CN115004036A - 自动取样器和分析系统以及包括其的方法 - Google Patents

Abstract

一种自动取样器，包括用于接收多个样本容器的载体，每个样本容器具有顶端和可见标记。可见标记位于由顶端限定的顶平面下方。该自动取样器包括：光学传感器，其被配置成读取可见标记并产生对应的输出信号，并且具有视线；控制器，被配置成接收输出信号；和从样本容器中抽取样本的取样系统。自动取样器可操作以相对地移动光学传感器和/或载体，使得视线与样本容器中地选定一个的可见标记相交，其中视线从高于顶平面高度的高度向下延伸；与顶平面成斜角延伸；并延伸穿过选定样本容器和相邻样本容器之间的间隙。

Description

自动取样器和分析系统以及包括其的方法

相关申请

本申请要求2020年3月2日提交的美国临时专利申请号62/984,051的权益和优先权，其公开内容通过引用整体结合于此。

技术领域

本技术涉及自动取样器，并且更特别地，涉及包括光学传感器和/或RFID标签的自动取样器。

背景技术

自动取样器常常用于向诸如气相色谱仪等分析装置选择性地供应样本成分。自动取样器可以包括浅盘或其他样本载体以及被保持在样本载体中的小瓶或其他容器。小瓶中提供固体、液体或气体样本。自动取样器可以将每个小瓶输送到自动取样器或分析装置中的指定位置，例如，在指定位置中从小瓶中取出样本的等分试样。替代地，自动取样器可以将取样装置（例如，吸取探针）移动到每个小瓶，以从小瓶取出样本。

样本的可追溯性在分析实验室中极其重要。解决这个问题的一些方法包括给样本容器添加条形码，该条形码给每个样本容器唯一的标识。该唯一标识被记录到数据库中以用于跟踪。

样本容器或小瓶可以保持在样本托盘或载体中，托盘或载体然后装载或安装在自动取样器上。每个样本载体可以具有不同的配置，包括小瓶的数量和布置。样本载体的配置和存在通常手动输入到自动取样器的用户界面中。

发明内容

根据一些实施例，自动取样器包括用于接收多个样本容器的载体。每个样本容器都具有顶端和可见标记。样本容器的顶端限定顶平面。可见标记位于顶平面下方。该自动取样器还包括：光学传感器，其被配置成读取可见标记并产生与可见标记对应的输出信号，该光学传感器具有视线；控制器，其被配置成接收输出信号；和从至少一个所述样本容器抽取样本的取样系统。自动取样器可操作以使光学传感器和/或载体相对于另一者移动，使得视线与样本容器中的选定一个的可见标记相交，其中视线从顶平面高度上方的高度向下延伸；与顶平面成斜角延伸；以及延伸穿过选定样本容器和相邻样本容器之间的间隙。

在一些实施例中，载体包括多个座，并且样本容器被设置在座中的相应者中。

在一些实施例中，每个样本容器的可见标记位于样本容器顶部部分的侧壁上。

在一些实施例中，视线和顶平面之间限定的斜角在从大约30到60度的范围内。

在一些实施例中，样本容器被配置在包括成排的样本容器的阵列中的载体中，并且这些排各自限定相应的排轴线。

根据一些实施例，与选定样本容器的可见标记相交的视线位于与顶平面正交的视线平面中。自动取样器可操作以使光学传感器和/或载体相对于另一者移动，使得：包括选定样本容器的排的排轴线相对于视线平面成斜角延伸；并且与选定样本容器的可见标记相交的视线延伸穿过选定样本容器和位于与包括选定样本容器的排相邻的排中的相邻样本容器之间的间隙。

在一些实施例中，在包括选定样本容器的排的排轴线和视线平面之间限定的斜角在从大约30到60度的范围内。

根据一些实施例，自动取样器可操作以使光学传感器和/或载体相对于另一者移动，使得与选定样本容器的可见标记相交的视线延伸穿过选定样本容器和位于与包括选定样本容器的排相邻的排中的相邻样本容器之间的间隙。

在一些实施例中，自动取样器可操作以使光学传感器和/或载体相对于另一者移动，使得与选定样本容器的可见标记相交的视线延伸穿过选定样本容器和位于包括选定样本容器的排中的相邻样本容器之间的间隙。

在一些实施例中，载体包括多个座，样本容器设置在所述座中的相应者中，并且间隙位于包括不包含样本容器的选定样本容器的排中的座的上。

根据一些实施例，取样系统包括被配置成从样本容器抽取样本的取样探针，并且当光学传感器的视线与选定样本容器的可见标记相交时，自动取样器可操作以将取样探针定位在样本容器上。

自动取样器可以包括定位系统，该定位系统被配置成相对于载体一起移动光学传感器和取样探针。

自动取样器可以包括反射镜，其中视线从选定样本容器上的可见标记延伸到反射镜，并且反射镜被配置成将选定样本容器上的可见标记的图像反射到光学传感器。

在一些实施例中，控制器被配置成根据光学传感器的输出信号以编程的方式和自动地确定载体中用于保持样本容器的位置不包含样本容器。

根据一些实施例，控制器被配置成根据光学传感器的输出信号以编程的方式且自动地确定载体的类型。

在一些实施例中，控制器被配置成以编程的方式和自动地识别每个可见标记。

可见标记可以是条形码。

在一些实施例中，每个样本容器包括围绕样本容器的圆周分布的视觉标记的多个副本。

根据一些实施例，自动取样器包括参考标志。控制器可操作以通过以下方式确定样本容器是否存在于载体的目标容器接收区域中：将参考标志定位在目标容器接收区域中；获取具有设置在目标容器接收区域中的参考标志的容器接收区域的图像；以及从所获取的图像确定参考标志在所获取的图像中是否被设置在目标容器接收区域中的样本容器模糊。

在一些实施例中，参考标志是取样探针，其形成取样系统的一部分并被配置成从样本容器中抽取样本。

根据一些实施例，一种用于取样的方法包括提供多个样本容器，每个样本容器具有顶端和可见标记，以及提供自动取样器。自动取样器包括保持多个样本容器的载体，使得：样本容器的顶端限定顶平面；并且可见标记位于顶平面下方。该自动取样器还包括：光学传感器，其被配置成读取可见标记并产生与可见标记对应的输出信号，该光学传感器具有视线；控制器，其被配置成接收输出信号；以及从至少一个所述样本容器抽取样本的取样系统。该方法还包括使用自动取样器，使光学传感器和/或载体相对于另一者移动，使得视线与选定样本容器的可见标记相交，其中视线从顶平面高度上方的高度向下延伸；与顶平面成斜角延伸；以及延伸穿过选定样本容器和相邻样本容器之间的间隙。该方法还包括：使用光学传感器，读取可见标记并向控制器产生与可见标记对应的输出信号；以及从选定的样本容器抽取样本。

在一些实施例中，该方法包括：提供分析仪器；并将抽取的样本转移到分析仪器。

根据一些实施例，样本容器以包括成排的样本容器的阵列形式配置在载体中，并且这些排各自限定相应的排轴线，与选定样本容器的可见标记相交的视线位于与顶平面正交的视线平面中，并且该方法包括使用自动取样器使光学传感器和/或载体相对于彼此移动，使得：包括选定样本容器的排的排轴线相对于视线平面成斜角延伸；并且与选定样本容器的可见标记相交的视线延伸穿过选定样本容器和位于与包括选定样本容器的排相邻的排中的相邻样本容器之间的间隙。

