(57)【要約】  この装置および方法は、流圧差の改良された検知に関する。装置および方法は、ポリマーの特徴付けに用いられる多毛細管溶液粘度計およびゲル浸透クロマトグラフィシステムにおいて適用され得る。弁を用いて測定回路内の流路を変えて、望ましくない流体出力を減少させるかまたは排除し、次の試料の分析のための流体の再生を促進する。装置および方法は、２つまたはそれ以上の毛細管を有する粘度計を備えるすべての機器およびシステムに有用に適用され得る。
2009511918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準流体を有するフロー回路において流体試料を分析するための信号を得るための圧力検知装置であって、
（ａ）試料流体を受けるための試料毛細管と、
（ｂ）基準流体を受けるための基準毛細管と、
（ｃ）前記基準毛細管と流体接続している遅延容量構成要素と、
（ｄ）前記遅延容量構成要素を通る流体フローの方向を変更するための弁と、
（ｅ）前記基準毛細管を通る前記基準流体のフローに関連付けられた圧力差を検知するように動作可能な圧力変換器と、
（ｆ）前記試料毛細管を通る試料流体のフローに関連付けられた圧力差を検知するように動作可能な圧力変換器とを備え、
これにより、前記フロー回路は基準流体を含有し、前記試料流体の特徴を判断するために前記試料毛細管に試料が入り各毛細管に関連付けられた前記圧力変換器によって前記圧力差が検知され、前記試料は前記遅延容量構成要素に入り、前記弁は前記遅延容量構成要素および前記回路から前記試料をパージするために前記流体フローの方向を変更し、前記弁は前記回路が基準流体で満たされて他の試料を受ける準備ができるように前記遅延容量構成要素を通る前記流体フローの方向を再び変更する、装置。
【請求項２】
基準流体で満たされたフロー回路において流体試料を分析するための装置であって、
（ａ）流体を受けるための第１の毛細管と、
（ｂ）流体を受けるための第２の毛細管と、
（ｃ）前記毛細管と流体接続している遅延容量と、
（ｄ）前記遅延容量内の流体フローの方向を変更するための弁と、
（ｅ）前記第１の毛細管を通る前記流体のフローに関連付けられた圧力差を検知するように動作可能な圧力変換器と、
（ｆ）前記第２の毛細管を通る前記流体のフローに関連付けられた圧力差を検知するように動作可能な圧力変換器とを備え、
これにより、試料流体の特徴を判断するために前記第１の毛細管に試料が入り各毛細管に関連付けられた前記圧力変換器によって前記圧力差が検知され、前記試料は前記遅延容量に入り、前記弁は前記遅延容量および前記回路から前記試料をパージするために前記流体フローの方向を変更し、前記弁は前記回路が基準流体で満たされて他の試料を受ける準備ができるようにするために前記遅延容量を通る前記流体フローの方向を再び変更する、装置。
【請求項３】
フロー回路において流体試料を分析するための方法であって、
（ａ）フロー回路を基準流体で填充するステップと、
（ｂ）前記フロー回路に試料を入れるステップと、
（ｃ）前記試料の特徴を判断するために前記試料の属性を検知するステップと、
（ｄ）前記フロー回路における前記試料のフローの方向を変更するステップと、
（ｅ）前記フロー回路から前記試料をパージするステップと、
（ｆ）前記フロー回路が他の試料を受取る準備ができるように、前記フロー回路における前記基準流体のフローの方向を当初の填充状態に変更するステップとを備える、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
この発明は試料溶液の粘度を測定および分析するのに用いられる多毛細管粘度計に関する。粘度分析回路はゲル浸透クロマトグラフィ（″ＧＰＣ″）またはサイズ排除クロマトグラフィ（″ＳＥＣ″）とともに用いられて、分子サイズまたは分子量分布などの試料の他の特性を判断し得る。
【背景技術】
【０００２】
先行技術では、多毛細管粘度計は、基準毛細管の前に遅延容量構成要素を挿入することによって溶媒の基準流量を測定中に維持し得るように構築および動作される。遅延容量構成要素は当初、分析の始めには純粋な溶媒を含有している。遅延容量構成要素は、試料が試料毛細管を通って流れる間、溶媒の連続するフローを基準毛細管に提供する。粘度測定のためだけに用いられるにしろＧＰＣまたはＳＥＣ分析において他の検出器と組合せて用いられるにしろ、そのような先行技術の多毛細管粘度計の限界は、典型的に漏出ピークと称されるものである。漏出ピークとは、試料の粘度についての情報を判断する際に有用な圧力が検出または検知された後に、遅延容量構成要素からの試料流体が基準毛細管を通して放出されることに起因する望ましくない機器の応答である。漏出ピークは測定プロセスの完了後もかなりの期間の間続き得る。なぜなら遅延容量はピークを広げ、それによって次の試料の測定を遅らせるからである。
【０００３】
