專利名稱：用于在衛生生產線中監測多個參數的多端口在線流通單元的制作方法
用于在衛生生產線中監測多個參數的多端口在線流通單元
背景技術：
發明領域總的來說，本發明關于在衛生生產線中監測參數，更具體地，關于用于在衛生生產線上監測多個參數的在線多端口流通單元。相關技術對如pH值、氧、二氧化碳、特定離子、電導率、溫度、吸光率這些參數進行的在線監測或測量，被廣泛用于生物和制藥業。在監測多個參數的工藝中，測量系統的配管和布局的復雜性是成問題的，并且系統的完整性也會受到損害。用于進行在線測量的傳感器通常安裝在流通單元上，并且當必須測量多于一個參數時，需要多個流通單元。在這種類型的安裝中，通常堆疊流通單元。此前，光學傳感器和電化學傳感器已經各自被置于生產線中，并且如果在同一個生產線中同時需要電化學和光學測量，那么也需要兩個或更多的流通單元。發明目的和
發明內容
—般來說，本發明的目的在于提供一種新穎并且改進的流通單元，用于在衛生生產線中監測多個參數。本發明的另一個目的在于提供具有上述特征的流通單元，其克服了此前所提供的流通單元的限制和缺陷。根據本發明，通過提供在線流通單元來實現這些和其他目的，其中在線流通單元具有主體，所述主體具有相對的端壁、流通通道、以及多個側壁，所述流通通道沿著端壁之間的軸延伸，所述多個側壁圍繞軸相切地布置；入口和出口配件，在主體末端處與通道相通，用于將衛生生產線上的流通單元與生產線中流經通道的流體連接起來；以及監測端口， 穿過兩個以上的側壁而開設，用于容納監測流體中的多個參數的傳感器。
圖1是根據本發明的用于在衛生生產線中監測多個參數的在線多端口流通單元的一個實施例的立體圖。圖2和圖3是圖1的實施例的垂直截面圖。圖4是圖1的實施例中的流通單元的側視圖，其中在它的監測端口安裝有傳感器。圖5是沿圖4中的線5-5的水平截面圖。圖6是圖1的實施例中的流通單元的分解立體圖，其中在它的兩個端口具有UV燈組件和檢測器，在第三個端口具有電導率探針，并且在第四個端口具有PH探針。圖7是圖6的實施例的側視圖。圖8是圖6的實施例的俯視圖，其中部分部件脫離。
具體實施方式
如圖1-3所示，流通單元具有大致矩形的主體11，該主體具有頂壁12，底壁13和側壁16-19。在圖示的實施例中，頂壁和底壁大致為正方形，側壁大致為矩形，其中側壁16、 17比側壁18、19要窄。主體優選由易于清洗和消毒的材料形成，諸如不銹鋼，或者熱塑性含氟聚合物，諸如以阿科瑪(Kynar)商標進行銷售的產品。流通通道21沿著頂壁12和底壁13之間主體的ζ軸延伸，具有在主體上部和下部與通道相通的入口和出口配件22、23，用于使在線的流通單元與衛生生產線連接起來，其中生產線中的流體流經通道。在圖示的實施例中，入口和出口配件為夾具接頭配件，其與主體整體成型，并具有連接法蘭22a、23a，在它們的外部末端具有0型圈凹槽22b，23b。但是如果需要可以使用其他合適的配件。監測端口 26、27穿過側壁16、17在主體的相對側開設，用于容納監測流體中參數的傳感器。這些端口的每一個都具有內孔^a、27a和外孔^b、27b，這些孔沿著主體的χ軸延伸，其中內孔和流通通道21相交，外孔穿過側壁開設。外孔在直徑上比內孔大，在孔之間形成一對環形肩觀、29。具有內壁或底壁32的環形槽31形成在外孔^b、27b的外端，用于容納傳感器的一部分和/或傳感器連接到該端口所使用的硬件。安裝孔33在端口周圍圓周地隔開，并穿過外部肩開設。在不銹鋼主體中，安裝孔是帶螺紋的，而在阿科瑪(Kynar) 主體中，是沒有螺紋的，而且一直延伸穿過主體。附加的監測端口 36、37穿過在主體其他側的側壁18、19開設，用于容納附加傳感器來監測流體中的附加參數。