根据一些实施例，光学读取器系统包括用于接收多个单元的载体，每个单元具有顶端和可见标记。单元的顶端限定顶平面。可见标记位于顶平面下方。该光学读取器系统还包括：光学传感器，其被配置成读取可见标记并产生与可见标记对应的输出信号，该光学传感器具有视线；以及被配置成接收输出信号的控制器。光学读取器系统可操作以使光学传感器和/或载体相对于另一者移动，使得视线与所述单元中的选定一者的可见标记相交，其中视线从顶平面高度上方的高度向下延伸；与顶平面成斜角延伸；以及延伸穿过选定单元和相邻单元之间的间隙。

根据一些实施例，一种用于光学读取的方法包括提供多个单元，每个单元具有顶端和可见标记，以及提供光学读取器系统。光学读取器系统包括保持多个单元的载体，使得：单元的顶端限定顶平面；并且可见标记位于顶平面下方。该光学读取器系统还包括：光学传感器，其被配置成读取可见标记并产生与可见标记对应的输出信号，该光学传感器具有视线；以及被配置成接收输出信号的控制器。该方法还包括使用光学读取器系统，使光学传感器和/或载体相对于另一者移动，使得视线与选定单元的可见标记相交，其中视线从顶平面高度上方的高度向下延伸；与顶平面成斜角延伸；以及延伸穿过选定单元和相邻单元之间的间隙。该方法还包括使用光学传感器，读取可见标记并向控制器产生与可见标记对应的输出信号。

根据一些实施例，自动取样器包括限定多个样本载体位置的平台；至少一个样本载体，其安装在平台上、在所述多个样本载体位置中的一个位置中，所述至少一个样本载体在其上具有RFID标签，并且被配置成接收多个样本容器；RFID读取器，其被配置成在所述多个样本载体位置之间移动，并且被配置成当载体定位在所述一个或多个样本载体位置中的一个时接收来自载体上的RFID标签的信号；以及使得能够从至少一个所述样本容器中抽取样本的取样系统。

在一些实施例中，自动取样器包括扫描单元，扫描单元具有安装在其上的RFID读取器。扫描单元被配置成将RFID读取器沿着X轴移动到所述多个样本载体位置，使得RFID读取器被配置成当所述至少一个样本载体被安装在所述多个样本载体位置中的一个处时接收来自所述至少一个样本载体上的所述至少一个RFID标签的信号。

在一些实施例中，自动取样器包括定位系统，并且扫描单元由定位系统提供，并且定位系统包括轨道，RFID读取器安装在轨道上。

在一些实施例中，定位系统包括X轴致动器，其被配置成沿着轨道移动RFID读取器，使得所述至少一个RFID读取器沿着X轴移动。

在一些实施例中，取样系统安装在定位系统上。

在一些实施例中，取样系统包括安装在轨道上的第一臂，使得X轴致动器被配置成沿着X轴移动第一臂，以及安装在第一臂上的第二臂，其上具有安装在第二臂上的具有取样探针的托架。第二臂被配置成通过Y轴致动器沿着Y轴移动，从而控制取样探针从所述多个样本容器中的一个收集样本。

在一些实施例中，自动取样器包括Z轴致动器，该Z轴致动器被配置成沿着第二臂沿着Z轴移动托架和取样探针。

在一些实施例中，所述至少一个样本载体包括多个样本载体，并且所述至少一个RFID标签包括对应的多个RFID标签。所述多个样本载体中的每一个具有安装在其上的多个RFID标签中的对应一个。安装在扫描单元上的RFID读取器被配置成在所述多个样本载体中的对应一个被安装在平台上的所述至少一个位置中的一个位置中时，从所述多个RFID标签中的每一个接收信号。

在一些实施例中，来自样本载体上的RFID标签的信号包括限定平台上样本载体的位置和/或存在的信息。

在一些实施例中，来自RFID标签的信号包括样本载体的配置，该配置包括样本载体中样本容器的数量、样本载体中样本容器的布置和/或样本载体的尺寸。

在一些实施例中，RFID读取器与载体识别器通信。载体识别器被配置成从定位系统接收RFID读取器的位置，以在从RFID标签接收到信号时确定所述多个载体位置中对应的一个。

根据一些实施例，一种用于取样的方法包括提供限定两个或更多样本载体位置的平台；将至少一个样本载体安装在平台上、在两个或更多个样本载体位置中的一个中，所述至少一个载体被配置成接收多个样本容器，并且在其上具有RFID标签；在两个或更多个样本载体位置中的至少两个之间移动RFID读取器；使用RFID读取器从样本载体上的RFID标签接收信号；响应于来自RFID标签的信号，确定样本载体的配置和/或位置；以及基于样本载体的配置和/或位置，用取样系统从至少一个所述样本容器抽取样本。

在一些实施例中，该方法包括利用扫描单元沿着X轴将RFID读取器移动到所述多个样本载体位置，使得RFID读取器被配置成当所述至少一个样本载体被安装在所述多个样本载体位置中的一个处时，从所述至少一个样本载体上的所述至少一个RFID标签接收信号。

在一些实施例中，扫描单元由定位系统提供，并且定位系统包括轨道，RFID读取器安装在轨道上。

在一些实施例中，定位系统包括X轴致动器，并且移动所述至少一个RFID读取器包括沿着轨道移动RFID读取器，使得RFID读取器沿着X轴移动。

在一些实施例中，取样系统包括安装在轨道上的第一臂和安装在第一臂上的第二臂，其上具有安装在第二臂上的具有取样探针的托架。该方法可以包括沿着X轴移动第一臂和沿着Y轴移动第二臂，从而控制取样探针从所述多个样本容器中的一个收集样本。

在一些实施例中，取样系统包括Z轴致动器。该方法可以包括沿着第二臂沿着Z轴移动托架和取样探针，从而控制取样探针从所述多个样本容器中的一个收集样本。

在一些实施例中，所述至少一个样本载体包括多个样本载体，并且所述至少一个RFID标签包括对应的多个RFID标签，所述多个样本载体中的每一个具有安装在其上的所述多个RFID标签中的对应一个。该方法可以包括当所述多个样本载体中的对应一个被安装在平台上的所述至少一个位置中的一个中时，通过移动RFID读取器从所述多个RFID标签中的每一个接收信号。

在一些实施例中，RFID读取器与载体识别器通信，并且该方法可以包括从定位系统在载体识别器处接收RFID读取器的位置，以在从RFID标签接收到信号时确定多个载体位置中的对应一个。

附图说明

图1是根据一些实施例的样本分析器系统的透视图。

图2是图1的样本分析器系统的局部主视图。

图3是表示图1的样本分析器系统的示意图。

图4是形成图1的样本分析器系统的一部分的样本容器的透视图。

图5是保持一组图4的样本容器并形成图1的样本分析器系统的一部分的载体的俯视图。

图6是保持一个样本容器的图5的载体的俯视透视图。

图7是图1的样本分析器系统的局部侧视图。

图8是图1的样本分析器系统的局部俯视图。

图9是表示形成图1的样本分析器系统的一部分的控制器的示意图。

图10是表示使用图1的样本分析器系统的方法的流程图。

图11表示由形成图1的样本分析器系统的一部分的光学读取器获取的图像。

图12表示由形成图1的样本分析器系统的一部分的光学读取器获取的第二图像。

图13是根据进一步实施例的样本分析器系统的局部俯视图。

图14是图13的样本分析器系统的局部侧视图。

图15是根据进一步实施例的样本分析器系统的侧视图。

图16是根据一些实施例的具有RFID标签的样本分析器系统的透视图。

图17是根据一些实施例的具有RFID标签的样本分析器系统的透视图。

图18是保持一组样本容器并形成图16的样本分析器系统的一部分的载体的俯视图。

图19是图18的载体的俯视透视图，该载体保持一个样本容器并且其上具有RFID标签。

图20是表示图16的样本分析器系统的示意图。

图21是表示形成图16的样本分析器系统的一部分的控制器的示意图。

具体实施方式

现在将在下文中参考随附附图更全面地描述本技术，附图中示出了本技术的说明性实施例。在附图中，为了清楚起见，区域或特征的相对尺寸可能被放大。然而，该技术可以以许多不同的形式实施，并且不应该被解释为限于本文阐述的实施例；相反，提供这些实施例是为了使本公开透彻和完整，并将本技术的范围完全传达给本领域技术人员。

