利用流体驱动单元与样品容纳空间之间的流体连接进行样品注入制造技术

一种注射器，其包括样品容纳空间、样品驱动器、流体阀和控制单元。流体阀可在多个切换状态之间切换，由此选择性地联接样品容纳空间与流路，或使样品容纳空间与流路断开联接。在流体阀的注入切换状态下，流体驱动器、分离单元和样品驱动器通过流体阀流体联接，使得由样品驱动器驱动并从样品容纳空间流向分离单元的流体和由流体驱动器驱动并从流体驱动器流向分离单元的另一流体，在分离单元上游的流体连接部处结合。控制单元用于控制由样品驱动器驱动的流体、由流体驱动器驱动的另一流体、以及在将流体样品从样品容纳空间注入到流路期间所结合的流体组成的组中的至少一种流体的压力。

Sample injection by fluid connection between a fluid drive unit and a sample space

A syringe consisting of a sample room, a sample drive, a fluid valve, and a control unit. The fluid valve can be switched between multiple switching states, thereby selectively connecting the sample bearing space and the flow path, or disconnecting the sample accommodation space with the flow path. The injection valve switching state fluid, fluid drive, separation unit and sample drive fluid through the valve fluid connection, which is driven by the drive and sample fluid containing space flow separation unit from the sample and by the fluid drive and separated from another fluid from a fluid drive unit flow of fluid in the separation unit upstream of the junction combined with. The control unit is used to control the fluid driven by the sample driver, another fluid driven by the fluid driver, and the pressure of at least one fluid in the group composed of fluid that is injected into the flow chamber from the sample receiving space.

【技术实现步骤摘要】
利用流体驱动单元与样品容纳空间之间的流体连接进行样品注入
本专利技术涉及注射器、样品分离设备和注入流体样品的方法。
技术介绍
在液相色谱法中，可以通过管道和分离单元(比如，发生样品组分分离的柱)泵送流体样品和洗脱液(液体流动相)。柱可以包括能够分离流体样品的不同组分的材料。分离单元可以通过管道连接到其它流体构件(如采样器或注射器、检测器)。在流体样品被引入到流体驱动单元(特别是高压泵)和分离单元之间的分离路径之前，应通过计量装置内活塞的相应运动从样品源(比如，样品容器)经由注射针吸入样品环预定量的流体样品。这通常在比分离单元运行的压力小得多的压力下发生。此后，切换注射器阀，以将吸取量的流体样品从计量路径的样品环的引入到流体驱动单元与分离单元之间的分离路径中，用于随后的分离。注射器阀可以被构造为具有定子(其可以具有一个以上流体端口)和转子(其可以具有用于连接流体端口中相应流体端口的多个沟槽)的可旋转阀，转子相对于定子可旋转，从而在流体端口和沟槽之间建立所需的流体连通状态。为了能够以流体密封的方式承受例如高达1200巴的高压值，需要将转子压靠在定子上。US3,940,994公开了用于液相色谱仪的高压样品注射器。该装置包括限定圆柱形分配室的结构，用于接收待注入到液相色谱仪中的高压载流体流的流路中的样品。