indikativen Flussrateninformation zu ermitteln. Beispielsweise kann die Vorrichtung 100 oder deren Ermittlungseinrichtung 104 als Prozessor ausgebildet sein, kann einen Teil eines Prozessors aufweisen oder kann als mehrere Prozessoren ausgebildet sein. Es ist auch möglich, dass die Steuereinrichtung 70 die Funktion der Vorrichtung 100 mit übernimmt. Anschaulich kann Information betreffend die Flussrate von mobiler Phase und/oder fluidischer Probe in dem Flusspfad 102 oder einem Teil davon von der Vorrichtung 100 verwendet werden, um die Fließrestriktion in dem Flusspfad 102 oder einem Teil davon zu charakterisieren. Diese Charakterisierung kann qualitativ oder quantitativ sein. Bei einer quantitativen Charakterisierung der Fließrestriktion kann für diese ein Wert des Fließwiderstands ermittelt werden. Bei einer qualitativen Charakterisierung der Fließrestriktion kann zum Beispiel ermittelt werden, ob in dem Flusspfad 102 eine Blockade bzw. Verstopfung (welche die Flussrate verringert) oder eine Leckage bzw. Undichtigkeit (welche die Flussrate erhöht) vorliegt. Es ist gemäß exemplarischen Ausführungsbeispielen der Erfindung auch möglich, ortsbezogene Information über die Fließrestriktion in dem Flusspfad 102 zu ermitteln. Durch selektives Öffnen bzw. Schließen von Fluidventilen des Analysegerätes 10 kann gezielt ein jeweiliger Abschnitt des Flusspfads 102 vom Rest des Flusspfad 102 abgetrennt werden und einer ortsaufgelösten flussratenbasierten Restriktionsanalyse unterzogen werden. Mit Vorteil verwendet die Vorrichtung 100 und deren Ermittlungseinrichtung 104 Informationen über die Flussrate von mobiler Phase und/oder fluidischer Probe in dem Flusspfad 102, um Informationen über den fluidischen Fließwiderstand in dem Flusspfad 102 zu bestimmen.
  • Die in 1 dargestellte Steuereinrichtung 70 kann dazu ausgebildet sein, den Druck in einem Teil des Flusspfads 102 oder in dem gesamten Flusspfad 102 konstant zu halten. Beispielsweise kann zu diesem Zweck der Druck an einer oder mehreren Stellen des Flusspfads 102 bestimmt werden, beispielsweise mittels mindestens eines Drucksensors (siehe Bezugszeichen 151 in 2). Alternativ oder ergänzend zu dem in 2 dargestellten Drucksensor 151 ist es auch möglich, einen in einem als Pumpe ausgebildeten Fluidantrieb 20 enthaltenen Drucksensor zu dem genannten Zweck zu nutzen. Wird auf diese Weise eine Abweichung eines sensorisch erfassten Ist-Drucks von einem vorgegebenen Soll-Druck ermittelt, kann der Fluidantrieb 20 von der Steuereinrichtung 70 so angesteuert werden, dass der Ist-Druck auf den Soll-Druck zurückgeführt wird. Insbesondere kann hierzu eine Kolbenbewegung des Fluidantriebs 20 angepasst werden, beispielsweise hinsichtlich Hubfrequenz und/oder Hublänge. Vorteilhaft kann die Ermittlungseinrichtung 104 ausgebildet sein, die Restriktionsinformation basierend auf einer Veränderung der Flussrate von Fluid in dem Flusspfad 102 bei dem konstant gehaltenen Druck zu ermitteln. Mit Vorteil kann es die Überwachung der Flussrate als für die Fließrestriktion indikativer Parameter entbehrlich machen, das Analysegerät 10 mit veränderlichem Druck zu betreiben. Dadurch kann insbesondere ein unerwünschter Überdruck im Flusspfad 102 vermieden werden, der Fluidbauteile des Analysegeräts 10 schädigen oder sogar zerstören kann. Auch kann durch Unterbindung von Druckschwankungen im Flusspfad 102 eine unerwünschte Fluktuation der Zusammensetzung der mobilen Phase vermieden werden. Bei einem beispielsweise als HPLC ausgebildeten Analysegerät 10 können druckschwankungsbedingte Fluktuationen der Lösungsmittelzusammensetzung der mobilen Phase zu unrichtigen oder ungenauen Trennergebnissen führen. Beispielsweise kann es im Falle von Druckschwankungen oder Druckstößen in unerwünschter Weise zu verschobenen Retentionszeiten und/oder gestörten Peakverhältnissen von Peaks in einem Chromatogramm entsprechend getrennter Fraktionen einer fluidischen Probe kommen. Solche unerwünschten Artefakte können insbesondere dann zuverlässig unterdrückt werden, wenn bei einer flussratenbasierten Bestimmung von Restriktionsinformation das Analysegerät 10 in einem Konstantdruckmodus betrieben wird.