应当理解，尽管术语第一、第二等可以在本文中用来描述各种元件、部件、区域、层和/或部段，但是这些元件、部件、区域、层和/或部段不应该受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件、部件、区域、层或部段与另一个区域、层或部段。因此，在不脱离本技术的教导的情况下，本文讨论的第一元件、部件、区域、层或部段可以被称为第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，本文可以使用空间上相对的术语（诸如“下面”、“下方”、“较低”、“上方”、“上部”等）来描述一个元件或特征与图中所示的另一个元件或特征的关系。应当理解，除了附图中描绘的取向之外，空间相对术语旨在涵盖使用或操作中装置的不同取向。例如，如果图中的装置被翻转，那么被描述为其它元件或特征“下方”或“下面”的元件将被定向在其它元件或特征的“上方”。因此，示例性术语“下方”可以包括上方和下方两种取向。该装置可以以其他方式定向（旋转90°或以其他取向），并且相应地解释在本文中使用的空间相对描述符。

如本文所用，单数形式“一个”、“一”和“该”旨在也包括复数形式，除非另有明确说明。还将理解，术语“包含（includes）”、“包括（comprises）”、“包含（including）”和/或“包括（comprising）”当在本说明书中使用时，指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。应当理解，当一个元件被称为“连接”或“耦合”到另一个元件时，它可以直接连接或耦合到另一个元件，或者可以存在中间元件。如本文所用，术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何和所有组合。

术语“自动地”意味着该操作基本上并且可以完全在没有人或手动输入的情况下执行，并且可以以编程的方式来指导或执行。

术语“以编程的方式”指的是由计算机程序模块、代码和/或指令以电子方式指导和/或主要执行的操作。

术语“电子地”包括部件之间的无线和有线连接两者。

参考图1-9，其中示出了根据本技术的一些实施例的样本分析器系统10。样本分析器系统10包括自动取样器装置或自动取样器100、分析仪器20、控制器50和多个样本容器60。系统10可以包括人机界面（HMI）12，诸如带有触摸屏的显示器。根据本技术的实施例，自动取样器100被配置和用于从样本容器60向分析仪器20供应样本。例如，在一些实施例中，自动取样器100自动地且以编程的方式从样本容器60向分析仪器20供应样本，并且分析仪器20连续地处理所供应的样本。

分析仪器20可以是用于处理一个或多个样本的任何合适的设备。分析仪器20可包括一个或多个系统，用于分析容器（诸如管）中的样本，包括但不限于原子吸收仪、电感耦合等离子体（ICP）仪器、气相色谱系统、液相色谱系统、质谱仪、热测量仪器（诸如热量计或热重分析器）、食物（例如谷物、面团、面粉、肉、牛奶等）分析器，或前述任何一种的组合。

自动取样器100包括支撑框架110、提取或取样系统120、定位系统130、样本容器监控系统170、一个或多个载体150和多个样本容器60。

框架110包括甲板或平台112。在使用中，载体150安装在平台112上。在一些实施例中，载体150可以是可方便地从平台112移除的分立部件。在其他实施例中，载体150与框架110一体形成或者基本上永久固定到框架110。每个都装载有样本容器60的多个样本载体150可以安装在平台112上，并由自动取样器100触及，如本文所述。

取样系统120包括取样头122。取样头122包括具有下尖端125的探针124（图2）。例如，取样头122可以是注射器，并且探针124可以是针。

定位系统130包括支撑轨道133、第一臂132、X轴致动器134、第二臂136、Y轴致动器138、梭子或托架140、Z轴致动器142和读取器安装结构144。

第一臂132安装在轨道133上。第一臂132可以通过X轴致动器134沿着第一轴线X-X在相反的方向（例如，左和右）上相对于轨道133（和平台112）选择性地平移。

第二臂136安装在第一臂132上。第二臂136可以通过Y轴致动器138相对于第一臂132（和平台112）沿着第二轴线Y-Y在相反的方向上（例如，向内和向外）选择性地平移。Y轴致动器138可以是线性致动器。

托架140安装在第二臂136上。托架140可以通过Z轴致动器142沿着第三轴线Z-Z在相反的方向上（例如，上和下）相对于第二臂136（和平台112）选择性地平移。

取样头122安装在托架140上，用于与其一起移动。应当理解，使用致动器134、138、142，取样头122（和探针124的尖端125）可以根据期望在三维空间中（沿着X、Y和Z轴）选择性地定位和重新定位。

读取器安装结构144安装在第二臂136上（例如，固定到第二臂136上或与其一体形成），以与其一起移动。参照图2，读取器安装结构144包括臂144A，该臂144A在近端144B处固定到第二臂136（图1）并延伸（例如悬臂式）到远端144C。条形码读取器172（下面讨论）安装在远端144C上。条形码读取器172由此与探针124侧向间隔开。

应当理解，条形码读取器172可以根据期望使用致动器134、138在二维空间（沿着X轴和Y轴）中选择性地定位和重新定位。应当理解，除了取样头122随着托架140沿着Z轴移动的情况之外，条形码读取器172将与取样头122协同移动。

控制器50可以是用于提供本文所述功能的任何合适的一个或多个装置。控制器50可包括协作和/或独立执行本文所述功能的多个分立控制器。控制器50可以包括基于微处理器的装置，包括例如计算机、平板电脑或智能手机。

载体150可以是浅盘、托盘、支架等。例如，载体150可以被配置成稳定地安装在平台112上。在一些实施例中，多个样本容器座151（图6）设置在载体150中。每个座151包括限定孔、容座或槽152的一个或多个开口，孔、容座或槽152的尺寸被设置成接收（从上方）、确定地定位和可释放地保持相应的样本容器60。

座151可以以规定的配置布置，使得每个座在载体中具有规定的位置，并且安装在座中的样本容器在载体150中具有对应的规定位置。在一些实施例中，座151布置成阵列。在一些实施例中，座151布置成二维阵列，具有基本上线性或直线的成排的座151。

在一些实施例中，并且如图6所示，座151以包括多个并排的线性排CR1-CR6的阵列布置在载体中。每排CR1-CR6都有中心轴线。在一些实施例中，且如图所示，排CR1-CR6的中心轴线基本上平行。在一些实施例中，排CR1-CR6基本上是笔直的，每个座基本上以其排的中心轴线为中心。

如图3所示的实施例所描绘的，样本容器监控系统170包括光学传感器171。根据诸如图7所示的一些实施例，光学传感器171形成光学读取器172的一部分。在一些实施例中，光学读取器是条形码读取器172。图示的条形码读取器172具有光学接收窗口174（图7）。条形码读取器172可以包括透镜175，透镜175为光学传感器171提供扩展视场或广角视场。样本容器监控系统170可以包括与条形码读取器172分开的或者集成到条形码读取器172中的补充光源。

用于光学传感器171和条形码读取器172的合适的条形码读取器可以包括摄像机或激光扫描仪条形码读取器。

图4示出了样本容器60中的一个示例。样本容器60具有顶端66和相对的底端67。样本容器60具有在顶端66和底端67之间延伸的容器轴线T-T。

样本容器60包括器皿62。在一些实施例中，器皿62是如图所示的圆柱形小瓶。器皿62包括侧壁63，并限定容纳腔室64，容纳腔室64终止于顶端66处或靠近顶端66的入口开口65。器皿62可以由任何合适的材料形成。在一些实施例中，器皿62由选自包含聚合物、金属或玻璃的组的材料形成。

