JPH03179257A - 液体クロマトグラフィ用装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は液体クロマトグラフ用制御システムに関する。 既知の液体クロマトグラフはポンプ装置、ポンプ制御装
置、サンプルインジェクタ、クロマトグラフカラム（ｃ
ｏｌｕｍｎ）　、監視装置及び収集装置を有している。 ポンプ装置はポンプ制御装置の制御の下にクロマトグラ
フカラムに溶媒を供給する１以上のポンプを含んでいる
。ポンプ制御装置はクロマトグラフカラムに供給される
溶媒流中の溶媒混合物の流速、圧力及び組成を制御する
。クロマトグラフカラムは、（１）サンプルインジェク
タ、（２）カラム、（３）カラムバッキング、及び（４
）監視装置及び収集装置への接続を有している。 既知の液体クロマトグラフのある級では、圧力及び流速
は所望の最終圧力を監視し予測する回路により制御され
ている。サンプルの成分の分離を最大にするために液体
のある流速あるいは圧力をプログラミングすることに加
えて、ポンプ自体に伴う欠点を補償するために、圧力あ
るいは流速を制御する他の装置が使用されている０例え
ば、先行の情報から先んしてカラムの安定圧力を実現す
ることによって、吸込形（ｓｙｒｉｎｇｅ−ｔｙｐｅ）
ポンプの転移時間を低減することが提案されている。 この種の従来の装置の１つにおいて、カラムの予測され
た安定圧力が特定のカラムによる実験から決定される。 ポンプの逆止弁が閉しられ、弁が開かれる前にポンプが
既知の圧力に駆動される。 この構成は、ポンプの圧力がプログラムできる前にコラ
ムに関する知識を必要とするという欠点を有している。 また、変動を低減するためにポンプから出る液体の最終
圧力を予測しかつその圧力まで弁を開く前にポンプを加
圧することによってポンプ内の脈動を補償しようとした
既知の構成もある。これらの構成においては、圧力は転
移時間に低減するようには選択されていないが、往復ポ
ンプによる脈動を低減するように選択されている。この
システムは実質的な脈動を有しているにもか＼わらず十
分には転移時間を低減しないという欠点を有している。 往復ピストンポンプは従来の高性能液体クロマトグラフ
に供給される移動相として広く使用されている。このシ
ステムでは、流速は１ないし５−／　ｍ　ｉ　ｎ　、の
大きさであり、ポンプ偏位はストローク当す５０ナイシ
１００μｌの大きさであり、クロマトグラフカラムの内
側直径は４ｍの大きさであり、クロマトグラフカラム出

【」の流量検出器の容積は８ないし２０μｌの大きさで
ある。サンプルの大きさは５０μｌの大きさである。 マイクｌコスケール分析高性能液体クロマトグラフが知
られている。これらのクロマトグラフは１μｐの大きさ
の小さいサンプルを使用することによりかなり高い感度
を達成できる。内部カラムの直径は１ないし＋Ａｍｍの
大きさであり、Ｍｉｆｆｉ検出器の容積はこのシステム
では０．３μｅの大きさである。 従来の液体クロマトグラフの往復ポンプはこれらのマイ
クロシステムに使用された時にいくつかの欠点を有して
いる。例えば、（１１１ｔｐｔｌ　／ｍｉｎ、よりはる
かに低い要求された流速では、ポンプ逆止弁の漏れ、ポ
ンプのシール漏れ及び往復サイクル中の動作液体の圧縮
という有害な作用があり、保持容積の測定を困難にする
流速精度の低下を生しること、及び（２）これらのポン
プによる出力圧力及び流速の変動が既に重大な問題であ
る流量検出器のノイズレベルを増幅することがある。 ジングルストロークの吸込形ポンプは、往復ポンプにお
ける流速の不正値さ及び雑音問題にはそれほど悩まされ
ないが、始動後平衡した流速が得られるまで大きい液体
システムを加圧する長い転移時間を必要とするという欠
点がある。マイクロ液体クロマトグラフに使用される低
い流速では、これらの平衡時間はノーマルスケール液体
クロマトグラフに対するものよりもより更に長い。吸込
形ポンプのこの欠点は、「一定流速を達成するための液
体クロマトグラフィへの吸込形ポンプの使用（Ｔｈｅ　
Ｕｓｅ　ｏｆ　Ｓｙｒｉｎｇｅ−Ｔｙｐｅ　Ｐｕｍｐｓ
　ｉｎ　ＬｉｑｕｉｄＣｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ　
ｉｎ　０ｒｄｅｒ　ｔｏ　Ａｃｈｉｅｖｅ　ａ　Ｃｏｎ
ｓｔａｎｔＦｌｏｗ−Ｒａｔｅ）　Ｊ　（門、Ｍａｒｔ
ｉｎ他、　Ｊ（ＩＵＲＮＡＬ　０１’　ＣＩＩＲＯＭＡ
ＴＯＧＲＡＰＨＹ、　１１２（１９７５）３９１４１４
）に説明されている。 往復ポンプは米国特許第３．８５５．１２９号、第３゜
９８５．４６７号、第４，１３１，３９３号及び第４，
１８０．３７５号等の従来技術において知られている。 これは、ポンプ出口圧力を測定し、ポンプの往復プラン
ジャーの動作を修正して、出力ｉＪｔ量変動及び出力流
量精度に対する高い圧力の影響を補償するシステムを備
えている。 これらのポンプはマイクロ液体クロマトグラフに使用さ
れた低流速では低雑音で動作しないという欠点を有して
いる。 従って、本発明の目的は、圧力あるいは流速に関する先
行の測定からクロマトグラフシステム内の圧力及び／あ
るいは流速を予測すること、及びこの予測を用いて、液
体クロマトグラフシステムの転移時間を低減することあ
るいは転移時間を補償あるいは較正することあるいは流
速と同しユニットで測定するよう較正された横座標によ
って一定圧力クロマトグラフ運転のクロマトグラフを準
備すること、あるいは無負荷状態でクロマトグラフシス
テムの出力流速を決定し次にプリセット−定流速でボン
ピングする前にクロマトグラフカラムからの同し出力流
速状態が達成されるまで負荷状態で圧力を増大すること
である。 この目的を達成するために、クロマトグラフィーの１つ
の方法は、ポンプ装置によりクロマトグラフシステムに
供給された液体の圧力を測定すること、及び圧力に逆比
例するシステムの動特性を測定することの各ステンプを
含んでいる。この動特定上の１点と最大から零までの範
囲との間の比が確立される。前記の点における圧力が測
定され、他の点の圧力が前記動特性と前記圧力測定との
間の比例から計算される。 好適にも、この比はある時点における瞬時の圧力を測定
し、かつこの点の圧力と平衡圧力との間の比例関係から
圧力の平衡を計算することにより確立される。これは結
局間し点における勾配、及び最大勾配と実質的に零勾配
との間の範囲に関係している。 入口導管におけるカラムに供給された液体の圧力の平衡
値は、圧力を測定し、圧力の時間導関数を得て、圧力の
最大時間導関数と零との間の差の所定の分数で１点を選
択し、そしてその点の圧力に、圧力導関数の最大から最
小までの全範囲により除算された選択点における導関数
の値の逆比である要素を乗算することにより評価される
。圧力が評価された時に、ポンプ装置のポンピング速度
は、評価された平衡圧力が実質的に達成され次にボンピ
ング速度が所定の一定流速を与えるために所定の速度に
低減されるまで、増大する。 前記ポンピング流速を前記所定の流速に低減するために
、流速の時間導関数が前記所定の点に達した時の瞬時圧
力を表わす値が記憶され、変化した時にその瞬時圧力と
比較される。最大圧力の時間導関数からその時時間導関
数を引いた値の、その時の圧力値により乗算された最大
圧力の時間導関数に対する比が、記憶されている圧力値
より大きい時にこの流速は低減される。 この方法を実現するために、クロマトグラフは、前記液
体の圧力の低い値を１度に測定する圧力測定デバイスと
、前記測定された圧力の時間導関数を計算するカリキュ
レータとを備えており、前記液体の特性はポンプ装置か
ら液体の圧力に関連するクロマトグラフ手段に転移され
る。乗算器は、ポンプ装置とクロマトグラフ装置との間
を移送されている液体の圧力に、最大時間導関数により
除算された最大時間導関数から引き箕された同時点にお
ける時間導関数の値の比（ｒａｔｉｏ）を乗算するため
に接続されている。 制御回路は、圧力の平衡値が得られかつポンプ装置から
の前記流速を前記所定の流速に低減するまで、少な（と
も前記測定された特性の制御下でポンプ装置からの液体
の流速を増大する。 メモリは圧力変化の最大時間割合を表わす電位を記憶し
、カリキュレータ部は前記電位の所定分数を得る。比較
器は瞬時勾配を表わす電位を前記記憶値に比較し、そし
て前記勾配を表わす電位が前記最大の分数を表わす電位
の前記記憶値に等しい時の瞬時圧力を表わす電位をメモ
リに記憶する。 モーターは、前記瞬時の勾配が前記最大勾配の前記所定
の値に等しい時にボンピング速度を増大し、前記瞬時圧
力を表わす電位が前記予測点における勾配の前８色分数
と同じの前記瞬時電位を表わす前記記憶された電位の分
数である時にボンピング速度をプリセット値に戻す。 比較器はポンプの速度を表わす信号を得るために圧力測
定デバイス及び圧力設定デバイスに接続されている。ポ
ンプヘッド圧力と圧力の設定値との差を表わす信号を得
る回路、及びポンプ速度及び減算を表わす信号を得る回
路が前記比較器の別の入力端に付加されている。この比
較器の出力はモーター制御回路に電気的に接続され、前
記設定圧が得られるまでモーターの速度を増加する。 別の実施例では、カラムからの液体の落下がカウントさ
れ、この落下を表わすアナログ信号が発生される。較正
係数がこの信号に付加され、この信号がカラムからの流
出量を表わすようにする。 このボンピング速度はクロマトグラフからの流速が測定
された流出量をプリセット流出量に比較して信号を発生
することにより一定の流速に等しくなるまで増大し、か
つ前記測定された流出量が前記ブリセント流出量に等し
くなるまで前記信号にボンピング速度を制御させる。 流速は平衡速度に相当するポンプ装置に基準信号を供給
することにより増大され、一方クロマトグラフ手段は無
負荷にあり、クロマトグラフカラムが所望の流出流速を
得た時に基準信号を流出量測定回路から得られる信号に
比較することにより較正係数信号を発生する。この較正
係数信号は測定された信号により乗算され、その積が負
荷状態のクロマトグラフカラムの動作中に所望の信号に
比較される。 較正係数は得られた信号を減算器の１方の入力に与えか
つ基準信号を減算器の他方の入力に与えることにより決
定される。減算器の出力はポンプ装置に供給されクロマ
トグラフからの一定の平衡流速を確立する。 減算器からの出力はクロマトグラフカラムが得られた信
号により動作されるべきオペレータ信号の値を決定する
ために無負荷で動作されている時にフィードバックルー
プに与えられる。この信号はポンプが基準信号の制御下
で無負荷で動作されている時に基準信号に等しくなる。 得られた信号により動作されるオペレータ信号はポンプ
装置に与えられ、背圧により動作中に平衡値に達するま
でボンピング速度を変化さセる。 このプロセスを実行するために、クロマトグラフは所望
の流速を設定する調整回路と、プリセット匁と、出口流
量を示す信号を得るセンサとを備えている。このセンサ
は較正回路により動作された時に失際の流速を与える。 ある回路は較正された測定信月をモーター制御回路に写
え、所望の流速が得られるまで、ポンプ速度を制御する
。 好都合にも、ポンプ装置の出［］は流量測定装置に接続
され、これによりクロマトグラフカラｌ、によるいかな
る負荷も伴わずに流速を表わす信号が得られ、流速設定
回路が所望の流速に対応する信号を発生する。動作され
た信号が無負荷の下で測定信号に等しくなるまで較正回
路が装置測定された較正信号によって前記プリセット信
号に動作し、これにより負荷状態で測定信号により動作
された時に較正信号が得られ、これが所望の設定信号か
らの変位を示す信号をもたらす。 モーター制御回路は、前記流出量が前記プリセット流出
量に一致する時を決定する比較器と、該比較器の出力端
に接続され前記基準回路が前記流出量回路とは異なる時
に前記較正回路に切り換えるスイッチング回路手段とを
備えるスイッチング回路を含んでいる。スイッチング回
路手段は、減算器の２入力のうちの１方に及びモーター
を駆動するモーター制御回路手段に接続された出力を有
している。減算器の他方の入力は、クロマトグラフカラ
ムの流出速度を表わす電気信号を得る回路に電気的に接
続されている。 信号を記憶するために、メモリは前記減算器及びサンブ
ルーホールド回路を含むサンブルーホールド回路及びフ
ィードバンク手段を備えている。 フィードバンク手段は前記ポンプが前記流速選択器から
の第２の信号により制御される時にまず信号を発生する
。この信号は測定された流速により動作された時較正係
数と等しくなる。この較正係数が記憶される。 出力回路は測定された信号により動作する動作回路に前
記サンプル−ホールド回路内に記憶された信号を与える
ために接続されている。回路は測定された信号を減算器
の１入力に与え一方流速選択器からの信号は減算器の他
方の入力に与えられる。減算器の出力はモーター制御１
１回路に与えられ、モーターがクロマトグラフカラムか
らの流出量が前記スイッチング回路上に設定された流速
に等しくさせる流速でポンプを駆動するようにする。 更に別の実施例では、平衡圧力は前記特性の測定から一
定流速クロマトグラフ運転に対して評価され、ポンプモ
ーター速度は前記圧力が達成されるまで９速に増大され
、これにより流速が前記設定圧力に安定することを可能
にする。流速が一定流速に近くなるまでこの圧力を評価
しかつ評価された圧力までポンプ装置の速度を増加する
というプロセスは繰り返され、クロマトグラフは次に一
定流速で動作される。 好適にも、ポンプ装置の速度は、差信号を得るために瞬
時圧力をプリセット評価圧力に比較することにより、か
つ設定評価された圧力が瞬時圧力に等しくなるまでポン
プ装置の速度を制御するためにこの差信号をフィードバ
ックループに供給することにより増大される。クロマト
グラフはモーターへの一定電位により一定流速に設定さ
れ、これによりモーターは平衡に達した後一定流速でポ
ンプを駆動する。 圧力−時間曲線の勾配かは＼零でありかつ測定圧力と設
定圧力との間の差かは覧零である時に瞬時圧力が平衡圧
力に等しいものとみなされる。圧力が平衡圧力に等しい
時に、アナログゲートが開かれ、ポンプ装置の速度を表
わす信号がこのゲートを通る。 この方法を実行するために、クロマトグラフは、圧力−
時間特性における実質的な零勾配を検出しかつ測定圧力
と設定圧力との差が実質的に零である時を決定する回路
と、圧力−時間特性の勾配及び測定圧力と設定圧力との
差がそれぞれ実質的に零である時に出力信号を与えるゲ
ートを備えてい好適にも、ゲート回路は、（１）前記零
差信号手段からの零差信号をかつ前記零勾配検出器から
の零勾配信号を受信した際に第１の出力信号を、及び（
２）他の時には第２の信号を供給する。第１の信号はス