漏出ピーク効果の原因は、以下の説明を伴った図１を参照することによって認識され得る。図１は単純な多毛細管粘度計を概略的に図示しており、動作回路として説明され得る。動作回路は、試料毛細管と称されるより狭い口径の毛管２０２に直列に結合された入口管２０１と、非常に大容量の滞留容量を有する遅延容量構成要素２０３と、基準毛細管と称される第２の狭い口径の毛管２０４と、最後に出口管２０５とで構成される。溶媒などの流体がポンプによって回路に送り込まれると、毛管は回路内の接続管類および他の構成要素よりも断面積が狭いために主に毛管の両端で圧力差が生じることになる。各毛細管両端の圧力は、好適な変換器２０６、２０７によって連続的に監視され得る。試料溶液は流れている溶媒の流れに注入され、回路の中を運ばれる。試料溶液が試料毛細管２０２を通過すると、試料の粘度のために増加した圧力降下が典型的に発生することになり、増加した圧力降下はそれぞれの毛細管２０２両端で変換器２０６によって検出されることになる。しかし、基準毛細管２０４両端の、変換器２０７によって監視される圧力は、基準毛細管２０４が遅延容量構成要素２０３から溶出する溶媒を依然として受けていることになるため、実質的に変わらないことになる。相対粘度は、たとえばアボット等（Abbott,et al）に対する米国特許第４，６２７，２７１号および第４，５７８，９９０号に記載されているように、試料毛細管２０２両端の圧力降下と基準毛細管２０４両端の圧力降下の比を用いて数学的に導出され得る。相対粘度は試料が粘度計に流れ込むにつれて増加することになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
遅延容量構成要素の容量は、測定プロセス中に基準毛細管２０４に溶媒を供給するのに十分であるように選択される。最終的に、すべての試料溶液が試料毛細管２０２から出てきて遅延容量構成要素２０３に入ることになる。試料毛細管２０２両端の圧力はベースライン値に戻ることになり、測定サイクルの有用な部分が終了する。しかし、試料は最終的には遅延容量構成要素２０３を完全に通過して基準毛細管２０４に入ることになり、ここで圧力上昇がもたらされることになり、これは変換器２０７によって測定される。この圧
力増加は次に測定相対粘度の低下をもたらし、これが漏出ピークの原因となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
実施例の詳細な説明
この発明の性質、機能、および目的のさらなる理解のため、添付の図面と関連して以下の詳細な説明を参照する。装置の実施例ならびにこの発明の実施例を実行および採用するモードの詳細な説明が本明細書中で与えられる。しかし、この装置はさまざまな形態で実施され得ることが理解されるべきである。本明細書中で与えられる説明は試料毛細管の共通の構成要素、遅延容量構成要素、基準毛細管および分流弁に関し、これらはより複雑な回路の一部を形成し得るに過ぎない。したがって、本明細書中で開示される特定的な詳細は限定的としてではなく、むしろ装置または方法の１つの形態のこの実施例を事実上如何なる適切な詳細なシステム、構造または態様においても採用することを当業者に教示するための請求項の根拠として、および代表的な根拠として解釈されるべきである。本明細書中で説明される実施例は、製品の説明される実施例によって教示されるプロセス、および装置の１つの形態のこの実施例に従ってもたらされる製造物の両方を例示していると考えられる。本発明の装置および方法は、その基本的動作原理がハネイ（Haney）に対する米国特許第４，４６３，５９８号、アボット等（Abbott,et al）に対する米国特許第４，６２７，２７１号および第４，５７８，９９０号、ならびにデ  コラル（de Corral）に対する米国特許第５，６３７，７９０号に開示されている多毛細管粘度計において用いられ得る。
【０００６】
図２ａは装置の１つの形態の本願の実施例の１つの実施例を図示しており、好ましくは従来の管類コネクタ、取付具または接合管および接続管類を用いて構成要素がともに接続された流体粘度測定回路２３を備える。流体粘度測定回路２３は好ましくは流体挿入または注入管１を有し、これを通して流体が挿入される。流体粘度測定回路２３は好ましくは第１の流体フロー回路６０および第２の流体フロー回路６１を有する。
【０００７】
図２ａによって図示される実施例では、流体挿入または注入管１は分割接合点２に取付けられ、これはＴブリッジ分割接合点を含み得るがこれに限定されない。分割接合点２はパイプまたは管類の２つの長手部３、３′に取付けられる。パイプまたは管類の２つの長手部３、３′は、流体が分割接合点２を通ってパイプまたは管類の長手部３およびパイプまたは管類の他方の長手部３′内へ移動できるようにするために分割接合点２に取付けられる。パイプまたは管類の長手部３は、分割接合点２とフロー回路６０内の第１の毛細管４との間に接続される。第１の毛細管４は好ましくは従来の流体毛細管であり、好ましくは、回路内の他の流体構成要素の比較的大きな内径（典型的に、接続管類および取付具については０．０４″またはそれ以上で、遅延容量については０．０６２″またはそれ以上だがこれらに限定されない）と比較して比較的小さな内径（典型的に約０．００９″から０．０１４″の範囲だがこれに限定されない）を有する管である。第１の毛細管４は、流体粘度測定回路内でフロー制限を提供するように働く。「毛細管」という用語はこの出願全体を通して通常の慣例的な態様で用いられ、たとえば、比較的小さな内径の断面中空部分を有し、流体粘度測定回路の他の個別の構成要素によって生成されるのよりも高い圧力降下を生成する如何なる構造も含む。
【０００８】
パイプまたは管類の長手部３′は、分割接合点２と第２のフロー回路６１の第１の毛細管４′との間に接続される。毛細管４、４′は好ましくは従来の流体毛細管である。第１の毛細管４は好ましくは第２の分割接合点５に接続される。第１の毛細管４′は好ましくは第２の分割接合点５′に接続される。第１の分割接合点５および第２の分割接合点５′は好ましくは、それぞれ変換器管または線２４、２４′に接続される。変換器管または線２４、２４′は好ましくは、それぞれ第２の分割接合点５、５′に、および変換器６に接続される。「変換器」という用語はこの出願全体を通して通常の慣例的な態様で用いられ
