CN109313165A - 检查装置 - Google Patents

Abstract

一种检查装置(1)，其具有适于检测液体中的颗粒(5)的颗粒检测器(3)、适于将容纳液体的容器(4)定位在颗粒检测器(3)的操作区域(311)中的支座(6)、和用于使容器(4)振动的振动装置(2)。振动装置(2)包括适于提供电信号的频率发生器(21)和适于将由频率发生器(21)提供的电信号转换成声波(221)的换能器(22)。支座(6)适于将容器(4)定位在换能器(22)附近，以检查容器(4)内的液体是否存在颗粒(5)。检查装置(1)允许准确和温和地检查填充在容器中的液体并检测液体中的颗粒。

Description

检查装置

技术领域

本发明涉及一种根据独立权利要求1的前序部分所述的检查装置。这种具有适于检测液体中的颗粒的颗粒检测器、设置成将容器定位在颗粒检测器的操作区域中的支座、和用于使容器振动的振动装置的检查装置能用于检查容器内的液体是否存在颗粒。

背景技术

许多类型的液体，例如胃肠外给药或其它液体药物、营养物或饮料，在被进一步加工之前经常被控制以便不存在外来颗粒。例如，在引入市场之前，必须对液体药物进行全面检查以确定是否存在颗粒。检查过程通常是由受过训练的人员、检查系统或两者的组合进行的视觉或光电检查。

为了准确检测液体中的外来颗粒，通常颗粒的移动是检查过程的一部分。这种移动过程确保可以在液体中检测到颗粒，即使它们位于容器的底部，粘在容器壁上，或漂浮在待检查的液体表面上。为了移动，已知摇动、振动或旋转容器以移动外来颗粒。例如，US 8,576,279 B2描述了一种用于检测饮料中的异物的检查系统，其中使饮料瓶在检查过程中振动。

然而，这种移动可能在检查过程中导致若干问题。例如，它可能通过隐藏漂浮颗粒或模仿液体中的颗粒而将气泡引入产品中，从而干扰检查过程。或者，它可能将液体中的颗粒输送到容器封闭系统的表面，在此它们会因附着力或静电效应而卡住/粘住，之后它们更难以检测，特别是对于光电探测器。最后但并非最不重要的是，任何形式的正常摇动或通常的预旋转通常与对打开或部分打开的容器中的液体产品的检查不兼容。这对于必须进行干燥如冷冻干燥的化学或生物药物液体尤其重要。如果在检查之后进行干燥过程，则容器通常仍然是打开的，以允许在干燥过程中升华或蒸发。摇动或预旋转可能导致产品溢出和潜在的产品残留在容器封闭系统的区域，可能导致失败的容器封闭完整性(CCI)。此外，需要避免产品在正常填充液位之上与主容器接触。如果填充液位以上的区域与产品接触并且随后进行干燥过程，则产品残留物可能在容器壁处干燥，这可能导致表面或严重缺陷。

因此，需要一种装置或系统，其允许准确且温和地检查填充在容器中的液体，以检测液体中的颗粒，例如，在药物制备过程中的冷冻干燥工序之前检测液体中的颗粒。

发明内容

根据本发明，通过如由独立权利要求1的特征定义的检查装置来解决这种需要。优选实施例是从属权利要求的主题。

具体而言，本发明涉及一种用于检查容器内的液体是否存在颗粒的检查装置。该检查装置包括：颗粒检测器，其适于检测容器内的液体中的颗粒；支座，其设置成将容器定位在颗粒检测器的操作区域中；和用于使容器振动的振动装置。振动装置包括用于提供电信号的频率发生器和适于将由频率发生器提供的电信号转换成声波的换能器。支座设置成将容器定位在换能器附近/定位成与换能器相邻/定位成邻近换能器。

