BR112019008205B1

BR112019008205B1 - Elemento de recepção de amostra, conjunto de dispositivos de análise, e método para a análise simultânea de pelo menos três parâmetros físico-químicos diferentes de um líquido

Info

Publication number: BR112019008205B1
Application number: BR112019008205-0A
Authority: BR
Inventors: Christine Fuchs; Heinz Gerhard Theis
Original assignee: Fuchs Petrolub Se
Priority date: 2016-10-26
Filing date: 2017-07-28
Publication date: 2022-10-11
Also published as: US20190293622A1; ES2778859T3; DK3532841T3; JP6676829B2; RU2725089C1; AU2017348913A1; CA3039730A1; SI3532841T1; IL266105A; MX2019004805A; IL266105B2; HUE048752T2; EP3532841A1; CN109906380B; PT3532841T; PH12019500931A1; WO2018077449A1; AU2017348913B2; IL266105B1; EP3315963A1

Abstract

A presente invenção fornece um elemento de recepção de amostra (20) para uma amostra de líquido para a análise simultânea de três ou vários parâmetros físico-químicos do líquido por meio de um dispositivo de análise. O elemento de recepção de amostra (20) apresenta um espaço de recepção de amostra (31) que pode ser preenchido com o líquido, em que o elemento de recepção de amostra (20) apresenta, pelo menos, três pontos de medição (24, 25, 26, 26N, 27) dispostos adjacentemente entre si, distribuídos através do espaço de recepção de amostra (31), em que dois dos pontos de medição (24, 25) são um ponto de medição fotônico (24) e um ponto de medição de índice de refração (25) e em que, pelo menos, um outro ponto de medição é selecionado do grupo que compreende, pelo menos, um ponto de medição de pH (26), um ponto de medição de condutividade (27) e um ponto de medição de germes. O elemento de recepção de amostra (20) é um elemento plano (20), que é, pelo menos, por segmentos de paredes duplas e apresenta placas (30, 30') conectadas entre si pelo menos por segmentos, às suas bordas, em que o espaço de recepção de amostra (31) é projetado como uma fenda de forma plana entre as placas (30, 30'), e uma distância entre as placas (30, 30') tem (...).

Description

[001] A invenção se refere a um elemento de recepção de amostra para uma amostra de líquido, um conjunto de dispositivo de análise para a análise simultânea de três ou mais parâmetros químicos e físicos de líquidos, compreendendo um aparelho de análise projetado como aparelho portátil e o elemento de recepção de amostra para a amostra de líquido, o uso do conjunto e um método, para cuja implementação, o aparelho de análise é usado usando o elemento de recepção de amostra.

[002] Os aparelhos de medição são conhecidos do estado da técnica, com os quais diferentes parâmetros de lubrificantes de resfriamento podem ser medidos ou verificados. Assim, são conhecidos refratômetros com os quais o índice de refração do lubrificante de resfriamento é determinado. No caso de lubrificantes de resfriamento misturados a água, o índice de refração pode ser usado para determinar a taxa de mistura. Além disso, são conhecidos aparelhos de medição para determinar a condutividade elétrica, nos quais a resistência é determinada em uma certa extensão de medição. Há também aparelhos de medição para determinar o valor de pH dos lubrificantes de resfriamento. Essencialmente, são utilizados dois tipos de aparelhos medidores de pH: medidores de pH com elétrodos e medidores de pH optoquímicos.

[003] Além disso, existem aparelhos de medição que podem determinar diferentes parâmetros depois de selecionar previamente a variável medida.

[004] Por exemplo, o documento DE 10 2010 028 319 divulga um método para controlar a concentração de lubrificantes de resfriamento misturados com água, nos quais um refratômetro é usado para determinar o índice de refração do lubrificante de resfriamento e a condutividade elétrica é detectada por uma medição de resistência cujo valor recíproco fornece a condutividade. Além disso, a temperatura do lubrificante de resfriamento é monitorada para levar em conta as mudanças nos dados resultantes de flutuações de temperatura. A partir das variáveis medidas, são tiradas as conclusões sobre a composição do lubrificante de resfriamento e ajustadas, se necessário.

[005] O documento DE 696 34 490 T2 divulga uma plataforma de microssistema em forma de disco com duas superfícies planas planares como elemento de recepção de amostra para uma amostra líquida. A plataforma do microssistema em forma de disco apresenta portas de entrada para uma amostra líquida, microcanais de líquido, câmaras de reação e detecção, em que são previstos vários locais de medição no disco para análise da amostra líquida. As medições possíveis compreendem medições de luminescência e medições do índice de refração, bem como métodos de detecção eletroquímica. O dispositivo de análise respectivo é semelhante a um CD player equipado com elementos para girar e ler a plataforma do microssistema em forma de disco para controlar as funções. Após a aplicação do analito a ser testado nas portas de entrada, a plataforma do microssistema é inserida no CD player, em que o transporte de líquido é feito através dos microcanais no disco através de aceleração centrípeta no dispositivo de CD player e ativação seletiva de válvulas no disco. Os resultados da análise podem ser armazenados e/ou exibidos ao usuário imediatamente.

[006] É conhecido a partir do documento de patente US 2011/201099 A1 um cassete de amostras com canais e câmaras que podem apresentar elétrodos e janelas de detecção para medições ópticas. Reagentes tais como reagentes de ligação, marcadores detectáveis, reagentes de recepção de amostras, soluções de lavagem, tampões, etc. podem estar presentes nas câmaras na forma líquida ou sólida ou na superfície de suportes de fase sólida imobilizados fixos. O aparelho de análise respectiva, que não é projetado como um aparelho portátil, apresenta para as medições serem tomadas detectores e meios apropriados para alojar o cassete e para posicionar o cassete e os sistemas elétricos para a colocação em contato dos elétrodos do cassete assim como sistemas de controle para fins de detecção, processamento e armazenamento dos sinais dos detectores. Para medições de luminescência, o aparelho de análise apresenta uma área fechada à prova de luz. Para alojar e posicionar o elemento de recepção de amostras, o aparelho de análise compreende um compartimento de cassete que é montado sobre trilhos por meio de um cursor de guia para permitir o movimento acionado por motor do compartimento para dentro e para fora da área fechada de forma hermética à luz.

[007] O documento de US 2013/330245 A1 descreve um elemento de recepção de amostra com canais e uma câmara de detecção para medições ópticas e elétrodos na entrada de fluido para medir a resistência da amostra a fim de sinalizar uma imersão suficiente do elemento de recepção de amostra no líquido a ser testado durante a amostragem. O elemento de recepção da amostra é introduzido para amostragem no aparelho de análise correspondente do instrumento projetado como aparelho portátil, que pode acomodar vários elementos de recepção de amostra para a análise de vários parâmetros simultaneamente e dispositivos de análise ótica correspondentes, etc. Durante a amostragem, uma amostra de líquido é coletada no elemento de recepção de amostra por uma bomba do dispositivo de análise.

[008] Com base neste estado da técnica, é objetivo da presente invenção criar um dispositivo melhorado, com o qual um líquido - como um lubrificante de resfriamento - com uma exigência de quantidades de amostra minimizada para medir a concentração do líquido ou seus componentes e para medir ou determinar vários outros parâmetros tais como o índice de refração e a temperatura e, opcionalmente, outros parâmetros que caracterizam a constituição do fluido, pode ser preparado com o manuseio mais simples.

[009] Este objetivo é solucionado com auxílio de um elemento de recepção de amostra com as características da reivindicação 1.

[010] O outro objetivo de criar um dispositivo melhorado, com o qual a concentração de um líquido pode ser medida ou determinada, tal como um lubrificante de resfriamento ao mesmo tempo com outros parâmetros, tal como o índice de refracção e a temperatura e opcionalmente outros parâmetros que caracterizam a constituição do fluido, de um modo melhorado de forma reprodutível e confiável diretamente no local, é solucionada pelo conjunto de dispositivo de análise com as características da reivindicação 7.

[011] O outro objetivo de criar um método de medição aperfeiçoado e ao mesmo tempo simplificado para analisar mais do que três parâmetros de um fluido, tal como um lubrificante de resfriamento in situ, é solucionada pelo método que possui as características da reivindicação independente 15.

[012] Outros desenvolvimentos e formas de concretização preferidas dos dispositivos e do método são apresentados nas reivindicações dependentes.

[013] Uma primeira forma de realização do elemento de recepção de amostra de acordo com a invenção para uma amostra de líquido tal como um lubrificante de resfriamento para a análise simultânea de três ou mais parâmetros físico-químicos do líquido, assim seus dados característicos, por meio de um dispositivo de análise, principalmente para determinar a concentração de pelo menos um ingrediente, além de um espaço de recepção de amostra que pode ser preenchido com o líquido, compreende pelo menos três pontos de medição dispostos adjacentes, dos quais um é um ponto de medição fotônico (aqui pontos de medição para absorção e fotoluminescência são compilados) e um outro é um ponto de medição do índice de refração.

[014] Além disso, o elemento de recepção de amostra tem pelo menos mais um ponto de medição, que pode ser, por exemplo, um ponto de medição de pH, um ponto de medição de condutividade ou um ponto de medição de germes. Todos os pontos de medição são distribuídos sobre o espaço de recepção da amostra, ou seja, que certas áreas do espaço de recepção da amostra formam um ponto de medição, de modo que os pontos de medição, quando o líquido é recebido no espaço de recepção da amostra do elemento de recepção de amostra, ficam em contato fluídico com o líquido.

[015] "Ponto de medição" se refere, portanto, a uma área predeterminada do espaço de recepção da amostra, que é projetada correspondentemente para cada medição prevista no líquido. Se a medição prevista prever um dispositivo de medição optoeletrônico, por exemplo, para detectar fotoluminescência, com a qual a luz é direcionada sobre a região predeterminada do espaço de recepção de amostra e a luminescência emitida pelo líquido é detectada, o ponto de medição do elemento de recepção de amostra apresenta janelas correspondentemente transparentes em ambos os lados do espaço de recepção de amostra, nas quais (as janelas) o líquido está diretamente presente. Em outro exemplo, se a medição a ser realizada determinar a condutividade através da resistência elétrica do líquido, os elétrodos se estenderão até o espaço de recepção de amostra, onde o ponto de medição é formado pela distância ("extensão de medição") entre os elétrodos, que está em contato direto com o líquido.

[016] Para o arranjo adjacente de vários pontos de medição, o elemento de recepção de amostra de acordo com a invenção é um elemento planar, que é executado em parede dupla com placas dispostas paralelas ao plano sucessivamente e conectadas entre si pelo menos por segmentos em suas margens. Para o ponto de medição do índice de refração, uma das placas apresenta na região predeterminada para isso, preferivelmente no lado interno da placa, uma estrutura de prisma, com a qual feixes de luz que penetram através da outra placa e atravessam o espaço de recepção da amostra (e o líquido ali presente) são fracionados de maneira predeterminada, em que as placas são transparentes na faixa predeterminada para os comprimentos de onda usados para medição do índice de refração. Neste caso, o espaço de recepção da amostra é formado como uma fenda em sentido plano entre as placas, em que a distância entre as paredes duplas possui uma tal dimensão de modo que uma amostra de líquido em pelo menos um ponto no qual as placas não estão conectadas entre si na borda, pode ser coletada por efeito capilar no espaço de recepção da amostra. Para emulsões aquosas com um teor de água de pelo menos 20%, esta distância pode estar na faixa de 0,5 a 2 mm, preferivelmente cerca de 1 mm. Se um líquido a ser analisado apresentar um teor de água diferente ou uma viscosidade diferente, um elemento de recepção de amostra com uma distância correspondentemente ajustada entre as placas, será executado para ainda obter um preenchimento do espaço de recepção de amostra, efetuado puramente por forças capilares. Portanto, basta mergulhar o elemento de recepção de amostra com a abertura, que é formada pelos pontos marginais não conectados, no líquido a ser examinado, ou entrar em contato com a superfície do líquido - pois não é necessária uma imersão completa - após o que a amostra de líquido escoa para dentro do espaço de recepção da amostra pelo efeito capilar. Especialmente para fluidos como lubrificante para resfriamento, este é um procedimento muito adequado. Vantajosamente, com o preenchimento puramente passivo por efeito capilar, não são necessários meios auxiliares para levar a amostra de líquido ao espaço de recepção de amostra do elemento de recepção de amostra, como é o caso do estado da técnica, em que são utilizadas pipetas para amostragem e preenchimento do elemento de recepção de amostra, que então executa um movimento rotativo para levar o líquido aos pontos de medição, ou são usados elementos de recepção de amostra, que devem ser conectados a uma bomba para puxar o líquido para dentro do espaço de recepção da amostra e para os pontos de medição.

