Brevet FR2533456A1 — publié le 19840330

Installation automatique pour chromatographie liquide. La présente invention a pour objet une instal- lation automatique pour chromatographie liquide, instal- lation du type comportant une colonne de chromatographie, un récipient à produit à fractionner et au moins un récipient à éluant, cesrécipientspouvant être mis en communication avec le sommet de la colonne par l'intermédiaire d'une pompe d'injection, un dispositif de détection branché en sortie de la colonne et fournissant au moins un signal de mesu- re représentatif d'une caractéristique du liquide sor- tant du bas de la colonne, un dispositif de collection de fractions avec au moins un récipient collecteur pou- vant être mis en communication avec le bas de la colon- ne par l'intermédiaire d'une vanne de sortie commandée automatiquement, et une unité de commande recevant le signal de mesure et comprenant des moyens de commande du dispositif de collection de fractions. La chromatographie est un procédé de sépara- tion de constituants d'un mélange, procédé qui peut être utilisé à des fins analytiques ou industrielles. Le domaine d'application de l'invention est plus particulièrement, mais non exclusivement, celui de la chromatographie industrielle. Dans ce cas, il s'agit d'une technique de pro- duction par extraction d'un ou plusieurs produits connus à partir d'un mélange qui les contient A titre indica- tif, la chromatographie industrielle peut être utilisée pour la séparation de protéines, par exemple pour l'ex- traction d'albumine du plasma sanguin Il est courant dans ce cas d'utiliser des colonnes ayant un volume de plusieurs dizaines de litres, voire de plusieurs centai- nes de litres Ces installations n'ont pas de commune mesure avec les appareils utilisés en chromatographie analytique; de plus, alors que la chromatographie analytique a pour but de séparer des constituants sou- vent très nombreux d'un mélange en vue de les identifier et de mesurer leur proportion dans le mélange, la chro- matographie industrielle a pour but d'extraire un nom- bre restreint de produits d'un mélange dont on sait qu'il les contient. En chromatograhie industrielle, la préparation des colonnes nécessite une grande minutie et un temps extrêmement long De plus, les produits en cause peuvent être d'un coût très élevé -c'est le cas du plasma humain-. Pour ces raisons, les installations demandent une sur- veillance constante réalisée à l'heure actuelle par un personnel qualifié afin d'éviter tout incident pouvant conduire à une dégradation de la colonne ou à une perte de produit Il est donc souhaitable, pour abaisser les coûts de production, d'automatiser de telles installations. Différents systèmes automatiques ont déjà été proposés dans le domaine de la chromatographie. Ainsi, il est connu d'utiliser des dispositifs de lecture automatique d'un chromatograxrme afin de dé- terminer notamment la quantité de fraction correspon- dant à chaque pic. Il est connu également de recueillir automati- quement les différentes fractions en comparant le signal de mesure produit par le dispositif de détection avec un seuil donné, afin de mettre la colonne en communication avec un récipient collecteur lorsque le signal de mesure franchit ce seuil, et d'amener un nouveau récipient col- lecteur en position de prélèvement pour recueillir la fraction suivante Les récipients collecteurs sont dis- posés sur un transporteur, par exemple un plateau rota- tif, qui est mû pas à pas. Ces systèmes automatiques n'intéressent qu'une partie du processus global On a alors recherché à réa- liser une automatisation plus poussée et il a été proposé à cet effet d'utiliser une horloge pré- programmée fournissant différents signaux de commande à des intervalles de temps prédéterminés pour réaliser un cycle de chromatographie Les instants auxquels diffé- rentes opérations -telles qu'injection du produit à fractionner, admission de l'éluant, recueil d'une frac- tion doivent être réalisées sont prédéterminés à par- tir d'un modèle On conçoit alors que des résultats sa- tisfaisants ne peuvent être obtenus que si les conditions opératoires ne s'écartent pas de celles du modèle Or, il n'en est pratiquement jamais ainsi du fait que des paramètres tels que la perte de charge de la colonne ne sont pas contrôlables et sont sujets à variations La présente invention a pour but de fournir une installation de chromatographie liquide entièrement au- tomatisée et capable de réaliser des cycles successifs de chromatographie sans que les résultats soient affec- tés par des variations de paramètres opératoires tel que le débit de liquide dans la colonne. La présente invention a aussi pour but de four- nir une installation de chromatographie liquide ne né- cessitant qu'une surveillance très légère par un opéra- teur sans risque de dégradation de la colonne ou de per- te de produit. Ces buts sont atteints grâce à une installa- tion du type défini en tête de la description et dans laquelle, conformément à l'invention - un détecteur de niveau est associé à chacun des récipients à produit à fractionner et à éluant pour fournir un signal de niveau bas lorsque le niveau de li- quide dans le récipient devient inférieur à un seuil prédéterminée des vannes d'alimentation commandées automa- tiquement sont montées entre la pompe d'injection et, respectivement, chacun des récipients à produit a fractionner et à éluant, un dispositif doseur est associé au récipient à produit à fractionner pour permettre l'injection dans la colonne à chaque fois d'une dose déterminée de ce pro- duit, et, l'unité de commande comporte un dispositif de commande qui reçoit le ou chaque-signal de mesure fourni par le dispositif de détection et qui commande, d'une part, les vannes d'alimentation et de sortie et, d'autre part, le disposi- -tif doseur pour réaliser des cycles de chromatographie succes- sifs comprenant chacun au moins les opérations consécuti- ves d'injection dans la colonne d'une dose déterminée de produit à fractionner, d'admission d'éluant et de recueil d'une fraction; et un dispositif de sécurité relié aux détecteurs de niveau pour commander l'arrêt de la pompe et interdire l'admission