WO2020183638A1

WO2020183638A1 - 液体クロマトグラフ分析システム

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Publication number: WO2020183638A1
Application number: PCT/JP2019/010217
Authority: WO
Inventors: 朋寛五味; 大介北林; 信也今村; 佳祐小川
Original assignee: 株式会社島津製作所
Priority date: 2019-03-13
Filing date: 2019-03-13
Publication date: 2020-09-17
Also published as: CN113544504A; JPWO2020183638A1; US20220146473A1; US11921094B2; JP7226523B2

Abstract

液体クロマトグラフ分析システム（１）は、少なくとも１台の送液ポンプ（１４）が接続され、前記送液ポンプ（１４）により送液される液が流れる分析流路（１２）と、前記分析流路（１２）中に試料を注入する試料注入部（４）と、前記分析流路（１２）上に設けられ、前記分析流路（１２）中に注入された試料を成分ごとに分離するための分離カラム（６）と、前記分析流路（１２）上に設けられ、前記分離カラム（６）で分離された試料成分を検出するための検出器（８）と、前記分析流路（１２）に接続されている前記送液ポンプ（１４）の台数及びその接続構造をシステム構成として特定するシステム構成特定部（２６）と、前記送液ポンプ（１４）の送液不良を検知するための条件であって前記システム構成の種類ごとに予め設定された前記条件を保持する条件保持部（１８）と、前記システム構成特定部（２６）により特定されたシステム構成に対応した前記条件を前記条件保持部（１８）に保持されている条件の中から決定するように構成された条件決定部（２０）と、前記条件決定部（２０）により決定された前記条件を用いて前記送液ポンプ（１４）の送液不良を検知するように構成された送液不良検知部（２２）と、を備えている。

Description

液体クロマトグラフ分析システム

　本発明は、液体クロマトグラフ分析システムに関するものである。

　液体クロマトグラフでは、少なくとも１台の送液ポンプによって分析流路中で移動相を設定された流量で安定して送液する性能が求められている。送液ポンプとして、単一のプランジャポンプを備えたシングルプランジャ方式、２つのプランジャポンプを備えたダブルプランジャ方式のものが採用されている。

　プランジャポンプが溶媒を吐出する際、溶媒の圧縮、逆止弁からの液漏れ、流路への微細な気泡の混入、溶媒の枯渇などによって送液圧力が低下することで、所謂、脈動と呼ばれる送液圧力の周期的な大きな変動が発生することがある。脈動が発生すると、移動相の流量が乱れて分析結果に悪影響を与え、ユーザの損失となる。そのため、プランジャポンプの動作を制御することによって脈動を抑制したり（特許文献１参照）、脱気ユニットを使用することによって気泡を除去したり、分析を開始する前に溶媒を高流量で送液することによって流路内の気泡を外部へ排出したりするなどの対策が採られている。

特開２００１－１４７２２２号公報

　上記のような対策を施したとしても、例えば、溶媒の中に残存した気体成分がプランジャポンプ内で気泡となったり、溶媒中の溶存酸素が温度変化によって飽和して気泡が発生したりするなどの理由により、送液中のプランジャポンプ内に気泡が混入し、そのまま分析が継続されてしまう場合があった。そのような場合、ユーザは無駄な分析データを取り続けることになる。

　そこで、何らかの条件を用いて送液ポンプの送液不良を自動的に検知する機能が分析システム自体に搭載されていることが好ましい。しかし、液体クロマトグラフの分析システムは多種多様であり、送液ポンプを２台、３台、４台と拡張することができる。送液ポンプの台数を拡張する際の送液ポンプの接続構造も様々であり、送液ポンプの台数や接続の仕方によって各送液ポンプの送液不良による分析システムへの影響の大きさは異なる。そのため、システム構成の異なる分析システム間で同じ条件を用いて送液不良を検知しようとすると、送液不良の検知の精度が悪くなる。

　本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、システム構成に応じた条件で送液ポンプの送液不良を正確に検知できるようにすることを目的とするものである。

