專利名稱：取樣并檢測容器中的化合物的存在的方法和系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種從象玻璃瓶或塑料瓶那樣的容器取樣并確定某些物質，如殘余污物存在與否的檢查系統。更確切地說，本發明涉及一種改進了的取樣分析系統及方法，它用以確定象沿傳送裝置快速通過容器分揀系統檢查站的飲料瓶那樣的容器中是否存在殘余污物那樣的物質。
在許多工業部門，包括飲料工業，產品裝在用過后再清洗并重新裝料使用的容器中。典型的可回收容器(如飲料瓶)是用易于清潔的玻璃制成的。對這些容器先清洗，再檢查其內有無異物。
玻璃容器有其缺點易碎，體積大，較重。因此，人們很希望采用塑料瓶，因為塑料瓶不易碎，比同樣體積的玻璃容器輕。然而，塑料容易吸收多種有機化合物，之后這些有機化合物又可能被產品吸收，從而影響容器中產品的質量。這些有機化合物實例有含氮化合物如氨，有機氮化合物和含汽油及各種清潔溶液的碳氫化合物。
因此，本發明的主要目的是提供一種用以檢查隨傳送裝置快速移動的材料中特定物質，如碳氫化合物那樣的污染物是否存在的方法和系統。
本發明的另一目的是提供一種系統和方法用以在容器隨傳送裝置移動時，對其內殘余物作取樣和分析，同時不以任何方式停止或阻礙容器的運動，以實現每分鐘200-1000瓶的高取樣速度。
本發明的另一目的是提供一種系統和方法，用以對隨傳送裝置移動的容器內的殘余物作取樣分析，同時不使任何取樣分析裝置與被測容器接觸。
本發明的另一目的是提供一種系統和方法，它可不將任何取樣器或類似物插入容器就對隨傳送裝置移動的容器內的殘余物作取樣分析。
本發明的這些目的是通過提供一種對一些物質(如容器中揮發性殘余物)取樣并確定其有無的方法和裝置來實現的。根據本發明的一個實施例，其方法包括如下步驟把流體注入所述容器以取代其內至少一部分成分;對容器進行抽吸，從而抽出被取代的容器內成分的試樣;分析抽出的試樣以確定其中這些特定殘余物存在與否。
在一最佳實施方案中，注入到容器中的流體是壓縮空氣，該壓縮空氣通過一噴嘴注入，以在容器內產生一氣流。這股氣流造成容器內汽化成分的氣霧，它從開口處冒出，然后被容器外的抽吸裝置的抽走以取容器成分的一部分作試樣。
注入流體和抽取試樣可以是連續操作，也可是分步操作。如采用分步操作，開始向容器注入流體的步驟最好在時間上先于抽取試樣步驟的開始，以為形成試樣氣霧提供時間。然而，注入和抽取步驟的執行可在時間上略有交疊。另外，注入和抽取也可在時間上分開，但這要取決于期望的取樣速度。另外一個選擇方案是使注入和抽取在同一段時間內同步進行。
在一最佳實施方案中，流體從噴嘴的注入及靠抽吸裝置的抽取在檢查站同時進行。在此實施方案中，容器或瓶子在一快速移動的傳送裝置上快速連續通過檢查站。瓶子以每分鐘200到1000個的速度通過檢查站。最佳速度是每分鐘400個瓶子，這與現行的飲料瓶填充速度是一致的。自然，此系統在瓶子靜止時，或以低于每分鐘200個瓶子的速度移動時仍然能工作。期望的檢查速度可因被檢查和填充的瓶子大小而變。注入噴嘴在傳送裝置運動方向上位于抽吸裝置的吸管的上游，這樣，流體向容器的注入在時間上略先于所產生的試樣氣霧的抽取。
在本發明的另一實施方案中，一部分抽取的試樣(約90%)被分流，剩下部分試樣通過一分析器，以確定那些殘余物的存在與否。將試樣第一部分分流的目的是把通過分析器的試樣的量限制到一可控制量，以實現高速分析。另外，如試樣體積過大，探測器可能被弄臟或堵塞。然而，最初是希望將樣品氣霧基本上全部抽去，以清潔檢查站區域，使之不含樣品氣霧，從而給下一容器提供一個干凈的環境。這樣就消除了在給定時刻與被檢容器無關的殘余物信號上的亂真攜帶(容器污染物的相互干擾)。