控制结构介于分配室与载体流的流路之间，用于防止液体从载体流流向分配室，并且仅当分配室中的压力至少等于载体流压力时才能够沿相反方向流动。加压装置连接到分配室，以在需要时将其压力升高至至少等于载体流的压力，以使样品可以注入到载体中而不降低载体流压力。US2015/0226710公开了一种将样品给送到液相色谱系统的分析分支中的方法。来自至少一个溶剂分支的溶剂或溶剂混合物作为第一体积流量被供应到分析分支中。来自至少一个样品分支的至少一个样品在预定时间间隔内作为第二体积流量给送到分析分支中。体积流量在预定时间间隔内减小到一定程度，并且在分析分支中由体积流量之和产生的第三体积流量大致保持不变。US2016/0069844公开了一种用于将样品注入液相色谱系统流的方法和系统。该方法包括结合样品流和流动相流以在系统流中产生稀释的样品。将样品的体积流量控制到为稀释的样品产生所需稀释率的值。维持体积流量所在的特定值可以根据流动相的稀释率和体积流量比的期望值来确定。系统实施例包括注射器，该注射器可用于以可控的体积流率提供样品溶液以便与高压流动相结合。然而，传统注射器的功能是有限的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够灵活操作的注射器。该目的由独立权利要求解决。进一步的实施例由从属权利要求表示。根据本专利技术的一个示例性实施例，一种用于将流体样品(其中流体可以是液体和/或气体，任选的是可以包括固体颗粒)注入到样品分离设备(比如，液相色谱仪)的流体驱动器(其也可以表示为流动相驱动器并且可以被构造为高压泵)与分离单元(比如，色谱分离柱)之间的流路的注射器(其也可以表示为取样器)，其中注射器包括：样品容纳空间(比如，样品环)，其用于在注入之前容纳流体样品；样品驱动器(比如，计量泵，例如注射器泵)，其被构造用于将流体样品吸入样品容纳空间；流体阀(特别是包括定子和转子的转子阀，定子至少具有流体端口，任选的是具有流体管道，转子具有流体管道，定子和转子可以相对于彼此旋转)，其可在多个切换状态之间切换，从而选择性地将样品容纳空间与流路联接(即，流体联接)，或者将样品容纳空间与流路断开联接(即，断开流体联接)，其中在流体阀的注入切换状态下，可以通过流体阀在流体驱动器、分离单元和样品驱动器之间建立流体联接，使得由样品驱动器驱动并从样品容纳空间流向分离单元的流体(比如，流体样品)以及由流体驱动器驱动并从流体驱动器流向分离单元的另一流体(比如，流动相)在分离单元上游的流体连接部(比如，流体T型件或任何其它流体分流点或网状物)处结合；控制单元(比如，处理器，例如微处理器或CPU、中央处理单元)，其被构造为控制(特别是调节)由样品驱动器驱动的流体、由流体驱动器驱动的另一流体、以及在将流体样品从样品容纳空间注入流路期间所结合的流体(即，由样品驱动器驱动的流体和由流体驱动器驱动的另一流体的混合物)组成的组中的至少一种流体的压力。根据另一个示例性实施例，提供了一种用于将流体样品注入样品分离设备的流体驱动器和分离单元之间的流路中的注射器，其中该注射器包括：样品容纳空间，其用于在注入之前容纳流体样品；样品驱动器，其被构造用于将流体样品吸入样品容纳空间中；流体阀，其可在多个切换状态之间切换，从而选择性地将样品容纳空间与流路联接或将样品容纳空间与流路断开联接，其中在流体阀的注入切换状态下，流体驱动器、分离单元和样品驱动器在由流体阀的流体端口限定的流体联接点(比如，阀内流动联接器)处流体联接，使得由样品驱动器驱动并从样品容纳空间流向分离单元的流体以及由流体驱动器驱动并从流体驱动器流向分离单元的另一流体在分离单元上游在流体联接点处结合(其中结合的流体可以一起朝向分离单元流动)。根据另一个示例性实施例，提供了一种用于将流体样品注入样品分离设备的流体驱动器与分离单元之间的流路中的注射器，其中该注射器包括：样品容纳空间，其用于在注入之前容纳流体样品；样品驱动器，其被构造用于将流体样品吸入样品容纳空间；流体阀，其可在多个切换状态之间切换，从而选择性地将样品容纳空间与流路联接或将样品容纳空间与流路断开联接，其中在流体阀的注入切换状态下，流体驱动器、分离单元和样品驱动器通过流体阀流体联接，使得由样品驱动器驱动并从样品容纳空间流向分离单元的流体以及由流体驱动器驱动并从流体驱动器流向分离单元的另一流体在分离单元上游的流体联接点处结合，其中当样品容纳空间位于流体驱动器的下游且位于分离单元的上游的时候，流体阀被构造为可以切换为另一(特别是附加或作为替代，就某种流体样品的分析方面而言)注入切换状态，在该另一注入切换状态下，流体样品在流体驱动器驱动下向分离单元注入(特别是，可以在所描述的其它注入切换状态下建立起从流体驱动器，经过流体阀、样品驱动器、样品容纳空间、再次经过流体阀并且朝向分离单元的流体流；流体连接部，其被构造为流体T型件等，如上所述，在该另一注入切换状态下可以被省略。