這些端口與端口 26、27相似，并且包括內孔36a、37a和外孔 36b、37b，這些孔沿著主體的y軸延伸，其中內孔和流通通道相交，外孔穿過側壁開設。外孔在直徑上比內孔大，在孔之間形成一對環形肩38、39。安裝孔41穿過側壁18、19開設，并在外孔36b、37b周圍圓周地隔開，用于將傳感器連接至端口。類似于安裝孔33，它們在不銹鋼主體中是帶螺紋的，而在阿科瑪(Kynar)主體中是沒有螺紋的。由于孔之間的肩和外部槽的底壁都朝向外的方向，因此這些孔的表面和壁很容易通過蒸汽或者其他清潔處理來實現消毒，而不用將單元從生產線上拆下。在圖4和5所示的實施例中，光學傳感器43、44安裝在端口沈、27，電導率和溫度探針46安裝在端口 36，并且pH探針47安裝在端口 37。光學傳感器包括光學窗口 48、49， 具有緊靠肩39夾緊光學窗的扣環51、52 ；以及0型環53，提供在光學窗和肩38之間的密封以防止流體在通道和端口之間泄露。電導率和溫度探針容納在端口 36的外孔中，具有固定板M，將傳感器夾緊到流通單元主體；以及0型圈55，提供在探針和主體之間的流體密封。PH探針安裝在殼體56中，其容納在端口 37的外孔內，并通過固定板58固定到流通單元主體，pH探針具有0型圈59用于提供在殼體和主體之間的流體密封。通過這個實施例，可以在同一時間和同一地點對正在監測或測量的電導率、溫度和PH進行光學測量。圖6-8中所示的實施例與圖4和5的實施例類似，使用相同的附圖標記來表示在兩個實施例中對應的元件。在這個實施例中，紫外線燈組件61安裝在扣環51上用于引導 UV光穿過端口 27中的光學窗口 49，并且UV檢測器62安裝在扣環52上用于接收穿過端口 26中的光學窗口 48的UV輻射，其中0型圈63提供在扣環和光學窗口之間的密封。采用圖示的阿科瑪(Kynar)主體，通過安裝螺絲64將扣環固定到流體單元主體，其中螺絲64擰入安裝孔33中延伸穿過主體的不銹鋼銷桿66的相對末端。采用不銹鋼主體，安裝螺絲能夠直接擰入安裝孔，并且不需要銷桿。在這個實施例中，pH探針組件56安裝在端口 36內，并且電導率探針46安裝在端口 37里，具有固定到流通單元主體的固定板M、58，固定板M、58通過擰入在安裝孔41內延伸穿過主體的銷桿69的相對末端的安裝螺絲68來固定。采用不銹鋼主體，安裝螺絲將直接擰入安裝孔。如圖4-5的實施例，可以與pH值和電導率同時地對光學參數進行監測和測量。本發明具有很多重要特征和優點。其使得可以在衛生生產線上的一個單獨點對多種參數同時進行監測或測量。采用更少的流通單元和測量點，使得生產線中滯留空間更小， 并且簡化了安裝和檢測。此外，當在一個點對相互依存的工藝變量進行測量時，測量是同步的。通過在一個點集成多個測量降低了成本，并且生產線的衛生處理也由于使用更少的監測或測量點而更簡單。通過前面的描述，顯然已經提供了一種新穎并且改進的用于在衛生生產線中監測多個參數的流通單元。雖然只是詳細描述了某些目前優選的實施例，但是對于本領域的技術人員來說，很顯然在不偏離如所附權利要求定義的本發明的范圍的情況下可以進行某些改變和修改。
權利要求
1.一種用于在衛生生產線中監測多個參數的在線流通單元，包括主體，所述主體具有相對的端壁、流通通道、以及多個側壁，所述流通通道沿著所述端壁之間的軸延伸，所述多個側壁圍繞所述軸相切地布置；入口和出口配件，在所述主體的末端與所述通道相通，用于將衛生生產線中的所述流通單元與所述生產線中流經所述通道的流體連接起來；以及監測端口，穿過兩個以上的所述側壁而開設，用于容納監測所述流體中多個參數的傳感器。
2.如權利要求1所述的流通單元，其中所述端口的每一個都具有鄰近于所述通道的內 ？L，以及比所述內孔直徑大并朝向所述主體外側的外孔，在所述內孔和所述外孔的結合處具有朝向外側的環形座，在從所述端口移除所述傳感器時所述環形座容易實現清潔。