　本発明に係る液体クロマトグラフ分析システムは、少なくとも１台の送液ポンプが接続され、前記送液ポンプにより送液される液が流れる分析流路と、前記分析流路中に試料を注入する試料注入部と、前記分析流路上に設けられ、前記分析流路中に注入された試料を成分ごとに分離するための分離カラムと、前記分析流路上に設けられ、前記分離カラムで分離された試料成分を検出するための検出器と、前記分析流路に接続されている前記送液ポンプの台数及びその接続構造をシステム構成として特定するシステム構成特定部と、前記送液ポンプの送液不良を検知するための条件であって前記システム構成の種類ごとに予め設定された前記条件を保持する条件保持部と、前記条件保持部に保持されている条件の中から前記システム構成特定部により特定されたシステム構成に対応した前記条件を決定するように構成された条件決定部と、前記条件決定部により決定された前記条件を用いて前記送液ポンプの送液不良を検知するように構成された送液不良検知部と、を備えている。

　本発明に係る液体クロマトグラフ分析システムでは、送液ポンプの送液不良を検知するための条件であってシステム構成の種類ごとの条件を保持しており、それらの条件の中からシステム構成に対応した条件を決定し、決定した条件を用いて送液ポンプの送液不良を検知するように構成されているので、システム構成に適した条件で送液ポンプの送液不良を精度よく検知することができる。

液体クロマトグラフ分析システムの一実施例を示す概略構成図である。同実施例における条件の決定までの動作の一例を示すフローチャートである。同実施例における脈動検出のアルゴリズムを説明するためのフローチャートである。同実施例におけるトリガー検出のアルゴリズムを説明するためのフローチャートである。送液ポンプで気泡の混入が発生したときの送液圧力の波形の一例である。

　以下、本発明に係る液体クロマトグラフ分析システムの一実施例について、図面を参照しながら説明する。

　図１に示されているように、液体クロマトグラフ分析システム１（以下、分析システム１と称する）は、送液システム２、試料注入部４、分離カラム６、検出器８及び制御装置１０を備えている。

　送液システム２は、分析流路１２中で移動相を送液する送液ポンプ１４と送液ポンプ１４による送液圧力を検出するための圧力センサ１６を備えている。なお、図１では１台の送液ポンプ１４のみが設けられている例を示しているが、２台以上の送液ポンプが設けられる場合もある。

　図示は省略されているが、送液ポンプ１４は、例えば、互いに相補的に駆動される２台のプランジャポンプを有して連続的な送液を行なうものである。このような送液ポンプ１４は、プランジャポンプのポンプ室内に気泡が混入することによって送液流量の不安定化を招く送液不良が発生する。

　送液システム２には、送液ポンプ１４による送液不良の発生を検知するための機能として、条件保持部１８、条件決定部２０及び送液不良検知部２２が設けられている。条件決定部２０及び送液不良検知部２２は、送液システム２の一部を構成しているコンピュータ回路において所定のプログラムが実行されることによって得られる機能であり、条件保持部１８は送液システム２に設けられた記憶装置の一部の記憶領域によって実現される機能である。条件保持部１８、条件決定部２０及び送液不良検知部２２の詳細については後述する。

　試料注入部４は送液ポンプ１４の下流に接続されている。試料注入部４は分析流路１２中に試料を注入するためのものである。この実施例では、試料注入部４は流路の接続状態を切り替えるための切替バルブ２４を備えており、切替バルブ２４によって送液システム２からの移動相を分離カラム６側へ流す状態とドレインへ排出する状態に切り替えられる。なお、試料注入部４の切替バルブ２４は、必ずしも送液システム２からの移動相を分離カラム６側へ流す状態とドレインへ排出する状態に切り替える機能を備えていなくてもよい。その場合、試料注入部４とは別に、送液システム２からの移動相を分離カラム６側へ流す状態とドレインへ排出する状態に切り替えるための切替バルブが設けられていてもよいし、そのような切替バルブが設けられていなくてもよい。

　分離カラム６は分析流路１２上における試料注入部４の下流に接続され、検出器８は分離カラム６のさらに下流に接続されている。分離カラム６は、試料注入部４によって分析流路１２中に注入された試料を成分ごとに分離するためのものであり、分離カラム６で分離された試料成分が検出器８により検出される。