[017] Assim, é vantajoso que um volume de amostra extremamente pequeno seja suficiente para medir uma multiplicidade de pelo menos três, mais preferivelmente quatro ou mais, parâmetros físico-químicos diferentes.

[018] O elemento de recepção de amostras concebido como um elemento planar pode ser, de um modo particularmente adequado, uma tira de teste alongada e plana tendo uma espessura total que está na faixa de 2 a 8 mm, preferivelmente na faixa de 2,5 a 6 mm e particularmente preferivelmente na faixa de 2,5 a 4,5 mm.

[019] Neste caso, deve-se notar para a configuração de um elemento de recepção de amostra menor possível, que os pontos de medição estão próximos um do outro o máximo possível, quase em uma trajetória de fluido, que conduz pela abertura de entrada, que pode ser formada como uma fenda - podendo estar presentes várias aberturas de entrada, nos pontos de medição até um ponto de saída previsto como canal de ventilação com abertura de saída de ar, no qual as placas também não são conectadas entre si.

[020] De modo a permitir um preenchimento conveniente, as placas não estão conectadas umas às outras preferivelmente pelo menos ao longo de um lado do elemento de recepção de amostra executado como tira de amostra alongada, de modo que seja proporcionada uma fenda de preenchimento para o líquido. Preferivelmente, neste caso pode se tratar de um lado comprido da tira de amostra, uma vez que um tempo de preenchimento muito mais curto do espaço de recepção da amostra pode ser conseguido pela fenda de preenchimento mais longo do que por uma fenda de preenchimento em um lado curto.

[021] Assim, uma tira de teste estreita e fina feita de duas plaquetas, pode ser criada em cujo lado longo em um ou mais pontos, as plaquetas na borda não estão conectadas entre si, respectivamente coladas, e em cujo interior, pelo fato de as plaquetas ali não estarem coladas, forma-se uma fina fenda como um canal que conduz o líquido e ao longo do qual estão localizados os pontos de medição. Para um preenchimento completo do espaço de recepção da amostra, o canal de ventilação pode se estender através de um lado curto e desembocar para fora para expelir o ar que é deslocado para fora do espaço de recepção da amostra, durante a amostragem, pela penetração do líquido.

[022] Como o elemento de recepção da amostra possui pontos de medição nos quais métodos analíticos ópticos ou optoeletrônicos são aplicados, o elemento plano é vantajosamente pelo menos parcialmente - ou seja, pelo menos na região dos pontos de medição previstos para este propósito - feito de material translúcido como vidro ou vidro quartzo ou de plástico transparente, como por exemplo polimetilmetacrilato ou policarbonato. Mas há também outros plásticos transparentes em questão.

[023] Para a configuração do ponto de medição para a medição de condutividade, pelo menos duas tiras de contato para aplicação de tensão são dispostas em um segmento prolongado de uma das placas, que se projeta sobre a outra placa, que se estendem como elétrodos no espaço de recepção da amostra e ali terminam distantes entre si através de uma trajetória de medição, que forma os pontos de medição de condutividade.

[024] Vantajosamente, de acordo com uma outra forma de realização, o elemento plano é concebido como um segmento de pega para o manuseio do elemento de recepção de amostra em uma extremidade afastada da extremidade com as tiras de contato do ponto de medição da condutividade. O canal de ventilação que se estende do espaço de recepção da amostra pode se estender através deste segmento de pega e sair ali em uma abertura de saída de ar. Como na combinação com o aparelho de análise projetado como aparelho portátil da invenção é previsto que o segmento de pega do elemento de recepção da amostra durante o processo de medição se projete parcialmente para fora do aparelho de análise, pode ser previsto também um outro arranjo de um canal de ventilação, por exemplo, se este for previsto como ponto de medição para uma medição de germes por meio de um sistema de (micro) sensores de gás. Um canal de ventilação que parte do espaço de recepção da amostra então sai em outro ponto onde sua abertura de saída de ar ou gás pode se comunicar com um sistema de (micro)sensores de gás correspondente de um aparelho de análise.

[025] Além disso, o segmento de pega pode ser opaco, preferivelmente preto, para evitar a incidência de luz difusa quando o elemento de recepção de amostra é inserido no aparelho de análise. No entanto, também é possível prever segmentos de pega de cores diferentes para diferentes elementos de recepção de amostra. Um elemento de recepção de amostra, que é completamente alojado por um aparelho de análise, também pode ser executado completamente transparente. Além disso, um segmento de pega pode apresentar uma superfície estruturada para facilitar o manuseio por uma melhor aderência. Além disso, marcações podem ser colocadas no segmento de pega - ou também em outros pontos adequados do elemento de recepção de amostra para auxiliar na inserção correta do elemento de recepção de amostra em um aparelho de análise. A inserção correta pode ser suportada pelo princípio de chave-fechadura também através de conformação especial do elemento de recepção de amostra, em particular na extremidade afastada do segmento de pega.

[026] No caso do ponto de medição fotônico trata-se preferivelmente de um ponto de medição de luminescência e particularmente preferivelmente de um ponto de medição de fluorescência. Para este propósito, o elemento de recepção de amostra em ambas as placas na área prevista para o ponto de medição apresenta um segmento de janela, que é transparente para os comprimentos de onda de excitação e emissão correspondentes. Os dois segmentos de janela do ponto de medição para a medição da luminescência podem ser congruentes.

[027] Quando o elemento de recepção da amostra apresenta um ponto de medição de pH, este pode apresentar um substrato contendo corante indicador, que fica disposto em um segundo segmento predeterminado entre as duas placas, que correspondentemente em uma área que circunda esse segmento, são transparentes para a luz necessária para a detecção optoeletrônica da mudança de cor do substrato indicador.

[028] Além disso, o grupo do qual pelo menos um ponto de medição adicional é selecionado pode compreender um ponto de medição de nitrito que, comparável ao ponto de medição de pH, pode ser projetado com relação a uma detecção optoeletrônica de uma mudança de cor, mas com um substrato reativo a nitrito. Para tanto, pode-se empregar por exemplo uma amina aromática primária, que reage com ácido nitroso a um sal de diazônio, que por sua vez forma, em solução ácida com aminas, um composto azo colorido que é quantificável fotometricamente e com calibração. Um reagente conhecido (reagente de Lunges, detecção fotométrica do composto azo a 535 nm) consiste em 1-naftiletilenodiamina e ácido sulfanílico e, opcionalmente, ácido acético. A monitoração analítica do conteúdo de nitrito em soluções de processamento de metal aquosas ou emulsões é importante porque o nitrito reage com aminas secundárias ou alcanolaminas para formar nitrosaminas carcinogênicas. Entre outras coisas, o nitrito através da água de preparação para formação de emulsão ou através das partes de metal que sofrem um processo de endurecimento e ainda estão contaminadas com sais de cura, pode chegar nos meios do processo ou seja, nas soluções de processamento de metal aquosas ou emulsões.

[029] Para formar o ponto de medição do índice de refração, uma das duas placas pode apresentar a estrutura de prisma ou uma estrutura de lentes de Fresnel, que representa uma estrutura de prisma especial, em um terceiro segmento predeterminado. Também as placas são transparentes no segmento para os comprimentos de onda usados para a medição do índice de refração. A estrutura de prisma fornece segmentos de superfície angulados em relação ao plano de placas, nos quais feixes de luz incidentes são defletidos de forma correspondente. Uma estrutura de prisma consiste pelo menos de uma, preferivelmente várias estruturas triangulares perfiladas dispostas de forma adjacente. Uma estrutura de lentes Fresnel apresenta uma série de níveis anulares.

[030] O segmento com a estrutura de prisma ou a estrutura de lente de Fresnel assim como o segmento com o substrato contendo corante indicador formam assim componentes constituintes para os dispositivos de análise ópticos, eletrônicos e optoeletrônicos, aos quais corresponde o elemento de recepção de amostra durante um processo de medição ou de análise.

[031] Em geral, é previsto que o elemento de recepção de amostra de acordo com a invenção seja concebido como uma fita de medição descartável.

[032] Um conjunto de dispositivos de análise de acordo com a invenção para a análise simultânea de três ou mais parâmetros físico-químicos ou dados característicos de líquidos compreende um aparelho de análise concebido como um dispositivo portátil com uma carcaça e com um visor e pelo menos um elemento de recepção de amostra de acordo com a invenção para a amostra de líquido. Aparelho portátil significa que o aparelho é pequeno e pode ser levado pela mão e pode ser facilmente transportado por uma pessoa para as instalações que usam o líquido a ser analisado, e operado manualmente. Para as medições a serem realizadas no elemento de recepção da amostra, o aparelho de análise apresenta um dispositivo de análise optoeletrônico que tem pelo menos três dispositivos de medição dispostos adjacentes entre si, cujo arranjo corresponde ao arranjo dos pontos de medição no elemento de recepção da amostra. Além disso, o aparelho de análise apresenta uma unidade de processamento de dados que é conectada comunicativamente ao dispositivo de análise e ao dispositivo de exibição.

[033] Na carcaça do aparelho de análise de acordo com a invenção, encontra-se um dispositivo de inserção para o alojamento do elemento de recepção de amostra, o qual fica disposto de forma removível na carcaça e apresenta uma abertura de inserção. Este desemboca em um recesso que é projetado para o alojamento do elemento de recepção de amostra correspondente a ele. Além disso, o dispositivo de inserção correspondentemente aos arranjos dos dispositivos de medição e dos pontos de medição dependendo respectivamente do tipo do respectivo ponto de medição apresenta um dispositivo de comunicação óptico, eletrônico ou optoeletrônico, que permite uma transmissão de sinal correspondente (isso também é entendido como transmissão de luz) entre os pontos de medição de um elemento de recepção de amostra alojado no dispositivo de inserção e os dispositivos de medição.

[034] Para tanto, o dispositivo de inserção é, pelo menos parcialmente, feito de material transparente. Ou seja, ele é transparente, pelo menos, onde é necessário para medições ópticas. Em geral, o dispositivo de inserção pode ser feito de material opaco, preferivelmente de plástico, particularmente preferivelmente de plástico preto, e é também insensível à luz difusa.