如果需要，第一樣品的分流部分可被引到一選擇設置的空氣過濾器并循環到正注入到下一個抵達檢查站的容器的壓縮空氣中。這樣可充分利用樣品中分流了的第一部分和用于分流和壓縮的泵，避免將樣品第一部分排放到檢查站周圍的環境中。
在另一實施方案中，一個電扇被用來將樣品氣霧吹向檢查站下游。可在檢查站上安置一罩子，以給這一區域提供合適的空氣動力學環境。
本發明的進一步應用范圍可從下面的詳細描述得到清楚的了解。然而，需要指出的是，這些詳細描述和例子，在用來說明本發明的最佳實施方案時，只是作為例子給出的，因為對本行業熟悉的人，從這個詳細描述便可明了在本發明的原則和范圍內的各種變化及修改。
從以下僅作為例子給出因而并不限定本發明的詳細描述和附圖可更全面的理解本發明，在附圖中
圖1是本發明的取樣及殘余物分析系統的示意框圖，其中顯示了沿一傳送裝置順序通過一檢查站、剔出系統和清洗站的多個容器。
圖1A是類似圖1的一個系統的示意框圖，其中有兩個檢查站和探測頭。
圖2是一個示意框圖，它顯示了圖1的系統在一檢測系統中可能的實現方案，其中污染物可是含氮化合物。
圖3是一個適用于本發明系統和方法的裝置的最佳形式的正視圖，它包括一個部分地包容系統組件的護罩和一個在檢查站上方沿傳送裝置的取樣區。
圖4是圖3中護罩的底視圖。
圖5是圖3中護罩的側剖面圖，以及圖6是護罩底板的部分剖面圖，其中顯示出一通氣裝置，用以使氣流沿容器運動方向通過樣品區。
參照圖1，可見有一個沿箭頭A方向移動的傳送裝置10，它有多個無蓋、頂端開口的容器C(例如，體積約1500毫升的塑料飲料瓶)，這些容器在傳送裝置上分立排列，以便順序地通過檢查站12、剔出機構28和傳送裝置32而到達清洗系統。為實現更高的檢查速度，容器C可相互接觸，而不是分開。容器C內的東西一般可能包括空氣、殘余污染物的揮發物、和容器內原有的產品如飲料的揮發物。供給壓縮空氣的空氣注入器14上裝有與在檢查站12上的容器C分開一段距離但處于同一直線上的噴嘴16。即噴嘴16被設在容器之外，并且不與之相觸。噴嘴16把壓縮空氣引入容器以取代至少一部分容器內的東西，從而放出一樣品氣霧18到被測容器外邊。
CO2可用來替代壓縮空氣作注入流體。而且，壓縮空氣或CO2可被加熱以增加被測化合物的揮發性。
對每分鐘200到1000個瓶的速度，通過噴嘴16注入溶器C的空氣量一般約在10C.C.的數量級。最佳瓶速為每分鐘400個，這與現行飲料瓶裝填速度一致。期望的檢測速度可因被檢測和填充的瓶子大小而變化。自然地，瓶子也可是靜止的，或以小于每分鐘200個的速度移動，而本系統照樣正常工作。瓶內的成分只有大約10C.C.被移到瓶外，形成樣品氣霧18。
還裝有一個抽氣取樣器22，它可包括一個與取樣管20相連的真空泵或類似物。取樣管裝在空氣注入器14附近，最好在其下游(如約1/16吋處)，以便能與鄰近容器C頂部開口處附近的樣品氣霧保持流體聯系。
噴咀16和管20都不與在檢查站12的容器接觸，而是位于容器外并與其開口很接近的地方。這樣布置的優點是無須與容器C有實際接觸，也無須將任何探頭插入容器中，從而不會阻礙容器沿傳送裝置的快速移動，也不會降低取樣速度。在本發明的系統和方法中，可以實現每分鐘200到1000個瓶子的高取樣速度。傳送裝置10最好被連續驅動，以實現這樣的高速度，而不在檢查站有瓶子停止或減速現象。