、たとえば、流圧差を検知または測定するように動作可能な如何なる構造または装置も含み、さらに特定的には、２つの空洞が当該空洞内の圧力差によって撓む隔壁によって分離されて圧力差に比例した電気信号を生成する、アボット等（Abbot, et al.）およびデ  コラル（De Coral）特許に記載される種類の圧力差変換器を含む。
【０００９】
変換器６および本明細書中で言及されるすべての変換器は好ましくは、変換器線および空洞が動作のために填充してパージされた後に開いたままであるのが変換器の入口ポートのみであり、かつ変換器線および空洞内の静止流体によって圧力が変換器隔壁に伝えられるように、「行き止まり」の態様で接続される。変換器６および本明細書中で言及されるすべての変換器は、変換器の各空洞の入口、出口またはパージポートが、回路内の他の構成要素の１つまたはそれ以上を通って流れる流体が変換器空洞も通って流れるように、かつ変換器空洞を通って流れる流体によって流圧が変換器隔壁に伝えられるように接続される、「貫通」の態様でも接続され得る。
【００１０】
分割接合点５は好ましくは流体管２５に接続する。流体管２５は好ましくは毛細管７に接続する。毛細管７は好ましくは他の流体管２６に接続する。流体管２６は好ましくは分割接合点１２に接続する。分割接合点１２は好ましくはさらに他の流体管３２に接続する。
【００１１】
第２の流体フロー回路６１内の分割接合点５′は好ましくは流体管３３に接続する。流体管３３は好ましくは流体経路分流弁８に接続する。流体経路分流弁８は好ましくは複数の流体通路３４、３５を含む。「分流弁」または「弁」という用語はこの出願において通常の慣例的な態様で用いられ、一例として、１つの流体通路から他の流体通路へ流体のフローを選択的に向けるまたは整列させるように動作可能な如何なる弁または構造も指し、電気的な、空圧式または時間設定された動作または作動であり得るがこれらに限定されない所定のまたは自動化されたやり方でこの目的のために動作可能な弁を含み得るがこれに限定されない。この出願で用いられるような「分流弁」という用語は、Hamilton ＨＶ−８６７７９などの、４ポート、２位置プラグ弁であり得るがこれに限定されない。図２ａに示されるように、第１の流体通路３４は第１の流体管３６に接続され、第２の流体通路３５は第２の流体管２７に接続される。第１の流体管３６は第１の遅延容量９に接続される。第１の遅延容量９は下流の流体管３７に接続される。「遅延容量」という用語はこの出願において通常の慣例的な態様で用いられ、たとえば、流体回路内の他の箇所での流体の到着を遅らせる如何なる手段も含み、これは増加容量管類または貯蔵部を含み得るがこれらに限定されない。典型的な遅延容量は充填カラムを含み得るがこれに限定されない。下流の流体管３７は好ましくは分割接合点３０に接続される。毛細管７′も分割接合点３０に接続される。毛細管７′は対応する毛細管７と実質的に同一であり得るがこれは必須ではない。変換器線または管２９も分割接合点３０に取付けられる。
【００１２】
変換器線または管２９は好ましくは変換器１０に接続される。変換器１０は好ましくは流体粘度を測定する際に利用される従来の変換器である。変換器１０は好ましくは、中央の変換器６について上記で説明した「行き止まり」の態様で接続される。変換器１０および中央の変換器６は好ましくは実質的に同一である。変換器１０は、変換器線または管２９および変換器線または管３１の接続が、変換器１０に関連付けられた隔壁の実質的に対向側にあるように、変換器線または管３１にも接続される。変換器線または管３１は分割接合点１３に接続される。毛細管７′も同様に分割接合点１３に接続される。流体管線２８は好ましくは分割接合点１３および第２の遅延容量９′に接続される。第１の遅延容量９および第２の遅延容量９′は好ましくは実質的に同一である。第２の遅延容量９′は好ましくはその対向端で流体管２７に接続される。流体管２７は好ましくは流体経路分流弁８の第２の流体通路３５に接続される。第２の流体通路３５は好ましくはその対向端で流体管１１にも接続される。流体管１１は分割接合点１２に接続される。
【００１３】
図２ｂは、図２ａに図示される実施例と同様のこの発明の装置の他の実施例を図示する。図２ｂに図示される実施例は図２ａに図示される実施例と同様だが、図２ｂの実施例では流体経路分流弁８が他の位置に回転されている。特定的には、流体経路分流弁８は、流体通路３４がそれぞれの流体管３３と２７との間に整列し、流体通路３５がそれぞれの流体管１１と３６との間に整列するように位置決めされる。
【００１４】
