CN104048917A - 用于测量池的定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于测量池的定位装置。该定位装置包括具有至少一个接合面的主体，其中该接合面被设置为用于接合到流通池的端面上，其中该主体具有至少一个基准面，该基准面相对于流通池的流通管道对准和/或定位，并且该主体被构造为用于容纳连接件，使得该连接件相对于该流通管道采取预定的位置和方位。

Description

用于测量池的定位装置

技术领域

本发明涉及一种用于光学检测的测量池的定位装置，如该测量池在HPLC（高效液相色谱分析法）领域中的应用。例如利用这样的测量池来确定提取液体的输送时间分布，以获得色谱图。其中,待提取的液体(下文称为:样本)被引导通过流通池的流通管道并且沿着或垂直于流通方向利用合适的光线来照射。其中供样本和光线被引导通过的流通池的流通管道一般来说构成为细的小导管，其直径在毫米和亚毫米的范围内。

背景技术

在该检测器的一个示例中，光线通过光导体沿着其轴向方向被射入小导管中。其中，根据一个改进方案将光导体尽可能精准地定位在小导管的轴线中心，并且在其与小导管内壁之间形成环形间隙，通过该环形间隙使试验样本流入小导管中。此时，光导体的精确的中心定位以及由此产生的均匀环形间隙的构造对于优化流通来说是特别有利的。然而中心对准根据本发明的基本思想不是必须的，重要的是将光导体精准地设置在与小导管相关的相对位置和相对地点上。

通常利用特殊的连接件将光导体插入小导管中，其中通过该连接件也同时将试验样本导入小导管中。因此,为了将光导体精准地设置在小导管内部而需要将连接件相对于小导管精确地对准。此时，光导体应该在空间中根据位置（地点）和旋转角度（取向）具有由小导管所确定的空间布置，例如：与小导管在同一直线上和/或位于小导管的中心处。

从DE36 03 905A1中，已知一种流通粒子分析器，其中通过光的入射来研究悬浮作用。其中，光学结构与流通池相邻而间隔开一个油分散剂层，从该流通池反射出的光线射入光学结构中以用于评测。

US7,184,141B2描述了一种光学流通池，待研究的液体在光学流通池中被输送并且垂直于输送方向被照射，以便能够根据对出射光线的评测来推断液体。

此外还从US2011/0299067A1中已知一种光学测量池。

发明内容

因此本发明的任务在于，提供一种用于确保将光导体精确地设置在小导管内的装置。本发明的任务还在于制定用于确保精准地定位的方法。

该任务将通过根据本发明第一方面的定位装置、根据本发明第五方面的方法以及根据本发明第九方面的流通池来实现。本发明其它有利的实施方式由其它方面产生。

为了稳固地保持前述小导管，尤其考虑在中心开口中承载小导管的凸缘，其中该小导管的端面在加工步骤之后优选地与该凸缘的与小导管相对的表面平齐地封闭。在小导管的另一端可以设置另一个合适的凸缘，其中两个凸缘也可以保持有套管，小导管被设置在该套管内并且被保护。这样的（具有或没有套管的）布置在下文中将被称为流通池。其中凸缘的与小导管相对的外表面形成流通池的端面。在实践中，在该端面上设置或者连接有具有光导体的连接件以及试验样品输入部，其中应对已提及的光导体以及连接件的相对于保持在凸缘中的小导管的精确布置（对准和定位）加以注意。

该准确的对准将通过根据本发明的定位装置来实现。该定位装置包括在优选实施方式中被构造为至少部分地旋转对称的主体。然而，定位装置也可以具有棱柱、或者其它几何体的形式，只要存在至少一个预定地平行于所需的光导体导入方向的导向面即可。该主体具有接合面，该接合面被设置为用于在流通池的端面上进行接合。优选地将接合面构造成平坦的，而与流通池的端面相同。部分地旋转对称的主体的假想旋转轴线在使用时在小导管的开口的区域内与小导管的轴线共线地延伸，其中连接件的导入运动可以沿着该旋转轴线来实现。

主体还具有基准面，该基准面相对于设置在流通池的端面内的小导管的开口来设置。基准面尤其可以为主体的旋转对称面，例如圆柱形壳体表面的一部分。该基准面用于相对于小导管的开口来设置定位装置，以便使该定位装置根据在空间中的位置和取向相对于小导管来占据限定的位置。连接件相对于定位装置的取向和/或定位也可以利用该基准面来实现，该基准面也可以由主体上的其它表面来实现，连接件在导入时与这些表面共同作用。

