專利名稱：用于確定液態樣本的測量變量的分析系統的樣本制備系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于確定液態樣本的測量變量的分析系統的樣本制備系統以及一種用于制備樣本液體的方法。
背景技術：
在處理測量技術中，例如在化學、生物技術、制藥和食品技術處理中以及在環境技術中，自動分析設備或分析器被頻繁用于確定液態樣本的測量變量。例如，分析設備可以用于監測并優化凈化裝置的清潔效果，用于監測飲用水或者食品的質量監測。例如，所測量并監測的是某種物質的液態樣本中的內容物，其也被稱作分析物。分析物例如可以是例如離子，諸如氨鹽基、磷酸鹽、硅酸鹽、硝酸鹽、生物或生化化合物，例如荷爾蒙或者甚至微生物。在處理測量技術特別是水監測領域中由分析系統所確定的其它測量變量包括總有機碳(TOC)和化學耗氧量(C0D)。分析設備例如可以被實現為例如機殼設備或浮筒。在分析設備中，經常通過將所要分析的樣本與一種或更多種試劑進行混合來對所要分析的樣本進行處理，使得能夠在液態樣本中發生化學反應。優選地，試劑被選擇為化學反應可利用物理方法來檢測，例如，通過光學測量，利用電勢測定或電流測量傳感器或者通過測量傳導性來檢測。例如，化學反應可以帶來著色或顏色變化，這可通過光學手段進行檢測。在該情況下，顏色強度是所要確定的測量變量的量度。例如，測量變量可以通過測光來確定，例如在電磁放射中，通過對從放射源輻射到液態樣本中并且在通過液態樣本傳輸之后被適當接收器所接收的可見光進行測光來確定。所述接收器根據所接收輻射的強度而產生測量信號，從所述測量信號能夠得出測量變量。例如，為了以自動方式將該分析方法用于工業應用或者用于監測凈化裝置或室外水體，期望提供一種以自動方式執行所需分析方法的分析設備。針對該分析設備，除了充分的測量精度之外，最為重要的要求是魯棒性、易用性和充分工作的保證，以及環境安全性。半自動和自動分析設備是現有技術中已知的。因此，例如，DE 10222 822 AU DE102 20 829 Al和DE 10 2009 029305 Al公開了用于分析樣本的在線分析器。在每種情況下，這些在線分析器被實現為機殼設備，該機殼設備包括控制單元、試劑的供應容器、標準溶液和清潔液體、用于將液態樣本以及一種或多種試劑傳輸并配給到測量室中的泵，以及用于對在測量室中利用一種或多種試劑進行處理的液態樣本進行光學測量的測量傳感器。試劑、標準溶液或清潔液體從供應容器被傳輸至測量室中。所使用的液體從測量室被傳輸至廢物容器中。在大量該分析設備的應用中，尤其是在環境領域中，所要分析或監測的液體可以具有某種固態部分，其例如可以作為渾濁度而被注意到。在包括如以上所描述的光學測量的分析方法的情況下，固態部分導致分析結果的錯誤或者甚至使得測量無法進行。例如，液體中的大量粒子會導致液態樣本的著色不再可被檢測的結果。因此，液體在執行實際的分析方法之前經常要進行過濾。隨后預定的樣本量從濾液被供給到分析設備的處理單元并且在該處理單元處以以上所描述的方式進行處理和分析。
有時，需要對過濾器進行清潔，因為液體中所包含的粒子可能會堵塞過濾器。此夕卜，例如在環境技術和生物技術應用的情況下，存在如下風險:例如細菌、藻類或真菌的微生物可能緊密保持在過濾器中并且在過濾器基底上分布并且進入其濾孔并且最后還會使得通過過濾器的流量減小。
發明內容