  • Gemäß einem anderen vorteilhaften Aspekt kann die Ermittlungseinrichtung 104 ausgebildet sein, die Restriktionsinformation basierend auf einem Vergleich zwischen einer Ist-Flussrateninformation hinsichtlich zumindest eines Teils des Flusspfads 102 und einer Referenz-Flussrateninformation zu ermitteln. Beispielsweise kann die Referenz-Flussrateninformation angeben, welchen Wert die Flussrate in einem Normalzustand des Analysegeräts 10 hat, d.h. in Abwesenheit von Blockaden oder Leckagen. Wird eine solche Referenz-Flussrateninformationen mit einer gegenwärtigen (beispielsweise bereitgestellten, ermittelten oder sensorisch erfassten) Ist-Flussrateninformation verglichen, kann eine Diskrepanz eine Anomalie der Fließrestriktion anzeigen, beispielsweise aufgrund einer Verstopfung oder einer Undichtigkeit im Flusspfad 102. Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung der Ermittlungseinrichtung 104 derart, dass die Restriktionsinformation basierend auf einem Verhältnis bzw. alternativ oder ergänzend basierend auf einer Differenz zwischen der Ist-Flussrateninformation und der Referenz-Flussrateninformation ermittelt wird. Durch eine solche rechnerische Normierung oder Korrektur können Artefakte im Flussratenverlauf, die nicht durch eine Blockade oder Leckage verursacht sind, rechnerisch eliminiert werden. Solche Artefakte können zum Beispiel durch einen Lösungsmittelwechsel, einen Wechsel der Trennmethode oder einen Komponentenwechsel (beispielsweise einen Austausch einer Kapillare durch eine andere Kapillare mit anderem Innendurchmesser) verursacht werden. Durch Normierung oder Korrektur der Ist-Flussrateninformation unter Verwendung der Referenz-Flussrateninformation kann somit die Zuverlässigkeit des Ermittlungsergebnisses verbessert werden.
  • Es bestehen verschiedenste Möglichkeiten zur Ermittlung oder Bereitstellung von Referenz-Flussrateninformation. Beispielsweise kann die Referenz-Flussrateninformation abhängig von einem in dem Flusspfad 102 eingesetzten Lösungsmittel und/oder abhängig von einer von dem Analysegerät 10 eingesetzten Trennmethode einer Datenbank 106 entnommen werden, auf welche die Ermittlungseinrichtung 104 Zugriff haben kann.
  • Alternativ oder ergänzend kann die Referenz-Flussrateninformation von einem Hersteller des Analysegeräts 10 bereitgestellt werden. Ein Hersteller kann die Referenz-Flussrateninformation mittels eines herstellerseitigen Kommunikationsgeräts 155 über (beispielsweise drahtlose) Kommunikationsschnittstellen 157, 159 an die Ermittlungseinrichtung 104 übertragen. Auch eine solche herstellerseitig bereitgestellte Referenz-Flussrateninformation kann in einer Datenbank 106 gespeichert sein oder über ein Kommunikationsnetzwerk (beispielsweise das Internet) übermittelt werden.
  • Referenz-Flussrateninformation kann auch von einem Benutzer des Analysegerätes 10 über eine Eingabe-/Ausgabe-Schnittstelle 153 der Ermittlungseinrichtung 104 zugeführt werden.
  • Es ist auch möglich, dass die Referenz-Flussrateninformation bei Erstinbetriebnahme (im Rahmen einer Qualifizierung durch eine Bedienperson) oder bei Wiederinbetriebnahme (nach vollständigem Abschalten des Analysegerätes 10) des Analysegeräts 10 bereitgestellt werden. Auch ist es möglich, dass die Referenz-Flussrateninformation in regelmäßigen Zeiträumen während des Betriebs des Analysegeräts 10 bereitgestellt wird, beispielsweise täglich oder monatlich. Ferner kann die Referenz-Flussrateninformation mittels einer Referenzmessung an dem Analysegerät 10 erhalten werden, wofür beispielsweise mindestens ein Flussratensensor 108 (siehe 1) und/oder mindestens ein Drucksensor 151 (siehe 2) eingesetzt werden kann.
  • Bevorzugt kann die Ermittlungseinrichtung 104 ausgebildet sein, als Restriktionsinformation Information hinsichtlich einer Blockade in dem Flusspfad 102 zu ermitteln. Auf das Vorliegen einer Blockade kann beispielsweise geschlossen werden, wenn eine Ist-Flussrate um mehr als einen vorgegebenen Blockade-Schwellwert kleiner ist als eine Soll-Flussrate. Alternativ oder ergänzend kann die Ermittlungseinrichtung 104 ausgebildet sein, als Restriktionsinformation Information hinsichtlich einer Leckage in dem Flusspfad 102 zu ermitteln. Auf das Vorliegen einer Leckage kann beispielsweise geschlossen werden, wenn eine Ist-Flussrate um mehr als einen vorgegebenen Leckage-Schwellwert größer ist als eine Soll-Flussrate.
  • Optional kann, wie bereits angesprochen, mindestens ein Flussratensensor 108 in den Flusspfad 102 implementiert werden, um eine Volumen-Flussrate (d.h. geflossenes Fluidvolumen pro Zeit) oder eine Massen-Flussrate (d.h. geflossene Fluidmasse pro Zeit) von Fluid im Flusspfad 102 zu messen, der dem jeweiligen Flussratensensor 108 zugeordnet ist.