如本文所用的术语“液体”可以涉及任何可流动的物质，例如液体药物、营养物、饮料等。它尤其可以涉及化学、生物化学、生物学或药学物质，例如要冻干的物质。

与容器内的液体相关的术语“颗粒”可以涉及液体中存在的任何物体或固体颗粒。这种颗粒可以例如包含液体固有的纤维或颗粒。它们还可以包括诸如玻璃之类的异物，例如源自容器或金属的异物，例如源自容器罩帽的异物。

关于容器和换能器的术语“相邻/在…附近/邻近”可以涉及允许声波使容器，特别是容器内的液体振动的位置。由此，只要具有足够强度或质量的声波可以传递到容器或液体，相邻/在…附近/邻近就不排除布置在换能器与容器之间的任何其它物品。有利地，容器与换能器相邻，使得声波可以基本上无阻碍地从换能器行进到容器或液体。

频率发生器可以是例如经由电缆等连接到换能器的电子设备。它可以配备用于调节所提供的频率的调节器和用于指示调节后的频率的显示器。频率发生器还可以具有电源线，该电源线例如经由插头或类似的连接器连接到电能源。

支座可以具有用于保持或支承容器的结构，该结构适合容器的形状和形式。对于许多具有平底的容器例如小瓶而言，支座可以具有水平平坦表面，容器可以被放置在该水平平坦表面上。

检查装置允许向容器施加高频率、低振幅的摇动。通过容器的这种振动，容器中存在的颗粒可以有效地移动或分散在容器内的液体中，使得它们可以被有效地识别或跟踪。特别地，它允许颗粒大幅/实质上移动，而液体可以保持相对平静。这使得可以进行相对快速和准确的检查以及防止或至少减少液体中的气泡产生，改善漂浮或着地颗粒的固定，防止颗粒在容器封闭系统上的部署，以及在包括冷冻干燥的化学或药物制备过程中相对有效的实施。

因此，根据本发明的检查装置允许准确和温和地检查填充在容器中的液体并检测液体中的颗粒。该检查装置可以特别适合于在其中要实现相对高的精度和可靠性的药物制备过程中的冷冻干燥工序之前检测液体中的颗粒。

优选地，声波是超声波。更具体地，换能器可以适于将由频率发生器提供的电信号转换成超声波。这种适当频率下的超声波允许特别有效和合适的检查。

液体的检查尤其可以是光电或光学(视觉)检查。由此，颗粒检测器优选地包括相机/照相机/摄像机。当使用相机/照相机/摄像机时，颗粒检测器的操作区域可以由相机/照相机/摄像机的视野定义。特别地，照相机可以定位成使得容器的透明部分处于其视野中，这允许透过透明部分进行有效检查。

为了提高检查效率，颗粒检测器还可包括一个或多个光源。这种光源可以有效地照亮容器及其内部空间，从而照亮液体。例如，颗粒检测器的光源可以布置在支座下方，使得在使用中，它位于容器下方。与此相似，可以透过容器的底部提供照明，这已经显示出特别有效。而且，为了优化容器的检查并优化设备设计，颗粒检测器可以包括引导光学检测和/或照明的一个或多个反射镜。

振动装置的换能器优选地是压电换能器。这种压电换能器允许有效地提供超声波，从而以相对较低的程度(低振幅)引起相对快速(高频率)的振动。换能器可以具有适合其预期应用的任何形状。例如，它可以是长方体、圆柱体、具有圆柱形孔的长方体，具有圆柱形孔的圆柱体、环形、环-扇形、这些形状的任何组合等。特别地，换能器的形状可以适于优化声波向容器的传递。

优选地，振动装置包括另外的换能器，其适于将另外的电信号转换成另外的声波，该支座布置成将容器定位在该另外的换能器附近，由振动装置的换能器产生的声波具有第一频率，并且由振动装置的另外的换能器产生的另外的声波具有与第一频率不同的第二频率。