样本容器60还可以包括流体地密封开口并具有可穿透隔膜的入口端盖（未示出）。隔膜可以由任何合适的材料形成。在一些实施例中，隔膜由橡胶形成。

样本容器60靠近顶端66在侧壁63上具有标记区域68。样本容器60还包括在标记区域68中的侧壁63上的可见标记70。

可见标记70可以是任何合适的计算机可读标记。可见标记70可以是任何合适的编码、符号或识别标记。在一些实施例中，可见标记70是二维条形码。在一些实施例中，且如图所示，可见标记70是跨样本容器60的高度和圆周分布的二维数据矩阵条形码。标记70可以包括一种或多种形式的标记。

在一些实施例中，且如图所示，可见标记70包括围绕样本容器60的圆周重复的标记图案72，使得基本上整个标记图案或其足够部分将从样本容器60的每一侧可见。

条形码（或其他可见标记）70可以由任何合适的材料形成，并且可以通过任何合适的技术固定到器皿62。在一些实施例中，条形码70永久地位于（即，固定或形成在）器皿62上。在一些实施例中，条形码70被永久压印或蚀刻到器皿62的表面（例如，外表面）中。在一些实施例中，条形码70印刷（并且在一些实施例中，永久印刷）在器皿62的表面（例如，外表面）上。在一些实施例中，条形码70位于（例如，印刷在）粘附到器皿62的表面（例如，外表面）上的单独的标签部件（例如，背面自粘的标签）上。

根据本技术的方法，样本分析器系统10可以如下使用和操作。控制器50、致动器134、138、142、条形码读取器172、取样系统120和分析仪器20共同用作可操作来执行该方法的控制系统。

一组61样本容器60（图1）安装在载体150中。组61的样本容器60每个都安装在载体150中的座151的槽152中的相应一个中。每个样本容器60及其在载体150中的位置可以在与控制器50相关联的样本容器数据存储器222（图9）中被识别和登记或索引。每个样本容器60具有唯一的身份，该身份在其条形码70中表示。载体150也可以被识别，并且其座151在载体数据存储器226中被单独登记或索引。

样本容器60以阵列62布置在载体150中，阵列62包括分别对应于载体座排CR1-CR6（图5和6）的多个并排的排R1-R6。每排R1-R6有一个中心排轴线E1-E6。在一些实施例中，且如图5所示，中心轴线E1-E6基本上平行。在一些实施例中，排R1-R6基本上是线性的、直线的或笔直的，每个样本容器60基本上以其排的中心轴线E1-E6为中心。

载体150中的样本容器60的顶端66限定顶平面TP-TP（图7）。在一些实施例中，顶平面TP-TP是位于载体150中阵列62的最高样本容器顶端66的高度H1处的水平平面。在一些实施例中，阵列62中的样本容器60的顶端66的高度彼此都在大约1 mm内，并且在一些实施例中全都彼此在大约0.5 mm内。

其中安装有样本容器组61的载体150安装在平台112上。

通常，当期望分析样本容器60中的选定一个（本文称为“目标样本容器”）中的样本N（图2）时，控制器50操作致动器134以沿X轴重新定位臂132，并操作致动器138以沿Y轴重新定位臂136，使得探针尖端125定位在目标样本容器60正上方。控制器50然后操作致动器142以沿着Z轴降低托架140。探针尖端125由此被降低到目标样本容器60中。控制器50然后操作取样系统120以从目标容器60的腔室64中抽取样本N，并将样本转移到分析仪器20。

控制器50然后操作致动器142以沿着Z轴升高托架140，并且从而从目标样本容器60移除探针124。此后，控制器50可以重复前述程序，以从载体150中的其他选定样本容器60中抽取样本。

在使用中，可能必要或期望的是，扫描或读取目标样本容器60的标记70和/或确定样本容器60是否存在于目标位置（即，对应的座151）处。为此，条形码读取器172与探针124一起选择性地重新定位到相对于目标样本容器60的读取位置。

因为条形码读取器172安装在结构144上，所以条形码读取器172将与第二臂136一起沿着X轴和Y轴行进，但是将不会与托架140一起上下移动。结果，条形码读取器172相对于探针124的X-Y位置是固定的，但是探针124可以相对于条形码读取器172沿着Z轴重新定位。条形码读取器172可以相对于样本容器组61在X轴和Y轴上重新定位，如针对探针124所述，但是将维持在样本容器60上方的位置。

因此，在一些实施例中，且如图所示，当探针124在X轴和Y轴上与目标样本容器60对准时，条形码读取器172将处于其相对于目标样本容器60的读取位置。然而，在其他实施例中，自动取样器可以被构造和操作成使得条形码读取器172和探针124在X轴和/或Y轴上彼此独立地移动，和/或使得条形码读取器172与探针124一起沿着Z轴移动。

当条形码读取器172相对于目标样本容器60处于读取位置中时，目标样本容器60的条形码70处于条形码读取器172的视场中，如下面更详细描述的。条形码读取器172将扫描或读取条形码70，并将对应于条形码70的输出信号发送给控制器50。更特别地，在一些实施例中，条形码读取器172（包括光学传感器171）被配置成产生具有对应于条形码70（可见标记）的图案中的电压电平的电输出信号。控制器50被配置成接收和处理输出信号。在一些实施例中，输出信号代表或体现对应于目标样本容器60的条形码70的图像数据。下面将参照图像数据描述输出信号；然而，在一些实施例中，输出信号可以代表或体现除图像数据之外的数据，诸如一维数据串。

控制器50将处理图像数据，以确定目标样本容器60的条形码70相对于载体座151的位置，并解密条形码70中包含的数据。在一些实施例中，控制器50以编程的方式且自动地处理图像数据，以确定所述位置并解密所述数据。

控制器50然后将取决于获取的数据执行适当的动作。例如，如果目标样本容器60的条形码70确认目标样本容器60对于取样是正确的（例如，被正确识别并且处于正确的位置），则控制器50然后将操作致动器142以将探针尖端125降低到目标样本容器中，从而提取样本容器60中的样本N的等分试样并将其转移到分析仪器20，如上所述。

如果控制器50根据从条形码读取器172获取的数据确定存在故障，则控制器50将执行替代动作。这种故障可能包括：目标座151中不存在样本容器60；目标座151中存在样本容器60，但是条形码70数据不确定；或者存在于目标座151中的样本容器60不是正确的样本容器60。替代动作可以包括停止自动取样程序、跳过目标样本容器或座并继续到下一个目标样本容器或座，和/或发出或记录故障警报或报告。

当相对于给定的样本容器60处于其读取位置时，条形码读取器172定位在样本容器60的顶端66的平面TP-TP（图7）上方，并且条形码读取器172的视线LS与样本容器的条形码相交。视线LS从样本容器60的顶平面TP-TP的高度上方的高度向下延伸、与顶平面TP-TP成斜角延伸、并延伸穿过在目标样本容器和载体150中的另一个样本容器之间限定的间隙。

例如，图7示出了相对于具有目标条形码70T的目标样本容器60T处于读取位置的条形码读取器172。如图所示，条形码读取器172的透镜175位于目标样本容器60T的上方并从其侧向偏移。探针124位于目标样本容器60T的正上方或内部。条形码读取器172的视线LS与目标条形码70T相交，从而使得条形码读取器172能够读取目标条形码（或其他标记）70T。条形码读取器172的视线LS从顶平面TP-TP的高度H1上方的高度H2向下延伸。

