用于控制针对液相色谱法尤其是高效液相色谱法的活塞泵单元的控制装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种控制用于控制针对液相色谱法尤其是高效液相色谱法的活塞泵单元的控制装置。活塞泵单元具有相位错开地以不同相位循环地工作的至少两个活塞-缸体单元，活塞-缸体单元在出口端口上产生待输送溶液的预定的流动，在出口端口处，基于与该出口端口处相关的流动负载阻力而产生系统压力，控制装置在活塞运动方面对用于至少两个活塞-缸体单元的驱动装置的驱动设备进行控制，在至少两个活塞-缸体单元中的每一个活塞-缸体单元的一个循环的压缩阶段中，实现介质的从出口压力到系统压力的非等温压缩，按照从输出压力到系统压力的方式完成介质的非等温压缩，在紧接的至少也由相关的那个活塞-缸体单元确定流动的输送阶段中，在压缩阶段中被加热的介质在输送阶段的补偿阶段被冷却，在相关的那个活塞-缸体单元的循环的紧接着输送阶段的减压阶段中，实现介质的从系统压力到环境压力的非等温或绝热膨胀，在相关的那个活塞-缸体单元的紧接的填充阶段中，待输送的介质被送入相关的那个活塞-缸体单元的缸体容积内，或者被活塞-缸体单元吸入。控制装置被构造成用于获得至少两个活塞-缸体单元的至少一个第一活塞-缸体单元的缸体容积中的压力。控制装置在第一活塞-缸体单元的压缩阶段的测量阶段或者在第一活塞-缸体单元的减压阶段的测量阶段中，使得用于第一活塞-缸体单元的驱动设备停止运转预定的时间段，并由此获得表征压力随时间变化曲线的测量数据。控制装置利用在测量阶段中获得的用于确定修正关系scorr(t)的测量数据，对至少两个活塞-缸体单元中的至少一个活塞-缸体单元在补偿阶段的活塞运动进行修正，并且在使用修正关系的情况下在补偿阶段控制至少两个活塞-缸体单元中的至少一个活塞-缸体单元，使得因热补偿过程而造成的流动波动基本上得到补偿。
【专利说明】用于控制针对液相色谱法尤其是高效液相色谱法的活塞泵单元的控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有根据权利要求1或13的前序部分所述的特征的控制装置，该控制装置用于控制针对液相色谱法尤其是高效液相色谱法的活塞泵单元。
【背景技术】
[0002]高效液相色谱法(HPLC:Hochleistungsfliissigkeitschromatographie)用于借助色谱柱(下文简称为柱)将液态样品分离成其组分。在此，色谱柱的分离效率主要取决于其长度和填充材料的粒子大小。对于尽可能好的分离而言，色谱柱需要具有足够的长度和很小的粒子大小。这种色谱柱流动阻力大，因此在操作中这种色谱柱比传统色谱柱需要明显更大的压力。
[0003]此外，还希望分离速度足够快，以实现高的样品处理能力。这需要在色谱柱中很高的流动速度，由此也同样增加了色谱柱的反压力。
[0004]因此，现代的高效HPLC设备在越来越高的压力下工作。在HPLC发展阶段的早期阶段，HPL压力通常低于lOObar，而目前的HPLC泵有时能达到超过IOOObar的压力。这种趋势还在继续，从而引发了对能够输送压力明显高于IOOObar的HPLC泵的需求。
[0005]HPLC泵的一个基本要求在于，必须尽可能地以无脉动的且可再现的方式提供流率(以下称为流量)。在采用可按预先设定的比例混合两种或更多种液态介质(以下也称之为溶液)的步进泵的情况下，还必须精确地保持混合比例，并且不允许出现任何不期望的波动。
[0006]在HPLC泵中广泛地使用双活塞泵的原理。在此，每个泵使用两个活塞，这两个活塞可通过共同的驱动装置(例如凸轮轴)或者通过独立的驱动装置来运动。活塞运动使得两个活塞所提供的流量之和与所需的总流量相对应。在此，可将其区分为串联双活塞泵和并联双活塞泵。本发明适用于这两种泵。因此，下面将简述两者的工作原理。
[0007]在步进泵中，混合可以在吸入侧(即低压侧)进行。在这种情况下，仅使用单一的双活塞泵来产生梯度(LPG=低压梯度)。取而代之，混合也可以发生在高压侧(HPG=高压梯度)，其中，在这种情况下，每种溶液使用单独的双活塞泵。LPG和HPG均可以使用串联双活塞泵或者并联双活塞泵。