de produit à fractionner ou d'é- luant dans la colonne lorsque le détecteur de niveau cor- respondant produit un signal de niveau bas. Ainsi, les différentes opérations réalisées au cours d'un cycle ne sont pas commandées à des intervalles de temps fixés à l'avance mais sont effectuées à des ins- tants déterminés en fonction des informations fournies par le dispositif de détection Par ailleurs, l'utilisa- tion d'un doseur permet de réaliser automatiquement des cycles successifs sans intervention de l'opérateur autre que celles nécessaires pour périodiquement remplir les. récipients à produit à fractionner et à éluant et vider le ou les récipients collecteurs De plus, le dispositif de sécurité évite une injection accidentelle d'air, ce qui mettrait la colonne hors d'usage. De préférence, le dispositif de détection com- porte plusieurs détecteurs pour fournir différents si- gnaux de mesure représentatifs de différentes caractéris- tiques du liquide sortant de la colonne. Le dispositif de commande comprend, de façon en soi connue, un comparateur pour déclencher le recueil d'une fraction lorsqu'un signal de mesure fourni par le dispositif de détection franchit dans un sens un premier seuil prédéterminé réglable Avantageusement, le dispo- sitif de commande comprend un second comparateur pour interrompre le recueil de la fraction lorsque le signal de mesure franchit dans l'autre sens un second seuil prédéterminé réglable indépendamment du premier Par rapport aux systèmes de prélèvement connus dans lesquels un seul et même seuil est utilisé pour déclencher et in- terrompre le recueil d'une fraction, ce système à deux seuils indépendants permet de régler-librement la frac- tion d'un "pic" du signal de mesure pendant laquelle le receuil a lieu Il s'agit là d'une particularité inté- ressante lorsque l'on sait que, dans certains cas, il est souhaitable de limiter le recueil de la fraction à une partie d'un pic, par exemple pour éviter de recueil- lir des produits gênants en plus de celui recherché. Avantageusement encore, le dispositif de com- mande comprend des moyens qui commandent l'admission d'un éluant dans la colonne et des moyens de détection d'équili- brage de la colonne avec cet éluant, -lesdits moyens réagissant à au moins un signal de mesure pour commander l'injection d'une dose de produit à fractionner Ces moyens de dé- tection d'équilibrage comportent un dispositif de com- paraison recevant ce signal de mesure et fournissant un signal de sortie lorsque l'amplitude du signal de mesu- re est comprise dans une place déterminée réglable Le signal de mesure utilisé peut être par exemple représen- tatif du p H et/ou de la concentration du liquide sor- tant de la colonne. La récupération séparée de plusieurs fractions différentes sur une même colonne est réalisée, après injection du produit à fractionner, en faisant circuler successivement plusieurs éluants dont les pouvoirs d'élution vont en augmentant Aussi, selon une autre particularité de l'installation conforme à l'invention, celle-ci comporte plusieurs récipients à éluant et le dispositif de commande reçoit le ou les signaux de mesu- re du dispositif de détection pour commander des cycles successifs comprenant chacun: l'injection d'une dose déter- mînée -de produit à fractionner, l'admission d'un premier éluant dans la colonne, le recueil d'une première fraction,. l'admission d'un deuxième éluant dans la colonne, le re- cueil d'une deuxième fraction, le cas échéant au moins un sous-cycle supplémentaire comprenant l'admission d'un autre éluant dans la colonne et le recueil de la frac- tion correspondante, et enfin l'admission du premier é- luant dans la colonne pour rééquilibrer celle-ci avant le début du cycle suivant. L'admission d'éluant est par exemple commandée en réponse à la fin de l'injection du produit à frac- tionner ou à la fin du recueil d'une fraction. Le recueil des différentes fractions est réa- lisé dans des récipients collecteurs différents On pourrait disposer les différents récipients collecteurs sur un dispositif transporteur amenant ceux-ci successi- vement en position de prélèvement, une seule vanne de sortie étant prévue pour mettre la colonne en communica- tion avec les différents récipients collecteurs Toute- fois, s'agissant d'installations de chromatographie in- dustrielle, les volumes traités sont relativement impor- tants et il est alors préférable d'utiliser plusieurs récipients collecteurs à poste fixe, en nombre au moins égal à celui des fractions à recueillir Chaque récipient collecteur peut être mis en communication avec la colonne soit au moyen d'une vanne de sortie ccumne avec interposition d'un dispositif distributeur, soit au moyen d'une vanne de sortie particu- lière coeundée par le dispositif de coniende Avantageuseoent, un dé- tecteur de niveau est associé à chaque récipient collec- teur pour fournir un signal de niveau haut lorsque le niveau de liquide dans le récipient devient supérieur à un seuil prédéterminé, et est relié au dispositif de sé- curité pour interdire le recueil de ce liquide lorsque le signal de niveau haut est présent. Ainsi, le processus est arrêté lorsqu'un réci- pient à produit à fractionner ou à éluant risque de se vider ou qu 'un récipient collecteur risque de déborder Les s i g N a u x d e N i v e a u peuvent aussi être utilisés pour actionner un avertisseur indiquant à l'opérateur que le remplissage ou la vidange d'un récipient est nécessaire. D'autres particularités et avantages de Vlins- tallation conforme à l'invention ressortiront à la lec- ture de la description faite ci-après, à titre indica- 1 S tif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 est un schéma général d'un mode de réalisation d'une installation de chromatographie selon 1 'invention, la figure 2 est un'schéma d'un mode de-réa- lisation du détecteur de concentration de l'installation de la figure 1, la figure 3 est un schéma général d'un mode de réalisation de l'unité de commande de l'installation de la figure 1 e les figures 4 à 7 sont des schémas particu- liers de différents circuits de l'unité de commande re- présentée sur la figure 3, la figure 8 est un diagramme des sighaux