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专利名称：用于分析测试样本并且用于提供相应的分析数据的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于分析测试样本并且用于提供相应的分析数据的设备。
所谓的在线分析仪由本受让人在STAMOLYS的商标下市售。该分析仪用于净化装置的清洁性能的监视和优化，用于曝气槽和净化装置的排出物的监视，或者用于监视填料的定量进料。测量和监视的参数的示例包括测试样本中的铵、磷酸盐或者硝酸盐的浓度。基于已知的测量方法进行测试样本的分析，本文中不需要详细考虑这些已知的测量方法。
优选地，在线分析仪连续地每天记录信息作为时间的函数。一方面，该分析仪可靠地传递关于装置显影操作的所需信息；另一方面，提供关于处理技术中可能需要的改变的信息。基于分析数据，有时能够获得运行装置和运行成本的极大节约。
包括色度测量设备的在线分析仪中的工作过程大概如下文所述泵在混合容器中注满滤液，即所收集的测试样本。试剂泵以规定的混合比例向测试样本中加入适当的试剂。该试剂同测试样本发生反应，由此该测试样本以特有的方式改变颜色。借助于光度计或者光谱仪来确定经引导通过反应测试样本的辐射的消光或吸收。消光或吸收传递了关于测试样本中化学元素或者化学化合物的浓度的信息。优选地，在STAMOLYS分析仪的情况中还控制光度计的温度。这样，在短的时间内可以出现计划中的滤液和试剂之间的反应，并且该反应是可复验性地出现。
在线分析仪必须总是与给定的应用相匹配。这样，使用了广泛变化的泵系统和测量设备。此外，在线分析仪通常被设计为用于特定数目的测量位置，从这些位置按时间顺序获取测试样本。结果，控制/评估单元、所谓的电子部分也必需同各自使用的泵和测量系统相匹配。因此，最终结果是不同构建的分析仪具有非常巨大的多样性。从制造的观点来看，已知分析仪的构建是非常复杂且不灵活的。
本发明的目的在于提供成本有利的并且高度灵活的在线分析仪。
通过包括下列可替换模块的设备实现了该目的至少一个功能�？椋涮峁┍硎局辽僖桓鑫锢淼幕蛘呋У墓滩问牟饬啃藕牛恢辽僖桓霰媚？椋淠芄灰览涤诟髯允褂玫墓δ苣？椋钥晒娑ǖ难废蚬δ苣？樘峁┛稍ざǖ难玖亢�/或可预定的至少一种试剂的量或者可预定的清洁剂的量；和电子�？椋淇刂聘髯允褂玫谋媚？楹�/或各自使用的功能�？榈墓ぷ餮罚拦烙晒δ苣？樘峁┑牟饬啃藕牛⑶业贸隹衫玫牟馐匝镜南嘤Ψ治鍪�。根据本发明，通过改变和替换同独立的测量参数和测量方法相匹配的独立的�？椋褂米畲笫康牟煌？椋梢允迪址治鲆堑淖疃嗟闹掷�。
优选地，电子�？楸旧硪簿哂心？榛峁�。其基本上分为三个部件-用于不同测量方法的发射机�？�(这里人们可以辨别，例如，用于色度测量方法的�？�、用于光谱测量方法的�？楹陀糜诶胱友≡癫饬糠椒ǖ哪？�)；-处理器�？椋湟览涤诟髯缘挠τ们榭鋈范ㄐ藕糯恚�-外围�？椋淇刂评绶拧�
控制/评估电子装置的�？榛峁沟哪康模彩潜厩榭龅哪康模谟诩跎俨考亩嘌�。电子装置的�？榛峁箍梢酝ü菹允痉绞街械幕蛘咄没У牧臃绞街械拇蟮牧榛钚远兴�。优选地，电子单元的模块可以插入到承载单元上并且同时与其相接触。以相似的方式，功能�？楹捅媚？榈纫餐ü逋坊辜虻ゲ⑶铱焖俚亟裘芰拥匠性氐ピ�。
功能模块是，例如，离子选择测量设备或者色度测量设备。色度测量设备可以是光度计或者光谱仪。色度测量设备可以确定，例如，测试样本中的铵、硝酸盐或者正磷酸盐的浓度。
在本发明分析仪的有利的进一步发展方案中，用于制备测试样本的设备集成到功能�？橹�。这导致了紧凑的结构形式。特别是提供了混合器�？椋渲胁馐匝竞椭辽僖恢质约烈钥稍ざǖ谋壤旌显谝黄�。
本发明设备的有利的进一步发展方案提供了显示�？椋渲校治鍪莼蛘咝Ｗ际菹允驹谙允灸？樯�。优选地，额外提供电子�？椋淇捎糜诓煌南允竞�/或输出�？�。这样，由此在分析仪的情况中获得了关于部件多样性的合理化。对于测量数据的显示，简单替换前面/显示�？槭沟媚芄皇迪植煌南允境叽绾蜕时硐�。对于同用户的连接，替换或者安装适当的�？槭沟糜锌赡芨谋浯庋厩慷鹊氖�、测量值的传递方式、以及电源，并且与用户的需求相适应。
