CN113574359A - 用于自动且无污染的采样和分析的设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于处理具有敞开侧的样品容器(13)的设备，该设备包括：具有内室(3)的头部(1)，该内室具有开口(4)并且垂直于内室的纵向轴线截取的截面形状基本上恒定，其中开口基本上垂直于所述纵向轴线延伸；设置在所述内室内的转子(6)部分；转子驱动装置(7)；转子移位装置(8)；活塞(5)，具有截面形状对应于内室的截面形状的边缘部分(9)；以及活塞移位装置(8)，设置成使转子沿纵向轴线移位使得活塞的边缘部分将刮擦内室的壁(10)，该设备还包括：保持器(11)，设置成用于支撑样品容器使得样品容器的敞开侧与内室的开口连接；以及头部驱动装置(2)，设置成用于使头部的定向在内室的开口朝上定向的位置与内室的开口朝下定向的位置之间变更。

Description

用于自动且无污染的采样和分析的设备
技术领域
本发明涉及一种用于自动处理样品容器的设备。
背景技术
从生产产品(例如呈粒料形式的动物饲料、谷物等)中获取样品，并且进行分析以监控产品质量。样品可直接从产品生产线中获取，以便执行自动分析。为了提高分析精度，进行光学分析(诸如通过例如近红外反射(NIR)的光谱进行分析)的样品需要以粉碎的形式提供，因此通常需要对样品进行研磨。
美国专利申请US 2008/203201 A1公开了一种农业样品研磨系统，该农业样品研磨系统包括用于研磨和均匀混合农业样品的研磨机单元。该系统还包括收集室，该收集室连接到从研磨机单元的一侧延伸的传送喷嘴。收集室用于收集来自研磨机单元经由传送喷嘴分配的磨碎并均匀混合的农业样品。系统将磨碎并均匀混合的农业样品存放到收集室中，由此来保持均匀混合的样品。
美国专利US 5,580,007公开了一种用于例如在实验区域中进行切割、粉碎材料和/或使材料混合的设备，在实验区域中，刀片在容纳材料的工作室中旋转。在处理材料期间，刀片随着活塞在工作室中下降，以逐渐减小工作室的体积。
国际专利申请WO 2004/003525公开了一种设备，该设备用于研磨选择的样品并且将样品呈现给分析系统。该设备包括：研磨室，具有用于在研磨室中研磨样品的研磨装置；以及挤压装置，用于将研磨室中的样品朝向分析窗口挤压以将样品呈现给近红外反射(NIR)分析系统。
发明内容
本发明涉及一种设备，该设备具有头部和诸如机器人臂的驱动装置，该头部包括带有转子的内室，该转子优选地包括研磨装置，该驱动装置设置成用于使头部上下颠倒，因此处于一个位置中的头部可接收样品并且通过转子来对样品进行处理，而处于另一个位置中的头部可在设置在内室中用于刮擦其侧面的活塞的帮助下将样品从内室自动清空到样品容器中，然后样品容器可被置于光学分析系统上，特别是用于普通实验室的标准光学分析系统上。设备也可设置成用于自动洗涤样品容器以及内室。
在替代用途中，样品处于不需要通过转子对其进行处理(诸如在借助于光学分析系统对样品进行分析之前先研磨样品)的状态。在替代用途中，设备的头部处理样品容器并且执行样品容器的自动洗涤和不涉及研磨样品的其它功能。
因此，本发明涉及一种用于处理具有敞开侧的样品容器的设备，该设备包括：
头部，该头部具有内室，该内室在一端处设置有开口，内室垂直于内室的纵向轴线截取的截面形状基本上恒定，其中开口基本上垂直于所述纵向轴线延伸；
转子部分，设置在所述内室内；
转子驱动装置，设置成用于使所述转子部分围绕所述纵向轴线旋转；
转子移位装置，设置成使转子沿纵向轴线移位；
活塞，具有截面形状对应于内室的截面形状的边缘部分；以及
活塞移位装置，设置成使转子沿纵向轴线移位，从而使得活塞的边缘部分将刮擦内室的壁，
设备还包括：
保持器，设置成用于支撑样品容器，使得样品容器的敞开侧与内室的开口连接；以及
