CN112304880A - 测试、验证、校准或调整自动分析设备的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及测试、验证、校准或调整自动分析设备的方法。本发明涉及用于测试、验证、校准或调整自动分析设备的方法，该自动分析设备用于确定取决于样本液体中至少一种物质的浓度的参数，该方法包括：借助于自动分析设备确定表示第一标准溶液中的参数的值的第一测量值，其中第一标准溶液中的参数的值是已知的；以及借助于自动分析设备确定表示至少一种第二标准溶液中的参数的值的至少一个第二测量值，其中至少一种第二标准溶液中的参数的值是已知的并且与第一标准溶液中的参数的值不同；其中借助于分析设备，通过将包含至少一种物质的预定体积的至少一种储备溶液和预定体积的稀释液体混合，来自动产生第一标准溶液和/或至少一种第二标准溶液。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于测试、验证、校准或调整自动分析设备的方法，该自动分析设备用于确定取决于样本液体中至少一种物质的浓度的参数。
背景技术
在过程测量技术中，例如在化学、生物技术或食品技术过程中以及在环境计量学中，这种自动分析设备用于确定液体样本的被测量。分析设备可以例如用于监测和控制污水厂和水处理厂中的过程，监测饮用水或监测食品质量。例如，测量和监测的是诸如液体或液体混合物的样本液体——例如均质溶液、乳液或悬浮液——中某种物质——其也称为分析物——的比例。
由分析设备测量的参数可以是例如各种分析物的浓度。这些尤其是离子浓度，例如铵、硝酸盐、磷酸盐、硅酸盐的浓度。在过程测量技术中——尤其是在水或水处理和水净化过程的监测中——由分析设备确定的其他参数是诸如总有机碳(也表示为TOC)、总氮(也表示为TN)、总磷(也表示为TP)或化学需氧量(也表示为COD)的和参数。这种和参数的值受样本液体中多种物质/分析物的浓度影响。分析设备可以例如设计为箱式装置或浮标。
在分析设备中，经常将一种或多种试剂添加到待分析的样本中以测量参数，从而在由样本和试剂形成的反应混合物中发生化学反应。试剂通常是用于分解样本和/或检测包含分析物的溶液的对应反应物，其中将测量体积的对应反应物添加到样本中。优选选择试剂的组合，使得可通过物理方法——例如，通过光学测量、使用电化学传感器或通过电导率测量——来检测化学反应。借助于测量传感器，对应地检测与实际待确定的分析参数(诸如浓度或和参数)相关的被测量的测量值。化学反应可以例如引起可以使用光学装置检测到的着色或颜色变化。在这种情况下，颜色的强度是待确定的参数的量度。与待确定的参数相关的被测量可以是例如通过将来自辐射源的例如可见光的电磁辐射辐射到液体样本和试剂的反应混合物中并在透射通过反应混合物之后利用合适的接收器接收电磁辐射的、被处理样本的吸光性或消光性的光度检测。接收器生成测量信号，该测量信号取决于所接收的辐射的强度，并且根据该测量信号，可以例如基于校准函数或校准表确定待确定的参数的测量值。
现有技术公开了自动分析设备，其被配置为借助于热分解和/或通过添加试剂来对液体样本进行预处理，以用于随后对表示待确定的液体样本的参数的测量值进行光学确定，例如光度或分光光度、电化学或其他确定，例如见DE 10 2011 075762 A1、DE 10 2015117637 A1或DE 10 2015 119608 A1。
现有技术中已知的设备可以包含一个或多个储存容器，该储存容器具有一种或多种用于校准的标准溶液。例如，DE 10 2015 119608 A1描述了一种校准循环，在该校准循环中，将具有待通过分析设备确定的参数的已知值的标准溶液从这种储存容器输送到设备的测量池，以及如何将“真实”液体样本与一种或多种试剂混合。借助于分析设备的测量传感器，与未知液体样本的测量一样，通过光度法确定参数的测量值，并且，若必要，基于针对标准所已知的参数的值，执行对分析设备的调整。
DE 10 2016 105 770 A1公开了一种自动分析设备，该设备具有用于在分析之前稀释样本液体的稀释模块，并且可以按照这种方式覆盖大范围的分析物的浓度。该设备具有一个或多个储存容器，该储存容器具有标准溶液用于进行校准或调整。