根据另一个示例性实施例，提供了一种将流体样品注入样品分离设备的流体驱动器与分离单元之间的流路中的方法，其中该方法包括将流体样品注入注射器的样品容纳空间中，将将注射器的流体阀切换到注入切换状态，在注入切换状态下，流体阀流体联接流体驱动器、样品驱动器和分离单元，使得由样品驱动器驱动并从样品容纳空间流向分离单元的流体和由流体驱动器驱动并从流体驱动器流向分离单元的另一流体在分离单元上游的流体连接部处结合，由此在注入切换状态下将流体样品从样品容纳空间注入流体路径中，在注入期间控制由样品驱动器驱动的流体、由流体驱动器驱动的另一流体和结合的流体组成的组中的至少一种流体的压力(特别是控制在流体驱动器、样品驱动器和分离单元之间的流体连接部处的压力)。根据另一个示例性实施例，提供了一种将流体样品注入样品分离设备的流体驱动器与分离单元之间的流路中的方法，其中该方法包括将流体样品注入注射器的样品容纳空间中，将注射器的流体阀切换到注入切换状态，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种注射器(40)，用于将流体样品注入到样品分离设备(10)的流体驱动器(20)与分离单元(30)之间的流路(104)中，其中，所述注射器(40)包括：样品容纳空间(100)，其用于在注入之前容纳所述流体样品；样品驱动器(102)，其被构造用于将所述流体样品吸入所述样品容纳空间(100)中；流体阀(95)，其能够在多个切换状态之间切换，从而选择性地将所述样品容纳空间(100)与所述流路(104)联接，或使所述样品容纳空间(100)与所述流路(104)断开联接，其中，在所述流体阀(95)的注入切换状态下，所述流体驱动器(20)、所述分离单元(30)和所述样品驱动器(102)通过所述流体阀(95)流体联接，使得由所述样品驱动器(102)驱动并从所述样品容纳空间(100)流向所述分离单元(30)的流体以及由所述流体驱动器(20)驱动并从所述流体驱动器(20)流向所述分离单元(30)的另一流体，在所述分离单元(30)上游的流体连接部(108)处结合；控制单元(70)，其被构造为控制由所述样品驱动器(102)驱动的所述流体、由所述流体驱动器(20)驱动的所述另一流体、以及在将流体样品从所述样品容纳空间(100)注入所述流路(104)期间所结合的流体组成的组中的至少一种流体的压力。...

【技术特征摘要】
2016.05.30 DE 102016109906.61.一种注射器(40)，用于将流体样品注入到样品分离设备(10)的流体驱动器(20)与分离单元(30)之间的流路(104)中，其中，所述注射器(40)包括：样品容纳空间(100)，其用于在注入之前容纳所述流体样品；样品驱动器(102)，其被构造用于将所述流体样品吸入所述样品容纳空间(100)中；流体阀(95)，其能够在多个切换状态之间切换，从而选择性地将所述样品容纳空间(100)与所述流路(104)联接，或使所述样品容纳空间(100)与所述流路(104)断开联接，其中，在所述流体阀(95)的注入切换状态下，所述流体驱动器(20)、所述分离单元(30)和所述样品驱动器(102)通过所述流体阀(95)流体联接，使得由所述样品驱动器(102)驱动并从所述样品容纳空间(100)流向所述分离单元(30)的流体以及由所述流体驱动器(20)驱动并从所述流体驱动器(20)流向所述分离单元(30)的另一流体，在所述分离单元(30)上游的流体连接部(108)处结合；控制单元(70)，其被构造为控制由所述样品驱动器(102)驱动的所述流体、由所述流体驱动器(20)驱动的所述另一流体、以及在将流体样品从所述样品容纳空间(100)注入所述流路(104)期间所结合的流体组成的组中的至少一种流体的压力。2.根据权利要求1所述的注射器(40)，其中，所述控制单元(70)被构造用于在注入期间控制所述流体连接部(108)处的压力，特别是在注入期间保持所述流体连接部(108)处的压力恒定。3.