[0008]本发明适用于所有这些情况。但是，这些应用的前提条件在于，双活塞泵具有用于每一个单独活塞的独立驱动装置。在下面所列出的全部构想中，始终仅考虑此类单独的双
活塞栗。
[0009]串联双活塞泵和并联双活塞泵都是周期性地进行工作的，也就是说，周期性地对大体上始终相同的运动过程进行重复，其中，周期时间在下文中被称为循环时间。串联双活塞泵的示例记录在EP334994B1或者US5，114，314A中。
[0010]下面结合图1简短地说明根据现有技术的串联双活塞泵的普遍功能原理。
[0011]串联双活塞泵I由第一活塞-缸体单元或者工作泵10和第二活塞-缸体单元或者补偿泵20构成。工作泵10包括工作活塞12，该工作活塞进入到工作头部11中并且借助密封件16被密封。驱动装置15可以借助致动元件14来移动工作活塞，其中，工作头部中保持的自由容积13取决于相应的活塞位置。自由容积借助连接毛细管19而与进口阀17和出口阀18相连。在最简单的情况下，这些阀是被动止回阀，如球阀，它们在图1中布置成使得这些阀仅允许从下向上的直流。如果工作活塞12被收回，也就是说，在图1中向左运动，则工作头部中的自由容积13增大，进口阀17打开，并且借助进口管线50而从储存容器(未示出)引入新的溶液。如果工作活塞12前进，也就是说，在图1中向右运动，则自由容积13减小，进口阀17关闭，并且出口阀18打开。偏移产生的量被连接管线51沿出口方向输送。
[0012]补偿泵20包括具有补偿活塞22的补偿头21、密封件26、致动元件24和驱动装置
25。当工作泵10输送溶液时，补偿活塞22被缓慢地收回，使得自由容积23增大，并且由工作泵10输送的一部分流量存储在补偿头21中。当工作泵10吸入新的溶液并且因此不输送流量时，补偿活塞22再次运动到工作头部内，使得容积23的尺寸继续减小，并且被移出的溶液在出口 52处保持流动。活塞速度在此选择成使得出口 52处的流量在任何时间均对应于期望值。
[0013]并联双活塞泵的一个例子可从US4，137，OllA中获得。结合图2的示意图来说明这种并联双活塞泵的基本原理。
[0014]并联双活塞泵3包括两个大体上相同的工作泵30和40，这两个工作泵均构造成与串联双活塞泵的工作泵完全一样。部件31至39以及41至49对应于工作泵10的部件11至19，并且为此类似地进行编号。
[0015]这两个工作泵活塞30、40交替地输送所期望的流量，也就是说，在一个工作活塞输送流量时，另一个活塞吸入新的溶液，反之亦然。这两个泵的入口和出口分别经由连接毛细管70至73和T形件76和77而并联连接，使得这两个工作泵可以经由一个共同的进口管线75吸入新的溶液，或者可以在共同的出口 74提供所输送的流量。
[0016]在活塞运动的相应控制中，根据图1的串联双活塞泵和根据图2的并联双活塞泵能够在出口 52或74处提供持续的尽可能无脉动的流量。由于色谱法分离柱的流动阻力，将会在待输送介质中产生反压，该反压也存在于泵出口 52或74处，并且在下文中被称为系统压力。
[0017]在更高的工作压力下，溶液的可压缩性越来越明显。下面将观察工作泵刚刚吸入新的溶液后所发生的情况。所涉及的工作泵在此被称为第一工作泵，其中，在串联双活塞泵情况下指的是(唯一的)工作泵，在并联双活塞泵情况下指的是在观察时刚刚吸入新的溶液的那个泵。以下将补偿泵或者说第二工作泵称为另一泵。
[0018]当第一工作泵吸入新的溶液时，工作头部中的溶液，即自由容积13或33或43中的溶液最初没有压力，而另一泵在泵出口 52或74处保持系统压力。在第一工作泵能够朝向泵出口输送溶液之前，必须首先将其压缩至系统压力，由此相关的出口阀18或38或48打开。这被称为压缩，为此必须减小自由容积13或33或43。这通过第一工作活塞12或32或42的向前运动来实现，其中，压缩所需的行程取决于系统压力和所涉及的溶液的可压缩性。一旦压缩结束并且第一工作头部中达到了系统压力，则相关的出口阀打开并且通过进一步的活塞运动而被移位的溶液被沿出口方向被输送。相应的流量附加至另一泵提供的流量。因此，此时，必须将活塞速度调整成使得可以避免出现总流量的不希望出现的改变，由此避免系统压力的改变。这一时刻也被称为转变，因为流量的输送由第二泵转变至第一工作泵。在转变之后，另一泵的活塞收回，以便存储或吸入用于下一冲程的溶液。