利用保持在分析设备中的储存容器中的单个标准溶液对这种分析设备进行校准会产生单个测量值，该测量值可用于进行分析设备的测试。该单个值也可以用于调整设备。然而，期望能够在设备的整个测量范围内有利地对设备进行更准确的测试，或者提供对应改进的调整。但是，使用在测量范围内具有不同待确定参数值的多个对应标准溶液来确定多个测量值是很复杂的，因为这些溶液必须根据分析设备同时或相继提供。这可以通过为一系列储存容器提供不同组成的标准溶液来实现，每种溶液可以经由相同数量的连接而连接到测量池。然而，在常规分析设备中，没有足够的空间用于对应数量的储存容器。可替代地，用户可以将各种标准溶液依次连接到一个或多个连接，以将这些标准溶液提供给分析设备。这需要时间并且增加了劳力需求。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种方法，该方法允许对通用自动分析设备进行更精确的测试，并且不具有上述缺点。
该目的通过根据权利要求1的方法和根据权利要求9的自动分析设备来实现。在从属权利要求中列出了有利的实施例。
根据本发明的用于测试、验证、校准或调整用于确定取决于样本液体中至少一种物质的浓度的参数的自动分析设备的方法包括以下步骤：
借助于自动分析设备确定表示第一标准溶液中的参数的值的第一测量值，其中，第一标准溶液中的参数的值是已知的；以及
借助于自动分析设备确定表示至少一种第二标准溶液中的参数的值的至少一个第二测量值，其中，至少一种第二标准溶液中的参数的值是已知的并且与第一标准溶液中的参数的值不同；
其中，借助于分析设备，通过在各种情况下将包含至少一种物质的预定体积的至少一种储备溶液和预定体积的稀释液体混合，来自动产生第一标准溶液和/或至少一种第二标准溶液。
因为分析设备本身——即，自动地——通过稀释储备溶液来生成用于基于至少两种具有不同参数值的标准溶液中的至少两个测量的测试、验证、校准或调整的所需标准溶液，所以可以将多种标准溶液用于分析设备，而不需要用于储存容器的附加空间或附加劳力。
例如，取决于待确定的参数的类型，可以通过借助于测量传感器直接在标准溶液中对测量信号的检测、通过借助于测量传感器在通过与一种或多种检测和/或分解试剂进行化学反应而处理的标准溶液的样本中对测量信号的检测、或通过借助于测量传感器在至少部分转化为气相的标准溶液的热分解样本中对测量信号的检测，来确定测量值。
这里及下文中，术语“校准”应理解为是指对标准溶液中的参数的所确定的测量值与该标准溶液的已知测量值之间的偏差的确定，该已知测量值被认为是正确的。验证还包括对偏差的确定及其评定或评估。调整被理解为是指按照如下方式对分析设备的适配：对例如校准函数或校准表的模型进行适配，使得该模型与用作参考值的标准溶液中的参数的已知值一致，其中分析设备基于该校准函数或校准表根据通过测量传感器提供的测量信号确定参数的测量值。
在有利的实施例中，可以对应地借助于两种以上的标准溶液来确定两个以上的测量值，其中，每种标准溶液中的参数的已知值不同于其他标准溶液的对应值。在这种情况下，有利地，借助于分析设备，通过将预定体积的至少储备溶液和预定体积的稀释液体混合，自动地生成多种或所有标准溶液。确定针对这些标准溶液中的每个的测量值。
可以确定针对未稀释储备溶液或纯稀释液体的测量值之一。
精确地使用一种储备溶液是特别有利的，因为它特别节省空间。储备溶液中的参数的值可以位于分析设备的测量范围的上部，例如，它可能至少是测量范围的上限的80％或更高。储备溶液中的参数值也可以高于测量范围的上限，然后针对每个待确定的测量值，利用稀释液体稀释储备溶液，使标准溶液的已知值位于分析设备的测量范围内。
有利地选择标准溶液中的参数的已知值，使得它们分布在分析设备的整个测量范围内。第一标准溶液中的参数的值例如可以位于分析设备的测量范围的上限的0％至50％的值区间中，至少一种第二标准溶液中的参数的值可以位于分析设备的测量范围的上限的50％到100％的值区间中。如果在三种不同的标准溶液中确定三个测量值，则第一标准溶液中的参数的值可以位于分析设备的测量范围的上限的0％到20％的值区间中，第二标准溶液中的参数的值可以位于分析设备的测量范围的上限的20％至80％的值区间中，并且第三标准溶液中的参数的值可以位于分析设备的测量范围的上限的80％至100％的值区间中。确定各种标准溶液的测量值的顺序无关紧要。可以根据增加或减少参数值来选择或完全自由地选择。