当業者によって認識されるように、図２ａに開示される装置の実施例は実質的に以下の態様で動作するが、これに限定されない。サンプリング前試験モードの場合、基準流体または溶媒の流れがシステムを通って走り、複数の通路のうちの１つをたどっていく。溶媒が注入管１を通してシステムに流れ込むと、溶媒は分割接合点２に接近するまで移動し、この点で溶媒の流体の流れが分岐して両方の流体管３、３′に流れ込む。溶媒は次に、それぞれ２つの第１の毛細管４および４′を通って流れて２つの分割接合点５、５′に接近する。２つの分割接合点５、５′における流圧は、それぞれ、変換器管または線２４、２４′内の流体によって変換器６の対向側に伝えられる。第２の分割接合点５に隣接した流体管２５に流れ込む流体は進んで毛細管７を通り、流体管２６を通り、次に分割接合点１２に流れる。交互に、第２の分割接合点５′に隣接した流体管３３から流れる流体は、第１の流体通路３４に流れ込む。流体は次に流体管３６に、次に遅延容量９に流れ込む。流体の流れは次に、分割接合点３０に接続する流体管３７に、次に毛細管７′に流れ込む。分割接合点３０における流圧は、変換器線または管２９内の流体によって変換器１０の１つの側に伝えられる。遅延容量９から分割接合点３０に入る流体は、毛細管７′を通って分割接合点１３に流れる。分割接合点１３における流圧は、変換器線または管３１内の流体によって変換器１０の１つの側に伝えられ、したがって変換器１０が、毛細管７′両端の圧力差（毛細管７′の上流と下流の流圧の差）に実質的に対応する信号を生成可能となる。流体フローは分割接合点１３に到達すると流体管２８に、次に遅延容量９′に、次に流体管２７に流れ込む。流体は流体経路分流弁８の流体通路３５に、次に流体管１１に流れ込む。流体は次に分割接合点１２に流れ込む。流体管２６および流体管１１内の流体は分割接合点１２で出合い、次に分割接合点１２に接続された流体管３２を介して出て行く。基準流体が測定回路の中を連続的に流され得、測定回路が流れる基準流体で満ちた状態で変換器６、１０からベースラインの読取を行なうことが可能となる。
【００１５】
流体分流弁８が図２ｂに開示されるように位置決めされた場合、測定回路は図２ａで説明されるのと同様の態様で動作する。流体は管３３から流体通路３４に、次に流体管２７に流れ込む。流体は次に遅延容量９′に入り、流体管２８に流れ込む。流体は次に、変換器線または管３１と毛細管７′とを接続する分割接合点１３に流れ込む。分割接合点１３における流圧は、変換器線または管３１内の流体によって変換器１０の１つの側に伝えられる。毛細管７′を通って流れる流体は分割接合点３０に、次に流体管３７に入る。分割接合点３０における流圧は、変換器線または管２９内の流体によって変換器１０の１つの側に伝えられる。流体管３７を出て行く流体は遅延容量９に流れ込む。流体は次に遅延容量９から、流体通路３５に接続された流体管３６に流れ込む。流体は、流体管１１に接続された流体通路３５に、次に分割接合点１２に流れ込む。
【００１６】
図２ａに図示されるようなこの発明の粘度測定回路で試料流体の粘度を測定するため、注入管１において測定回路への入口または上流で、試料を基準流体に注入または加える。試料は次に、図２ａについて上記で説明したように、溶液中を基準流体とともに同一の流体通路に沿って流れる。遅延容量９は毛細管７′での試料溶液の到着を遅らせるので、毛細管７が試料材料を含有し毛細管７′が溶媒または基準流体しか含有しないときに、対応する毛細管７、７′両端の圧力差が変換器６、１０によって検知され得る。したがって、試料変換器６によって検知される圧力降下は、基準変換器１０によってそのときに検知される圧力降下とは異なることになる。なぜなら基準変換器１０は毛細管７′内の純粋な溶
媒に関連付けられた圧力差を依然として検知していることになるからである。これにより変換器７、１０が、純粋な溶媒を含有する毛細管および試料溶液を含有する毛細管の両端の圧力降下に実質的に対応する信号を生成可能となり、これらの信号は、たとえばアボット等（Abbott, et al.）特許およびデ  コラル（De Corral）特許に記載されているような当該技術において公知の方法によって、固有粘度、内在（inherent）粘度、比粘度および還元粘度などの試料の特性の他の特徴付けに数学的に関連し得る相対粘度を判断する際に使用される。変換器信号は、ＧＰＣシステムの一部である屈折計または同様の濃度検出器によって生成される信号と組合せて用いられて、たとえば分子量分布などの試料の特性についての他の情報も判断し得る。
【００１７】
相対圧力差情報が得られた後、基準毛細管７′を通る流体のフローが図２ｂに図示されるように逆転するように流体経路分流弁８を従来のやり方で切換えて弁を再配列させて、試料流体を毛細管７′から分割接合点３０および流体経路分流弁８に向けて、流体経路分流弁８を通り、次に流体経路管１１を通って分割接合点１２へ向かう方向に移動させてもよい。この態様で流体経路分流弁８を切換えることによって、図２ｂに図示されるような構成に従って流れる新たな試験試料の他の相対圧力差測定が行なわれ得る。毛細管７′を通るフローの方向を逆転させることによって、その毛細管を通る試料溶液のフローに関連付けられた望ましくない漏出ピークが低下するかまたは排除され、したがって他の試料の次の分析に必要な時間が減少する。
【００１８】
図３ａおよび図３ｂは、代替的な位置でのこの発明の装置のサブ回路の１つの実施例を表わす。第２の遅延容量構成要素４０３Ｂが、基準毛細管４０４の後ろに粘度計流路に追加される。また、流体分流構成要素４１１が、２つの遅延容量構成要素４０３Ａおよび４０３Ｂのどちらが基準毛細管４０４の前でどちらが後ろかを選択するように含まれる。圧力入力を変換器隔壁に与えるための変換器が当該技術において公知のように配置され得、これにより、変換器によって与えられる電気信号が、基準毛細管および／または試料毛細管を通る流体のフローに関連付けられた圧力差に比例することになり、粘度分析に使用される。相対粘度の計算は次に、２毛細管粘度計について公知のものに従い得る。
【００１９】