视线LS以倾斜的竖直偏移角AZ延伸到顶平面TP-TP。更特别地，视线LS完全位于与顶平面TP-TP正交的视线平面PL-PL中（图7；如图所示，平行于Z轴）。倾斜的竖直偏移角AZ被限定在视线LS和顶平面TP-TP之间的视线平面PL-PL中。

根据一些实施例，竖直偏移角AZ（图7）至少为30度。根据一些实施例，竖直偏移角AZ在从大约30至60度的范围内，并且在一些实施例中，在从大约45至90度的范围内。

视线LS延伸穿过目标条形码70T和载体150中的阵列62的相邻中间样本容器60A之间限定的空隙或间隙G。中间样本容器60A侧向位于条形码读取器172和目标条形码70T之间，但是位于视线LS下方，使得条形码读取器172对目标条形码70T的观察不被中间样本容器60A阻挡。

根据一些实施例，间隙G具有从目标样本容器60T到中间样本容器60A的至少大约1mm的宽度W1。根据一些实施例，宽度W1在从大约1 mm到6 mm的范围内。

从目标条形码70T发出的入射光线（例如，从可见标记70T反射的环境光）大致沿着视线LS行进到接收窗口174。在一些实施例中，光线基本上平行于条形码读取器172的接收轴线行进。如上所述，图像由光学传感器171检测并由条形码读取器172处理。

在一些实施例中，条形码读取器172具有从最小视距延伸到最大视距的规定景深，以及在最小和最大视距之间的焦距。在一些实施例中，定位系统130定位条形码读取器172，使得目标条形码70T处于条形码读取器172的规定景深中。例如，当探针124与目标样本容器60T竖直对准时，可以设置或选择探针124和条形码读取器172之间的固定侧向距离以及条形码读取器172在载体150之上的高度，以提供期望的距离。

控制器50解密目标条形码70T，使得其中包含的数据与目标样本容器60T相关联，并且此后可以在整个程序中与样本容器和样本相关联。

根据一些实施例，当条形码读取器172相对于给定样本容器60处于其读取位置时，视线LS（其与目标样本容器60T的条形码70T相交）也相对于包括载体150中的目标样本容器的样本容器排的排轴线以倾斜的侧向偏移角延伸。

例如，如图8所示，目标样本容器60T位于具有排轴线E3-E3的排R3中。倾斜的侧向偏移角AY是排轴线E3-E3和视线平面PL-PL之间限定的角度（图8；即排轴线R3与视线平面P1-P1相交的角度）。

根据一些实施例，侧向偏移角AY（图8）至少为30度，并且在一些实施例中，至少为45度。根据一些实施例，侧向偏移角AY在从大约30至90度的范围内，并且在一些实施例中，在从大约30至60度的范围内。

根据一些实施例，当条形码读取器172相对于给定样本容器60处于其读取位置时，视线LS（其与目标样本容器60T的条形码70T相交）延伸穿过选定样本容器和载体150中位于与包括选定样本容器的排相邻的排中的相邻样本容器之间的间隙。例如，如图8所示，目标样本容器60T包含在排R3中。相邻的样本容器60A位于相邻的排R2中。视线LS延伸穿过目标样本容器60T和相邻样本容器60A之间限定的空隙或间隙G。

当视线LS相对于排轴线（例如，排轴线E3-E3）以倾斜的侧向偏移角（例如，角度AY）延伸、样本容器60布置成线性长度方向的排和线性宽度方向的排行（例如，如图5所示）并且样本容器60是圆柱形的时，前述布置可特别有利。在这种情况下，样本容器60可以被紧密地包装，在沿着长度方向的和宽度方向的排轴线的相邻样本容器之间几乎没有或没有间隔。然而，如图8中可以看到的，在对角相邻的样本容器60之间的对角线上存在相对大的间隙G。

在一些实施例中，条形码读取器172也用于识别载体150或载体的类型/布局。在一些实施例中，这通过在载体150上提供条形码153（图6）（或其他合适的标记）来实现。条形码读取器172将读取条形码153并将对应于条形码153的输出信号发送到控制器50（例如，如上文针对条形码70所讨论的）。控制器50将接收并处理输出信号（例如，图像数据）以确定载体的具体身份或类型。由此，控制器50可以确定载体的布局（例如，座151的尺寸、形状和/或相对位置）。在一些实施例中，控制器50以编程的方式且自动地处理图像数据，以确定所述身份或类型。

控制器50然后可以取决于获取的数据执行适当的动作。例如，载体类型的识别可以用于验证操作者在程序设置中正确地输入了载体150的配置（例如，通过HMI 12）。

在一些实施例中，条形码读取器172还用于识别载体150或载体的类型/布局，和/或使用机器视觉识别缺失的样本容器。条形码读取器172将扫描载体150，并将对应于例如获取的图像的输出信号发送到控制器50。控制器50将接收并处理来自输出信号的图像数据。在一些实施例中，控制器50将使用图像数据来确定载体的类型。由此，控制器50可以确定载体的布局（例如，座151的尺寸、形状和/或相对位置）、座151的尺寸（例如，座151的开口）、和/或载体150中样本容器60的存在和尺寸。在一些实施例中，控制器50将使用图像数据来确定被登记为保持样本容器的任何座151是否实际上没有任何样本容器（即，缺失的样本容器）。

控制器50然后可以取决于获取的数据执行适当的动作。例如，载体类型的识别可以用于验证操作者在程序设置中正确地输入了载体150的配置（例如，通过HMI 12）。如果控制器50（根据从条形码读取器172获取的数据）确定在载体150中的样本容器60的外径和适合于由操作者输入的载体配置的样本容器外径之间存在差异（例如，错误尺寸的样本容器已经安装在载体150中），则控制器可以在开始或继续运行之前向用户发出警报并报告错误。如果控制器50（根据从条形码读取器172获取的数据）确定基于操作者输入的信息在样本容器应该存在的位置（例如座）处、在载体150中没有样本容器60存在（即，存在非预期的空座151），则控制器可以向用户发出警报，并在开始或继续运行之前报告错误。在一些实施例中，控制器50以编程的方式且自动的处理所获取的条形码（例如，图像）数据，如本文所讨论的。在一些实施例中，在试图从载体中的目标位置抽取样本之前，控制器50以编程的方式且自动地处理图像数据，以识别如本文讨论的缺失的样本容器。

如本文所讨论的，样本的可追溯性在分析实验室中极其重要。条形码70给予样本容器60（以及其中包含的样本）唯一的标识，该标识可以被记录到数据库中用于跟踪。高通量实验室每天通过分析仪器运行许多样本。这些实验室通常使用自动取样器，自动取样器将许多样本堆叠成阵列。在密集包装的二维阵列中读取样本容器上的条形码通常是具有挑战性的，因为样本容器之间的间隔很小，这阻碍了条形码的读取。在一些已知的设备中，将每个选定的样本容器从载体移除，并移动到条形码读取器能够达到视线的位置，以进行条形码的可靠读取。这一过程增加了自动取样器的成本，并且会是样本污染的原因之一，因为必须接触样本容器。

相对比地，所公开的自动取样器100和监控系统170的配置使得条形码读取器172能够读取每个目标样本容器60的条形码70，即使目标样本容器可能位于样本容器的密集阵列内。即使当从正侧向方向（即，水平地）观察时，目标样本容器的条形码可能被载体150中的一个或多个其他样本容器模糊，并且从正上方不可见（因为条形码在容器侧壁上），所公开的自动取样器的布置将条形码标记暴露给条形码读取器。

结果，每个样本容器60的条形码70可以被条形码读取器172扫描，而无需将样本容器60从其座151移除或旋转样本容器60。自动取样器100不需要接触或移动样本容器，因此节省了时间，提高了效率，并且即使不能完全消除样本交叉污染的风险，也显著降低了该风险。