  • Alternativ oder ergänzend zu dem mindestens einen Flussratensensor 108 in dem Flusspfad kann bei der Vorrichtung 100 eine Bestimmungseinrichtung 110 zum Bestimmen der Flussrate von Fluid im Flusspfad 102 basierend auf einem Zeitverlauf einer Kolbenposition einer Kolbenpumpe des Analysegeräts 10 implementiert sein. Aus der Ort-Zeit-Funktion eines reziprozierenden Kolbens einer Kolbenpumpe des Fluidantriebs 20 zum Fördern von mobiler Phase durch den Flusspfad 102 kann das geförderte Volumen mobiler Phase in einem bestimmten Zeitintervall berechnet werden. Diese Information kann der Ermittlungseinrichtung 104 von der Kolbenpumpe geliefert werden und erlaubt die Bestimmung der Flussrate im Flusspfad 102. Diese Flussrateninformation wiederum kann von der Ermittlungseinrichtung 104 verwendet werden, um Information über den fluidischen Widerstand im Flusspfad 102 zu ermitteln. Gemäß der zuletzt beschriebenen Ausgestaltung kann auf einen separaten Flussratensensor 108 im Flusspfad 102 sogar verzichtet werden, was zu einer besonders kompakten Ausgestaltung des Analysegerätes 10 führt.
  • Bevorzugt kann die Ermittlungseinrichtung 104 ausgebildet sein, die Restriktionsinformation basierend auf einem Zeitverlauf der Flussrate zu ermitteln. Dann kann auch ein Zeitpunkt oder Zeitraum ermittelt werden, an dem oder in dem die Restriktion einen kritischen Verlauf nimmt.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Ermittlungseinrichtung 104 ausgebildet sein, die Restriktionsinformation basierend auf einem Druck-zu-Flussrate-Verhältnis von Fluid in dem Flusspfad 102 zu ermitteln. Das Verhältnis von Druck und Flussrate ist ein Maß für die Fließrestriktion des Fluids im Flusspfad 102. Der Druck im Flusspfad 102 kann mittels eines Drucksensors 151 (siehe 2) gemessen werden. Die Flussrate im Flusspfad 102 kann mittels eines Flussratesensors 108 (siehe 1) gemessen werden oder kann anderweitig ermittelt werden (beispielsweise anhand der Ort-Zeit-Funktion eines Kolbens der Kolbenpumpe, wie oben beschrieben). Gemäß einem solchen Ausführungsbeispiel braucht der Druck im Flusspfad 102 noch nicht einmal konstant gehalten werden, obgleich er alternativ konstant gehalten werden kann.
  • Bevorzugt kann die Ermittlungseinrichtung 104 ausgebildet sein, die Restriktionsinformation in einem Ermittlungsmodus zu ermitteln, der getrennt bzw. separat von einem Analysemodus des Analysegeräts 10 zum Analysieren der fluidischen Probe ausgeführt werden kann. Dann kann jede unerwünschte Einwirkung der Analyse auf die Ermittlung der Restriktionsinformation zuverlässig ausgeschlossen werden. Es ist aber auch möglich, dass die Ermittlungseinrichtung 104 ausgebildet ist, die Restriktionsinformation während eines Analysemodus des Analysegeräts 10 zum Analysieren der fluidischen Probe zu ermitteln. Beispielsweise kann während eines Trennlaufs einer HPLC zum Trennen einer injizierten fluidischen Probe simultan eine Bestimmung der Restriktion im Flusspfad 102 durchgeführt werden.
  • 1 zeigt ferner, dass sie Vorrichtung 100 eine Auslöseeinrichtung 112 aufweisen kann. Letztere kann ausgebildet sein, eine vorbestimmte Aktion - beispielsweise eine Warnausgabe - auszulösen, wenn die Restriktionsinformation eine Abweichung einer gegenwärtigen Ist-Restriktion von einer vorgegebenen Soll-Restriktion um mindestens einen vorbestimmten Schwellwert anzeigt. Eine solche Warnausgabe kann zum Beispiel auf einer Anzeigevorrichtung der Eingabe-/ Ausgabe-Schnittstelle 153 angezeigt werden. Abhängig von der Entwicklung der Restriktion kann die Warnausgabe beispielsweise „Verstopfung im Injektor!“ oder „Leckage am Nadelsitz!“ sein.
  • Gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung kann die Ermittlungseinrichtung 104 ausgebildet sein, die Restriktionsinformation an verschiedenen Positionen in dem Flusspfad 102 zu ermitteln. Beispielsweise kann die Restriktionsinformation im Injektor 40 ermittelt werden, wo insbesondere das Injektionsventil 90, der Nadelsitz 116 und die Probennadel 118 blockadeanfällige und leckageanfällige Fluidbauteile darstellen. Aber auch der Fraktionierer 60 zum Fraktionieren von getrennten Fraktionen der fluidischen Probe kann Gegenstand einer Restriktionsanalyse sein.
  • 2 zeigt einen Teil eines Analysegerätes 10 mit einer Vorrichtung 100 zum Ermitteln von für eine Fließrestriktion in einem Flusspfad 102 des Analysegeräts 10 indikativer Restriktionsinformation gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer ersten Konfiguration. Genauer gesagt zeigt 2 einen Injektor 40 eines Analysegeräts 10 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Das gezeigte Injektionsventil 90 ist in dem Flüssigkeitschromatografie-Analysegerät 10 zum Trennen einer fluidischen Probe eingebaut. Wie in 2 zu erkennen, weist das Analysegerät 10 einen als Hochdruckpumpe ausgebildeten Fluidantrieb 20 zum Antreiben einer mobilen Phase (d.h. eines Lösungsmittels oder einer Lösungsmittelzusammensetzung) und einer mittels des Injektors 40 in die mobile Phase zu injizierenden fluidischen Probe auf. Die fluidische Probe soll mittels des Analysegeräts 10 in ihre Fraktionen aufgetrennt werden. Das eigentliche Auftrennen erfolgt mittels der als Chromatografie-Trennsäule ausgebildeten Probentrenneinrichtung 30 nach der Injektion der fluidischen Probe in die mobile Phase.
