[发明专利]流体流量的测量

说明书

本发明涉及一种用于测量管(1)中的流体的流量的方法，其中，该方法在流量测量系统中执行，该方法包括：加热元件(10)对管(1)中的流体进行加热；第一温度感测元件(11a)在第一位置处测量指示管(1)中的流体的第一温度的第一信号；第二温度感测元件(11b)在第二位置处测量指示管(1)中的流体的第二温度的第二信号，第二位置与第一位置不同；基于第一信号和第二信号来计算至少一个温度信号；基于所述至少一个温度信号来得到流量；其中，该方法还包括：控制流量测量系统的温度，并且其中，该方法还包括：在流体进入管(1)之前控制流体的温度。本发明还涉及相应的系统和用途。

技术领域

本发明总体上涉及管中流体流量的测量。特别关注液相色谱法中的流体流量的测量，尤其是高效液相色谱法(HPLC)中的流体流量的测量，来描述本发明。

背景技术

在HPLC中应用的是生成具有定义流动速率(在下文中通常被称为流量)的溶剂流的泵。在所谓的等度应用中，溶剂组成是恒定的。与此相反，在溶剂梯度(在下文中被简称为梯度)中，两种或更多种溶剂以可设定的混合比组合，其中，混合比根据时间以定义的预定方式变化。梯度的使用在色谱法方面具有很大的优点，并且因此非常广泛地用于HPLC，特别是在低流量范围内。

通常，在液相色谱法(HPLC＝high performance liquid chromatography) 领域，低流量范围涉及流动速率在仅几nL/min(纳升每分钟)至高达约 100μL/min(微升每分钟)之间的流量范围。通常，此处进行以下区分：流动速率在约10nL/min(纳升每分钟)与约2μL/min之间的纳米HPLC、流动速率在约1μl/min与约10μL/min之间的毛细管HPLC以及流动速率在约5μL/min与100μL/min之间的微量HPLC。

在大多数应用中，混合溶剂的总流量是恒定的，但是还可以根据时间以定义的预定方式针对特定目的而变化。出于简化的原因，在以下说明中考虑所谓的二元梯度，即2种溶剂的混合物。观察结果还以与具有多于2 种溶剂的梯度类似的方式而适用。

在HPLC中，关于所生成的流动速率的精度和混合比的要求非常高。比绝对精度更重要的是再现性。此处，每毫升范围的偏差已经可以导致保留时间的不可接受的变化。

根据现有技术，用于HPLC的梯度由低压梯度泵(低压梯度＝LPG) 或者由高压梯度泵(高压梯度＝HPG)生成。除了别的之外，HPG泵具有以下优点：不同溶剂流的组合仅在泵的出口处发生，使得混合比的变化立即生效。这对于低流量范围可能是特别有利的。在LPG泵中，混合在泵入口处发生。以下考虑将不会更详细地考虑LPG泵。

当根据HPG原理生成梯度时，每种溶剂是通过提供所需部分流的专用泵块(pumpblock)输送的。部分流在高压侧处——即，泵的出口附近——的混合器内组合，从而产生总流量。通过以合适的方式控制泵块来设定混合比。

以下观察涉及利用两种溶剂工作的二元泵。这是在低流量范围内最常用的最简单的情况。利用两种以上溶剂的泵可以以完全相同的方式实现，仅在那种情况下，几乎所有部件——例如泵块和流量传感器——需要被相应地设置两次以上。

二元HPG泵由两个泵块组成，其中，第一块输送第一溶剂并且第二块输送第二溶剂，并且这两个部分流在泵出口处被组合和混合。基于0至 100％的线性梯度的示例说明了利用二元HPG泵生成溶剂梯度。此处，泵出口处的总流量是恒定的，并且第二溶剂的浓度将从0％逐渐增加至 100％。

出于该目的，最初仅第一块输送第一溶剂，而第二块静止不动。然后，第一块的输送速度不断减小，同时第二块的输送速度增加至相同的程度，直到最后第一块静止不动而第二块提供全部流量。在这样的梯度中，两个部分流的总和并且因此总流量是恒定的。

现有技术存在一些普遍的问题和挑战，特别是在低流量状况下出现的问题和挑战。