主体还包括用于将相对于流通池或者小导管的位于中心处的连接件导入的导入区。根据本发明通过利用与主体（优选与其基准面）接触而被插入导入区的方式来对准连接件，并且将连接件固定在主体的径向位置，使得在继续插入时，连接件所携带的光导体被插入流通池端面中的小导管的开口的中心处。因此定位装置描述了一种构造简单但有效的辅助装置，其用于在流通池上精确且容易地对准连接件,其中前提在于,当连接件被插入时,定位装置已经占据相对于小导管的开口的准确的预定位置。

根据本发明一个特别有针对性的实施方式，主体被构造成环状的或管状的。比较简单的几何形状足以实现所需的对中效果。尤其通过与环状或管状主体的外侧或内侧外壳表面相接触，可以在将连接件导入主体中时对准以及径向定位该连接件。因此在环状或管状主体上的与流通池凸缘接合的接合面由环或管的前端部形成并且具有圆环表面的形状。

在主体的一个相对的实施方式中其被构成为钵形结构。该钵体也包括环形或管形的部分，该部分的一端也借助底部进行封闭。底部的外侧形成用于接合流通池的端面的接合面，其中为了使光导体穿过并且为了供应试验样品，底部优选地具有位于中心的底部开口，从而使得导入钵体的连接件可以与光导体一起穿过中心处的开口而突出。在此前将定位装置相对于小导管的开口精确地定位在流通池的端面内时，光导体在中心处进入小导管的开口中。钵体结构相对于环状或者管状结构具有更大的接合面的优势和/或在凸缘上或者在钵底部上或钵底部中提供更多用于管道和凹槽的空间，以便用于容纳靠近流通池端面的粘合材料。这样一种与端面相对的接合面的轮廓实现了优选沿该轮廓走向的有针对性的粘合剂的局部施加，以便例如避免粘合剂与小导管或者围绕的密封面接触并且提供用于多余胶水的补偿空间。

根据本发明另一具有优势的实施方式，主体被构造成附加有导向装置，该装置将简化连接件的导入过程。其中，它可以是主体的与流通池相对的端部的倾斜的区域，该区域在导入连接件时预先将该连接件对中。随后在继续插入时，连接件优选地与基准面接触，在选定的制造公差的范围内被准确地对准。除了预先对中，导向装置也可以用于确定连接件围绕小导管轴线特定的旋转角度，所述连接件以该角度被导入主体中。因此，当连接件不是以全部旋转对称的方式构成时，例如当试验样品输送部侧面导入进连接件中时，这是尤其有利的。

为了在定位装置的帮助下相对于流通池来布置连接件，而需要将定位装置与流通池连接，并且尤其关于小导管的开口在流通池的端面中准确地对准和/或定位，其中导入方向应与小导管的轴线的对准方向相匹配。其中一种相应的方法包括以下步骤：

a）将定位装置设置在流通池的端面上；

b）借助定位装置的至少一个基准面相对于流通池的端面中存在的开口对定位装置进行定位；

c）将定位装置固定在流通池上以保持在步骤b）中所设置的相对位置。

在根据方法步骤b）的定位过程中，将定位装置相对于小导管的开口定位并且可选附加地关于围绕小导管的轴线的旋转角度进行对准。这样呈现关于定位装置的基准面。其中主体被移动或者定位和/或对准，使得该至少一个基准面相对于小导管的开口占据预定的位置和/或取向。如果基准面为例如管状主体的圆柱形内壳表面，则该基准面（和借助该基准面主体）将与小导管的开口同轴地对准。当然在这种情况下的前提为：连接件也在中心处引导其光导体并在此后在被插入主体时与该主体中心对准。

随后定位装置根据步骤c）被固定在流通池的端面上的过程可以尤其通过粘合来实现，其中在以下更广泛的意义上，应该理解主体与流通池之间的粘合连接例如在使用粘合剂的情况下实现。另选地可以考虑机械式固定装置（螺丝、夹紧元件等等）来进行固定，其中需要考虑到更多的构建空间以及可能出现的机械负荷。需要避免的是在进行固定时导入连接中的不期望产生的力，这会对此前主体在流通池上的对准产生影响。定位装置可以例如被重复使用，也可以以可拆除的方式与流通池连接，例如以优选多体的钵体结构的形式，该结构被夹紧在凸缘上或者通过一个搭扣螺母被保持在凸缘上。

有利地可以在流通池的端面上在使用光学辅助装置（例如借助光学显微镜）的情况下实现对主体的对准。成像计算机装置的应用是尤其适合的，其中可以在屏幕上很好地呈现主体相对于小导管的开口的位置。