3.如權利要求1所述的流通單元，包括光學窗口，所述光學窗口安裝在所述端口的至少一個中，并且對于所述主體密封，以防止所述通道中的流體進入所述端口。
4.如權利要求1所述的流通單元，其中所述主體由不銹鋼制造。
5.如權利要求1所述的流通單元，其中所述主體由熱塑性含氟聚合物制造。
6.一種用于在衛生生產線中監測多個參數的在線流通單元，包括主體，所述主體具有在其中形成的軸向延伸的流通通道；入口和出口配件，在所述主體相對側與所述通道相通，用于將衛生生產線中的所述流通單元與所述生產線中流經所述通道的流體連接起來； 第一和第二監測端口，穿過所述主體的第一側和第二側而開設，并與所述通道相通，用于容納監測所述流體中至少一個參數的傳感器；以及第三和第四監測端口，穿過所述主體的第三側和第四側而開設，并與所述通道相通，用于容納監測所述流體中的至少一個附加參數的附加傳感器。
7.如權利要求6所述的流通單元，其中所述端口的每一個都具有鄰近于所述通道的內孔，以及比所述內孔直徑大并朝向所述主體外側的外孔，在所述內孔和外孔的結合處具有朝向外側的環形座，在從所述端口移除所述傳感器時所述環形座容易實現清潔。
8.如權利要求6所述的流通單元，其中所述第一和第二端口布置在所述通道的第一和第二相對側上，所述第三和第四端口布置在所述通道的第三和第四相對側上。
9.如權利要求6所述的流通單元，其中為開設所述端口而穿過的所述主體的所述各側圍繞所述通道的所述軸相切地布置。
10.如權利要求6所述的流通單元，包括光學窗口，所述光學窗口安裝在所述端口的至少一個中并且對所述主體密封，以防止所述通道中的流體進入所述端口。
11.如權利要求6所述的流通單元，其中所述主體由不銹鋼制造。
12.如權利要求6所述的流通單元，其中所述主體由熱塑性含氟聚合物制造。
13.一種用于在衛生生產線中監測多個參數的在線流通單元，包括大致呈矩形的主體，所述主體具有相對的端壁、流通通道、以及四個側壁，所述流通通道沿著所述端壁之間的軸延伸，所述四個側壁圍繞所述軸正交地布置；入口和出口配件，在所述主體末端與所述通道相通，用于將衛生生產線中的所述流通單元與所述生產線中流經所述通道的流體連接起來；以及監測端口，穿過所述四個側壁而開設，用于容納監測所述流體中多個參數的傳感ο
14.如權利要求13所述的流通單元，其中所述端口中的每一個都具有鄰近于所述通道的內孔，以及比所述內孔直徑大并朝向所述主體外側的外孔，在所述內孔和外孔的結合處具有朝向外側的環形座，在從所述端口移除所述傳感器時所述環形座容易實現清潔。
15.如權利要求13所述的流通單元，包括光學窗口，所述光學窗口安裝在所述端口的至少一個中并且對所述主體密封，以防止所述通道中的流體進入所述端口。
16.如權利要求13所述的流通單元，其中所述主體由不銹鋼制造。
17.如權利要求13所述的流通單元，其中所述主體由熱塑性含氟聚合物制造。
全文摘要
用于在衛生生產線中監測多個參數的在線流通單元，包括主體，所述主體具有相對的端壁、流通通道、以及多個側壁，所述流通通道沿著端壁之間的軸延伸，所述多個側壁圍繞軸相切地布置；入口和出口配件，在主體末端與通道相通，用于將衛生生產線中的流通單元與生產線中流經通道的流體連接起來；以及監測端口，穿過兩個以上的側壁而開設，用于容納監測流體中多個參數的傳感器。
文檔編號G05D11/00GK102405450SQ201080017447
公開日2012年4月4日 申請日期2010年4月8日 優先權日2009年4月27日
發明者威廉·H·溫, 布萊恩·帕特里克·科斯特洛伊 申請人:恩德萊斯和豪瑟爾分析儀表公司