図３ａは構成Ａのサブ回路の実施例を表わす。流体粘度分析回路は、当該技術において一般的に用いられる溶媒フローのソース（図示せず）に接続された入口管４０１を有する。入口管４０１は試料毛細管として公知の毛管４０２に接続し、試料毛細管４０２の他端は流体分流構成要素４１１（４ポート、２位置弁として示される）に接続される。流体は通路４１２を経由して弁４１１を通過し、そこから先へ管を介して遅延容量構成要素４０３Ａに進む。遅延容量構成要素４０３Ａの他端は管を介して基準毛細管４０４に接続され、基準毛細管４０４の他端は管を介して第２の遅延容量構成要素４０３Ｂに接続される。第２の遅延容量構成要素４０３Ｂの他端は流体分流構成要素４１１に再び接続され、ここから遅延容量構成要素４０３Ｂ内の流体が通路４１３を通って回路を去り、管４０５を出て行く。
【００２０】
図３ｂは構成Ｂのサブ回路の実施例を表わす。流体粘度分析回路は、流体分流構成要素４１１が変更されてその代替的な位置に構成されている以外は図３ａについて上記で説明したものと実質的に同一である。したがって、入口管４０１の入口点から出口管４０５への通路は、試料毛細管４０２、流体分流構成要素４１１、流体通路４１２、遅延容量構成要素４０３Ｂ、基準毛細管４０４、遅延容量構成要素４０３Ａ、流体分流構成要素４１１、流体通路４１３、および出口管４０５となる。
【００２１】
この発明の動作の方法の例が与えられる。分かりやすくするため、および方法の理解を助けるため、始まりの構成は図３ａに示されるものであると仮定する。流体通路の中を溶媒しか通過していないとき、機器はベースラインモードである。試料溶液は入口管４０１
によって注入されるかまたは回路に入る。試料溶液が試料毛細管４０２を通過すると、適切に配置された変換器（図示せず）によって検知される流圧変化が起こることになる。他の適切に配置された変換器（たとえば図２ａおよび図２ｂを参照）によって同時に検知される基準毛細管４０４両端の圧力の検知は依然として、遅延容量構成要素４０３Ａから流れている溶媒の通過によるものとなる。したがって相対粘度が、たとえばハネイ（Haney）、アボット等（Abbott, et al.）またはデ  コラル（de Coral）特許に記載されているように変換器信号から演算され得る。たとえば、ゲル浸透（またはサイズ排除）クロマトグラフの検出装置としての屈折計または同様の濃度検出器と組合せて用いられると、変換器信号は分子量分布または分子サイズ分布などの試料の特性についての他の情報も判断するように用いられ得る。
【００２２】
図３ｂに図示されるサブ回路の動作の方法は図３ａについての方法と同一であるが、以下の変更点がある。流体分流構成要素４１１は図３ｂに示されるように、試料毛細管４０２からの流体を通路４１２において受取るように構成される。流体分流構成要素４１１のこの構成の効果は、流体通路における遅延容量構成要素４０３Ａ、４０３Ｂの位置を基準毛細管４０４に対して逆転させることである。したがって、入口管４０１の入口点からの流体の通路は、試料毛細管４０２、流体分流構成要素４１１、流体通路４１２、遅延容量構成要素４０３Ｂ、基準毛細管４０４、遅延容量構成要素４０３Ａ、流体分流構成要素４１１、流体通路４１３、および出口管４０５となる。したがって遅延容量構成要素４０３Ｂが基準毛細管４０４の前にあり、溶媒の局所的な供給を基準毛細管４０４に提供することになる。遅延容量構成要素４０３Ａは今は基準毛細管４０４の下流にある。さらに、遅延容量構成要素４０３Ａを通る溶媒のフローの方向が逆転し、それを通過していた試料溶液が今は流体通路４１３を介して流体分流構成要素４１１によって出口管４０５に排水されて、分析プロセスにもはや参加しなくなる。
【００２３】
したがって、流体粘度分析回路は分析用のさらなる試料を受取る準備が迅速になされ得る。流体通路は次の試料の分析の期間中この構成のままであり得、その後、流体分流構成要素４１１が再び活性化されて代替的な構成に整列し得る。このときまでに、遅延容量構成要素４０３Ａには溶媒が完全に補給されていることになる。流体分流構成要素４１１の活性化、およびその結果として生じる回路の一部を通るフロー方向の逆転以外は、流体粘度分析回路に対する外乱は最小限である。変換器接続に依存して、基準毛細管４０４を通るフローの逆転によって圧力信号の極性が逆転し得るが、その効果は相対粘度計算のための変換器信号の処理の際に対処され得る。
【００２４】
図４ａおよび図４ｂは単一の遅延容量構成要素を含む装置のさらなる実施例を表わす。図３ａおよび図３ｂの実施例とのさらなる相違点は、分流器５１１によって遅延容量構成要素５０３を粘度測定回路または外部排水回路のいずれか一方に接続できることである。
【００２５】
図４ａは第１の構成の装置の他の実施例を表わす。流体粘度分析回路は、業界で一般的に用いられるような溶媒フローのソースに接続された入口管５０１を有する。入口管５０１は試料毛細管として公知の毛管５０２に接続し、毛管５０２の他端は流体分流構成要素５１１（６ポート、２位置弁として示される）の１つのポートに接続する。流体通路は第１のチャネル５１２を経由して弁を通過し、そこから先へ遅延容量構成要素５０３に進む。遅延容量構成要素５０３の他端は流体分流構成要素５１１の他のポートに再び接続され、第２のチャネル５１３を通って基準毛細管として公知の毛管５０４に接続し、毛管５０４の他端は出口管５０５を経由して回路を去る。
【００２６】
外部流体回路は溶媒ソースと、パージ溶媒貯蔵部５２１と、これに接続された溶媒ポンプ５２２と、これに接続された流体分流構成要素５１１と、これに第３のチャネル５０９によって接続された溶媒廃棄容器５２３とで構成される。溶媒貯蔵部５２１および溶媒廃