因此，本發明的目標是提供一種裝置和方法，該裝置和方法允許在自動分析設備中執行分析之前有效清潔用于制備樣本液體的過濾器。該目標通過如權利要求1所限定的樣本制備系統以及如權利要求12所限定的方法來實現。用于確定樣本液體的測量變量的分析系統的樣本制備系統包括:-傳輸單元，其經由第一流體傳導線路與取樣位置連接；-樣本收集單元，其作為用于自動移除所要分析的液態樣本的集結區域而供分析系統使用；-過濾單元，其布置在取樣位置和傳輸單元之間；和-至少一個清潔介質儲存器，其經由第二流體傳導線路與過濾單元連接，以提供用于清潔過濾單元的清潔介質，清潔介質包括氧化劑；其中傳輸單元將樣本液體從取樣位置通過過濾單元傳輸至樣本收集單元。使用包括氧化劑的清潔介質清潔過濾單元不僅導致了與利用常用清潔劑簡單清洗過濾器相比有所改進的清潔效果，而且在給定情況下還殺死停留在過濾器中的諸如細菌、藻類和/或真菌之類的微生物從而防止它們進一步擴散。該樣本制備系統可以還包括第一閥單元，第一流體傳導線路的在過濾單元和第一閥單元之間延伸的第一段可以利用該第一閥單元選擇性地與第一流體傳導線路的第二段或第二流體傳導線路連接，第二段在閥單元和傳輸單元之間延伸。閥單元可以包括一個或多個閥，特別是一個或多個多路閥，或者一個或更多個具有相關聯的控制機制的閥。在閥單元的第一狀態，第一流體傳導線路的第一段可以經由第一流體傳導線路的第二段與傳輸單元連接,從而傳輸單元能夠傳輸樣本液體通過過濾單元并經由第一流體傳導線路進入樣本收集單元。在閥單元的第二狀態，第一流體傳導線路的第一段可以經由第二流體傳導線路與清潔介質儲存器連接，從而清潔介質能夠流入第一流體傳導線路的第一段并且隨后流過過濾單元。樣本制備系統可以包括控制單元，該控制單元以以下方式控制閥單元和傳輸單元，以及在給定情況下控制與清潔介質儲存器相關聯的泵:在樣本制備系統的第一操作模式下，將液態樣本從取樣位置引入樣本收集單元，并且在第二操作模式下，清潔介質從清潔介質儲存器傳輸進入第一流體傳導線路的第一段并且通過過濾單元。在樣本制備系統的另一實施例中，第一流體傳導線路的第二段例如經由第二閥單元選擇性地與樣本收集單元或出口連接，特別是與通向廢物容器的出口連接。與第一閥單元相同，第二閥單元可以由一個或更多個閥組成，例如一個或更多個多路閥，或者由一個中央閥門開關機構組成。在以上所提及的樣本制備系統的第一操作模式中，第二閥單元在其第一狀態中將第一流體傳導線路的第二段與樣本收集單元連接。在第三操作模式中，第二閥單元將第一流體傳導線路的第二段與出口連接。在該模式中，經由第一流體傳導線路傳輸的樣本液體可以被丟棄。在第二操作模式中執行過濾單元的清潔之后，這例如可以被順序用來利用濾液洗凈第一流體傳導線路。就此，可以保證在清潔之后沒有仍然處于第一流體傳導線路中的殘余清潔介質被傳輸至樣本收集單元中。在另外的實施例中，第二流體傳導線路同樣被選擇性地與樣本收集單元或出口相連接。這允許附加地清潔相關聯的線路和/或樣本收集單元。傳輸單元可以是泵，例如薄膜泵、活塞泵或蠕動泵。過濾單元可以至少部分浸入在取樣位置處存在的液體中。清潔介質可以是液體、氣體或氣體混合物，其中液體、氣體或氣體混合物可以包括臭氧作為氧化劑。氧化劑還可以是氯或者含氯化合物，諸如次氯酸。清潔介質儲存器可以包括在其中包含清潔介質的容器，和/或用于引導來自不屬于樣本制備系統的外部儲存器(例如來自壓縮空氣線路)的清潔介質的連接件。清潔介質儲存器還可以包括用于產生氧化劑的裝置。臭氧作為氧化劑是特別有利的，原因在于可利用臭氧發生器就地方便地制造臭氧。在一個實施例中，清潔介質儲存器包括具有不同清潔介質的多個容器。例如，清潔介質可以包括液體清潔劑或清潔氣體。如果提供液體作為清潔介質，則清潔介質儲存器可以包括至少一個包含液體清潔介質的容器以及至少一個將清潔介質從容器傳輸至第二流體傳導線路的泵。如果清潔介質是例如空氣或臭氧的氣體，則該清潔介質可以在壓力之下從壓縮機或容器來提供。因此不需要附加的泵來將處于壓力下的氣體傳輸到第二液體傳導線路中。在另一實施例中，清潔介質儲存器可以具有包含液體清潔介質的容器以及與該容器相關聯的泵，例如薄膜泵，該泵用于將清潔介質從容器傳輸到第二流體傳導線路，并且作為補充，儲存器具有用于將處于壓力下的清潔氣體(例如空氣或臭氧)傳輸到第二流體傳導線路中的連接件。