イッチに電気的に接続され、このスイッチが６１■記ゲ
一ト回路からの第１の信号を受信した際に第３の信号を
与える。前記ポンプ内の圧力が実質的に零の値からこれ
より大きい値に変化した時に、別の回路が非動作信号を
ゲート回路に与える。 前記スイッチからの出力はアナログゲートに接続され、
回路はポンプモーターの速度を表わす信号を前記アナロ
グゲートの入力端に与え、これにより前記出力モーター
の速度は前記遷移周期が終了した時に１１汀記アナログ
ゲートの出力端に与えられる。 更に別の実施例では、クロマトグラフシステムの一定の
流速が平衡圧力に達する前にデータが、（１）液体の流
速を表わす信号を得ること、（２）クロマトグラフ内の
流量の特性を検出すること、（３）流量の特性をチャー
ト上に記録すること、及び（４）液体の流速に直接に比
例してチャートの速度を変更することにより得られる。 クロマトグラフは液体の流速を測定するセンサと、チャ
ートモーターの速度を制御するためにポンプ速度制御装
置に信号を送るモーター制御回路とを備え、これにより
前記チャートモーターの速度は前記遷移周期が終了する
まで流速により変化する。 以下に図面を参照して本発明について詳細に説明する。 第１図にはマイクロスケール高圧液体クロマトグラフシ
ステムｌＯ１及びクロマトグラフ運転の遷移時間を低減
するためにこのマイクロスケール高圧液体クロマトグラ
フシステムＩＯを制御する遷移制御装置１２のブロック
図が示されている。 遷移制御装置１２はマイクロスケール高圧液体クロマト
グラフシステム１０に接続され、クロマトグラフカラム
内の圧力を示す信号１及び、いくつかの実施例では（１
）カラムへの液体の流速、（２）カラムからの液体の流
速及び／あるいは（３）ボンピング速度のうちの１つ以
上を示す信号を受信する。 この測定された情報から、遷移制御装置１２は信号を抽
出し、この信号をマイクロスケール高圧液体クロマトグ
ラフシステムｌＯに与え、これにより遷移時間を最小に
し、保持時間の早い正確な測定をもたらし、及び、ある
実施例においては、一定流速の同し単位に関係する横座
標を有する一定圧力装置からクロマトグラフのピークを
与えるような方法でマイクロスケール高圧液体クロマト
グラフシステム１０を制御する。 マイクロスケール高圧液体クロマトグラフシステム１０
はポンプ制御装置１４、ポンプ装置１６、及びサンプル
インジェクタ、クロマトグラフカラム、監視装置及び収
集装置１８を有している。安定化回路２６は導体３０を
介して信号をポンプ制御装置１４に送る。ポンプ制御装
置１４はポンプ装置１６が導管１９、及びサンプルイン
ジェクタ、クロマトグラフカラム、監視及び収集装置１
８を介して溶媒をポンピングするようにする。 実施例では、マイクロスケール高圧液体クロアトゲラフ
システム１０は適当な形式のものでよい。 一般に、マイクロスケール液体クロマトグラフは小さい
要素及び低い流速を用いる点で他の高性能液体クロマト
グラフとは異なっている。例えば、市販の最も高性能の
液体クロマトグラフは内径が３ないし５ｆｆｉＯ１で長
さが２５ないし１００ｃ＋ｍのカラムを使用している。 これらは毎分Ｘないし３　ｍｌのキャリア流速で動作さ
れる。 他方、マイクロスケール液体クロマトグラフは１ないし
’７２ｍの大きさのカラム内径を用いており、流速も同
様に小さく、流量検出器の容積は３／、。 μｌの大きさである。サンプルはｌμｌの大きさである
。 マイクロスケール液体クロマトグラフは商標ｒＦＡＭｒ
ＬＩｃ−１００ＭＪとしてＪａｓｃｏ　Ｉｎｔｅｒｎａ
ｔｉｏｎａ１社から販売されている。このユニットは「
液体クロマトグラフィー用マイクロインストルメンテー
ション（旧ｃｒｏ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ　
Ｆｏｒ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ
）　（Ｆ、Ｗ、Ｋａｒａｓｅｃ著、　Ｒｅ５ｅａｒｃｈ
　／　Ｄｅｕｅｌｏｐｍｅｎｔ、１９７７年１月、第２
８巻、ｋｌ、頁４２−４４．．１６）に説明されている
。 マイクロスケールクロマトグラフが好適実施例において
説明されかつ本発明はこれによるある利点を有している
が、本発明は同様に他の形式のクロマトグラフにも使用
できる。更に、これは基本的にはヘースライン雑音等の
吸込形ポンプの利点を保ちながら平衡時間を低減するた
めに吸込形ポンプポンプと共に使用することを意図して
いる。 しかし、これは同様に他の形式のポンプと共に使用でき
る。 好適実施例では、ポンプは、要素を溶離するためにカラ
ムにプログラムされた流れを送るような信号により制御
された吸込形ポンプである０本発明は１以上のポンプを
有する平等（１ｓｏｃｒａｔｉｃ）システム、傾斜シス
テムあるいは他のシステムと共に及び！以上のカラムを
有するシステムと共に使用できる。本発明は任意の形式
のカラム、監視あるいはサンプルインジｌクシゴン装置
により動作されるように構成されているが特にマイクロ
スケール高圧液体クロマトグラフを予定しており、マイ
クロスケール高圧液体クロマトグラフ内の吸込形ポンプ
と共に使用された時は特別な利点を有している。 マイクロスケール高圧液体クロマトグラフシステム１０
用の遷移制御装置１２は流速モニター２０、圧力モニタ
ー２２、流出速度モニター２４及び安定化回路２６を備
えている。モニター要素の全てがいずれのｉ！！移制御
装置に必要であるとは限らず、また安定化ｒｉ′Ｊ路の
いくつかの異なった実施例がある。 流速モニター２０は、ポンプ装置１６によりサンプルイ
ンジェクタ、クロマトグラフカラム、監視及び収集装置
１８内に送られる液体の流速を決定するために、導体２
１を介してポンプ制御装置１４に接続されている。圧力
モニター２２はカラム内の液体の圧力を測定するために
導体２３を介してポンプ’装置１６に接続され、また出
力流速モニター２４はカラムから導管２８を通る流れを
監視するためにサンプルインジェクタ、クロマトグラフ
カラム、監視及び収集装置１Ｂに接続されている。 もちろん、圧力はポンプ装置１Ｇからよりもむしろサン
プルインジェクタ、クロマトグラフカラム、監視及び収
集装置１８の溶媒人口端等の他の位置で監視でき、また
流速も同様に異なった位置で測定できる。一般に、用語
「ポンプヘット圧力」はここではどこで測定されたかに
無関係にポンプ装置からカラムへ移送されている液体の
圧力を意味し、かつカラムが接続された時にはカラムパ
ツキンからの背圧も含むものとする。いくつかの実施例
はポンプ装置１６からの流速及びクロマトグラフカラム
、監視及び収集装置１８からの流速の両方を監視するこ
とは必要としない。 流速モニター２０及び圧力モニター２２は安定化回路２
６に４えられる電気信号を発生する。安定化回路２６は
圧力あるいは流速の平衡値を計算し、導体３０を介して
ポンプ制御装置１４に与えられる（３号を発生する。こ
の信号はポンプ装置１６に流速あるいは圧力を平衡値ま
で増加させ、このようにしてサンプルインジェクタ、ク
ロマトグラフカラム、監視及び収集装置１８による遷移
時間を低減する。 出力流速モニタ２４は、流速に対して較正されたクロマ
トグラフを与えるために、マイクロスケール高圧液体ク
ロマトグラフシステムＩＯの一定圧力動作中に導体３２
を介して安定化回路２６によりレコーダ等に与えられる
信号を発生する。一定圧力装置においては、この装置は
急速に平滲ｉ流速にされ、同時に圧力は一定に保持され
る値にある。ある実施例では、記録は流速の単位に対し
て保持時間を示すスケールを有するように自動的に較正
される。 いくつかの実施例では、含まれている一定平衡値の計算
は圧力及び／あるいは流速の予備測定及び決定された計
画値に基づいている。この値は遷移時間を短縮し、クロ
マトグラフの運転中に早急に溶離される材料がその保持
時間に基づいて正確に決定されるようにする。他の実施
例においては、ポンプモーター速度を増加する機構は溶
媒の出力流に対して入力流を平衡することにあるいは交
互の一定圧力及び一定流量動作に依存する。 溶媒がカラムに供給された時に非安定ｉ！！移周期は多
数の異なった作用により発生される６作用のうち最も重
要なものはポンプ内の溶媒の圧縮性である。この溶媒の
圧縮性は吸込形ポンプポンプが使用された時には重要で
ある。というのはポンプシリンダがカラムの空隙体積よ
り極めて大きい体積を有しており、かつポンプ内の圧力
がカラムに沿った平均圧力の２倍であるからである。一
般に、正偏移ポンプによれば、カラム内及びポンプとこ
のカラムとの接続管内の液体の圧縮性は無視できるが、
しかし正偏移ポンプ内のものは無視できない。 ポンプ装置１６は任意の形式のポンプ装置でよい。 このポンプ装置は平等システムで使用されるような単一
のポンプかあるいは勾配溶ｔ？Ｉ用にポンプ制御装置１
４により制御される２以上のポンプである。 ポンプ制御装置１４がクロマトグラフンステムの動作の
ためにポンプ装置１６内の１以上の別のポンプを制御す
るように使用できる数多くの構成がある。 適当なポンプ装置が数年間ｌ５ＣＤ社によってモデル３
１４ポンプ及びダイアラグラッド（Ｄｉａｌａｇｒａｄ
）モデル３８４ポンプとして販売されている。 より一般的な観点から、遷移制御装置１２がマイクロス
ケール高圧液体クロマトグラフシステム１０の動特性の
１つを測定し、かつこれらの動特性が非線形の場合でも
クロマトグラフシステムの動作開始時に極めて早期に測
定に基づいてこのクロマトグラフの遷移状態に対する適
当な境界を確立する。これは特性の１つ例えば実施例に
おけるポンプヘッド圧力を測定することにより実現され
る。 この圧力は指数関数的に上昇し、結果的に一定流速クロ
マトグラフ運転における未知の時間及び未知の圧力で平
衡に達する。 好適な実施例において遷移制御装置１２により確立され
た境界条件の１つは圧力−時間曲線の最大変化率であり
、これはポンピングサイクルの早期に測定される。この
境界条件は、クロマトグラフ運転の開始近くの正値から
負値への変化であるために検出される。これは低下する
時圧カー時間四線にある関係をもっており、その値のあ
る比例降下によってその点の圧力の予測ができ、かつ平
衡圧力が減少勾配において予測できる。 遷移制御装置１２はマイクロスケール高圧クロマトグラ
フシステム１０のエネルギ特性の１つを測定し、かつ得
られた値に対するある関係から、まだ測定されていない
他の点を予測するために使用できる得られた値に対する
ある関係を確立する。詳細には、ポンプの圧力ヘッドが
測定され、その導関数がとられる。極めて迅速に、最大
値が検出されかつ記憶される。導関数が変化するにつれ
て、検出された最大値と零との間の勾配の低下に時間的
に一致する圧力の１点が検出される。 例えば、勾配の変化は圧力導関数の１への低下であるす
なわち導関数の最大の２７．の値である。 この点が達成された時に、圧力に３を乗算することは、
平衡圧力の約５％以内等の平衡圧力に近い値を発生ずる
。この知識はこの圧力が達成され次に一定流速に復帰す
るまで平衡流速より上にボンピング速度を増加するため
に使用される。 第２図には典形的な吸込形ポンプ３４の簡単化縦断面が
示されている。吸込形ポンプ３４は、ポンプ装置１６内
で使用され、そのためにモーター駆動部３Ｇ、ピストン
駆動部３Ｂ及びシリンダ一部４０を含んでいる。シリン
ダ一部４０はモーター駆動部３６と一体に接続され、ピ
ストン駆動部３８内のねじ機構を駆動し液体をシリンダ
一部４０から排出させる。モーター駆動部３６はポンプ
制御装置１４（第１図）の一部分である。 モーター駆動部３６は鋼製ハウジング４２を有し、この
内にモーター４４、出力ピニオン４Ｇ、歯車４Ｂ、ウオ
ーム５０、及びウオームホイール５２が取り付けられて
いる。 モーター４４の出力軸は、より大きい歯車４８に係合し
これを駆動する出力ピニオン４６を回転する。 ウオーム５０は歯車４８の中心軸に沿って取り付けられ
、モーター４４からの速度の適当な低減をもってウオー
ムホイール５２を駆動するためにこれを回転する。 モーター４４は、ポンプ制御装置１４によりプログラム
された制御速度で駆動されかつフィードバックサーボシ
ステムにより制御される電動機であるか、あるいは速度
が正確にプログラムされたステツブモーター等の別の形
式の正確に制御されたモーターである。この速度は導体
５４及び５６に与えられる電気信号により制御される。 これらの導体はモーター４４をモーター駆動部３６の外
側の電源に電気的に接続している。 ある実施例では、タコメーター５５はモーター４４に取
り付けられ、出力ピニオン４６との歯車の噛み合いを有
している。このタコメーター５５は導体５７及び５９に
与えられる信号を発生ずる。この信号はモーター４４の
回転速度を表わし、このようにしてポンプが平衡にある
時（圧力が変化していない時）に出口導管１９を通る液
体の波速を表わす。 ピストン駆動部３８はハウジング６Ｌ精密スラスト及び
ラジアル軸受６３、親ねし５８、ボールナツト６０、及
びボールナツトガイトロ２及び６４を備えている。 ピストン駆動部３８をモーター駆動部３６に接続するた
めに、梢密軸受６３はウオームホイール５２にこれを回
転するために取り付けられた親ねし５８の１端を支持し
ている。ボールナツト６０！！親ねし５８と係合してい
る。親ねし５８は垂直であり基盤に直角であり、これに
よりモーター４４がウオームホイール５２を回転した時
ボールナツト６０を上昇し下降する。ボールナツト６０
はフレーム部材６１により支持されているボールナツト
ガイド６２及び６４により回転を防止されている。ａね
し５Ｂはボールねしであり、精密軸受６３と共にボール
ナツト６０の上方及び下方のなめらかな動きを与える。 シリンダ一部４０は円筒外側ハウジング６６、ピストン
へノド６８、スラスト管７０、及びシリンダーヘノド手
中ノブ７２を備えている。スラスト管７０はボールナツ
ト６０に取り付けられ、ボールナツト６０が上方に移動
し円筒外側ハウジング６６内でピストンヘッド６８を運
ぶ時にこのボールナツト６０により持ち上げられる。こ
れはハウジング６６内で壁に対してシール状に取り付け
られている。溶媒は開口を通って排出するためにシリン
ダーへッドキャノプ７２に対して上方に押されるように
シリンダー区画７５内に閉し込められている。 シリンダーヘッドキャンプ７２内には、液体が導管１９
を通ってクロマトグラフカラム、監視及び収集装置１Ｂ
（第１図）が押される第１の開口と、信号を圧力モニタ
ー２２（第１図）に与える導体に電気的に接続されたト
ランスジューサ７４を収納する第２の開口がある。 第３図には圧力モニタ２２の電気回路図が示されている
。このモニタ２２はひずみゲージブリッジ７Ｂ、正電位
ｔＡｓｏ、差動増幅器回路８２及び圧力読取り８４を備