[035] O dispositivo de inserção pode ser formado com um segmento de flange, que apresenta a abertura de inserção, e um segmento envoltório que fica disposto na carcaça de forma removível, delimita o recesso e apresenta os dispositivos de comunicação ópticos, eletrônicos ou optoeletrônicos. Embora estes sejam projetados preferivelmente semelhantes a janelas por segmentos feitos de material transparente - porque somente assim pode-se evitar uma contaminação do espaço interno do aparelho de análise - no entanto também é concebível que esses dispositivos de comunicação sejam formados apenas por aberturas no segmento envoltório. Através dos dispositivos de comunicação ópticos, eletrônicos ou optoeletrônicos, os componentes do aparelho de análise e do elemento de recepção da amostra podem interagir a fim de permitir a análise dos parâmetros físico-químicos a serem determinados. No que diz respeito à medição do índice de refração, por exemplo, o segmento com a estrutura de prisma e uma fonte de luz correspondente ficam em comunicação através de uma janela no dispositivo de inserção de tal modo que a luz através da janela e através do líquido alojado no espaço de recepção de amostra incida sobre o segmento com a estrutura de prisma e ali seja refratada. Uma outra janela no outro lado do dispositivo de inserção permite a comunicação com um sensor do aparelho de análise para determinar o ângulo de refração.

[036] Dois dos dispositivos de medição do aparelho de análise são um dispositivo de medição fotônico, preferivelmente um dispositivo de medição de luminescência, particularmente preferivelmente um dispositivo de medição de fluorescência que, quando marcadores de fluorescência são usados no líquido, serve para medir a concentração de um ou vários componentes diferentes do líquido e um dispositivo de medição de índice de refração. O dispositivo de medição de luminescência apresenta uma fonte de luz de excitação com um comprimento de onda adequado para excitar o marcador de fluorescência, e um sistema de sensores adequado para medir a fluorescência emitida. O dispositivo de medição do índice de refração do aparelho de análise apresenta todos os outros componentes necessários do refratômetro, tais como fonte de luz e sistema de sensores, exceto a estrutura do prisma, que, como dito acima, faz parte do elemento de recepção da amostra.

[037] Analogamente a pelo menos um outro ponto de medição do elemento de recepção de amostra, o aparelho de análise apresenta pelo menos um outro dispositivo de medição, que é selecionado correspondentemente aos pontos de medição do elemento de recepção de amostra a partir do grupo. Neste caso, pode se tratar, por exemplo, de um dispositivo de medição de pH, que pode ser preferivelmente projetado como um optodo de pH, em que o efeito óptico da mudança de cor do substrato indicador é usado em contato com o líquido a ser examinado. Se um papel indicador for usado como substrato indicador, um dispositivo de medição será usado no qual a cor da luz refletida pelo papel do indicador é detectada.

[038] Preferivelmente, um indicador universal pode ser usado com uma mistura de várias substâncias indicadoras com diferentes cores e diferentes áreas de cobertura, que são ajustadas para que os valores de pH em uma ampla faixa de pH possam ser identificáveis por diferentes mudanças de cor.

[039] Se o elemento de recepção de amostra apresentar um ponto de medição de nitrito para a detecção de nitrito ou para a medição do teor de nitrito, então um aparelho de análise equipado de acordo com um dispositivo de medição de nitrito deverá ser usado para a análise.

[040] Desse modo, tanto para o dispositivo de medição de luminescência como para o dispositivo de medição de índice de refração, bem como para o dispositivo de medição de pH e o dispositivo de medição de nitrito, é prevista respectivamente uma unidade de fonte de luz, com a qual devem estar incluídos não apenas a fonte de luz, mas também componentes ópticos, como filtros, lentes, etc., assim como é prevista uma unidade de detecção (incluindo também componentes ópticos como filtros, lentes, etc. e o detector propriamente dito). Os diferentes dispositivos de medição podem apresentar diferentes fontes de luz e detectores, que são selecionados de acordo com o princípio de medição - esta seleção é conhecida pelo versado na técnica. No aparelho de análise, as unidades de fonte de luz dos diferentes dispositivos de medição podem ser dispostas em um lado do elemento de recepção de amostra ou no dispositivo de inserção, e as unidades de detecção no outro lado. Os caminhos de feixe entre as fontes de luz e os detectores passam por um arranjo apropriado ou por utilização de componentes ópticos apropriados de modo que os feixes de luz penetrem no elemento de recepção de amostra nos respectivos pontos de medição (luminescência e refração) ou sejam refletidos ali (pH).

[041] Como dispositivo de medição alternativo ou adicional ao dispositivo de medição de pH, um aparelho de análise também pode apresentar um dispositivo de medição de condutividade, que na verdade é um dispositivo de medição de resistência, e no qual a condutividade do líquido é determinada a partir da resistência medida. Também neste caso, o elemento de recepção de amostra com a tira de contato apresenta uma parte do dispositivo de medição. O dispositivo de medição de condutividade do aparelho de análise apresenta um gerador de frequência com elementos de contato, que ficam em contato elétrico com pelo menos duas tiras de contato do elemento de recepção de amostra, direta ou indiretamente através de elementos de ponte de contato após a disposição do elemento de recepção de amostra no aparelho de análise.

[042] Para detectar a carga de germes do líquido, o aparelho de análise pode apresentar um dispositivo de medição correspondente, que pode ser o chamado "nariz eletrônico", formado por pelo menos um sensor de gás microeletrônico, geralmente de uma pluralidade de sensores de gás, já que os germes geram compostos orgânicos voláteis, que passam do líquido para a fase de vapor e podem ser detectados com os sensores de gás quando esta fase de vapor é colocada em conexão com os sensores. Para este propósito, o canal de ventilação do elemento de recepção da amostra pode ser colocado em comunicação com o nariz eletrônico através de uma linha de conexão do aparelho de análise. A linha de conexão também pode levar à fenda de preenchimento - como um ponto de medição de germes, também poderia ser concebível uma janela correspondente permeável a gás em pelo menos uma das placas, através da qual os compostos voláteis alcançam os sensores de gás através da linha de conexão. Para obter um fluxo de entrada direcionado dos compostos voláteis para os sensores de gás, é possível a utilização de um microssoprador; uma condução de fluxo direcionada também pode ser suportada por um projeto especial do canal de ventilação e da linha de conexão em termos de configuração de seção transversal.

[043] Como em particular, o índice de refração depende da temperatura, o aparelho de análise apresenta um dispositivo de medição de temperatura que é conectado à unidade de processamento de dados, para que a influência da temperatura na medição do índice de refração possa ser compensada. O sensor de temperatura utilizado pode ser, por exemplo, um termômetro de resistência, que pode ser acomodado perfeitamente na carcaça do aparelho de análise projetado como um aparelho portátil devido às suas pequenas dimensões.

[044] Uma contaminação da tecnologia de medição sensível dentro do aparelho de análise é evitada pelo dispositivo de inserção já descrito, que separa o elemento de recepção de amostra inserido do interior do aparelho de análise, cuja carcaça é projetada estanque a fluido e poeira correspondentemente. A segmento de flange do dispositivo de inserção de uma forma de realização preferida em um arranjo de análise no qual o dispositivo de inserção é encaixado na carcaça, fica em contato com uma borda da carcaça no lado externo e inclui uma placa de cobertura na qual é introduzida a abertura de inserção. Esta abertura de inserção pode ser vedada por um lábio de vedação ou por um par de lábios de vedação, de modo que, no lado externo do elemento de recepção de amostra, seja retirado líquido ali eventualmente presente durante a inserção e, portanto, não penetre no aparelho de análise. O (s) lábios (s) de vedação é (são) retido (s) pela placa de cobertura no segmento de flange, em que a placa de cobertura é fixada de modo removível no segmento de flange, por exemplo, é aparafusada. É também possível que os parafusos sejam dimensionados não só para fixar a placa de cobertura no segmento de flange, mas para penetrar no segmento de flange e, assim, possibilitar simultaneamente a fixação destacável do dispositivo de inserção na carcaça do aparelho de análise. Mas também são concebíveis outras variantes de fixação tanto da placa de cobertura no segmento de flange como do dispositivo de inserção no aparelho de análise; sistemas de fixação ou de engate podem ser utilizados também.

[045] Como uma alternativa à colocação em contato direto acima descrito da tira de contato do elemento de recepção de amostra com os elementos de contato do gerador de frequência, pode ser previsto para a medição de condutividade que o dispositivo de inserção apresente pontes de contato que estabelecem contato dos elementos de contato do aparelho de análise com pelo menos duas tiras de contato do elemento de recepção de amostra, se este estiver disposto no arranjo de análise no dispositivo de inserção.

[046] As pontes de contato e/ou os elementos de contato do aparelho de análise podem ser formados como molas de contato ou régua de contato de mola para estabelece a colocação em contato seguro com as tiras de contato do elemento de recepção de amostra inserido.

[047] O gerador de frequência e todos os outros consumidores elétricos do aparelho de análise, tal como o dispositivo de análise optoeletrônico, a unidade de processamento de dados e o dispositivo de exibição e o sensor térmico, etc., são conectados a uma fonte de energia, que também fica alojada na carcaça do aparelho de análise. A fonte de energia pode preferivelmente ser uma bateria recarregável que pode ser recarregado através de uma interface na carcaça. Opcionalmente, o aparelho de análise no lado externo também pode apresentar uma ou mais células solares para recarregar a bateria.

[048] O dispositivo de exibição pode ser projetado como um dispositivo de exibição sensível ao toque (doravante também chamado de tela sensível ao toque) e, assim, constituir uma interface de operação para transmitir as entradas do usuário para a unidade de processamento de dados através da linha de comunicação. Isso pode apresentar ou estar conectado a uma interface de comunicação externa, que pode ser uma interface de conector como por exemplo interface USB ou interface micro-USB ou interface de rádio, em particular interface de rádio de curto alcance por exemplo de acordo com o padrão Bluetooth®, etc.

[049] Um outro objeto da invenção é um método para analisar simultaneamente pelo menos três parâmetros físico-químicos diferentes de um líquido in situ utilizando um conjunto de dispositivos de análise de acordo com a invenção. O método compreende as etapas: - imersão do elemento de recepção de amostra no líquido ou colocação em contato da superfície do líquido com uma abertura do elemento de recepção de amostra, que é formado pelos pontos marginais não conectados e preenchimento do espaço de recepção de amostra do elemento de recepção de amostra com uma amostra do líquido a ser examinado pelo efeito capilar entre as paredes duplas do elemento de recepção de amostra, em que a abertura de preenchimento por uma determinada duração, que depende das dimensões do espaço de recepção da amostra e da abertura de preenchimento, é imersa no líquido, - inserção total do elemento de recepção de amostra no aparelho de análise, - início e realização de pelo menos três ou mais processos de medição simultaneamente pelos dispositivos de medição nos pontos de medição, - após a conclusão dos processos de medição, exibição dos resultados de medição no dispositivo de exibição.

[050] Vantajosamente, em um aperfeiçoamento do método a partir de diferentes líquidos investigáveis, que ficam armazenados em uma base de dados, que são armazenados na unidade de processamento de dados ou em um meio de armazenamento conectado a ela, e que são oferecidos em um menu de seleção, pode ser selecionado um líquido a ser examinado por uma entrada de usuário no dispositivo de exibição, que pode ser adequadamente projetado como uma tela sensível ao toque.

[051] Em geral, no entanto, é possível projetar o aparelho de análise para um determinado tipo de líquido, a fim de criar um dispositivo particularmente simples para uma aplicação muito específica, de modo que nenhuma seleção de líquido precise ser feita.

[052] Também opcionalmente, pode ser prevista em aperfeiçoamentos do método, após a conclusão dos processos de medição no dispositivo de exibição, uma solicitação para remover o elemento de recepção de amostra para fora do aparelho de análise. A remoção é detectada pelo software quando a medição é concluída. Ao inserir o elemento de recepção da amostra, no entanto, a posição final é detectada opto-eletronicamente e, em seguida, inicia-se a avaliação e a aquisição de dados, o que pode ser feito automaticamente ou pela entrada do usuário. Finalmente, também é possível, de acordo com a invenção, exibir os resultados da medição no dispositivo de exibição após a remoção detectada do elemento de recepção de amostra do aparelho de análise e também armazenar e/ou transmiti-los para outros dispositivos.