[0019]基于泵的构造，转变可以通过突然的方式或者缓慢的方式来实现。同样地，转变开始的时间也可以按不同方式和方法来确定。对此存在各种已知的技术解决方案。本发明可以应用于所有这些解决方案。
[0020]输送阶段紧随转变阶段之后，在输送阶段中相关工作泵提供流量。
[0021]在压缩阶段中对溶液作功，这是因为相关的活塞必须克服压力经过一段位移。每个泵循环所做的压缩功大致按照系统压力的二次方的方式来增大，并导致压缩过程中溶液的升温。由于溶液的热膨胀，主要在上压力范围内压力比原本期望的情况增长的要快。
[0022]在压缩阶段中，包围溶液的工作头部11或31或41的温度大致保持恒定，因为其具有相对大的热容，因此溶液无法尽快地散发压缩热。一旦在工作头部中达到了系统压力并且开始转变，则工作头部中的压力保持恒定，使得不再向溶液输入其他能量。现在出现热补偿过程，即，溶液尽可能快地将压缩热传递到工作头部。该补偿过程的时间常数大体上取决于溶液和工作头部的热容量和导热性。
[0023]液体体积由于冷却而减小。而在此时工作泵已经参与到产生流动的过程中，从而这种体积的缩小是以在出口处提供的流量为代价的，也就是说，只要冷却过程持续，则在出口处提供的流量就会减小。这在泵的循环工作中会造成明显不利的周期性流动脉动或压力脉动。
[0024]已经存在多种已知解决方案，以减少因热效应引起的脉动问题。
[0025]例如，在US5，108，264A(第6栏，第31行以下等)提议的解决方案中，假定冷却的时间常数为3秒，则根据可压缩性和系统压力计算出预计会发生的热效应，并通过相应的活塞运动来进行补偿。只有在精确地知道溶液的性质、特别是其比热容以及热传导性且其性质保持不变的情况下才能进行这样的计算。但是，这在需要采用极为不同的溶液进行工作的HPLC泵中通常不可行。所有待应用溶液的特性必须预先确定并保存在表格中，这会花费相同精力。因此，这种方法对于用于通用型HPLC泵来说，存在很多限制。
[0026]在US5，108，264A中还提出一种方案(如其权利要求4)，该方案测量转变之前的系统压力并借助控制回路来控制活塞运动，使得不会出现压力下降。使用压力控制回路的缺点在于易受外部因素干扰。也就是说，系统压力的下降或波动例如也可能是因为在色谱系统的下游其他组件中切换开关阀、色谱柱的流动阻力的改变、或者也可能因为在HPG泵情况下的并联泵而导致的。这种外部造成的压力波动会导致压力控制回路的错误行为。它可以在理论上通过使用流量调节来代替压力调节而得以避免。但是，在技术上非常难以实现或实现费用高昂。
[0027]US2008/0206067A1也涉及相同的问题。在此也建议使用压力控制回路，这会导致出现前述问题。作为另选解决方案，其提出了在发生转变之前的某个时间执行压缩，从而在转变开始时，已经减少了热效应。该解决方案的缺点是，热效应的减少(如US5，108，264A所述的)大约持续3秒钟。然而，在常用HPLC泵中，在较高流动速率下总循环时间仅为约I秒。其中至少一半时间需要用于吸入、压缩和输送。剩余时间对于充分减少热效应而言是过于短暂的。因此，所提议的方法恰好对于高流动速率是不可用的，在这种高流动速率下，由于大多数情况下的高压和高压缩速度，使得流量下降成为非常严重的情况。
[0028]在US2010/0040483A1中提出用下述方案解决整个问题，即，将压力产生的热功和与精确的流量产生彼此分开。然而，为此需要两个串联的泵，其缺点为成本过高。
[0029]类似于US5，108, 264A，在W02006/103133A1中也提议了根据相关溶液的性质计算出预计会出现的热效应，并通过相应的活塞运动进行补偿。
【发明内容】