えている。 ひずみゲージブリッジトランスジューサ７８はその４つ
の腕８６．７４．８８及び９０に４つのトランスジュー
サ要素を含んでいる。正電位源８０はブリッジ腕７４と
ブリッジ腕９０との間の接続点で接続され、腕８６と８
８との間の対角線接続点は接地されている。 ４つの腕に対する反対の対角線接続は導体９２及び９４
に接続され、トランスジューサ７４により感知された時
に圧力値に直線で比例する正の出力電位を与える。 ひずみゲージブリッジ７８からの圧力信号を増幅するた
めに、差動増幅器回路８２は差動増幅器９６及び抵抗９
８．１００．１０２．１０４及び１０６を含んでいる。 抵抗１０Ｇは零調整制御として機能する可変抵抗である
。差動増幅器９６の正入力端子は抵抗１００を介して導
体９４に及び可変抵抗１０６内の抵抗１０４を介して接
地に電気的に接続されている。差動増幅器９６の反転入
力端子は抵抗９８を介して導体９２に及び抵抗】０２を
介しで差動増幅器９６の出力端に電気的に接続されてい
る。 圧力に比例する出力信号を与えるために、差動増幅器９
６の出力は出力端子１０８及び圧力読取り８４に電気的
に接続されている。トランスジューサ７８はポンプ３４
（第２図）のポンプへノド内に物理的に配置され、かつ
第３図の導体８０．８８Ａ、９２及び９４に対応する導
体２３（第１図及び第２図）により回路の残りの部分に
電気的に接続されている。 第４図には安定化回路２６の１実施例のブロック図が示
されている。安定仕向＆８２Ｇは微分及び最大記憶回路
１１０、平衡計算回路１１４、ポンプ制御回路１１６、
及び較正回路１１８を備えている。 微分及び最大記憶回路１１０は出力端子１０８から、ク
ロマトグラフカラム、監視及び収集装置１Ｂ（第１図）
の入力端におけるポンプ圧力を示す信号を受信する。こ
の回路１１０は圧力−時間信号を時間に対して微分し、
最大微分を記憶し、これを導体１２２を通して平衡計算
回路１１４に送る。 平衡計算回路１１４は平衡圧力になるのに必要なポンプ
速度を計算し、導体１２６Ａ−１２６０を介してポンプ
制御回路１１６に適当な信号を与える。これは接続３０
を介してポンプ制御回路１４に信号を与えることに対応
する（第１図）。ポンプ制御回路はポンプ制御装置１４
　（第１図）の１部分である。 較正回路１１Ｂは端子１３０上に出力流速モニタ２４（
第１図）からの信号、及び導体１３２を介してのポンプ
制御回路１１６からの信号を受ける。ある実施例では、
記録装置の制御を与えかつ一定流速、時間ヘース基準を
与えるために、この回路１１８は端子１３４からクロマ
トグラフカラム、監視及び収集装置１８（第１図）内の
レコーダの速度制御回路に信号を与える。別の実施例で
は、のこ回路はシステムの迅速な安定化を可能にするた
めにクロマトグラフシステムの流量とボンピング速度と
の間の較正を確立する。 平衡計算回路１１４はポンプ３４が圧力をクロマトグラ
フカラム、監視及び収集装置（第１図）に加わえ始めた
時に遷移時間の終端における圧力を評価する。この評価
は、同時にポンプ速度を増加しそれにより遷移時間を低
減することにより、一定流速システム内の圧力を平衡圧
力まで迅速に増大するために使用される。 端子１０８における電気信号により表わされるようなポ
ンプ３４のヘッド圧力がポンプによって時間に対してプ
ロットされるので、この計算は可能とされる。ポンプは
一定流速システム内の所望の平衡流速に対応する流速で
液体をボンピングし、＋０８における圧力はほとんど指
数的に平衡圧力まで上昇する０時間に対する圧力の導関
数を表わすこのＩＩＩＩ線の勾配は説明のために１単位
であるものとされる最大値まで急速に増大し次に低下す
る。 勾配−時間曲線が零に近い時に圧力−時間曲線が平衡に
近く、かつ勾配−時間曲線が最大にある時に圧力−時間
曲線が零に近く、しかもこれら２つの極限間で任意の時
間の圧力がその圧力の時間導関数に関連されているよう
に、圧力−時間曲線及び勾配−時間曲線は関連づけられ
ている。結果的に、（１）最大勾配と零との間の差によ
り除算された選択時間における勾配と最大勾配との間の
差と（２）最大圧力により除算された同し時間における
圧力との間の関係がある。このように、勾配がその最大
の８０％にあるかあるいはその最大から２０％にある場
合には、圧力はその最大の２０％であり、すなわちこれ
らが１００ｐｓｉならば最大圧力は５００ｐｓｉである
。 この圧力が、１八により表わされる平衡圧力の分数であ
る時に、勾配はｎで除算された量に等しい。除算される
量は数ｎ−１に等しい。この関係のために、適当な平衡
圧力は圧力を掛けた数ｎであり、平衡圧力の近似はある
点の圧力の測定、最大勾配及びその点の勾配によって行
なうことができる。桔度は、前述の適当な平衡圧力を得
ること適当な値における勾配を測定することによりプロ
セスを繰り返すこと、その点における勾配の分数を計算
することによって新しい数ｎを決定すること、及び圧力
に新しい数ｎを乗算することによって実現でき、また適
当な平衡圧力を一定に保たれた圧力の流量（ポンプ速度
）を測定すること、所望の流速を測定流速で割り算する
こと、及びこの商に測定流速における圧力を掛は算する
ことによっても実現できる。 これらの関係を用いて、第４図の回路１１０はある点に
おける勾配圧力及び最大勾配を回路１１４に与える。こ
れらの値は回路１１４において平衡圧力を計算するため
に使用され、その結果はポンプ速度を増大し遷移時間を
短縮するために使用される。 平衡値にある圧力を一定流速装置内で速い流速で増大し
次にこの流速を正常な流速に戻すことにより、遷移時間
は実質的に減少される。安定化回路２６がこれらの目的
を達成するために動作する正値な方法は以降に説明され
る。 第５図には微分及び最大記憶回路１１０の電気回路図が
示されている。この回路１１０は初期設定回路１３６、
微分器１３８及び最大感知回路１４０を備えている。 安定仕向Ｆ１８２６をリセットするために、初期設定回
路１３６は常開押しボタンスイッチ１４２及び出力リセ
ット端子１４４を含んでいる。押しボタンスイッチ＋４
２は押された時には接点対１５２．１５４及び１５６の
＋＝ｊ応する１つと連結された３つの電機子１４６．１
４８及び１５０をイＪしている。 押しボタンスイ７−Ｊ−１４２が押された際に出力リセ
ット端子＋４４にリセットパルスを与えるために、接点
対１５２は正電位源１５８に電気的に接続された１方の
接点と導体１６０を介して出力リセット端子１４４に接
続された他方の接点をイｊしている。接点上・ｊ＋５４
は電機子１４８により電気的に接続され、押しボタンス
イッチ１５２が押された時に微分器１３８の２つの径路
を介して接続を与え、これをリセットする。２つの接点
１５６は押しボタンスイッチ１４２が閉成された時に電
機子１５０により最大感知回路１４０をリセットするよ
うにされる。押しボタンスイッチ１４２は開放にバイア
スされ、その結果押された際に条件かりセントされ、回
路の動作を始めるように復収される。 ポンプ圧力を時ｎ１１に対して微分するために、微分器
１３８は７ｊｉ算増幅器１６２．第１及び第２のコンデ
ンサ１６４及び１６６、及び第１及び第２の可変抵抗１
６８及び１７０を備えている。可変抵抗１６８は帰還抵
抗であり演算増幅器１６２の出力端子と反転入力端子と
の間に接続されている。演算１曽幅器１６２の非反転端
子は接地されている。コンデンサ１６４は可１抵抗１６
Ｂに並列である。演算１ｒＩＩ幅器１６２の出力は導体
７２に電気的に接続され、導体７２は接点対＋５４の１
方に接続されている。他方の接点は演算増幅器１６２の
非反転端子に電気的に接続されている。 圧力の微分を得るために、圧力出力端子＋０８はこの出
力端子１０８に与えられた圧力信号を微分するためにコ
ンデンサ１６６及び可変抵抗１７０を介して演算増幅器
１６２の反転端子に電気的に接続されている。接点対１
５４は一体に接続された時はコンデンサ１６６をリセッ
トする。 コンデンサ１６４及び可変抵抗１７０は微分器１３８の
１ｉＦ域を制限し、その雑音レヘルを低減する。可変抵
抗１６８及び１７０は、以降に説明されるようにポンプ
制御回路１１６（第４図）によって設定される如く、平
衡流速のそれに対応するように微分器１３８の時間スケ
ールを設定する。演算増幅器１６２の出力は導体１７２
を介して最大感知回路１４０の入力端及び出力端Ｐ１８
６に電気的に接続され、圧力の負の時間導関数を示す信
号を与える。 クロマトグラフ運転が開始されたすく後に発生ずる圧力
曲線の最大勾配を感知するために、最大感知回路１４０
はコンデンサ１７４、／１ｉｌｉ算増幅器１フ６、ダイ
オード＋７８及び抵抗１８０を備えている。 コンデンサ１７４上の最大勾配を受けるために演算増幅
器１７６は電圧ホロワ−として接続されその非反転入力
端子は圧力の負の時間導関数を受けるために導体１７２
に接続されている。その出力は抵Ｊｊｒ１８０及びダイ
オード１７８を介して端子１Ｂ２に電気的に接続されて
いる。ダイオード１７８は負の最大勾配電位をコンデン
サ１７４に与える。ダイオード１７Ｂは、コンデンサ及
び接点対１５６の１方に電気的に接続されたアノードと
、演算増幅器１７６の出力端及び接点対１５６の他方の
接点に電気的に接続されたカソードとを有している。ダ
イオードは負ピーク電圧を通すが最大勾配が通過した後
は増幅器１７６の出力端での電位上昇に高抵抗を示す。 最大導関数を記憶するために、コンデンサ１７４は演算
増幅器１７６の反転端子と接地との間に接続されている
が、演算増幅器１７６の反転端子も出力端子１Ｂ２に電
気的に接続されている。出力端子１８２は導体１８４を
介して最大感知回路１４０に接続されている。 第６図には平衡計算量＃！！ｌ１４の電気回路図が示さ
れている。この回路１１４は最大勾配比例回路１８８、
瞬時圧力回路１９０及びプリセット平加圧力回路１９２
を備えている。それぞれプリセット平衡圧力回路１９２
、瞬時圧力回路１９０及び勾配比例回路１８８からの端
子１２６＾、　１２６Ｃ及び１２６Ｄは所定の勾配値に
ある低信号を与えポンプを加速し、端子１２６Ｃは高に
なりポンプ速度をそのブリセント値まで戻させる。 端子１２６Ｂは過電圧に対して保護する。 勾配比例回路１８８の機能は、一定流速システムにおけ
る平衡圧力の予測あるいは一定圧力システムにおける平
衡流速の予測が行なわれるべき１点を設定することであ
る。これは、平衡圧力を予測するために、瞬時圧力に対
する関連曲線上の対応点間の比に対する比例係合として
使用する最大勾配に対する固定点の勾配の比を決定する
。 ある実施例では、予測勾配点は最大勾配の２八である。 全勾配に対する最大勾配の２への比は一定流速システム
用の平衡圧力の１への瞬時圧力から最終の平衡圧力ある
いは平衡流速を予測するために比例係数として使用され
る。 比例係数を決めるために、勾配比例回路１８８は演算増
巾５１器１９４、抵抗１９６、第２の抵抗１９８及び比
較器２００を備える。 演算増幅！ｉｉ＋９４はその出力から反転入力端子への
帰還接続を有し、その非反転端子は導体１８４により端
子１８２に接続され、微分及び最大記憶回路１１０（第
４図）に接続されて圧力あるいは流速の最大時間関数を
表わす信号を受信する。演算増幅器１９４の出力は抵抗
１９６を介してポテンションメーター２０３のタップ上
の１点２０２及びポテンショメーター２０３の１点に接
続されている。点２０２は第２の抵抗１９８及びポテン
ショメーター２０３の抵抗の残りの部分を介して接地に
接続されかつ比較器２００非反転入力端子に接続される
。 抵抗１９６及び１９８及びボテンショメナータ−２０３
の直列回路の全抵抗に対する、ポテンショメーター２０
３のワイパー上の点２０２に共通な回路からの抵抗の比
は２八であり、そのため圧カー時間萌線の最大勾配の２
八に等しい電位が比較器２００の非反転入力端子に与え
られる。ポテンショメーター２０３は動作中の液体体積
の変化を較正するためあるいは比を変更するために使用
される。 比較器２００の反転入力端子は導体１７２を介して端子
１８６に電気的に接続され、微分及び最大記憶回路１１
０（第４図）から圧力−時間曲線の瞬時勾配に等して電
位を受ける。比較器２００の出力は端子１２６Ｄに及び
導体２０４を介して瞬時圧力回路１９０に電気的に接続
され、勾配の瞬時値が一定流速（ポンピング速度）シス
テムの圧力−時間曲線の最大勾配の値の２八である時に
出力信号を与える。端子１２６Ｄは２極双投スイツチ２
０８の電機子２０６の１つを介して導体２０４に電気的
に接続され、ポンプ速度を制御するために導体１２６の
１つ上をポンプ制御回路に信号を与える。 勾配の予測点が安定化回路２６上の信号により示された
ように達成された時に瞬時圧力あるいは流速に等しい出
力信号を与えるために、瞬時圧力回路１９０はアナログ
ゲート２１０、比較８２１２．抵抗２１４、抵抗２１６
及びコンデンサ２＋８を備えている。 予測点における瞬時圧力を表わす電位を記憶するために
、アナログ入力）２１０は瞬時圧力を表わす信号を受け
るために導体１２２を介して出力端子１０Ｂに電気的に
接続されたアナログ入力と瞬時勾配が好適実施例では最
大勾配の２八である予測勾配点に達した時に開かれる導
体２０４に電気的に接続されたゲート制御とを有してい
る。アナログゲート２１０の出力は勾配の予測値が発生
した時の圧力を表わす電位を記憶するために導体２２０
を介して比較器２１２の反転端子にコンデンサ２１８の
１方のプレートに電気的に接続されている。コンデンサ
２１８の他方のプレートは電気的に接続されている。平
衡が達成された時に出力を与えるために、比較器２１２
の非反転入力端子は抵抗２１６を介して接地に、抵抗２
１４を介して出力端子１０日に、及び導体２２２を介し
てプリセット平衡圧力回路１９２に電気的に接続されて
いる。ポテンショメーク２１３は比較器２１２のバイア
スを設定する。抵抗２１４及び２１６の値は、比較器２
１２の非反転端子における電位が最大勾配から予測点に
おける勾配を引いた値を最大勾配で割り算して得られた
比、つまり場合には八、によって乗算された瞬時電位を
表わすような値である。このように、端子１０８におけ
る電位はコンデンサ２１８に蓄えられた電位の３倍であ
る時、比較器２１２は端子１２６Ｃに出力を与えポンプ
モーターをプリセット速度まで低下する。 抵抗２１４は直列抵抗２＋４及び２１６の抵抗の１八で
ある抵抗値を有しており、その結果アナログゲート２１
０が開いた時に比較器２１２の非反転入力端子が瞬時圧
力の２八に等しい電圧値を受は取り、一方瞬時圧力の全
値がコンデンサ２１８上に記憶されかつ比較器２１２の
非反転端子に与えられて、比較器２１２の出力を「低ｊ
にする。 比較器２１２からの低信号をモーター制御回路に供給す
るために、比較器２１２の出力は２極双投スイノヂ２０