具有多个换能器允许液体或容器的更完全的振动。此外，它允许提供变化的振动运动，这使得可以有效地移动不同粒径、形状和浓度的颗粒。

该另外的电信号可以由另外的频率发生器提供。然而，优选地，振动装置的频率发生器适于向该另外的换能器提供该另外的电信号。这种频率发生器提供所述电信号以及所述另外的电信号两者允许检查装置的有效实施。频率发生器可以配备有用于独立调节单个电信号的机构。

第一频率优选地在约0.5MHz至约2MHz的范围内。这种相对较高的频率可以特别适合于移动纤维和内在颗粒。第二频率优选地在约20kHz至约50kHz的范围内。这种较低的频率允许由于它们在液体表面处的反射而在液体中形成驻波。驻波对于移动相对较重的颗粒(例如玻璃或金属)是有效的。特别有效的可能是通过换能器在容器的侧壁部分施加相对较高的频率，并通过所述另外的换能器在容器的底部施加相对较低的频率。这允许在液体中有效、快速和完全地移动不同种类的颗粒，然后可以识别这些颗粒。

优选地，容器具有侧壁部分和底部部分，并且支座布置成将容器的侧壁部分定位成邻近振动装置的换能器，并且将容器的底部部分定位成邻近振动装置的所述另外的换能器。这种布置允许第一和第二换能器的有效操作，特别是允许准确地提供不同的波。

优选地，电信号是脉冲电信号，并且由振动装置的换能器转换的声波是脉冲声波。类似地，所述另外的电信号优选是脉冲电信号，并且由振动装置的所述另外的换能器转换的所述另外的声波优选地是脉冲声波。这种脉冲电信号和声波允许最小化引入液体中的能量的量，这可以避免损害例如为药物产品的液体的风险。由此，振动装置的换能器和振动装置的所述另外的换能器优选地布置成间歇地将该声波和该另外的声波提供给容器。

优选地，颗粒检测器布置成横向观察/检测/查验容器。与从其它侧面(例如透过底部)观察容器相比，横向观察容器可以允许无干扰地监测液体。由此，可以以相对可靠和有效的方式识别液体中的颗粒。

如本文所用的术语“容器”可以涉及适于储存和运输液体的任何储器。在液体是药物等的情况下，容器优选是小瓶。因此，术语“小瓶”可以涉及字面意义上的任何小瓶，即相对较小的器皿或瓶子，其通常用于储存液体、粉末或胶囊形式的药物产品或药物或药品。小瓶可以由诸如玻璃的可消毒的材料或诸如聚丙烯的塑料制成。

优选地，检查装置包括输送单元，该输送单元适于沿着振动装置的换能器移动容器。输送单元可以使整个支座连同容器一起移动通过振动装置，或者它可以沿着支座移动容器。它可以例如包括移动带，容器布置在该移动带上。或者它可以包括多个移动带，容器被夹在其间以便递送。这种输送单元允许以自动方式有效地处理容器，这使得可以在工业规模上进行有效的检查。

附图说明

通过以下示例性实施例并且参考附图更详细地说明根据本发明的检查装置，该附图示出了根据本发明的检查装置的一个实施例的示意图。

具体实施方式

在以下描述中，某些术语出于方便的原因使用且并非旨在限制本发明。术语“右”、“左”、“上”、“下”、“下方”和“上方”指的是图中的方向。用词包括明确提到的术语以及它们的派生词和具有相似含义的术语。此外，可能使用诸如“在…之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”、“近侧”、“远侧”等空间相对术语以描述如图所示的一个元件或特征结构与另一元件或特征结构的关系。这些空间相对术语旨在除图中所示的位置和取向以外还涵盖使用或操作中的装置的不同位置和取向。例如，如果将图中的装置翻转，则被描述为在其它元件或特征结构“下方”或“之下”的元件于是将在其它元件或特征结构的“上方”或“上面”。因此，示例性术语“下方”可以涵盖上方和下方两种位置取向。所述装置可以其它方式取向(旋转90度或以其它取向)，并且相应地阐述文中使用的空间相对术语。同样，沿着和围绕各种轴线的移动/运动的描述包括各种特殊装置位置和取向。