[0030]从现有技术出发，本发明的目的在于实现一种控制装置，其用于控制用于液相色谱法尤其是高效液相色谱法的活塞泵单元；该控制装置允许在双活塞泵(或者更为广泛地，多活塞泵)的情况下，明显避免或减小因压缩工作和与之相关的热效应所导致的流量脉动，且不必经受前述已知解决方案中的缺点。尤其是，本发明的解决方案能够自动匹配于相应溶液的特性，其不会受到外部造成的压力波动的干扰，并且其也可以在短暂的循环时间情况下发挥作用。
[0031]本发明通过权利要求1或13的特征来解决该目的。
[0032]本发明在第一实施方式中基于这样的认识，即，通过在压缩阶段短暂停止活塞运动并且在测量阶段中检测压力随时间变化的曲线能够获得一些信息，所述信息可以被用于在压缩阶段后的输送阶段或(在输送阶段中的)补偿阶段(在此期间，在介质与泵头之间发生温度补偿)确定用于控制一个或多个活塞的修正关系Sra?。控制装置通过使用所获得的测量数据确定该修正关系，使得通过把活塞运动的正常时间曲线(即，在未考虑热补偿效应的情况下，为了产生理想恒定流量的活塞运动)与修正关系进行叠加，使得完成了对一个或多个活塞-缸体单元(所述活塞-缸体单元在补偿阶段有助于输送介质)的活塞的控制，即，在补偿阶段对流量或压力的下降进行了补偿或者至少明显减少了流量或压力的下降。
[0033]通常可以针对活塞泵单元的每个(后续的)循环进行修正关系的确定，或者仅以特定的时间间隔或者在随后的触发事件时，例如在待输送介质组分改变之后确定所述修正关系。
[0034]根据可简单实现的实施方式，所述控制装置将修正关系Sem (t)确定为使得，因介质的可压缩性或者通过非等温或者绝热的压缩工作以及热补偿过程造成的流动波动通过所述修正关系sM?(t)与所述至少两个活塞-缸体单元中的至少一个活塞-缸体单元的活塞运动的叠加而被补偿，其在不考虑该介质的可压缩性的情况下可引起所需的流动。
[0035]有利的是，所述控制装置可以使用用于压力的时间曲线的预定的且优选分析理论关系PtheOT (t)来确定修正关系Sc^ (t)，并且通过使用测量阶段获得的测量数据来确定该关系中的一个或多个参数，使得可以得到期望的尽量优化的补偿效果。该理论关系Pth_(t)可以作为功能分析关系或者呈数值表格形式(其例如被标准化并且能受到一个或多个参数影响)保存在控制装置中。当然，同样情况也适用于实际的修正关系Sc^(t)，其基本形式不必每次由控制装置重新通过使用理论关系(以及必要时的其他常数或固定的时间上的关系)来确定。反之，该控制装置通常构造成使得其仅确定修正关系Sc^a)的参数。
[0036]在确定所述修正关系Sc^a)时，所述控制装置会考虑到在从测量阶段开始到补偿阶段开始的时间段内完成的热补偿，使得精度获得进一步提高。[0037]为此，所述控制装置可以通过使用下列关系式来确定活塞运动s(t)的修正关系
【权利要求】
1.一种用于控制针对液相色谱法尤其是高效液相色谱法的活塞泵单元的控制装置， (a)其中，所述活塞泵单元具有至少两个以不同的相位循环地工作的活塞-缸体单元，所述活塞-缸体单元在出口端口处产生待输送的液体介质的预定的流动，其中，在所述出口端口处，基于与该出口端口处相关的流动负载阻力而产生系统压力， (b)其中，所述控制装置在活塞运动方面对用于所述至少两个活塞-缸体单元的驱动设备进行控制， (c)其中，在所述至少两个活塞-缸体单元的每一个活塞-缸体单元的一个循环的压缩阶段中，实现介质的从出口压力到系统压力的非等温压缩，并且其中，在紧接后续的至少也由相关的那个活塞-缸体单元确定流动的输送阶段中，在压缩阶段中被加热的介质在输送阶段的补偿阶段被冷却，并且 (d)其中，在相关的那个活塞-缸体单元的循环的继紧接着所述输送阶段之后的减压阶段中，实现介质的从系统压力到环境压力的非等温膨胀或绝热膨胀，并且其中，在相关的那个活塞-缸体单元的后续紧接的填充阶段中，待输送的介质被送入相关的活塞-缸体单元的缸体容积内，或者被所述该活塞-缸体单元吸入， 