　制御装置１０は、少なくとも送液システム２及び試料注入部４の動作管理を行なうためのものであり、例えばこの分析システム１専用のシステムコントローラ及び／又は汎用のパーソナルコンピュータによって実現されるものである。送液システム２の送液不良検知部２２が送液ポンプ１４の送液不良を検知したときは、送液不良を検知したことを示す信号が制御装置１０へ送信される。その場合、制御装置１０は、送液不良を解消するためのパージ動作を実行するように予め設定されているときには、試料注入部４に対して切替バルブ２４をドレイン側へ切り替えるように指令を送信し、送液システム２に対して送液流量を所定の高流量まで上昇させるように指令を送信する。これにより、送液ポンプ１４に混入した気泡がドレインへ排出される。

　また、制御装置１０はシステム構成特定部２６を備えている。システム構成特定部２６は、制御装置１０において所定のプログラムが実行されることによって得られる機能である。システム構成特定部２６は、分析流路１２に接続されている送液ポンプの台数及びその接続構造をシステム構成として特定するように構成されている。分析流路１２のどのような位置にどのようにして何台の送液ポンプが接続されているかといった情報は、分析システム１が構築される際に作業者によって制御装置１０に入力される。システム構成特定部２６は、入力された情報に基づき分析システム１のシステム構成を特定する。

　送液システム２の条件保持部１８は、送液ポンプ１４の送液不良を検知するための複数の条件であって、分析システム１のシステム構成及び送液ポンプ１４の送液モードに応じて予め設定された条件を保持している。

　条件保持部１８に保持される複数の条件とは、以下の表１に示されるような条件テーブルであってよい。

　上記条件テーブルでは、送液ポンプの台数と各台数のときに設定され得る送液モードに対してそれぞれ送液不良を検知するための条件が設定されている。例えば、送液ポンプの台数が１台であれば、送液モードとしてＩＳＯモードとＬＰＧＥモード（低圧グラジエントモード）のいずれかが設定され得る。ＩＳＯモードは、単一組成の移動相を送液するモードである。ＬＰＧＥモードでは、送液ポンプによって送液される溶媒を切替バルブによって切り替え、溶媒の混合比率を変化させながら送液するモードである。ＩＳＯモードでは、分析流路中を流れる移動相の組成が変化しないので送液圧力もほぼ一定である。そのため、送液圧力に基づいて送液不良を検知する場合には、送液圧力を評価するための基準値を常時計算によって求める必要がない。一方で、ＬＰＧＥモードでは、分析流路中を流れる移動相の組成が時間とともに変化するので、送液圧力も時間とともに変化する。そのため、送液圧力に基づいて送液不良を検知する場合には、送液圧力を評価するための基準値を常時計算によって求めるほうがよい。したがって、ＩＳＯモードとＬＰＧＥモードのそれぞれに対して互いに異なる条件（条件Ａと条件Ｂ）が設定されている。送液ポンプの台数が２台以上の場合は、さらに多様な送液モードが存在し、それらの送液モードに対してそれぞれ条件が設定されている。

　なお、送液ポンプ１４の送液モードは、例えば、分析を開始する前にユーザが制御装置１０に対して設定する。送液モードが設定されると、制御装置１０は送液システム２に対してその送液モードで動作するための情報を送信する。

　条件決定部２０は、制御装置１０からシステム構成及び送液モードに関する情報を受け取ったときに、条件保持部１８に保持されている条件の中から実際のシステム構成及び送液モードに対応した条件を決定するように構成されている。

　送液不良検知部２２は、条件決定部２０により決定された条件を用いて、送液ポンプ１４の送液不良を検知するように構成されている。

　送液不良を検知するための条件が決定されるまでの動作の一例を図２のフローチャートに示す。

　システム構成及び送液モードは、分析が開始される前にユーザによって設定される（ステップ１０１）。送液モードが設定されると、条件決定部２０は制御装置１０からシステム構成及び送液モードに関する情報を取得する（ステップ１０２）。なお、システム構成及び送液モードに関する情報を制御装置１０が条件決定部２０に対して通知してもよい。システム構成及び送液モードによっては、送液システム２の送液不良検知機能が対応していない場合も考えられる。そこで、条件決定部２０は、条件保持部１８に保持されている条件の中に制御装置１０から取得したシステム構成及び送液モードに対応する条件が存在するか否か（送液不良検知機能が対応しているか）を確認し（ステップ１０３）、対応する条件が存在すれば、送液不良検知機能を有効化して送液不良検知のための条件を決定する（ステップ１０４、１０５）。その後、送液が開始されると（ステップ１０６）、送液不良検知部２２は、条件決定部２０により決定された条件を用いて送液ポンプ１４の送液不良の検知を実行する。他方、制御装置１０から取得したシステム構成及び送液モードに対応する条件が存在しなければ、送液不良検知機能を無効化する（ステップ１０７）。その場合、送液が開始されても送液不良検知部２２による送液不良の検知は行なわれない。