[053] O armazenamento pode ser feito em uma memória interna da unidade de processamento de dados ou em um meio de armazenamento removível associado, como um cartão SD ou uma pen drive USB. A transmissão dos resultados da medição pode ser feita preferivelmente via interface de rádio para um receptor pré-definido, mas também via cabo USB correspondente.

[054] As formas de realização do método referem-se à calibração do aparelho de análise para os líquidos investigáveis, que são armazenados na base de dados e/ou ao reconhecimento de novos líquidos com o aparelho de análise e adição dos líquidos reconhecidos à base de dados. Tanto a calibração como o reconhecimento são feitos selecionando e confirmando os campos correspondentes exibidos no menu de seleção, em que são fornecidas soluções de calibração com parâmetros físico-químicos conhecidos para calibrar os dispositivos de medição. Para reconhecer novos líquidos, estes são fornecidos como líquidos a serem investigados com parâmetros físico-químicos conhecidos.

[055] No método também, o líquido é um líquido que possui pelo menos uma substância marcadora que pode ser detectada por meio de análise de luminescência, em que um dos pontos de medição é um ponto de medição de luminescência.

[056] Em particular, pode ser usado o método sob utilização de um conjunto de dispositivos de análise de acordo com a invenção para a análise de um líquido de processamento de metal, em particular de um lubrificante de resfriamento, neste caso sobretudo de uma emulsão lubrificante de resfriamento, como líquido, em que é adicionado ao líquido pelo menos uma primeira substância marcadora detectável por meio de análise de luminescência em uma concentração predeterminada, de modo que através da medição de luminescência sejam possíveis conclusões sobre a concentração de uma substância de líquido, em particular sobre a concentração do lubrificante de resfriamento, na emulsão.

[057] Para determinar a concentração de lubrificante de resfriamento em uma emulsão por meio de análise de luminescência, a substância marcadora da emulsão lubrificante de resfriamento é adicionada em uma concentração predeterminada. A concentração molar do marcador ou da composição do marcador, que também pode ser composta por vários marcadores, é de 10-5 a 10-6 mol / l no concentrado de lubrificante de resfriamento ou situa-se em 10-7 a 10-8 mol/ litro na concentração da aplicação, ou seja, na emulsão do lubrificante de resfriamento. Esta dosagem refere-se, entre outras coisas, a corantes da química básica perileno. O marcador de luminescência adicionado ao líquido para medição de concentração pode ser um corante que não é visível a olho nu ou então um corante visível.

[058] Preferivelmente, pode ser utilizado um marcador que consiste pelo menos de duas moléculas de corante da série de corantes de rileno, por exemplo perileno e quaterileno, ou uma combinação de derivados de carbonila da rodamina e derivados de acridina é estruturada de modo que pelo menos duas faixas de medição possam ser cobertas na faixa de ondas longas. No caso de medição simultânea em duas faixas de medição, os erros de medição podem ser minimizados.

[059] Se o líquido for uma emulsão de lubrificante de resfriamento para fins especiais de fabricação, um booster poderá ser adicionado para aumentar a potência. Isto é normalmente feito com uma porcentagem de menos de 5 por cento em peso em relação ao peso total da emulsão lubrificante de resfriamento. Na produção de pequenas séries de componentes com máquinas-ferramentas que não são realmente destinadas para pequenas séries, devem ser usados para manter a qualidade de pequenas séries Booster desse tipo para melhoria do desempenho do lubrificante de resfriamento a fim de evitar de que um lubrificante de resfriamento especial precise ser desenvolvido para esses requisitos, o que seria antieconômico. Em tais casos, é particularmente vantajoso poder determinar rapidamente in situ a concentração do Booster com o elemento de recepção de amostra de acordo com a invenção e com o aparelho de análise incluído no conjunto com base em um outro marcador adicionado, que caracteriza o Booster. Até agora, isso só poderia ser determinado em laboratório por espectroscopia de infravermelho para a detecção da faixa de éster (se o booster contiver um composto éster) e/ou por análise de fluorescência de raios X para a detecção de compostos de enxofre/fósforo do booster.

[060] Assim, o método de acordo com a invenção também se refere ao fato de que o líquido apresenta um aditivo de Booster e ao líquido é adicionado pelo menos uma segunda substância marcadora detectável por análise de luminescência em uma concentração predeterminada, que difere da primeira substância marcadora em termos de suas propriedades de luminescência, de modo que na análise de luminescência a concentração de uma primeira substância, por exemplo do lubrificante de resfriamento na emulsão, possa ser concluída através da luminescência do primeiro marcador, e através da luminescência do segundo marcador a concentração do aditivo de Booster.

[061] A escolha do marcador é adequadamente regida de acordo com os pontos de vista do equilíbrio entre a oleofilicidade e a hidrofilicidade. O marcador, se apenas o Booster for marcado, permanece na aplicação apenas no Booster e não se difunde para a emulsão base. Uma explicação para isso pode ser a coexistência de diferentes estruturas miceliais. Assim, por meio de medição de partículas, por exemplo, por meio de um contador Coulter, pode-se estabelecer que um assim chamado "Two Pack System" composto de booster e de marcador conduz a dois picos, o que sugere a presença de diferentes estruturas miceliais. Essa teoria também poderia ser fundamentada pelo fato de que esse assim chamado Two Pack System na aplicação gera um desempenho mais elevado em comparação com um sistema no qual os portadores de serviço foram incorporados em um concentrado padrão. Neste caso, as mesmas concentrações devem ser consideradas para comparação.

[062] Finalmente, as medições de fluorescência também foram realizadas nos sistemas de emulsão marcados.

[063] Portanto, o conjunto de dispositivos de análise de acordo com a invenção a partir do elemento de recepção de amostras e aparelho de análise é muito adequado para a investigação de líquidos como líquidos de processamento de metal, lubrificantes de resfriamento, emulsões lubrificantes de resfriamento, que também podem conter um Booster.

[064] No presente caso, entende-se por líquidos de processamento de metal todos os líquidos que são utilizados para lubrificação e/ou resfriamento e, se for o caso, para enxágue em processos de processamento de metal, tais como remodelagem ou processos de usinagem tais como corte, esmerilhamento, lapidação, isolamento / erosão. Frequentemente, são usados lubrificantes de resfriamento, que combinam ambas as funções de resfriamento e lubrificação e, possivelmente, também a lavagem. Além disso, lubrificantes de resfriamento podem ser usados para lubrificação de quantidade mínima. As emulsões de lubrificante de resfriamento, por sua vez, referem-se a composições correspondentemente misturadas com água. Na verdade, a invenção é particularmente vantajosa para a análise de tais líquidos de processamento de metal ou lubrificantes de resfriamento e, em particular, de emulsões de lubrificante de resfriamento aquosas adequadas, mas de modo algum limitadas a estas. Assim, um elemento de recepção de amostra de acordo com a invenção, um conjunto de dispositivos de análise de acordo com a invenção e um método de acordo com a invenção podem também ser geralmente utilizados para a análise de quaisquer fluidos contendo água, isto é, por exemplo também de fluidos hidráulicos ou de transmissão ou soluções ou emulsões de limpeza aquosas.

[065] O líquido examinado é, preferivelmente, um líquido contendo água com um teor de água de 1 a 99,9%, mais preferivelmente é um líquido à base de água com um teor de água de 1 a 15%.

[066] Outras formas de realização, bem como algumas das vantagens associadas a estas e outras formas de realização, se tornarão evidentes e melhor compreendidas pela descrição detalhada que se segue, com referência aos desenhos anexos. Objetos ou partes destes que são substancialmente iguais ou semelhantes podem ser providos dos mesmos números de referência. As figuras são meramente representações esquemáticas da forma de realização a título de exemplo da invenção. Onde:

[067] A Figura 1 é uma vista em planta de um elemento de recepção de amostra de acordo com a invenção.

[068] A Figura 2 é uma vista em planta em perspectiva de um dispositivo de inserção de um aparelho de análise de acordo com a invenção.

[069] A Figura 2a mostra uma vista de seção lateral esquemática de acordo com AA na Figura 2.

[070] A Figura 3 é uma vista lateral do dispositivo de inserção.

[071] A Figura 4 mostra uma vista lateral do aparelho de análise com dispositivo de inserção e elemento de recepção de amostra inserido.

[072] A Figura 5 é uma vista esquemática em planta de uma meia-concha do aparelho de análise com dispositivo de inserção e um dispositivo de análise optoeletrônico.

[073] A Figura 6 é uma representação esquemática de um dispositivo de medição de pH óptico do dispositivo de análise optoeletrônica.

[074] A Figura 7 é uma representação esquemática de um refratômetro do dispositivo de análise optoeletrônico.

[075] A Figura 8 é uma representação esquemática de um luminômetro do dispositivo de análise optoeletrônico.

[076] A Figura 9 é uma vista em perspectiva esquemática de um aparelho de análise aberto com dispositivo de inserção,

[077] A Figura 10 mostra uma vista lateral do aparelho de análise com dispositivo de inserção e elemento de recepção de amostra inserido de uma forma de realização alternativa do conjunto de dispositivos análise.

[078] A Figura 11 é uma vista em planta de um elemento de recepção de amostra de acordo com a invenção com ponto de medição de nitrito adicional.

[079] A Figura 12 é uma vista em planta esquemática de um dispositivo de análise optoeletrônico do aparelho de análise com dispositivo de inserção para o elemento de recepção de amostras da Figura 11.

[080] O conjunto de dispositivos de análise de acordo com a invenção se refere a um aparelho de análise concebido como um aparelho portátil para a determinação simultânea de diferentes dados característicos de um líquido de processamento de metal, em particular um lubrificante de resfriamento, móvel no local na área de produção ou diretamente na máquina ferramenta sob utilização de um elemento de recepção de amostra especial. A Figura 1 mostra um elemento de recepção de amostra exemplificativo 20, que é concebido como uma fita de teste descartável.

[081] Neste caso, o elemento de recepção de amostra 20 é um elemento de superfície aproximadamente retangular que tem um espaço de recepção de amostra 31 que apresenta como espaço de recepção de amostra 31 estendido como fenda em sentido plano entre duas placas 30, 30', em que a placa de cobertura 30' está conectada em suas extremidades à placa de base 30 até uma abertura do comprimento L prevista para preenchimento, que apresenta diferentes segmentos e elementos funcionais. Como mostrado, a abertura de preenchimento pode ser uma abertura de fenda contínua que se estende ao longo de uma borda longitudinal; dependendo das dimensões do elemento de recepção de amostra 20, no entanto, é também possível prever várias aberturas de preenchimento, através das quais o espaço de recepção de amostras 31 é preenchido pelo efeito capilar. Assim, a distância entre as placas 30,30’ é selecionada com um tamanho tal que a amostra de líquido é coletada completa e uniformemente no espaço de recepção da amostra 31 devido ao efeito capilar através do preenchimento. Assim, a largura da fenda é também dependente das dimensões do espaço de recepção de amostra 31, mas se situará na faixa de 0,1 a 2 mm, preferivelmente 0,5 a 1,5 mm, por exemplo cerca de 1 mm, em torno de um espaço de recepção de amostra 31. Uma dimensão adequada para um elemento de recepção de amostra 20 foi testada, por exemplo, 12 por 28 mm.

[082] O elemento de recepção de amostras 20 assim concebido como uma tira de teste na Figura 1 pode assim ter uma espessura que está na faixa de 2 a 8 mm, preferivelmente na faixa de 2,5 a 6 mm e particularmente preferivelmente na faixa de 2,5 a 4,5 mm. Além disso, o tamanho e forma do espaço de recepção de amostra 31 e assim do elemento de recepção de amostra 20 também depende dos requisitos de tipo, número e área dos pontos de medição 24, 25, 26, 27, todos adjacentes dentro da área do espaço de recepção de amostra 31, mas devem se estar sobretudo espaçados um do outro.