在該實施例中，清潔介質儲存器包括閥單元，例如多路閥，第二流體傳導線路可以利用該閥單元選擇性地與包含液體清潔介質的容器或者與用于傳輸處于壓力下的清潔氣體的連接件連接。在以上所提到的樣本制備系統的第二操作模式中，第一閥單元將第一流體傳導線路的第一段與第二流體傳導線路連接，以朝向取樣位置將清潔介質傳輸通過過濾單元。如果清潔介質儲存器具有包含液體清潔介質的容器以及與容器相關聯的用于將液體清潔介質從容器傳輸至第二流體傳導線路的泵，則與容器相關聯的泵在該操作模式中用于將清潔介質從第二流體傳導線路經由第一閥單元傳輸到第一流體傳導線路中以及通過過濾單元最終傳輸到取樣位置中。以該方式，過濾單元被利用流過過濾單元的清潔劑得到清潔。如果清潔介質儲存器具有將處于壓力下的清潔氣體(例如空氣或臭氧)傳輸進入第二流體傳導線路的連接件，則在該操作模式中，處于壓力下的氣體經由第二流體傳導線路、閥單元以及第一流體傳導線路的第一段通過過濾單元傳輸到取樣位置中。流動通過過濾單元的氣體實現對過濾單元的清潔，并且如果氣體包含氧化劑諸如臭氧，則還殺死過濾單元中存在的微生物。在清潔介質儲存器包含多種清潔介質的情況下，如果至少一種清潔介質包含例如臭氧這樣的氧化劑，則其滿足清潔過濾器的需要，包括殺死停留在過濾器上的微生物。以上所提到的控制單元可以以第一操作模式、第二操作模式和/或第三操作模式，并且在給定情況下以附加操作模式，對閥單元、傳輸單元和泵進行控制以操作樣本制備系統。控制單元可以是電子數據處理系統，其在數據存儲器中包括一個或更多個操作程序，該操作程序能夠執行用于控制樣本制備系統。本發明還涉及一種用于確定液態樣本的測量變量的分析系統，包括根據以上所描述實施例之一的樣本制備系統，并且還包括分析設備，該分析設備包括:-測量室；-至少一個液體容器，其包含用于處理液態樣本的處理液體；-處理系統，其包括用于將來自樣本收集系統的液態樣本以及來自液體容器的處理液體傳輸并且計量至測量室中的傳輸及配給裝置；和-測量傳感器，特別是光學測量傳感器，其用于提供至少一個與液態樣本的測量變量相關的測量信號，該液態樣本包含在測量室中并且被利用處理液體處理。分析設備還可以包括控制及估算單元，該控制及估算單元對分析設備特別是處理系統和測量傳感器進行控制以執行測量并且從測量傳感器提供的測量信號得出測量變量的值。分析設備的控制單元可以被實現為與樣本制備系統的控制單元進行通信。可替換地，分析設備的控制單元還可以承擔樣本制備系統的控制單元的功能，從而分析設備總地具有僅一個控制單元。然而，該單個控制單元還可以以分布式方式以相互通信的兩個或更多個單元的形式來實現。本發明的用于制備液態樣本以利用自動分析系統(例如以上所給出的分析系統)確定液態樣本中的測量變量(特別是確定化學物質的濃度)的方法包括以下步驟:-連續或非連續地將液體從取樣位置通過過濾單元傳輸至樣本收集系統中，從樣本收集系統反復移除液態樣本以便確定測量變量；-中斷液體傳輸；-利用包括氧化劑的至少一種清潔介質清洗過濾單元；并且-繼續連續或非連續地將液體從取樣位置通過過濾單元傳輸至樣本收集系統中。清潔介質可以是氣體或氣體混合物。例如，壓縮空氣或臭氧是作為清潔介質的選擇。有利地，處于壓力下的氣體或氣體混合物經由氣體連接件被引入與過濾單元連接的流體傳導線路，以清洗過濾單元，其中氣體朝向取樣位置流動通過過濾單元。
現在將基于圖中所示的實施例示例更詳細地解釋本發明，附圖示出如下內容:圖1是樣本制備系統的示意性圖示；圖2是具有分析設備并且具有樣本制備系統的自動分析系統的示意性圖示。