根据本发明的设备的一个实施例(对于某些应用而言是重要的)，额外提供了至少一个下列�？�-管道开关�？椋糜谠诓煌拇硌分浣星谢唬�-测量位置开关模块，用于从至少两个不同的测量位置提取出测试样本；-进行�？椋ü媚？榇硬饬课恢锰崛〔馐粤浚馐粤吭诜治銮按娲⒃诟媚？橹校�-冷却�？椋糜诒３质约梁�/或测试样本的冷却；-消化�？椋糜谘局票�。
在�？榭商婊坏匕沧霸诔性氐ピ鲜保岷媳痉⒚鞯纳璞甘翘乇鹩欣�。在该情况中，优选地，不同的模块安装在适当提供的位置。不同类别(功能�？�、泵�？榈�)的�？樵谒堑某叽缟希约霸谒堑牧臃绞缴鲜墙葡嗟鹊�。
如果分析仪位于户外或者位于无保护的位置，则承载单元优选地安置在机壳中。如果分析仪被设置在受保护的位置，则本发明设备的成本有利的变化方案提出，承载单元安装在框架上。优选地，该框架或者承载单元被另外构造为可被折叠。
在本发明设备的有利的进一步发展方案中，提供了至少一个容器，其中存贮了至少一种试剂。为了确保运输不出现问题，用于试剂或者清洁剂的容器被配置在容纳单元中。如果该容纳单元额外用于捕获泄露的试剂或者清洁剂，则以收集盘的形式提供该容纳单元。
根据本发明设备的实施例的优选形式，电子�？楹头治鲆堑氖Ｓ嗄？樵诨侵斜舜朔掷耄蛘吲渲迷诳蚣苌�。这样，可以有目的地使干的部分和湿的部分彼此分离。特别地，避免了溢出或者泄露的液体与电子部分相接触。而且，电子�？橛叛〉嘏渲迷诨腔蛘呖蚣艿纳锨�。此外，通过至少一个隔离壁，配置功能区域“分析�？椤敝械牡缱�/电气部件使其与非电气或者非电子部件分离。
根据本发明设备的有利的进一步发展方案，提供了出口，通过该出口可以排放反应后的测试样本和/或用于清洁泵模块、功能模块和混合器�？榈那褰嗉�。一种变化方案提出，出口位于机壳的侧壁上并且通过连接管线将反应后的测试样本和/或用过的清洁剂引导至出口。可替换地，提供了出口管线，其配置在机壳的下区域。为了确保反应后的测试样本或者清洁剂的安全排放，出口管线的截面积比功能�？榈某隹诳诘慕孛婊笫�。
在许多应用的实例中，需要必须彼此并行地进行多种分析。就此而言，本发明设备的优选实施例提出，多个�？榛菇ǖ牟饬可璞副慌渲梦占渖媳舜讼嗔�。而且，提供了公共的电子模块，通过该�？榭刂聘鞲霾饬可璞福⑶腋媚？榭梢岳酶鞲霾饬可璞傅姆治鍪荨�
现将基于附图更加详细地描述本发明，其附图如下所示

图1本发明分析仪的前视示意图，图2本发明分析仪的截面示意图，图3适于色度测量的本发明分析仪的实施例形式的前视图，图3a图3的细节A的图示，图3b管道开关�？榈牟煌┱菇锥蔚耐际荆�4适于光度计测量或者光谱仪测量的本发明分析仪的实施例形式的前视图，图4a图4的细节B的示图，图5适于离子选择测量的本发明分析仪的实施例的第一形式的前视图，图5a图5的细节C的示图，图6a本发明分析仪的可折叠实施例在运行状态下的侧视图，图6b图6a所示的本发明分析仪的可折叠实施例在打开状态下的侧视图，图7图6a的细节D的示图，图8具有附属�？榈谋痉⒚鞣治鲆堑氖凳├问降那笆油迹�9适于多参数分析的本发明分析仪的实施例形式的前视图。
图1示出了本发明分析仪1的前视示意图。图2示出了图1的分析仪1的截面。在本发明的分析仪1的情况中，根据下列功能区域存在清楚的分界-功能区域2，包含机壳5的上部中的电子�？楹�/或显示�？楹�/或操作�？椋�-功能�？�3，包含分析模块，即，在机壳5的中部中的至少一个功能�？�10和可能的混和�？�16、泵�？�9和依赖于应用的管道开关模块8；-功能�？�4，包含机壳5的下部中的试剂和清洁剂存贮器。
分成功能区域2、3、4带来了下述优点-�？榈那逦渲�-简便的安装-简便的维护-简便的服务。
而且，如从图2中可以看到的，在功能�？�3的湿的部分13和干的部分12之间存在清楚的分界。通过隔离壁40使电子和电气部件同分析模块8、9、10、16的机械部件分开。附带提及，功能模块2相类似地构造。图6a和6b是本实施例的良好说明，此外，其中通过折叠设备外部的承载单元33，使得接入电气/电子部件更加容易。