　ここで、送液ポンプ１４の送液不良を検知するための「条件」は、送液ポンプ１４の一定駆動周期内における送液圧力の変動幅を所定の基準値と比較することによって、送液ポンプ１４に気泡が混入したときに発生する脈動を検出するアルゴリズムを含んでいてよい。「送液ポンプ１４の一定駆動周期内における送液圧力の変動幅」とは、送液ポンプ１４の１駆動周期内における送液圧力の変動幅であってもよいが、送液ポンプ１４の複数駆動周期内における送液圧力変動幅又はその平均値であってもよい。送液ポンプ１４において気泡の混入が発生したときの送液圧力の変動について、図５の圧力波形を用いて説明する。

　送液ポンプ１４が移動相を安定的に送液できている状態では、図５の圧力波形の左側のように、送液圧力は送液ポンプの動作等に起因した僅かな圧力変動はみられるものの安定している。送液ポンプ１４の一方のプランジャポンプ内に気泡が混入すると、そのプランジャポンプの吐出動作中は発生した気泡の圧縮により液が正常に吐出されず、送液圧力が急激に降下し、他方のプランジャポンプの吐出動作中は液が正常に吐出されるために送液圧力が上昇する。その結果、送液ポンプ１４において気泡の混入が発生したときには、図５の圧力波形の右側のように、送液圧力の周期的な変動（脈動）が発生する。したがって、気泡の混入に起因した送液ポンプ１４の送液不良を検知するための条件には、送液ポンプ１４の駆動周期と同期する脈動を検出するためのアルゴリズムを含むことができる。

　脈動を検出するためのアルゴリズムの一例について、図３のフローチャートを用いて説明する。以下に説明するアルゴリズムは、１台の送液ポンプに対して適用されるアルゴリズムであり、複数台の送液ポンプが分析流路１２に接続されている場合には、各送液ポンプに対して同様のアルゴリズムが適用される。また、ここで説明するアルゴリズムは、送液ポンプの駆動速度が時間とともに変化する送液モード、移動相の組成が時間とともに変化する送液モードに対して設定された条件に含まれるアルゴリズムであり、常時、基準値を決定するステップ（ステップ２０１）を含んでいる。

　図３のアルゴリズムは、送液ポンプ１４の１駆動周期内の送液圧力の変動を数十分割で読み取ることができる場合に有利である。この場合、送液ポンプ１４の各プランジャポンプの吐出動作の開始点と終了点における送液圧力を正確に読み取ることができる。ここで、送液ポンプ１４の１駆動周期とは、送液ポンプ１４を構成しているプランジャポンプのうち一方のプランジャポンプの吐出動作が開始する時点から、他方のプランジャポンプの吐出動作が終了する時点までをいう。

　送液不良検知部２２を構成するコンピュータ回路は、圧力センサ１６の信号を所定の頻度で取り込んで送液圧力（移動平均値）を読み取る。送液不良検知部２２は、以下のステップ２０１～２０８を実行する。

　送液不良検知部２２は、分析流路１２中の送液流量に対する送液ポンプ１４の寄与率（複数台の送液ポンプによって同時送液を行なう場合の全体流量に対する各送液ポンプの流量比率）、送液圧力などを考慮して基準値を決定する（ステップ２０１）。その後、送液不良検知部２２は、送液ポンプ１４を構成するプランジャポンプのうちの一方のプランジャポンプの吐出動作の開始点と終了点における送液圧力を読み取ったときに、それらの差分（開始点の送液圧力－終了点の送液圧力）を第１変動値として求め（ステップ２０２）、他方のプランジャポンプの吐出動作の開始点と終了点における送液圧力を読み取ったときに、それらの差分（開始点の送液圧力－終了点の送液圧力）を第２変動値として求める（ステップ２０３）。送液ポンプ１４を構成するプランジャポンプのうちのいずれかに気泡が混入している場合、気泡が混入している一方のプランジャポンプの吐出動作中に送液圧力が降下し、気泡が混入していない他方のプランジャポンプの吐出動作中に送液圧力が上昇するため、送液ポンプ１４において気泡の混入に起因した送液不良が発生しているのであれば、第１変動値と第２変動値のいずれか一方のみが正の値（他方は負の値）となる。したがって、送液不良検知部２２は、第１変動値と第２変動値の符号が同じである場合には、気泡の混入に起因した脈動ではないと判定する（ステップ２０４）。

