CN102757006A

CN102757006A - 用于溶液的重量和连续分配的方法和设备

Info

Publication number: CN102757006A
Application number: CN2012102478822A
Authority: CN
Inventors: 埃马纽埃尔·雅朗克
Original assignee: INTLEBO
Current assignee: INTLEBO; INTERLAB
Priority date: 2011-07-18
Filing date: 2012-07-17
Publication date: 2012-10-31
Also published as: GB201211612D0; GB2493060A; US20130019988A1; FR2978064A1; FR2978064B1

Abstract

本发明涉及用于预定量的溶液的重量和连续分配的设备（400）。设备（400）包括用于输送溶液的装置（202）、称重装置（212）和用于在校准步骤期间测量输送装置（202）的运转值所谓的设定值的装置，在校准步骤期间，称重装置（212）用于输送预定量的溶液。设备还包括促动装置（216），设置成采用设定值促动输送装置（202）以便进行实现预定量的溶液的输送而不使用称重装置（212）的一个或多个分配步骤。本发明还涉及用于预定量的溶液的重量和连续分配的方法。

Description

用于溶液的重量和连续分配的方法和设备

技术领域

本发明涉及用于给定量的液体溶液的重量连续分配的方法和设备。

本发明的领域是液体或粘性溶液的连续分配领域，特别是在稀释领域中。本发明更具体涉及溶液的重量连续分配。

通过“重量分配”是指溶液进入容器的分配，其中溶液通过一种或多种输送装置输送至位于容器上方处于离容器的底部或容器的注入口相距非零距离的一个点，然后溶液在重力作用下流进容器。

背景技术

目前已知用于预定量的溶液的重量分配的多个设备。

在这些设备的大部分中，分配如下进行。溶液通过输送装置输送至位于容器上方的一个点，然后溶液在重力作用下流进容器。输送装置通过促动其运转的控制装置控制。

在溶液倒入容器期间，通过测量容器中存在的溶液的重量，实时或按预定的频率，称重装置监控倒入容器中的溶液量。

取决于测量的重量和期望的总量的重量，促动装置促动输送装置的运转。

当称重装置测量的重量等于期望总量的溶液的重量时，控制装置停止输送装置。

通过重量测量控制溶液的输送和更普遍的溶液的分配的事实减慢溶液的分配。事实上，需要留下足够的时间用于称重装置给出重量的准确指示，然后取决于该准确指示控制输送装置。

此外，在已知的系统中，当通过称重装置测量的重量接近期望量的溶液的重量时，控制装置减慢由输送装置实现的输送以提高分配的准确性。这会进一步减慢分配。

在连续分配的情况中，这种减慢是特别有害的，导致时间严重损失。

此外，改变输送装置的运转的事实减少该装置的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是改进上述缺点。