棄容器５２３は主粘度計回路に用いられるものと同一であってもよいし、または別個の従来のユニットであってもよい。溶媒ポンプ５２２は典型的に、存在し得る如何なる気泡も消散させるための起動時以外は、このモードでは活性化されない。
【００２７】
図４ａに開示されるような装置の実施例は実質的に以下の態様で動作するがこれに限定されない。分析される試料溶液は当該技術において一般に公知の態様で、入口管５０１を経由して注入により、粘度計回路を通過して流れている溶媒の流れに注入される。
【００２８】
試料溶液が試料毛細管５０２を通過すると、適切に配置された変換器によって検知される流圧変化が起こることになる。適切に配置された変換器によって同時に分析される基準毛細管５０４および試料毛細管５０２両端の圧力の分析は依然として、遅延容量構成要素５０３から流れている溶媒の通過によるものとなる。各毛細管についての圧力を同時に検知することにより、たとえばハネイ（Haney）、アボット等（Abbott，et al.）またはデ
コラル（de Coral）特許に記載のように相対粘度の判断が可能となる。変換器信号はＧＰＣまたはＳＥＣの検出システムとしての屈折計または同様の濃度検出器によって生成される信号と組合せて用いられて、分子量分布などの試料の特性についての他の情報も判断し得る。
【００２９】
図４ｂはさらなる他の構成の装置のさらなる他の実施例を表わす。分析構成において圧力読取が得られた後、溶媒が主粘度分析回路に流れ込み続けながら遅延容量構成要素５０３が外部回路の一部となるように流体分流構成要素５１１を従来のやり方で切換えて弁を再整列させてもよい。この実施例では、溶媒ポンプ５２２が活性化されて溶媒が流体分流構成要素５１１の第３のチャネル５１３によって外部回路に送り込まれ、遅延容量構成要素５０３に入り、流体分流構成要素５１１のチャネル５０９を経由して廃棄容器５２３または廃棄用の代替出口へ去る。このようにして、遅延容量構成要素５０３を通過していた試料溶液は、基準毛細管５０４を通過して漏出ピークをもたらさないうちに迅速に廃棄用に排水される。遅延容量構成要素５０３が再び溶媒で満たされると、溶媒ポンプはオフに切換えられ、流体分流構成要素５１１は切換えられて弁を再整列させ得る。このようにして、再生された（regenerated）遅延容量構成要素５０３を回復させて分析に供する。
【００３０】
上記の説明から、流体特性を分析するための改良されたシステムおよび方法が与えられたと見なされ得る。非常に特定的な例が説明および開示されたが、本願の装置の１つの形態の実施例は如何なる同等の構造も備えると考えられ、および備えることが意図され、本明細書中でこれまでに説明されたような一般の態様で機能および動作するように多くの異なる方法で構成され得る。したがって、例示目的で本明細書中で詳細に説明された新たな改良されたシステムおよび方法の実施例には、もちろん構造、設計、適用例、形態、実施例および技法において多くの異なる変形例がある。多くの変化するおよび異なる実施例が本明細書中で教示された本発明の発想の範囲内でなされ得ることから、ならびに多くの修正例が法律の記載要件に従って本明細書中で詳述された実施例でなされ得ることから、本明細書中の詳細は例示的なものとして解釈されるべきであり、限定的な意味で理解されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】一般的な多毛細管粘度計の概略図である。
【図２ａ】２つの遅延容量構成要素および流体分流構成要素を有する、向きＡの装置の１つの実施例のブロック図である。
【図２ｂ】２つの遅延容量構成要素および流体分流構成要素を有する、向きＢの装置の１つの実施例のブロック図である。
【図３ａ】２つの遅延容量構成要素および流体分流構成要素を有する、向きＡの装置のサブ回路の１つの実施例のブロック図である。
【図３ｂ】２つの遅延容量構成要素および流体分流構成要素を有する、向きＢの装置のサブ回路の１つの実施例のブロック図である。
【図４ａ】単一の遅延容量構成要素および流体分流構成要素を有する、向きＡの装置のサブ回路の１つの実施例のブロック図である。
【図４ｂ】単一の遅延容量構成要素および流体分流構成要素を有する、向きＢの装置のサブ回路の１つの実施例のブロック図である。
【図１】
2009511918.tif 000003
【図２ａ】
2009511918.tif 000004
【図２ｂ】
2009511918.tif 000005
【図３ａ】
2009511918.tif 000006
【図３ｂ】
2009511918.tif 000007
【図４ａ】
2009511918.tif 000008
【図４ｂ】
2009511918.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成20年6月16日(2008.6.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体試料を分析するための信号を得るための圧力検知装置であって、
（ａ）試料流体を含有する少なくとも１つの試料毛細管を含む複数の毛細管を備え、前記複数の毛細管はさらに、基準流体を含有する少なくとも１つの基準毛細管を含み、前記装置はさらに
（ｂ）基準毛細管と同一の流路に接続された少なくとも１つの遅延容量構成要素と、
（ｃ）少なくとも１つの遅延容量構成要素を通る流体フローの方向を選択的に変えるように動作可能な弁と、