为了避免附图以及各个方面和说明性实施例的说明中的重复，应该理解的是，许多特征结构是许多方面和实施例共有的。从说明或附图省略一个方面并不意味着该方面从结合了该方面的实施例缺失。相反，该方面可为了清楚而被省略并且避免冗长的说明。

图1示出了根据本发明的检查装置1的实施例，检查装置1包括支座6、颗粒检测器3和振动装置2。支座6具有水平顶面，作为容器的小瓶4被放置在该顶面上。小瓶4具有大致圆筒形的玻璃主体，该玻璃主体具有侧壁41、底部43和颈部42。主体的颈部42具有开口的顶端，该顶端由冷冻干燥塞子44松散地封闭。小瓶4的主体容纳要被冷冻干燥的液体药物产品7。液体7具有特定的填充液位71。

颗粒检测器3位于小瓶4的旁边。它配备有照相机/摄像机31。照相机/摄像机31被布置和调节成使得小瓶4的侧壁41处于其视野311中。由此，照相机/摄像机31横向地观察小瓶4和小瓶4内的液体7。

振动装置2包括频率发生器21、压电换能器22和另外的压电换能器23。频率发生器21具有四个插槽211，其中一个插槽211经由第一电缆222连接到换能器22，并且另一插槽211经由第二电缆232连接到所述另外的换能器23。在每个插槽211上方，频率发生器21具有控制器214。每个控制器214与一个插槽211相关联，以便调节经由插槽211提供的电信号。频率发生器21还配备有电源开关213和显示调节后的参数的显示器212。

换能器22布置在小瓶22的旁边，使得其横向地定位成邻近小瓶4的侧壁41。该另外的换能器23布置在小瓶22下方，使得其定位成邻近小瓶4的底部43地布置在小瓶4的下方。频率发生器21经由第一电缆222向换能器22提供第一脉冲电信号。调节该第一电信号，使得它由换能器22转换成具有在从约0.5MHz到约2MHz的范围内的频率的第一超声波221。类似地，频率发生器21经由第二电缆232向该另外的换能器23提供第二脉冲电信号。调节第二电信号，使得它由该另外的换能器23转换成具有在从约20kHz到约50kHz的范围内的频率的另外的或第二超声波231。

换能器22经由侧壁41从右至左提供第一波221到小瓶4内的液体7中。由于第一波221的频率相对较高，它们主要移动液体7中的纤维和固有颗粒5。除此之外，所述另外的换能器23经由底部43将第二波231自下而上提供到小瓶4内的液体7中。由于液体7的顶面处的反射，频率相对较低的第二波形成驻波，其主要能够移动相对较重的颗粒5。借助于颗粒检测器3，可以以精确和温和的方式有效地检测移动的颗粒5。

说明本发明的方面和实施例的该说明书和附图不应被看作限制限定受保护的发明的权利要求。换句话说，虽然已在附图和前面的描述中详细示出和描述本发明，但这种图示和描述应该被看作说明性的或示例性的而不是限制性的。可做出各种机械、组成、结构、电气和操作变更而不脱离该描述和权利要求的精神和范围。在一些情形中，未详细示出公知的回路、结构和技术以免使本发明变得难以理解。因此，应理解，本领域普通技术人员可在以下权利要求的范围和精神内进行改变和修改。特别地，本发明涵盖具有上文和下文描述的不同实施例的特征的任意组合的其它实施例。

本发明还涵盖附图分别所示的所有其它特征，尽管它们在前面或下面的描述中可能未被描述。此外，可从本发明的主题或从所公开的主题放弃附图和说明书中描述的实施例的单一替代方案及其特征的单一替代方案。本公开包括由在权利要求中或示例性实施例限定的特征组成的主题以及包含所述特征的主题。