８の電機子２０４を介して端子１２６Ｃに電気的に接続
されている。 １′：ｉｌｉ圧力を示ず出力端子１２６Ａ上及び過圧力
を示す出力５ｉｖｉ　７１２６８１−をポンプ制御回路
１１６に所望の信号を与えるために、プリセット平衡圧
力回路１９２はフリップフロップ２３０、第１の比較器
２３２及び第２の比較２Ｈ２３４を備えている。 比較２：５２３２及び２３４の非反転入力端子はそれぞ
れ端７−１０８に電気的に接続され瞬時圧力を表わす電
位を受ける。比較器２３２の反転入力端子は既知の平衡
電位値に設定されたポテンショメータ２４０を介して正
電位ｔＡ２３８に電気的に接続され、平衡が得られた時
にフリップフロップ２３０をセットさせる。比較器２３
４の反転入力端子は、過圧力に対して保護するように設
定されたポテンショメータ２４４を介して正電位源２４
２に電気的に接続されている。 フリップフロップ２３０のリセット入力端子はクロマト
グラフの運転開始時にリセットされるように導体１６０
を介してリセット入力端子１４４に電気的に接続され、
一方ケ７）入力端子は端子１０８上の瞬時圧力値がポテ
ンショメーター２４０により示される生産平衡圧力値に
達した時にセットされるように比較器２３２の出力端に
電気的に接続されている。フリップ−フロップ２３０の
出力端子１２６Ａに電気的に接続され、比較器２３４の
出力はモーター速度回路を制御するために端子１２６Ｂ
に電気的に接続されている。 一度、クロマトグラフカラムを含むあるシステムが試験
されその平衡圧力が知られた場合には、瞬時圧力回路９
０あるいは勾配比例回路を使用する必要はない。代わり
に、ポテンショメーター２４０は平衡値に設定され、２
極双投スインチ２０８が切り換えられ、その結果電機子
２０６及び２２４がそれぞれ接点２２６及び２２８に接
続されこれにより端子１２６Ｃ及び１２６０を切り離す
。ここで端子１２６Ａが加速及び平衡を制御する。 第７図にはポンプ制御回路１１６（第２６図）の電機回
路図が示されている。この回路１１６はＮ０ＩＩゲト２
４６、アナログゲート２４８、ポンプモーター２５０用
の通常のモーター速度コントローラー、及びこのモータ
ー速度コントローラーを制御する可変電位源２５２を備
えている。 ポンプ３４（第２図）をプリセット平衡流速で液体をボ
ンピングさせるために、流速電位源２５２は１端ご正電
位＃２５４に接続され他端で接地されたポテンショメー
タ２５６を含んでいる。このボテソノ９メーター２５６
のセンターフノブは抵抗２５８を介してモーター速度コ
ントローラ２５０に電機的に接続されΣＦ、ｉ動駆動速
度を確立する。 ポンプ３４をＴ−備加圧しこれによって遷移周期を短縮
するために、ＮＯＲゲート２４６は３つの入力を有し、
各入力は端子１２６Ａ、　１２６Ｂ及び１２６０の異な
った１゛つに接続されている。）ＩＯＲゲート２４６の
出力はダイオード２６０の順方向抵抗、抵抗２６２、抵
抗２５８及びモーター速度コントローラ２５０の入力端
に電気的に接続されそのため端子１２６４．１２６Ｃ及
び１２６Ｄの各入力が低にある時に、ＮＯＲゲート２４
６の出力は高にあり、ダイオード２６０、抵抗２６２及
びモーター速度コントローラ２５０に転送され、ポンプ
モーターの制御された加速を生しさせる。 モーター速度コントローラ出力はポンプ３４（第２図）
導体５４及び５６に電気的に接続され、予備加圧して平
衡を短縮するようにその速度を制御し、速度を一定流速
に保持するかあるいは一定圧力に保持する。 過圧力に対して保護するために、導体１２６Ｂは比較器
２３４を介してポテンショメータ２４４（第６図）から
設定電位を受は取り、これを導体２２２からの信号に比
較する。圧力が大きすぎる場合には、端子１２６Ｂ上の
信号はアナログゲート２４８（第７図）を開きモーター
速度コントローラ２５０の入力を接地に接続しモーター
を停止する。 第８図には第６図に示された平衡較正回路１１４の変形
が示されている。第８図ではポンプ速度がまず増大され
る。第８図の実施例では、プリセット平衡回路１９２及
び勾配比例回路１８８は実質的には第６図の実施例の回
路と同しである。 第８図の実施例は第６図のものと次の点で異なっている
。つまり瞬時圧力回路１９０は第８図の実施例では必要
とされない。すなわち、（１）モーターコントローラ（
第９図）への２つの出力１２６Ｅ及び１２６Ｂだけがあ
ること、（２）端子１２６Ｅはダイオード２６４の順方
向抵抗を介してフリップフロップ２３０の出力１２６Ａ
に電気的に接続されていること、（３）ダイオード２６
４のカソードは抵抗２６６を含む並列路を介して接地に
接続されていること、及び（４）端子１２６Ｅはまた別
のダイオード２６８の順方向抵抗を介して２０６の１を
椅子に電気的に接続されている。 流速がポンプの始動状態中に平衡において流速の所定の
倍数ｍに設定されていれば、圧力−時間曲線の勾配は平
衡圧力において別の量を乗算した分数１八に低下する。 この量は勾配の最大値の（ｍ−１）倍に等しい。 例えば、初期流速（ポンプ速度）が始動状態に対して一
定流速システムにおいて所望の平衡流速の１０倍である
ように設定された場合には、所望の流速に対する平衡圧
力が達成された時に、勾配はその最大値の９７１゜であ
る。 第８図ではその構成は第６図の実施例のそれと極めて似
ているが、圧カー時間＋ｆｈ線の勾配の値は通常は異な
っており、その加速動作中にモーター制御回路を駆動す
る電位の設定は別の値に設定される。例えば、ある実施
例では、第８図の実施例において勾配比例回路１８８に
おける抵抗１９Ｇ及び１９８（第６図）の比は１ないし
１０の比を確立する。 抵抗１９６の抵抗は抵抗１９６及び１９８の全抵抗の１
７１゜である。 ポンプ３４の加速動作は平衡流速の１０倍の流速を与え
る。これらの比によって、ポンプ３４はその平衡速さの
は＼１０倍で始動時に動作し、はとんど平衡圧力に等し
い圧力までその圧力を増大する。瞬時圧力勾配が最大勾
配の９八。まで低下するとすぐ、比較器２００は高にな
り、ポンプモーター４４をその正常速度にする。このよ
うに、第８図の実施例の動作は少ない時間で第６図のも
のよりもより大きい精度を与えることができる。 第９図には第８図の実施例に使用されるべきポンプ制御
回路１１６Ａの実施例が示されている。ポンプ制御回路
１１６八は実質的には第７図に示された１１６のものと
同しであり、同し部品は同じ番号をもっている。このよ
うに、ポンプ制御回路１１６及び１１６八共に同しモー
ター速度コントローラー２５０、タコメーター出力導体
５７及び５９、可変電位源２５２、抵抗２５８、アナロ
グゲート２４８及び端子１２６Ｂを備えている。 しかし、第７図の実施例はＮＯＲゲート２４６を含んで
いないが代わりに抵抗２７０及びアナログゲート２７２
を含んでいる。抵抗２７０はモーター速度コントローラ
ー２５０の入力端及び接地されたアナログゲート２７２
に接続されている。端子１２６Ａはアナログゲート２７
２に電気的に接続され、抵抗２７０を介して電流路を与
え、これにより一度圧カー時間曲線の勾配が最大勾配の
９八。になった場合にはその平衡値の動作に対ししてモ
ーター速度を初期加速値の茸へ。まで低減する。 第８図及び第９図の実施例において、遷移周期ポンピン
グ速度はポンプの定常状態平衡速度の１０倍である。も
ちろん他の値も使用できる。通常はそれらは所望の流速
の倍数である。 第１０図にはカラム装置１８の簡単化電気回路図が示さ
れている。カラム装置１８はソレノイド選択弁２７８、
クロマトグラフカラム２８２、流量検出器２８４及び光
電降下検出デバイス２８６を備えている。 吸込形ポンプ３４（第１図及び第２図）から導管１９へ
の出口は２位置ソレノイド選択弁２７８の入口につなが
っている。選択弁２７８は非動作位置にあっては管２８
８を通してマイクロスケール液体クロマトグラフ用クロ
マトグラフカラムの入口に接続する。クロマトグラフカ
ラム２８２からの出口は流量検出器２８４を通る。この
検出器２８４はストリンブチヤードレコーダ２９２に電
気的に接続されている。 流量検出器２８４の液体出口２９５は「チー」２９６に
接続され、ここから通常の光電降下検出デバイス２８６
に接続されている６光電降下検出デバイス２８６は’ｔ
Ａｆｉｔを測定しこの流量に応答してポンプ制御装置】
４に電気信号を写えることができる適当な流量測定デバ
イスである。流体は適当な手段２９８により収集される
。 クロマトグラフ内で？８ｉｆｄｆされたピークの保持時
間を記録するために、流量検出器２８４はストリンブチ
ヤードレコーダ２９２に電気的に接続されている。スト
リップチャートレコーダ２９２はモーター速度制御回路
３００、チャート駆動モーター３０２、駆動軸３０４、
チャー１駆動ローラー３０６及びチャート紙３０８を０
１３えている。 モーター速度制御回路３００は電位ｉ３ｏ＋と制御速度
で駆動軸３０４を回転するチャート駆動モーター３０２
とに電気的に接続されている。駆動軸３０４は駆動ロー
ラー３０Ｇを回転してチャート紙３０８を進め、一方流
量検出器２８４からの信号はチャート　ｍ３０Ｂ上番こ
クロマトグラムを記録するためムこ導体３１０を介して
記録ペン３１２に与えられる。 ２方向ソレノイド選沢弁２７８を管２８８から無負荷（
零圧力）流体出口ライン２９４に切り換えるために、導
体３０４はソレノイド選択弁２７８に電気的に接続され
でいる。弁２７８がライン２４４に切り換えられた場合
には、管１９からの流れはチー２９６及び光電降下検出
デバイス２８６に送られる。光電降下検出デバイス２８
６を通る流出量を測定するために、導体３０７及び３（
１９）はｉｔを示す信号を与えるために光電降下検出デ
バイス２８６に接続されている。 液体出口ライン２９４内に圧力がないので、検出デバイ
ス２８６を通る流量は短時間の後ボンピング速度に等し
くなる。 第１１図には安定Ｓ動向路２６の別の実施例３３２が示
されている。この回路２６は流出流速検出回路３３４と
平衡流出量制御回路３３６とを備えている。回路３３４
は光電降下検出デバイス２８６（第８図）の導体３０７
及び３（１９）に電気的に接続され、クロマトグラフカ
ラム２８２（第１０図）からの流量に比例する信号を発
生する。平衡流量制御回路３３６は回路３３４からこの
信号を受けとり、モーター速度を制御するために入力端
子３４６に信号を印加する。このように、ポンプ速度は
プリセット流量を迅速に達成するために運転開始時にそ
の平衡圧力により上に増大される。 第１２図とは／ＡＲ検出回路３３４のブロック図ぶ示さ
れている。この回路３３４は信号コンディショナ３４２
、サーボ安定化回路３４４、及びアナログ乗算器３４８
を備えている。 信号コンディショナ３４２は導体３０７及び３（１９）
に電気的に接続されこれからクロマトグラフカラム２８
２からの液体の流れを示す信号を受信する。この回路は
降下検出デバイス２８６を通って落下する降下の繰り返
し速度に比例するアナログ信号電圧をろ波し抽出する。 アナログ信号電圧はサーボ安定化回路３４４で別の変化
を受ける。 サーボ安定化回路３４４は導体３４５を介してアナログ
乗’ｆｌ器３４８の２入力のうちの１つに電気的に接続
されている。第２の入力が端子３５０アナログ乗算器３
４８に与えられ、この入力は所望の流速を与えるために
ポンプモーターを制御するのに適するコ、ニントに流量
計から受信した信号を較正する。 較正係数が端子３５０に与えられ、その結果導体３５２
上のアナログ乗算器３４８のの出力信号がカラムからの
流速の真の表示を与える。この信号はクロマトグラフポ
ンプを制御するためにプリセット流速に比較される。 第１３図には平衡流量制御回路３３６のブロック図が示
されている。制御回路３３６は流速基準回路３３８、遷
移周期信号回路３４０及びスイッチング回路３４１を備
えている。 流速基準回路３３８は導体３５２に電気的に接続され、
クロマトグラフカラム２８２からの流速を表わすアナロ
グ信号を受は取りかつ端子３５０に較正信号を与える。 この較正信号はポンプ速度を制御するために、導体３５
２上を受信した流速信号を平ｉ％ｉ流量制御回路３３６
内で使用される他の信号に調整する。 遷移周期信号回路３４０は導体３６５上に流速基準回路
３３８から、クロマトグラフカラム２８２からの流体の
測定流速とブリセント流速との間の不一致の大きさを示
す信号を受信する。 遷移周期信号同ｌ５３４０は、（１）ストローブ線３２
７上に信号を受信し、（２）測定流速が所望の設定レベ
ルに等しいか否か示す信号を出力３２４あるいは３２６
上をスイッチング回路に与え、（３）測定流速がブリセ
・ノド流速と異なる時に不一致の大きさを示すために導
体３６７上にアナログ信号を与えるために、電気的にス
イッチング回路３４１に接続されている。 スイッチング回路３４１は、ストローブ信号を与えるた
めにストローブライン３２７により、かつこの回路が安
定化された特にポンプを駆動するためにプリセット所望
流速信号を示す信月を受信するために導体３６３により
、流速）ｉ：準Ｉｉ′７１路３３８番こ接続されている
。スイッチング回路３４１はクロマトグラフポンプ内の
ボンピングを制御するために入力端子３４６に電気的に
接続されている。 第１４図にはポンプ速度コントローラーインターフェー
ス１１６Ｂの別の実施例が示されている。このインター
フェース１１６Ｂはポンプのモーター速度を制御するた
めに第１０図ないし第１３図の実施例に関連して使用さ
れる。この図は第７図及び第９図の実施例と同様であり
、同し部品は同し参照番号を有している。 第１４図の実施例では、クロマトグラフカラム２８２か
らの測定流量の誤差を示す信号はモーター速度コントロ
ーラ２５０を直接に制御するためにそこから入力端子３
４６に印加され、これによりフィードバックループを完
了する。このフィードバンクループはモーター速度が正
確に制御されることを可能にする。 所与のクロマトグラフシステム及びカラムが既知の速度
を有している時に、所望の基準信号は他の実施例のもの
と同様のスイッチング構造を通って入力端子３４６に直
ちに印加される。平衡圧力が測定され、システムが前述
の実施例に対して説明されたように平衡圧力に直ちにこ
れを駆動することにより制御される。 第１５図には流量基準回路３３８のプロンク図及び部分
的電気回路図が示されている。この回路３３８は減算器
３５４、サーボ増幅器３５６、サンプル−ホールド回路
３３０及び流速選択器３６０を備えている。 流速選択器３６０は、出力導体３６３を介して端子３６
２に及び減算器３５４の１方の入力に印加される所定の
電位を選択するマニュアルスイッチを含んでいる。この
信号はクロマトグラフの動作中にクロマトグラファーに
より設定されたような所望の流星に対してボンピング速
度を制御する。 クロマトグラフィーは、再生可能保持体積を決定するた
めあるいはある要素を分離するために使用される固定し