诸如机器人臂的头部驱动装置，设置成用于使头部的定向在内室的开口朝上定向的位置与内室的开口朝下定向的位置之间变更。
通过能够使头部的定向变更，当在开口朝上的情况下定向时，内室可填充有样品，在该定向上，通过转子对样品进行处理，因此样品颗粒、粒料等可自由地上下移动到转子以及离开转子，从而促进样品的均匀化处理，并且可通过使头部的定向变更使得开口朝下定向来再次清空内室并且在可移位活塞的边缘部分刮擦内室的壁的帮助下，所处理的样品将落入样品容器中。
此设备可用于对从正在进行的生产中获取的物质进行自动且无污染的采样和分析，以观察所生产的物质的质量。
活塞和转子可独立地移位，但是为了简化设备，优选的是，两者设置成同时移位，使得活塞移位装置也构成转子移位装置。
转子优选地包括研磨装置，诸如例如借助于一个或多个刀具的一个或多个研磨刃，使得转子在通过转子驱动装置旋转时适于研磨位于内室中的样品。
活塞的边缘部分优选地由弹性体制成，该弹性体为诸如天然橡胶、合成橡胶、硅橡胶或包含一种或多种所述弹性体的混合物，但是可以替代地，所述边缘部分例如由朝向内室的壁弹性偏置的一个或多个钢环制成。
设备优选地包括控制装置，该控制装置设置成控制至少转子驱动装置、转子移位装置、活塞移位装置和头部驱动装置的操作，使得借助于设备进行的过程可至少部分地自动化并且优选地完全自动化。
保持器可为固定的，使得外部夹具或使用者可将样品容器置于保持器中。然而，优选的是，保持器可相对于头部移动以取出容纳样品的样品容器并且将样品容器设置成使样品容器的敞开侧与内室的开口紧密连接，并且以将样品容器从此类位置中移除并且将样品容器置于第二位置，该第二位置例如用于样品分析。
保持器优选地设置成用于同时支撑两个样品容器并且使两个样品容器同时移动以相对于内室的开口交换它们的相互位置。由此，可改进设备的效率，例如能够在分析之后从分析系统中移除一个样品容器，并且在头部处于相同位置时用另一个样品容器替换它。当新的样品容器的内容物通过分析系统进行分析时，另一个样品容器可被移除并进行清洁，并且头部可应用于处理另一个样品。
保持器优选地设置在设备的头部上并且包括用于驱动保持器的运动的保持器驱动装置。由此，保持器和头部同时移动。
保持器的操作还优选地借助于控制装置来控制。
设备还可包括设置成用于将清洁液分配到由保持器保持的样品容器中的液体分配器。
同样地，设备还可包括设置成用于朝向由保持器保持的样品容器提供干燥气流的干燥装置。
设备还可包括设置成用于清空由保持器保持的样品容器的抽吸装置，以移除样品以及应用于清洁样品容器的任何可能的液体。
设备还可包括设置成用于扫描位于由保持器保持的样品容器中的样品的上表面的扫描仪。扫描仪可为光学扫描仪或替代地超声波扫描仪。扫描仪优选地设置成用于检测样品的上表面的高度，以确定样品容器是否被样品充分填充以用于随后的分析。
设备优选地包括光学分析系统，特别是近红外光谱仪，该光学分析系设置成用于通过样品容器的透明底部部分扫描样品容器的内容物，并且其中，保持器设置成定位由光学分析系统扫描的样品容器。光学分析系统可替代地为通过样品容器的顶部开口扫描样品的上表面的类型。然而，实际上，在光学分析系统不包括在设备内的情况下，设备可与此类外部光学分析系统一起操作。
在本发明的特定实施例中，设备的控制装置包括数据通信接口，该数据通信接口适于与光学分析系统，特别是近红外光谱仪(诸如包括在设备中的光学分析系统)的数据通信接口相连接，并且其中，设备的控制装置适配成在扫描样品容器的内容物之前将识别样品容器的内容物的数据传送到光学分析系统的控制装置。因此，设备适配成被操作以对一系列不同物质的样品进行分析，其中，设备的控制装置可通过识别样品容器中容纳的物质的传来数据来控制整个操作，并且确保来自光学分析系统的输出已经使用与样品中特定物质相关的校准数据进行计算。