一條分流管線24與抽氣取樣器22相連，以使取自進入管20的氣霧18的樣品預定部分(最好約90%)可被通過分流管線24分流。剩下的部分樣品通到確定某種物質是否存在的殘余物分析器26，然后被排去。將取自氣霧18的樣品大部分分流的一個目的，是減少通過抽氣取樣器22到殘余物分析器26的樣器量，以實現高速分析。這樣做是使殘余物分析器26所檢測的樣品量易于得到控制。使樣品一部分分流的另一個目的是能夠用抽氣器22基本上將樣品氣霧18的全部從檢查站區域除去，并使其多余部分通過分流管線24分流。在一最佳實施方案中，通過分流管線24的部分多余樣品又回到空氣注入器14，以便通過噴嘴16注入到下一個隨傳送裝置10移動的容器。然而，也可簡單地將分流管線24通到大氣中。
應當理解的是，樣品氣霧18可在原地被分析，而無須輸送到遠處的分析器如26。它也可被吹向而不是抽向分析器26。
裝有一個微處理器控制器34，以控制空氣注入器14、抽氣取樣器22、殘余物分析器26、剔除機構28和一個可選的電扇15。包括并列的發射源和光電檢測器的容器探測器17與跨過傳送裝置10的一個反射器(未示出)相對地設置。當一容器到達檢查站并暫時截斷反射到光電檢測器的射線時，探測器17就通知控制器34。可選擇設置的電扇15被用來產生一股吹向樣品氣霧18的氣流，氣流方向最好沿容器C移動的方向，以利于在每個容器被取樣后清除檢查站12附近的樣品氣霧。這樣清除了檢查站區域的氣體，從而不會有現存樣品氣霧18的余留成分能在下一個容器C到達檢查站備檢時污染檢查站區域。這樣就排除了容器間的取樣夾帶(carryover)。電扇15的工作循環由微處理器34控制，如圖1所示。電扇15最好在系統其它部分工作期間能連續工作。
當殘余物分析器26確定某一容器C受到一種不希望有的殘余物污染時，微處理器控制器34就給剔出機構28一個剔出信號。剔出機構28將剔出的污染瓶子轉向到傳送裝置30，并允許可接受的未污染瓶子在傳送裝置32上通行到一個清洗機(未畫出)。
一個可選方案是把瓶子檢查站置于傳送方向上瓶子清洗機的下游，或在清洗機之后加一套檢查站和殘余物取樣分析系統。事實上，當對瓶子作某些污染物檢查時，可能最好將檢查站和系統置于清洗機之后。例如，如果污染物是一種碳氫化合物，如不溶于水的汽油，則將瓶子清洗后更容易檢測碳氫化合物殘余物。這是因為在清洗過程中，瓶子被加熱并用水清洗，可溶于水的化學揮發物被加熱而從瓶子上解附，然后溶于清洗水中。另一方面一些碳氫化合物不溶于水，就可被清洗機下游的取樣器22在排除水溶性化學物質后取樣。所以，如果瓶子受檢前通過一清洗機，對這些碳氫化合物的檢測就可在沒有其它水溶性化學物質的潛在干擾的情況下進行。
參照圖1A，其中顯示一個類似圖1的分析與分揀系統，它在兩個分立的檢查站12(Ⅰ)和12(Ⅱ)處有兩個探測頭Ⅰ和Ⅱ。第一個檢測頭包括噴嘴16(Ⅰ)和取樣管20(Ⅰ)，第二個檢測頭有噴嘴16(Ⅱ)和取樣管20(Ⅱ)。兩個噴嘴16(Ⅰ)，16(Ⅱ)通過一條氣路與一公共空氣注入器14相連，且兩個取樣管20(Ⅰ)，20(Ⅱ)的每一個均與一公共真空源，即抽吸取樣器22相連。
兩個檢測頭的開、關受由微處理器控制器34發出的控制信號控制，以同時檢查兩個容器。例如，在圖1A中，與容器C2和C3分別對準的檢測頭Ⅰ和Ⅱ被同時啟動，以將空氣吹入容器C2和C3，并將樣品氣霧18(Ⅰ)和18(Ⅱ)吸入抽吸取樣器22。抽吸取樣器22有適當的閥門系統和兩根分別通向兩個分立的分析器26(Ⅰ)和26(Ⅱ)的輸出管道23(Ⅰ)和23(Ⅱ)。分析器26(Ⅰ)分析通過管20(Ⅰ)吸入的樣品，而分析器26(Ⅱ)同時分析通過管20(Ⅱ)吸入的樣品。所以，比如，容器C2和C3內的東西可同時被分析。結果，如假設傳送裝置移動速度一樣，圖1A中系統的取樣速率是圖1的單頭系統的取樣速率的兩倍。
