CN100590433C - 试样分析仪的试样传送方法和试样瓶操作系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及试样分析仪的试样传送方法和试样瓶操作系统,试样分析仪(G)具有:试样传送装置(K),传送装置装载可更换的试样瓶(21),试样瓶至少在入口端呈管状并容纳试样,试样瓶(21)的气体入口端装配有传输头部(22),传输头部借助具有摩擦配合的密封件(24)支承试样瓶(21),以布置成将它们插入装载台(M1)和/或试样容器(P)中的预定位置上;更换装置(S),其配备有用于试样瓶(21)的传输头部(22)的夹钳,根据预定程序,更换装置(S)在预定位置上夹持各试样瓶(21)于其传输头部(22)并且以密封方式将试样瓶插入传送装置(K),执行试样传送,随后由更换装置(S)通过夹持试样瓶的传输头部(22)从传送装置(K)中移出试样瓶(21)。
Description
技术领域
本发明涉及一种为试样分析仪传送试样的方法和与作为色谱分析系统的试样分析仪结合使用的试样瓶(liner)操作系统及其部件。
背景技术
在气相色谱分析中,将用于试样分析的试样通过传送装置导入气相色谱仪,试样由称为试样瓶的可更换管状试样容器容纳,运载气体可以流经该试样瓶。虽然可以专门设计或者装备传统试样瓶,以在其中容纳试样,除了可能在出口处收缩之外,其外部是标准圆柱形样式,并且是光滑的和通常为玻璃或者不锈钢管形式。
由于其本身作为一种操作以及相对于延长的不间断操作而言,手动更换试样瓶非常费时,所以为试样瓶配置特定头部以允许自动更换是公知的。然而,这些特定试样瓶仅可以与特定传送装置和更换器一起使用。这就没有互换性。
WO 00/50885公开了一种试样瓶,在其气体入口处配置有凸缘,凸缘上设置有隔膜,该试样瓶借助于一封闭罩支承于凸缘上。
美国专利No.5686656公开了将制成大于标准尺寸的试样瓶与具有操作凸缘的试样瓶承载器一起使用。此时,试样瓶由耦合元件支承于传送装置上。
发明内容
本发明的目的在于提供一种为试样分析仪传送试样的方法,其允许自动更换试样瓶,而无需使用专门设计的试样瓶。
根据本发明,该目的由一种为试样分析仪传送试样的方法来实现,该试样分析仪具有试样传送装置,该传送装置可以装载可更换的试样瓶,该试样瓶至少在入口端呈管状并容纳试样,在试样瓶上气体入口端处分别装配传输头部,该传输头部借助具有摩擦配合的密封件支承试样瓶,从而布置成将它们插入至少装载台和/或试样容器中的预定位置上,更换装置,其配备有用于试样瓶的传输头部的夹钳,以及根据预定程序,更换装置在预定位置上夹持各试样瓶于试样瓶的传输头部并且以密封方式将试样瓶插入传送装置,执行试样传送,并且随后由更换装置通过夹持试样瓶的传输头部从传送装置中移出试样瓶。
从而,可以使用传统商用试样瓶并且同时也可以用作取样器,其中传统商用试样瓶相对它们的传输而言无需专门设计并且实际上呈管状,或者至少在头部和/或入口端呈管状,例如由玻璃或者钢制成。
优选地,试样瓶的传输头部借助压缩空气在装载台或者试样容器或者传送装置中受到夹持和释放。
本发明的目的进一步在于一种试样分析仪的试样瓶操作系统,该试样分析仪具有:试样传送装置,该传送装置可以装载可更换的试样瓶,该试样瓶至少在入口端呈管状并容纳试样;用于支承试样瓶的装载台以及更换装置,该更换装置用于根据预定程序在传送装置、装载台以及在适当时的试样容器之间更换并传输试样瓶,在试样瓶上气体入口端处分别装配传输头部,该传送头部借助具有摩擦配合的密封件支承试样瓶;更换装置,其配备有用于试样瓶的传输头部的夹钳;以及传送装置,其配备有夹持装置,以将传输头部密封夹持至该传送装置中。
本发明的目的也在于一种管状试样瓶的传输头部,该管状试样瓶至少在入口端呈管状,该传输头部具有插入孔,该插入孔配备有密封环,以利用摩擦配合支承试样瓶,并且该传输头部具有位于其外圆周的密封环。