具體實施例方式圖1示出了用于自動分析系統的樣本制備系統I。樣本制備系統I包括過濾單元3，該過濾單元3在樣本制備系統I的操作期間至少部分地浸入到在取樣位置處存在的所要采樣的液體中。過濾單元經由第一流體傳導線路9連接到樣本收集單元7，自動分析設備(圖2)能夠經由連接件39從樣本收集單元7收取液態樣本以便確定樣本液體的測量變量，例如一種或更多種分析物的濃度。樣本制備系統I包括傳輸單元，該傳輸單元在這里所示出的示例中被實現為蠕動泵5，其用于將樣本液體從取樣位置傳輸通過過濾單元3并經由第一流體傳導線路9到樣本收集單元7中。第一流體傳導線路9包括第一段11，該第一段11將過濾單元3與第一閥單元27連接。在第一狀態，閥系統27將第一流體傳導線路9的第一段11與第一流體傳導線路9的第二段13連接。在這里所示出的示例中，第二段13對應于蠕動泵5的軟管。蠕動泵的軟管可以經由中間件與閥單元27以及29連接，例如在每種情況下，經由特氟龍管件與閥單元27以及29連接。在第二狀態，第一閥單元27將第一流體傳導線路9的第一段11與第二流體傳導線路15連接，第二流體傳導線路15與清潔介質儲存器17連接。第一閥單元27以如下方式實現:在第一狀態，抑制樣本液體到第二流體傳導線路中的傳輸，而在第二狀態，清潔介質不能夠從第二流體傳導線路流入第一流體傳導線路9的第二段13。為此，閥單元27例如可以被實現為3/2閥。清潔介質儲存器17包括液體容器19以及氣體連接件25，液體容器中包含液體清潔介質，例如水或清潔劑，處于壓力下的清潔氣體或氣體混合物(例如壓縮空氣、臭氧、氧氣或含有臭氧的壓縮空氣)能夠經由氣體連接件被引入第二流體傳導線路15。與液體容器19相關聯的是泵，這里是薄膜泵21，該薄膜泵21用于將液體容器19中所包含的液體清潔介質傳輸至第二流體傳導線路15。液體容器19及其相關聯的薄膜泵21和氣體連接件25經由第二閥單元23與第二流體傳導線路I連接。閥單元23在這里所示的示例中被實現為3/2閥。在第二閥單元23的第一狀態，第二流體傳導線路15與液體容器19連接，而在第二閥單元23的第二狀態，第二流體傳導線路15與氣體連接件25連接，從而可以選擇性地將液體清潔介質或清潔氣體傳輸至第二流體傳導線路中。第二流體傳導線路15通過支路與第三流體傳導線路31連接，該第三流體傳導線路31又可以經由第三閥單元29與第一流體傳導線路9的第三段35連接。第三閥單元29同樣與第一流體傳導線路9的第二段13連接，從而第一流體傳導線路9的第三段35可以選擇性地與第三流體傳導線路31或第一流體傳導線路9的第二段13連接。閥單元29在這里所示的示例中被實現為3/2閥。流體傳導線路9的第三段35可經由第四閥單元33選擇性地與樣品收集單元7或液體出口 37連接。在第一操作模式中，樣本制備系統I將樣本液體從取樣位置傳輸到樣本收集單元7中。在該操作模式中，第一閥單元27進入其第一閥狀態，其中第一流體傳導線路9的第一段11與流體傳導線路9的第二段13連接，而通過流體傳導線路9的第一段11到第二流體傳到線路15中的流動則被阻止。與此同時，在該操作模式中，第三閥單元29處于如下狀態:其中第一流體傳導線路9的第二段13與第三段35連接并且從第一流體傳導線路9的第二段13到第三流體傳導線路31中的液體流動被抑制。在這里所示的示例中被實現為3/2閥的第四閥單元33同時將第三段35與樣本收集單元7連接。在該操作模式中，蠕動泵5將樣本液體從取樣位置通過過濾單元3和第一流體傳導線路9傳輸到樣本收集單元7中。第一操作模式常常被中斷以清潔過濾單元3。為此，該樣本制備系統以第二操作模式進行操作。在該情況下，第一閥單元27進入第二狀態，其中第一流體傳導線路9的第一段11與第二流體傳導線路15連接，而從第一段11或從第二流體傳導線路15到第一流體傳導線路9的第二段13中的液體流動被抑制。第三閥單元29在該操作模式中還將第二流體傳導線路15與第一流體傳導線路9的第二段13和第三段35阻斷。因此，在該操作模式中，清潔介質儲存器17與第一流體傳導線路9的第一段11和過濾單元3連接。任選地，在該操作模式中，過濾單元3可以利用容器19中所包含的清潔液體和/或經由氣體連接件25送入的清潔氣體進行清洗。這里確保沒有清潔介質達到第一流體傳導線路9的第二段13并由此達到蠕動泵5。