檢測頭Ⅰ和Ⅱ被微處理器控制器34開啟的時間足夠長，以形成樣品氣霧18(Ⅰ)和18(Ⅱ)，并將每個樣品的一部分吸入取樣管20(Ⅰ)，20(Ⅱ)。然后控制器34關閉檢測頭Ⅰ和Ⅱ。在檢測頭Ⅰ和Ⅱ關閉時，容器C3通過檢測頭Ⅱ下方移動到容器C5先前的位置，且容器C2通過檢測頭Ⅰ和Ⅱ下方到達容器C4先前的位置。同時容器C0與檢測頭Ⅰ對準，容器C1與檢測頭Ⅱ對準，而檢測頭Ⅰ和Ⅱ又被啟動以分別對容器C0和C1內的東西作取樣與分析。隨著每個檢測頭Ⅰ和Ⅱ被控制器34開啟，對每個跟著傳送裝置10在其下移動的容器作取樣，這一過程就不斷繼續下去。
可以看出，可同樣地采用其它數目的檢測頭。例如，可用四個檢測頭和四個相應的分析器，以實現同樣傳送速度條件下，四倍于一檢測頭系統的取樣速率。類似地，三個檢測頭提供三倍的取樣速率，等等。
除了增加取樣速率外，另一優點是采用普通空氣注入器、抽吸取樣器和控制器。多個便宜的檢測頭可與單個較貴的取樣機一起使用，以實現這樣的高取樣速率。
如圖所示，噴嘴16被用來產生一股通入被測容器(未畫出)的氣流。通過噴嘴16的氣流可被加熱和降溫，如果應用中加熱空氣是有利的話。與噴嘴16并置的是一樣品輸入管20，它包括一個在其輸出端的過濾器40，用以濾除樣品中的顆粒。抽吸作用是從與分析器27相通的泵82的抽吸側加到管20上的。
樣品的一部分(例如，每分鐘約6000C.C.的總樣品流的90-95%)，如對圖1的描述那樣，通過與泵46抽吸側相連，經由分流管線24被分流。泵46使空氣通過一個搜集器48和一個常開氣流控制閥50，然后再回到氣流輸出噴嘴16。一個反壓調節器54幫助控制通過噴嘴16的氣流的壓力，并把多余空氣從出氣口57排出。氣流控制器50通過線50A接收來自微處理器控制器34的控制信號，以維持閥開通，從而允許氣流流向噴嘴。
泵46通過與電路斷路器76的輸出端相連的線46A得到電能，電路斷路器76又與AC濾波器74和AC供電系統PS的輸出端相連。
圖2實施方案中的檢測器組件27是一個分析器，它用化學熒光法檢測被查容器中選定化合物(如含氮化合物)的殘余物。這是一種常見的檢測器，它包括一個腔，用來混合臭氧和氧化氮或其它能與臭氧反應的化合物，以使它們發生反應，一個射線發送元件(帶適當濾波器)和一個射線探測器，能夠探到參與反應物質的化學熒光。例如，當得自在有氧化物(如空氣中的氧氣)存在條件下加熱氮化合物(如氨)的NO與臭氧發生化學反應時，在預定波長(如0.6到2.8微米波長)范圍內，有特征光發出。化學熒光發射射線的選定部分及基強度可由光電放大管探測。
因此，在圖2的系統中，大氣空氣被通過入口60和空氣過濾62引到臭氧發生器64。在那里臭氧靠諸如空氣中放電產生出來，并通過臭氧過濾器66和氣流控制閥68被引到檢測組件27，在那里與來自容器，并經由入口管20、過濾器40、流量限制器42和變換器44的樣品混合。流入入口管20的樣品通過一個變換器44(如電熱鎳管)，在流到探測組件27前其溫度在變換器內被升到約800℃到900℃。溫度在400℃到1400℃范圍內也是可以接受的。當含氮化合物(如氨)被這樣加熱時，就有NO(氧化氮)產生，并被加到檢測組件27的腔內。其它非NO化合物也可能與O3反應，且在變換器44中也可產生化學熒光，例如通過加熱汽油或洗滌劑殘余物得到的有機化合物。
由變壓器72供電的溫度控制器70被用來控制變換器44的溫度。
探測組件27中已通過其腔的樣品經過積累器(accumulator)85和泵82被輸出到一個臭氧洗滌器56，然后再到排出口57，以便為來自沿圖1的傳送裝置10移動的下一個容器的樣品清潔殘余物檢測器。(如前述可用一(可選設置的)電扇，(圖2中未畫出)，幫助清除樣品輸入管20周圍的剩余樣品氣霧。)與檢測結果有關的探測組件27的輸出被經由一前置放大器輸出到微處理器34，微處理器34又把此信息以適當方式輸入記錄儀83。記錄儀83最好是常規的紙帶記錄儀，或類似物，它顯示被分析樣品的信號輻度與時間的關系。