设备的控制装置优选地设置成按以下顺序控制设备的操作：使头部处于内室的开口朝上定向的位置，在该位置中，转子驱动装置被操作以使转子旋转一段时间；随后使头部和保持器的定向变更到内室的开口朝下定向的位置，在该位置中，转子移位装置和活塞移位装置被操作以将转子和活塞移动到内室的开口附近的位置，并且保持器将样品容器从其与内室的开口紧密连接的位置中移除。因此，设备适于借助于转子自动处理置于内室中的样品，随后通过使头部上下颠倒并且激活活塞以刮擦内室的壁来将内室的内容物清空到样品容器中。
此外，控制装置可设置成按以下顺序控制设备的操作：使头部最初处于内室的开口朝下定向的位置，并且保持器被操作以将样品容器设置成使得样品容器的敞开侧与内室的开口紧密连接，在此之后操作头部驱动装置以使头部和保持器的定向变更到内室的开口朝上定向的位置。因此，内室填充有来自样品容器的样品，用于如先前所述的借助于转子进行后续处理。
设备的控制装置可设置成用于确定例如样品粒料的硬度，在这种情况下，转子包括一个或多个刀片，每个刀片具有研磨刃和钝脊，并且控制装置设置成控制转子的操作以在第一方向上旋转随后反向旋转，当在第一方向上旋转时，一个或多个研磨刃向前移动，当在反向旋转时，一个或多个脊向前移动。通过测量转子驱动装置在反向旋转期间的功耗，可评估样品的当前状态，诸如部分处理的样品中颗粒的总体尺寸，由此可确定例如粒料的硬度的测量结构。
控制装置还可设置成对样品容器进行清洁，即，设置成按以下顺序控制设备的操作：使头部处于内室的开口朝下定向的位置，并且样品容器由保持器保持在样品容器的敞开侧可接近的位置，其中头部移动到液体分配器下方的位置，该液体分配器被操作以将清洁液分配到样品容器中，在此之后移动保持器以使样品容器的敞开侧与内室的开口紧密连接，并且转子和活塞借助于转子移位装置和活塞移位装置移位，使得转子延伸到样品容器中并且转子借助于转子驱动装置旋转，随后通过移动保持器将样品容器从与内室的开口的紧密连接中移除，清空样品容器并且将头部移动到相对于干燥装置的位置，其中干燥装置被操作以提供进入样品容器的干燥气流。
样品容器可通过在合适的位置使其上下颠倒或者通过应用抽吸装置来移除样品容器的内容物来清空。
设备优选地包括与头部连接并且用作头部驱动装置的机器人臂，其中设备的控制装置优选地直接借助于集成控制器具或者通过与机器人臂的控制系统通信来控制机器人臂。
在特别优选的实施例中，设备包括用于保持多个样品容器的转盘以及用于驱动转盘旋转的转盘驱动装置，并且其中，设备适配成借助于保持器从转盘取出样品容器，并且其中，转盘驱动装置的操作借助于设备的控制装置来控制。因此，设备可用于分析由自动器具或操作者置于转盘中的多个不同样品，并且一个接一个地准备样品以用于分析。在这种情况下，特别有利的是，设备的控制装置提供有数据通信接口，该数据通信接口适于与光学分析系统(特别是近红外光谱仪)的数据通信接口相连接，如先前所讨论，因为不同样品通常将为不同物质，这需要为光学分析系统使用单独的校准数据。
本发明还涉及一种系统，该系统包括如本文所公开的设备并包括用于线上光学分析(inline optical analysis)的至少一种器具，特别是近红外光谱仪，借助于器具的光学分析系统对物质流进行线上光学分析，其中器具的控制装置适配成接收从设备的光学分析系统的物质扫描中得到的数据，并且基于此来校准器具的光学分析系统。线上光学分析器具适于在物质通过例如管道输送时对其进行分析，并且因此不如本文公开的设备可靠。因此，通过为线上光学分析器具提供数据，用于借助于设备以及光学分析系统对来自同一物质流的样品进行更可靠的分析，其中数据被提供有时间标记，该时间标记用于何时从由线上器具分析的物质流中获得样品，当数据与由线上器具本身在大致相同的时间获得的数据进行比较时，可进行器具的校准。