た一定流速のパターンに共通に使用されるので、流速を
示す標準信号を持つことが重要である。 減算器３５４は導体３５２に電気的に接続され流量測定
回路により発生され較正係数を乗算した信号に相当する
信号を受信する。減算器３５４からの出力信弓は導体３
６５に接続されている。この出力信号は１方のモードで
は調整された測定信号を形成するために流量測定回路か
らの信号により動作される較正係数を決定するためにフ
ィードバックループで使用され、また他方のモードでは
モーター速度を制御するために調整された測定信号を使
用しかつポンプ装置をより速く平衡に到達される。 Ｉ実施例では、調整された信号は較正信号に測定信号を
乗算し較正出力を与えることによって形成される。流速
選択器３６０上に設定された信号とクロマトグラフから
の実際の流れとの間の偏移がある時に、流速はサーボ動
作により較正される。 サーボ増幅器３５６は、当該分野では既知の方法でその
出力と入力との間に接続された安定化インピーダンス３
５８により安定化され、かつ減算器３５４の出力に電気
的に接続された入力を有している。 サーボ地幅器３５６の出力はサンプル−ホールド回路３
３０に電気的に接続され、増幅器３５６はこの回路３３
０に、以降に説明される動作の１つのモードでフィード
バックループ内に較正信号を送るために使用される信号
を送信する。 サンプル−ホールト回ｌ　３３０は較正のためにストロ
ーブ線３２７上にストローブ信号を受信し端子３５０を
介して出力信号を与える。サンプル−ホールド回路３３
０がストローブ線３２７上をストローブ信号を受信して
いる時に、端子３５０上の出力信号はサンプル−ホール
ド回路３３０に記憶されるべき較正値を決定するために
使用される。信号がストローブ線３２７を介して印加さ
れない時は、端子３５０上の信号はモーター速度を制御
する較正された測定信号を得るために測定信号に応じて
実際に動作するために使用される。 第＋６［７Ｉには遷移周期信ぢ回路３４０の電気回路図
が示されている。この回路３４０は演算増幅器３６６、
比較器３６８及びフリップフロップ３２２を備えている
。 増幅器３６６及び比較器３６８の反転入力はそれぞれ端
子３６４に接続され、プリセットされた所望の流星とり
１コマトゲラフカラムの実際の流量との間の差を示す信
号を受信する。 ｌ′Ａ算増幅７３３６６の出力は導体３６７及び端子３
６９に電気的に接続され、測定流量をブリセント流量に
するためにポンピング速度を制御する特にモーター制御
回路に印加される。比較器３６８の出力はフリップフロ
ップ３２２のす七）１入力に電気的に接続されている。 フリップフロップ３２２のセント入力はストローブ線３
２７に電気的に接続され、較正時間中にフリップフロッ
プ３２２を設定する。 フリップフロップ３２２は第１の出力３２４及び第２の
出力３２６を有し、かつストローブ線３２７上のストロ
ーブパルスを受信するように電気的に接続されたセット
入力端子を有している。この構成によって、測定流量と
設定流量との間に不一致がある時、フリップフロップ３
２２はリセットされ信号を出力３２４上を平衡流量制御
回路３３６に印加し、平衡が達成されるまで演算増幅器
３６６からの出力にモーター制御回路を駆動させる。 較正中に、ストローブ線３２７上のセントパルスはフリ
ップフロップ３２２を切り換え、そのため信号が較正係
数を決定するためにフィードバックループをなす出力３
２６に印加される。　第１７図にはスイッチング回路３
４１の電気回路図が示されている。この回路３４１は較
正スイッチ３１４、インバータ３２０及び４つのアナロ
グゲート３１６．３６８．３７０及び３１８を備えてい
る。 較正スイッチ３１４の出力はストローブ線３２７に電気
的に接続され、較正スイッチ３１４がターンオンされた
時にこれに信号を与える。この信号はインバータ３２０
の入力端、アナログゲート３１８の制御電極、フリップ
フロップ３２２（第１６図）のセット入力端子３７４．
２位置ソレノイド選択弁２７８（第１Ｏ図）に接続され
た端子３０４、サンプル−ホールド回路３３０（第１５
図）の端子３２８に印加される。 基準電位をプリセット流速で運ぶ端子３６２はアナログ
ゲート３１８及び３７０の入力に電気的接続されている
。その出力は入力端子３４６に電気的に接続されており
、アナログゲート３１８あるいは３７０のどちらかが開
にある時にプリセット流速信号をモーター制御回路に印
加する。アナログゲート３１８はストローブ線３２７に
電気的に接続され較正中だけこのゲートを開く。アナロ
グゲート３７０のゲート制ｉｌＤはフリップフロップ３
２２（第１６図）からの出力３２６に電気的に接続され
、導体３６４上の信Ｂがプリセット信号から得られなか
った時だけこのゲートを開く。これは較正動作が発生し
ている時はいつでも閉しられている。 アナログゲート３６８の制御電極は出力３２４に接続さ
れ、クロマトグラフカラム２８２からの測定流量とプリ
セット流速との間の不一致がある時はいつでもこのゲー
トが開かれるようにする。ゲート３６８が開いている時
、このゲート３６８は、測定流量とプリセット流速との
間の不一致を示す信号を端子３７９からアナログゲート
３１６の入力端に送られる。 アナログゲート３１６の端子はインバータ３２０の出力
端に電気的に接続され、較正信号が発生していることを
較正スイッチ３１４を示している時はいつでもこのゲー
トを閉し、かつ他の時にはこれを開いて、不一致信号が
、入力端子３４６に送られることを可能にし、モーター
の速度を制御しそしてその速度を、クロマトグラフカラ
ム２８２からの流量がクロマトグラフのプリセット流速
に等しくなるようにする値にする。 第１８図には安定化回路２６（第１図）の別の実施例４
５０のブロック図が示されている。安定化回路２６は圧
力値設定回路４５２、一定圧力記録回路４５４、ポンプ
モーター用サーボ制御回路４５６及びインジケータ回路
４５８を備えている。 第１８図の実施例では、選択スイッチ４６０は通常の一
定流量動作かあるいは一定圧力動作を選択する。これが
通常の一定流量位置にある時に、第１８図の実施例はこ
れが遷移時間を低減する先の実施例の１つに接続されな
い場合には通常の遷移時間を低減しないが、一定圧力位
置においてはこの回路は一定流速動作に対して遷移時間
を低減するために使用される。 圧力値設定回路４５２はモーター４５６用のサーボ制御
回路に接続され、スイッチ４６０が一定圧力モードにあ
る時に圧力電圧評価はモーター用サーボ制御回路に与え
られる。これはモーターが設定圧力に安定するまでモー
ターを迅速に増大させる。 モータ−４５６用サーボ制御回路は流速を示すインジケ
ータ回路４５８に接続されている。流速はインジケータ
回路４５８上にみることができ、これが所望の一定流速
にない場合には、圧力値設定回路４５２がリセットされ
る。 このように、人は一定流速動作に対する平衡圧力を評価
でき、かつこの圧力を圧力値設定回路４５２に設定する
。オペレータは流速をチエツクし、流速が一定流速で動
作したい値にない場合にはオペレータは再び流速値設定
回路をリセットできる。 ポンプは極めて迅速に平衡圧力まで上昇するので、これ
は一定流量動作に対して遷移時間を低減する。 もし適当な流速が得られた場合には、オペレータはスイ
ッチ４６０を一定流速動作に切り換えそして確立された
設定流速で動作する。 一定圧力動作中に、一定圧力記録回路４５４は更に以降
に説明されるように流量に基づいて所望のクロマトグラ
ムを記録するために使用される。これば一定流速読取り
スイッチ４６２の位置を変えることにより完了される。 このスイッチ４６２は選択された電位を端子３０１に付
加するチャート速度選択器４６８あるいは一定圧力記録
回路４５４の端子３０１に接続できる。端子３０＋はモ
ーター速度制御回路３００（第１０図）に電気的に接続
され、チャートレコーダ２９２内のチャート３０８の速
度を制御する。 スイッチ４６２の電機子４６４は端子３０１を一定圧力
記録回路４５４に接続するために接点４６６に対して位
置決めされ、そのため流速に比例する信号が電機子４６
４を介して端子３０１に印加されチャートの動きを制御
する。他の位置においては、これはチャート速度選択器
４４８に接続されている。選択器４４８は瞬時流速に基
づいてよりもむしろ一定時間で与えるようにチャート紙
の一定移動速度を設定する電位を含んでいる。 モートスイッチ４６０は電機子４７０、第１の接点４７
２及び第２の接点４７４を有する単極双投スイッチであ
る。第１の接点４７２は正電位源４７６に電気的に接続
されており、スイッチ４７０がこの接点に対している時
には、安定化回路４５０は一定圧力モードで動作し流速
及びポンプの圧力をプリセット圧力まで迅速に増大し、
これを流速が変わる場合でもその圧力に保持する。接点
４７４は接地されており、電機子４７０がこの位置に移
動された時に、接地信号が圧力弁設定回路４５２に与え
られかつ安定化回路４５０は一定流速モードで動作し、
チーの流速は圧力がその前の時間のものから変化した場
合でもスイッチの位置が変えられるすぐ前の速さに設定
されている。 第１９図には演算増幅器３７８と減算器３８２とを備え
るポンプモーター用サーボ制御回路の電気回路図が示さ
れている。 演算増幅器３７８は通常のサーボ安定化インピーダンス
３８０により安定化され、かつその出力はモーター速度
コントローラ２５０（第１４図及が第２図）を介してポ
ンプモーター４４を駆動するために端子３４６に電気的
に接続されている。減算器３８２の正入力は導体３８４
に接続された、プリセット動作圧力を表わす電位を端子
４７８上に受ける。端子５７から比較器３８２への負入
力はタコメーク５５（第２図）に接続され、モーターの
速度を示す。 ポンプモータ４５６用サーボ制御回路は、端子４７８に
印加された電圧に対応するレベルに圧力を維持するため
にポンプモーターの速度を制御する。端子４７８に印加
された電位は導体３８４を介して圧力値設定回路から得
られ、圧力値設定回路４５２（第１８図）により決定さ
れる圧力設定値と測定ポンプへノド圧力との間の差を表
わしている。 第２０図には圧力値設定回路４５２のブロフク図が示さ
れている。この回路４５２は圧力設定選択器３９６、誠
′１を器３９４、／３ｉｉ算増幅ｎ３９８及びサンプル
ホールド回路４０６を備えている。 実際の圧力とプログラムされた圧力との差を表わす（３
りを得るために、圧力信号端子１０８（第３図及び第２
０図〉は減算器３０４の１方の入力に接続され、圧力設
定選択器３９６が他方の入力に電気的に接続されている
。減算器３９４の出力は端子４８０及び演算増幅２ｉｉ
３９８の反転入力端に接続されている。 ７寅１γ増１幅器３９８はその入力端と出力端との間に
接続された安定化・インピーダンス４００を有するフィ
ードバック安定化Ｍ路を備え、その出力は導体、１０８
を介してサンブルーホールド回路４０６に接続されでい
る。 この禍戒によって、ポンプの圧カヘノドが減算器３９４
により設定された圧力と比較され、その差がインジケー
タ回路４５８及び一定圧力測定流速記録制御回路４５４
（第１８図）に接続され導体４８２を介して端子４８０
に与えられる。この差電位も記憶及び転送のために演算
増幅器３９８を介してサンプルホールド回路４０６に印
加され、ポンプがポンプモーター４５６（第１８図及び
第１９図）用サーボ制御回路により駆動されるべきその
基準を与えるために回路を一定圧力モードの動作にする
。 クロマトグラフが一定圧力モートあるいは一定流速モー
ドにおいて動作することを可能にするために、導体４０
４は、（１）ストローブ電位をサンプル−ホールド回路
４０６に写え、ポンプモーター用サーボ制御回路をプリ
セット圧力で駆動するためにサンプル−ホールド回路４
０６に差信号をサーボ制御回路に送信させるか、あるい
は（２）一定接地しヘル電位を送信しモードスイッチ４
６０の電機子４７０が接点４７４に対して接地された時
に圧力に対する瞬時電圧のサンプル−ホール１゛回路４
０６内の記憶を運ぶ。これはポンプモーター用サーボ制
御回路をポンプモータータコメーター（第２図）から線
５７上のフィードバックによって一定流速モードで動作
させる。 第２１図には一定圧力測定、流速記録制御回路４５４の
電気回路図が示されている。この回路４５４はアナログ
ゲート４３２、零圧カー時間勾配検出器４８Ｇ、零圧力
Ｚ−信号検出器４８８、ＮＡＮＤゲート４３０及びｉ！
！移周り検出回路４９０を備えている。 零圧ｔＪ−時間勾配検出器４８６は端子１０Ｂ上の圧力
に対Ｊ心する電圧を受信し、ポンプヘッドの圧力時間嚢
化を表わす時間導関数（微分）を発４し、これを２入力
を介してＮＡＮロゲート４３０に与える。 Ｓ圧力、χ：伝号検出器４８８は端子４８０１に設定圧
力と１２のｉ！ｌ１１定圧力との間の差を受信し、これ
をＮＡＮＤゲート４３０の２入力に１５−える。 ＮＡＮＤゲート４３０の出力は遷移周期検出回路４９０
に電気的に接続され、平衡圧力が達成された時を示す信
号を与える。遷移周期圧力検出器４９０も、（１）ポン
プ圧カヘソドに関する電位を受信する端子１０８、（２
）クロマトグラフが平衡圧力で動作している時にゲート
を開くアナログゲート４３２、及び（３）平衡が達成さ
れた時を示す出力端子４９２に電気的に接続されている
。 アナログゲート４３２は端子５７上にモーター速度に直
接比例する信号を受信し、開かれた時にはこの信号をチ
ャートレコーダに印加するために端子４６６に送信する
。レコーダが一定圧力よりも一定流速を反映するように
時間基準に代えて体積基準を用いて一定圧力曲線を自動
的に記録するために、スイッチ腕４６４（第１８図）は
スイッチ４６２の端子４６６に対して閉成された特に、
端子４６６−にの信号がレコーダ速度を制御する。 圧力−時間曲線の勾配が零である時を検出するために、
零圧カー勾配検出器４８６は微分器４１８及び、第１及
び第２の比較器４２２及び４２８を備えている。 比較器４２２の反転端子及び比較器４２４の非反転端子
は導体４２０を介して微分器４１８の出力端に電気的に
接続されており、微分器４１Ｂの入力は端子１０８に電
気的に接続されている。 比較器４２２及び４２４の出力はそれぞれ導体４９４及
び４９６を介してＮＡＮＤゲート４３０の別の入力に接
続されている。これ゛らの比較器は導体４２０上の入力
が零に閉じられた時だけ論理「高」である出力を与える
ように調整されている。このように、導体４９４及び４
９６上のＮＡＮＤゲート４３０の出力は圧カー時間開線
の微分が実質的に的に零である時だけ高にある。比較器
４２２の非反転端子及び比較器４２４の反転端子は接地
されている。 測定圧力と設定圧力との間の差が実質的に零である時を
検出するために、零圧力差信号検出器４８８は第１の比