在一些实施例中，当条形码读取器相对于目标样本容器处于其读取位置时，探针124设置在目标样本容器60中。在一些实施例中，当条形码读取器相对于目标样本容器处于其读取位置时，探针124设置在目标样本容器60的上方，但不在其中。

在一些实施例中，载体没有规定的、单独分隔的槽来接收每个样本容器。取而代之的是，载体可以包括当载体被填充时样本容器所处的规定位置。

光学传感器171（例如，条形码读取器172）和载体150可以以不同于上述方式的方式相对于彼此移动，以选择性地将光学传感器定位在相对于每个目标样本容器的读取位置。例如，自动取样器可以被配置成相对于条形码读取器移动载体，相对于载体移动条形码读取器（例如，如针对自动取样器100所描述的），或者两者的组合。

在一些实施例中，光学传感器171（例如，条形码读取器172）可以独立于探针124或用于从样本容器中提取样本的其他设备而移动。

本发明的自动取样器的取样系统可以被配置成以任何合适的方式从样本容器60中提取或抽取样本。在一些实施例中，当样本容器被设置在载体中时，取样系统从样本容器中抽取样本。在一些实施例中，取样系统（例如，取样系统120）包括插入样本容器60中的探针124，并且在探针中引发负压以将样本吸取到探针中。被吸取的样本然后可以从探针转移到分析仪器的入口。例如，吸取的样本可以通过探针出口和分析仪器入口之间的导管转移。替代地，可以将探针插入分析仪器的入口（例如，注射端口）中，并且然后将样本从探针分配到入口中。在进一步的实施例中，可以将探针（例如，销式探针）插入样本容器中以及从样本容器移除，使得样本的液滴粘附到探针，并且然后将探针移动到分析仪器的入口以沉积液滴。

在一些实施例中，将样本容器从载体移除并转移到另一个位置或抽取站，在那里取样系统然后从样本容器抽取样本。在这种情况下，抽取站可以是分析仪器的一部分或补充站。例如，在一些实施例中，在读取和处理样本容器的条形码70之后，将样本容器转移（例如，通过机器人末端执行器）到抽取站，在该抽取站处，探针从样本容器吸取或以其他方式移除样本，并且然后将样本转移到如本文所述的分析仪器（例如，经由导管或注射端口）。在一些实施例中，抽取站可以在没有探针的情况下从样本容器中抽取样本（例如，通过使载气流过样本容器（例如，热解吸管））。

本文描述的操作可以由控制器50执行或通过控制器50执行。系统10的致动器134、138、142和其他装置可以被电子地控制。根据一些实施例，控制器50以编程的方式执行一些所描述的操作或动作，并且在一些实施例中执行所有所描述的操作或动作。根据一些实施例，致动器的移动由控制器50完全自动地和以编程的方式执行。

在一些实施例中，控制器50以编程的方式且自动地执行读取条形码70、处理（例如，图像）数据以确定条形码70、153的位置和数据内容、机器视觉扫描以及处理（例如，机器视觉图像）数据以确定载体的类型和内容的操作或动作中的每一者。在一些实施例中，控制器50以编程的方式且自动地执行本文描述的自动取样器装置100的操作的每个部分或动作。

控制器50逻辑的实施例可以采取完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式，所有这些在本文中通常被称为“电路”或“模块”。在一些实施例中，电路包括软件和硬件两者，并且软件被配置成与具有已知物理属性和/或配置的特定硬件一起工作。此外，控制器逻辑可以采取计算机可用存储介质上的计算机程序产品的形式，该介质中包含有计算机可用程序代码。可以利用任何合适的计算机可读介质，包括硬盘、CD-ROM、光存储装置、诸如支持因特网或内联网的那些的传输介质或其他存储装置。

图9是可以用于控制器50中的电路或数据处理系统202的示意图。电路和/或数据处理系统可以被结合到任何合适的一个或多个装置中的数字信号处理器210中。处理器210经由地址/数据总线215与HMI 12和存储器212通信。处理器210可以是任何可商购的或定制的微处理器。存储器212代表包含用于实施数据处理系统功能的软件和数据的存储装置的整体层次。存储器212可以包括但不限于以下类型的装置：高速缓存、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、闪存、SRAM和DRAM。

图9图示了存储器212可以包括在数据处理系统中使用的几类软件和数据：操作系统214；应用程序216；输入/输出（I/O）装置驱动程序218；和数据220。

数据220可以包括特定于设备的数据。图9还图示了数据220可以包括样本容器数据222、条形码数据224、载体数据226、机器视觉数据227和程序数据228。样本容器数据222可以包括与每个样本容器60的特性相关或代表每个样本容器60的特性的数据，包括例如包含在样本容器60中的分析物的唯一标识符（例如序列号）、名称和描述。例如，条形码数据224可以包括对样本容器60的序列号进行索引或交叉引用条形码的注册表。载体数据226可以包括表示座151相对于载体150和框架110的空间或几何布局或位置的座位置数据。机器视觉数据227可以包括算法、参考图像和其他数据，以帮助解释图像数据。程序数据228可以包括表示执行本文描述的程序的程序步骤或动作或操作序列的数据（例如包括分析序列）。

图9还图示了应用程序216可以包括取样系统控制模块230（用于控制取样系统120）、光学读取器控制和图像处理模块232（用于控制样本容器监控系统170（包括光学传感器171））、定位控制模块234（用于控制致动器134、138、142）、以及控制分析仪器20的分析仪器控制模块236。

如本领域技术人员将理解的，操作系统214可以是适合与数据处理系统一起使用的任何操作系统。I/O装置驱动程序218通常包括由应用程序216通过操作系统214访问以与诸如I/O数据端口、数据存储和某些存储部件之类的装置通信的软件例程。应用程序216是实施数据处理系统的各种特征的程序的示例，并且可以包括支持根据本技术的实施例的操作的至少一个应用。最后，数据220表示由应用程序216、操作系统214、I/O装置驱动程序218和可驻留在存储器212中的其他软件程序使用的静态和动态数据。

如本领域技术人员将理解的，也可以利用其他配置，同时仍然受益于本技术的教导。例如，所述模块中的一个或多个可以并入操作系统、I/O装置驱动程序或数据处理系统的其他这样的逻辑部分中。因此，本技术不应被解释为限于图9的配置，图9的配置旨在涵盖能够执行本文描述的操作的任何配置。此外，模块中的一个或多个可以与其他部件（诸如控制器50）通信，或者完全或部分地结合在其他部件中。

在一些实施例中，并且参考图10，如本文描述的系统和方法可以采用机器视觉和参考标志来确定目标位置中是否存在样本容器。参考标志被放置在目标容器接收区域中（框S10）。光学传感器然后获取目标容器接收区域的图像，其中参考标志设置在目标容器接收区域中（框S12）。控制器然后从所获取的图像数据确定参考标志在所获取的图像中是否被设置在目标容器接收区域中的样本容器模糊（框S14）。

例如，参考图11和12，在一些实施例中，系统10采用机器视觉和参考标志来确定样本容器60是否存在于目标位置或座151T中或者是否从该位置缺失。在一些实施例中，参考标志是探针124。控制器50将探针124定位在体积RT（目标容器接收区域）中，如果样本容器60安置在目标座151T中，则该体积RT将被样本容器60占据。条形码读取器172然后扫描载体150，从而获取体积的图像，并将对应于获取的图像的输出信号发送到控制器50。控制器50接收并处理来自输出信号的图像数据。

图11示出了在条形码读取器172处接收和并由其获取并由控制器50处理的载体150、样本容器60、探针124和目标样本容器区域RT的示例图像M1，其中在区域RT中没有样本容器60。图12示出了在目标样本容器60T设置在目标座151T中的情况下相同部件和区域RT的示例图像M2。