本发明还涉及一种如本文公开的设备的用途，该用途是用于研磨样品并且将样品呈现给分析系统。
用途可包括所述分析系统为光学分析系统，特别是近红外光谱仪。
本发明还涉及一种方法，该方法用于通过如本文公开的设备进行样品的研磨并且将样品呈现给分析系统。
附图说明
在附图中示出本发明的实施例，在附图中：
图1示出了处于如下位置的设备的头部：其中，头部的内室的开口朝上定向；
图2示出了处于如下位置的设备的头部：其中，头部的内室的开口朝下定向；
图3示出的头部的保持器使样品容器定位在表面扫描仪下方，以用于扫描样品容器的内容物的表面；
图4示出的头部的保持器使样品容器定位在天平上，以用于确定样品容器的重量；
图5示出的头部的保持器使样品容器定位在近红外反射光学分析系统处；
图6示出的头部的保持器使样品容器定位在液体分配器下方，以用于将清洁液分配到样品容器中；
图7示出的头部的保持器使样品容器定位在向样品容器提供干燥气流的干燥器下方，
图8示出了处于回缩位置的活塞和转子，该回缩位置远离内室的开口；以及
图9示出了处于延伸位置的活塞和转子，该延伸位置靠近内室的开口。
具体实施方式
附图中示出的设备包括设置在臂2(优选地为机器人臂2)上的头部1，臂2具有足够的自由度来使头部的定向上下和前后翻转，如图1和图2所示。头部1包括具有开口4的内室3，该开口在图1中朝上定向而在图2中朝下定向。室3的内部截面基本上为圆形的，并且该室容纳活塞5和转子6。转子可借助于转子驱动装置7来驱动，该转子驱动装置通常为电动马达，但是替代地可为例如液压马达或气动马达。活塞5和转子6也可借助于移位装置8在内室3的纵向方向上移动，即上下移动，该移位装置同样通常为电动线性致动器，但是替代地可为例如液压或气动线性致动器。活塞5包括由弹性体(优选地硅橡胶)制成的边缘部分9，诸如O形圈，使得当活塞5在室3内来回移动时，边缘部分将刮擦和清洁内室3的壁10。
头部1还包括保持器11，该保持器具有用于保持两个样品容器13的两个夹持部分12(未示出)。保持器11包括用于使保持器11和夹持部分12旋转的第一驱动装置14，使得两个样品容器13的位置在样品容器13与内室3的开口4对准的第一位置15和样品容器13可经受扫描、清洁或分析或者样品容器13可从夹持部分12释放并且置于例如天平17或光学分析系统18上的第二位置16之间切换。保持器11还包括保持器移位装置19，该保持器移位装置适于例如将第一位置15中的样品容器13靠近内室3的开口4移动，从而在两者之间形成紧密连接。
在设备的操作中，样品可以两种不同的方式获得。对于这两种情况，活塞5和转子6都回缩至远离开口4的位置，如图8所示，以允许样品进入内室3。在第一方式中，通过打开阀门从例如待采样和测试的物质的输送管道中获取样品，样品从该阀门直接流到头部1的内室3中。在这种情况下，头部如图1所示定位，其中内室3的开口4朝上定向。在第二方式中，样品从阀等流入到由保持器11保持在第二位置16中的样品容器13中，其中，头部如图2所示定位，其中内室3的开口4朝下定向，并且样品容器13能够接收样品。根据此第二方式，保持器11然后借助于第一驱动装置14旋转，使得带有样品的样品容器13定位在正对内室3的开口4的第一位置中，并且然后激活保持器移位装置19以移动样品容器使其与头部1紧密接触。然后，头部1借助于臂2旋转到图1所示的内室3的开口4朝上定向的位置。
当样品已经以任一方式进入内室3中时，头部1现在如图1所示定向，内室3的开口4朝上定向，并且样品容器13借助于保持器11保持在第一位置15中，使得样品容器与头部1紧密连接并且覆盖开口4。