（ｄ）毛細管を通る基準流体のフローに関連付けられた圧力差を検知するように動作可能な少なくとも１つの圧力変換器と、
（ｅ）毛細管を通る試料流体のフローに関連付けられた圧力差を検知するように動作可能な少なくとも１つの圧力変換器とを備える、装置。
【請求項２】
少なくとも１つの圧力変換器は基準流体が前記変換器を通って流れることができるように接続される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
少なくとも１つの圧力変換器は試料流体が前記変換器を通って流れることができるように接続される、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
少なくとも１つの圧力変換器は毛細管を通る流体のフローに関連付けられた圧力差を検知するために前記毛細管の対向端に直接接続される、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
少なくとも１つの圧力変換器は遅延容量構成要素を通る流体のフローに関連付けられた圧力差と組合された毛細管を通る流体のフローに関連付けられた圧力差を検知するために接続される、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
少なくとも１つの圧力変換器は少なくとも１つの遅延容量構成要素を通る流体フローの方向を選択的に変えるように動作可能な弁を通る流体のフローに関連付けられた圧力差と組合された毛細管を通る流体のフローに関連付けられた圧力差を検知するために接続され
る、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記弁は、前記少なくとも１つの基準毛細管を通るフローの方向を変えるように動作可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
少なくとも１つの毛細管はＧＰＣまたはＳＥＣカラムセットを含む流体流路に接続される、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記少なくとも１つの遅延容量構成要素に基準流体を供給するためのポンプをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの遅延容量構成要素に基準流体を供給するための貯蔵部をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
複数の前記変換器は、試料毛細管と直列に配置された基準毛細管を通る流体のフローに関連付けられた圧力差を検知するように動作可能な少なくとも１つの変換器を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
複数の前記変換器は、試料毛細管と並列に配置された基準毛細管を通る流体のフローに関連付けられた圧力差を検知するように動作可能な少なくとも１つの変換器を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
流体試料を分析するための信号を得るための圧力を検知するための方法であって、
（ａ）試料流体を含有する少なくとも１つの試料毛細管を含む複数の毛細管を設けるステップを備え、前記複数の毛細管はさらに、基準流体を含有する少なくとも１つの基準毛細管を含み、前記方法はさらに
（ｂ）流れている基準流体を少なくとも１つの基準毛細管に導入するステップと、
（ｃ）流れている試料溶液を少なくとも１つの試料毛細管に導入するステップと、
（ｄ）少なくとも１つの基準毛細管と同一の流路に接続された少なくとも１つの遅延容量構成要素を設けるステップと、
（ｅ）少なくとも１つの遅延容量構成要素を通る流体フローの方向を選択的に変えるように動作可能な弁を設けるステップと、
（ｆ）毛細管を通る基準流体のフローに関連付けられた圧力差を検知するように動作可能な少なくとも１つの圧力変換器を設けるステップと、
（ｇ）試料毛細管を通る試料流体のフローに関連付けられた圧力差を検知するように動作可能な少なくとも１つの圧力変換器を設けるステップとを備える、方法。
【請求項１４】
基準流体が前記変換器を通って流れることができるように少なくとも１つの圧力変換器を接続するステップをさらに備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
試料流体が前記変換器を通って流れることができるように少なくとも１つの圧力変換器を接続するステップをさらに備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
毛細管を通る流体のフローに関連付けられた圧力差を検知するために、少なくとも１つの圧力変換器を前記毛細管の対向端に直接接続するステップをさらに備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
遅延容量構成要素を通る流体のフローに関連付けられた圧力差と組合された毛細管を通る流体のフローに関連付けられた圧力差を検知するために、少なくとも１つの圧力変換器を接続するステップをさらに備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
少なくとも１つの遅延容量構成要素を通る流体フローの方向を選択的に変えるように動作可能な弁を通る流体のフローに関連付けられた圧力差と組合された毛細管を通る流体のフローに関連付けられた圧力差を検知するために、少なくとも１つの圧力変換器を接続するステップをさらに備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