re- çus et émis par l'unité de commande dans lecas d'une chromatographie à six paliers, et la figure 9 est un diagramme des signaux reçus et émis par l'unité' de commande dans le cas d'une opération de dessalage. L'installation représentée sur la figure 1 comprend un récipient 10 à produit à fractionner, auquel est associé un flacon doseur 10 ', et plusieurs récipients à éluant 11 à 16 Une électrovanne V'10 est montée sur une conduite C 10 reliant le récipient 10 au doseur 10 '. Ce dernier et les récipients à éluant peuvent être mis en communication avec une colonne de chromatographie 18 par l'intermédiaire d'une conduite Cll et d'une pompe d'injection 17 En- tre la conduite Cll et le doseur 10 ' et chacun des réci- pients 11 à 16 sont inter Dosées des électrovannes respecti- ves V 10 à V 16 Undispositif de détection comprenant plusieurs détecteurs 19 a, 19 b, 19 c est disposé à la sortie de la colonne En aval de ces détecteurs, la colonne 18 est re- liée à une conduite C 20 Des récipients collecteurs 20 à 26 peuvent être mis en communication avec la conduite C 20 par l'intermédiaire d'électrovannes respectives V 20 à V 26 Le récipient 20 est destiné à recueillir la par- tie mise au rebut tandis que les récipients 21 à 26 sont destinés à recueillir les éluants contenant les produits à récupérer Chacun des récipients 10 à 16 est muni d'une sonde de niveau, respectivement 510 à 516, destinée à fournir un signal ( 530 à SB 6) lorsque le niveau de li- quide dans le récipient devient inférieur à un seuil mi- nimum prédéterminé correspondant à l'emplacement de la sonde dans le récipient Des sondes similaires 520 à 526 sont placées dans les récipients 20 à 26 mais sont des- tinées à fournir un signal (SHO à SH 6) lorsque le niveau de liquide dans le récipient devient supérieur à un seuil maximum prédétermine Deux autres sondes SB 10 ' et SH 10 ' -sont placées dans le récipient doseur 10 à des hauteurs différentes, la différence de niveau entre la sonde basse SB 10 ' et la sonde haute SH 10 ' déterminant le volume d'une dose de produit à fractionner. Une unité de commande 30 comprend un disposi- tif de sécurité 31 qui reçoit les signaux SB O à SB 6 des sondes 510 à 516 et les signaux SHO à SH 6 des sondes 520 à 526 et qui délivre un signal SP à la pompe 17 pour bloquer le fonctionnement de celle-ci afin d'interdire le soutira- ge dans un des récipients 10 à 16 lorsque, dans ce récipient, le seuil de niveau minimum est franchi et d'interdire le remplissage d'un des récipients 20 à 26 lorsque, dans ce réci- pient, le seuil de niveau maximum est franchi Les signaux SBO à SB 6 et SHO à SH 6 sont reçus par une porte 01 de type OU qui dé- livre le signal SP sur sa sortie Un capteur de pression peut être disposé entre la pope 17 et le haut de la colonne 18 pour fournir sur une entrée de la porte 01 un signal destiné à coamander l'arrêt de la pompe en cas de surpression anormale L'unité 30 comprend en outre un dispositif de commande 32 qui reçoit les signaux SD 1 et SD 2 produits par les sondes SB 10 ' et SH 10 ' ainsi que des si- gnaux de mesure SUV, SC O et Sp H fournis par les détecteurs 19 a, 19 b et 19 c et représentatifs de différentes caractéristiques du liqui- de sortant de la colonne En réponse aux signaux reçus, le dis- positif 32 commande les électrovannes VI 10, V 10 à V 16 et V 20 à V 26 par l'intermédiaire de signaux respectifs SV'10, SV 10 à SV 16 et SV 20 à SV 26. Enfin, les signaux SUV, SCO et Sp H sont également transmis à un enregistreur graphique 39 à plusieurs voies. En chromatographie liquide industrielle classi- que, on procède généralement de la façon suivante Avant le début d'un cycle, c'est-à-dire avant l'injection d'une dose de produit à fractionner, la colonne est équilibrée avec le pre- mier éluant A cet effet, on fait circuler le premier é- luant dans la colonne jusqu'à ce que le liquide en sortie de la colonne présente substantiellement les mâmes caractéristi- ques que le premier éluant, par exermple un même p H et/ou une mê- me force ionique L'équilibrage de la colonne étant réalisé, on in- terrompt l'admission du premier éluant et on injecte une do- se de produit à fractionner Ensuite; on fait circuler différents éluants successivement en recueillant à chaque fois la frac- tion correspondante Les éluants sont des solutions dont la composition chimique peut être identique ou différente avec des taux de concentration et de p H éventuellement dif- férents L'admission des éluants est le plus souvent réalisée dans l'ordre croissant des concentrations, le pouvoir d'é- lution étant dans ces cas d'autant plus élevé que la con- centration est plus grande, alors qu'une telle règle n'est pas vraie pour le p H Pour chaque éluant, on surveille un signal de mesure fourni par un détecteur et représentatif d'une caractéristique du liquide sortant de la colonne et on recueille la fraction correspondante pendant tout ou partie d'un pic du signal de mesure Lorsque la dernière fraction a été recueillie, le premier éluant est à nouveau admis dans la colonne pour un ré-équilibrage de celle-ci en vue d'un nouveau cycle. L'installation représentée sur la figure 1 permet la réalisation automatique des opérations indi- quées ci-dessus Dans l'exemple illustré, il est prévu six récipients à éluant 11 à 16 et six récipients col-. lecteurs de fraction 21 à 26 correspondants Bien enten- du, le nombre de récipients à éluant et de récipients collecteurs de fraction pourra être choisi inférieur ou supérieur à six, selon les besoins En outre, comme on le verra plus loin, il est possible d'envisager un pré- réglage simple de l'unité de commande pour faire fonc- tionner l'installation avec un nombre quelconque désiré d'éluants différents. Les détecteurs 19 a, 19 b, 19 c fournissent au dispositif de commande les informations nécessaires à la détection de l'équilibrage de la colonne et des pics. De préférence, plusieurs détecteurs de types différents sont utilisés Un ou plus de ces détecteurs peuvent être affectés à la détection de l'équilibrage de la colonne tandis que la détection des pics est faite sur le signal d'au moins un autre détecteur Pour la détection des pics, tout détecteur de type connu