特别地，控制器50评估规定区域中的探针124的部分124A的图像，以确定探针的部分124A是否被样本容器模糊。

如果目标座151T中不存在样本容器60，则控制器50将在图像数据中将探针部分124A识别为有区别的。控制器50将由此确定没有样本容器被安置在目标座151T中。

替代地，如果样本容器60存在于目标座151T中，则探针124将已经插入样本容器60中。在这种情况下，探针部分124A的图像将没有区别。

如果样本容器足够不透明，则探针部分124A将基本上完全模糊，并且不能从图像数据中辨别出来。控制器50将据此确定样本容器60存在于目标座151T中。

如果样本容器是半透明的（即，仅部分透明，使得一些光可以穿过其，但是透过样本容器看不到详细的图像），则探针部分124A可以在图像数据中可识别。然而，探针部分124A将看起来不太有区别（与探针部分124A没有设置在样本容器内相比）。控制器50将据此确定样本容器60存在于目标座151T中。控制器50可以使用任何合适的技术来确定探针部分124A的图像是没有区别的（并且因此指示目标座中样本容器的存在）。

在一些实施例中，控制器50确定图像数据中的探针部分124A的边缘不够锐利和/或探针部分图像的形状不对应于不受阻挡视图。例如，图像M2中的探针部分124A的边缘124C或图像M2中的探针部分124A的形状可以与存储器中的参考图像或探针的不同部分的图像进行比较（例如，探针124的部分124B的边缘124D，其将在样本容器（如果存在的话）的顶部上方，并且因此不受阻挡）。

在一些实施例中，控制器50确定图像数据中探针部分124A的颜色和/或暗度指示条形码读取器对探针部分124A的观察被阻挡。例如，可以将探针部分124A的颜色或色调与存储器中的参考图像或探针的不同部分的图像（例如，探针的一部分124B，其将在样本容器（如果存在的话）的顶部上方，并且因此不受阻挡）进行比较。控制器50可以使用足够的色差或暗度对比度来记录没有区别的探针部分图像，并且从而记录样本容器的存在。

如本文所讨论的，如果控制器50以前述方式使用参考标志确定目标座151T中不存在样本容器60，则控制器可以在开始或继续运行之前向用户发出警报并报告错误。在一些实施例中，控制器50使用参考标志以编程的方式且自动地处理图像数据，如本文所讨论的。在一些实施例中，在试图从载体中的目标位置抽取样本之前，控制器50以编程的方式且自动地处理图像数据，以识别本文讨论的缺失的样本容器。

虽然探针124在上面被描述为用作参考标志，但是在其他实施例中，其他部件也可以用作参考标志。例如，系统10可进一步包括专用参考标志，其在探针124插入的同时或之前插入目标座体积中。

在一些实施例中，探针部分124A设置有标记、标志、视觉对比套筒或其他特征，以增强其在图像数据中的可识别性。

当监控半透明的样本容器时，前述方法可特别有益。如本文所使用的，“半透明”意味着样本容器的一部分（例如，侧壁63的一部段）（通过该部段探针部分对于条形码读取器172是可见的）不是完全不透明或透明的，而是部分透射入射光（从探针部分反射）。然而，一些入射光被反射、吸收、衍射和/或散射，使得透射光被样本容器材料减少和/或散射。结果，探针部分的可见图像被样本容器侧壁变暗和/或变得不太有区别（例如，更模糊）。

半透明样本容器可以透射足够量的光，使得半透明样本容器看起来（在获取的图像中）与空体积相比不够有区别。在这种情况下，控制器可能错误地确定目标座不包含样本容器。采用参考标志的方法可以使得控制器能够更确定地、可靠或准确地确定目标座是否被占用。

根据一些实施例，当条形码读取器相对于给定的目标样本容器60处于其读取位置时，视线LS（与目标样本容器60T的条形码70T相交）延伸穿过选定的目标样本容器和包括目标样本容器的排中的相邻样本容器之间的间隙。例如，参考图13和14，其中示出了根据进一步实施例的样本分析器系统15和自动取样器300。系统15和自动取样器300可以以与系统10和自动取样器100相同的方式构造和操作，除了如下所述。

图示的自动取样器300被配置成使得当条形码读取器372相对于目标样本容器60T处于其读取位置时，条形码读取器372的视线LS从样本容器顶平面TP-TP竖直偏移倾斜的竖直偏移角AZ2。然而，条形码读取器372的视线平面PL-PL没有从包括目标样本容器60T的排R3的排轴线E3-E3侧向偏移。相邻的样本容器60B也位于排R3中。视线LS相对于样本容器顶平面TP-TP以倾斜的竖直偏移角AZ2延伸，并穿过目标样本容器60T和相邻样本容器60B之间限定的空隙或间隙G2。在一些实施例中，且如图所示，间隙G2位于不包含样本容器60的载体150的座151G之上（即，空座）。在一些实施例中，载体150可以被构造成或者样本容器60以其他方式被定位成使得同一排中的样本容器之间的间隙被提供而不会留下空座。

参考图15，根据进一步的实施例，示出了包括自动取样器400的样本分析器系统30，自动取样器400包括监控系统470。样本分析器系统30可以以与样本分析器系统10相同的方式构造和操作，除了如下所述之外。样本分析器系统30包括对应于探针124的探针424。样本分析器系统30还包括安装在安装臂444上的反射镜479。安装臂444安装在Y轴臂436（对应于臂136）上，以便与其一起移动。条形码读取器472被重新定位并安装在反射镜479高度上方的臂444上。条形码读取器472的视线LS指向反射镜479的反射表面479A并被其反射。视线LS包括从条形码读取器472延伸到反射镜479的第一段LSB，以及从反射镜479延伸到目标样本容器60T的条形码标记的第二段LSM。从反射镜479延伸到目标样本容器60T的条形码读取器视线LS的段LSM相对于样本容器60、顶平面TP-TP和排轴线以与上述视线LS相同的方式定向。因此，监控系统470将操作并提供与上文针对监控系统170所讨论的相同的益处。监控系统470的反射镜479可以使得设计者（和系统）能够使用更宽范围的角度来读取目标样本容器和/或载体上的条形码，和/或使用如上文所讨论的机器视觉。反射镜479还可以允许条形码或其他类型的读取器的更灵活的（例如，合期望的）放置或包装。

虽然自动取样器100、300、400被示出和描述为具有座（例如座151）和以基本直线的并排的排阵列布置的成排的样本容器的托架，但是托架座和样本容器可以以其他方式布置，其中自动取样器（以及特别是样本容器监控系统，例如系统170、470）如针对自动取样器100、300、400所描述的那样配置和操作。例如，在一些实施例中，包括如本文所述的样本容器监控系统的自动取样器包括具有座并保持样本容器的载体，所述样本容器以弓形或圆形并排的（例如，同心）排布置。

参考图16-21，示出了根据本技术的一些实施例的样本分析器系统1010。样本分析器系统1010包括自动取样装置或自动取样器1100、分析仪器1020、控制器1050和多个样本容器1060。系统1010可以包括人机界面（HMI）1012（图20-21），诸如具有触摸屏的显示器。根据本技术的实施例，自动取样器1000被配置成和用于从样本容器1060向分析仪器1020供应样本。例如，在一些实施例中，自动取样器1100自动地且以编程的方式从样本容器1060向分析仪器1020供应样本，并且分析仪器1020连续地处理所供应的样本。

分析仪器1020可以是用于处理一个或多个样本的任何合适的设备。分析仪器1020可以包括用于分析容器（诸如管）中的样本的一个或多个系统，包括但不限于原子吸收仪、电感耦合等离子体（ICP）仪器、气相色谱系统、液相色谱系统、质谱仪、热测量仪器（诸如热量计或热重分析器）、食物（例如谷物、面团、面粉、肉、牛奶等）分析器，或前述任何一种的组合。