[083] O preenchimento do espaço de recepção de amostras 31 é assistido por um canal de ventilação 28 que se estende entre as placas 30, 30' para uma abertura de saída de ar 29 - ou seja, que as placas também não estão conectadas entre si na área do canal de ventilação 28. No exemplo aqui mostrado, o canal de ventilação 28 se estende a partir de um lado da câmara de recepção de amostras 31 adjacente ao espaço de preenchimento através de um segmento de pega 23. No entanto, também é concebível variar a forma, o número e a disposição dos canais de ventilação.

[084] O segmento de pega 23 pode ser canelado para um melhor manuseio ou ter outras estruturas.

[085] Distribuído através do espaço de recepção de amostra 31, o elemento de recepção de amostra 20 da Figura 1 apresenta três pontos de medição ópticos 24, 25, 26 dispostos adjacentes um ao outro e um ponto de medição de condutividade 27, que no presente exemplo se estendem até a região de um dos pontos de medição ópticos 24 com duas de suas tiras de contato 22. Com este elemento de recepção de amostras 20, portanto, três medições ópticas A, B, C e uma medição de condutividade D podem ser realizadas simultaneamente com o aparelho de análise correspondente 1 (ver Figura 9) depois do elemento de recepção de amostra 20 preenchido com líquido ter sido inserido através da abertura de inserção 9 no aparelho de análise 1.

[086] O primeiro ponto de medição óptico 24 é um ponto de medição fotônico, pelo qual todos os processos de medição fotônica, medições de absorção e luminescência são referidos aqui. Preferivelmente, o ponto de medição 24 é previsto para a medição de luminescência, em particular para a medição de fluorescência C, tal como esboçado esquematicamente na Figura 8. A radiação monocromática LC1 ou LC2 de uma fonte de luz de excitação 17C, que é parte do aparelho de análise portátil 1, que será explicada em detalhe abaixo, é feita no ponto de medição 24 através da amostra de líquido recebida no espaço de recepção de amostra 31 que contém uma substância marcadora fluorescente, que mostra logo após a excitação pela radiação LC1 ou LC2 de fluorescência F. A luz emitida é geralmente mais baixa em energia, então apresenta um comprimento de onda maior. Diferente do mostrado, o detector 18C, que detecta a potência de radiação da fluorescência, proporcional à concentração da substância fluorescente, também pode ser colocado perpendicularmente ao eixo da luz incidente por meio de elementos ópticos adequados conhecidos pelos versados na técnica. Na Figura 8 é ainda sugerido com os feixes de luz de excitação LC1 e LC2, que a luz de excitação de diferentes comprimentos de onda pode ser utilizada para detectar diferentes substâncias marcadoras. Por exemplo, a luz azul LC1 de comprimento de onda de 450 nm e a luz verde LC2 de comprimento de onda de 530 nm podem ser selecionadas para excitação. Assim, também é possível utilizar um marcador que consiste em duas moléculas corantes da série dos corantes de rileno, tais como perileno e quaterileno (por exemplo, Lumogen® F gelb 170, Lumogen® F Pink 285, ambos da BASF AG, Ludwigshafen, Alemanha) ou uma combinação de derivados de carbonila de rodamina e derivados de acridina (tais como ATTO® 612 Q 615 nm e ATTO® 495, 498 nm, ambos disponibilizados pela ATTO-TEC GmbH, Siegen, Alemanha), para que as duas faixas de medição possam ser cobertas na faixa de comprimentos de onda longos.

[087] Como alternativa à medição de fluorescência, uma medição de fosforescência (com substâncias marcadas correspondentemente fosforescentes) também é concebível em princípio. No entanto, enquanto a fluorescência termina rapidamente após o final da excitação (geralmente dentro de um milionésimo de segundo), na fosforescência geralmente ocorre uma luminescência em geral mais longa até horas de duração. Além de um ponto de medição de luminescência, um ponto de medição de absorção também é adequado para determinar a concentração de substâncias específicas, mas a medição de fluorescência tem uma maior seletividade e maior sensibilidade à medição de absorção.

[088] O segundo ponto de medição óptico 25 do elemento de recepção de amostra 20 é formado no presente exemplo para medir o índice de refração B, em que uma das placas 30,30', ou seja, a placa no lado de saída de luz, neste segmento previsto como um ponto de medição de índice de refração 25 apresenta no lado interno uma estrutura de prisma 25', como indicado esquematicamente na Figura 7. Este segmento do elemento de recepção de amostra 20 com a estrutura de prisma 25' no ponto de medição 25 forma assim, em conjunto com os componentes correspondentes do aparelho portátil 1, o refratômetro que, como fonte de luz 17B, pode poupar energia utilizando um LED que, por exemplo, emite luz amarela LB do comprimento de onda 580 nm. Como alternativa a um LED, por exemplo, um díodo laser também pode ser usado como fonte de luz. Como detector 18B para detectar a refração do feixe de luz, pode ser usado um sensor CCD. Como o índice de refração é dependente da temperatura, o aparelho portátil 1 apresenta para compensar as influências de temperatura ainda um sensor de temperatura 14, que, como todos os outros dispositivos de medição do aparelho portátil 1, está conectado à unidade de processamento de dados 13 do aparelho de análise 1 através de uma linha de comunicação correspondente 33.

[089] O elemento de recepção de amostra 20 da Figura 1 também mostra ainda dois outros pontos de medição 26 e 27 para a medição de pH A e medição de condutividade D. O ponto de medição 16 é um ponto de medição de pH óptico 26, em que neste ponto no espaço de recepção de amostra 31 entre as duas placas 30, 30‘ é colocado um substrato 26’ contendo corante indicador (ver Figura 6), a partir de cuja mudança de cor após o contato com o líquido a ser testado, o pH é legível opticamente. Como substrato contendo corante indicador 26‘ é, por exemplo, usado simplesmente um segmento de papel de pH. Os componentes de medição previstos para este propósito do aparelho portátil 1 podem fornecer um LED RGB como fonte de luz 17A cuja luz LA penetra no elemento de recepção de amostra 20 além do ponto de medição de pH 26, espalhada pelos dispositivos difusores 18A‘ e refletida no substrato contendo corante indicador 26' no ponto de medição de pH 26, e lá apenas o comprimento de onda de cor correspondente é refletido, que é então detectado por um detector de cor 18A e pode ser usado para determinar o pH.

[090] Todos os componentes de medição ópticos 17A, B, C e 18A, B, C formam o dispositivo de medição optoeletrônico 12 do aparelho de análise 1 (veja a Figura 9) e podem, como a Figura 5 indica, ser dispostos em um elemento de inserção 16. A representação de elementos ópticos conhecidos para as respectivas medições A, B, C, tais como filtros, lentes, espelhos, etc. é omitida por uma questão de clareza. Além disso, a Figura 5 mostra um dispositivo de sinalização 19 que, pelo menos, encaminha os sinais detectados pelos detectores e sensores 18A, B, C. Ao contrário do mostrado, um único dispositivo de sinalização também pode ser fornecido para cada sensor. O dispositivo de sinalização 19 está conectado à unidade de processamento de dados 13 através da interface 5' e da linha de comunicação 33. Não é mostrado que as fontes de luz 17A, B, C podem apresentar uma conexão correspondente para fins de controle.

[091] Na Figura 9 é também mostrado uma bateria recarregável 11 como fonte de energia para o fornecimento elétrico de todos os componentes através de linhas de energia 33'. Além disso, é sugerida a conexão do dispositivo de exibição 3 disposto na outra meia-concha da carcaça 2, que é preferivelmente uma tela sensível ao toque e uma interface de (micro) USB 5 através das correspondentes linhas de comunicação 33. Em vez de ou adicionalmente a uma interface (micro) USB 5, pode ser previsto uma fenda para cartão de memória ou uma interface de rádio (WLAN, Bluetooth®, etc.) para transmissão de dados de ou para um dispositivo externo. Além disso, a interface (micro) USB pode ser usada para carregar a bateria 11.

[092] As duas meias conchas, que formam a carcaça 2, podem ser unidas, por exemplo, por conexões de encaixe ou conexões roscadas e, se necessário, ser abertas, por exemplo, para substituição da bateria 11 ou de outros componentes. Para este propósito, as meias conchas também podem ser articuladas em um lado longitudinal, por exemplo, através de uma dobradiça, de modo que as conexões de encaixe ou roscadas precisem estar presentes somente no outro lado.

[093] Ao contrário do que é mostrado, em vez de uma bateria recarregável, pode ser prevista uma bateria também como uma fonte de energia, que é acomodada em um compartimento separado, fechado com um segmento de carcaça abrível, que apresenta um meio de contato para as baterias, para uma troca simplificada.

[094] Para medir a condutividade D da amostra de líquido, as tiras de contato 22 ficam dispostas em um segmento 30" da placa de base 30, que se projeta longitudinalmente sobre a extremidade da placa de cobertura 30’, na extremidade do elemento de recepção de amostras 20, que fica afastado do segmento de pega 23. As extremidades expostas destas tiras de contato 22 podem entrar em contato eletricamente de forma eletricamente condutora após a inserção do elemento de recepção de amostra 20 no aparelho de análise 1 com os elementos de contato correspondentes 15 do aparelho de análise 1 (ver Figura 4), de modo que uma tensão CA possa ser aplicada às extremidades de medição das tiras de contato 22 por um gerador de frequência 18D. As extremidades de medição das tiras de contato 22 formam os elétrodos no ponto de medição 27 e estão espaçadas entre si por uma distância de medição predeterminada s. No caso da medição trata-se na verdade de uma medição de resistência, a partir da qual a condutividade do líquido pode ser calculada.

[095] Outro ponto de medição concebível do elemento de recepção de amostras 20 pode ser um ponto de medição de germes. Um exemplo da medição de germes é mostrado na Figura 10. Neste caso, o canal de ventilação 28 é colocado no elemento de recepção de amostra 20, de modo que a abertura de saída de ar 29 não se encontre no segmento de pega 23, mas forme um ponto de medição, que é conectado através de um dispositivo de comunicação de gás 85 com um ou mais sensores de gás, um "nariz eletrônico". Opcionalmente, o canal de ventilação pode apresentar alterações transversais ou uma guia de ar de alimentação por derivação para melhorar a entrega das moléculas presentes na fase de vapor do líquido para o nariz eletrônico. Para este propósito, o aparelho de análise pode ter, por exemplo, um dispositivo ventilador. Como alternativa ao canal de ventilação 28, a fenda de preenchimento existente também pode ser usada como um ponto de medição de germes para o "nariz eletrônico". Uma outra abordagem poderia ser um ponto de medição de germes, no qual pelo menos uma das placas 30, 30' apresenta um segmento composto de uma membrana permeável ao gás, através da qual o líquido é retido, mas permite a passagem de compostos voláteis e assim podem chegar até o "nariz eletrônico". Estes compostos orgânicos voláteis são secreções de bactérias ou germes. Por exemplo, um "nariz eletrônico" consiste em sensores revestidos com vários polímeros condutores que reagem especificamente a vários compostos voláteis, em que sua resistência elétrica é alterada de forma característica no contato com esses compostos.

[096] Como alternativa ao "nariz eletrônico", os germes também podem ser detectados por meio de uma célula de medição de luminescência quando uma mistura de luciferina / luciferase é adicionada ao líquido que reage com trifosfato de adenosina, que está presente em todas as células vivas. A luz emitida também pode ser medida com o luminômetro e é uma medida da contaminação microbiológica do líquido.

[097] Dependendo da composição do líquido, como um outro método para determinação de germes pode ser usada também uma medição da absorção de UV, já que os ácidos nucleicos absorvem na faixa UV.