圖1所示出的樣本制備系統I還允許首先利用清潔氣體(例如臭氧和/或壓縮空氣)并且隨后利用清潔液體順序清洗過濾單元3。為此，首先，第二閥單元23可以進入其第一狀態，其中氣體連接件25經由第二流體傳導線路15以及第一流體傳導線路9的第一段11與過濾器3連接，而第二流體傳導線路15的液體容器19以及相關聯的薄膜泵21被阻斷。作為清潔氣體可以選擇壓縮空氣，當其被引導通過過濾單元3時實現完全機械去除停留在濾器氣孔中的污濁顆粒。為了殺死過濾器單元3中的微生物并且還實現整體改善的清潔效果，作為壓縮空氣的補充或替代，清潔氣體可以包含氧化劑。例如，壓縮空氣和臭氧的氣體混合物或純臭氧可以被用作清潔氣體。臭氧例如可以由與氣體連接件25連接的臭氧發生器現場提供。在通過過濾器單元3的期間，臭氧以氧化方式在過濾器中的所有有機殘留物上起作用。附著的微生物被可靠地殺死并且大部分利用流過過濾器的氣體被去除。還能夠能首先利用臭氧并且隨后利用壓縮空氣清洗過濾器單元。隨后，為了改善清潔結果，第二閥單元23可以進入其第二狀態，其中液體容器19與第二流體傳導線路15和過濾單元3連接，而清潔氣體到流體傳導線路15中的流動被閥單元23阻止。在閥單元23的該狀態，薄膜泵能夠在取樣位置的方向上將清潔液體通過過濾單元3傳輸回去。由此，從過濾單元3去除了利用之前通過過濾單元3傳導的臭氧仍未完全氧化為氣態反應產物或仍然沒有被氣流機械去除的顆粒。液體清潔介質例如可以是水、清潔劑或者包含氧化劑(特別是溶解的臭氧)的水性清潔溶液。為了在以樣本制備系統I的第一操作模式繼續傳輸樣本液體之前去除在第一流體傳導線路9的第一段11和過濾單元3中殘留的清潔液體，可以利用清潔氣體執行進一步的清洗步驟。為此，閥單元23重新進入其第一狀態，其中氣體連接件25經由閥單元23與第二流體傳導線路15連接，而清潔液體從液體容器19到第二流體傳導線路15中的流動被抑制。在閥單元23的該狀態中，在閥單元27狀態同樣保留的情況下，處于壓力下的清潔氣體被傳輸至第一流體傳導線路9的第一段11中并且在樣本傳輸的方向上通過過濾單元3。以該方式，流體傳導線路9和過濾器3被“吹凈”清潔液體。這里所描述的是具有三個清潔步驟的方法，三個步驟包括首先利用清潔氣體進行清洗，隨后利用清潔液體進行清潔，最后利用清潔氣體重新清洗，顯然，可以取代這種方法，首先利用液體清潔介質并且隨后利用清潔氣體清洗過濾單元3。作為方法變型還可以考慮，液體清潔介質或清潔氣體或者二者包括氧化劑。利用閥單元27和29在清潔期間將第一流體傳導線路9的第二段13與第二流體傳導線路15阻斷，這防止了包含氧化劑的清潔介質到達蠕動泵5。這對于蠕動泵的應用是特別有利的，該蠕動泵的與氧化劑接觸的軟管會經歷老化現象，例如其彈性下降。利用圖1所示的樣本制備系統1，還能夠取代利用液體容器19中所包含的附加的清潔液體清洗過濾單元，而是利用濾液反向清洗過濾單元3。在該情況下，第二閥單元23進入以下狀態:其中用于清潔介質的儲存器19與第二流體傳導線路15阻斷。為了濾液通過液體線路9的反向傳輸，蠕動泵5可以在與用于將樣本液體傳輸到樣本收集單元7相反的方向上進行操作。在利用清潔介質對過濾系統進行清洗之后以及在從取樣位置向樣本收集單元7進行新的樣本液體輸送之前，有利的是，首先以所描述的方式利用濾液對過濾單元3進行簡單的反向清洗，以便利用濾液重新填充流體傳導線路9的第一段11。以該方式，避免了在重新開始樣本制備系統I的第一操作模式以從取樣位置傳輸樣本液體時，第一段11中殘留的清潔介質到達樣本收集單元7并由此到達分析設備。可替換地或作為補充，在利用清潔介質清洗過濾單元3之后緊接著經由第一流體傳導線路9繼續傳輸樣本液體，而不立即將樣本液體傳輸到樣本收集單元7中，而是在某個時間段內經由液體出口 37丟棄所提供的樣本液體。為此，第四閥單元33被設置為使得液體線路9不與樣本收集單元7連接而是與出口 37連接。