此外，在权利要求中，用词“包括”不排除其它要素或步骤，并且不定冠词“一”或“一种”不排除多个。单个单元或步骤可实现在权利要求中叙述的多个特征的功能。在相互不同的从属权利要求中叙述的特定措施的纯粹事实并不表示这些措施的结合不可有利地使用。与属性或值相结合的用语“基本上/大致”、“约”、“大约”等特别是还分别明确地定义该属性或明确地定义该值。给定数值或范围的上下文中的用语“约”指的是例如给定值或范围的20％以内、10％以内、5％以内或2％以内的值或范围。描述为联接或连接的部件可以电气地或机械地直接联接，或者它们可以经由一个或多个中间部件间接联接。权利要求中的任何附图标记不应当被解释为限制保护范围。

Claims (15)

1.一种用于检查容器(4)内的液体(7)是否存在颗粒(5)的检查装置(1)，该检查装置具有：

颗粒检测器(3)，其适于检测所述液体(7)内的颗粒(5)；

支座(6)，其布置成将所述容器(4)定位在所述颗粒检测器(3)的操作区域(311)中；和

用于使所述容器(4)振动的振动装置(2)，

其特征在于，所述振动装置(2)包括：

用于提供电信号的频率发生器(21)；和

换能器(22)，其适于将由所述频率发生器(21)提供的电信号转换成声波(221)，其中，

所述支座(6)布置成将所述容器(4)定位在所述换能器(22)附近。

2.根据权利要求1所述的检查装置(1)，其中，所述声波(221)是超声波(221)。

3.根据权利要求1或2所述的检查装置(1)，其中，所述颗粒检测器(3)包括相机(31)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的检查装置(1)，其中，所述振动装置(2)的所述换能器(22)是压电换能器(22)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的检查装置(1)，其中，

所述振动装置(2)包括另外的换能器(23)，其适于将另外的电信号转换成另外的声波(231)，

所述支座(6)布置成将所述容器(4)定位在所述另外的换能器(23)附近，

由所述振动装置(2)的换能器(22)产生的声波(221)具有第一频率，由所述振动装置(2)的所述另外的换能器(23)产生的所述另外的声波(231)具有与所述第一频率不同的第二频率。

6.根据权利要求5所述的检查装置(1)，其中，所述振动装置(2)的所述频率发生器(21)适于将所述另外的电信号提供给所述另外的换能器(23)。

7.根据权利要求5或6所述的检查装置(1)，其中，所述第一频率在约0.5MHz至约2MHz的范围内。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的检查装置(1)，其中，所述第二频率在约20kHz至约50kHz的范围内。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的检查装置(1)，其中，所述容器(4)具有侧壁部分(41)和底部部分(43)，所述支座(6)布置成将所述容器(4)的侧壁部分(41)定位在所述振动装置(2)的换能器(22)附近并且将所述容器(4)的底部部分(43)定位在所述振动装置(2)的所述另外的换能器(23)附近。

10.根据前述权利要求中任一项所述的检查装置(1)，其中，所述电信号是脉冲电信号，由所述振动装置(2)的所述换能器(22)转换的所述声波(221)是脉冲声波。

11.根据权利要求5至10中任一项所述的检查装置(1)，其中，所述另外的电信号是脉冲电信号，由所述振动装置的所述另外的换能器(23)转换的所述另外的声波(231)是脉冲声波。

12.根据权利要求5至11中任一项所述的检查装置(1)，其中，所述振动装置(2)的所述换能器(22)和所述振动装置(2)的所述另外的换能器(23)被设置成间歇地将所述声波(221)和所述另外的声波(231)提供给所述容器(4)。

13.根据前述权利要求中任一项所述的检查装置(1)，其中，所述颗粒检测器(3)布置成横向观察所述容器(4)。

14.根据前述权利要求中任一项所述的检查装置(1)，其中，所述容器(4)是小瓶(4)。

15.根据前述权利要求中任一项所述的检查装置(1)，包括输送单元，所述输送单元适于使所述容器(4)沿着所述振动装置(2)的换能器(22)移动。