根据权利要求1或2所述的注射器(40)，其中，所述控制单元(70)被构造为使所述流体驱动器(20)和所述样品驱动器(102)的操作同步，以用于控制所述压力。4.根据权利要求1至3中任一项所述的注射器(40)，其中，所述控制单元(70)被构造用于调节由所述流体驱动器(20)驱动的流动相和由所述样品驱动器(102)驱动的流体样品之间在所述流体连接部(108)处的混合比。5.根据权利要求1至4中任一项所述的注射器(40)，其中，所述控制单元(70)被构造用于调节预定出口压力值和预定出口流量值中的至少一个，据此流动相与流体样品之间的混合或结合被驱动通过所述分离单元(30)，所述控制单元(70)特别是被构造还用于调节由所述流体驱动器(20)输送的流动相与由所述样品驱动器(102)输送的流体样品之间的预定混合比。6.一种注射器(40)，用于将流体样品注入到样品分离设备(10)的流体驱动器(20)与分离单元(30)之间的流路(104)中，其中，所述注射器(40)包括：样品容纳空间(100)，其用于在注入之前容纳所述流体样品；样品驱动器(102)，其被构造用于将所述流体样品吸入所述样品容纳空间(100)中；流体阀(95)，其能够在多个切换状态之间切换，从而选择性地将所述样品容纳空间(100)与所述流路(104)联接或使所述样品容纳空间(100)与所述流路(104)断开联接，其中，在所述流体阀(95)的注入切换状态下，所述流体驱动器(20)、所述分离单元(30)和所述样品驱动器(102)在流体联接点(108)处流体联接，所述流体联接点(108)由所述流体阀(95)的端口(1-6)限定，使得由所述样品驱动器(102)驱动并从所述样品容纳空间(100)流向所述分离单元(30)的流体以及由所述流体驱动器(20)驱动并从所述流体驱动器(20)流向所述分离单元(30)的另一流体，在所述分离单元(30)上游在所述流体联接点(108)处结合。7.根据权利要求6所述的注射器(40)，其中，所述流体联接点(108)位于所述流体阀(95)的内部。8.根据权利要求6或7所述的注射器(40)，其中，所述流体阀(95)是具有转子和定子的可旋转流体阀(95)，所述转子和定子能够相对于彼此旋转，以便使所述定子的不同的流体端口(1-6)与所述转子内的至少一个相应的流体管道(110)对准。9.根据权利要求8所述的注射器(40)，其中，所述流体联接点(108)至少部分地由一个流体端口(6)限定，所述一个流体端口(6)在所述注入切换状态下，在一个流体管道(110)的中心位置处流体联接到该流体管道(110)，其中，所述流体端口(6)进一步流体连接到朝向所述分离单元(30)引导的毛细管。10.一种注射器(40)，用于将流体样品注入到样品分离设备(10)的流体驱动器(20)与分离单元(30)之间的流路(104)中，其中，所述注射器(40)包括：样品容纳空间(100)，其用于在注入之前容纳所述流体样品；样品驱动器(102)，其被构造用于将所述流体样品吸入所述样品容纳空间(100)中；流体阀(95)，其能够在多个切换状态之间切换，由此选择性地将所述样品容纳空间(100)与所述流路(104)联接，或使所述样品容纳空间(100)与所述流路(104)断开联接，其中，在所述流体阀(95)的注入切换状态下，所述流体驱动器(20)、所述分离单元(30)和所述样品驱动器(102)通过所述流体阀(95)流体联接，使得由所述样品驱动器(102)驱动并从所述样品容纳空间(100)流向所述分离单元(30)的流体以及由所述流体驱动器(20)驱动并从所述流体驱动器(20)流向所述分离单元(30)的另一流体，在所述分离单元(30)上的游流体连接部(108)处结合；其中，所述流体阀(95)被构造为在所述样品容纳空间(100)位于所述流体驱动器(20)的下游且位于所述分离单元(30)的上游的时候，能够切换为另一注入切换状态，在所述另一注入切换状态下，所述流体样品在所述流体驱动器(20)驱动下向所述分离单元(30)注入。11.根据权利要求1至10中任一项所述的注射器(40)，其中，所述流体驱动器(20)和所述样品驱动器(102)能够进行控制，用于通过在所述流体连接部(108)处以预定混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·蒂尔施，T·奥特曼，
申请(专利权)人：安捷伦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US