在利用清潔介質清洗過濾單元3之后，如果通過利用清潔氣體和/或濾液后續清洗而使第一流體傳導線路9的第一段11和過濾單元3無清潔介質的殘留，從而線路段11和過濾單元3因此僅包含空氣或清潔氣體時，仍然有利的是:在繼續經由第一流體傳導線路9傳輸樣本液體時，不將所供應的樣本液體立即傳輸到樣本收集單元7而是在某個時間段內經由液體出口 37丟棄所供應的樣本液體。以該方式，確保了過濾單元3以及流體傳導線路9直至第四閥單元33的限定狀態。而且，在裝置第一次開機的情況下或者在裝置較長時間段沒有運行之后重新開機的情況下，首先在特定時間段內通過過濾單元3以及經由流體傳導線路9傳輸樣本液體并且經由液體出口 37丟棄該樣本液體是明智的。在預定時間段過去之后，流體傳導線路9通過閥單元33與樣本收集單元7連接，以將樣本液體傳輸到樣本收集單兀7中。圖2不意性不出了具有用于確定液態樣本的測量變量的分析設備100的分析系統。分析設備100包括:多個供應容器133、137和141 ;處理系統，具有多個泵135、139和143的該處理系統用于傳輸并計量供應容器133、137和141中所包含的液體；以及液體線路，供應容器133、137和141經由該液體線路與測量室127連接。此外，分析設備100具有廢物容器105，該廢物容器105同樣經由泵107與測量室127相連接。泵107、135、139和143例如可以是薄膜泵、活塞泵，特別是注射泵或者是蠕動泵。此外，該分析系統包括圖1所示的樣本制備系統1，特別是樣本收集單元7，在該樣本收集單元7中包含已過濾的樣本液體。樣本收集單元7用作分析系統100的樣本供應源，預定量的液態樣本從該樣本供應源被移除以便進行分析。樣本收集單元7經由傳輸線路109與測量室127連接。用于將液態樣本輸送并配給到測量室127中的是泵103，與其余的泵107、135、139和143相同，該泵103可以被實現為例如薄膜泵、活塞泵(特別是注射泵)或者是蠕動泵。為了記錄分析設備100所要確定的測量變量，分析設備100包括光學測量傳感器，該光學測量傳感器包括發射測量射線的輻射源131和接收器132，輻射源131和接收器132相對于對測量射線透明的測量室127被布置成使得測量射線穿過測量室127中所包含的液態樣本并且透射樣本的測量射線到達接收器132。分析設備100可以完全自動操作。為此，分析設備100擁有控制單元S，該控制單元S在這里所示出的示例中還執行估算單元的功能，特別是基于測量傳感器所記錄的測量值來確定測量變量。此外，在這里所示出的示例中，控制單元S用于以基于圖1所描述的方式對樣本制備系統I進行控制。然而，樣本制備系統I也可能具有其自身的控制系統，樣本制備系統I自身的控制系統可以被實現為用于與分析設備的控制系統S進行通信。控制單元S包括數據處理系統和存儲器，在存儲器中存儲有一個或更多個操作程序，該操作程序用于控制分析設備100和/或控制樣本制備系統1，以及在給定情況下，用于估算由光學測量傳感器131、132所傳遞的測量信號。該數據處理系統還可以包括用于由服務人員進行命令或參數輸入的輸入裝置和/或用于從上級單元，例如從處理控制系統接收命令、參數或其它數據的接口。此外，控制單元S還可以包括用于向用戶輸出數據特別是測量結果或者操作信息的輸出裝置，或者甚至包括用于向上級單元輸出數據的接口。控制單元S與泵103、107、135、139、143的驅動器連接并且與閥(未示出)連接，以便執行該操作而以自動的方式將液體從樣本收集單元和供應容器133、137和141傳輸到測量室127中。此外，控制單元S與測量傳感器連接，以對該測量傳感器進行控制并且由接收器132的測量信號確定待確定的測量變量。供應容器141可以包含試劑，該試劑為了處理從樣本收集單元7所移除的樣本而與該樣本混合。例如，如果所要確定的測量變量是在液體中的分析物的濃度，則試劑可以被選擇為使得該試劑與分析物反應以形成有色反應產物。