其中在步骤a）中，具有用于小导管的开口的流通池在使用光学辅助装置（例如：照相机、屏幕或者图像处理软件）的情况下可以移动到目标位置，借助该光学辅助设备，小导管的开口的中心例如被显示在屏幕的中心。由此可以将照相机以大致垂直于端面的方式调整到该位置。在随后的步骤中，主体被置于端面上并且被移动，使得在其屏幕上的图像中其基准面准确地占据所期望的相对于小导管的开口的相对位置和/或与小导管的开口对准的位置。主体相对于流通池的旋转位置的取向也被设定为用于例如将主体壁中的凹槽移位到正确的位置中。因此，之前或随后设置在主体与流通池之间的粘合材料可被硬化处理，其中优选地将定位装置的基准面相对于小导管的开口在中心被固定。因此在随后导入连接件时,由连接件保持在中心处的光导体优选在中心处进入小导管的开口。光学辅助装置的应用实现了将单个部件以放大图像来显示，这对于小尺寸的导管开口或者光导体的准确对准是有益的。此外可以实现在特别为此设计的辅助装置中的所述移动，例如：在使用千分丝杠或者甚至在充分利用照相机数据的情况下自动进行。这将提高该方法的准确性以及可重复性。在前述方法中，流通池的端面和与其平齐放置的小导管的开口比随后被置于流通池的端面上的主体更远离照相机，因此该主体以其与流通池相对的端部位于更加靠近照相机及其透镜的位置。因此在随后相对于小导管的开口对主体进行光学校准时，会出现如下问题，即：主体以其基准面和大约位于更远位置的小导管的开口不能同时被清晰成像，这增加了光学校准的难度。为了克服该问题，本发明规定了一种特别的实施方式，即：在布置流通池的凸缘之前在照相机下方将一块平行平面的玻璃或者一个类似的光学辅助装置放入凸缘与照相机之间的光学路径上，以便延长该路径（例如：BK7玻璃）。在照相机穿过该玻璃聚焦在凸缘表面之后，凸缘可以被移动，使通过照相机成像的小导管开口达到图像的目标位置，例如：图像中心。

为了随后相对于流通池或者小导管的开口来设置主体，而将该主体置于流通池凸缘的端面上。在将玻璃从光学路径移除之后，照相机将（在没有通过照相机自身的主动的新聚焦的情况下）聚焦到另一深度，该深度在选择了合适的玻璃片时与基准面的位置或高度准确地重合。这可以例如为主体底面的与照相机相对的上表面，该主体为例如1mm厚并且因此比流通池凸缘的端面更靠近照相机1mm。因此该主体以及由此引起的其目前清晰成像的基准面的图像可以移动到图像中心。

为了提高相对定位的准确性，可以重复进行布置（使用玻璃的）凸缘和（没有使用玻璃的）主体的步骤，以便分别消除与图像中心的偏差。

在构成主体与流通池之间的粘合连接之后，定位装置可以在导入时使随后被插入的连接件可靠且准确地对准。

附图说明

下面将利用附图更详细地解释本发明。附图中：

图1示出了定位装置的第一实施方式的立体简化图；

图2示出了根据图1的定位装置与流通池的连接；

图3示出了根据图2的布置的立体图；以及

图4示出了根据本发明的定位装置的简化形式。

附图标记列表：

1  定位装置

2  主体

3  开口

4  端面

6、6’ 基准面

7  接合面

8  导入区

9  底部

10 流通池

11 底面开口

12 凹槽

13 导入凹槽

30 小导管

40 凸缘

50 套管

具体实施方式

图1描述了一种大体上旋转对称的定位装置1。该定位装置由具有圆柱形结构的主体2形成并且利用底部9在一端处被封闭。该底部9同时形成用于接合到图2所示的流通池10上的接合面7。在该底部9的大致中心处设置有一个底面开口11，稍后穿过该开口将输送光导体和液体输送部而向流通池引导。其中光导体和液体输送部由未示出的连接件保持，该连接件可以被导入到主体2的与底部9相对的敞开端部上。主体2在其由底部9的下表面形成的接合面7上具有多个凹槽12，这些凹槽12被设置为用于容纳粘合剂，利用该粘合剂将在主体2与流通池10的凸缘之间产生连接。

图2以水平剖视的视图示出了根据图1的定位装置1。在主体2的内部设置有用于容纳未示出的连接件的导入区8，该连接件在图2中可以被从左侧推入该导入区8。主体2的内壁同时用作基准面6。基准面6可以用于将主体2相对于相邻的流通池10对准和/或承担用于待被插入的连接件的导向功能，以便将该连接件相对于主体对准或定位。

主体2以其接合面7邻接图2中的仅部分示出的流通池10的端面。该流通池10包括将小导管30承载在中心处的凸缘40，穿过该小导管将液体引入。为了保护小导管30，而使该小导管由套管50包围，该套管同样被固定在凸缘40上。为了能够将光导体精确地导入小导管30中，而设置了根据本发明的定位装置1，该定位装置被设置在凸缘40的端面4上，以便在导入携带有光导体的连接件时，将该光导体准确地导入到小导管30中并且根据相对于小导管30的地点和位置来固定。在这里，图1所示的定位装置被置于凸缘40上，并且相对于通过凸缘40的端面4被齐平地封闭的小导管30的开口3进行对准。在根据图2的实施方式中，此处环绕底部9中的开口11的基准面6被与小导管30的开口3同心地对准。因此，被插入主体2的导入区8中的、将光导体在中心处引导的连接件在安装时以经由基准面6精确对准以及经由基准面6’精确定位的方式将该光导体推入小导管30中。