例如，该参数可以是，例如铵、磷酸盐、硝酸盐或硅酸盐的离子浓度。在这种情况下，储备溶液中包含的物质是对应的离子。该参数也可以是取决于多种物质的浓度的和参数，例如总化学需氧量、总有机碳含量或总氮含量。在这种情况下，储备溶液可以包含预定浓度的在和参数中包括的一种或多种物质。
可以基于确定的测量值对自动分析设备进行测试、验证、校准或调整。对于分析设备而言，自动进行自检、自验证、自校准或自调整是有利的。为此目的，分析设备可以包括分析设备电子装置，在该分析设备电子装置中，用于确定测量值以及用于测试、验证、校准或调整的算法以计算机程序的形式储存，其中，分析设备电子装置配置为执行该算法。例如，所述电子装置可以包括具有储存器和处理器的数据处理装置。
分析设备还可以具有混合装置，其中，分析设备电子装置控制混合装置以产生第一标准溶液和/或至少一种第二标准溶液。如果产生第三种以及可能另外的标准溶液，则分析设备电子装置也可以对应地控制混合装置以产生这些标准溶液。
混合装置可以具有阀装置和至少一个泵，其中，阀装置被配置为在该至少一个泵与可选地包含储备溶液的储存容器和/或稀释液体源之间建立流体连接。为了产生标准溶液，分析设备电子装置可以控制该至少一个泵和阀装置，以便输送预定体积的储备溶液和预定体积的稀释液体，并将预定体积的储备溶液和稀释液体相互混合。
可以通过由分析设备电子装置执行的控制算法来预定产生一种标准溶液所需的储备溶液和稀释液体的体积，使得第一标准溶液和至少一种第二标准溶液具有预定的已知的第一和第二参数值。
根据第一测量值和至少一个第二测量值以及第一标准溶液和至少一种第二标准溶液中的参数的已知值，分析设备电子装置可以用于确定预定模型函数，例如最佳拟合线，其反映第一测量值和至少一个第二测量值随参数的已知值的变化情况。在有利的实施例中，这是借助于分析设备电子装置完成的。在上述方法变体之一中，如果在三种或更多种不同标准溶液中确定参数的多个——例如三个或更多个——测量值，最佳拟合函数——例如可以是最佳拟合线——反映多个测量值随着参数的已知值的变化情况。
如必要，可以将模型函数与所确定的测量值一起显示在分析设备的显示器上。这使得能够由用户测试分析设备的功能发挥情况以及进行的验证或校准。
该方法还可以包括确定模型函数的相关系数，例如最佳拟合线。可以将相关系数与相关系数的预定目标值进行比较。这使得能够通过分析设备电子装置对分析设备进行自校准、自验证、自测试和自调整。相关系数也可以经由显示器输出给用户，以实现手动验证、校准或调整。
该方法还可以包括通过储存从所确定的模型函数得出的校准函数来调整分析设备，该校准函数用于使用自动分析设备来确定参数的测量值。
本发明还包括用于确定取决于至少一种物质的浓度的样本液体的参数的自动分析设备。该分析设备包括：
至少一个储存容器，其具有包含该至少一种物质的储备溶液；
混合装置，其被配置为将预定体积的储备溶液与预定体积的稀释液体混合，以获得具有标准溶液中的参数的已知值的标准溶液；
分析设备电子装置；以及
测量传感器，其被连接至分析设备电子装置以将测量信号从测量传感器发送至分析设备电子装置，并且被设计为生成表示标准溶液中的参数的值的测量信号；
其中，分析设备电子装置被配置为控制混合装置并处理来自测量传感器的测量信号，以确定表示标准溶液中的参数的值的测量值，并且其中，分析设备电子装置还被配置为执行根据上述实施例之一的用于测试、验证、校准或调整的方法。
有利的是，储备溶液中的参数的值是已知的并且大于或等于分析设备的测量范围的上限的80％。
分析设备的混合装置可以具有液体管线，并且，如果需要，可以具有液体容器以及泵和阀，泵和阀被设计用于运输和计量待混合的预定体积的液体。
附图说明
下面根据附图中所示的实施例进一步详细地说明本发明。图中：
图1是用于确定液体样本中离子浓度的自动分析设备的示意图；以及
图2是在具有不同离子浓度的标准溶液中使用多个测量值确定的最佳拟合线的图示。
具体实施方式
图1示意性地示出了用于确定液体样本的参数的自动分析设备1。在本示例中，参数是液体样本中分析物的浓度。液体样本可以是指定体积的样本液体，其可以是例如水，诸如饮用水或废水。分析物可以是例如存在于样本液体中的特定离子，诸如铵或磷酸盐。