  • Hierbei dient das in 2 dargestellte Injektionsventil 90 des Injektors 40 zum Injizieren der fluidischen Probe in die mobile Phase in einem Trennpfad 114 zwischen dem Fluidantrieb 20 und der Probentrenneinrichtung 30. Zu diesem Zweck weist der Injektor 40 ein zum Beispiel als Probenschleife ausgebildetes Probenaufnahmevolumen 132 zum Aufnehmen eines vorgebbaren Volumens der fluidischen Probe auf. Ferner enthält der in 2 dargestellte Injektor 40 eine beispielsweise als Spritzenpumpe mit bewegbarem Kolben ausgebildete Dosiereinrichtung 131 zum Dosieren der in dem Probenaufnahmevolumen 132 aufzunehmenden fluidischen Probe.
  • Darüber hinaus hat der Injektor 40 eine verfahrbare Nadel 118, die (gemäß 3 und 4) in einem Nadelsitz 116 zum fluiddichten Aufnehmen der Nadel 118 fluiddicht aufgenommen werden kann. Darüber hinaus kann die Nadel 118 auch aus dem Nadelsitz 116 herausgefahren werden und in einen Probenbehälter 137 mit fluidischer Probe eingeführt werden, um dann mittels Zurückfahrens des Kolbens der Dosiereinrichtung 131 fluidische Probe aus dem Probenbehälter durch die Nadel 118 hindurch in das Probenaufnahmevolumen 132 anzusaugen. Das Bewegen der Nadel 118 zwischen dem Nadelsitz 116 und der Probenaufnahmevorrichtung 137 kann mittels eines Bewegungsapparats (insbesondere mittels eines Roboterarms) erfolgen, der in 2 nicht dargestellt ist.
  • Das in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Rotorventil ausgebildete Injektionsventil 90 hat mit 1 bis 6 gekennzeichnete stationäre Ports oder Fluidanschlüsse, von denen ein Teil mit drehbaren Nuten 160 verbunden ist. Mittels der drehbaren Nuten 160 können unterschiedliche Fluidverbindungspfade eingestellt werden.
  • 2 zeigt einen Teil eines Analysegerätes 10, bei dem zusätzlich zu dem Nadelsitz 116 ein Waste-Sitz 180 bereitgestellt ist. Alternativ zum Einführen in den Nadelsitz 116 kann die Probennadel 118 auch in den Waste-Sitz 180 eingeführt werden, um nicht mehr benötigte Flüssigkeit in eine Wasteleitung 182 abzuleiten. Gemäß 2 ist die Probennadel 118 in den Waste-Sitz 180 eingeführt, wodurch die Fließrestriktion des durchflossenen Teils des Flusspfads 102 bis zur Nadelspitze hin beschränkt wird.
  • Beispielsweise kann der Waste-Sitz 180 einen wesentlich größeren Kapillardurchmesser aufweisen als der Nadelsitz 116, sodass die Fließrestriktion des Waste-Sitzes 180 gegenüber der Fließrestriktion des Nadelsitzes 116 vernachlässigbar klein sein kann. Eine Messung der Flussrate (unter sonst gleichen Bedingungen) bei Einführung der Probennadel 118 in den Nadelsitz 116 bzw. in den Waste-Sitz 180 kann daher Informationen über den Druckabfall im Nadelsitz 116 liefern. Diese gemessene Information kann auch als Referenz-Flussrateninformation verwendet werden. Mit der Konfiguration gemäß 2 kann beispielsweise eine Verstopfung in der Probennadel 118 oder im Nadelsitz 116 erkannt werden.
  • 3 zeigt einen Teil des Analysegerätes 10 gemäß 2 in einer zweiten Konfiguration. Gegenüber 2 wurde das Injektionsventil 90 geschaltet und wurde die Probennadel 118 aus dem Waste-Sitz 180 heraus und in den Nadelsitz 116 hinein überführt.
  • Gemäß 3 befindet sich der Injektor 40 in einem Bypass-Modus. Gemäß 3 erfolgt eine Erfassung der Fließrestriktion ohne wesentliche Injektorkomponenten (insbesondere ohne Probenaufnahmevolumen 132, ohne Probennadel 118, ohne Nadelsitz 116). Der Bypass-Modus kann als Referenzmodus verwendet werden, um Referenzinformationen über die Flussrate zu erhalten.
  • 4 zeigt einen Teil des Analysegerätes 10 gemäß 2 in einer dritten Konfiguration. Gegenüber 3 wurde das Injektionsventil 90 geschaltet. Die Probennadel 118 befindet sich im Nadelsitz 116.
  • In 4 ist der Injektor 40 in einem Hauptpfad-Modus, bei dem der Trennpfad 114 fluidisch an den Injektorpfad 123 angeschlossen ist. Die erfasste Fließrestriktion entspricht dem gesamten Fließweg durch den Injektor 40.