如上文已经解释的，本发明的分析仪1的基本部件是，泵模块9、功能模块10和电子�？�36。此外，本分析仪1包括显示/输入�？�2，其包含显示器6和操作键盘7。
电子/显示和/或操作�？�2配置在机壳5的上区域中。所谓的分析模块在空间上位于其下面；在所说明的情况中，如已经指出的，分析�？�3包括管道开关�？�8、泵�？�9和功能�？�10。在分析�？榈那�3下面安置有用于存贮试剂和清洁剂的区域4。试剂或清洁剂存贮在容器11中。通过有目的地分为功能区域2、3、4并且将功能区域2、3、4细分成�？椋梢钥吹剑痉⒚鞯姆治鲆�1是有序的、可靠的和准确的。
图3示出了适于色度测量的本发明分析仪1的实施例形式的前视图。图3a提供了图3的放大的细节A的图示。图3b包含管道开关模块8的不同扩展阶段的图示。
应当指出，在图3中，以及在图4和5中，本发明的分析仪1的结构是易于理解的、清除的并且是经过良好布置的。根据情况，在机壳5中或者在承载单元33上为每个�？榉峙涔潭ǖ奈恢�。显然，依赖于具体的应用，功能�？�10的详细结构将有所不同。这样，在图3中，安装了光度计�？�14作为功能模块10。在图4中，功能�？�10是UV光谱仪�？�25，或者是UV光度计�？椋�5使用离子选择测量�？�31用作功能�？�10。在图3a、4a和5a中更加详细地再次显示了图3、4和5的分析�？榈墓δ芮�3的�？�8、9、10、16。选择�？�8、9、10、16的尺寸使得，例如，视情况而定，可以简便地在机壳5中，或者在承载单元33上安装光度计�？�14来替换离子选择测量模块31而不存在问题。图3所示的光度计�？�14包括混合器模块16和光度计子块15。当然，混合器�？�16不必是光度计�？�14的集成部分。混合器�？�16还可以配置在光度计�？�14外部。
图3或3a所示的泵�？�9包括两个蠕动泵或者软管泵20作为开始。通过蠕动泵20，滤液，也即收集的测量样本，和试剂注入到混合器�？�16中，并且随后注入到功能模块10中-这里是光度计�？�14。图3和3a中标出的是夹管阀21。同样示出的定量进料管22是可选择的部分。根据本发明，依赖于各自的应用选择泵�？�9的结构。这样，在某一实例中，一个泵20可以是足够的；而在其他应用中，将需要多于两个的泵20。于是，泵�？�9被这样构成，使得可以实现任何的组合，而不需要作出涉及基本�？榛峁购湍？槌叽绲娜魏涡薷�。
图3b示出了管道开关�？�8的不同变化方案。在左边的变化方案中，不能开关任何东西。在其他的管道开关�？�8的情况中，阀门18的数目依赖于待操作管道的最大数目。优选地，阀门18是双向阀门。通过适当调节的电子�？�36来控制阀门18、泵20和功能�？�10。该电子�？�36同样地被构造为能够同具体的应用相匹配而具有极少的故障。
而且，如从图3、4和5中可以看到的，容器11位于收集盘24中。该收集盘24还可以用作运输容器。反应后的测试样本和用后的清洁剂通过出口管17排放。如图7中所示，在收集盘24中还提供了泄露传感器32。
图6a和6b示出了可以从机壳5中折叠放出的本发明分析仪1的侧视图。
图8是配备有附属�？�37、38、39的本发明分析仪1的实施例形式的前视图。这些附属模块是其中存贮了测试样本的外部样本采集器37、外部消化�？�38和冷却�？�39。
图9示出了适于多参数分析的本发明分析仪1的实施例形式的前视图。特别地，该装置包括，作为功能�？�10的光度计14、离子选择测量�？�31和UV光谱仪�？�25。由电子�？�36启动和评估不同的模块。相似地，仅提供了一个显示�？�35；6和一个操作�？�7。本实施例对于试剂和清洁剂的存贮是相同的。不同分析仪的分立模块14；25；31；8、9配置在承载单元33上。
权利要求