微處理器34可被編程，以識別來自探測組件27的光電探測器的作為一“擊”(hit)或某一種殘余物的探測的信號峰，此信號峰定期出現(基于在檢查站探測到的容器到達)，其斜率和強度到達一預設值后要維持一段預設時間。
微處理器控制器34也向瓶子剔出器28輸出一信號，以剔出污染瓶子，并將它們從通向清洗機的通路中分出來。
殘余物分析器27裝有一標定端86，用以調節與探測組件相連的高壓電源26A。還裝有一個與微處理器控制器34相連的記錄儀衰減輸入端88，用以調節記錄儀的工作。探測組件27從高壓源26A得以供電。
其它控制包括操作面板90，它包括一鍵盤和顯示區，使操作者能以適當方式控制探測組件27的工作。
與電源PS輸出端相聯的直流電源78給所有有關組件提供直流電。
設有一個可選的報警器80A，以給操作者一個有受污染容器的信號。報警器80A通過輸出控制線與微處理器控制器34的輸出端相耦合。一個故障報警器80B也與微處理器控制器相連，以接收錯誤或故障信號，如當壓力超出某預設范圍時，來自壓力開關58或真空閥87的錯誤或故障信號。
也可安裝其它安全裝置，如真空表89，反壓控制閥54，以保證系統正常工作。
整個圖2中系統的大多組組件最好封在一不銹鋼箱92內。該箱被一回流熱交換器91冷卻。熱交換器91有兩個氣密的部分91A和91B，其中由適當的電扇提供對流氣流。
圖2所示的系統裝在圖3所示的裝置內，它一般包括一個長方形不銹鋼箱92，用以將圖2的大部分組件封在一氣密環境中。箱92的后部有適當的門和接近面板，以在需要維修時，能使人接近系統的組件。箱92裝在由支腳組件96支撐的矩形支架94上。支架94的前后兩面都裝有軌道或槽94A。支架94后面的軌道94A被用來沿垂直方向調節箱92，使之適合不同高度的傳送裝置。橫梁支架98做得能沿軌道94A在支架94前面上下滑動。用以加熱樣品中被抽吸作分析那部分的變換器44懸臂伸出到橫梁支架98。護罩100也在橫梁支架98上懸壁伸出并用來封住變換器44，并在檢查站取樣區上方構成一通道;容品C使沿傳送裝置10從該站中通過。這一罩的進一步細節在以下將描述的圖4-6中顯示。
把橫梁支架98安裝在軌道94中，有利于在豎直方向上調節罩100和空氣注入噴嘴和取樣管20，以適應其下不同尺寸的容器C。
參照圖4-6，可見罩100包括一上腔102，用以容納變換器44和一個電扇15A。在罩100的上腔102底部開有一小口102A。管44A從變換器44底部伸出并與穿過口102A的樣品輸入管20相連。同樣也從口102A伸出并與樣品管20相鄰的是噴嘴16。腔室102內的電扇15A給整個腔室加壓，使樣品氣霧及任何其它大氣物質不能進入口102A。所以它可保持變換器44周圍的干凈。
電扇15A產生的氣流也可用來引導一股氣流通過通氣板110(板110上至少有一個通氣孔)而穿過被檢容器上方的取樣區。圖6中顯示了這股氣流的作用，其中可見氣流AS通過通氣孔110A把位于檢查站取樣區的樣品氣霧18的剩余物吹向傳送裝置10的下游側。因此，由電扇與相應的通氣孔產生的氣流連續地清潔取樣區，從而使后續容器不受已查過容器的樣品污染。
在由罩100的底壁106形成的開口處，通氣板110是可逆的，從而若傳送裝置10沿與圖6相反向移動，則只須將板110簡單換向，使之指向相反方向的通氣孔110A，并引導空氣在此方向上指向傳送裝置下游端。
更仔細參看圖4和圖5，罩100的底部包括一彎曲的底面;該底面包括一彎曲區106，它與擋板108一起構成檢查站取樣區上方的彎曲的罩或通道。構成這一通道或罩的目的，是將樣品氣霧容納在有限空間范圍內，以便使電扇15A和通氣板110產生的氣流引入一空氣動力學范圍內，這樣有利于從檢測區除去任何樣品氣霧18的殘留物。將取樣區包容在這樣一個隧道狀區域內也提高通過樣品管的取樣效率。