　第１変動値と第２変動値のいずれか一方のみが正の値である場合、送液不良検知部２２は、第１変動値と第２変動値を用いて送液ポンプ１４の１駆動周期内における送液圧力の変動幅を求める（ステップ２０５）。送液圧力の変動幅は、例えば次式により求めることができる。
変動幅＝｜第１変動値－第２変動値｜／２
　なお、上記式は一例であり、
変動幅＝｜第１変動値－第２変動値｜
又は
変動幅＝（第１変動値－第２変動値）^２
などの式を用いて変動幅を求めてもよい。

　送液不良検知部２２は、上記の変動値を予め決定した基準値と比較し（ステップ２０６）、変動値が基準値を超えている場合には、変動値が基準値を超えている駆動周期（変動周期）の連続数をカウントする（ステップ２０７）。そして、変動周期の連続数が所定の基準回数に達したときに、脈動を検出する（ステップ２０８）。

　ここで、送液ポンプ１４に混入した気泡に起因する送液圧力の変動幅ΔＰは、液体クロマトグラフの時定数τによって決まり、時定数τは全体の送液圧力Ｐ［ＭＰａ］、ダンパＣ[ｕＬ/ＭＰａ]、送液流量Ｑ[ｍＬ/ｍｉｎ]に依存する値である。例えば、送液ポンプ１４において気泡の混入が発生した後の経過時間をｔ秒とすると、送液圧力の変動幅ΔＰは、

によって決定されると考えられる。したがって、送液ポンプ１４における気泡の混入に起因した脈動か否かを判定するための基準値は、上記式によって求められるΔＰを考慮して決定することができる。ただし、上記式の引数Ｐ、Ｃ、Ｑ、ｔ（又は、Ｐ、Ｖ、β、Ｑ、ｔ）のうちのいくつかを省略してより簡略的に基準値を決定してもよい。例えば、Ｐ、Ｃのみを引数として他の要素を固定値として求められるΔＰを基準としてもよい。

　なお、複数台の送液ポンプによって共通の分析流路１２中で移動相を送液している場合には、基準値の決定には、送液流量（送液圧力）に対する各送液ポンプの寄与率を考慮することが好ましい。したがって、分析流路１２に接続されている送液ポンプの台数が１台の場合と複数台の場合とでは、少なくとも寄与率を考慮して基準値を決定するか否かにおいてアルゴリズムに違いがある。

　ここで、脈動と判定するための圧力変動の連続数の基準となる基準回数は、可変に調整できるように構成されていてもよい。そうすれば、脈動検知の感度をどの程度にするかによって基準回数を調整することができる。

　なお、脈動を検出するためのアルゴリズムは上記のものに限定されない。例えば、送液ポンプ１４の１駆動周期ごとの送液圧力を監視し、１駆動周期内における送液圧力の変動幅を求め、その変動幅を所定の基準値と比較するアルゴリズムを用いて脈動の検出を行なうことができる。

　送液ポンプ１４の１駆動周期ごとの送液圧力を監視する上記アルゴリズムは、送液ポンプ１４を構成する各プランジャポンプの吐出動作の開始点及び終点における送液圧力を正確に読み取ることができないような場合に有効である。ただし、このアルゴリズムでは、送液ポンプ１４の１駆動周期内に送液圧力の降下と上昇があったか否かを判別できないため、気泡の混入による圧力変動であるか否かを断定できない。そこで、脈動の検出のアルゴリズムを実行する前に、図４のフローチャートに示すようなトリガーの検出のアルゴリズムを導入してもよい。