1.用于分析测试样本并且用于提供相应的分析数据的设备，其中所述设备具有下列可替换的�？橹辽僖桓龉δ苣？�(10)，其提供表示至少一个物理的或者化学的过程参数的测量信号；至少一个泵�？�(9)，其依赖于各自使用的功能�？�(10)，以可预定的循环向功能模块(10)提供可预定的样本量和/或可预定的至少一种试剂的量或者可预定的清洁剂的量；电子�？�(2)，其控制各自使用的泵�？�(9)和/或各自使用的功能�？�(10)的工作循环，评估由功能�？�(10)提供的测量信号，并且提供测试样本的相应分析数据。
2.权利要求1的设备，其中功能模块(10)包括离子选择测量设备(31)或者色度测量设备。
3.权利要求2的设备，其中色度测量设备包括光度计(14)或者光谱仪(25)。
4.权利要求1的设备，其中用于制备测试样本的设备集成到功能�？�(10)中。
5.权利要求1的设备，其中提供了混合器�？�(16)，其中测试样本和至少一种试剂以可预定的比例混合在一起。
6.权利要求1的设备，其中提供了显示�？�(35)，其中，分析数据提供在所述显示�？樯�。
7.权利要求6的设备，其中构造电子装置(36)使其可用于不同的显示�？�(35)。
8.权利要求1的设备，其中提供了至少一个下列�？楣艿揽啬？�(8)，用于在不同的处理循环之间进行切换；测量位置开关�？椋糜诖又辽倭礁霾煌牟饬课恢锰崛〕霾馐匝荆唤心？�(37)，通过该�？榇硬饬课恢锰崛〔馐粤浚馐粤吭诜治銮按娲⒃诟媚？橹校焕淙茨？�(39)，用于冷却试剂和/或测试样本；消化�？�(38)，用于样本制备。
9.权利要求1～8之一的设备，其中模块(2；8；9；10)可替换地安装在承载单元(33)上。
10.权利要求9的设备，其中承载单元(33)配置在机壳(5)中。
11.权利要求9的设备，其中承载单元(33)安装在框架上。
12.权利要求11的设备，其中框架或者承载单元(33)被可折叠地构造。
13.权利要求1的设备，其中提供了至少一个容器(11)，其中存贮了至少一种试剂。
14.权利要求13的设备，其中提供了收集单元(24)，其中配置了至少一个用于试剂和/或清洁剂的容器(11)，并且其中收集单元(24)被构建为泄漏保护器和/或运输容器。
15.前述一个或者多个权利要求中的设备，其中电子�？�(36)配置在机壳(5)或者承载单元(33)的上部。
16.权利要求15的设备，其中配置�？�(8；9；10)的电气/电子部件，或者干的部分(12)，使其通过隔离壁(40)同�？�(8；9；10)的机械部件，或者湿的部分(13)分离。
17.权利要求1的设备，其中提供了出口，通过该出口可以排放反应后的测试样本和/或用于清洁泵�？�、功能�？楹突旌掀髂？�(8；10；16)的清洁剂。
18.权利要求10和17的设备，其中在机壳(5)的侧壁上提供所述出口，并且通过连接管线将反应后的测试样本和/或清洁剂引导至该出口。
19.权利要求17的设备，其中提供了出口管(17)，其配置在机壳(5)的下部。
20.权利要求19的设备，其中出口管(17)的截面积比功能�？�(10)的出口开口的截面积大数倍。
21.前述一个或者多个权利要求中的设备，其中多个�？榛菇ǖ牟饬可璞�(1)被配置为空间上彼此相邻，并且其中提供了公共的电子�？�(36)，通过所述电子�？�(36)控制各个测量设备(1)，并且所述电子�？�(36)可以利用各个测量设备(14；15；31)的分析数据。
全文摘要
本发明的设备包括下列可替换的�？橹辽僖桓龉δ苣？�(10)，其提供表示至少一个物理的或者化学的过程参数的测量信号；至少一个泵�？�(9)，其依赖于各自使用的功能�？�(10)，以可预定的循环向功能�？�(10)提供可预定的样本量和/或可预定的至少一种试剂的量或者可预定的清洁剂的量；电子�？�(36)，其控制各自使用的泵�？�(9)和/或各自使用的功能模块(19)的工作循环，评估由功能�？�(10)提供的测量信号，并且提供测试样本的相应分析数据。
文档编号G01N35/02GK1653339SQ03810375
公开日2005年8月10日 申请日期2003年5月7日 优先权日2002年5月8日
发明者沃尔夫冈·巴贝尔, 迪尔克·施泰因米勒 申请人:恩德莱斯和豪瑟尔分析仪表两合公司