  • Verstopfungen oder Leckagen in den Fluidbauteilen des Analysegeräts 10 und insbesondere in den Fluidbauteilen des Injektors 40 können bei der Überwachung des Verhältnisses der Restriktion in der Hauptpfad- und in der Bypass-Position identifiziert werden. Bei der zusätzlichen Berücksichtigung der Restriktion für den zum Waste-Sitz 180 umgeleiteten Durchfluss könnte die Erhöhung der Restriktion entweder durch den Nadelsitz 118 oder durch den verbleibenden Teil des Injektors 40 verursacht sein. Anhand einer solchen Analyse kann die Ermittlungseinrichtung 104 ortsaufgelöste Restriktionsinformation in dem Flusspfad 102 ermitteln, d.h. ermitteln, wo die Veränderung der Restriktion aufgetreten ist.
  • Vorteile einer druckgesteuerten Restriktionserkennung gemäß exemplarischen Ausführungsbeispielen der Erfindung werden im Weiteren beschrieben: Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es möglich, einen konstanten Druck auf ein Niveau einzustellen, bei dem Schäden an Instrumenten und Verbrauchsmaterialien des Analysegerätes 10 ausgeschlossen sind. Selbst wenn also ein fluidischer Pfad komplett blockiert ist und dieser in den Durchfluss geschaltet wird, kann die Pumpensteuerung den Durchfluss früh genug reduzieren, um Schäden zu vermeiden. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass Druckspitzen während eines Ventilwechsels reduziert werden können, was auch das Risiko einer Beschädigung der Instrumentierung des Analysegerätes 10 verringert. Ferner ist es vorteilhaft möglich, den Druck auf ein Niveau einzustellen, das ausreichend über dem Rauschen liegt, so dass das Rauschen, bezogen auf den durchschnittlichen Druckwert, relativ klein wird. Darüber hinaus kann jede Druckschwankung auch zu einer Störung der Lösungsmittelzusammensetzung der mobilen Phase für eine binäre Pumpe führen, und das Konstanthalten des Drucks kann diesen Effekt verringern.
  • Obgleich in dem Flüssigkeitschromatografie-Probentrenngerät gemäß 2 nur ein einziger Drucksensor 151 gezeigt ist, können auch mehrere Drucksensoren im Analysegerät 10 verwendet werden. Mit mehreren Drucksensoren ist es noch präziser möglich, die Fließrestriktion genau für einen interessierenden Teil des Flusspfads 102 zu bestimmen (zum Beispiel wenn die Restriktion für druckempfindliche Komponenten untersucht werden soll). Fluidbauteile eines Analysegerätes 10, wie Detektor-Durchflusszellen, haben typischerweise eine Drucktoleranz von unter 100 bar.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist es möglich, erhaltene Durchfluss-/ Restriktionsinformationen für die verschiedenen Fließwege eines Flusspfads 102 zusammen mit Lösungsmittelinformationen zu speichern oder zu korrelieren (zum Beispiel wenn ein Benutzer die verwendeten Lösungsmittel aus einer Liste von Möglichkeiten auswählt oder wenn eine andere Methode zur Bestimmung der Viskosität implementiert ist) und/oder zusammen mit der Gerätemethode (zum Beispiel einer chromatografischen Trennmethode) zu korrelieren bzw. zu speichern. Eine Gerätemethode kann mit einem sehr spezifischen Lösungsmittelsatz verwendet werden, sodass die gleichen Viskositäten erwartet werden können, wenn die Restriktionsinformationen im Zusammenhang mit dieser Methode gesammelt werden.
  • Wiederholte Messungen unter kontrollierten Bedingungen (zum Beispiel während der Betriebs- oder Leistungsqualifizierung, bei der immer die gleichen Lösungsmittel und die gleiche Säule, eine Restriktionskapillare oder gar keine Säule eingesetzt werden) können verwendet werden, um eine Referenz für das vorliegende Analysegerät 10 zu erstellen und zu aktualisieren. Mit Vorteil kann dies zu einer signifikanten Reduzierung von falsch-positiven und/oder falsch-negativen Verstopfungs-Erkennungen und/oder Leckage-Erkennungen aufgrund einer Änderung der Restriktion im Flusspfad 102 beim Austausch von Bauteilen (zum Beispiel Kapillaren mit unterschiedlichem Innendurchmesser) führen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist es möglich, einen Referenzpfad des Analysegerätes 10 zu qualifizieren und zu testen, ob sich dieser im Laufe der Zeit hinsichtlich seiner Fließrestriktion geändert hat.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, eine Wissensdatenbank mit Fluss-Restriktionen zu generieren, die normalerweise bei einer bestimmten Konfiguration eines Analysegerätes 10 beobachtet werden. Eine oder mehrere Warnstufen können aus einer erwarteten Streuung abgeleitet werden. Alternativ oder ergänzend können auch eine oder mehrere benutzerdefinierte Warnstufen definiert werden.
  • Exemplarische Ausführungsbeispiele der Erfindung können auch verwendet werden, um Leckagen zu bestimmen. Auf das Vorliegen einer Leckage kann geschlossen werden, wenn ein erforderlicher Fluss zum Erreichen eines bestimmten Drucks erhöht ist oder wenn der Strömungswiderstand niedriger ist als erwartet.
  • 5 zeigt einen Teil eines Analysegerätes 10 mit einer Vorrichtung 100 zum Ermitteln von für eine Fließrestriktion in einem Flusspfad 102 des Analysegeräts 10 indikativer Restriktionsinformation gemäß einem weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Genauer gesagt zeigt 5 einen Teil eines als zweidimensionales Flüssigkeitschromatografie-Probentrenngerät ausgebildeten Analysegerätes 10.