前面參照圖1描述的瓶子位置探測器，在圖5中示作組件17并設在擋板108的底部。組件17包括一并置的光源和光電探測器，它們與裝在罩的對面壁上的反射器17A準直。所以，可見進入由表面106和擋板108構成的通道的容器C會切斷光路，從而產生一個表明檢查站有容器的信號。
以上對本發明做了描述，但很明顯，它可有許多方面的變化。例如，其它形式的高速分析器，如電子俘獲測器或光離子探測器，也可被用來替代圖2中描述的化學熒光分析器。
一種最佳的探測器是美國專利第3845309號(Helm等)中描述的那種脈沖熒光氣體分析器，該專利的公開在此被用作參考。在這樣的分析器中，被吸入一腔內并被來自閃光管的輻射能量照亮的氣態樣品產生能被一光電探測器收到的熒光和射線。這種分析器在′309專利中被引用，如可從馬薩諸塞州Franklin的Thermo Enviroment Instruments Inc.得到的43型脈沖熒光SO2分析器，當作了除去帶濾波器的修改后，成為一個對一些碳氫化合物如汽油及其它石油制品中存在的多環芳香族碳氫化合物具有高靈敏度的探測器。此修改后的氣體熒光分析器可用作圖1和圖2系統中的殘余物分析器26(在后一種系統中，不需要臭氧發生器和臭氧處理組件，而且變換器44也不是必要的。)而且，吸到管20中的樣品可分成兩股或多股氣流并輸入多個分析器27。結果，每個分析器26(圖1)都可被用來檢測不同類型的污染物。也可用完全不同類型的分析器代替分析器27(圖2)，這些替代分析器能在變換器中對樣品作預處理。在這種情況下，樣品的一部分通到此不同類型變換器，一部分通到變換器44。
另外，被測物質不僅限于容器中的物質。例如本發明的系統與方法可用來檢測吸附在樹脂碎條或碎片中的揮發物，或回收以制造新飲料瓶的碎條或碎片狀塑料品。這些碎塑料品可直接放在傳送帶10上，通過圖1的檢查站12;或者把這些塑料品放在籃，桶或其它容器內，作批量檢查。
根據本發明的方法和系統，其它可被檢驗的材料包括各種食品，例如要查胺含量的魚、待查試劑的藥品或除草劑、橡膠制品如待查發泡劑的輪胎、卷筒材料如造紙廠產的待查酸含量的紙、甚至服裝也可被檢查看是否有揮發物如爆炸品或毒品。這些材料可在沿一傳送裝置通過檢查站時被檢測，而不管其在不在容器內。在后一種情況下，通過噴嘴引向材料的壓縮空氣或其它流體的高流速和/或加熱可能是必要的，以得到待測探發物滿意的樣品。
另外，被測瓶子也可是新的，從未充過飲料。這樣可對新瓶子作制造工藝的副產品如過量酸、醛的檢查。
上面提到的變化不應被認為是對本發明的原則與范圍的背離，所有這些對本行業熟練人員來說是很明白的修改都應包括在下列權利要求的范圍內。
權利要求
1.一種用以從容器中取樣并確定某些物質是否存在的方法，它包括以下步驟使容器內容的一部分被取代以在容器外其開口附近區域形成一樣品氣霧；分析容器外的樣品氣霧，確定其內是否存在某些物質。
2.權利要求1的方法，其中取代步驟是通過向所述容器注入流體以使其內容至少一部分被取代，以在容器外其開口附近區域形成樣品氣霧。
3.權利要求2的方法，其中還包括下面步驟使多個開口容器順序地通過檢查站，且流體持續地流到檢查站，在容器通過所述檢查站時對其持續抽吸，以抽取樣品。
4.權利要求2的方法，它還包括以下步驟將頂部開口容器順序移過檢查站且流體持續流向檢查站。
5.權利要求2的方法，其中注入步驟將揮發物排出容器。
6.權利要求2的方法，其中注入的流體的流動和/或施加的抽吸是脈沖形式的。
7.權利要求6的方法，其中流體注入步驟先于抽吸步驟開始。