peut être utilisé, en fonction notamment de la nature des fractions à re- cueillir, par exemple un détecteur à ultra-violets 19 a, Pour la détection de l'équilibrage de la colonne, il est possible d'utiliser une sonde de p H ou un détecteur d'ions Dans l'exemple illustré, on utilise à la fois un un détecteur d'ions 19 b (ou détecteur de concentration) et un détecteur de p H 19 c Le détecteur de p H est une sonde de p H 19 c de type connu en soi Pour la détection , de la concentration, on peut utiliser, comme connu en soi, un conductimètre plongé dans le liquide et four- nissant un signal représentatif de la conductivité élec- trique du liquide Toutefois, afin d'éviter tout phéno- mène d'électrolyse lié au passage d'un courant dans le liquide, le détecteur de concentration 19 b peut être du type représenté sur la figure 2. Ce détecteur comprend un tube 40 en matériau isolant, par exemple en verre, intercalé au moyen de raccords 41, 42 sur une canalisation 43 branchée en dé- rivation sur la conduite de sortie de la colonne Le passage central 44 du tube A O est parcouru par le liqui- de dont la concentration en ions est à mesurer Ce pas- sage 44 est de diamètre relativement faible {par exem- ple 1 à 2 mm)o Une bobine 45 entoure le tube 40, une variation de concentration du liquide dans le tube pro- voquant une variation correspondante de l'inductance de la bobine Celle=ci est connectée à un circuit 46 qui produit le signal SC O représentatif de 1 1 in d u c t a N c e de la bobine 45 Le circuit 46 comporte un oscillateur 47 stabilisé par un quartz 48 et fournis- sant un signal à haute fréquence appliqué de façon sy- métrique à deux branches 49 a, 49 b par l'intermédiaire d'un diviseur résistif 50 La branche 49 a comprend, en série deux condensateurs 51 a, 52 a, et une diode 53 à en- tre 1 l diviseur 50 et une entrée d'un amplificateur dif- ferentiel 54 Un circuit résonant 55 a formé d'un conden- * sateur réglable 56 a en parallèle sur une bobine 57 a est branché entre le point commun aux condensateurs 51 a, 52 a et la masse La branche 49 b est branchée entre le diviseur 50 et l'autre entrée de l'amplificateur 54 et a une structure identique à celle de la branche 49 a, la bobine du circuit résonant étant constituée par la bobi- ne 45 Le déséquilibre entre les branches 49 a et 49 b traduit la valeur de la concentration en ions dans le. liquide qui traverse le tube 40 et est transformé en un signal SCO en sortie de l'amplificateur 54 Les circuits résonants sont accordés sur une fréquence légèrement dif- férente de celle du signal fourni par l'oscillateur 47, le réglage étant tel que la plage de concentrations à mesurer corresponde à une partie sensiblement linéaire de la portion descendante (ou montante) de la courbe de résonance. Le dispositif de commande 32 va maintenant être décrit plus en détail en référence aux figures 3 à 9. Ce dispositif de corutiande comprend essentiellement- un circuit 34 de détection d'équilibrage de la colonne 18, un circuit 35 de commande d'injection d'une dose de pro- duit à fractionner, un circuit 36 de commande de recueil de fraction et un circuit de commutation 37. Le circuit 34 comprend un circuit 34 a qui reçoit le signal de mesure Sp H et un signal de référen- ce sp H fourni par un potentiomètre de réglage Pp H, et un circuit 34 b qui reçoit le signal de mesure SCO et un si- gnal de référence s CO fourni par un potentiomètre de ré- glage PCO. Dans le circuit 34 a, le signal sp H est appliqué par une résistance 70, d'une part à l'entrée d'un montage Darlington 71 à deux transistors Tl, T 2 et, d'autre part, à un noeud Pl, à travers une résistance 72 En sortie du montage Darlington 71, le trajet émetteur-collecteur du transistor T 2 est en série avec une résistance 73 entre une borne au potentiel +V et la masse tandis que l'émet- teur de T 2 est relié à un noeud P 2 par une résistance 74. Une résistance réglable 75 est branchée entre Pl et P 2. Grâce à ce montage, il existe entre les noeuds Pl et P 2 une-dif- férence de potentiel &p H d'amplitude constante quel que soit le potentiel du point Pl ou P 20 Le potentiomètre Pp H permet de régler ce potentiel et donc de déplacer dans une plage de ré- glage donnée une "fenêtre" de potentiel de largeur don- née Ap H, cette largeur étant elle-même ajustable par action sur la résistance réglable 75 Les points Pl et P 2 sont reliés par des résistances respectives 76, 77 à deux points P 3, P 4 entre lesquels est branchée une ré- sistance réglable 78 Les résistances 76, 77 et 78 forment un diviseur de tension qui permet de définir entre les points P 3 et P 4 une seconde fenêtre de potentiel Ap H' incluse dans la première La largeur de cette seconde fenêtre est inférieure à celle de la première et régla- ble par la résistance 78 En outre, en choisissant des valeurs égales pour les résistances 76 et 77, la secon- de fenêtre se situe au centre de la première Les points Pl et P 3 sont reliés respectivement aux entrées non- inverseuses de deux amplificateurs 81, 83 tandis que les points P 2 et P 4 sont reliés respectivement aux entrées inverseuses de deux amplificateurs 82, 84 Le signal Sp H est applique, par l'intermédiaire d'une résistance 79, aux entrées inverseuses des amplificateurs 81, 83 et aux entrées non-inverseuses des amplificateurs 82, 84 Les sorties des amplificateurs 81 et 82 sont reliées aux entrées d'une porte 85 de type ET, et une diode électroluminescente LED 1 est branchée en série avec une ré- sistance 87 entre la masse et la sortie de la porte 85. Enfin, les sorties des amplificateurs 83 et 84 sont reliées aux entrées d'une porte 8 'S de type ET dont la sortie est reliée à la masse par l'intermédiaire d'une résistance 89 et d'une autre diode électroluminescente LED 2. Le fonctionnement du circuit 34 a décrit ci- dessus est le suivant Lorsque le signal Sp H a une am- plitude qui se trouve dans la première:fenêtre Ap H, c'est-à-dire lorsque cette amplitude est comprise entre les valeurs p Hl et p H 2 des potentiels des points Pl et P 2, les sorties des amplificateurs 81, 82, qui fonction- nent en comparateurs, sont toutes deux à un niveau lo- gique haut Dans ce cas seulement, un signal A à un ni- veau