本发明的另一个目的是提出比现有技术的设备更快速的用于溶液的重量连续分配的设备和方法。

本发明的另一个目的是提出采用更低能量消耗的用于溶液的重量连续分配的设备和方法。

最后，本发明的另一个目的是提出使得增加使用的设备的使用寿命成为可能的用于溶液的重量连续分配的设备和方法。

本发明提出使用用于预定量的溶液的重量和连续分配的设备实现上述目的至少之一，所述设备包括：

-输送所述溶液进入容器的至少一种装置；

-提供与输送进入所述容器的溶液量相关的所谓的测量数据的至少一种测量装置，以及

-设置以在所谓校准的输送步骤期间进行下列步骤的几次重复的至少一种控制装置：

○从测量装置接收测量数据，以及

○取决于所述测量数据控制所述输送装置，

从而在所述输送步骤期间输送所述的预定量的溶液进入所述容器；

所述设备的特征在于它还包括：

-用于在所述校准步骤期间测量与所述输送装置的运转相关的至少一个所谓的设定值的至少一种装置，以及

-用于取决于所述设定值促动所述输送装置或相同的输送装置从而进行至少另一个所谓分配的输送步骤的至少一种装置。

根据本发明的重量分配设备进行第一校准步骤，使用称重装置以测量输送装置的运转设定值，然后使用该运转设定值进行分配步骤而不使用称重装置。

因此，根据本发明的设备使得比现有技术的设备更快速的连续分配成为可能。

此外，不使用称重装置用于分配步骤，根据本发明的分配设备比在所有分配步骤期间使用称重装置的分配设备消耗更少的能量。

此外，采用根据本发明的分配设备，实现输送装置的平稳运行是可能的，这使得增加输送装置的使用寿命成为可能。

最后，采用根据本发明的设备实现分配而不依赖于容器的自重是可能的，因为输送的量不再与容器的重量关联，而是直接取决于输送装置的运转设定值。

有利的，根据本发明的设备可以以单件组件形式呈现，使其容易搬运。

根据本发明的设备还可以包括一个或多个显示屏，可选触摸屏，促动装置如按钮，键盘或传感器或还可以视觉或声音信号装置，允许用户注意设备提供的信息以及输入数据。

在本发明的优选具体实施例中，测量装置可以包括重量测量装置。

更特别的，测量装置可以包括包含应变式传感器的重量测量装置，如电子秤。

输送装置可以包括用于通过所谓的输送管输送溶液的至少一个部件，所述输送部件与溶液相接触。这样的输送部件可以例如包括容积泵或任何其他类型的泵，隔膜泵，离心泵或齿轮泵。

在根据本发明的设备的有利的具体实施例中，输送装置可以包括用于通过至少一根所谓的输送管输送溶液的至少一个部件，所述输送部件没有与溶液相接触。

该具体实施例具有不必清洗，消毒或保持输送部件处于严格的卫生条件下的优势，因为它不与溶液接触。

有利的，输送部件可以是蠕动泵，输送管通过其中。

根据本发明，输送装置可以包括平行排列的几个蠕动泵，输送管包括与每个所述泵连接的分支。几个蠕动泵的使用使得增加溶液的分配的速度成为可能。

在这种情况下，测量与每个泵相关的运转设定值，每个泵由与该泵相关的设设定值促动。

输送装置也可以包括至少两个蠕动泵，并行安装并设置成异相运转。

蠕动泵的异相运转使得有可能获得更大的溶液输送的连续性，以便溶液更平稳得倒入容器中。

此外，输送装置可以包括通过在管上施加压力改变在输送管中溶液流量的至少一个部件。

例如压力可以通过夹紧在构成夹具的两个部分的输送部件的两个部分之间的管子进行施加。

在这种情况下，分配的溶液可以通过重力从相对于输送装置位于高处的容器流动，或因为它是在输送装置上游或下游的管中处于压力驱动下。

根据本发明的设备也可以包括用于存储设定值的至少一个存储装置。例如设定值可以与给定管、给定粘度的溶液和用于给定输送装置关联储存，以便这个值可以被搜索出用于未来溶液分配，或为了期望时重复溶液的准确分配，可以通信给外部溶液分配设备。

设定值可以包括以下值的至少一个值或任意组合：

-一圈旋转或许多圈旋转，

-工作时间，

-开/关时间，

-电力消耗，

-旋转部件通过的距离和/或角度，

-阀瓣泵或双向泵的脉冲数，

-等等。

在一特别的具体实施例中，取决于设定值促动输送装置的促动装置可以集成在控制装置中。

在这种情况下，促动装置可以是位于控制装置中的促动装置。因此，在校准阶段期间，控制装置用于取决于称重装置提供的测量数据促动输送装置，在分配阶段期间，相同的控制装置取决于非测量数据而是设定值促动输送装置。

依据根据本发明的设备的特别结构，促动装置可以设置成由操作员手动促动以进行分配步骤。

促动装置可以可选择的或也是可编程的以随着时间的推移根据编程计时进行多个分配步骤。

编程可以要么通过集成或连接至根据本发明的设备的数据输入装置，要么经由无线连接、有线连接或用于从数据存储设备读取的装置如作为例子用于从存储设备经USB连接读取的装置从另一设备转移可执行指令来进行。