　以下に、トリガーを検出するためのアルゴリズムについて、図４を用いて説明する。

　送液不良検知部２２を構成するコンピュータ回路は、圧力センサ１６の信号を所定の周期で読み込み（ステップ３０１）、送液圧力（移動平均値）を算出する（ステップ３０２）。送液不良検知部２２は、送液ポンプ１４の寄与率（複数台の送液ポンプが設けられている場合）、送液圧力などを考慮してトリガー検出のための基準値を決定する（ステップ３０３）。トリガー検出のための基準値は、脈動検出のための基準値と同じであってもよいし、異なっていてもよい。送液不良検知部２２は、送液ポンプ１４の駆動周期に基づいて設定された時間当たり（例えば信号読込み１０回分）の送液圧力の降下幅を算出する（ステップ３０４）。そして、算出した降下幅を基準値と比較し（ステップ３０５）、降下幅が基準値を超えたときに脈動発生のトリガーとして検出する（ステップ３０６）。

　送液不良検知部２２は、トリガーを検知した後、脈動検出のためのアルゴリズムを用いて脈動の検出を行なう（ステップ３０７）。脈動が検出された場合は、送液不良を検知し（ステップ３０８、３０９）、警告信号を制御装置１０へ送信する（ステップ３１０）。脈動が検出されなかった場合は、上記ステップ３０１へ戻る（ステップ３０８）。

　なお、圧力センサ１６からの信号の読込み周期、トリガー検出のための基準値、脈動検出のための基準値を計算により決定するための係数は、ユーザによる変更指示の入力によって、又は、実際の送液不良の検知の結果に対するユーザの評価に基づいて、可変に調整されるように構成されていてもよい。また、液体クロマトグラフの分析システムがインターネット回線などのネットワーク回線を通じて他の液体クロマトグラフの分析システムと共通のデータベースに接続されている場合、データベースに蓄積されたユーザによる送液不良の検知結果に対する評価に基づいて上記各係数が自動的に調整されるように構成されていてもよい。

　以上において説明した実施例では、送液システム２に条件保持部１８、条件決定部２０及び送液不良検知部２２の各機能が設けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これらの機能の一部又は全部が制御装置１０に設けられていてもよい。

　上記実施例は本発明に係る液体クロマトグラフ分析システムの実施形態の一例を示したに過ぎない。本発明に係る液体クロマトグラフの実施形態は以下のとおりである。

　本発明に係る液体クロマトグラフ分析システムの実施形態は、少なくとも１台の送液ポンプが接続され、前記送液ポンプにより送液される液が流れる分析流路と、前記分析流路中に試料を注入する試料注入部と、前記分析流路上に設けられ、前記分析流路中に注入された試料を成分ごとに分離するための分離カラムと、前記分析流路上に設けられ、前記分離カラムで分離された試料成分を検出するための検出器と、前記分析流路に接続されている前記送液ポンプの台数及びその接続構造をシステム構成として特定するシステム構成特定部と、前記送液ポンプの送液不良を検知するための条件であって前記システム構成の種類ごとに予め設定された前記条件を保持する条件保持部と、前記システム構成特定部により特定されたシステム構成に対応した前記条件を前記条件保持部に保持されている条件の中から決定するように構成された条件決定部と、前記条件決定部により決定された前記条件を用いて前記送液ポンプの送液不良を検知するように構成された送液不良検知部と、を備えている。

　本発明に係る液体クロマトグラフ分析システムの上記実施形態の第１態様では、前記条件保持部は、前記システム構成の各種類の前記送液ポンプの送液モードごとの前記条件を保持しており、前記条件決定部は、前記システム構成特定部により特定されたシステム構成及び前記送液ポンプの送液モードに対応した前記条件を決定するように構成されている。これにより、システム構成及び送液モードに応じて最適な条件が送液不良の検知に用いられるので、送液不良の検知を精度よく行なうことができる。

　本発明に係る液体クロマトグラフ分析システムの実施形態の第２態様では、前記分析流路中の送液圧力を検出するための圧力センサを備え、前記条件は、前記圧力センサにより検出される送液圧力を用いて前記送液ポンプの送液不良を検知するアルゴリズムを含み、前記送液不良検知部は、前記圧力センサにより検出される送液圧力を周期的に取り込み、取り込んだ送液圧力と前記条件決定部により決定された条件の前記アルゴリズムを用いて、前記送液ポンプの送液不良を検知するように構成されている。送液ポンプで送液不良が発生した場合には、送液圧力が周期的に変動する脈動が発生することが多いので、送液圧力に基づいて送液不良の検知を行なうことにより、送液不良の検知を精度よく行なうことができる。