[098] As placas 30, 30' são transparentes, pelo menos para os comprimentos de onda correspondentes, pelo menos na região dos pontos de medição 24, 25, 26, nos quais um sensor de medição óptico é usado - para uma produção mais simples, as placas 30, 30' são completamente feitas de material transparente O material pode ser de vidro, de preferência de vidro de quartzo, ou de plástico transparente. Particularmente adequados são plásticos transparentes como o PMMA. O versado na técnica conhece plásticos adequados que podem ser produzidos de uma maneira adequada simplesmente por impressão 3D ou extrusão.

[099] Além da transparência desejada, o plástico deve ser quimicamente resistente ao conteúdo do líquido a ser absorvido pelo menos durante a amostragem e análise e, preferivelmente, se o elemento de recepção de amostra 20 tiver um ponto de medição de condutividade, ser eletricamente isolante. Se o plástico não for suficientemente eletricamente isolante, as tiras de contato 22 poderão ser embutidas em um material isolante até o espaço de recepção da amostra 31. Um plástico transparente que é um bom isolante e resistente a soluções aquosas de sais neutros e oxidantes, bem como muitos óleos e gorduras. No entanto, os policarbonatos são instáveis a hidrocarbonetos clorados e soluções aquosas alcalinas, aminas e amônia. Outro plástico transparente é o polimetilmetacrilato, que é resistente a ácidos, lixívia de concentração média, gasolina e óleo, mas não a etanol, acetona e benzeno. A polissulfona também é transparente na faixa visível, mas não é resistente a cetonas, aromáticos, hidrocarbonetos clorados e solventes polares. O polimetilpenteno tem uma transparência muito alta, mesmo na faixa UV, mas não é quimicamente resistente a cetonas ou solventes clorados.

[0100] O segmento de pega 23, que sobressai pelo menos parcialmente do aparelho de análise 1 quando aloja o elemento de recepção de amostra 20 no aparelho de análise, pode ser opaco - como um segmento pigmentado de pelo menos uma das placas 30, 30' ou como um segmento de pega inserido feito de um material adequado, por exemplo um plástico. Preferivelmente, o segmento de pega 23 pode ser de cor preta para evitar ou minimizar a luz dispersa. No entanto, é também concebível identificar diferentes elementos de recepção de amostras 20, que diferem no tipo ou utilização pretendida, por segmentos de pega com cores e/ou formas diferentes 23.

[0101] Além disso, podem ser colocadas marcações no segmento de pega 23 ou em outros pontos do elemento de recepção de amostras 20 para exibir e facilitar ao usuário a inserção correta do elemento de recepção de amostras 20 no aparelho de análise 1. Para o mesmo propósito, o elemento de recepção de amostras 20 na extremidade afastada da extremidade do segmento de pega 23 (com a tira de contato 22) apresenta uma seção traseira 6 assimétrica em relação ao eixo longitudinal do elemento de recepção de amostra 20, de modo que o elemento de recepção de amostra de acordo com o princípio de chave-fechadura pode ser introduzido apenas em uma orientação corretamente até um esbarro no aparelho de análise 1, de modo que os pontos de medição 24,25,26,27 possam se comunicar com os respectivos dispositivos de medição.

[0102] Evidentemente, formas de realização divergentes também estão dentro do âmbito da invenção na forma e disposição dos exemplos ilustrados. Assim, um elemento de recepção de amostra também pode ter uma forma que se desvia da forma aproximadamente retangular; no entanto, esta forma é favorável para o arranjo de economia de espaço dos pontos de medição e dos componentes necessários para a medição no aparelho de análise.

[0103] Evidentemente, é concebível uma forma de realização do conjunto de dispositivos de análise de acordo com a invenção, na qual um elemento de recepção de amostras 20 pode ser alojado diretamente em um recesso correspondentemente dimensionado de um aparelho de análise 1. De acordo com a invenção, no entanto, um dispositivo de inserção 8 é vantajosamente previsto para este fim, como pode ser visto nas Figuras 2 a 5, 9 e 10.

[0104] O dispositivo de inserção 8 é montado de forma destacável no aparelho de análise 1, para que possa ser substituído se necessário. O dispositivo de inserção 8 é constituído por um segmento envoltório 82 que se estende no interior do aparelho de análise 1, e um segmento de flange 83 que fica adjacente externamente à borda da carcaça 2 do aparelho de análise 1. No segmento de flange 83 encontra-se uma abertura de inserção 9 tipo ranhura, a partir da qual o recesso 9” para o elemento de recepção de amostra 20 se estende através do segmento envoltório 82. Este apresenta, como pode ser visto na Figura 3, uma seção traseira 7 que corresponde à seção traseira 6 do elemento de recepção de amostra 20. Igualmente correspondentemente ao elemento de recepção de amostra 20 e também aos dispositivos de medição no aparelho de análise 1 são previstas como dispositivos de comunicação ópticos 81,81', 81” aberturas ou segmentos transparentes em ambos os lados do segmento envoltório 82 opaco, preferivelmente preto, o que também deve impedir ou reduzir efeitos de luz dispersa.

[0105] No segmento de flange 83, que também é mostrado em corte na Figura 2a, uma placa de cobertura 4 segura um lábio de vedação 9 'feito de silicone na abertura de inserção 9. Através da placa de cobertura 4 e do segmento paralelo a ela, do segmento de flange 83, se estendem furos 32, o que permite um rosqueamento da placa de cobertura 4 ao flange 83. Diferentemente do que foi mostrado, os furos 32 no segmento de flange 83 podem também ser furos de passagem, de modo que não apenas a cobertura 4 no flange 83, mas também este pode ser fixado de forma removível por meio de parafusos na borda da carcaça 2 do aparelho de análise 1. Em alternativa, o dispositivo de inserção 8 também pode ser concebido simplesmente para encaixar / engatar no aparelho de análise 1.

[0106] Os lábios de vedação 9' evitam a contaminação do recesso 9" no segmento envoltório 82. O dispositivo de inserção 8, por sua vez, impede que o interior do aparelho de análise 1 seja sujado ou contaminado.

[0107] Pode ainda ser previsto que o aparelho de análise 1 tenha uma cobertura que pode ser aberta (não mostrada) com a qual a abertura de inserção 9 pode ser adicionalmente coberta. Uma tal cobertura pode ser fechada mesmo quando o elemento de recepção da amostra é inserido, de modo que a incidência de luz dispersa pode ser evitada e assim pode ser dispensada uma pigmentação do segmento de pega.

[0108] Além disso, o dispositivo de inserção 8, na extremidade afastada do segmento de flange 83, na qual ou junto à qual o segmento 30'' do elemento de recepção de amostra 20 com as tiras de contato 22 quando o elemento de recepção de amostra 20 é inserido no recesso 9'' do dispositivo de inserção 8, pode apresentar elementos de interligação elétricos que estabelecem um contato elétrico entre as tiras de contato 22 do elemento de recepção de amostra 20 e os elementos de contato 15 do gerador de frequência 18D, ou o elemento de inserção 8 apresenta ali um alargamento 84 projetado como bucha, no qual os elementos de contato tipo plugue 15 do gerador de frequência 18D podem ser acomodados de tal modo que um contato elétrico direto é feito entre as tiras de contato 22 do elemento de recepção de amostras 20 e os elementos de contato 15 do gerador de frequência 18D.

[0109] Uma forma de realização alternativa de um elemento de recepção de amostra 20 é mostrada na Figura 11. Adicionalmente aos pontos de medição previamente descritos 24, 25, 26 e possivelmente 29 para medição de condutividade, de índice de refracção, de pH e, se necessário, medição de germes, o elemento de recepção de amostras 20 neste exemplo também tem um ponto de medição de nitrito 26N, que é um segmento predeterminado entre as placas 30, 30', no qual é introduzido um substrato reativo ao nitrito 26N', que realiza uma reação comprovável a título de exemplo fotometricamente e quantificável com calibração, de modo que semelhante ao ponto de medição de pH 26, uma mudança de cor possa ser optoeletronicamente detectada, através da qual possa ser detectada a presença e quantidade de nitrato no líquido amostrado.

[0110] Além disso, o elemento de recepção de amostras 20 da Figura 11 difere no tipo de estrutura de prisma do ponto de medição 25 usada para determinar o índice de refracção. Enquanto a estrutura de prisma 25' descrita em conexão com o exemplo de acordo com a Figura 7 pode consistir em várias estruturas triangulares perfiladas adjacentes, por exemplo estruturas piramidais ou tetraédricas ou mesmo perfis triangulares paralelos no lado interno da placa no lado de saída de luz 30, 30', o ponto de medição do índice de refração 25 do elemento de recepção de amostras 20 da Figura 11 apresenta uma estrutura de lentes de Fresnel 25“ como uma forma especial de uma estrutura de prisma, que também consiste em uma série de níveis anulares no lado interno da placa no lado de saída de luz 30, 30’.

[0111] Na Figura 12 é mostrado um elemento de inserção 8 adequado ao elemento de recepção de amostra 20 da Figura 11, encaixado no elemento de integração 16 de um aparelho de análise não mostrado. Em contraste com o exemplo mostrado na Figura 5, o elemento de inserção 8, apresenta correspondentemente ao ponto de medição de nitrito adicional 26N do elemento de recepção de amostra 20, como mostrado na Figura 11, como dispositivos de comunicação óptico 81N uma abertura adicional ou segmentos transparentes em ambos os lados do segmento envoltório 82 opaco, preferivelmente preto, a fim de prevenir ou reduzir efeitos de luz dispersa aqui também. Para medir o conteúdo de nitrito, é integrado no elemento de integração 16 no ponto correspondente uma óptica de medição 17AN, 18AN, que pode corresponder ao dispositivo para a medição de pH 17A, 18A. Novamente, um LED RGB como fonte de luz 17AN e um detector de cores 18AN pode ser usado.

[0112] Além disso, o sinal detectado pelo sensor ou detector de cor 18A é transmitido pelo dispositivo de sinal 19 através da interface 5' e da linha de comunicação 33 para a unidade de processamento de dados.

[0113] Os componentes de medição do refratômetro podem permanecer inalterados e ser formados, por exemplo, por uma fonte de luz (LED ou díodo de laser) 17B e um sensor CCD 18B.

[0114] Um ponto essencial da invenção é que a concentração do meio de produção ou lubrificante de resfriamento na emulsão através de uma substância marcadora interna, apresenta um corante que mostra fluorescência após excitação com luz de comprimento de onda apropriado. Além disso, simultaneamente com o elemento receptor de amostra individual, o valor de condutividade, o pH e o índice de refração, a partir dos quais também podem ser tiradas conclusões sobre a concentração, são medidos em um único aparelho de análise, projetado como dispositivo portátil, com uma única amostragem em uma operação de medição.

[0115] Ao contrário dos grandes sistemas de análise estacionários, que podem de fato capturar uma grande largura de banda característica, mas podem operar em termos financeiramente favoráveis somente com um grande número de amostras similares, o conjunto de dispositivos de análise de acordo com a invenção também permite a aplicação econômica para diferentes emulsões especiais, que são produzidas somente em uma extensão limitada, por exemplo em pequenas séries, para cujo processamento existem requisitos especiais. Assim, o aparelho de análise cujo luminômetro apresenta laser com (pelo menos) dois comprimentos de onda de excitação diferentes, pode ser usado não apenas em um lubrificante de resfriamento convencional ao qual foi adicionada uma substância marcadora, ou em uma emulsão correspondente para detecção de concentração, mas também no chamado "Two Pack System". Neste caso, um aditivo Booster, geralmente em uma concentração inferior a 5% em peso, é adicionado a uma emulsão lubrificante de resfriamento convencional na produção para aumentar o desempenho, que é particularmente o caso quando, por exemplo, pequenas séries com requisitos especiais de qualidade devem ser introduzidas no processo de fabricação padrão. Então o lubrificante de resfriamento convencional em uso não é suficiente em termos de desempenho, de modo que a (s) máquinas- ferramenta teriam que ser adaptadas a um lubrificante de resfriamento diferente com maior desempenho, o que levaria a uma maior diversidade de tipos de lubrificantes de resfriamento e seria antieconômico. Portanto, em tais casos, o lubrificante de resfriamento convencional é o aditivo booster, que confere ao lubrificante de resfriamento propriedades adicionais vantajosas, por exemplo, com relação à proteção contra desgaste e/ou proteção contra alteração no coeficiente de fricção. No entanto, ao adicionar um aditivo booster para fins de garantia de qualidade, é importante verificar a sua concentração, em que apenas os ingredientes contidos no aditivo booster e não os do lubrificante de resfriamento devem ser registados.