可选地，可确定内室3中样品的填充量，以便确保样品的量足以进行测试。可通过使转子6缓慢旋转或使头部1反复倾斜来实现样品的更均匀的分布，并且借助于例如超声波传感器(未示出)扫描内室3内的样品的表面。替代地或附加地，头部1借助于臂2转动以将样品清空到置于第一位置15中的样品容器13中，并且通过旋转保持器11将样品容器置于第二位置16中，以将具有样品的样品容器13置于天平17上，使头部1和保持器11都移动，使得样品容器13置于天平17中，并且从保持器11的夹持部分12(未示出)释放样品容器13，从而可确定装有样品的样品容器13的重量。在执行扫描和称重的情况下，可估算出样品密度。此后，样品通过以下方式返回到内室3：借助于保持器11的夹持部分12接合位于天平17上样品容器13，借此，旋转保持器11使得样品容器13处于第一位置15中，借助于保持器移位装置19将样品容器13移动成与头部1紧密接触并且将头部1旋转到开口4朝上定向的位置，使得样品落入内室3。
在测试样品颗粒(诸如粒料等)的硬度的情况下，转子6向前旋转一段预定的时间，以便使粒料或颗粒部分地破裂。术语向前应当如此理解，转子6包括具有锋利的研磨刃和相对钝的脊的刀片，其中，研磨刃在转子6向前旋转的方向上向前移动。然后使转子6以预定的旋转速度向后旋转，并且如通过例如转子驱动装置7的功耗来测量部分破裂的颗粒或粒料对钝脊运动的阻力，该对钝脊运动的阻力指示颗粒或粒料的硬度。
为了将样品研磨成均匀的粉末，转子6以预定的旋转速度向前旋转，并且监测转子驱动装置7的功耗，以确定在时间上功耗何时变得恒定，这指示样品不再通过转子7而被破裂。此时，头部1借助于臂2转动到内室3的开口4朝下定向的位置，并且活塞5和转子6移动到靠近开口4的延伸位置，如图9所示，由此活塞5的边缘部分9刮擦内室3的壁10，以确保壁10为清洁的，并且所有样品被传送到处于第一位置15中的样品容器13。此外，活塞5由此压紧位于样品容器13中的样品。然后使转子6缓慢旋转，以便使样品在样品容器13中更均匀地分布。
此时，借助于保持器移位装置19来使保持器11移动，从而使保持样品的样品容器13移动而不再与头部1紧密接触，并且保持器11借助于第一驱动装置14旋转，使得样品容器被置于第二位置16中。头部1借助于臂2移动到样品容器正好位于表面扫描仪20(例如光学扫描仪或超声波扫描仪)下方的位置，如图3所示，该表面扫描仪扫描样品的表面，以便确保样品基本上均匀分布，使得样品容器的全部透明底部部分都被样品覆盖，以便稍后正确地执行光学分析，并且可选地确定样品的体积。
然后，样品容器13可被传送到天平17，如图4所示，并且如先前所讨论地确定样品的重量。在样品在破裂前也称重的情况下，可确定由于水分从样品中蒸发而造成的重量损失。样品的精确密度可通过其重量和体积来确定。
样品容器13再次与保持器11的夹持部分12接合，从天平17提升，并且通过借助于臂2移动的头部1而被置于使用近红外(NIR)进行分析的光学分析系统18上，如图5所示。在将样品容器13置于光学分析系统18上之前，移动保持器11的自由夹持部分12以接合已经置于光学分析系统18上的先前的样品容器13，通过旋转保持器11来将该先前的样品容器移除，并且使刚填充有新样品的样品容器13位于光学分析系统18上，并且将该填充有新样品的样品容器从保持器11的夹持部分12释放。
对置于光学分析系统18上的样品容器13中的新样品进行光学分析需要一些时间，在此期间，承载刚从光学分析系统18中移除的样品容器13的头部1移动到清理位置(未示出)，在该位置中，使头部1的定向变更成使得内室3的开口4朝下定向，由此由保持器11的夹持部分12保持的样品容器13的开口也朝下定向，从而样品容器13的内容物被清理。在样品容器13中的样品为粘性(例如由于高含油量)的情况下，在清理位置可设置有用于刮擦样品容器13内部的自动刮刀(未示出)。清理位置可替代地包括用于清空样品容器13的抽吸装置，而不需要使样品容器13上下颠倒。抽吸装置也可替换可用的刮刀。