其特征在于， (e)所述控制装置被构造成用于获得所述至少两个活塞-缸体单元的至少一个第一活塞-缸体单元的缸体容积中的压力， (f)所述控制装置在所述第一活塞-缸体单元的压缩阶段的测量阶段或者在所述第一活塞-缸体单元的减压阶段的测量阶段中，使得用于所述第一活塞-缸体单元的所述驱动设备停止运转预定的时间段，并由此获得表征压力随时间变化的曲线的测量数据，并且 (g)所述控制装置利用在测量阶段中获得的用于确定修正关系Sc;OT(t)的测量数据，对所述至少两个活塞-缸体单元中的至少一个活塞-缸体单元在补偿阶段的活塞运动进行修正，并且在使用所述修正关系的情况下在补偿阶段控制所述至少两个活塞-缸体单元中的所述至少一个活塞-缸体单元，使得因热补偿过程而造成的流动波动基本上得到补偿。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置确定修正关系(t)，使得由介质的可压缩性造成的流动波动通过所述修正关系Sc;OT(t)与所述至少两个活塞-缸体单元中的所述至少一个活塞-缸体单元的活塞运动的叠加而被补偿，在不考虑介质的可压缩性的情况下，所述活塞运动可引起所需的流动。
3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置使用用于压力的时间曲线的预定的且优选的分析理论关系ptheOT(t)来确定所述修正关系(t)，并且通过使用测量阶段获得的测量数据来确定该关系中的一个或多个参数。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制装置，其特征在于，在确定所述修正关系Scorr(t)时，所述控制装置考虑从开始测量阶段到开始补偿阶段的时间段内实现的热补偿。
5.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置通过使用下列关系式来确定活塞运动s (t)的修正关系Sem (t):
Scorr ⑴=
Scorr—theor (t) ^corr_theor
(t5)， 其中，t5表示补偿阶段的开始时间，并且其中，用于补偿热效应的理论上所需的所述工作活塞的修正运动th_(t)是通过使用下列关系式来确定的:
Scorr—theor (t)Qc ^ Ptheor (t)，其中，Q。表示在测量阶段范围内的压缩系数Q。= △ s/ △ P，所述压缩系数作为相关活塞的相应行进距离As与压力变化ΛΡ的比值而得出，并且其中，APth_(t)表示理论压差，该理论压差描述了热补偿过程，并且该理论压差是通过由理论关系PtheOT(t)的曲线变化减去测量阶段开始时间的压力值Pm得到的。
6.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置利用包括参数匕和τ的下列关系式作为用于所期望的压力曲线变化的分析理论关系Pth_(t)，
7.根据前述权利要求中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置在压缩阶段执行测量阶段，并且使用在测量阶段获得的数据来确定测量关系Pnress (t)中的至少一个参数，使得所述测量关系Pmess (t)尽可能接近于获得的测量值，并且所述控制装置根据所述测量关系Pmess⑴的参数确定出理论关系PtlOT(t)的参数。
8.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置在时间方面是在压缩阶段即将结束之前执行测量阶段，并且使用理论关系PtheOT(t)作为测量关系Pmess (t)。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置在所述减压阶段执行测量阶段，优选地在时间方面在减压阶段即将结束之前执行测量阶段，并且使用在测量阶段中获得的数据来确定测量关系Pmess (t)的参数，使得测量关系Pnress (t)尽可能接近于获得的测量值，并且所述控制装置根据测量关系Pmess(t)的参数来确定出理论关系Ptheor (t)的参数。
10.根据权利要求9所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置使用具有参数Pdl和Td的下列关系式作为测量关系