　上記第２態様において、前記アルゴリズムは、前記送液ポンプの一定駆動周期内の送液圧力の変動幅を求め、求めた変動幅が所定の基準値を超えていることを条件として脈動を検出する脈動検出ステップと、前記脈動を検出したときに前記送液ポンプの送液不良を検知する送液不良検知ステップと、をその順に実行するように構成されていてもよい。これにより、前記送液ポンプへの気泡の混入に起因した脈動を検出することができる。

　上記の場合、さらに前記アルゴリズムは、前記脈動検出ステップの前に、前記変動幅と比較すべき前記基準値を決定する基準値決定ステップを実行するように構成されていてもよい。そうすれば、送液圧力が時間とともに変化する場合にも、適当な基準値が自動的に決定されるので、脈動の検出を精度よく行なうことができる。

　上記の場合、さらに、前記分析流路に複数台の送液ポンプが接続されているシステム構成に対応する前記条件の前記アルゴリズムは、前記基準値決定ステップにおいて、前記複数台の送液ポンプのそれぞれについて、前記分析流路中における送液流量に対する寄与率を考慮して前記基準値を決定するように構成されていてもよい。そうすれば、複数台の送液ポンプが分析流路に接続されている場合でも、そのシステム構成を考慮した基準値の決定がなされるので、脈動の検出を精度よく行なうことができる。

　上記第２態様において、前記送液ポンプは、互いに相補的に駆動される２台のプランジャポンプを備えたダブルプランジャポンプであってよい。その場合、前記アルゴリズムは、前記脈動検出ステップにおいて、前記２台のプランジャポンプのうちの一方の吐出動作の開始点と終了点の前記送液圧力の差分を第１変動値として求め、前記２台のプランジャポンプのうちの他方の吐出動作の開始点と終了点の前記送液圧力の差分を第２変動値として求め、前記第１変動値と前記第２変動値を用いて前記変動幅を求めるように構成されていてもよい。そうすれば、前記送液ポンプの一方のプランジャポンプの吐出動作中の送液圧力の変動と、他方のプランジャポンプの吐出動作中の送液圧力の変動を考慮して脈動の検出を行なうことができるので、より正確に気泡の混入に起因した脈動の検出を行なうことができる。

　上記の場合、前記アルゴリズムは、前記脈動検出ステップにおいて、前記第１変動値と前記第２変動値のどちらか一方のみが正の値である周期のみを前記変動幅が前記基準値を超えている周期としてカウントするように構成されていてもよい。ダブルプランジャポンプのうち一方のプランジャポンプに気泡が混入した場合、一方のプランジャポンプの吐出動作中は送液圧力が降下し、他方のプランジャポンプの吐出動作中は送液圧力が上昇するため、前記第１変動値と前記第２変動値は互いに異なる符号の値となる。したがって、前記第１変動値と前記第２変動値のどちらか一方のみが正の値である周期のみを脈動の１周期としてカウントすることで、より正確に脈動の検出を行なうことができる。

　また、上記第２態様において、前記アルゴリズムは、前記脈動検出ステップの前に、前記送液ポンプの前記駆動周期に基づいて設定された時間当たりの送液圧力の降下幅を算出する圧力降下算出ステップと、前記圧力降下算出ステップで算出した降下幅が前記基準値を超えたときに脈動発生のトリガーとして検出するトリガー検出ステップと、を実行し、前記トリガー検出ステップで前記トリガーを検出した後で、前記脈動判定ステップを実行するように構成されていてもよい。これにより、前記送液ポンプの１駆動周期内における送液圧力の詳細な変動を読み取ることができないような場合でも、送液ポンプへの気泡の混入に起因した脈動を正確に検出することができる。

　　　１　　　液体クロマトグラフ
　　　２　　　送液システム
　　　４　　　試料注入部
　　　６　　　分離カラム
　　　８　　　検出器
　　　１０　　　制御装置
　　　１２　　　分析流路
　　　１４　　　送液ポンプ
　　　１６　　　圧力センサ
　　　１８　　　条件保持部
　　　２０　　　条件決定部
　　　２２　　　送液不良検知部
　　　２４　　　切替バルブ
　　　２６　　　システム構成特定部