顏色的強度是所要確定的濃度的量度。在該情況下，輻射源131所傳送的測量射線的波長與反應產物的顏色相匹配并且相應地由接收器132估算，該輻射源131與接收器132分別是控制單元S。不同于這里所示出示例中的單種試劑，根據所要確定的測量變量，也可以應用多種試劑。在該情況下，分析設備100具有相應數目的供應容器用于所需試劑。在分析設備100的測量操作中，控制單元S首先將樣本收集單元7中所包含的預定量的樣本液體配給到測量室127中，作為所要分析的液態樣本。與此同時或者隨即，控制單元S對泵143進行控制以便將供應容器141中所包含的預定量的試劑傳輸到測量室中。測量室127因此在這里所描述的示例中還用作混合室，其中液態樣本和試劑相互混合。然而，也可能有其它實施例，其中在利用試劑處理的液態樣本被計量到測量室127之前，用于處理液態樣本的一種或多種試劑相互混合。為了記錄測量室中所包含的經處理的液態樣本的待確定的測量變量，控制單元S操作測量傳感器131、132并且評估由測量傳感器131、132輸出的測量信號。由控制單元S從測量信號所確定的測量變量可以被存儲在控制單元的數據存儲器中，經由接口輸出到上級單元和/或經由控制單元S的顯示器輸出。在確定測量變量之后，通過利用泵107將包含在測量室中的用過的液態樣本傳輸至廢物容器105而清空測量室127。分析設備100具有其它供應容器133、137，其它供應容器133、137可以包含用于標定的標準溶液和/或用于清潔的清潔溶液。利用與供應容器133、137相關聯的泵135、139，溶液可以被傳送到測量室127中。在執行了一個或多個測量周期之后，可以通過將標定標準從供應容器137傳輸到測量室127中來執行分析設備的標定。標定標準像來自樣本供應源的“真實”液態樣本一樣在測量室127中利用通過泵143從供應容器141傳輸到測量室127中的試劑進行處理。利用測量傳感器131、132，光度測定測量變量的測量值，并且在給定情況下，基于對于標定標準已知的測量值執行分析設備100的調節。
權利要求
1.用于確定樣本液體的測量變量的分析系統的樣本制備系統(1)，包括: -傳輸單元(5)，其經由第一流體傳導線路(9)與取樣位置連接； -樣本收集單元(7)，其作為用于自動移除液態樣本的集結區域而供所述分析系統使用，基于所述液態樣本確定所述測量變量； -過濾單元(3)，其布置在所述取樣位置和所述傳輸單元(5)之間；和 -至少一個清潔介質儲存器(17)，其經由第二流體傳導線路(15)與所述過濾單元(3)連接，以提供用于清潔所述過濾單元(3)的清潔介質； 其中，所述傳輸單元(5 )將所述樣本液體從所述取樣位置通過所述過濾單元(3 )傳輸至所述樣本收集單元(7)中； 其特征在于，所述清潔介質包括氧化劑。
2.根據權利要求1所述的樣本制備系統(1)， 還包括第一閥單元(27)，所述第一流體傳導線路(9)的在所述過濾單元(3)和所述第一閥單元(27)之間延伸的第一段(11)能夠利用所述第一閥單元(27)選擇性地與所述第一流體傳導線路(9)的第二段(13)或與第二流體傳導線路(15)連接，所述第二段(13)在所述閥單元(27)和所述傳輸單元(5)之間延伸。
3.根據權利要求1或2所述的樣本制備系統(I)， 其中，所述第一流體傳導線路(9)的第二段(13)能夠選擇性地與所述樣本收集單元(7)或與出口(37)連接，該出口特別是通向廢物容器。
4.根據權利要求1至3中的任一項所述的樣本制備系統(I)， 其中，所述過濾單元(3)至少部分浸入到在所述取樣位置存在的液體中。
5.根據權利要求1至4中的任一項所述的樣本制備系統(I)， 其中，所述清潔介質包括液體、氣體或氣體混合物，其中所述液體、所述氣體或所述氣體混合物能夠包括臭氧作為氧化劑。
6.根據權利要求1至5中的任一項所述的樣本制備系統(I)， 其中，清潔介質儲存器(17)包括至少一個其中包含所述清潔介質的容器和/或用于產生所述氧化劑的裝置，特別是臭氧發生器。