較器４２６及び第２の比較器４２８を備えている。 比較器４２６の非反転端子及び比較器４２８の反転端子
はそれぞれ端子４８０に電気的に接続され、減算器３９
４（第２０図）からの差信号を受信する。比較器４２６
の反転端子及び比較器４２８の非反転端子は接地されて
いる。 比較器４２６及び４２８の出力はそれぞれ導体４９８及
び５００を介してＮＡＮＤゲート３２０の入力端の異な
った１つに電気的に接続されている。微分増幅器４２６
及び４２８は、減算器３９４（第２０図）からの差信号
が実質的に零である時だけ論理「高」出力を写えるよう
に調整されたオフセント電圧を有している。 遷移周期を示す出力信号を与えるために、遷移周期検出
回路４９０は比較器４９０及びＮＡＮＤフリップフロッ
プ４１２を備えている。比較？Ｈ４１０の反転端子は接
地され、非反転端子はポンプヘッド圧力を表わす信号を
受信するために電気的に端子１０８に接続されている。 遷移周期の開始時にアナログゲート４３２を閉しるため
に、比較器４１０の出力はフリップフロップ４１２のリ
セット入力端子に電気的に接続されており、ＮＡＮＤゲ
ート４３０の出力はフリップフロップ４１２のセット入
力端子及び遷移周期検出回路４９０の出力端子４９２に
電気的に接続されている。フリップフロップ４１２の出
力端子は導体４１４を介してアナログゲート４３２のゲ
ートに電気的に接続され、クロマトグラフの運転が開始
されかつ圧力が零である時に比較器４１０は論理「低」
信号をフリップフロップ４１２のリセ７Ｌ端子に与え、
低電位信号が導体４１４に与えられるようにする。 遷移周期の終端近くで、測定圧力と設定圧力との間の差
が零に近くかつ圧力−時間ｌ１ｌＪ線の勾配が零に近い
時に、ＮＡＮＤゲート４３０は「低」入力信号をフリッ
プフロップ４１２のセット端子と出力端子４９２とに与
える。フリップフロップ４１２は状態を変え、「高Ｊ信
号を導体４１４に与えてアナログゲート４３２を開く。 第２２図にはインジケーター回路４５８の電気回路図が
示されている。この回路４５Ｂはモーター速度読取りデ
バイス３８６、圧力平衡インジケータランプ４４４、及
び遷移周期信号インジケータ５０２を備えている。 圧力平衡ランプ４４４は端子４９２に１点で電気的に接
続されたカソードと、正電位源に電気的に接続された他
端とを有する。平衡が達成された時に、ＮＡＮＤゲート
４３０の出力は低になり、ＮＡＮＤゲートフリップフロ
ップ４１２（第２１図）をセットし低信号を端子４９２
（第２２図）に与える。この低信号はランプ４４４を点
灯させこれが平衡を示す。 遷移周期インジケータ回路５０２は、端子４８０に電気
的に接続された入力と、ダイオード４４２及びランプ４
３８を介して接地されかつ逆接続ダイオード４４０及び
ランプ４３６を介して接地された出力とを有する線形Ｄ
Ｃ増幅気４３４を備えている。この回路によって、圧力
設定点が達成されていないことあるいは超えられていな
いことを示す端子４８０上の別の信号は、圧力設定点が
達成されておらず正を示している場合にはランプ４３８
を点灯させ、圧力設定点が達成されており負を示してい
る場合にはランプ４３６を点灯させる。 第２２図のインジケータ回路によって、モーター速度は
読出し３８６上で決定され一定流速を決定し、これによ
り所望の一定流速が前述のように達成されるまで圧力設
定は調整される。同様に、これは圧力平衡が達成された
時に迅速に検出でき一定流速はそれが所望の値にあるか
否かみるために決定される。それが所望の値にないなら
ば、圧力は所望の流速がモードスイッチを一定流モード
に切り換える前に達成されるまでリセットできる。 第２３図には第１図ないし第２２図の実施例の別の構成
のブロック図が示されている。第１図ないし第２２図の
実施例の動作の多くは、振幅を比較すること、信号の導
関数を得ること、及び信号の最大点を配置すること等の
アナログ信号の信号処理である。このような動作はアナ
ログ信号をデジタル信号に変換すること、及びデジタル
信号を既知の方ｌ去で処理するこそにより実行される。 第１図ないし第２２図の実施例のクロマトグラフシステ
ムは装置内で使用するために最終のデジタル信号をアナ
ログ信号に再変換することにより制６１される。 第２３図のシステムは本発明の実施例を図示しており、
ここでは動作のあるものは現在市販されているマイクロ
プロセッサ等の通常の自動シーケンス制御ユニント５４
により実行され、マイクロプロセッサのいくつかは必要
な機能を行なうためにプログラムされている。 遷移特問を低減するために、端子１０８（第３図）から
の圧力ボンプヘノド信号はアナログ−デジタル変換２ｉ
ｉ５１０内でデジタル信号に変換され導体５１２を介し
てマイクロプロセッサあるいは他の自動シーケンス制御
ユニット５０４に印加される。同様に、端子５７（第２
図）における流速を表わす信号はマイクロプロセッサで
使用するためにアナログ−デジタル変換器５２６内でデ
ジタル信号に変換される。 圧力データ及び流速データはそれぞデジタル計５１６及
び５２４で観察できる。これらのデジタル計はそれぞれ
導体５１４及び５２２を介してデジタル信号を受信でき
る。別の実施例では、信号は、アナログ信号に再変換で
き、第１図ないし第２２図の実施例に対する先の図面に
図示された読出しデバイスも使用できる。ｉ！！移周期
を短縮するためにポンプモーター速度を制御する出力信
号は導体５２０を介してデジタル−アナログ変換器５１
８に与えられ端子３４６に印加される。 一定流動作に対して評価された一定圧力を設定すること
等により反復プロセスを用いる場合に、圧力は、その値
に対して一定圧力ユニットとしてクロマトグラフを動作
し、かつ評価圧力で流速をチエツクするためにオペレー
タ制御５０６に入力される。更に、所望の一定流速の比
較はマイクロプロセッサ５０４に入力され、比較は所望
の設定一定流速でクロマトグラフを迅速に平衡させるた
めに真の平衡圧力に対してはるかに低い評価圧力で繰り
返して自動的に行われる。 第１図ないし第２３図の実施例の動作は、それらが、ク
ロマトグラフ特にマイクロスケール液体クロマトグラフ
の遷移周期を予測するあるいは別の方法で処理する共通
の方法を含んでいる限り互いに同様のものである。これ
らの実施例の各々の動作は以降に別個に説明される。マ
イクロプロセラ刊・を基本としてシステム等の自動デジ
タルコント

【」−ラはこれらの均等物である実施例を実
現するために使用できる。 ポンプ機構３４（第２図）は円筒外側ウハジング６６の
内側のピストンヘンドロ８を前進させ、コネクタが導管
１９に固定されているシリンダへッドキャ、・ブ７２内
の孔を通して内蔵液体を偏移させることにより、導管１
９に液体を供給する。シリンダヘットキャンプ７２の反
対の内径の底部に配置されたトランスジューサ７４（第
２図及び第３図）は内Ｉ？２液体の圧力を感知する。ト
ランスジューサ７４は適当な圧力感知電子回路に接続す
るための導体７６を有している。 動作において、モーター４４（第２図）は制御速度で出
力ビンオン４６を回転させる。出力ピンオン４６はウオ
ーム５０を駆動する歯車４８と噛み合う。ウオーム５０
は親ねし５８を回転するウオームホイール５２と噛み合
う。 親ねじ５８はボールねし形のものである。親ねし５８は
精密スラスト軸受５６により支持されている。 ねしが回転すると、ボールナツト６０を上昇する。 ナンド６０はポンプフレーム部材５４上に支持されたボ
ールナツトガイド６２及び６４により回転を防止されて
いる。ボールナンド６０はスラスト管７０を上方に押し
上げ、これが次にピストンへ７１６日を上昇させる。ピ
ストン用の駆動堆力を伝えることに加えて、スラスト管
７０もピストンヘッド６８を通る液洩れによる損傷から
親ねし５８及びボールナツト６０を保護する。精密スラ
スト軸受５６は回転する時の親ねし５８の寄生上下運動
を防止する高精密形のものである。 ウオーム５０及びウオームホイール５２は平歯車の代わ
りに使用される。というのはこれらが親ねし５８をより
一定の、変動しない角速度で回転するからである。これ
らの２つの特徴はピストンヘッド６８の寄生垂直動作す
なわち振動を防止するために望ましく、出力液体流及び
圧力における変動の自由度を縮退する。駆動モーター４
４、ウオーム５０、ウオームホイール５２及び出力ピニ
オン４６は剛性の台４１の上に取り付けられている。剛
性の台４１もポンプフレーム部材５４を支持し、これが
次に高圧シリンダーｌこ固定されている。 ｌ実施例では、ポンプ制御回転１１６　（第７図）が流
速を制御する。平衡流速は可変電位源２５２上に設定さ
れる。所望の平衡モーター速度に比例する電圧が抵抗２
５８を介してモーター速度コントローラ２５０に与えら
れる。ＮＯＲゲート２４６の３つの端子２６Ａ、　２６
Ｃ及び２６Ｄが低に保持されていれば、ＮＯＲゲート２
４６の出力番よ高番こなり、これがダイオード２６０及
び抵抗２６２を介してモーター速度コントローラ２５０
に送られ、これにより全ポンプ機構が加速された速度で
平衡圧力までそれ自体を予備加圧している時にポンプモ
ーター４４の制御加速を生しさせる。 トランスジューサ７８（第２図及び第３図）は正電位源
８０を有している。ひずみゲージブリッジ７８（第３図
）かうの差出力電圧は圧力に線形に比例する。微少なブ
リンジ信号は、差動増幅器回路８２、抵抗９８．１００
．１０２．１０４、及び零調整制御１０６から威る差動
増幅器により増幅される。回路パラメーターを適当に及
び従来のように選択することにより、出力端子１０８の
電圧はある任意に割り当てられた電圧及び圧力の単位に
よってヘッド圧力に等しくされる。このアナログ圧力電
圧は圧力続出し８４のデイスプレィ上に読み出される。 ポンプ３４がオンにされたその時に、ヘッド圧力つまり
出力端子１０８における出力電圧は零に等しい。この時
に初期設定押しボタンスイッチ１４２（第５図）が押さ
れ、フリンプフロップ２３０をリセットし、端子１２６
八における出力が「低」にある。 押しボタンスイッチ１４２はコンデンサ１６６、演算増
幅器１６２及び可変抵抗１６８から成る微分器１３８（
時間導関数つまり勾配回路）もリセットする。コンデン
サ１６４及び抵抗１７０は微分器１３８の帯域幅を制限
しその雑音レヘルを低下する。可変抵抗１６８及び１７
０はポンプ制御回路１１６（第４図）内のポテンショメ
ーター２５６により設定された平衡流速のものに対応す
る微分器１３８の時間スケールを設定する。 抵抗１６８及び１７０はこのために一体に連結されてい
る。 微分器１３８の出力（演算増幅器１６２の出力リード）
はコンデンサ１７４、演算増幅器１７６、ダイオード１
７８続されている。押しボタンスイッチ１４２の接点１
５６は勾配の初期記憶値を零に設定する。開始後すくに
、圧カー時間藺線の勾配はその最大まで迅速に上昇し次
に減少し妬める。この最大値に対応する電圧はコンデン
サ１７４上に記憶される。これは、電圧ホロワ−として
接続された演算増幅器１９４（第６図）の非反転入力端
まで進む。その出力は分圧抵抗１９６及び１９８まで進
められる。第２の抵抗１９８が第１の抵抗１９６の抵抗
値の２倍であればその接続点の電圧は最大勾配の２八を
表わしている。 る。 ポンプ３４が動作し続けているので、瞬時勾配はその最
大の２八まで減少し続ける。この時に比較器２００の出
力電圧は「低」になり、アナログゲート２１０をオフに
しかつ導体２０４を介して端子１２６Ｄを「低」にする
。これはポンプ制御回路１１６（第７図）上の端子１２
６Ｄに接続されている。 圧力電圧は平衡圧力の１八でコンデンサ２１８上に記憶
される。瞬時圧力電圧の１八だけが抵抗２１４及び２１
６から比較器２１２の他方の入力に進み、そして比較器
２１２の出力が「低」になる。これがスイッチ２０８及
び端子２１６Ｃによりポンプ制御回路１１６（第７図）
上の端子１２６Ｃに導通される。 １１０１？ゲー）　２４６の全入力が「低」であればこ
れはその出力を「高」にし、これがダイオード２６０及
び点２６２を介してモーター速度コントローラ２５０の
入力端に流れる。これがポンプ駆動モーター４４を加速
し、圧力が迅速に上昇する。出力端子１０Ｂの電圧がコ
ンデンサ２１８の値の３倍に達した時に、比較器２１２
の出力が状態を変化する。これが起ると同時に平衡圧力
が達成される。ポンプ駆動モーター４４は平衡流速に対
応する速度に低下する。 圧力曲線は真の指数関数ではないので、平衡圧力には誤
差がある。これは、圧力が平衡の１八より近い時に先行
シーケンスを実行することにより減少できる。不都合に
も、より正確に安定化するためには更に長い時間を必要
とする。この問題は２以上−の順次の加速ステップ、例
えば１八平換１から３／４平衡への第１のステップ及び
３八平衡から完全平ｉ動への箪２のステップ、をとるこ
とにより解決される。 り［１７１７５７条（ｉの所ｔ−Ｊ、の設定に対−４る
平ｉ釦圧力が１度決定されると、これが同しレヘルに未
来もとどまることが期待される。未来の平＆ｉはスイッ
チ２０８を第６図に示された位置から他の位置に切り換
え、ボテノソヨメータ２４０を先に決定されている平ｉ
負ｉ圧力に相当する電圧にプリセットすることにより加
速できる。 ポンプ３４が始動された時にスイッチ２０８が投入され
たならば、これは直ちに速い速度で動作し、第１の比較
器２３２の非反転入力上の電圧が反転入力」−の電圧を
超えるまでそのま＼続く。反転入力上の電圧は先に決定
された平衡圧力に対応する。 第１の比較器２３２の出力が状態を変えた時に、これが
端子１２６Ａが高になるようにフリップフロップ２３０
をセットする。これはＮＯＲゲート２４６の出力を低に
駆動しく第７図）ポンプモーター４４を平衡速度まで減
速させる。ポテンショメーター２４４は第２の比較器２
３４の１方の入力に接続され、他方の入力は出力端子１
０８上の圧力信号電圧である。比較！５２３４の出力は
端子１２６Ｂを介してアナＩＩグゲト２４８に接続され
、所定の（危険）過圧力が事故により実際に達成された
時にポンプモーター４４を停止する。第６図のポテンシ
ョメーター２１３及び２０１は比較器２１２及び２００
に対する所望の入力オフセットＴ、圧条件を設定するた
めに使用される。固定抵抗２４１及び２４５はボテンソ
ヨメーター２４０及び２４４の設定範囲を決定する。 ポンプの初期速度はプリセット平衡流速の倍数であり、
ある実施例では平１ｉｉｉ速の１０倍である。 電子回路は始動後の圧力の上昇速度を支配する微分方程
式に基づいて平衡圧力を予測しプリセットする。 この千徨１圧力ｆ測は実質的に同し理由で小さい誤差に
支配される。すなわち、始動時に吸込形ポンプ内にある
液体体積が、平衡圧力が達成された時に在在するものよ
り大きい。通常は平衡圧力の生した誤差は大きくはない
。というのは（１）加圧が生している短かい時間間隔中
に吸込形ポンプからそれほど大量の液体が流出しないこ