[0116] Até agora, as medições de concentração booster só poderiam ser realizadas em laboratório usando espectroscopia de infravermelho e análise de fluorescência de raios X. No entanto, verificou-se agora surpreendentemente que é possível, com a seleção seletiva da substância marcadora, "aplicar" o booster de tal modo que esta substância marcadora não "se difunda" no lubrificante de resfriamento de base. Teoricamente, por conseguinte, dois sistemas de emulsão diferentes estão presentes quase que paralelamente, em que a determinação da concentração do lubrificante de resfriamento de base é feita através de uma primeira substância marcadora e a determinação da concentração do aditivo booster através da segunda substância marcadora. Assim, uma determinação clara da concentração do aditivo booster é possível no local, o que anteriormente não era possível.

[0117] Evidentemente, a determinação da concentração do lubrificante de resfriamento e do aditivo booster aos quais uma substância marcadora foi adicionada, pode ser realizada em uma emulsão por medição de fluorescência das diferentes substâncias marcadoras também através de outros dispositivos de análise que não o conjunto de dispositivos de análise de acordo com a invenção - no entanto, este oferece vantajosamente uma análise rápida vantajosa em termos de custos diretamente no local.

[0118] Um processo de medição a ser realizado com o conjunto de dispositivos de análise de acordo com a invenção pode ser feito, por exemplo, como segue:

[0119] Depois de ligar o aparelho de análise 1, o que pode ser feito de maneira convencional mantendo pressionada uma tecla marcada por cor na carcaça 2, a tela sensível ao toque 3 fica ativa - se necessário, uma luz de advertência ao lado da tecla acende - e aparece no visor 3 um menu de seleção com diferentes meios líquidos inspecionáveis, em especial emulsões de lubrificante de resfriamento , que são armazenados em uma base de dados que é armazenada na unidade de processamento de dados ou em um meio de armazenamento associado (por exemplo, meio de armazenamento fixo ou removível). O líquido a ser examinado pode ser selecionado por toque na tela sensível ao toque 3.

[0120] A amostragem do líquido a ser examinado pode ser feita imergindo o elemento receptor de amostra 20 com a abertura de preenchimento no líquido - ou basta contatar a superfície do líquido com a abertura de preenchimento - em que o espaço de recepção da amostra 31 é preenchido por efeito capilar com o líquido. O período de tempo para isto é normalmente de alguns segundos e pode variar dependendo das dimensões selecionadas do elemento de recepção de amostra 20 até que o espaço de recepção de amostra 31 seja completamente preenchido pelo efeito capilar com o líquido, onde o ar existente pode escapar através do canal de ventilação 28.

[0121] A emulsão lubrificante de resfriamento ou o líquido devem ser bem misturados durante a amostragem. Portanto, se necessário, misture o líquido antes da amostragem para garantir uma distribuição homogênea do lubrificante de resfriamento na emulsão. Alternativamente à imersão ou retenção na superfície do líquido, uma pipeta ou um dispositivo de amostragem similar pode ser usado para extrair uma amostra do líquido, que é então introduzida na abertura de preenchimento no espaço de recepção de amostra 31 do elemento de recepção da amostra 20. Se o líquido aderir à superfície externa do elemento de recepção de amostra 20 pela imersão ou preenchimento, estas ou outras impurezas serão removidas antes de inserir o elemento de recepção de amostra 20 no aparelho de análise 1.

[0122] O elemento de recepção de amostra 20 mantido no segmento de pega 23 é encaixado com o segmento 30" antecipadamente através da abertura de inserção 9 no recesso 9" formado como um canal de medição. O lábio de vedação 9' na abertura de inserção 9 evita a contaminação do canal de medição, que é circundado pelo segmento envoltório 82 do dispositivo de inserção intercambiável 8, se necessário, o que impede que o interior do aparelho de análise seja contaminado.

[0123] Após a conclusão da operação de inserção, quando as tiras de contato 22 no segmento estendido 30'' do elemento de recepção de amostra 20 contatam os elementos de contato 15 do aparelho de análise 1, o processo de medição é iniciado automaticamente. Se um início automático do processo de medição não for desejado, pode ser prevista uma entrada do usuário, tal como disparar uma mensagem correspondente exibida na tela sensível ao toque 3, para essa finalidade.

[0124] Após a conclusão da(s) medição(ões) é exibida na tela sensível ao toque 3, uma solicitação para remover o elemento de recepção de amostra 20. Feito isso, os valores medidos são exibidos. O elemento de recepção de amostra de tira de teste descartável 20 pode ser conduzido para descarte. Em princípio, é concebível que as duas placas 30, 30' que constituem o elemento de recepção da amostra possam ser separadas umas das outras de modo a limpar o espaço interno interior e renovar o substrato indicador de pH, mas não é favorável economicamente.

[0125] Os valores medidos podem ser armazenados na unidade de processamento de dados 13 e/ou em um meio de armazenamento conectado à mesma. Além disso, os valores medidos podem ser transmitidos por meio de uma conexão por rádio sem fio, por exemplo para um dispositivo de processamento de dados externo ou uma memória de acordo com o padrão Bluetooth®. Para este propósito, um campo marcado de forma correspondente é exibido na tela sensível ao toque 3, por cuja atuação uma conexão por rádio pré-ajustada é estabelecida e os valores medidos são transmitidos. Após a conclusão da transferência de dados, esta conexão é automaticamente desconectada ou pode ser terminada por nova entrada do usuário.

[0126] O desligamento do aparelho de análise 1 pode exigir, assim como o ligamento, a pressão da tecla por um período de tempo predeterminado ou até que a luz indicadora se apague; mas também pode ser um desligamento automático de acordo com um temporizador ajustado.

[0127] O aparelho de análise 1 não só pode analisar os líquidos conhecidos armazenados no banco de dados, mas também pode ser feita uma calibração e novos líquidos/lubrificantes de resfriamento podem ser reconhecidos, os quais são então adicionados ao banco de dados.

[0128] Para a calibração, um campo assinalado de forma correspondente pelo usuário no menu de iniciar na tela sensível ao toque 3, onde é aberto um menu de calibração que possui painéis de controle correspondentes para calibrar o aparelho de análise para medir os parâmetros testáveis como índice de refração, pH e condutividade. Para fins de calibração, o conjunto dos dispositivos de análise apresenta diferentes soluções de calibração, por exemplo, em frascos de pipeta fornecidos em uma caixa separada.

[0129] Além disso, o menu de calibração tem campos de comando assinalados de forma correspondente, por cujo acionamento novos lubrificantes de resfriamento/ líquidos marcados com uma substância marcadora podem ser reconhecidos ou os meios já lidos podem ser recalibrados. Para este propósito, são necessários líquidos / lubrificantes de resfriamento marcados com fluorescência correspondentes. Para recalibração, o conjunto de dispositivo de análise pode fornecer uma solução de demonstração com um lubrificante de resfriamento marcado por fluorescência.

[0130] Um conjunto de dispositivos de análise de acordo com a invenção, que é previsto para a anise de emulsão de lubrificante de resfriamento ou de lubrificante de resfriamento, pode ser concebido para as seguintes faixas de medição: - índice de refração de 1,333 a 1,38 (0 a 30 Brix) - valor de pH de 7 a 10 - condutividade de 0,2 a 6 mS/cm - concentração de lubrificante de resfriamento na emulsão de 0 a 15% em peso ou pelo menos na faixa de 0 a 10% em peso, opcionalmente de 0 a 5% em peso

[0131] Para um outro líquido, o conjunto de dispositivo de análise também pode ser projetado para outras faixas de medição. 1 Aparelho de análise 19 Dispositivo de sinalização 2 Carcaça 20 Elemento de recepção de amostra 3 Dispositivo de exibição 22 Tiras de contato 4 cobertura 23 Segmento de pega Ponto de medição para 5,5‘ Interface 24 medição de externa/interna fluorescência (concentração) Ponto de medição para 6, 7 Seção traseira 25 medição de índice de refração 8 Dispositivo de inserção 25‘ Estrutura de prisma 81‘,81" Dispositivo de 25‘‘ Estrutura de lente de ,81N comunicação Fresnel 82 Segmento 26 Ponto de medição para envoltório medição de pH 83 Segmento de flange 26‘ substrato indicador 84 Bucha/abertura 26N Ponto de medição de para contato nitrito 85 Dispositivo de 26N‘ Substrato reativo a comunicação nitrito 9 Abertura de inserção 27 Ponto de medição para medição de condutância 9’ Lábio de vedação 28 canal 9‘‘ recesso 29 abertura de saída de ar 11 Bateria recarregável 30,3 0’ placas 81 LISTA DE REFERÊNCIAS NUMÉRICAS 12 Sistema optoeletrônico 30‘‘ Segmento de placa estendido para tiras de contato 13 unidade de processamento de 31 Espaço de recepção de amostra dados 14 Sensor de temperatura 32 furo 15 Elemento de contato 33 Linha de comunicação 16 Elemento de 33‘ Linha de fornecimento integração de energia 17A,B,C,AN Fonte de luz 18A,B,C,AN Detector, Sensor L Comprimento fenda de preenchimento 18A‘ Dispositivo difusor s Extensão de medição 18D Gerador de frequência 18E Sensor de gás

Claims

1. ELEMENTO DE RECEPÇÃO DE AMOSTRA (20), para uma amostra de líquido para a análise simultânea de três ou vários parâmetros físico-químicos do líquido por meio de um dispositivo de análise, em que o elemento de recepção de amostra (20) compreende um espaço de recepção de amostra (31) que pode ser preenchido com o líquido, em que o elemento de recepção de amostra (20) compreende, pelo menos, três pontos de medição (24, 25, 26, 26N, 27) dispostos adjacentemente entre si, distribuídos através do espaço de recepção de amostra (31), em que dois dos pontos de medição (24, 25) são um ponto de medição fotônico (24) e um ponto de medição de índice de refração (25) e em que, pelo menos, um outro ponto de medição é selecionado do grupo que compreende, pelo menos, um ponto de medição de pH (26), um ponto de medição de condutividade (27) e um ponto de medição de germes, - em que o elemento de recepção de amostra (20) é um elemento plano (20) que é de paredes duplas pelo menos em segmentos e apresenta duas placas plano paralelas (30,30') dispostas uma sobre a outra e conectadas entre si, em que o espaço de recepção de amostra (31) é projetado como uma fenda de forma plana entre as duas placas (30,30'), - em que as placas (30, 30') estão conectadas entre si pelo menos em seções nas suas margens, em que uma abertura do elemento de recepção de amostra (20) é formada pelas partes marginais não conectadas e uma distância entre as placas (30,30') tem um tamanho de tal modo que a amostra de líquido entre as paredes duplas (30,30') pode ser submetida ao efeito capilar, caracterizado por - o ponto de medição (25) para a medição do índice de refração compreender uma estrutura de prisma (25', 25") em uma das placas (30,30') em uma faixa predeterminada para tal finalidade, em que as placas (30, 30') são transparentes na faixa predeterminada para os comprimentos de onda utilizados para a medição do índice de refração, em que a estrutura de prisma (25', 25'') fornece segmentos de superfície angulados em relação ao plano de placas, nos quais são refratados feixes de luz incidentes de forma correspondente.