分析设备1具有分析设备电子装置2，其被配置为完全自动地控制分析设备1的组件，以便计量用于进行光度测量的液体样本并用试剂对其进行处理、以及进行光度测量并且通过所确定的测量值确定离子浓度的值。分析设备1包括用于液体的多个储存容器3、4、测量池5、多个泵6、7、8、液体管线和多个阀，其中一些组合在中央阀切换机构9或阀块中。为了确定测量值，分析设备1具有带有辐射源10和辐射检测器11的光度测量传感器。辐射源10连接到分析设备电子装置2，分析设备电子装置2被配置为控制辐射源按顺序发出辐射。辐射检测器11连接到分析设备电子装置2，以便将测量信号从辐射检测器11发送到分析设备电子装置2。分析设备电子装置2被配置为接收和处理测量信号，以由此确定参数的测量值。
测量池5具有对来自辐射源10的辐射透明的壳体。例如，针对UV/vis范围内的测量辐射，其可以完全由玻璃或石英玻璃制成。可闭合的通风或压力平衡管线19通向测量池5。当液体被引入测量池5中或当液体从测量池5排出时，这平衡了压力。
辐射源10和辐射检测器11相对于测量池5彼此相对地布置，使得由辐射源发出的辐射在撞击辐射检测器11之前穿过测量池5和其中包含的液体。
第一液体管线13经由中央阀切换机构9将用于样本液体的样本保持器12连接到第一泵6和测量池5。在本示例性实施例中，所有泵6、7、8都被设计为注射泵或活塞泵。然而，在替代实施例中，泵也可以被设计为蠕动泵/软管泵或隔膜泵。在这种情况下，对应地适配液体管线的放置和阀的位置。
用于液体的储存容器3包含试剂，该试剂将被添加到样本液体中以形成反应混合物，然后在测量池5中对其进行光度测量。第二液体管线14经由阀切换机构9将储存容器3连接到第二泵7和测量池5。根据分析设备1正确定的参数，还可以存在多个储存容器，作为待添加到液体样本中的不同试剂容器。这些可以对应地经由另外的液体管线和阀切换机构9连接到公共的或多个单独的泵和测量池5。
另一个用于液体的储存容器4包含含有例如磷酸盐或铵的分析物的储备溶液。典型地，储备溶液中的分析物的浓度是已知的并且储存在分析设备电子装置2中。储备溶液中的分析物的浓度对应于分析设备1的测量范围的上限的至少80％。第三液体管线15经由阀切换机构9将储存容器4连接至第一泵6和测量池5。
第四液体管线16经由阀切换机构9将稀释液体源连接到第三泵8和测量池5，稀释液体源例如是具有稀释液体的储存容器或与经由其提供稀释液体的液体管线的连接。取决于借助于分析设备1确定了哪个参数，可以使用水或其他溶剂作为稀释液体。如果稀释液体是水，则水管线可以用作稀释液体源。
第一泵6、第三泵8、阀切换机构9以及将泵6和8连接至用于储备溶液的储存容器4、连接至稀释液体源以及彼此连接的液体管线形成分析设备1的混合装置，该混合装置被配置为在根据可预定体积的储备溶液和稀释液体确定参数的每种情况下产生具有已知值的标准溶液。下面将解释此功能。
第五液体管线17经由阀切换机构9将用于可消耗液体的收集容器(图1中未示出)连接至第三泵8和测量池5。
分析设备电子装置具有显示和输入装置。在本示例中，它们由触屏显示器18组成。它们被连接到阀和阀切换机构9、泵6、7、8和光度测量传感器，以便控制它们并检测和处理来自测量传感器的测量信号。为此，分析设备电子装置2具有：一个或多个储存器，在该储存器中可以按照计算机程序的形式储存用于控制和用于测量信号评估的算法；以及被配置为执行计算机程序并输出对应控制信号到分析设备的组件和/或进行用于评估测量信号的计算。
下面将更详细地描述用于确定离子浓度的测量值的方法。即使并非总是特别提及，在本示例中，所有方法步骤都由分析设备电子装置2完全自动进行。
在第一步骤中，分析设备电子装置2控制第一泵6和阀切换机构9，以便从样本保持器12输送例如指定体积的指定量的样本液体。使用被设计为注射泵的第一泵6的注射器柱塞的冲程来计量样本液体的体积。接下来，借助于第一泵6经由阀切换机构9将被输送的样本液体作为样本运输到测量池5中。这里，以及在下面描述的其他步骤中，分析设备电子装置2控制在每种情况下涉及到的泵和阀切换机构9的阀，使得在每种情况下液体被运输到其目的地，而其他可能的液体通道则被阀阻塞。