然后可洗涤清空的样品容器13。根据采样的物质的类型，洗涤可在每次采样后进行或以规律的间隔(诸如在五次或十次采样后)进行。洗涤程序通过以下方式开始：借助于臂2将带有待洗涤的样品容器13的头部1移动到如图6所示的位置，在该位置中，样品容器13在液体分配器21的下方，其中清洁液被分配到样品容器13中。液体可为例如软化水或混合有洗涤剂的水。保持器11随后借助于第一驱动装置14旋转，使得样品容器13处于第一位置15中，在此之后保持器11借助于保持器移位装置19移动，使得样品容器13与头部1紧密接触。活塞5和转子6位于内室3的开口4附近的最大延伸位置，使得转子6延伸到样品容器13中并延伸到其中的液体中。借助于转子驱动装置7使转子6旋转，由此，样品容器13的内侧被彻底洗涤。头部1在洗涤后移动到清理位置(未示出)，并且使保持器旋转，使样品容器13处于第二位置16中，头部1的位置且由此由保持器11保持的样品容器13的位置也被变更，从而开口4朝下定向并且样品容器13中的液体被清理。头部1的位置再次变更，并且头部1借助于臂2移动到如图7所示位置，在该位置中，由保持器11保持的样品容器13处于位于干燥器22下方的第二位置16中，该干燥器设置成用于朝向样品容器13的内部提供干燥气流。在样品容器13被清洁后，设备准备好获得和分析新的样品。设备还可设置有视觉检查装置(未示出)，该视觉检查装置设置成用于检查清洁的样品容器13，以确保清洁的质量令人满意。
内室3的壁10连同转子6和活塞5也可需要清洁，这些清洁能以类似的方式实现。洗涤程序通过以下方式开始：借助于臂2将带有样品容器13的头部1移动到如图6所示的位置，在该位置中，样品容器13在液体分配器21的下方，其中清洁液被分配到样品容器13中。液体可为例如软化水或与混合有洗涤剂的水。保持器11随后借助于第一驱动装置14旋转，使得样品容器13处于第一位置15中，在此之后保持器11借助于保持器移位装置19移动，使得样品容器13与头部1紧密接触。然后，头部1借助于臂2旋转，使得内室3的开口4朝上定向。活塞5和转子6位于最远离内室3的开口4的回缩位置，如图8所示。借助于转子驱动装置7使转子6旋转，由此，内室3的壁、转子6自身和活塞5被彻底洗涤。头部1在洗涤后移动到清理位置(未示出)，头部1借助于臂2旋转到内室3的开口4朝下定向的位置，使得液体被收集在样品容器13中；使保持器旋转使得样品容器13处于第二位置16中，并且头部1的位置且由此由保持器11保持的样品容器13的位置也被变更，因此，开口4朝下定向并且样品容器13中的液体被清理。头部1的位置再次变更，并且头部1借助于臂2移动到使内室3的开口4位于干燥器22下方的位置中，该干燥器设置成用于朝向内室3提供干燥气流。在具有内容物的内室3被清洁后，设备准备好获得和处理新的样品。
该设备可包括用于监控过程和样品的其它部分和传感器，诸如温度传感器，并且可省略上述过程的一些部分，诸如硬度检测部分，这取决于待分析的物质的类型和需要获得的关于采样物质的信息。
参考符号列表
1 头部
2 臂
3 内室
4 内室的开口
5 活塞
6 转子
7 转子驱动装置
8 用于活塞和转子的移位装置
9 活塞的边缘部分
10 内室的壁
11 保持器
12 保持器的夹持部分
13 样品容器
14 用于使保持器旋转的第一驱动装置
15 样品容器的第一位置
16 样品容器的第二位置
17 天平
18 使用近红外(NIR)进行分析的光学分析系统
19 保持器移位装置
20 表面扫描仪
21 液体分配器
22 干燥器

Claims (24)

1.一种用于处理具有敞开侧的样品容器(13)的设备，所述设备包括：
头部(1)，所述头部具有内室(3)，所述内室在一端处设置有开口(4)，所述内室垂直于所述内室的纵向轴线截取的截面形状基本上恒定，其中所述开口基本上垂直于所述纵向轴线延伸；
转子(6)部分，设置在所述内室内；