logique haut apparatt en sortie de la porte 85 et la diode LED 1 s'allume Lorsque le signal Sp H-a une am- plitude qui se trouve non seulement dans la première fe- nêtre, mais également dans la seconde ap H', un signal A' à un niveau logique haut apparaît en sortie de la porte 88 et la diode LED 2 s'allume Le préréglage du circuit 34 a est réalisé en faisant circuler directement dans le détecteur de p H 19 c l'éluant avec lequel la colonne est ultérieurement à équilibrer et en ajustant le potentio- mètre Pp H jusqu'à ce que la diode LED 2 s'allume La va- leur de référence de p H correspond alors sensiblement au milieu de la fenêtre Ap H Ensuite, pour la détection de l'équilibrage de la colonne, on utilise uniquement le signal A qui indique que le p H se trouve entre les limi- tes p Hl et p H 2, dans la fenêtre Ap H. La structure et le fonctionnement du circuit 34 b sont identiques à ceux du circuit 34 a Une diode électroluminescente LED'2 est utilisée pour le préré- glage de ce circuit au moyen du potentiomètre PCO lors- que l'évluant circule directement dans le détecteur de concentration 19 b Ensuite, au cours de l'équilibrage de la colonne, un signal B est produit et une diode LED'1 s'allume lorsque la concentration se trouve entre des limites C 01 et C 02 dans la fenêtre préréglée ACO. Une porte 90 de type ET reçoit les signaux A et B et fournit un signal C lorsque le p H et la concen- tration mesurées se trouvent dans des limites prédéter- minées Afi*n d'éviter une détection intempestive due, par exemple, au passage d'une bulle d'air, le signal C n'est pas directement pris en compte mais déclenche un circuit monostable 91 qui, à son tour, déclenche un se cond circuit monostable 92 Le circuit 91 engendre une impulsion de durée relativement longue, par exemple une minute Une telle durée est longue comparée au phénomène transitoire que représente le passage d'une bulle d'air mais courte comparée à la durée des phases d'un cycle de chromatographie Le circuit 92 engendre une impulsion d'é durée beaucoup plus brève ' Les sorties de la porte 90 et du monostable 92 sont reliées aux entrées d'une porte 93 de type ET Le signal de sortie de laporte 93 est ap- pliqué à une entrée d'une-porte 94 de type ET et à une entrée X d'une bascule 95 En réponse au signal D de sor- tie de la porte 93 D une borne de sortie de la bascu- le 95 passe au niveau logique bas, ce qui bloque la por- te 94 Ainsi, dès que le signal C est présent, le mono- stable 91 est déclenché et si le signal C est encore pré- sent à la fin de l'impulsion délivrée par ce monostable, le signal D est émis et une impulsion DE de détection d'équilibrage est produite en sortie de la porte 94 Le signal D déclenche par ailleurs la bascule 95 ce qui in- terdit la prise en compte de tout signal D ultérieur jusqu'à ce que la bascule 95 soit ré-enclenchée par un signal RS appliqué sur une entrée Y de la bascule 95. L'impulsion DE est reçue par le circuit 35 de commande d'injection d'échantillon (figure 5) Chacune des sondes SB 10 'D SH 10 comprend une paire de contacts espacés les uns des autres' L'un des contacts est à la masse tandis que l'autre est relié à un potentiel +V, par une résistance d'impédance élevée, et à nhe porte inver- seuse, respectivement 101, 102 Les signaux SD 1 i, SD 2 des sondes SB 1 O, SH 10 ' sont inversés par les portes inverseu- ses 101, 102 dont la sortie passe au niveau logique haut lorsque les sondes sont mouillées Les signaux de sortie des portes 101, 102 sont appliqués, d'une part, respective- tent à deux portes inverseuses 103, 104 et, d'autre part aux deux entrées d'une porte 105 de type ET Par ailleurs, les sorties des portes 103, 104 sont reliées aux deux entrées d'une porte 106 de type ET La sortie de la por- te 105 est au niveau logique haut lorsque les deux son- des SB 10 ' et SH 10 ' sont mouillées Par contre, la sortie de la porte 106 est au niveau logique haut lorsque les sondes SB 10 ' et SH 10 ' sont sèches Les signaux de sortie des portes 105 et 106 sont inversés par des portes in- verseuses 107, 108 pour commander respectivement le dé- clenchement et le réenclenchement d'une bascule 109 Le signal apparaissant en sortie de la bascule 109 consti- tue le signal de commande SV 10 ' Ce même signal est in- versé par une porte 110 et appliqué à l'entrée d'horloge d'un compteur par deux 111 Une sortie de ce compteur est reliée à une entrée d'une porte 112 de type ET dont une autre entrée est reliée à la sortie de la porte 110. Le signal de sortie de la porte 112, constitue le signal de commande SV 10 Par ailleurs, la sortie de la porte 112 est également reliée à une porte inverseuse 114 dont le signal de sortie est appliqué à une porte 115 de type ET Cette porte 115 reçoit sur une autre entrée un signal TO provenant du circuit de commutation 37 Enfin, le si- gnal DE est appliqué à l'entrée de remise à zéro du comp- teur 111. Le fonctionnement du circuit 35 est le suivant. Les deux sondes SB 10 ' et SV 10 ' étant sèches, la sortie de la bascule 109 est au niveau haut, ce qui provoque l'apparition-du signal SV 10 ' ouvrant l'électrovanne V 10 '. Le produit à fractionner s'écoule par gravité dans le doseur 10 ' Lorsque les deux sondes SB 10 ' et SV 10 ' sont mouillées, la bascule 109 change d'état Le signal SV 10 ' cesse et la sortie de la porte 110 passe au niveau haut. Le compteur 111 est incrémenté d'une unité Un signal au niveau logique bas est présent sur la sortie du comp- teur reliée à la porte 112 Dès l'apparition du signal DE, le compteur 111 est remis à zéro et un signal au ni- veau logique haut apparaît sur sa sortie La sortie de la porte 112 passe alors au niveau haut, ce qui provoque l'apparition du signal SV 10 Le produit s'écoule du ré- cipient doseur 101 Dès que les deux sondes SB 10 ' et SH 10 ' sont à nouveau sèches, la bascule 109 change d'é- tat et le signal SV 10 cesse; la vanne V 10 se ferme 1 O mais, par contre la vanne V'10 s'ouvrece qui autori- se un nouveau remplissage du récipient doseur 10 ' Une nouvelle injection d'une dose de produit à fractionner n'aura lieu qu'en réponse à un nouveau signal DE de dé- tection d'équilibrage La porte 114 inverse le signal V 10 et au t or i S