在下一步骤中，分析设备电子装置2控制第二泵7和阀切换机构9，以便输送例如指定体积的指定量的在液体容器3中包含的试剂。使用被设计为注射泵的第二泵7的注射器柱塞的冲程来计量试剂的体积。然后，借助于第二泵7经由阀切换机构9将计量体积的试剂计量加入测量池5中，从而在测量池5中形成样本和添加的试剂的反应混合物。取决于分析物的类型，可以按照相同的方式计量多种试剂，然后将其添加到样本中以形成反应混合物。
在液体样本所包含的分析物的参与下，在反应混合物中发生化学反应，在该反应中形成可借助于光度测量传感器检测到的反应产物。该反应产物可以具有，例如，在由辐射源10发出的测量辐射的波长处的特征吸收性。因此，由辐射检测器11检测到的测量辐射的强度是对反应混合物中分析物的浓度的测量，因此也是原始样本液体中分析物的浓度。
分析设备电子装置2被配置为检测和处理来自辐射检测器11的测量信号，以便确定参数的测量值。可以例如通过使用储存在分析设备电子装置2的储存器中的校准函数或校准表，将待确定的参数的物理单位中的测量值分配给测量信号值，来根据辐射接收器的测量信号确定待由分析设备1确定的参数的测量值。校准函数或校准表可以已经在制造分析设备1的过程中确定并储存。然而，用户也可以基于与标准的比较来确定和/或更新校准函数或校准表。后者称为调整。
在借助于辐射检测器11检测到反应混合物中的测量信号之后，将反应混合物从测量池5中排出。这里，第三泵8将反应混合物从测量池5中抽出并经由阀切换机构9将反应混合物经由第五液体管线17运输到用于用过的液体的收集容器中。由此，分析设备1的一个测量循环结束。
分析设备电子装置2可以可选地在两个测量循环之间进行一个或多个冲洗步骤，在该冲洗步骤中，借助于第一泵6通过阀切换机构9和引导液体样本或试剂的管线以及测量池5来冲洗清洁液体或样本液体。
分析设备的测试、验证、校准或调整可以在测量和冲洗周期之间定期地或根据需要进行，例如，如果分析设备出现故障或怀疑发生故障，或由于其他原因需要时。在特别有利的实施例中，该测试、验证、校准或调整完全由分析设备电子装置2自动完成。它可以由操作员通过经由触摸屏18输入的命令来启动。然而，分析设备电子装置2还可以在检测到故障或即将来临的故障时，根据预定的时间表或基于储存在分析设备电子装置2中的诊断程序，定期地自己开始测试、验证、校准或调整。
测试、验证、调整或校准包括使用具有已知参数值的一系列标准溶液来由分析设备1确定待确定的参数的多个测量值。如此处所示，如果参数是特定分析物的浓度，则标准溶液因此包含已知浓度的分析物。分析设备电子装置2可以使用液体容器4中包含的储备溶液和稀释液体在分析设备1中完全自动地混合这一系列标准溶液。这将在下面更详细地描述。
为了产生具有第一特定分析物浓度的标准溶液，分析设备电子装置2控制第一泵6和阀切换机构9以从储存容器4中除去预定体积的储备溶液。为此，第一泵6经由阀切换机构9将储备溶液从储存容器4中抽出，从储存容器4中除去的体积由第一泵6的活塞冲程确定，该第一泵6在本示例中被设计为注射泵。借助于第三泵8和阀切换机构9，经由液体管线16吸入指定体积的稀释液体，该稀释液体的体积由泵8的活塞冲程确定。由分析设备电子装置2预先确定要计量的储备溶液和稀释液体的体积，使得通过将两种计量体积的储备溶液和稀释液体相混合来生成具有待由分析设备1确定的参数的预定值——在本实施例中是分析物浓度——的标准溶液。在计量储备溶液和稀释液体之后，分析设备电子装置2按照在两个泵之间来回运输液体的方式控制阀切换机构9以及泵6和8，从而实现液体的混合。然后，将以此方式生成的混合物作为标准溶液引入测量池5。
然后，使用测量池5中包含的标准溶液如上所述对液体样本进行测量循环，并检测来自光度测量传感器的测量信号。在下文中，测量信号或由此确定的测量值用作用于测试、验证、校准或调整分析设备1的测量点。
以相同的方式，可以混合具有不同组成的其他标准溶液以生成多个这样的测量点，并且可以使用标准溶液对应地进行测量循环。
分析设备电子装置2可以生成预定体积的标准溶液，然后将这些标准溶液全部运输到测量池5中。可替代地，它们也可以生成更大的体积，在每种情况下，仅一部分被运输到测量池5中，以确定参数的测量值。剩余部分可以通过管线17排放而舍弃。这对于以足够的精度实现高稀释度很有用。
还可以确定纯稀释液体(零标准液)以及未稀释标准液的测量点。