と、（２）固体部品の追従（ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ）が
液体追従型と同し大きさのものであり、そのため後者上
の変動のＩｉ激を低減すること、（３）平衡圧力は一般
に吸込形ポンプが全開で体積が大きい始動時に確立され
、そのためその全変動は全作用より少ないことがあるか
らである。いかなる条イ′１のＦでも平面圧力は繰り返
すことができるべきであり、従って平１負ｊ圧力が１度
正誼に決定された後は、ポテンショメータ２４４（第６
図）を用いて再び正確な高圧化が実現できる。 第８図の実施例の圧力制御回路は第９図のポンプモータ
ーポンプ速度制御回路１１６Ａにインターフェースされ
ている。、抵抗１９６及び１９８（第６図）は圧力の変
化速度の最大値の０．９Ｘ倍に相当する電圧を発生する
。 これは比較器２００により瞬時変化圧力導関数に比較さ
れる。瞬時導関数が最大導関数の９八。より大きい始動
直後は、比較器２００の出力は低になる。 これは極めてすくに発生する。フリップフロップ２３０
（第６図及び第８図）の出力１２６Ａが既に「低」にあ
るので比較器２００の出力２０ＯＡ　（第８図）におけ
る低電圧レヘルは端子１２６Ｅの電圧を低下させる。 これがアナログゲート２７２（第９図）をオフにし、こ
れがモーター速度コントローラ２５０の入力制御電圧を
、速度制御ポテンショメータ２５６のワイパーの電圧と
同しにさせる。これがポンプを「正常」速度の１０倍の
速度で運転させる。 ポンプ速度はアナログゲート２７２がオンの時に係数１
０により「正常」まで減少する。瞬時圧力勾配が最大勾
配の０．９ｘにまで降下した時に、比較器２００の出力
は高になりアナログゲート２７２をオンにし、ポンプモ
ーターを「正常」速度にする。第８図の実施例では、ス
インチ２０８は開かれ、ポンプは第６図の実施例と同し
方法で前もって決定されたプリセット平衡圧力まで迅速
に立ち上がる。 第６図及び第８図の実施例では、所与の熔媒戒分、初期
吸込体積、流速及びクロマトグラフカラムに対する、予
測平衡動作圧力を確立するために自動Ｊｌ＋定が行なわ
れている間液体の体積の変化による誤差を打ち消すよう
に較正係数ポテンシゴメータ２０３が設定できる。 平衡流速及び平衡圧力を目動的に評価し次にポンプを評
価値に達するように加速する代わりに平ｉ鮒流速は、第
１Ｏ図及び第１１図に示された実施例により直接に平衡
値にできる。この実施例では、千１％１ｍ速は零ヘッド
圧力においてポンプからの流星を測定することにより迅
速ムこ決定される。零ヘット圧力においては、平衡流速
はポンプがオンにされた後極めてすぐに実現される。こ
の測定値は、所定の流量の値が再び達成され平衡を維持
するまで、ポンプ速度を増加する制御装置によって、カ
ラムで正しく保持される。 第１０図では、ポンプからの導管１９は２位置ソレノイ
ド選択弁２７８の入口に接続され、弁は非動作位置では
液体を導管１９からマイクロスケール液体クロマトグラ
フの人口にあるサンプル注入弁２８０に運ぶ。サンプル
注入弁の出口はカラム２８２上のサンプル注入弁の入口
に接続されている。クロマトグラフカラム２８２からの
液体出口ラインは流量検出器２８４を通り、この検出器
２８４はクロマトグラムを発生するためにストリップチ
ャートレコーダ２９２に電気的に接続されている。 流量検出器２８４の液体出口２９４はチー２９６及び通
常の光電降下検出デバイス２８６、あるいは他の適当な
流量測定デバイスに接続されている。光電検出デバイス
２８６からの出力パルスはポンプ速度を制御し一定、平
衡出力流速を発生するために使用される。各降下の体積
従ってシテスムの体積較正は移動相、成分及び周囲温度
を含む多数の係数が異なっている。従って、動作開始時
のクロマトグラフ条件用の降下速度と流速との間の関係
を正確に較正する手段が設けられている。 このために、較正スイッチ３１４（第１７図）が動作さ
れその出力ラインを高にする。これは、（１）アナログ
ゲート３１８（第１７図）をオンにし、（２）インバー
タ３２０を介してアナログゲート３１６をオフにし、（
３）フリップフロップ３２２の出力３２４を高に出力３
２６を低にし、サンプル−ホールト回路３３０（第１５
図）の出力をその入力に追従さセるようにフリップフロ
ップ３２２（第１６図）をセットし、そして（４）流体
出力２９４がチー２９６を介して光電降下検出デバイス
２８６に直接に接続されるようにソレノイド弁２７８（
第１０図）を町勢して、これによりライン１９内の圧力
を減少しかつポンプヘンドを大気圧まで減少する。 流速選択器３６０（第１５図）からのアナログ信号電圧
は第１４図及び第１７図上の出力３４６を制御するため
にアナログゲート３１８（第１７図）を介して接続され
ている。これはポンプ速度コントローラインタフェース
１１６Ｂによりポンプ機構に接続されている。流速選択
器３６０は所望の平衡流速に設定され、これによって所
望の平衡流速に対応するポンプ速度を設定する。 この時にはヘント圧力が全くないので、平衡流速はほと
んど直ちに導管１９（第２図）で確定される。導管１９
からの液体は、第１０図の光電降下検出デバイス２８６
でカウントされる降下水滴になる。 光電降下検出デバイス２８６からの導体３０７及び３（
１９）は一連のパルスを運ぶ、各パルスが液体流の１降
下を表わしている。信号コンディショナー３４２（第１
２図）はこれらのパルスを受信し、その出力リード上に
、降下間の時間に逆比例するつまり流速に比例するアナ
ログ出力電圧を発生する。 この電位はアナログ乗算器３４８の１方の入力に接続さ
れている。必要であれば、これはまずサーボ安定化回路
３４４を介して送られる。アナログ乗算器３４８の出力
は減算器３５４の１方の入力に接続されている。減算器
３５４の他方の入力は端子３６２上で、所望の平衡流速
に比例する電圧である。減算器３５４の出力差はサーボ
増幅器３５６及び安定化インピーダンス３５８に接続さ
れている。サーボ増幅器３５６の出力はアナログ乗算器
３４８の他方の入力にフィ−ドハンクされている。 この時間中、サンプル−ホールド回路３３０へのストロ
ーブライン３２７は高に保持され、そのためその出力電
圧は入力端子に等しく、従ってこれがアナログ乗算器３
４８、減算器３５４、サーボ増幅器３５６、サンブルー
ホールド回路３３０及び、再びアナログ乗算１３４８を
含むフィードバックループを閉しる。短時間で乗算器の
出力ラインの電圧が流速選択２ｉｉ３６０−ヒの流速選
択電圧に等しくされる。これはフィー１′ハツクサーボ
動作で発生する。このフィートハックループ内の電圧レ
ヘルの平衡値が実現された時、較正スイッチ３１４（第
１７図）がオフになりストロ−グライン３２７を（ｉ（
Ｌこする。これはサンブルーホールド回路３３０にその
出力電圧を記怜させる。この電圧は降下検出器用の較正
係数であり、これは自動的に降下速度を流速に関連させ
る。 ソレノイド選択弁２７８は非動作位置に復帰し導管１９
をサンプル注入弁２８０及びクロマトグラフカラム２８
２に接続する。光電降下検出デバイス２８６（第１０図
）を通る流量は基本的になくなり、減算器３５４の負入
力における電圧は連に低下する。減算器３５４の出力は
正になる。この正電圧はサーボ増幅器３５６により増幅
され、アナログゲート３６８及び３１６（第１７図）を
介してポンプ速度コントローラインタフェース１１６Ｂ
の端子３４５に送られる。これがポンプモーターを高速
度で回転させ、シリンダー室７５及びピストンヘンドロ
８内の液体を迅速に圧縮する。 圧力は迅速に地太し、降下は光電降下検出デバイス２８
６を介して収集容器２９８内に落下し始める。 光電降下検出デバイス２８６からのライン３０７及び３
（１９）上の出口パルスは出口流速を表わす電圧に変換
され、アナログ乗′ｊＸ器３４８の入力端に送られる。 サンプル−ホールド回路３３０はアナログ乗算器３４８
の入力端子を一定較正係数値に保持する。この係数値は
前述の初期較正ステップ中に実現され記惟される。 システム内の圧力が上昇するにつれて、流速も上昇し、
その結果圧力及び流速が所望の平衡値に達する。この時
に、アナログ乗算器３４Ｂの出力は流速選択器３６０か
らの選択された平衡流速を表わす電圧に等しい、これら
の電圧は乗算器３５４に与えられ、それらが等しくなっ
た特に乗算器３５４の出力は再び変化し妬める。 乗算器３５４（第１５図）の出力が負になり始めるとす
くに、比較７３３６８　（第１６図）の反転入力は負に
なり、比較器３６８の出力が正にされる。これがソリノ
ブフロップ３２２をリセットし出力３２４が低に出力３
２６が高になる。これはアナログゲート３２９を遮断し
アナログゲート３７０をオンにする。これがイ・Ａ１速
運沢器３６０の出力の電圧を出力導体３４６に与える。 ８ｉｌ述のように、この電圧は平衡流速に対応し、これ
が入力端子３４６を介してモーター速度コントローラ２
５０に与えられた時にモーター速度コントローラ２５０
は平衡流速に対応する速度でボンプモタ−４４を回転さ
せ続ける。この時に液体システムは平衡圧力にあるので
、液体がポンプシリンダー内にある限りは流速の定常値
は続く。 第１０図及び第】１図の実施例では、平衡圧力は１度自
動的に決定されると、第４図ないし第９図の実施例にお
いて行われたと同じ方法で、プリセットされた前もって
決定された平衡圧力をオペレータが選択することができ
るようにするため使用できる。 第１８図の実施例では、モーター４４は、安定化インピ
ーダンス３８０により安定化されているサーボ増幅器３
７８によって駆動される。減算器３８２はモーター速度
制御用サーボフィードバックループを閉じる。デジタル
デイスプレィ３８６は、モーター速度に対応する平衡流
速によって表わされた瞬時モーター速度を示している。 可変利得及びスパン増幅器９６（第３図）はひずみゲー
ジ圧力変換器の出力を増幅し、ポンプ内の流体圧力に数
値的に等しい信号をその出力リード１０８上に与える。 デジタル読出し８４（第３図）は瞬時液体圧力の可視表
示を与える。瞬時圧力に等しい出力リード１０８上の電
圧は、可変圧力設定点デバイス３９６（第２０図）に前
もって設定された所望の圧力設定点からサーボ減算器３
９４（第２０図）によって減算される。 圧力の代わりに流量を所定の値に制御することが望まれ
る場合↓こは、可変圧力設定点デバイス３９６は所望の
流速に対する評価圧力にプリセットされる。戚ｒｌ器３
９４の出力は圧力サーボ増幅器３９８及び安定化インピ
ーダンス４００に与えられる。 始動時には、モードスイッチ４６０は、図中に示される
ｒＣ，Ｐ、　（一定圧力）」位置に設定されサンプル−
ホールドデバイス４０６へのストローブライン４０４上
の電圧は高にある。これがサンプル−ホールドデバイス
４０６（第２０図）の出力ライン３８４を導体４０８上
の入力端子に追従させる。これが圧力サーボ増幅器３９
８の出力電圧である。出力ライン３８４上の電圧は制御
電圧として流量サーボシステム中に導入される。この制
御電圧はポンプ駆動モター４４の速度を設定し従って平
衡流速を設定する。 この時に、装置はオンにされ、液体圧力が零であり、出
力リード１０８上の圧力電圧は零である。 これは比較器４ＩＯ（第２１図）の非反転入力端に印加
される。この比較器４１０は、零入力端子で比較器４１
０の出力電圧が低にあるようなオフセット電圧特性を有
している。これはＮＡＮＤゲートから威るフリップフロ
ップ４１２（第２１図）をリセットし、導体４１４上の
出力が低になる。 圧力が増大するにつれて、比較器４１０の出力は高にな
り、フリップフロップ４１２に作用しない。 出力リード１０８上の圧力信号も微分器４１８の入力に
与えられる。微分器４１Ｂは入力圧力の時間導関数に等
しい電圧をライン４２０上に出力する。比較器４２２及
び４２４は、ライン４２０上の導関数が零に近づいた時
にだけ、共に正出力を発生ずるように調整されたオフセ
ント電圧を有している。 比較器４２Ｇ及び４２８は同様にサーボ減算器３９４の
出力に接続され、その結果これらはサーボ減算器３９４
の出力が零に近い時だけ共に正出力を発生する。これは
圧力が可変圧力設定点デバイス３９６上の設定点に近づ
いた特に発生する。 液体システム内の圧力はかなり迅速に立ち上がり、最終
的には可変圧力設定点デバイス３９６上に設定された所
望の設定点圧力で安定する。サーボ減算器３９４及び微
分器４１８の出力は共に零に近くなる。この平衡条件の
下でだけ、比較器４２２．４２４．４２Ｇ及び４２８の
４つの出力は高になる。これらの出力はＮＡＮＤゲート
４３０に与えられ、その出力はこの時に低になり、フリ
ップフロップ４１２をセットし、アナログゲート４３２
をオンにする。 平衡が達成される前に、サーボ減算器３９４の出力にお
ける圧力誤差信号は線形ＤＣ増幅器４３４により増幅さ
れる。この増幅器４３４は実際の圧力が高過ぎる場合及
び低過ぎる場合にそれぞれダイオード４４０及び４４２
を介してランプ４３６及び４３８を点灯する。平衡にお
いて、ランプ４３６及び４３８は共に消灯する。平衡が
達成された時にＮＡＮＤゲート４３０の出力は低にある
ので、ランプ４４４が点灯しオペレータにこのシステム
が圧力平衡にあることを示す。 液体クロマトグラフを一定移動相圧力に代えて一定移動
相流速で動作することが通常は望ましいので、装置のオ
ペレータは、ランプ４４４が点灯され他の２つのランプ
が消灯している開平Ｉｉ流速を示しているモーター速度
デイスプレィ３８６をチエツクできる。ランプ４３８が
代わりに点灯された場合には、これはシステム圧力が平
衡圧力より小さくかつ上昇していることを示す、ランプ
４３６が点灯された場合には、これはシステム圧力が平
衡圧力より高くかつ下降していることを示す。 システムが平衡にある時には、ランプ４３６及び４３８
共に消灯し、かつランプ４４４が点灯しこれによって平
衡が達成されかつデジタルデイスプレィ３８６が平Ｉｉ
流速に等しい値を読取っていることを装置のオペレータ
に知らせる。この平衡流速がオペレータの所望のものよ
りも高いかあるいは低い場合には、オペレータは可変圧
力設定点デバイス３９６をマニュアルに再調整し、その
結果ディージタルデイスプレィ３８６はランプ４３６及
び４３８が消灯しランプ４４４が点灯した所望の流速を
読み出す。 所望の流速がこの手順によって達成された時に、オペレ
ータはモードスイッチ４６０をＣ，Ｆ位置に設定し、サ
ンプル−ホールドデバイス４０６内に選択された流速を
記憶する。これはシステムを平衡に保持しながら流速を
所望の値に「ロックイン（ｌｏｃｋｓ　ｉｎ）　Ｊする
。 オペレータが代わりに一定圧力で動作したい場合には、
そのようにすることができ、しかも、チャート記録横軸
とクロマトグラフカラム２８２を通る液体体積との間の
通常の所望の一定した関係をもって、ストリップチャー