此外,本发明的目的在于一种试样分析仪的试样传送装置,包括保持杯体,其为试样瓶具有底部通孔,该试样瓶配置有传输头部,该传输头部可由该保持杯体支承,该试样瓶至少在入口端呈管状并且由传输头部利用摩擦配合支承,并且该传送装置包括夹持装置,以将传输头部夹入保持杯体中。
此外,本发明的目的在于一种具有凸缘的试样容器,该凸缘设置于入口端,并且在该凸缘上,配置有通孔且有可刺透箔片设置于其间的两个隔膜由罩固定,具有保持杯体的引导管可以以与外部密封的方式插入该通孔,该保持杯体用于传输头部,该传输头部借助具有摩擦配合的密封件支承试样瓶,该试样瓶至少在入口端呈管状。
其他目的、实施例和优点可以显现于随后的说明中。
附图说明
下面将在附图所示的示例性实施例的基础上对本发明进行更详细说明。
图1示出具有插入的试样瓶的气相色谱仪的冷传送装置实施例的剖视图;
图2示意性示出为气相色谱仪进行试样制备和传输的结构的实施例;
图3示出具有传输头部的进一步实施例的试样瓶;
图4示出具有根据图3的传输头部和试样容器的试样瓶;
图5示出传送装置的附件的实施例;以及
图6示出具有改进的传输头部的试样瓶。
具体实施方式
图1中所示的气相色谱仪的冷传送装置K包括具有通孔2的基板1,试样瓶支架3借助螺杆4呈一定间距地固定于基板1上。该试样瓶支架3包括圆形穿孔承载板5,该承载板包括用于将保持杯体6固定于其中的中心接纳开口。多个套管7设置于承载板5上,套管7径向延伸至保持杯体6,可以具有矩形或者圆形横截面并且借助螺杆8和螺母9固定。各个套管7支承活塞10,活塞10可在套管7中径向位移并且由支撑于相应螺杆8上的弹簧11径向向内偏置。套管7的上侧配置有狭缝12。各套管7上有夹爪13,其可借助在狭缝12中运行的引导块14径向位移。各夹爪13借助螺杆15连接于对应活塞10,螺杆15也承载引导块14。保持杯体6的外圆周上有周向沟槽16,其中可通入压力介质,特别是压缩空气,该周向沟槽16与套管7区域外部隔离,并且通过该周向沟槽16可以作用于活塞10上以抵抗弹簧11的作用力,并从而可以使活塞10与夹爪13一起径向向内位移。
保持杯体6设置有孔17,该孔在杯体中向外展开,以供应承载气体或者移除净化气体,并且保持杯体6底部设置有开口,引导管18固定于该开口中,连接件19设置于引导管18底部。加热装置20固定于引导管18外侧,该加热装置20延伸至连接件19并受到其支承。也可以提供冷却(未示出),例如借助珀耳帖元件(Peltier element)进行。
冷传送装置K设计成支承试样瓶21,该试样瓶21上设置有传输头部22。
旋转对称的传输头部22具有台阶孔23,该台阶孔设置于轴向上并且邻近试样瓶侧面的支承端部设置有周向沟槽,沟槽内容纳O形环24。该O形环24通过摩擦配合绕管状试样瓶21接合,试样瓶21的插入传输头部22的端部邻接于台阶孔23的台肩25。在保持杯体6的孔17向外打开的区域中,两个周向沟槽26轴向间隔地设置于传输头部22的圆周上。在周向沟槽26之上、之间和之下设置有O形环27,以彼此密封两个周向沟槽26的区域。
倾斜的台肩28设置于传输头部22远离试样瓶21的一端上,在弹簧偏置作用于活塞10上的效应下对应切出斜边的夹爪13与倾斜的台肩28接合,以将稍呈锥形的传输头部22压入保持杯体6的相应稍呈锥形的内部空间,从而O形环27与保持杯体6的内侧密封接合。从而,试样瓶21自身由引导管18支承。
在传输头部22远离试样瓶21的端面上,拧入设置有导针孔的导针件30,其中置入可由注射针刺透的隔膜29。在图1所示的传输头部22的实施例的情况下,其中设置有隔膜29,但是也可以设计为不设置隔膜,稍后将进行说明。