8.權利要求7的方法，其中注入步驟與抽吸步驟的執行在時間上有交疊。
9.權利要求7的方法，其中注入步驟在抽吸步驟開始前已結束。
10.權利要求6的方法，其中注入步驟和抽吸步驟同步進行且持續相同時間。
11.權利要求10的方法，其中注入的流體是壓縮空氣。
12.權利要求9的方法，其中注入的流體是壓縮空氣。
13.權利要求8的方法，其中注入的流體是壓縮空氣。
14.權利要求6的方法，其中注入的流體是壓縮空氣。
15.權利要求2的方法，其中注入的流體是壓縮空氣。
16.權利要求2的方法，它還包括以下步驟在將流體注入容器開口之前，先將其加熱。
17.權利要求2的方法，其中所述分析步驟包括以下步驟加熱抽出的樣品;將已加熱樣品與臭氧混合，使它們發生化學反應，以產生反應物的化學熒光;用光學方法分析化學熒光發出的射線以確定所述一些殘余物是否存在。
18.權利要求17的方法，其中所述一些物質包括含氮化合物，加熱步驟把樣品加熱到800℃到1000℃溫度范圍內以生成氧化氮，且臭氧與氧化氮發生化學反應產生化學熒光。
19.權利要求2的方法，進一步包括以下步驟使樣品第一部分分流;分析抽取的樣品的第二部分以確定其中是否有某些物質。
20.權利要求19的方法，其中被分流的所述樣品第一部分占抽取樣品的90%而被分析的樣品第二部分占其10%。
21.權利要求19的方法，進一步包括以下步驟，即把分流的第一部分循環到將注入到下一個到達檢查站的容器中的流體中。
22.權利要求2的方法，其中所述分析步驟包括以下步驟用輻射能量照射樣品以在其中產生熒光;以及分析所述熒光發出的輻射以確定樣品中是否有所述某些物質。
23.權利要求22的方法，其中可有選擇地照射樣品，使其中芳香烴發熒光。
24.根據權利要求2的方法，用以對多個在傳送裝置上順序通過至少兩個檢查站的容器進行取樣并分析其中有無某些物質，它包括以下步驟在每個所述兩個檢查站同時各向一個容器注入流體，以使每個容器內容的至少一部分被取代以形成樣品氣霧，用抽吸方法從這樣被取代的每個容器內容的所述部分取樣，同時分析從所述至少兩個容器中抽取的樣品，以確定其中是否有某些物質，在所述注入和抽取步驟結束后，將所述至少兩個容器移向所述至少兩個檢查站的下游。當上游的至少兩個容器移到對準所述至少兩個檢查站時，重復所述注入、抽樣和分析步驟。
25.一種用以對容器取樣以確定其中是否含有某些殘余物的系統，它包括流體注入裝置，用來將流體注入所述容器開口，以便使至少一部分容器內容被取代，從而在容器外的區域形成樣品氣霧;抽吸裝置，它通過抽吸所述樣品氣霧，對所述容器內容的被取代部分進行取樣;支托裝置，用以支托抽吸裝置，使該抽吸裝置位于所述容器外并與其開口相隔一定距離;分析裝置，用來分析抽取的樣品以確定其中是否有某些殘余物。
26.權利要求25的系統，還包括將所述容器順序地移過一個檢查站的裝置以及用以使所述注入裝置連續地注入所述流體并使所述抽吸裝置在所述容器通過所述檢查站時對所述區域進行連續地抽吸的控制裝置。
27.權利要求25的系統，它還包括控制裝置，用以使注入流體先于抽吸流體開始。
28.權利要求27的系統，其中控制裝置使注入裝置與抽吸裝置的操作在時間上有交疊。
29.權利要求27的系統，其中控制系統在啟動抽吸裝置前終止注入裝置的操作。
30.權利要求25的系統，其中控制裝置同步注入和抽吸裝置，使注入和抽吸同時進行，持續相同時間。
31.根據權利要求25的系統，還包括使樣品的第一部分分流的裝置;以及分析抽取的樣品的第二部分以確定其中是否有某些殘余物存在的裝置。
32.權利要求31的系統，還包括控制裝置，用以使所述注入裝置連續地注入所述流體，并使所述抽吸裝置在所述容器通過所述檢查站時持續地對所述區域進行抽吸。