11.根据权利要求9或10所述的控制装置，其特征在于，在其中待由所述活塞泵单元输送的流量和待输送的介质的组分基本恒定的时间段中，所述控制设备不仅根据权利要求7或8执行通过在压缩阶段的测量来进行的测量关系的参数确定，而且根据权利要求9或10执行减压阶段的参数确定，并且通过比较彼此对应的参数，分别确定换算关系，优选为换算因数，用于把减压阶段确定的相关参数转化成修正关系Sc^(t)的参数。
12.根据权利要求5至11中任一项所述的控制装置，其特征在于， (a)在压缩阶段，所述控制装置在至少两个活塞位置(Sm，Sc)处获得针对所述第一活塞-缸体单元的容积内的压力的至少两个测量值(PM，Pc)或者获得针对活塞行进距离As的压差Λ P的测量值，并由此确定可压缩性的值或者压缩系数的值Q。= As/Λ P，其中，这两个测量值或者说压差范围选择为使得它们位于系统压力附近，或者 (b)对于所述控制装置而言，待输送介质的可压缩性的值或者压缩系数Q。是已知的，并且优选地存储在该控制装置中，并且 (C)所述控制装置使用可压缩性的值或压缩系数Q。来确定修正关系。
13.一种用于控制针对液相色谱法尤其是高效液相色谱法的活塞泵单元的控制装置， (a)其中，所述活塞泵单元具有以不同相位循环地工作的至少两个活塞-缸体单元，所述至少两个活塞-缸体单元在出口端口处产生待输送的液体介质的预定的流动，其中，在所述出口端口上，根据与该出口端口处相关的流动负载阻力而产生系统压力， (b)其中，所述控制装置在活塞运动方面对用于所述至少两个活塞-缸体单元的驱动设备进行控制， (c)其中，在所述至少两个活塞-缸体单元的每一个活塞-缸体单元的一个循环的压缩阶段中，实现介质的从出口压力到系统压力的非等温压缩，并且其中，在紧接的至少也由相关的那个活塞-缸体单元确定流动的输送阶段中，在压缩阶段被加热的介质在输送阶段的补偿阶段被冷却，并且 (d)其中，在相关的活塞-缸体单元的循环的继所述输送阶段之后的减压阶段中，实现介质的从系统压力到环境压力的非等温或绝热膨胀，并且其中，在相关的活塞-缸体单元的后续填充阶段中，待输送的介质被送入相关的活塞-缸体单元的缸体容积，或者被该活塞-缸体单元吸入， 其特征在于， (e)所述控制装置被构造成用于获得在所述至少两个活塞-缸体单元的至少一个第一活塞-缸体单元的压力和活塞位置或该活塞的速度，并且用于获得在所述第一活塞-缸体单元的容积中的压力， (f)所述控制装置在所述第一活塞-缸体单元的压缩阶段的测量阶段或者在所述第一活塞-缸体单元减压`阶段的测量阶段中，在预定时间段内控制用于所述第一活塞-缸体单元的驱动设备，使得所述第一活塞-缸体单元的容积内的压力是恒定的，并且由此获得测量数据，该测量数据表征了所述第一活塞-缸体单元的活塞的与时间相关的位置曲线或者与时间相关的速度曲线，并且 (g)所述控制装置使用在所述测量阶段获得的用于确定修正关系sM?(t)的测量数据对所述至少两个活塞-缸体单元中的至少一个活塞-缸体单元在所述补偿阶段的活塞运动进行修正，并且在使用所述修正关系的情况下在补偿阶段控制所述至少两个活塞-缸体单元中的所述至少一个活塞-缸体单元，使得通过介质的可压缩性而造成的流动波动基本上得以补偿。
14.根据权利要求12所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置确定修正关系Sc^ (t)，使得由介质的可压缩性造成的流动波动通过所述修正关系Scorr⑴以及所述至少两个活塞-缸体单元中的所述至少一个活塞-缸体单元的活塞运动的叠加而进行补偿，该活塞运动在不考虑该介质的可压缩性的情况下可产生所需的流动。
15.根据权利要求13或14所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置使用用于活塞位置或活塞速度的时间曲线的预定的且优选的分析关系theOT(t)来确定修正关系Scorr (t)，并且通过使用测量阶段获得的测量数据来确定该关系中的一个或多个参数。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的控制装置，其特征在于，在确定所述修正关系Sc^a)时，所述控制装置考虑到从开始测量阶段到开始补偿阶段的时间段内实现的热补偿。