图2示出为气相色谱仪G进行试样制备和传输的结构,其设置有传送装置K,该传送装置可以用传输头部22支承试样瓶21,如上作为示例示出。此外,存在装载台M1,其以预定模式具有多个盲孔31,以支承试样瓶21以及如果需要则密封试样瓶21的传输头部22。也为试样容器P(小瓶)设置有支承架M2。试样瓶21可以借助自动试样制备和/或传送装置进行操作,称之为自动取样器S,其设置有水平和垂直可移动臂,该臂配备有用于夹持注射器的装置(未示出)以及用于传输头部22的夹钳33,尤其是可以电磁致动的夹钳。在此,适当地将夹钳33设计成借助注射器进行的试样制备或者传送可以穿过该夹钳33执行。
从而,自动取样器S可以用其夹钳33通过夹持传输头部22以预定次序从装载台M1移出尚未盛装试样的试样瓶21,并且将它们插入气相色谱仪G的传送装置K。在插入之后,具有注射器的自动取样器S按照预定程序移动到相应的盛装试样的试样容器P之上;借助注射器取出试样;带着注射器移动到位于传送装置K中的试样瓶的传输头部22之上;将注射器针穿过隔膜29移动到试样瓶21中并借助注射器针将待检验的试样传送至试样瓶21中。此后,重新拔出注射器针,同时进行试样传送。最后,试样瓶21由夹钳33在周向沟槽34处夹持于试样瓶的传输头部22上,从传送装置K中移出并且再次置于装载台M1上等。试样瓶21可以使用一次或者n次,从而在每次或者每n次使用试样瓶21之后执行该步骤。
然而,当试样瓶21位于装载台之中时,其也可以盛装有试样。在此,试样瓶21由装载台M1适当支承以便试样瓶21在盲孔中与外界密封。在此情况下,自动取样器S逐一移出试样瓶21,将它们插入传送装置K中,在进行试样传送之后将它们再次移出并将它们返回至装载台M1中。
此外,自动取样器S从装载台M1取出不带有试样的试样瓶21,并将它们插入试样容器P的相应的固定头部A上,在此试样瓶21接受待检验的试样,以便随后插入到传送装置K中。
如果适当,也可以使用仅用于试样瓶21的专用交换装置,也可能与传统自动取样器S一起使用,以替代自动取样器S。
如图3所示,试样瓶21也可以具有配置有台肩41的传输头部22,在台肩41之下,孔42(或者多个孔)开向传输头部22的外圆周外,所述孔42连接于试样瓶21的内侧,参见图4。
试样瓶21可以插入传送装置K的相应保持杯体6中,并且也可以插入试样容器P的具有台阶孔的保持杯体6中,从而,当插入传输头部22时,邻近孔42的口部形成环状空间并且邻近传输头部22的插入端形成另一环形空间,借助O形环27使两空间彼此密封,各环状空间分别与连接在保持杯体6上的气体管线43,44连接,以在适当时使气体流经试样容器P和试样瓶21。从而,为了进行随后的分析,待检验物质可以被动地(没有气体循环)收集于试样瓶21中,也可以在相应的物相上受到动态地收集在试样瓶21中。这样,试样瓶21作用为取样器。
为了吸收或者吸附待检验物质,例如,试样瓶21可以容纳填充物45(参见图3)或者采集器46(参见图4),该采集器46包括具有活性涂层48的基本呈棒状的承载器47,该采集器46由收缩部49保持于试样瓶中以防落出。然而,在此可以考虑到许多其他可能的试样瓶21设计方式以吸收或者吸附待检验物质。
在图4所示的试样容器P的实施例的情况下,借助罩51在试样容器P的凸缘50上上下层叠地设置有两个隔膜52,薄箔片53(例如铝箔)以密封方式夹持于两个隔膜之间。可以装配在试样容器P上的保持杯体6承载于其下的管54之上,可以推动该管54通过罩51和箔片53,同时其与至少一个隔膜52密封接合。例如,如图4中所示,管54允许将试样瓶21导入试样容器P中,以在适当时进行动态顶部抽取,或者在适当时进入位于试样容器P的试样55中。
然而,也可以经由其封闭件而不是传输头部22向试样瓶P供应气体。
然而,没有为试样瓶21配置传输头部22的传送装置K通常具有螺纹连接件,其可用于装配传送装置K的附件60,该附件60允许使用带传输头部22的试样瓶21。