7.根據權利要求1至6中的任一項所述的樣本制備系統(I)， 其中，所述傳輸單元是泵，特別是蠕動泵。
8.根據權利要求1至7中的任一項所述的樣本制備系統(I)， 其中，清潔介質儲存器(17)具有泵(21)和包含液態清潔劑的容器(19)，所述泵(21)將所述清潔介質從所述容器(19)傳輸到所述第二流體傳導線路(15)。
9.根據權利要求1至8中的任一項所述的樣本制備系統(I)， 其中，在所述樣本制備系統(I)的第一操作模式中，第一閥單元(27)將所述第一流體傳導線路(9)的第一段(11)與所述第一流體傳導線路(9)的第二段(13)連接，并且所述第一流體傳導線路(9)的所述第二段(13)與所述樣本收集單元(7)連接，以將樣本液體從所述取樣位置經由所述過濾單元(3 )傳輸到所述樣本收集單元(7 )中。
10.根據權利要求1至9中的任一項所述的樣本制備系統(I)， 其中，在所述樣本制備系統(I)的第二操作模式中，第一閥單元(27)將所述第一流體傳導線路(9)的第一段(11)與所述第二流體傳導線路(15)連接，以特別是利用與所述清潔介質儲存器(17)相關聯的泵，朝向所述取樣位置傳輸清潔介質通過所述過濾單元(3)。
11.一種用于確定液態樣本的測量變量的分析系統，包括根據權利要求1至10中的任一項所述的樣本制備系統(I)， 還包括分析設備(100)，所述分析設備(100)包括: -測量室(127)； -至少一個液體容器(141)，其包含用于處理所述液態樣本的處理液體； -處理系統，其包括用于將來自所述樣本收集系統(I)的所述液態樣本以及來自液體容器(19)的處理液體傳輸并且計量至所述測量室(127)中的傳輸及配給裝置(103、143)；和 -測量傳感器，特別是光學測量傳感器，其用于提供至少一個與所述液態樣本的所述測量變量相關的測量信號，所述液態樣本包含在所述測量室(127)中并且被利用所述處理液體處理。
12.一種用于制備液態樣本以便利用自動分析設備(100)確定所述液態樣本中的測量變量特別是確定化學物質的濃度的方法，包括以下步驟: -連續或非連續地將液體從取樣位置傳輸通過過濾單元(3 )到樣本收集單元(7 )中，從所述樣本收集單元(7)反復移除液態樣本以確定所述測量變量； -中斷液體傳輸； -利用包括氧化劑的清潔介質清洗所述過濾單元(3);并且 -繼續連續或非連續地從所述取樣位置傳輸所述液體通過所述過濾單元(3)到所述樣本收集單元(7)中。
13.根據權利要求12所述的方法， 其中，所述清潔介質包括氣體或包含至少一種氧化劑的氣體混合物，例如包含至少臭氧的氣體混合物。
14.根據權利要求12或13所述的方法， 其中，朝向所述取樣位置，經由與所述過濾單元(3)連接的流體傳導線路傳輸所述清潔介質通過所述過濾單元(3)。
全文摘要
用于確定樣本液體的測量變量的分析系統的樣本制備系統(1)，包括傳輸單元(5)，其經由第一流體傳導線路(9)與取樣位置連接；樣本收集單元(7)，其作為用于自動移除液態樣本的集結區域而供分析系統使用，基于該液態樣本確定測量變量；過濾單元(3)，其布置在取樣位置和傳輸單元(5)之間；和至少一個清潔介質儲存器(17)，其經由第二流體傳導線路(15)與過濾單元(3)連接，以提供用于清潔過濾單元(3)的清潔介質；其中傳輸單元(5)將樣本液體從取樣位置通過過濾單元(3)傳輸至樣本收集單元(7)。清潔介質包括氧化劑。
文檔編號G01N35/00GK103163308SQ20121053747
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月12日 優先權日2011年12月12日
發明者吉多·門尼肯, 拉爾夫·施托伊爾瓦爾德, 邁克·施普林曼, 馬蒂亞斯·克內德勒 申請人:恩德萊斯和豪瑟爾測量及調節技術分析儀表兩合公司