e donc le passage du signal T O à travers la porte 115 pour constituer le signal SV 11 de commande d'ouverture de la vanne V 11 Ainsi, le pre- mier éluant contenu dans le récipient 11 peut éventuel- lement s'écouler dans la colonne avant l'injection d'une dose de produit à fractionner (équilibrage de la colonne avec le premier éluant) et après l'injection (phase de recueil de la première fraction). Le circuit 36 de commande de recueil de frac- tion (figure 6) reçoit le signal de mesure SUV transmis par le détecteur 19 a à ultraviolets Ce signal est am- plifié par un amplificateur 120 et comparé à deux seuils si, s' au moyen de deux comparateurs 121, 122 Les seuils si et s'i sont les valeurs de seuil;que doit franchir le signal SUV dans un sens (pour si) afin de commander le début du recueil d'une fraction puis dans l'autre sens (pour s'i) afin de commander l'arrêt du re- cueil de cette fraction Les valeurs si et s'i peuvent i être réglées indépendamment les unes des au tres pour les différentes fractions à recueillir Les signaux repré- sentant les valeurs préréglées de si et s I'i correspon- dant à la fraction dont le recueil doit être commandé sont fournis par le circuit de commutation 37 Une porte inverseuse 123 est branchée en sortie du comparateur 121 pour déclencher un circuit monostable 124 lorsque le seuil si est franchi dans le sens croissant, tandis que la sortie du comparateur 122 est reliée directement à un monostable 125 pour déclencher celui-ci lorsque le seuil si est franchi dans le sens décroissant Les impulsions produites par les monostables 124, 125 sont appliquées à travers des portes 127, 128 de type ET aux entrées de déclenchement et de ré-enclenchement d'une bascule 126 qui produit en sortie un signal R de-commande de recueil pendant l'intervalle de temps séparant les franchisse- ments des seuils s en sens croissant et s'I en sens dé- i i croissant Une bascule 129 reçoit sur ses entrées les im- pulsions produites par les monostables 124, 125 respective- ment directement et après passage dans la porte 128, et fournit, en sortie, un signal de commande des portes 127, 128 La bascule 129 est déclenchée en réponse à l'impulsion du monostable 124, afin d'ouvrir les portes 127 et 128 et est ré-enclenchée en réponse à l'impulsion du monostable , afin de fermer les portes 127, 128 Le signal R, ainsi que le signal H de sortie de la porte 128 sont transmis au circuit de commutation 37 décrit ci-après. Le circuit 37 (figures 3 et 7) est relié à des potentiomètres P 51 à P 56 et PS'1 à PS'6 qui fournissent des signaux sî sd et S'1 à S' représentant les valeurs de seuil de début de recueil et de fin de recueil pour les différentes fractions (cas d'un cycle de chromato- graphie avec six éluants) Le signal si est délivré sur une borne de sortie 130 reliée aux potentiomètres P 51 à P 56 par l'intermédiaire d'interrupteurs commandés respec- tifs I 51 à I 56 de type analogique tandis que le signal S' est délivré sur une borne de sortie 131 reliée aux i potentiomètres PS'1 à PS'6 par l'intermédiaire d'inter- rupteurs commandés respectifs IS'1 à IS'6 Uncompteur 132 reçoit le signal H sur son entrée d'horloge et com- porte plusieurs sorties qui sont activées successivement à chaque incrémentation du compteur et qui délivrent les signaux TO et SV 12 à SV 16 Les signaux T O et SV 12 à SV 16 commandent, respectivement, la fermeture des couples d'interrupteurs (I 51 ITS'1) à {I 56-IS'6) ainsi que, res- pectivement, la fermeture d'interrupteurs commandés IR 1 à IR 6 de type analogique Les interrupteurs IR 1 à IR 6 reçoivent le signal R et délivrent respectivement les signaux SV 21 à SV 26 Ces différents signaux sont par ail- leurs appliques par l'intermédiaire de résistances res- pectives à la base d'un transistor 133 branché en émets teur commun et dont le collecteur, d'une parte est-relié par une résistance 134 à une borne au potentiel +V et, d'autre part, délivre le signal SV 20. Le fonctionnement du circuit de commutation est le suivant A la fin du recueil de la fraction cor- respondant à l Véluant de rang N (n compris entre 1 et h, une impulsion H est produite, qui incrémente le compteur 132 d'une unité Une nouvelle sortie de ce compteur est activée qui commande la fermeture des in- terrupteurs de rang N + 1 en vue du recueil de la frac- tion suivante Dans les intervalles de temps entre deux impulsions R, le transistor 133 est bloqué puisqu'aucun signal de niveau logique haut n'est présent sur sa base. Le collecteur de ce transistor est donc au niveau haut et le signal SV 20 est présent De la sorte, la vanne V 20 est ouverte et le récipient 20 recueille le liquide qui contient les constituants non intéressants du produit à fractionner On notera que, dès la fin d'un recueil d'une fraction, la bascule 129 du circuit 36 interdit l'émission d'un signal H parasite, tel qu'il-pourrait se produire si le nouveau seuil s'i validé à la fin du recueil est inférieur au précédent Les portes 127 et 128 ne sont ré- ouvertes qu'après le franchissement du nouveau seuil si. Lorsque la fraction correspondant au dernier éluant a été recueillie, le compteur 132 est ramené à l'état ini- tial et le signal TO est émis qui autorise l'admission du premier éluant en vue d'un nouvel équilibrage de la colonne. Le retour à l'état initial du compteur 132 est -10 commandé normalement par le front arrière d'une impul- sion RAZ produite par un monostable 135 Des interrup- teurs à commande manuelle Il à I 6 et à exclusion mutuelle reçoivent les signaux SV 21 à SV 26 sur leurs premières bornes et ont leurs secondes bornes reliées en commun à l'entrée du. déclenchement du monostable 135 Si l'interrupteur I 6 est fer- mé, les interrupteurs Il à I 5 étant ouverts, le front arrière du signal SV 26 (fin du recueil de la sixième fraction) déclenche le monostable 135 qui, à son tour, ramène le compteur 132 à l'état initial Dans le cas o le nombre d'éluants utilisés et de fractions à recueillir est différent de six, il suffit à l'opérateur de fermer celui des interrupteurs Il à I 6 corres- pondant à ce nombre De cette manière, la fin d'un cycle de chromatographie (ré-équilibrage de la colonne) est automatiquement commandée