少なくとも１つの前記毛細管を含む流路に接続されたＧＰＣまたはＳＥＣカラムセットを設けるステップをさらに備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの遅延容量構成要素に基準流体を供給するためのポンプを設けるステップをさらに備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項２１】
前記少なくとも１つの遅延容量構成要素に基準流体を供給するための貯蔵部を設けるステップをさらに備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項２２】
前記弁を動作させて前記少なくとも１つの基準毛細管を通るフローの方向を変えるステップをさらに備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項２３】
試料毛細管と直列に配置された基準毛細管を通る流体のフローに関連付けられた圧力差を検知するように動作可能な少なくとも１つの変換器を設けるステップをさらに備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項２４】
試料毛細管と並列に配置された基準毛細管を通る流体のフローに関連付けられた圧力差を検知するように動作可能な少なくとも１つの変換器を提供するステップをさらに備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項２５】
流体試料の分析のための流圧を検知するためのシステムのためのサブ回路であって、多毛細管粘度計を含み、前記多毛細管粘度計は
（ａ）少なくとも１つの試料毛細管および少なくとも１つの基準毛細管を含む複数の毛細管と、
（ｂ）少なくとも１つの基準毛細管と同一の流路に接続された遅延容量構成要素と、
（ｃ）前記遅延容量構成要素を通る流体フローの方向を選択的に変えるように動作可能な弁とを備える、サブ回路。
【請求項２６】
基準流体を含有するフロー回路において流体試料を分析するための信号を得るための圧力検知装置であって、
（ａ）複数の毛細管と、
（ｂ）少なくとも１つの毛細管と流体接続している少なくとも１つの遅延容量構成要素と、
（ｃ）少なくとも１つの遅延容量構成要素を通る流体フローの方向を変更するための弁と、
（ｄ）少なくとも１つの毛細管を通る基準流体のフローに関連付けられた圧力差を検知するように動作可能な少なくとも１つの圧力変換器と、
（ｅ）少なくとも１つの毛細管を通る試料流体のフローに関連付けられた圧力差を検知するように動作可能な少なくとも１つの圧力変換器とを備え、
これにより試料流体の特徴を判断するために少なくとも１つの毛細管に試料が入り各毛細管に関連付けられた圧力変換器によって圧力差が検知され、試料は遅延容量構成要素に入り、弁は遅延容量構成要素および回路から試料をパージするために流体フローの方向を変更し、弁は回路が基準流体で満たされて他の試料を受ける準備ができるように遅延容量構成要素を通る流体フローの方向を再び変更する、装置。
【請求項２７】
基準流体で満たされたフロー回路において流体試料を分析するための装置であって、
（ａ）流体を受けるための第１の毛細管と、
（ｂ）流体を受けるための第２の毛細管と、
（ｃ）毛細管と流体接続している遅延容量と、
（ｄ）遅延容量内の流体フローの方向を変更するための弁と、
（ｅ）第１の毛細管を通る流体のフローに関連付けられた圧力差を検知するように動作可能な圧力変換器と、
（ｆ）第２の毛細管を通る流体のフローに関連付けられた圧力差を検知するように動作可能な圧力変換器とを備え、
これにより試料流体の特徴を判断するために第１の毛細管に試料が入り各毛細管に関連付けられた圧力変換器によって圧力差が検知され、試料は遅延容量に入り、弁は遅延容量および回路から試料をパージするために流体フローの方向を変更し、弁は回路が基準流体で満たされて他の試料を受ける準備ができるように遅延容量を通る流体フローの方向を再び変更する、装置。
【請求項２８】
流体試料を分析するためのフロー回路から試料をパージするための方法であって、
（ａ）フロー回路に基準流体を入れるステップと、
（ｂ）フロー回路で試料を受取るステップと、
（ｃ）試料の特徴を判断するために試料の属性を検知するステップと、
（ｄ）フロー回路における試料のフローの方向を変更するステップと、
（ｅ）フロー回路が他の試料を受取る準備ができるように、フロー回路から試料をパージするステップとを備える、方法。
【請求項２９】
流体試料を分析するためのフロー回路から試料をパージするための方法であって、
（ａ）フロー回路に基準流体を入れるステップと、
（ｂ）フロー回路で試料を受取るステップと、
（ｃ）試料の特徴を判断するために試料の属性を検知するステップと、
（ｄ）フロー回路における試料のフローの方向を変更するステップと、
（ｅ）フロー回路から試料をパージするステップと、
（ｆ）フロー回路で他の試料を受取るステップと、
（ｇ）試料の特徴を判断するために試料の属性を検知するステップと、
（ｈ）フロー回路における基準流体のフローの方向を変更するステップと、
（ｉ）フロー回路が他の試料を受取る準備ができるように、フロー回路から試料をパージするステップとを備える、方法。
【国際調査報告】
2009511918.tif 000010