  • Bei dem Analysegerät 10 gemäß 5 wird in einer ersten, vorgelagerten Trenndimension 120 eine fluidische Probe in eine Mehrzahl von Fraktionen getrennt. Nachfolgend werden die getrennten Fraktionen fraktionsweise einer zweiten, nachgelagerten Trenndimension 122 zugeführt, wo jede Fraktion in Unterfraktionen weiter getrennt wird. Ferner ist eine Vielzahl von Probenzwischenspeichervolumina 119 in einem Übergangsbereich zwischen der vorgelagerten Trenndimension 120 und der nachgelagerten Trenndimension 122 vorgesehen. Eine jeweilige Fraktion, die in der vorgelagerten Trenndimension 120 getrennt worden ist, wird in einem jeweiligen Probenzwischenspeichervolumen 119 zwischengespeichert und dann zur Weitertrennung in die nachgelagerte Trenndimension 122 überführt. Jedes Probenzwischenspeichervolumen 119 kann unter Verwendung von Schaltventilen 193, 194, 195 gehandhabt werden. Ein Fluidantrieb der nachgelagerten Trenndimension 122 ist mit Bezugszeichen 20' gekennzeichnet, und eine Probentrenneinrichtung der nachgelagerten Trenndimension 122 ist mit Bezugszeichen 30' gekennzeichnet. In einem sogenannten Heart Cutting Betriebsmodus kann mittels des Analysegerätes 10 gemäß 5 ein gewünschter Abschnitt der fluidischen Probe zur Analyse herausgeschnitten werden.
  • In jedem Probenzwischenspeichervolumen 119 kann es zu einer Verstopfung kommen. Eine solche kann durch Analyse der Flussrate, wie oben beschrieben, erkannt werden. Auf diese Weise kann ein reibungsloser Betrieb des Analysegerätes 10 sichergestellt werden.
  • 6 zeigt ein Diagramm 200, das Ist-Flussrateninformation (siehe Kurve 186) aus einem Hauptpfad (vergleiche 4), Referenz-Flussrateninformation (siehe Kurve 184) aus einem Bypass-Pfad (vergleiche 3) sowie ein Verhältnis (siehe Kurve 188) zwischen der Ist-Flussrateninformation und der Referenz-Flussrateninformation zum Ermitteln von Restriktionsinformation gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt. Das Diagramm 200 weist eine Abszisse 190 auf, entlang der die Zeit t aufgetragen ist. Entlang einer ersten Ordinate 192, die sich auf Kurven 184, 186 bezieht, ist eine Flussrate aufgetragen, die erforderlich ist, um einen Druck eines Fluidantriebs 20 konstant zu halten (Fp=const). Entlang einer zweiten Ordinate 191, die sich auf Kurve 188 bezieht, ist ein dimensionsloses Verhältnis der Flussraten gemäß Kurven 184, 186 aufgetragen.
  • An einer Stufe von Kurve 186 tritt eine Verstopfung im Hauptpfad auf. Daher verringert sich die Flussrate im Hauptpfad. Kurve 184 zeigt hingegen keine Veränderung zu dem Zeitpunkt, an dem in Kurve 186 die Stufe auftritt. Kurve 188 ist der Quotient aus Kurve 186 und Kurve 184 und weist ebenfalls die Stufe beim Auftreten der Verstopfung im Hauptpfad auf. Anhand Kurve 188 kann daher ermittelt worden, dass tatsächlich eine schlagartig erhöhte Fließrestriktion im Hauptpfad infolge einer Verstopfung aufgetreten ist. Anhand des Zeitpunkts des Auftretens der Stufe kann die Ermittlungseinrichtung 104 zeitaufgelöste Restriktionsinformation in dem Flusspfad 102 ermitteln, d.h. wann die Veränderung der Restriktion aufgetreten ist.
  • 7 zeigt ein Diagramm 220, das Ist-Flussrateninformation (Kurve 186), Referenz-Flussrateninformation (Kurve 184) sowie ein Verhältnis (Kurve 188) zwischen Ist-Flussrateninformation und Referenz-Flussrateninformation zum Ermitteln von Restriktionsinformation gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.
  • Sowohl Kurve 184 als auch Kurve 186 zeigen in einem entsprechenden Zeitintervall eine Einbuchtung und jeweils zwei zugehörige Stufen. Diese kommen dadurch zustande, dass im zugehörigen Zwischenzeitintervall zwischen den beiden jeweiligen Stufen ein Lösungsmitteltausch stattgefunden hat. Da das zeitweise verwendete Lösungsmittel eine andere Viskosität hat als das zuvor und danach verwendete Lösungsmittel, kommt es zu den beiden Stufen, obwohl keine Verstopfung oder Leckage aufgetreten ist. Da Kurve 188 als Quotient aus Kurve 184 und Kurve 186 gebildet wird, wird die artifizielle Doppelstufe eliminiert. Anhand Kurve 188 kann korrekt geschlussfolgert worden, dass keine Verstopfung oder Leckage stattgefunden hat.
  • Bezugnehmend auf 6 und 7 ist darauf hinzuweisen, dass neben der Flussrate bei konstantem Druck auch andere Größen (zum Beispiel ein Druck-zu-Flussraten-Verhältnis) in einem entsprechenden Diagramm dargestellt werden können.