转子驱动装置(7)，设置成用于使所述转子部分围绕所述纵向轴线旋转；
转子移位装置(8)，设置成使所述转子沿所述纵向轴线移位；
活塞(5)，具有截面形状对应于所述内室的截面形状的边缘部分(9)；以及
活塞移位装置(8)，设置成使所述转子沿所述纵向轴线移位，从而使得所述活塞的所述边缘部分将刮擦所述内室的壁(10)，
所述设备还包括：
保持器(11)，设置成用于支撑样品容器，使得所述样品容器的敞开侧与所述内室的所述开口连接，以及
头部驱动装置(2)，设置成用于使所述头部的定向在所述内室的所述开口朝上定向的位置与所述内室的所述开口朝下定向的位置之间变更。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述转子包括研磨装置，诸如一个或多个研磨刃，使得所述转子在通过所述转子驱动装置而旋转时适于研磨位于所述内室中的样品。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述活塞的所述边缘部分由弹性体制成，所述弹性体为诸如天然橡胶、合成橡胶、硅橡胶或包含一种或多种所述弹性体的混合物。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，还包括控制装置，所述控制装置设置成控制至少所述转子驱动装置、所述转子移位装置、所述活塞移位装置和所述头部驱动装置的操作。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述活塞和所述转子设置成同时移位，并且所述活塞移位装置也构成所述转子移位装置。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述保持器能相对于所述头部移动以取出容纳样品的样品容器并且将所述样品容器设置成使得所述样品容器的所述敞开侧与所述内室的所述开口紧密连接，并且以将所述样品容器从此类位置(15)中移除并且将所述样品容器置于第二位置(16)处，所述第二位置例如用于样品分析。
7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述保持器设置成用于同时支撑两个所述样品容器并且使两个所述样品容器同时移动以使两个所述样品容器的相互位置(15、16)相对于所述内室的所述开口进行交换。
8.根据权利要求6或7所述的设备，其中，所述保持器设置在所述设备的所述头部上并且包括用于驱动所述保持器的运动的保持器驱动装置(14、19)。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的设备，其中，所述保持器的操作借助于所述控制装置来控制。
10.根据前述权利要求中任一项所述的设备，还包括设置成用于将清洁液分配到由所述保持器保持的样品容器中的液体分配器(21)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的设备，还包括设置成用于朝向由所述保持器保持的样品容器提供干燥气流的干燥装置(22)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的设备，还包括设置成用于清空由所述保持器保持的样品容器的抽吸装置。
13.根据前述权利要求中任一项所述的设备，还包括设置成用于扫描位于由所述保持器保持的样品容器中的样品的上表面的扫描仪(20)。
14.根据前述权利要求中任一项所述的设备，还包括光学分析系统(18)，特别是近红外光谱仪，所述光学分析系统设置成用于通过所述样品容器的透明底部部分扫描样品容器的内容物，并且其中，所述保持器设置成定位由所述光学分析系统扫描的样品容器。