après le recueil de la dernière fraction La ré- initialisation du compteur 132 peut aussi être commandée par fermeture d'un interrupteur I O pour appliquer un signal RAZO à l'entrée de remise à zéro du compteur 132, l'inter- rupteur I O et le monostable 135 étant reliés à cette entrée à travers une porte 136 de type OU Le signal de remise à zéro manuelle RAZO peut aussi être transmis au circuit 35 (figure 5) pour remettre à zéro le compteur 111 Le signal en sortie de la porte 136 forme également le signal RS ap- pliqué à la bascule 95 du circuit 34 (figure 4). Le déroulement d'un cycle de chromatographie à six paliers est illustré par la figure 8. Arbitrairement, le début du cycle est choisi à l'instant to o est produit le signal de détection d'é- quilibrage, c'est-à-dire lorsque le p H mesuré se trouve dans la plage (p H 1, p H 2) et que la concentration mesurée se trouve dans la plage (C Ol, C 02) (voir les courbes représentant Sp H et SC 0) A l'instant t 0, l'électrovanne V 10 est ouverte pour injecter une dose de produit à fractionner, les électrovannes V'10, Vll à V 16 et V 21 à V 26 étant en position fermée et l'électrovanne V 20 étant en position ouverte Peu de temps après t 0, la sonde SH 10 ' s'assèche et le signal SD 2 passe au niveau haut. A l'instant t'O, la sonde SB 10 ' s'assèche, le signal SD 1 passe au niveau haut ce qui provoque la ferme- ture de l'électrovanne V 10 (fin d'éjection du produit à fractionner) etl'ouverture des électrovannes V'10 (rem- plissage du doseur) et Vll (admission du premier éluant) Lorsqu'à l'instant ta les deux sondes SB 10 ' et SH 10 O sont mouillées, l'électrovanne V'10 est fermée. Les interrupteurs I 51, IS'1 et IR 1 étant fer- més, le recueil de la première fraction débute à l'ins- tant t 1 lorsque le seuil S 1 est franchi vers le haut(voir courbe représentative de SUV) L'électrovanne V 21 est ouverte tandis que l'électrovanne V 20 est fermée A l'instant t'1, le seuil s', est franchi vers le bas, ce qui provoque la fermeture des électrovannes Vll et V 21, l'ouverture des électrovannes V 12 et V 20 et la fermeture des interrupteurs I 52, IS'2 et IR 2 pour le recueil de la deu- xième fraction. Le cycle se poursuit ainsi, les électrovannes V 22 à V 26 étant ouvertes aux instants t 2 à t 6 de fran- chissement des seuils S 2 à S 6 et fermées aux instants t'2 à t'6 de franchissement des seuils s'2 à s'6 Les é- lectrovannes V 12 à V 16 sont ouvertes aux instants t'1 t'5 et fermées aux ins-tants t' 2 à t'6 L'lectrovanne t'5 et fermées aux instants t'2 à t'6, L'électrovanne V 20 est ouverte lorsque toutes les autres électrovannes de sortie sont fermées. Après la fin du recueil de la sixième fraction (instant t'6), l'électrovanne Vil est à nouveau ouverte pour un ré-équilibrage Un nouveau cycle recommence à l'instant t 7 o la colonne est à nouveau en équilibre avec le premier éluant. La figure 9 illustre un autre mode de mise en oeuvre de l'invention dans le cas d'une chromatogra- phie à deux paliers et de l'utilisation des deux détec- teurs 19 b et 19 c seulement Un seul récipient à éluant 11 et deux récipients collecteurs 20 et 21 sont utilisés. Dans ce cas, les signaux Sp H et SCO sont uti- lisés, comme précédemment, pour détecter l'équilibrage de la colonne tandis que le signal SCO est aussi utili- sé pour commander la fin du recueil de la fraction à ré- cupérer Le début de la récupération co Incide avec la fin de l'admission du produit à fractionner Ceci n'est vrai qu'avec l'utilisation de certaines résines dans la colonne, notamment celles décrites dàns le brevet FR 2 378 808, lorsque la chromatographie -à réaliser est une chromatographie de dessalage, la fraction correspondant au pic de concentration étant en fait la fraction à reje- ter Le produit à fractionner ayant été injecté (instant t'0), on commande, comme ci-avant, un nouveau remplissa- ge du doseur (instants t' à t) et, d'autre part, l'ou- 0 a verture de l'électrovanne Vil, l'ouverture de l'électro- vanne V 21 et la fermeture de l'électrovanne V 20. Lorsqu'à l'instant t 1, la concentration dépas- se un seuil donné (par exemple le seuil SC 02), l'électro- vanne V 21 est fermée tandis que l'électrovanne V 20 est ouverte La fraction à récupérer est celle recueillie dans le récipient 21 tandis que la fraction recueil- lie dans le récipient 20 est celle à mettre au rebut. La vanne Vil étant toujours ouverte, un nou- veau cycle recommence lorsque la colonne est à nouveau équilibrée avec l'éluant. L'installation décrite plus haut présente l'a- vantage considérable de limiter les interventions de l'o- pérateur, pour une chromatographie donnée, au préréglage des seuils et à la surveillance des niveaux dans les récipients. L'on sait que dans beaucoup de cas la sépara- tion d'un constituant donné est réalisée par chromato- graphies successives Dans ce cas, on associe un dispo- sitif de commande et de sécurité particulier à chaque colonne Du fait que la fraction récupérée dans un réci- pient collecteur d'une première colonne est utilisée com- me produit à fractionner pour une deuxième colonne, on utilise ce récipient collecteur, en lui adjoignant un dispositif doseur, en tant que récipient à produit à fractionner pour la deuxième colonne. REVENDICATIONS 1 Installation automatique pour chromatographie liquide, comportant une colonne de chromatographie, un récipient à produit à fractionner et au moins un réci- pient à éluant, ces récipients pouvant être mis en com- munication avec le sommet de la colonne par l'intermé diaire d'une pompe d'injection, un dispositif de détec- tion branché en sortie de la colonne et fournissant au moins un signal de mesure représentatif d'une caractéris- tique du liquide sortant de la colonne, un dispositif de collection de fractions avec au moins un récipient col- lecteur pouvant être mis en communication avec le bas de la colonne par l'intermédiaire d'une vanne de sortie commandée automatiquement, et une unité de commande re- cevant le signal de mesure et comprenant des moyens de commande du dispositif de collection de fractions, ca- ractérisée en ce que un détecteur de niveau ( 510 à 516) est asso- cié à chacun des récipients à produit a fractionner ( 10) et