  • 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.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 0309596 B1 [0002]
    • WO 2019/211930 A1 [0004, 0005]

Claims (20)

  1. Vorrichtung (100) zum Ermitteln von für eine Fließrestriktion in einem Flusspfad (102) eines Analysegeräts (10) zum Analysieren einer fluidischen Probe indikativer Restriktionsinformation, wobei die Vorrichtung (100) eine Ermittlungseinrichtung (104) aufweist, die ausgebildet ist, die Restriktionsinformation basierend auf einer für eine Flussrate von Fluid in dem Flusspfad (102) indikativen Flussrateninformation zu ermitteln.
  2. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 1, wobei die Ermittlungseinrichtung (104) ausgebildet ist, die Restriktionsinformation basierend auf einem Vergleich zwischen einer Ist-Flussrateninformation hinsichtlich zumindest eines Teils des Flusspfads (102) und einer Referenz-Flussrateninformation zu ermitteln.
  3. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 2, wobei die Ermittlungseinrichtung (104) ausgebildet ist, die Restriktionsinformation basierend auf einem Verhältnis oder einer Differenz zwischen der Ist-Flussrateninformation und der Referenz-Flussrateninformation zu ermitteln.
  4. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 2 oder 3, aufweisend zumindest eines der folgenden Merkmale: die Referenz-Flussrateninformation wird hinsichtlich zumindest eines Teils des Flusspfads (102) erfasst; die Referenz-Flussrateninformation wird abhängig von einem in dem Flusspfad (102) eingesetzten Lösungsmittel und/oder abhängig von einer von dem Analysegerät (10) eingesetzten Trennmethode einer Datenbank (106) entnommen; die Referenz-Flussrateninformation wird von eine externen Quelle, insbesondere von einem Hersteller des Analysegeräts (10), bereitgestellt; die Referenz-Flussrateninformation wird bei Erstinbetriebnahme oder bei Wiederinbetriebnahme des Analysegeräts (10) bereitgestellt; die Referenz-Flussrateninformation wird in regelmäßigen Zeiträumen während des Betriebs des Analysegeräts (10) bereitgestellt; die Referenz-Flussrateninformation wird aus einer Referenzmessung an dem Analysegerät (10) erhalten.
  5. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, aufweisend zumindest eines der folgenden Merkmale: wobei die Ermittlungseinrichtung (104) ausgebildet ist, als Restriktionsinformation Information hinsichtlich einer Blockade in dem Flusspfad (102) zu ermitteln, wobei die Ermittlungseinrichtung (104) ausgebildet ist, als Restriktionsinformation Information hinsichtlich einer Leckage in dem Flusspfad (102) zu ermitteln.
  6. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Ermittlungseinrichtung (104) ausgebildet ist, Restriktionsinformation in dem Flusspfad (102) ortsaufgelöst und/oder zeitaufgelöst zu ermitteln.
  7. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, aufweisend eine Steuereinrichtung (70), die dazu ausgebildet ist, einen Druck in zumindest einem Teil des Flusspfads (102) konstant zu halten, insbesondere konstant zu regeln; wobei die Ermittlungseinrichtung (104) ausgebildet ist, die Restriktionsinformation basierend auf einem Verlauf, insbesondere einer zeitlichen Veränderung, der Flussrate von Fluid in dem Flusspfad (102) bei dem konstant gehaltenen Druck zu ermitteln.
  8. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, aufweisend mindestens einen Flussratensensor (108) zum Erfassen der Flussrate von Fluid in zumindest einem Teil des Flusspfads (102).
  9. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, aufweisend eine Bestimmungseinrichtung (110) zum Bestimmen der Flussrate von Fluid in zumindest einem Teil des Flusspfads (102) basierend auf einem Zeitverlauf einer Kolbenposition einer Kolbenpumpe eines Fluidantriebs (20) des Analysegeräts (10).
  10. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Ermittlungseinrichtung (104) ausgebildet ist, die Restriktionsinformation basierend auf einem Druck-zu-Flussrate-Verhältnis von Fluid in dem Flusspfad (102) zu ermitteln.
  11. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Ermittlungseinrichtung (104) ausgebildet ist, die Restriktionsinformation in einem Ermittlungsmodus zu ermitteln, der außerhalb eines Analysemodus des Analysegeräts (10) zum Analysieren der fluidischen Probe ausgeführt wird.
  12. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Ermittlungseinrichtung (104) ausgebildet ist, die Restriktionsinformation während eines Analysemodus des Analysegeräts (10) zum Analysieren der fluidischen Probe zu ermitteln.
  13. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Ermittlungseinrichtung (104) ausgebildet ist, die Restriktionsinformation basierend auf einem Zeitverlauf der Flussrate zu ermitteln.
  14. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, aufweisend eine Auslöseeinrichtung (112), die ausgebildet ist, eine vorbestimmte Aktion, insbesondere eine Warnausgabe und/oder eine Abschaltung des Analysegeräts (10), auszulösen, wenn die Restriktionsinformation eine Abweichung einer Ist-Restriktion von einer Soll-Restriktion um mindestens einen vorbestimmten Schwellwert anzeigt.