17.根据权利要求16所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置通过使用下列关系式来确定活塞运动s (t)的修正关系Sem (t):
18.根据权利要求17所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置使用包括函数参数Se和τ的下列关系式来确定用于补偿热效应的理论上所需的工作活塞SM? theOT(t)的修正运动，
19.根据权利要求13至18中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置在压缩阶段执行测量阶段，并且使用在测量阶段获得的数据来确定测量关系Snress(t)中的至少一个参数，使得所述测量关系Snress(t)尽可能地接近于所获得的测量值，并且所述控制装置根据所述测量关系Smess⑴的参数确定出理论关系sra?—th_(t)中的参数。
20.根据权利要求19所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置在时间方面是在压缩阶段即将结束之前执行测量阶段，并且使用理论关系theOT(t)作为测量关系Smess(t)。
21.根据权利要求13至18中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置在减压阶段，优选地在时间方面是在减压阶段即将结束之前执行测量阶段，并且使用在测量阶段中获得的用于确定测量关系S_s(t)的参数的数据，使得测量关系S_s(t)尽可能地接近于所获得的测量值，并且所述控制装置根据测量关系Smess(t)中的参数来确定出理论关系Scorr—theor
(t)中的参数。
22.根据权利要求21所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置针对测量关系Sffless (t)使用具有参数Sdl和τ D的下列关系式
23.根据权利要求21或22所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置在其中由所述活塞泵单元输送的流动和输送介质的组分基本恒定的时间段中，不仅通过根据权利要求19或20所述的在压缩阶段的测量来确定测量关系的参数，而且根据权利要求21或22执行减压阶段的参数确定，并且通过比较彼此相对应的参数，分别确定换算关系，优选为换算因数，用于将减压阶段确定的相关参数转化成修正关系的相应参数。
24.根据权利要求6至12或18至23中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述时间常数τ或所述时间常数h被规定为其值是通过理论或根据经验确定的常数，并且优选地存储在所述控制装置中，并且所述控制装置在确定其他参数(Pe，Se, PeD, SJ时使用该规定的时间常数。
25.根据权利要求6至12或18至23中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置对时间常数τ进行修正，以考虑介质的流动并在此由修正的有效时间常数Teff代替，其中，该修正以使得所述有效时间常数Trff随着流动速率的增大而减小的方式来完成，其中，所述控制装置优选地按照下列关系式确定所述有效时间常数
【文档编号】G01N30/32GK103512986SQ201310336415
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年6月18日 优先权日:2012年6月19日
【发明者】G·卢根贝格, R·施罗德尔, W·杜尚 申请人:道尼克斯索芙特隆公司