à éluant ( 11 à 16) pour fournir un signal de niveau bas des vannes d'alimentation ( V 10 à V 16) com- mandées automatiquement sont montées entre la pompe d'injection ( 17) et, respectivement, chacun des réci- pients à produit à fractionner et à éluant, un dispositif doseur ( 10 ') est associé au récipient ( 10) à produit à fractionner pour permettre l'injection dans la colonne ( 18) à chaque fois d'une do- se déterminée de ce produit, et, l'unité de commande ( 30) comporte: un dis- positif de commande ( 32) qui reçoit le ou chaque signal de mesure (SUV, Sp H, SCO) fourni par le dispositif de détection ( 19 a, 19 b, 19 c) et qui commande les vannes d'alimentation et de sortie ( V 10 à V 16 et V 20 à V 26) et le dispositif doseur pour réaliser des cycles de chromatographie successifs comprenant chacun au moins les opérations consécutives d'injection dans la colonne d'une dose déterminée de produit à fractionner, d'admis- sion d'éluant et de recueil d'une fraction; et un dis- positif de sécurité ( 31) relié aux déteçteurs de niveau ( 510 à 516) pour commander l'arrêt de la pompe et inter- dire l'admission de produit à fractionner ou d'éluant dans la colonne lorsque le détecteur de niveau corres- pondant produit un signal de niveau bas. 2 Installation selon la revendication 1, carac- térisée en ce que le dispositif de détection comporte plusieurs détecteurs ( 19 a, 19 b, 19 c) pour fournir d-iffé- rents signaux de mesure (SUV, Sp H, SCO) représentatifs de différentes caractéristiques du liquide parvenant au bas de la colonne ( 18). 3 Installation selon l'une quelconque des reven- dications 1 et 2, dans laquelle le dispositif de comman- de comprend un comparateur pour déclencher le recueil d'une fraction lorsqu'un signal de mesure fourni par le dispositif de détection franchit dans un sens un premier seuil prédéterminé réglable, caractérisée en ce que le dispositif de commande comprend en outre un second com- parateur pour interrompre le recueil de la fraction lorsque le signal de mesure franchit dans l'autre sens un second seuil prédéterminé réglable indépendamment du premier. 4 Installation selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisée en ce que le dispositif de commande ( 32) comprend des moyens qui commandent l'émis- sion d'un éluant dans la colonne et des moyens ( 34) de dé- tection d'équilibrage de la colonne avec cet éluant, ces derniers moyens réagissant 'à au moins un signal de mesu- re (Sp H, SC 0) pour commander l'injection d'ufe dose de produit à fractionner. Installation selon la-revendication 4, carac- térisée en ce que les moyens de détection d'équilibrage comportent un dispositif de comparaison recevant ce signal de mesure et fournissant un signal de sortie lorsque l'amplitude du signal de mesure est comprise dans une plage déterminée réglable. 6 Installation selon l'une quelconque des reven- dications 4 et 5, caractérisée en ce que les moyens de détection d'équilibrage comportent un circuit d'élimina- tion de détections intempestives. 7 Installation selon l'une quelconque des reven- dieations 1 à 6, caractérisée ence qu'elle comporte- plusieurs récipients à éluant ( 11 à 16) et le dispositif de commande ( 32) reçoit le ou les signaux de mesure du dispositif de détection pour commander des cycles suc- cessifs comprenant chacun: l'injection d'une dose dé- terminée d'échantillon, l'admission d'un premier éluant dans la colonne, le recueil d'une première fraction, l'admission d'un deuxième éluant dans la colonne, le re- cueil d'une deuxième fraction, le cas échéant au moins un sous-cycle supplémentaire comprenant l'admission d'un autre éluant dans la colonne et le recueil de la frac- tion correspondante, et enfin l'admission du premier éluant dans la colonne pour rééquilibrer celle-ci avant le début du cycle suivant. 8 Installation selon la revendication 7, carac- térisée en ce que le dispositif de commande comprend des moyens de commande d'admission d'éluant agissant en ré- ponse à la fin de l'injection d'une dose de produit à fractionner ou à la fin du recueil d'une fraction. 9 Installation selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs récipients collecteurs ( 20 à 26) qui sont cha- cun associés à une vanne de sortie particulière (V 20 à V 26), commandée par le dispositif de commande pour mettre le récipient en communication avec la colonne, et à un détecteur de niveau ( 520 à 526) qui est destiné à fournir un signal de niveau haut (SH O à SH 6) lorsque le ni- veau de liquide dans le récipient devient supérieur à un seuil prédéterminé, et est relié au dispositif de sécu- rité ( 31). Installation selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 9, caractérisée en ce que le dispositif de détection comprend un détecteur de concentration compor- tant un tube ( 40) dans lequel peut circuler le liquide s o r t a N t de la colonne, une bobine ( 45) placée au- tour du tube, et un circuit de mesure des variations d'inductance de la bobine ( 45)o 11 Installation selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle c o mp o r- t e plusieurs colonnes de chromatographie, chacune t.ant a S S o c i é e à une unité de commande par- ticulière, et en ce qu'un récipient collecteur as- socié à une colonne est a S S o c i é à un dispo- sitif doseur pour c o N S t i t u e r le récipient à produit à fractionner associé à une autre colonne. 12 o Installation selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 11, caractérisée en ce que le doseur comporte un récipient ( 10 ') qui est muni de deux sondes (SB 10 ', SH 10 ') placées à des niveaux différents et qui peut être relié, d'une part au récipient ( 10) de produit à fractionner, par une première vanne (V'10), et, d'au- tre part, à la colonne ( 18), par l'intermédiaire d'une seconde vanne (V 10), et en ce que le dispositif de com- mande comporte un circuit ( 35) qui reçoit les signaux (SD 1, SD 2) des deux S o N d e S de niveau associées au do- seur ( 10 ') et un signal de commande, (DE) et qui commande les vannes (V 10, V'10) pour introduire dans le récipient doseur ( 10 ') ou soutirer de celui-ci une quantité de li- quide correspondant à la différence des niveaux des son- des (SB 10 ', SH 10) -