15.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述设备的所述控制装置包括数据通信接口，所述数据通信接口适于与光学分析系统(18)的数据通信接口、特别是近红外光谱仪的数据通信接口相连接，并且其中，所述设备的所述控制装置适配成在扫描所述样品容器的所述内容物之前将识别所述样品容器的所述内容物的数据传送到所述光学分析系统(18)的控制装置。
16.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述控制装置设置成按以下顺序控制所述设备的操作：使所述头部处于所述内室的所述开口朝上定向的位置，在该位置中所述转子驱动装置被操作以使所述转子旋转一段时间；随后使所述头部和所述保持器的定向变更到使所述内室的所述开口朝下定向的位置，在该位置中，所述转子移位装置和所述活塞移位装置被操作以将所述转子和所述活塞移动到所述内室的所述开口附近的位置，并且所述保持器将所述样品容器从所述样品容器的与所述内室的所述开口紧密连接的位置中移除。
17.根据权利要求16所述的设备，其中，所述控制装置设置成按以下顺序控制所述设备的所述操作：使所述头部最初处于所述内室的所述开口朝下定向的位置，并且所述保持器被操作以放置样品容器，使得所述样品容器的所述敞开侧与所述内室的所述开口紧密连接，在此之后操作所述头部驱动装置以使所述头部和所述保持器的定向变更到所述内室的所述开口朝上定向的位置。
18.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述转子包括一个或多个刀片，每个所述刀片具有研磨刃和钝脊，并且其中所述控制装置设置成控制所述转子的操作以在第一方向上旋转随后反向旋转，当在所述第一方向上旋转时，一个或多个所述研磨刃向前移动，当在所述反向旋转时，一个或多个所述钝脊向前移动。
19.根据权利要求11所述的设备，其中，所述控制装置设置成按以下顺序进行所述设备的所述操作：使所述头部处于所述内室的所述开口朝下定向的位置，并且样品容器由所述保持器保持在所述样品容器的所述敞开侧能接近的位置，在该位置中，所述头部移动到所述液体分配器下方的位置，所述液体分配器被操作以将所述清洁液分配到所述样品容器中，在此之后移动所述保持器以使得所述样品容器的所述敞开侧与所述内室的所述开口紧密连接，并且所述转子和所述活塞借助于所述转子移位装置和所述活塞移位装置移位，使得所述转子延伸到所述样品容器中并且使所述转子借助于所述转子驱动装置旋转，随后通过移动所述保持器来将所述样品容器从与所述内室的所述开口的紧密连接中移除，清空所述样品容器并且将所述头部移动到相对于所述干燥装置的位置，在该位置中，所述干燥装置被操作以提供进入到所述样品容器中的干燥气流。
20.根据前述权利要求中任一项所述的设备，包括与所述头部(1)连接并且被用作所述头部驱动装置(2)的机器人臂(2)。
21.根据前述权利要求中任一项所述的设备，还包括用于保持多个样品容器的转盘以及用于驱动所述转盘旋转的转盘驱动装置，并且其中，所述设备适配成借助于所述保持器(11)从所述转盘取出样品容器，并且其中，所述转盘驱动装置的操作借助于所述设备的控制装置来控制。
22.一种系统，包括根据权利要求14至21中任一项所述的设备并包括用于进行线上光学分析的至少一种器具，特别是近红外光谱仪，借助于所述器具的光学分析系统对物质流进行线上光学分析，其中所述器具的控制装置适配成接收从所述设备的光学分析系统的物质扫描中得到的数据，并且基于此来校准所述器具的光学分析系统。
23.一种根据权利要求1至21中任一项所述的设备的用于研磨样品并且将所述样品呈现给分析系统的用途。
24.根据权利要求23所述的用途，其中，所述分析系统为光学分析系统，特别是近红外光谱仪。
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