可以由用户预先确定在标准溶液中测量点的数量和待确定的参数的预定值。可以针对一次执行测试方法单独预先确定它们。然而，可替代地，也可以永久地储存这些值，使得分析设备基于所储存的值定期地进行自测试、自验证、自校准或自调整。
在另外的示例性实施例中，有可能的是，代替单个储备溶液，可以在分析设备的储存容器中提供两种或更多种具有相同或不同浓度的储备溶液，以允许更长的使用寿命和/或在设置标准溶液中的特定浓度时具有更大的灵活性。
为了测试、验证或校准分析设备，分析设备电子装置2可以根据针对各种标准溶液确定的测量信号确定分析物浓度的测量值。为此，他们可以使用储存的校准函数或校准表。分析设备电子装置2可以确定最佳拟合函数，该最佳拟合函数描述辐射检测器11的测量信号或根据测量信号确定的测量值随着标准溶液的已知浓度的变化情况。图2作为示例示出了将高于用于确定测量值的标准溶液的已知铵浓度的铵浓度的测量值绘制为测量点的图。计算最佳拟合线作为最佳拟合函数。该最佳拟合线可以由分析设备电子装置2显示在显示器18上，以便允许用户在分析设备1的整个测量范围内或部分测量范围内检查测量精度。另外，可以显示测量值，以便可以评定整个测量范围内测量值与实际值之间的偏差。
分析设备电子装置2还可以被配置为确定和输出或显示最佳拟合函数的相关系数。这也可以用作测试分析设备1的功能发挥情况的措施。基于相关系数与目标值的偏差，分析设备电子装置2可以独立地测试相关性是否仍然足以确保分析设备1的足够功能性和测量值准确性。如果由于偏差太大而不再是这种情况，则分析设备电子装置2可以对分析设备1进行自调整和/或输出警告消息。
分析设备电子装置2可以被配置为基于校准函数或校准表执行自校准或自调整，该校准函数或校准表是根据来自辐射检测器11的测量信号随着待确定的参数的已知值——例如已知的分析物浓度——的变化情况而确定的。最新确定的校准函数或校准表储存在分析设备电子装置2的储存器中，并用于根据辐射检测器11的测量信号在分析设备1的后续测量循环中确定未知液体样本的测量值。
在不背离本发明构思的情况下，这里基于示例性实施例描述的本发明可以非常类似地用于多种相似的分析设备。例如，除注射泵之外的泵——例如软管泵或隔膜泵，以及其他阀装置可用于计量和运输溶液以及混合标准溶液。在落入本发明构思内的其他实施例中，分析设备可以具有其自己的混合和/或计量单元，例如，包括具有用于确定剂量的料位测量装置的计量容器。这可以用于测量待用于产生标准液体的储备溶液和/或稀释液体的体积。还可以在被配置为确定和参数的分析设备中使用根据本发明的方法，该和参数的值不仅受单个分析物的浓度影响，而且还受多个分析物的浓度影响。在这种情况下，下述同样是已知的：可以使用包含一种或多种影响已知浓度中的和参数的分析物或物质的储备溶液，使得基于通过储备溶液和稀释液体产生的标准溶液，可确定和参数的值。
Claims (10)
1.一种用于测试、验证、校准或调整自动分析设备(1)的方法，所述自动分析设备(1)用于确定取决于样本液体中至少一种物质的浓度的参数，所述方法包括：
借助于所述自动分析设备(1)确定表示第一标准溶液中的所述参数的值的第一测量值，其中，所述第一标准溶液中的所述参数的值是已知的；以及
借助于所述自动分析设备(1)确定表示至少一种第二标准溶液中的所述参数的值的至少一个第二测量值，其中，所述至少一种第二标准溶液中的所述参数的值是已知的并且与所述第一标准溶液中的所述参数的值不同；
其中，借助于所述分析设备(1)，通过将包含所述至少一种物质的预定体积的至少一种储备溶液和预定体积的稀释液体混合，来自动地产生所述第一标准溶液和/或所述至少一种第二标准溶液。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中，所述分析设备(1)具有混合装置和分析设备电子装置(2)，并且其中，所述分析设备电子装置(2)控制所述混合装置以产生所述第一标准溶液和/或所述至少一种第二标准溶液。
3.根据权利要求2所述的方法，
其中，所述混合装置具有阀装置(9)和至少一个泵(6、8)，其中，所述阀装置(9)被配置为在所述至少一个泵(6、8)与包含所述储备溶液的储存容器(4)和/或稀释液体源之间建立流体连接。
4.根据权利要求3所述的方法，
其中，为了产生所述标准溶液，所述分析设备电子装置(2)控制所述至少一个泵(6、8)和所述阀装置(9)，以便输送预定体积的所述储备溶液和预定体积的所述稀释液体，并将预定体积的所述储备溶液和所述稀释液体相互混合。