33.權利要求31的系統，還包括將所述被分流的第一部分循環到抵達檢查站的后續容器的裝置。
34.權利要求33的系統，還包括控制裝置，用以使流體的注入先于流體的抽吸開始。
35.權利要求34的系統，其中控制裝置使注入裝置和抽吸裝置的操作在時間上有交疊。
36.權利要求34的系統，其中控制裝置在開啟抽吸裝置前終止注入裝置的操作。
37.權利要求31的系統，其中控制裝置同步注入和抽吸裝置，使注入和抽吸同時進行并持續相同時間。
38.權利要求31的系統，進一步包括一種裝置，它在每個容器離開檢查站時將氣流引入檢查站區域以在下一待測容器抵達檢查站之前除去前容器的任何殘留氣霧。
39.權利要求31的系統，其中所述分析裝置包括加熱裝置，它將抽取的樣品加熱到約800至1400℃;混合裝置，它將被加熱樣品與臭氧混合，使之發生化學反應，以產生反應物的化學熒光;以及分析裝置，它對化學熒光發出的射線作光學分析以確定有無所述某些物質。
40.權利要求25的系統，其中分析裝置包括加熱裝置，它將抽取的樣品加熱到約800℃至1400℃;混合裝置，它將被加熱的樣品與臭氧混合，使其發生化學反應，以產生反應物的化學熒光;以及分析裝置，它對化學熒光發出的射線作光學分析以確定有無所述某些物質。
41.對通過一檢查站的容器進行取樣并確定其中有無某些殘余物的裝置，它包括流體注入裝置，它將流體注入所述容器的開口以使至少一部分容器內容被取代;抽吸裝置，它對被取代的容器內容的所述部分用抽吸方法行取樣。支托裝置，它支托注入裝置和抽吸裝置，使其位于容器外并與其開口隔開一段距離，所述注入裝置將容器內容的所述部分取代以在容器外其開口附近區域形成樣品氣霧，所述抽吸裝置在所述容器外的所述區域對樣品氣霧進行抽吸取樣;導氣裝置，它在每個容器離開檢查站時，向所述區域導氣流，以在后續待測容器到達檢查站前，把前一容器內容的樣品氣霧的任何殘余部分去除;以及分析裝置，它分析抽取的樣品以確定其中有無某些殘余物。
42.權利要求41的裝置，還包括，一個位于檢查站上方并部分封住檢查站的罩子，所述罩子有一基本上連續彎曲的面，該面限定了一通道，所述容器可從該通道通過，所述導氣裝置可使氣流沿所述彎曲面通過所述通道以除去尚未從檢查站區域抽走的樣品氣霧的殘留部分。
43.權利要求42的裝置，還包括一個護罩，它至少封住所述抽吸裝置上方一部分，構成一個基本上閉合的腔室;裝在所述腔室中的電扇裝置，用以向其中加空氣;以及在所述腔室底部的通氣裝置，用以通過將所述電扇空氣從所述腔室引出，經由所述通道引向所述區域而產生所述氣流。
44.權利要求43的裝置，其中所述限定所述罩子通道的所述彎曲面位于與所述通氣裝置相通的所述護罩上部分的底部上面。
45.權利要求44裝置，其中所述通氣裝置包括裝在由所述腔室的壁與至少一個通氣口構成的開口處的可折卸板，用以使沿第一預定方向的氣流通過所述通道，該通氣裝置在開口處可反向以使氣流沿與第一方向相反的方向通過通道。
全文摘要
本發明所公開的是一種對某些物質如容器中污染物殘余作取樣分析的方法和裝置。此方法包括向所述容器注入壓縮空氣，以使容器內容至少一部分被取代；通過抽吸對被取代的容器內容進行抽吸取樣；分析抽取的樣品以確定其中有無某些殘余物。壓縮空氣通過一噴嘴注入容器的開口，以使容器內容的一部分被取代，在容器外形成一樣品氣霧。然后樣品氣霧至少部分地被抽取，并被分析以確定有無污染物如含氮化合物或碳氫化合物。
文檔編號G01N21/64GK1082196SQ9310622
公開日1994年2月16日 申請日期1993年5月29日 優先權日1992年6月1日
發明者大衛·H·費恩, 福瑞曼·W·福瑞姆, 斯泰芬·J·馬克德納得, 小凱納斯·M·斯瑞思 申請人:可口可樂公司