图5中示出的此类附件60的实施例包括在孔61的下侧配置有内螺纹,以将附件60固定于传送装置K上。传输头部22基本上对应于图3和4的传输头部,该视图附加示出了隔膜29和拧入式导针件30,这些部件对于由注射器进行的试样传送的情况是必须的,然而在图3和4的实施例的情况下,试样直接容纳于试样容器P中并直接从试样瓶21导出试样。后者同样可结合附件60来进行。
附件60具有凹陷62,其对应于保持杯体6的凹陷并且连接于孔61。承载气体可以经由管线63和孔64以及传输头部22的周向沟槽65供应至试样瓶21的内部。
在此,借助多个球体67将传输头部22稳固夹持于附件60中,所述球体67以径向可位移的方式设置于附件的孔68中。各球体67可借助活塞69在传输头部22的台肩28的方向上位移,该活塞向球体67形成斜边并且可在传输头部的轴向上位移。活塞69以密封方式由附件60中的孔70支承并由弹簧71将其偏置到其起始位置,如图5中所示,该弹簧71支撑于附件60的盖子72上。可以经由管线73将压缩空气施加于活塞69远离球体67的一侧上,从而将球体67压入传输头部22的倾斜的台肩28上的一位置中,由此只要向活塞69施加压缩空气就使球体67保持与凹陷62接合。
由于在活塞69处于起始位置时球体67松弛地设置于孔68中(但是保证其不落出),因此当插入传输头部22时可以将它们压出,从而不会妨碍插入。
图6所示的传输头部22的实施例不具有隔膜。然而,孔23由球体77封闭,该球体77借助弹簧74抵靠在密封环75上,可相对于孔23在孔76中倾斜位移,并且可以由注射器针挤向一侧。当插入注射器针时,注射器针最初在入口端与密封环80密封接合,该密封环80利用螺母79由盖子78夹持。为了装配球体77及与其相互作用的部件,传输头部22包括两个部件22a,22b,两者沿着垂直于孔76的倾斜表面连接在一起。
除了用弹簧偏置活塞10和69之外,它们也可以借助压缩空气前后移动。
Claims (19)
1.一种为试样分析仪(G)传送试样的方法,该试样分析仪具有试样传送装置(K),该传送装置可以装载可更换试样瓶(21),该试样瓶至少在入口端呈管状并容纳试样,
试样瓶(21),在试样瓶上气体入口端处分别装配传输头部(22),该传输头部(22)借助具有摩擦配合的密封件(24)支承试样瓶(21),从而布置成将它们插入至少装载台(M1)和试样容器(P)之一中的预定位置上,
更换装置(S),其配备有用于试样瓶(21)的传输头部(22)的夹钳,以及
根据预定程序,更换装置(S)在预定位置上夹持各试样瓶(21)于试样瓶的传输头部(22)并且以密封方式将试样瓶插入传送装置(K),执行试样传送,并且随后由更换装置(S)通过夹持试样瓶的传输头部(22)从传送装置(K)中移出试样瓶(21)。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,试样瓶(21)由更换装置(S)插入相应试样容器(P)中并从其中移出,所述试样容器(P)分别为试样瓶(21)的传输头部(22)提供有一支承头部(A)。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,试样瓶(21)的传输头部(22)借助压缩空气在装载台(M1)或者试样容器(P)或者传送装置(K)中受到夹持和释放。
4.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,自动取样器用作更换装置(S),以自动传送试样,该自动取样器具有用于传输头部(22)的夹钳(33)。
5.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,具有可电磁致动的夹钳(33)的更换装置(S)用于传输头部(22)。