  15. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Ermittlungseinrichtung (104) ausgebildet ist, die Restriktionsinformation an zumindest einer der folgenden Positionen in dem Flusspfad (102) zu ermitteln: in einem Injektor (40) zum Injizieren der fluidischen Probe in einen Trennpfad (114) zwischen einem Fluidantrieb (20) zum Antreiben einer mobilen Phase und der fluidischen Probe und einer Probentrenneinrichtung (30) zum Trennen der in die mobile Phase injizierten fluidischen Probe, in einem Nadelsitz (116) und/oder in einer Probennadel (118) eines Injektors (40) zum Injizieren der fluidischen Probe in einen Trennpfad (114); in einem Fraktionierer (60) zum Fraktionieren von getrennten Fraktionen der fluidischen Probe, in einem Probenzwischenspeichervolumen (119) in einem Übergangsbereich zwischen einer vorgelagerten Trenndimension (120) und einer nachgelagerten Trenndimension (122) eines als mehrdimensionales Probentrenngerät ausgebildeten Analysegeräts (10); in einem Fluidventil (90, 193, 194, 195), insbesondere in einem Injektionsventil (90), des Analysegeräts (10).
  16. Analysegerät (10) zum Analysieren einer, insbesondere in eine mobile Phase zu injizierenden, fluidischen Probe, wobei das Analysegerät (10) eine Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15 zum Ermitteln von für eine Fließrestriktion in einem Flusspfad (102) des Analysegeräts (10) indikativer Restriktionsinformation aufweist.
  17. Analysegerät (10) nach Anspruch 16, ausgebildet als Probentrenngerät; wobei das Analysegerät (10) einen Fluidantrieb (20) zum Antreiben der mobilen Phase und der in die mobile Phase injizierten fluidischen Probe und eine Probentrenneinrichtung (30) zum Trennen der in die mobile Phase injizierten fluidischen Probe aufweist.
  18. Analysegerät (10) nach Anspruch 16 oder 17, ferner aufweisend mindestens eines der folgenden Merkmale: das Analysegerät (10) ist zum Analysieren von mindestens einem physikalischen, chemischen und/oder biologischen Parameter der fluidischen Probe konfiguriert; das Analysegerät (10) ist als Probentrenngerät zum Trennen der fluidischen Probe konfiguriert; das Analysegerät (10) ist ein Chromatografiegerät, insbesondere ein Flüssigkeitschromatografiegerät, ein Gaschromatografiegerät, ein SFC-(superkritische Flüssigkeitschromatographie) Gerät oder ein HPLC- (Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie) Gerät; das Analysegerät (10) ist als mikrofluidisches Gerät konfiguriert; das Analysegerät (10) ist als nanofluidisches Gerät konfiguriert; die Probentrenneinrichtung (30) ist als chromatographische Trenneinrichtung, insbesondere als Chromatographietrennsäule, ausgebildet; der Fluidantrieb (20) ist zum Antreiben der mobilen Phase und der fluidischen Probe unter Hochdruck konfiguriert; der Fluidantrieb (20) ist zum Antreiben der mobilen Phase und der fluidischen Probe mit einem Druck von mindestens 500 bar, insbesondere von mindestens 1000 bar, weiter insbesondere von mindestens 1200 bar, konfiguriert; das Analysegerät (10) weist einen Injektor (40) zum Injizieren der fluidischen Probe in die mobile Phase auf; das Analysegerät (10) weist einen Detektor (50) zum Detektieren der analysierten, insbesondere getrennten, fluidischen Probe auf; das Analysegerät (10) weist einen Fraktionierer (60) zum Fraktionieren von getrennten Fraktionen der fluidischen Probe auf.
  19. Verfahren zum Ermitteln von für eine Fließrestriktion in einem Flusspfad (102) eines Analysegeräts (10) zum Analysieren einer fluidischen Probe indikativer Restriktionsinformation, wobei das Verfahren ein Ermitteln der Restriktionsinformation basierend auf einer für eine Flussrate von Fluid in dem Flusspfad (102) indikativen Flussrateninformation aufweist.
  20. Verfahren gemäß Anspruch 19, aufweisend zumindest eines der folgenden Merkmale: die Referenz-Flussrateninformation wird hinsichtlich zumindest eines Teils des Flusspfads (102) erfasst; die Referenz-Flussrateninformation wird abhängig von einem in dem Flusspfad (102) eingesetzten Lösungsmittel und/oder abhängig von einer von dem Analysegerät (10) eingesetzten Trennmethode einer Datenbank (106) entnommen; die Referenz-Flussrateninformation wird von einer externen Quelle, insbesondere von einem Hersteller des Analysegeräts (10), bereitgestellt; die Referenz-Flussrateninformation wird bei Erstinbetriebnahme oder bei Wiederinbetriebnahme des Analysegeräts (10) bereitgestellt; die Referenz-Flussrateninformation wird in regelmäßigen Zeiträumen während des Betriebs des Analysegeräts (10) bereitgestellt; die Referenz-Flussrateninformation wird aus einer Referenzmessung an dem Analysegerät (10) erhalten.
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Citations (2)

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EP0309596B1 (de) 1987-09-26 1993-03-31 Hewlett-Packard GmbH Pumpvorrichtung zur Abgabe von Flüssigkeit bei hohem Druck
WO2019211930A1 (ja) 2018-05-01 2019-11-07 株式会社島津製作所 オートサンプラ及び液体クロマトグラフ

Patent Citations (2)

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