计时随着时间的推移可以是有规律的或者是无规律的。

在一特别有利的具体实施例中，根据本发明的设备可以包括支撑物，所述支撑物设置成保持和移动用于在至少一个空间方向将输送装置输送的溶液倒入容器的开口。

所述支撑物可以设置成在相互垂直或不垂直的两个或三个空间方向移动倾倒开口。

在各个方向的移动可以是直线或线性位移和/或旋转。

倾倒开口可以例如是溶液流进的输送管的开口端。

输送管的开口端可配备喷嘴或其它设备。

有利的，支撑物可以配备设置成由至少一个可选的可编程的促动装置促动的动力装置。

因此，通过指示由支撑物完成的移动以便倾倒开口位于提供用于反过来接收分配溶液的每个容器上方来进行自动分配系列，是可能的。

在一个有利的具体实施例中，支撑物的动力装置可以由输送装置的促动装置促动。

因此，根据本发明的设备可以包括用于在校准步骤和分配步骤期间促动输送装置以及在分配步骤期间促动支撑物的单个促动装置。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于预定量的溶液的重量和连续分配的方法，所述方法包括，

●第一所谓的校准阶段，包括：

-通过输送装置输送溶液进入容器的所谓的校准步骤，所述校准步骤包括下列操作的几次重复：

○测量与输送进入所述容器的溶液量相关的所谓的测量数据；

○取决于所述测量数据和所述预定量促动所述输送装置，以便在所述校准步骤期间输送所述预定量的溶液进入所述容器；

-测量在所述校准步骤期间与所述输送装置的运转相关的所谓的设定值的步骤，

●第二所谓的连续分配阶段，包括用所述设定值连续促动所述输送装置的输送步骤的几次重复。

根据本发明的设备和方法可以有利地使用于用于化学和/或生物学和/或微生物学和/或细菌学分析的液体和/或固体产品的稀释。

附图说明

其他优势和特征通过非限制性的具体实施例和附图的详细描述将变得明显，其中：

图1是根据本发明的方法的一个例子的框图的形式的示意图。

图2和4是根据本发明的设备的两个具体实施例的分解示意图。

图3和5是根据本发明的设备的两个例子的示意图。

具体实施方式

在图中和在说明书的剩余部分中，几幅图中常见的部件保持相同的附图标记。

图1是根据本发明的方法的一个例子的框图的形式的示意图。

方法100包括所谓的校准阶段102，接着所谓的连续分配阶段104。

校准阶段102以开始输送要分配的溶液进入容器的步骤106开始。特别地，该步骤由可以是蠕动泵的输送装置的促动组成。

在溶液输送期间，步骤108由在容器中存在的溶液量例如溶液的重量的测量组成。该测量步骤108需要使用测量装置例如称重装置。

然后，在步骤110期间，测量的量例如重量与产品的期望的量例如期望的重量进行比较。

如果测量的量以小幅度误差小于期望的量，在步骤112期间继续输送，步骤108和110重复。

如果测量的量以小幅度误差等于期望的量，在步骤114期间停止输送。特别地，该步骤由停止输送装置组成。

然后在步骤116中测量和存储从输送开始直到输送结束描述输送装置的运转的设定值。如果输送装置是蠕动泵，该设定值可以例如是由蠕动泵进行的许多圈旋转。该设定值可以是可以准确地测量和重复的任何数据，准确地描述输送装置的运转。

连续分配阶段104包括由促动输送装置以便其根据设定值进行运转而无需测量在容器中存在的产品的量组成的所谓的分配步骤118的几次重复。

在每个分配步骤的结尾，进行暂停/停止运转的装置的步骤120，以确定分配阶段是否已经完成。如果是，方法100完成。如果不是，该方法在分配中提供暂停允许用户或自动可移动支撑物更换溶液倒入的容器。然后进行新的分配步骤，无需考虑测量输送的量，只促动输送装置以达到输送装置的运转设定值。

因此，在校准阶段102期间，使用称重装置，而在分配阶段不使用称重装置。分配阶段是根据设定值运转输送装置的步骤的重复。

图2是根据本发明的设备的第一具体实施例的分解示意图。

设备200包括通过输送管208从储液器204远达容器106进行溶液输送的至少一个非接触式输送装置202。输送装置202包括一个或多个蠕动泵。

输送管208的一端连接储液器204，另一端设置在将其置于容器206上方的支撑物210上。

设备200包括容器216设置其上的秤212。

设备200还包括连接到秤212并从秤212接收对应存在容器206中的溶液的重量的重量值的模块214。而且模块214这样设置以比较测量的重量值和对应要输送进入容器206的预定量的溶液的期望的重量值。