6.一种具有试样分析仪(G)的试样瓶操作系统,该试样分析仪具有试样传送装置(K),该传送装置可以装载可更换试样瓶(21),该试样瓶至少在入口端呈管状并容纳试样,用于支承试样瓶(21)的装载台(M1)以及更换装置(S),该更换装置用于根据预定程序在传送装置(K)、装载台(M1)以及在适当时的试样容器(P)之间更换并传输试样瓶(21),在试样瓶(21)上气体入口端处分别装配传输头部(22),该传送头部(22)借助具有摩擦配合的密封件(24)支承试样瓶(21),
更换装置(S),其配备有用于试样瓶(21)的传输头部(22)的夹钳,以及
传送装置(K),其配备有夹持装置,以将传输头部(22)密封夹持至该传送装置中。
7.如权利要求6所述的试样瓶操作系统,其特征在于,所述传输头部(22)设计成用于管状试样瓶(21),该管状试样瓶(21)至少在入口端呈管状,该传输头部(22)具有插入孔(23),该插入孔(23)配备有密封环(24),以利用摩擦配合支承试样瓶(21),并且该密封环(24)位于其外圆周上。
8.如权利要求7所述的试样瓶操作系统,其特征在于,所述传输头部(22)具有在远离插入孔(23)的一侧的倾斜的台肩(28)。
9.如权利要求7所述的试样瓶操作系统,其特征在于,所述传输头部(22)具有在远离插入孔(23)的一侧的周向沟槽(34)。
10.如权利要求7所述的试样瓶操作系统,其特征在于,所述传输头部(22)具有用于插入孔(23)的至少一个气体供应装置(17,26,42,64,65)。
11.如权利要求7所述的试样瓶操作系统,其特征在于,插入孔(23)形成为台阶通孔并且其入口端由隔膜(29)或者可位移球体(77)封闭。
12.如权利要求7所述的试样瓶操作系统,其特征在于,所述传输头部(22)以台阶和/或锥形方式形成台肩(28)的面向插入孔(23)的侧部。
13.如权利要求6所述的试样瓶操作系统,其特征在于,试样分析仪(G)的试样传送装置(K),包括保持杯体(6),其具有用于试样瓶(21)的底部通孔,该试样瓶(21)配置有传输头部(22),该传输头部(22)可由该保持杯体(6)支承,该试样瓶(21)至少在入口端呈管状并且由传输头部(22)利用摩擦配合支承,并且该传送装置包括夹持装置,以将传输头部(22)夹入保持杯体(6)中。
14.如权利要求13所述的试样瓶操作系统,其特征在于,该夹持装置具有夹持元件(13,67),所述夹持元件可以相对保持杯体(6)径向位移并且可以与传输头部(22)接合。
15.如权利要求14所述的试样瓶操作系统,其特征在于,该夹持装置包括活塞(10,69),可以利用活塞(10,69)对夹持元件(13,67)产生位移。
16.如权利要求15所述的试样瓶操作系统,其特征在于,活塞(10,69)可以借助压缩空气或者抵靠弹簧偏置而前后位移。
17.如权利要求15或16所述的试样瓶操作系统,其特征在于,活塞(10)按照可径向位移的方式设置并且夹持元件是连接于活塞(10)的夹爪(13)。
18.如权利要求15或16所述的试样瓶操作系统,其特征在于,活塞(69)可以轴向位移并且夹持元件是球体(67),该球体(67)在活塞(69)作用下可以径向位移。
19.如权利要求6所述的试样瓶操作系统,其特征在于,其具有带有凸缘(50)的试样容器(P),该凸缘(50)设置于入口端,并且在该凸缘(50)上,配置有通孔且有可刺透箔片(53)设置于其间的两个隔膜(52)由罩(51)固定,具有保持头部(6)的引导管(54)可以以与外部密封的方式插入该通孔,该保持杯体(6)用于传输头部(22),该传输头部(22)借助具有摩擦配合的密封件(24)支承试样瓶(21),该试样瓶(21)至少在入口端呈管状。
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