2. ELEMENTO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelas placas (30, 30') não estarem conectadas entre si pelo menos ao longo de um lado, preferivelmente ao longo de um lado longo, de modo que uma abertura de preenchimento ou uma fenda de preenchimento com um comprimento (L)seja disponibilizada para o líquido.

3. ELEMENTO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo elemento plano (20) consistir, pelo menos parcialmente, em material de vidro translúcido ou de um plástico transparente.

4. ELEMENTO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo comprimento de uma das duas placas (30), pelo menos, em uma extremidade ser maior do que o comprimento da outra placa (30') e compreender um segmento (30"), no qual pelo menos duas tiras de contato (22) são dispostas para aplicação de tensão, que se estendem no espaço de recepção da amostra (31) e ali terminam por uma distância entre si que corresponde a seção de medição (s), que forma o ponto de medição (27) para a medição de condutividade.

5. ELEMENTO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo elemento plano (20) ser projetado, em uma outra extremidade afastada da extremidade com as tiras de contato (22), como um segmento de pega (23) para o manuseio do elemento de recepção de amostra (20) e por um caminho de fluido que preferivelmente se estende desde a abertura de preenchimento ou da fenda de preenchimento com o comprimento (L) ao longo dos pontos de medição (24, 27, 25, 26, 26N) até um canal de ventilação (28), que desemboca em uma abertura de saída de ar (29) no lado externo do elemento plano (20).

6. ELEMENTO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por: - o ponto de medição fotônico (24) ser um ponto de medição de luminescência (24), em que as placas (30, 30') são transparentes para a excitação e de emissão em comprimentos de onda para a medição de luminescência prevista em um primeiro segmento predeterminado e/ou - o ponto de medição para a medição do valor de pH (26) compreende um substrato contendo corante indicador (26') que fica disposto em um segundo segmento predeterminado entre as duas placas (30, 30'), e/ou - a estrutura de prisma (25') é formada por pelo menos uma, de preferência mais, estruturas com um perfil triangular em um arranjo adjacente ou uma estrutura de lente de Fresnel (25'') que compreende uma série de degraus em forma de anel e é fornecida em uma terceira seção predeterminada de uma das duas placas (30, 30'), e/ou - o grupo, do qual é selecionado pelo menos um ponto de medição adicional, compreender adicionalmente um ponto de medição de nitrito (26N), que apresenta um substrato reativo a nitrito (26N'), que em um quarto segmento predeterminado fica disposto entre as duas placas (30,30').

7. CONJUNTO DE DISPOSITIVOS DE ANÁLISE, para a análise simultânea de, pelo menos, três parâmetros físico- químicos diferentes de líquidos, em que o conjunto de dispositivos de análise compreende: - um aparelho de análise (1) projetado como aparelho portátil com uma carcaça (2) e com um dispositivo de exibição (3), bem como, - pelo menos um elemento de recepção de amostra (20) para uma amostra de líquido, caracterizado pelo elemento de recepção de amostras (20) ser um elemento de recepção de amostras (20), conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, e o aparelho de análise (1) compreende um dispositivo de análise optoeletrônico (12) e uma unidade de processamento de dados (13), que é comunicativamente conectada ao dispositivo de análise (12) e ao dispositivo de exibição (3), em que o dispositivo de análise optoeletrônico (12) compreende, pelo menos, três dispositivos de medição (15, 17, 18) dispostos adjacentemente entre si, cujo arranjo corresponde ao arranjo dos pontos de medição (24, 25, 26, 26N, 27) no elemento de recepção de amostra (20).

8. CONJUNTO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo aparelho de análise (1) compreender um dispositivo de inserção (8) para o alojamento do elemento de recepção de amostra (20), que é disposto de forma destacável na carcaça (2) e apresenta uma abertura de inserção (9) que desemboca em um recesso (9”) projetado para o alojamento do elemento de recepção de amostra (20) correspondente a ele, em que o dispositivo de inserção (8) compreende um dispositivo de comunicação óptico, eletrônico ou optoeletrônico (8, 81', 81", 81N) correspondentemente aos arranjos dos dispositivos de medição (15, 17, 18) e aos pontos de medição (24, 25, 26, 26N, 27) dependendo do tipo do respectivo ponto de medição (24 , 25, 26, 26N, 27).

9. CONJUNTO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 ou 8, caracterizado pelo dispositivo de inserção (8) compreender um segmento de flange (83) com a abertura de inserção (9) e um segmento envoltório (82), que fica disposto na carcaça (2) de forma removível, delimita o recesso (9") e compreende os dispositivos de comunicação óticos, eletrônicos ou optoeletrônicos (81, 81', 81", 81 N), que são formados por segmentos feitos de material transparente e/ou por aberturas no segmento envoltório (82), que é de outro modo feito de material opaco.

10. CONJUNTO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado por dois dos dispositivos de medição (15, 17, 18) serem um dispositivo de medição fotônico, preferivelmente um dispositivo de medição de luminescência (17C, 18C) e um dispositivo de medição do índice de refração (17B, 18B) e em que o, pelo menos, um outro dispositivo de medição (15, 17, 18) é selecionado do grupo que compreende, pelo menos, um dispositivo de medição de pH (17A, 18A), um dispositivo de medição de condutividade (15, 18D), um dispositivo de medição de nitrito (17AN, 18AN) e um dispositivo de medição (18E) para detecção da carga de germes, - o dispositivo de medição de luminescência (17C, 18C), o dispositivo de medição de índice de refração (17B, 18B), o dispositivo de medição de pH (17A, 18A) e o dispositivo de medição de nitrito (17AN, 18AN) compreendem cada uma unidade de fonte de luz (17A, 17B, 17C, 17AN) e uma unidade de detecção (18A, 18B, 18C, 18AN), que ficam dispostas na carcaça (2) em ambos os lados dos pontos de medição (24, 25, 26, 27, 26N) correspondentes do elemento de recepção de amostra (20) disposto no aparelho de análise (1), - o dispositivo analítico (1) compreende um dispositivo de medição de temperatura (14) que é conectado à unidade de processamento de dados (13), - o dispositivo de medição de condutividade (15,18D) compreender um gerador de frequência (18D) com elementos de contato (15) que ficam em contato elétrico com, pelo menos, duas tiras de contato (22) do elemento de recepção de amostra (20) quando o elemento de recepção de amostra (20) está disposto no aparelho de análise, - o dispositivo de detecção de carga de germes (18E) ser, pelo menos, um sensor de gás microeletrônico (18E), que fica em conexão com o espaço de recepção da amostra (31) por meio de uma linha de conexão.

11. CONJUNTO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado pelo segmento de flange (83) do dispositivo de inserção (8) em um arranjo de análise, no qual o dispositivo de inserção (8) é inserido na carcaça (2), tocar no lado externo adjacente a uma margem da carcaça (2) e emoldura uma placa de cobertura (4), na qual a abertura de inserção (9) é feita, a qual é vedada por um lábio de vedação (9') que é mantido no segmento de flange (83) pela placa de cobertura (4), em que a placa de cobertura (4) é fixada no segmento de flange (83) de forma destacável.

12. CONJUNTO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 ou 11, caracterizado pelo dispositivo de inserção (8) compreender pontes de contato que produzem o contato dos elementos de contato (15) do aparelho de análise (1) com as pelo menos duas tiras de contato (22) do elemento de recepção da amostra (20).

13. CONJUNTO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 12, caracterizado pelo aparelho de análise (1) compreender uma fonte de energia, preferivelmente uma bateria recarregável (11), que fica disposto na carcaça (2) e disponibiliza o suprimento de energia ao aparelho de análise optoeletrônico (12), à unidade de processamento de dados (13) e ao dispositivo de exibição (3).

14. CONJUNTO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 13, caracterizado pelo dispositivo de exibição (3) ser como interface de comando, um dispositivo de exibição sensível ao toque (3), - a unidade de processamento de dados (13) compreender ou estar conectada a uma interface de comunicação externa (5), em que a interface de comunicação externa (5) é uma interface de contato de encaixe ou uma interface de rádio.

15. MÉTODO PARA A ANÁLISE SIMULTÂNEA DE PELO MENOS TRÊS PARÂMETROS FÍSICO-QUÍMICOS DIFERENTES DE UM LÍQUIDO, sob utilização de um conjunto de dispositivos de análise, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 7 a 14, caracterizado por compreender as etapas de: - imersão do elemento de recepção da amostra (20) no líquido ou contatar uma abertura do elemento de recepção da amostra (20) que é formado pelas partes não conectadas das margens da superfície do líquido, e preenchimento do espaço de recepção de amostra (31) do elemento de recepção de amostra (20) com uma amostra de líquido pelo efeito capilar entre as paredes duplas (30,30') do elemento de recepção da amostra (20), - inserção total do elemento de recepção de amostra (20) no aparelho de análise (1), - início e realização de pelo menos três ou mais processos de medição simultaneamente através dos dispositivos de medição (18A,B,C,D,E,AN) nos pontos de medição(24, 25, 26, 27, 28, 26N), - após a conclusão dos processos de medição, exibição dos resultados de medição no dispositivo de exibição (3).

16. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por diferentes líquidos investigáveis serem armazenados em um banco de dados, que são armazenados na unidade de processamento de dados ou em um meio de armazenamento conectado a este, e ser feita a seleção do líquido a ser examinado por uma entrada de usuário no dispositivo de exibição (3) antes de iniciar e executar, pelo menos, três ou mais processos de medição simultaneamente através dos dispositivos de medição (18A, B, C, D, E, AN) nos pontos de medição (24, 25, 26, 27, 28, 26N).

17. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 ou 16, caracterizado por compreender as etapas de: - detecção da inserção completa do elemento de recepção de amostra (20) no aparelho de análise (1) automaticamente ou após a entrada de usuário e/ou - após a conclusão dos processos de medição no dispositivo de exibição (3), exibição de uma solicitação para remover o elemento de recepção de amostra (20) do aparelho de análise (1), e/ou - após a remoção do elemento de recepção da amostra (20) a ser detectada para fora do aparelho de análise (1), exibição dos resultados da medição no dispositivo de exibição (3) e armazenamento e/ou transmissão dos resultados da medição.

18. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 ou 16, caracterizado por compreender as etapas de: - calibração do aparelho de análise (1) para os líquidos investigáveis que são depositados na base de dados utilizando soluções de calibração e/ou - reconhecimento de novos líquidos com parâmetros físico-químicos conhecidos com o aparelho de análise (1) e adição dos líquidos reconhecidos na base de dados.

19. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 ou 18, caracterizado pelo líquido compreender pelo menos uma substância marcadora que pode ser detectada por meio de análise de luminescência, e em que um dos pontos de medição (24, 25, 26, 27, 28, 26N) é um ponto de medição de luminescência (24).

20. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo líquido a ser analisado ser um líquido de processamento de metal, em particular um lubrificante de resfriamento, de um modo particularmente preferido uma emulsão de lubrificante de resfriamento, em que pelo menos uma primeira substância marcadora detectável por meio de análise de luminescência é adicionada ao líquido em uma concentração predeterminada.

21. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo líquido compreender um aditivo booster e pelo menos uma segunda substância marcadora detectável por meio de análise de luminescência ser adicionada ao líquido em uma concentração predeterminada que difere da primeira substância marcadora em termos de suas propriedades de luminescência.