模块214连接到所谓的促动模块216，其控制输送装置202的运转。

设备200还包括用于在校准阶段期间确定输送装置的运转设定值的模块218。设定值可以是例如蠕动泵进行的一圈旋转或许多圈旋转以输送预定量的溶液。

此外，设备200包括存储模块220，例如闪存，其中存储由模块218确定的设定值。

设备200还包括所谓的计划模块222，允许用户通过例如触摸屏224或字母数字键盘226输入用于溶液的连续分配的方法。

在校准阶段期间，促动模块216接收由模块214进行的比较的结果，并取决于该比较促动输送装置。

在分配阶段期间，促动模块216从存储装置220接收由模块218确定的设定值和来自计划模块222的与分配方法有关的数据并取决于这些数据促动输送装置以进行一个或多个溶液分配步骤，每个步骤通过促动输送装置202进行以达到运转设定值。

设备200也可以包括手动促动装置，如按钮228，允许用户实现和控制连续分配而无需不得不输入计划数据。在这种情况下，每次按下按钮228，控制装置访问存储装置以读取设定值并促动输送装置202以达到运转设定值。

位于容器206旁边的输送管208的末端206，也称为倾倒端，配备有改善溶液倒入容器206的喷嘴/尖端232。

在图2的具体实施例中，支撑物210是非机动化的。输送管208可拆卸地连接支撑物，用户可以手动定位倾倒端232在特定容器上并例如通过按压按钮228启动溶液分配。

图3是根据图2中的具体实施例的根据本发明的设备的第一例子的示意图。

装置300以包括其中设置模块214至222的机体302的单件组件的形式呈现。

设备300包括三个蠕动泵202₁、202₂和202₃，平行安装并通过具有与每个泵202连接的分支即分支208₁、208₂和208₃的一根或多根输送管208输送溶液。采用泵202进行相同溶液分配或者两种或三种溶液平行分配，是可能的。在示出的例子中，泵202₁和202₂进行来自第一储液器（未示出）的相同溶液的分配，泵202₃进行来自第二储液器（未示出）的第二溶液的分配。设备300包括包含分支208₁和208₂并在第一倾倒端230₁开口的第一输送管和独立于第一输送管、包含分支208₃并在第二倾倒端230₂开口的第二输送管，第一倾倒端230₁和第二倾倒端230₂均配备倾倒喷嘴/尖端。

支撑物210由用于倾倒端230₁和230₂的设置在由相互平行并与臂306大体垂直的两个立柱308和310保持的臂306上的保持元件304构成。立柱308和310相对于用户在容器206背后连接设备的机体302。立柱308和310相对于机体302绕与臂306大致平行的轴312可旋转，以便支撑物210绕还与设备302的前表面平行的轴312可旋转。

图4是根据本发明的设备的第二具体实施例的分解示意图。

如图4所示的设备400包括图2中设备200的所有部件。

在设备400中，支撑物210在三个空间方向可移动安装，设备400还包括部件402代表的可促动的动力装置。动力装置402可以包括一个或多个电机例如步进电机和一根或多根皮带或滑块，在二/三维空间中移动用于倾倒端的保持元件以反过来将它定位在特定的容器上方。

动力装置402连接到促动模块216，其取决于计划模块222接收的数据促动这些装置402。

图3是根据图4中的具体实施例的根据本发明的设备的第二例子的示意图。

装置500以包括其中设置模块214至222的机体502的单件组件的形式呈现。

设备500包括二个蠕动泵202₁和202₂，平行安装并通过具有与每个泵202连接的分支即分支208₁和208₂并在配备有喷嘴或尖端232的倾倒端230开口的输送管208输送溶液。