5.根据权利要求1至4中的一项所述的方法，还包括：
借助于所述分析设备电子装置(2)，根据所述第一测量值和所述至少一个第二测量值以及所述第一标准溶液和所述至少一种第二标准溶液中的所述参数的值，确定预定模型函数，例如最佳拟合线，所述预定模型函数反映所述第一测量值和所述至少一个第二测量值随所述参数的值的变化情况。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括：
在所述分析设备(1)的显示器(18)上显示所述模型函数。
7.根据权利要求5或6所述的方法，
还包括：
确定所述模型函数的相关系数，并将所述相关系数与所述相关系数的目标值进行比较。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，
通过储存从所确定的模型函数得出的、用于确定所述参数的测量值的校准函数来调整所述分析设备(1)。
9.一种用于确定取决于至少一种物质的浓度的样本液体的参数的自动分析设备(1)，包括：
至少一个储存容器(4)，所述至少一个储存容器(4)具有包含所述至少一种物质的储备溶液；
混合装置，所述混合装置被配置为将预定体积的所述储备溶液与预定体积的稀释液体混合，以获得具有标准溶液中的所述参数的已知值的所述标准溶液；
分析设备电子装置(2)；以及
测量传感器，所述测量传感器被连接至所述分析设备电子装置(2)以将测量信号从所述测量传感器发送至所述分析设备电子装置(2)，并且被设计为生成表示所述标准溶液中的所述参数的值的测量信号；
其中，所述分析设备电子装置(2)被配置为控制所述混合装置并处理来自所述测量传感器的所述测量信号，以便确定表示所述标准溶液中的所述参数的值的测量值，以及
其中，所述分析设备电子装置还被配置为执行根据权利要求1至8中的一项所述的用于测试、验证、校准或调整的方法。
10.根据权利要求9所述的自动分析设备(1)，
其中，所述储备溶液中的所述参数的值大于或等于所述分析设备的测量范围的上限的80％。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102735854A (zh) * | 2011-04-07 | 2012-10-17 | 恩德莱斯和豪瑟尔测量及调节技术分析仪表两合公司 | 自动确定液体样品的测量变量的分析装置 |
| US20130084642A1 (en) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | Endress + Hauser Conducta Gesellschaft Fur Mess- Und Regeltechnik Mbh + Co. Kg | Method for calibrating and/or adjusting an analytical device for chemical substances in liquids, especially in aqueous solutions |
| US20150168373A1 (en) * | 2013-12-16 | 2015-06-18 | Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik mbH + Co. KG | Analytical device for determining a digestion parameter of a liquid sample |
| US20170285051A1 (en) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg | Method for operating an automated analyzer |
