[发明专利]在传输流体时确定流体可压缩性

说明书

技术领域

本发明涉及用于确定系统中流体的可压缩性(compressibility)的方法以及用于确定流体可压缩性的系统。此外，本发明涉及用于对流动相(mobile phase)中的样品流体的多种化合物进行分离的流体分离系统。

背景技术

美国专利No.4,797,207公开了一种装置以及方法，用于控制用于液体色谱系统的双活塞泵，从而以恒定的流率泵送溶剂流通过液体色谱柱，并且尽管溶剂的不断变化的可压缩性状况，溶剂组成也基本等于所期望的溶剂组成。控制系统使用计算机，该计算机测量泵轴移动通过重叠区域(该区域是泵周期中两个活塞同时都泵浦的时间)的时间，该时间被相对于泵移动通过由用户定义的活塞行进的恒速部分所花的时间进行归一化。将该时间与计算机中存储的针对该具体流速的时间进行比较，后一时间用于度量对于在低压下不可压缩溶剂而言泵移动通过上述重叠区域的如上定义的时间(相对于输入活塞移动通过该输入活塞的行进的恒速部分中的相同用户定义段所花的时间进行归一化)。这两个时间的比值然后被用于一定的算法中，以得到对于可压缩性的校正因子。然后，该校正因子被用于控制流率和溶剂组合物的组成，以对于变化的溶剂可压缩性状况保持正确的值。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于确定系统中的流体的可压缩性的改进方法。该目的由独立权利要求记载的技术方案解决。从属权利要求示出了进一步的实施方式。

根据本发明的实施方式的用于确定流体的可压缩性的方法包括：从第一压力值开始，将第一体积的所述流体压缩到处于第二压力值的第一压缩体积；从所述第一压力值开始，将第二体积的所述流体压缩到处于所述第二压力值的第二压缩体积；确定对应于所述第二体积与所述第一体积之间的差的第一体积差；确定对应于所述第二压缩体积与所述第一压缩体积之间的差的第二体积差；以及由从所述第二体积差和所述第一体积差得到的比值确定所述流体的可压缩性的值。

通过使用体积差而不是体积本身，可以消除可能对所得结果的精确性造成损害的各种不利效应。例如，通过确定第一和第二体积之间的体积差，可以消除任何与各自流体装置的死体积相关的效应。类似地，当确定体积差时，抵消了由流体系统的具体特征导致的任何不期望的偏差。通过使用体积差而不是体积本身，所得到的可压缩性值的精确度被提高。

根据本发明的实施方式，第一体积流体的压缩和第二体积流体的压缩都开始于第一压力值。但是，为了获得足够精确的可压缩性的值，第一体积流体的压缩和第二体积流体的压缩可以不必开始于严格相同的压力。就此而言，对于获得足够精确的可压缩性的值，如果开始第一体积的压缩的压力值具有与开始第二体积的压缩的压力值相同数量级甚至就足够了。相同的推理适用于结束压缩的第二压力值。

根据优选实施方式，所述流体的可压缩性在包含流体腔和活塞的流体系统中确定。

进一步优选地，所述流体的可压缩性在包含至少一个往复泵的泵系统中确定。在此实施方式中，泵系统可既用于传输流体流又用于确定流体的可压缩性。

根据优选实施方式，所述流体的可压缩性在流体系统中确定，所述流体系统包含以流体连通方式与次级往复泵联接的初级往复泵，所述次级往复泵位于所述初级往复泵的下游，所述初级往复泵被配置来将所述流体输送到所述次级往复泵。

根据优选实施方式，所述方法包括：由所述初级往复泵的第一活塞行程和所述初级往复泵的不同于所述第一活塞行程的第二活塞行程之间的差确定所述第一体积差；以及由所述次级往复泵的第三活塞行程和所述次级往复泵的第四活塞行程之间的差确定所述第二体积差，其中，所述次级往复泵的所述第三活塞行程对应于所述初级往复泵的所述第一活塞行程，并且其中，所述次级往复泵的所述第四活塞行程对应于所述初级往复泵的所述第二活塞行程。

根据此实施方式，初级往复泵的两个不同活塞行程和次级往复泵的两个相应活塞行程被作为用于确定初级往复泵的所述两个不同活塞行程的第一体积差和用于确定次级往复泵的所述两个不同活塞行程的第二体积差的起点。然后，第一体积差和第二体积差被用于确定流体的可压缩性值。

根据本发明的实施方式的方法的主要优点在于，只需通过确定初级往复泵和次级往复泵的两组相应的活塞行程，其可以在系统的常规操作期间被执行。不必执行任何用于确定流体可压缩性的专门测量。通过使用本发明的方法，即使预先不知道流体的组成，也可以以高精确性在运行中(on the fly)确定流体的可压缩性的值。不需要额外的设备来确定流体的可压缩性，因此，本方法是成本高效的方法。