设备500包括包含用于倾倒端230的保持元件504的支撑物210，可移动设置在臂506上。元件504在由通过轴508代表的臂限定的方向例如沿着或绕臂506如箭头510表示的在臂506的大致整个长度上相对于臂506在位移上是可移动的。

在相互平行并垂直于臂506的两个导向件514和516上或绕两个导向件514和516，臂506是沿与轴508垂直的轴512在位移上可移动的。导向件514和516由足够高用于容纳器520的立柱5181至5184保持，容纳器520包括设置在臂506和称重装置212之间的许多容器206，更特别地在称重装置212上。

通过一个或多个电机（未示出），例如步进电机，可选的使用皮带，保持元件504在可移动臂506上/绕可移动臂506移动。

通过一个或多个电机（未示出），例如步进电机，可选的使用皮带，可移动臂506在导向件514和516上/绕导向件514和516移动。

电机通过有线或无线方式连接到促动模块216。

取决于前面指示的每个容器206的位置，促动模块：

-促动电机以将倾倒端230定位在容器206上，

-促动输送装置以通过达到运转设定值输送预定量的产品，

-停止输送装置以移动倾倒端至另一个容器上。

每个模块214至222可以是软件模块或通过电子或计算机部件执行的指令集，或也可以是物理模块，如集成电路，电子芯片或处理器例如EEPROM。

虽然为了更加清楚分开呈现，模块214～222可以使用在相同组件或相同处理器中或也可以在相同可执行指令集中。

当然本发明不仅限于刚才描述的例子。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims

1.用于预定量的溶液的重量和连续分配的设备（200～500），所述设备（200～500）包括：

-输送所述溶液进入容器（206）的至少一种装置（202）；

-提供与输送进入所述容器（206）的溶液量相关的所谓的测量数据的至少一种测量装置（212）；

-设置以在所谓校准的输送步骤期间进行下列步骤的几次重复的至少一种控制装置（215、216）：

○从测量装置（212）接收测量数据，以及

○取决于所述测量数据促动所述输送装置；

从而在所述输送步骤期间输送所述的预定量的溶液进入所述容器（206）；

-用于在所述校准步骤期间测量与所述输送装置（202）的运转相关的至少一个所谓的设定值的至少一种装置（218），以及

-用于取决于所述设定值促动所述输送装置（202）或相同的输送装置从而进行至少另一个所谓分配的输送步骤的至少一种装置（216）；

所述设备特征在于，它还包括支撑物（210），所述支撑物设置成在至少一个空间方向保持和移动用于将输送装置输送的溶液倒入容器（206）的开口。

2.根据权利要求1所述的设备（200～500），其特征在于，所述的设备（200～500）是以单件组件形式呈现。

3.根据前述权利要求任一所述的设备（200～500），其特征在于，所述测量装置（212）包括重量测量装置。

4.根据前述权利要求任一所述的设备（200～500），其特征在于，所述输送装置（202）包括用于通过至少一根所谓的输送管（208）输送溶液的至少一个部件，所述输送部件没有与所述溶液相接触。

5.根据权利要求4所述的设备（200～500），其特征在于，所述输送部件是蠕动泵（202）。

6.根据权利要求4或5所述的设备，其特征在于，所述输送装置包括通过在所述管上施加压力改变在输送管中溶液流量的至少一个部件。

7.根据前述权利要求任一所述的设备（200～500），其特征在于，所述的设备（200～500）包括用于存储设定值的至少一个存储装置（220）。

8.根据前述权利要求任一所述的设备（200～500），其特征在于，所述促动装置集成在所述控制装置中。

9.根据前述权利要求任一所述的设备（200～500），其特征在于，所述促动装置（216）设置成由操作员手动促动以进行分配步骤。

10.根据前述权利要求任一所述的设备（200～500），其特征在于，所述促动装置（216）可以进行编程以随着时间的推移根据编程计时进行多个分配步骤。

11.根据前述权利要求任一所述的设备（500），其特征在于，所述支撑物（304，504）配备设置成由至少一个可编程的促动装置促动的动力装置。

12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述支撑物的动力装置由用于促动所述输送装置（202）的装置（216）促动。

13.根据前述权利要求任一所述的设备用于产品的稀释的应用。