| WO2019031125A1 (ja) * | 2017-08-07 | 2019-02-14 | 上村工業株式会社 | 蛍光ｘ線分析の測定方法及び蛍光ｘ線分析の測定装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8191397B2 (en) * | 2007-12-12 | 2012-06-05 | Air Liquide Electronics U.S. Lp | Methods for checking and calibrating concentration sensors in a semiconductor processing chamber |
| US11143593B2 (en) * | 2015-05-30 | 2021-10-12 | Ajjer L.L.C. | Methods to process samples in acidic solutions to detect beryllium in samples by optical fluorescence |
| CN113474662A (zh) * | 2018-12-28 | 2021-10-01 | 贝克曼库尔特有限公司 | 临床分析仪自动化系统诊断 |
-
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-
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- 2020-07-23 CN CN202010716014.9A patent/CN112304880A/zh active Pending
- 2020-07-30 US US16/942,966 patent/US20210033630A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102735854A (zh) * | 2011-04-07 | 2012-10-17 | 恩德莱斯和豪瑟尔测量及调节技术分析仪表两合公司 | 自动确定液体样品的测量变量的分析装置 |
| US20130084642A1 (en) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | Endress + Hauser Conducta Gesellschaft Fur Mess- Und Regeltechnik Mbh + Co. Kg | Method for calibrating and/or adjusting an analytical device for chemical substances in liquids, especially in aqueous solutions |
| CN103033500A (zh) * | 2011-09-30 | 2013-04-10 | 恩德莱斯和豪瑟尔测量及调节技术分析仪表两合公司 | 校准和/或调整用于液体、特别是水溶液中的化学物质的分析装置的方法 |
| US20150168373A1 (en) * | 2013-12-16 | 2015-06-18 | Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik mbH + Co. KG | Analytical device for determining a digestion parameter of a liquid sample |
| US20170285051A1 (en) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg | Method for operating an automated analyzer |
| WO2019031125A1 (ja) * | 2017-08-07 | 2019-02-14 | 上村工業株式会社 | 蛍光ｘ線分析の測定方法及び蛍光ｘ線分析の測定装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 崔永熙 等: "《原子光谱仪器操作入门》", 哈尔滨工程大学出版社, pages: 123 - 124 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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