Claims

　少なくとも１台の送液ポンプが接続され、前記送液ポンプにより送液される液が流れる分析流路と、
　前記分析流路中に試料を注入する試料注入部と、
　前記分析流路上に設けられ、前記分析流路中に注入された試料を成分ごとに分離するための分離カラムと、
　前記分析流路上に設けられ、前記分離カラムで分離された試料成分を検出するための検出器と、
　前記分析流路に接続されている前記送液ポンプの台数及びその接続構造をシステム構成として特定するシステム構成特定部と、
　前記送液ポンプの送液不良を検知するための条件であって前記システム構成の種類ごとに予め設定された前記条件を保持する条件保持部と、
　前記システム構成特定部により特定されたシステム構成に対応した前記条件を前記条件保持部に保持されている条件の中から決定するように構成された条件決定部と、
　前記条件決定部により決定された前記条件を用いて前記送液ポンプの送液不良を検知するように構成された送液不良検知部と、を備えた液体クロマトグラフ分析システム。
　前記条件保持部は、前記システム構成の各種類の前記送液ポンプの送液モードごとの前記条件を保持しており、
　前記条件決定部は、前記システム構成特定部により特定されたシステム構成及び前記送液ポンプの送液モードに対応した前記条件を決定するように構成されている、請求項１に記載の液体クロマトグラフ分析システム。
　前記分析流路中の送液圧力を検出するための圧力センサを備え、
　前記条件は、前記圧力センサにより検出される送液圧力を用いて前記送液ポンプの送液不良を検知するアルゴリズムを含み、
　前記送液不良検知部は、前記圧力センサにより検出される送液圧力を周期的に取り込み、取り込んだ送液圧力と前記条件決定部により決定された条件の前記アルゴリズムを用いて、前記送液ポンプの送液不良を検知するように構成されている、請求項１に記載の液体クロマトグラフ分析システム。
　前記アルゴリズムは、
　前記送液ポンプの一定駆動周期内の送液圧力の変動幅を求め、求めた変動幅が所定の基準値を超えていることを条件として脈動を検出する脈動検出ステップと、
　前記脈動を検出したときに前記送液ポンプの送液不良を検知する送液不良検知ステップと、をその順に実行するように構成されている、請求項３に記載の液体クロマトグラフ分析システム。
　前記アルゴリズムは、前記脈動検出ステップの前に、
　前記変動幅と比較すべき前記基準値を決定する基準値決定ステップを実行するように構成されている、請求項４に記載の液体クロマトグラフ分析システム。
　前記分析流路に複数台の送液ポンプが接続されているシステム構成に対応する前記条件の前記アルゴリズムは、前記基準値決定ステップにおいて、前記複数台の送液ポンプのそれぞれについて、前記分析流路中における送液流量に対する寄与率を考慮して前記基準値を決定するように構成されている、請求項５に記載の液体クロマトグラフ分析システム。
　前記送液ポンプは、互いに相補的に駆動される２台のプランジャポンプを備えたダブルプランジャポンプであり、
　前記アルゴリズムは、前記脈動検出ステップにおいて、前記２台のプランジャポンプのうちの一方の吐出動作の開始点と終了点の前記送液圧力の差分を第１変動値として求め、前記２台のプランジャポンプのうちの他方の吐出動作の開始点と終了点の前記送液圧力の差分を第２変動値として求め、前記第１変動値と前記第２変動値を用いて前記変動幅を求めるように構成されている、請求項３に記載の液体クロマトグラフ分析システム。
　前記アルゴリズムは、前記脈動検出ステップにおいて、前記第１変動値と前記第２変動値のどちらか一方のみが正の値である周期のみを前記変動幅が前記基準値を超えている周期としてカウントするように構成されている、請求項７に記載の液体クロマトグラフ分析システム。
　前記アルゴリズムは、前記脈動検出ステップの前に、
　前記送液ポンプの前記駆動周期に基づいて設定された時間当たりの送液圧力の降下幅を算出する圧力降下算出ステップと、
　前記圧力降下算出ステップで算出した降下幅が前記基準値を超えたときに脈動発生のトリガーとして検出するトリガー検出ステップと、を実行し、
　前記トリガー検出ステップで前記トリガーを検出した後で、前記脈動判定ステップを実行するように構成されている、請求項３に記載の液体クロマトグラフ分析システム。