トレコーダ２９２にクロマトグラフを発生させる。 オペレータがスイッチ４６２を第１８図に示されたよう
に「ｒ１動（ａｕｔｓ）　Ｊ位置にセットする。システ
ムが平衡にある場合には、アナログゲート４３２（第２
１図）が開き、モータータコメーター（５℃をポンプ３
４から接続５７及び３０１土をモーター速度制御回路３
００に与える。この回路３００はポンプ駆動モーター４
４に同期して回転するようにチャート駆動モーター３０
２を設定する。駆動軸３０４はチャート駆動モーター３
０２に取り付けられている。モーター３０２はチャート
駆動ローラー３０６を回転し、記録ベン３１２の下のチ
ャートペーパーを前進させ、チャートの横座標すなわち
横軸方向をクロマトグラフシステムの瞬時保持体積に比
例させる。 記録ペン３１２の位置は通常のサーボユニット４０３を
用いて、クロマトグラフカラム２８２の出口にある流量
検出器２８４からリード３１０を介して制御される。 第２３図ではマイクロプロセッサ／コンピュータ５０４
は入力ライン５０８を介してオペレータの制御５０６に
より制御される。アナログ−デジタル変換器５１０は第
３図の出力端子！０８から７夜体圧力を表わすアナログ
電圧を取り出し、これをデジタル化し、そしてこの値を
データライン５１２を介してマイクロプロセ、す／コン
ピュータ５０４に送る。マイクロプロセッサ／コンピュ
ータ５０４は出力データリード５１４を介してデジタル
デイスプレィ５１６を制御する。流量計５２４は液体の
流速を監視する。 第２図の端子５７からの２Ｈｔデータはアナログ−デジ
タル変換器５２６によりデジタル化され、データライン
５２８を介してマイクロプロセッサ／コンピュータ５０
４に送られる。マイクロプロセッサ／コンピュータ５０
４は前述の実施例で行なわれたようにモーター速度、流
速、圧力及び圧力導関数間の関係を用いて予測平衡圧力
を計算する。デジタルアナログ変ｅ２Ｈ５１８はマイク
ロプロセッサ／コンピュータ５０４からモーター速度制
御デジタルデータを入手し、これをアナログ電圧に変換
して、入力端子３４６に印加してモーター速度コントロ
ーラ２５０（第１４図）を制御する。入力端子３４６に
印加された信号は、ポンプの始動、停止、加速及び減速
に使用される。 第１８図ないし第２２図の実施例におけるように、所望
の流速を得るために数回のオペレータによる圧力設定点
のマニュアル調整及び再調整に代えて、この反復手順は
、周知の自動シーケンス制御ユニット５０４（第２３図
）等のマイクロプロセッサあるいは他の通常のプログラ
ムされたコントローラにより自動的に実行できる。 正当な平衡流速デイロブレイの指示及び所望の流速にお
ける流れの安定化は出力ライン５３２上を平衡指示、「
レディ　（ｒｅａｄｙ）　Ｊ信号ランプ５３０に送られ
る。オペレータは所望の流速をオペレータ制御５０６上
に入力する。この情報はデータ入力リード５０８を介し
てマイクロプロセッサ／コンピュータ５０４に送信され
る。オペレータはまた初期の評価された動作圧力を動作
開始信号と共にオペレータ制御５０６上に入力できる。 これは６つのステップの自動動作シーケンスを開始する
。つまり、（１）所望の流速をブリセントすること、（
２）評価ヘッド圧力をプリセットすること（３）サーボ
制御により、現在評価された設定点値まで圧力を上昇す
ること、（４）圧力が安定化された特にはポンプタコメ
ータ信号から流速を読み出し表示すること、（５）これ
が所望の流速の１％以内にない場合（ステップ１）には
、所望の流速を実際の流速で割り算し、その商にステッ
プ２の先に評価されたヘッド圧力を乗算して新しい評価
へノド圧力を形成すること０次にステップ３に行き、再
び繰り返す、及び（６）タコメーターから得られた流速
が所望の流速の１％以内にある場合には、流速設定点を
ステップ１による所望の流速に変更し、涜出し５１４上
にこの流速を表示し、「レディ」信号ランプ５３０を点
灯する。 評価された動作圧力はオペレータの先の経験に基づいて
いるか、あるいは、前述の適当な他の装置により発生さ
れた自動決定評価から自動的に人手される。 前述の説明から、本発明の制御システムはいくつかの利
点を有していることがわかる。例えば、本発明は（１）
クロマトグラフシステムの遷移時間周期を短縮し、（２
）正確なパルスフリークロマトグラフ運転を可能にし、
（３）一定流速運転における圧力の予測あるいは一定圧
力運転における流速の予測を可能にし、（４）短かい遷
移周期の不安定性しかない一定圧力システムとして動作
しているシステムによって行なわれる一定流れを用いて
正確な記録を可能にし、そして（５）かなり経済的であ
ること等があげられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例によるクロマトグラフのブロッ
ク図、第２図は第１図の実施例に使用されたポンプの断
面図、第３図は第１図の実施例の１部分の回路図、第４
図は第１図の実施例の別の部分のブロック図、第５図は
第４図の１部分の回路図、第６図は第４図の別の部分の
電気回路図、第７図は第４図の更に別の部分の電気回路
図、第８図は第４図の回路の１部分の別の実施例のブロ
ック図、第９図は第７図の回路の別の実施例を示す図、
第１０図は第１図のブロック図の１部分の別の実施例を
示す図、第１１図は第１図の回路の１部分の別の実施例
のブロック図、第１２図は第１１図の実施例の１部分の
ブロック図、第１３図は第１１図の回路の別の部分のブ
ロック図、第１４図は第７図及び第９図の回路の別の実
施例を示す図、第１５図は第１３図のブロック図の１部
分の電気回路図、第１６図は第１３図の回路の別の部分
の電気回路図、第１７図は第１３図のブロック図の更に
別の部分の電気回路図、第１８図は第１図の１部分の別
の実施例のブロック図、第１９図は第１８図の実施例の
１部分の電気回路図Ｐ２Ｏ図は第１８図の実施例の更に
別の部分のブロック図、第２１図は第１８図の実施例の
更に別の部分の電気回路図、第２２図は第１８図の実施
例の更に別の部分の電気回路図、第２３図は第１図のブ
ロック図の１部分の別の実施例のブロック図である。 １０：クロマトグラフシステム １２　：　ｉ！ｉｉ移制御装置　　　１４：ポンプ制御
装置１６：ポンプ装置 １８：サンプルインジェクタ、クロマトグラフカラム、
監視及び収集装置 ２０：波速モニタ　　　　２２：圧カモニタ２４：流出
速度モニタ　　２６：安定化回路（外１名） ｒｐｃ、ｙ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポンプ装置（１６）からクロマトグラフカラムへ液
   体を送出する送出速度を制御する送出速度制御装置（２
   ６、１４）と、圧力の低い値の時に前記ポンプ装置から
   前記クロマトグラフカラムへ移送される液体の圧力を測
   定する圧力測定デバイス（２４）とを備えるクロマトグ
   ラフシステムを、新しいクロマトグラフカラムを用いた
   クロマトグラフの操作の開始から一定流速の平衡圧力に
   迅速に到達させる方法において、 前記クロマトグラフカラム（１０図の２８２）を負荷し
   ていない前記ポンプ装置からの液体の滴下をカウンタ（
   ２８６）でカウントしかつこの滴下を表わすアナログ形
   式の信号を導出するこステップと、前記ポンプ装置から
   の流出量を表わすようにこの信号に較正係数を付与する
   ステップと、 前記クロマトグラフカラムからの測定された流出量をプ
   リセット流出量と比較することにより前記クロマトグラ
   フカラム（２８２）からの流速が一定流速に等しくなる
   まで、新しいクロマトカラムを用いて送出速度を増大し
   かつその結果の信号を発生するステップと、 前記測定された流出量が前記プリセット流出量に等しく
   なるまで前記結果の信号により送出速度を制御するステ
   ップと、 を備えることを特徴とする方法。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の方法において、 前記送出速度を増大するステップは、 前記クロマトグラフカラム（第１図の１８、第１０図の
   ２８２）が無負荷にある間に平衡速度に対応する基準信
   号を前記ポンプ装置（１６、３４）に与えるステップと
   、 前記クロマトグラフカラム（１８、２８２）が所望の流
   出流速を得た時に前記基準信号を流出量測定回路（２８
   ６）から得られた信号と比較することにより較正係数信
   号を発生するステップと、 該較正係数信号を測定された信号に乗算しかつこれを前
   記クロマトグラフカラム（１８、２８２）の負荷動作中
   に所望の信号と比較するステップと、較正された測定信
   号が前記所望の信号と異なる時にモーター制御回路（第
   １図の２６、１４、第１０図の３００）への基準信号の
   印加をやめかつ係数をかけた測定信号を印加するステッ
   プと、 を含むことを特徴とする方法。 ３、特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の方法にお
   いて、 較正係数を決定するステップは、 前記導出された信号を減算器（第１５図の３５４）の１
   方の入力に印加しかつその他方の入力に基準信号を印加
   するステップと、 前記クロマトグラフカラム（１８）からの一定の平衡流
   速を確立するために前記減算器（３５４）の出力を前記
   ポンプ装置（１６、５４）に印加するステップと、前記
   ポンプ装置が前記基準信号の制御下で無負荷で動作され
   た時の該基準信号に等しい前記導出された信号によって
   動作されるようにオペレータ信号の値を決定するために
   、前記クロマトグラフカラム（１８）が無負荷で動作さ
   れた時にフィードバックループ（第１１図−第２１図）
   に前記減算器（３５４）の出力を印加するステップと、 前記ポンプ装置が背圧の作用下で平衡値に達するまで送
   出速度を変化させるために、前記導出された信号により
   動作される前記オペレータ信号を前記ポンプ装置（１６
   、３４）に印加するステップと、を含むことを特徴とす
   る方法。 ４、特許請求の範囲第１〜３項のいずれか一項に記載の
   方法において、 前記液体の流速を表す信号を導出するステップと、 前記クロマトグラフカラム（１８）の流出物の特性を検
   出するステップと、 チャート（３０８）に該流出物の特性を記録するステッ
   プと、 該チャート（３０８）の速度を前記液体の流速に正比例
   して変えるステップと、 をさらに含むことを特徴とする方法。 ５、新しいクロマトグラフカラムを用いて操作を開始す
   る際に迅速に安定化するクロマトグラフカラムにおいて
   、 所望の流速を設定する調整回路（第１１図の３３６、第
   １３図の３３８、第１５図の３６０）と、出口液体を感
   知するセンサ（２８６）及び乗算器（第１２図の３４８
   ）と、 前記乗算器（３４８）の１方の入力に接続され、他方の
   入力が前記センサ（２８６）に接続され、測定流速によ
   り動作された時に実際の流速を与える信号を得るプリセ
   ット信号源（第１２図の３５０、第１３図の３３４）と
   、 前記センサ（２８６）及び前記乗算器（３４８）に接続
   され較正信号によって測定流速に基づいて動作する回路
   （第１１図の３３６、第１３図及び第１５図の３３８）
   と、較正された測定信号をポンプ制御装置（１６、３４
   ）に印加し、所望の流速が達成されるまでポンプ（３４
   ）に速度制御させる回路と、 を備えることを特徴とするクロマトグラフシステム６、
   特許請求の範囲第５項に記載のクロマトグラフシステム
   において、 前記ポンプ制御装置（１６、３４）からの流出量を流量
   測定装置（２８６）に供給する導管（１９）を設け、こ
   れにより前記クロマトグラフカラム（２８２）を負荷し
   ていない状態での流速を表わす信号が得られ、 所望流速に対応する信号を発生する可調整流速回路（３
   ３８）と、 前記測定された較正信号を有する前記のプリセット信号
   に基づいて動作する較正回路（第１３図）と、 動作された信号が無負荷での測定信号に等しくなるまで
   前記較正信号を調整する回路とをさらに設け、 これにより負荷状態での測定信号により動作された時に
   所望の設定信号からの偏位を示す信号をもたらす較正信
   号が得られることを特徴とするクロマトグラフシステム
   装置。 ７、特許請求の範囲第５項又は第６項に記載のクロマト
   グラフシステムにおいて、 前記信号を前記モータ制御回路（２６、１４）に印加す
   る回路は、前記流量が前記プリセット流量に一致する時
   を決定する回路を含むスイッチング回路と、 前記基準信号が前記流出量信号と異なるとき前記較正回
   路に切換える回路とを含み、 前記スイッチ回路は、その出力が減算器（３５４）の２
   入力のうちの１方及びモータ（４４）を駆動する前記モ
   ーター制御回路（２６、１４）とに接続され、前記減算
   器（３５４）の他方の入力は、前記クロマトグラフカラ
   ムの流出速度を表わす電気信号を導出する回路に電気的
   に接続されており、 サンプル−ホールド回路（３３０）と、 前記減算器（３５４）及び前記サンプル−ホールド回路
   （３３０）を含み、前記ポンプ（３４）が流速選択器か
   らの信号により制御された時に測定された流速により動
   作された場合に較正係数に等しくなる信号を発生するフ
   ィードバック回路（３３８）と、前記サンプル−ホール
   ド回路（３３０）に記憶された信号を測定信号により動
   作する動作回路に印加する回路と、 前記流速選択器からの信号が前記減算器（３５４）の他
   方の入力に印加されている間前記測定信号を前記減算器
   （３５４）の１方の入力に印加する回路であって、その
   出力は前記クロマトグラフカラム（１８）からの流出量
   を前記スイッチング回路上の速度設定に等しくさせる速
   度で、前記モータ（４４）に前記ポンプ（３４）を駆動
   させるために前記モータ制御回路（３５０）に供給され
   る回路と、を設けることを特徴とするクロマトグラフシ
   ステム。 ８、特許請求の範囲第１〜７項のいずれか一項に記載の
   クロマトグラフシステムにおいて、前記液体の流速を測
   定するセンサ（２８６）と、チャートモータ（３０２）
   の速度を制御するために信号を前記ポンプ制御装置（１
   ６、３４）に印加するモータ制御回路とをさらに設け、 これにより前記チャートモータ（３０２）の速度は過渡
   期間が終了するまで流速に応じて変化することを特徴と
   するクロマトグラフシステム。