通过图1描述的、位于与凸缘40的端面4相对的接合面7上的凹槽12可以在主体被定位于凸缘40上之前或之后引入粘合剂，以便在定位装置1与凸缘40之间产生永久的连接。其中根据图1的凹槽12在径向方向上没有达到中心处的底面开口11，因此粘合材料也没有达到该中心区域内以及因此不与光导体接触。

图3以立体图的方式示出了根据图2的布置。其中主体2在其圆柱形形状的壁上示出有导入凹槽13。通过该导入凹槽13可以引导从未被示出的连接件侧面地突出的连接部分，例如从而实现将试验样品介质输送到连接件中并且确定围绕小导管轴线的旋转位置。

图4示出了流通池端面4上的定位装置1的大为简化的实施方式。该定位装置1实现为没有底部的简单的环形件。在将定位装置在流通池上进行定位或对准时，或者在将连接件在定位装置上进行定位或对准时，根据对准确性的要求，例如依照图4的示范，作为非常简单成形的基准面或者接合面，环形件的内壁6’就已足够。

Claims (11)

1.一种用于光学检测而使用的流通池（10）的定位装置（1），

a)该定位装置包括具有至少一个接合面（7）的主体（2），其中所述接合面（7）被设置为用于接合到所述流通池（10）的端面（4）上，

b)其中所述主体（2）具有至少一个基准面（6，6’），所述基准面能够相对于所述流通池的流通管道对准和/或定位，

c)其中所述主体构成为用于容纳连接件，使该连接件相对于所述流通管道采取预定的位置和方位，并且

d)其中所述端面由与所述流通池相对的、该流通池的凸缘的外表面形成，并且被设置为用于布置连接件或用于将连接件与光导体和试验样品输入部相连接。

2.根据权利要求1所述的定位装置（1），其特征在于，所述主体（2）被构造为环状的或管状的，并且所述接合面（7）由与所述流通池（10）相对的所述主体（2）的端面形成。

3.根据权利要求1所述的定位装置（1），其特征在于，所述主体（2）被构造为在底部（9）上具有至少一个开口（11）的钵形结构，其中，所述底部的外表面形成所述接合面（7）。

4.根据前述权利要求中任一项所述的定位装置（1），其特征在于，所述主体（2）具有引导装置，所述引导装置在进行导入运动时首先将要导入导入区（8）的连接件对准，并且在将所述连接件继续推入时才使所述连接件相对于所述主体（2）精确定位。

5.一种用于对根据前述权利要求中任一项所述的定位装置（1）进行定位的方法，所述方法包括如下步骤：

a)将所述定位装置（1）设置在流通池（10）的端面（4）上，其中所述端面由与所述流通池相对的、该流通池的凸缘的外表面形成，并且被设置为用于布置连接件或用于将连接件与光导体和试验样品输入部相连接；

b)将所述定位装置（1）以其至少一个基准面（6，6’）相对于所述流通池（10）的所述端面（4）中的开口（3）进行定位和/或取向；

c)将所述定位装置（1）固定在所述流通池（10）上以保持在步骤b）中所设置的相对位置。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据方法步骤b）的定位在使用光学辅助装置的情况下实现，优选结合计算机成像装置来实现。

7.根据前述方法权利要求中任一项所述的方法，该方法还包括如下步骤：

i)将优选为平行平面的玻璃片设置在照相机与所述端面（4）之间，以延长光学路径，使所述照相机聚焦到所述端面（4）上；

ii)移动所述流通池（10）和所述端面（4），使得由照相机传送的所述端面（4）的图像占据目标位置；

iii)将所述玻璃片移除并且根据步骤b）移动所述定位装置（1），使得由照相机传送的所述基准面（6，6’）的图像占据目标位置。

8.根据前述方法权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述定位过程中，将所述开口（3）与圆形的所述基准面（6，6’）在中心处对准。

9.一种流通池，该流通池包括根据权利要求1至4中任一项所述的定位装置。

10.根据权利要求9所述的流通池，其中所述端面（4）由凸缘（40）形成，该凸缘（40）将具有位于所述端面中的开口（3）的小导管（30）保持在中心处。

11.根据权利要求10或11所述的流通池，其特征在于，所述流通池包括至少一个借助所述定位装置（1）在所述主体（2）中定位和/或对准的连接件。