自动取样器1100包括支撑框架1110、提取或取样系统1120、定位系统1130、载体识别系统（图16-17）、一个或多个载体1150和多个样本容器1060。

框架1110包括甲板或平台1112。在使用中，载体1150安装在平台1112上。在一些实施例中，载体1150可以是可方便地从平台1112移除的分立部件。平台1112限定载体位置1112A-1112E。载体位置1112A-1112E可以由诸如标志的标记来标记，所述标志例如是轮廓标志或位置标志，其引导用户将载体1150定位在载体位置1112A-1112E中的一个处。在一些实施例中，载体位置1112A-1112E可以包括一个或多个物理特征，诸如邻接载体1150并限定载体位置1112A-1112E和/或防止载体1150定位在载体位置1112-1112E的外侧、后方或与载体1150在其处定位的载体位置1112-1112E不对准的凹部、突起或壁。每个载体通常通过样本位置号（1-n）标记；因此，如果用户以不正确的取向将样本载体放置在平台1112上，则取样序列可能不正确（例如，如果样本载体是向后的，则样本n可能首先被吸取，并且样本1可能最后被吸取）。应理解，可以使用任何合适数量的载体位置。每个都装载有样本容器1060的多个样本载体1150可以安装在平台1112上，并由自动取样器1100接近，如本文所述。所述多个样本载体1150可具有样本容器1060的不同配置，诸如容器的各种数量、容器之间的各种间距或容器的各种尺寸。

取样系统1120包括取样头1122。取样头1122包括探针1124。例如，取样头1122可以是注射器，并且探针1124可以是针。

定位系统1130包括支撑轨道1133、框架1131、第一臂1132、X轴致动器1134、第二臂1136、Y轴致动器1138、梭子或托架1140和Z轴致动器1142。

第一臂1132安装在轨道1133上。第一臂1132可以通过X轴致动器1134沿着第一轴线X-X在相反的方向（例如，左和右）上相对于轨道1133（和平台1112）选择性地平移。

第二臂1136安装在第一臂1132上。第二臂136可以通过Y轴致动器1138相对于第一臂1132（和平台1112）沿着第二轴线Y-Y在相反的方向上（例如，向内和向外）选择性地平移。Y轴致动器1138可以是线性致动器。

托架1140安装在第二臂1136上。托架1140通过Z轴致动器1142沿着第三轴线Z-Z在相反的方向上（例如，上和下）相对于第二臂1136（和平台1112）选择性地平移。

取样头1122安装在托架1140上，以便与其一起移动。应当理解，使用致动器1134、1138、1142，取样头1122（和探针1124的尖端）可以根据期望在三维空间中（沿着X、Y和Z轴）选择性地定位和重新定位。

控制器1050（图20）可以是用于提供本文描述的功能的任何合适的一个或多个装置。控制器1050可以包括多个分立的控制器，这些控制器配合和/或独立地执行本文描述的功能。控制器1050可以包括基于微处理器的装置，包括例如计算机、平板电脑或智能手机。

载体1150可以是浅盘、托盘、支架等。载体1150可以被配置成稳定地安装在平台1112上，例如，在载体位置1112A-1112E中。在一些实施例中，凹部或突起可以邻接载体1150的外周界，使得用户可以更容易地确定载体1150在限定的载体位置1112A-1112E内。在一些实施例中，多个样本容器座1151（图18）设置在载体1150中。每个座1151包括限定孔、容座或槽1152的一个或多个开口，孔、容座或槽1152的尺寸设置成接收（从上方）、确定地定位和可释放地保持相应的样本容器1060。

座1151可以以规定的配置布置，使得每个座1151在载体1150中具有规定的位置，并且安装在座1151中的样本容器1060在载体1150中具有对应的规定位置。在一些实施例中，座1151布置成阵列。在一些实施例中，座1151布置成二维阵列，具有基本上线性的成排的座1151。

在一些实施例中，并且如图18所示，载体1150具有由座1151的布置确定的预定配置。如图18所示，座1151在载体中布置成阵列，包括多个并排的线性排R1’-R6’。每排R1’-R6’都有中心轴线。在一些实施例中，且如图所示，排R1’-R6’的中心轴线基本上平行。在一些实施例中，排R1’-R6’基本上是笔直的，每个座基本上以其排的中心轴线E1-E6为中心。样本容器1060以阵列1062布置在载体1150中，阵列1062包括分别对应于载体座排CR1-CR6的多个并排的排R1-R6。

根据本技术的方法，样本分析器系统1010可以如下使用和操作。控制器1050、致动器1134、1138、1142、样本识别系统（图16-17）、取样系统1120和分析仪器1020共同用作可操作来执行该方法的控制系统。

如图16的实施例所示，样本识别系统包括载体1150上的RFID标签1172和邻近或靠近对应载体位置1112A-1112E定位的RFID读取器1174’。RFID标签1172和读取器1174是无源RFID部件，使得载体1150上的RFID标签1172通常不需要专用电池或电源；然而，在一些配置中，可以使用有源RFID系统。RFID读取器1174与载体识别器1190通信。在该配置中，每个载体位置1112A-1112E包括指定的RFID读取器1174，使得当具有RFID标签1172的载体1150被邻近RFID读取器1174中的一个定位时，RFID读取器1174激活RFID标签1172以接收来自RFID标签1172的信号。

来自RFID标签1172的信号可以被传送到载体识别器1190。载体识别器1190可以基于哪个RFID读取器1174正在发送信号来确定载体1150已经被放置在载体位置1112A-1112E中的哪个位置中。另外，信号可以包括关于载体1150的配置的信息，包括样本容器1060的数量和布置。

载体识别器1190可以从RFID标签1172向控制器提供关于载体1150的配置和/或位置的信息，以用于控制取样系统1120、定位系统1130和分析仪器1020。载体识别器1190可以向HMI 1012提供关于载体1150的配置和/或位置的信息，HMI 1012可以向用户显示该信息，使得用户可以确认该信息并纠正任何错误。

通常，当期望分析样本容器1060中的选定一个（本文称为“目标样本容器”）中的样本时，控制器1050操作致动器1134以沿X轴重新定位臂1132，并操作致动器1138以沿Y轴重新定位臂1136，使得探针1124定位在目标样本容器1060正上方。控制器1050然后操作致动器1142以沿着Z轴降低托架1140。探针尖端1125由此被降低到目标样本容器1060中。控制器1050然后操作取样系统1120，以从目标容器1060的腔室1064中抽取样本N，并将样本转移到分析仪器1020。

控制器1050然后操作致动器1142以沿着Z轴升高托架1140，并且从而从目标样本容器60移除探针1124。此后，控制器1050可以重复前述程序，以从载体1150中的其他选定样本容器1060中抽取样本。

因此，控制器1050可以基于来自RFID读取器1174的信号的信息，利用从载体识别器1190接收的载体1150的配置来识别载体1150的配置。控制器1050然后可以取决于从RFID读取器1174获取的数据执行适当的动作。

所公开的自动取样器的取样系统可以被配置成以任何合适的方式从样本容器1060中提取或抽取样本。在一些实施例中，当样本容器被设置在载体中时，取样系统从样本容器中抽取样本。在一些实施例中，取样系统（例如，取样系统1120）包括插入样本容器1060中的探针1124，并且在探针中引发负压以将样本吸取到探针中。然后可以将吸取的样本从探针转移到分析仪器的入口。例如，吸取的样本可以通过探针出口和分析仪器入口之间的导管转移。替代地，可以将探针插入分析仪器的入口（例如，注射端口）中，并且然后将样本从探针分配到入口中。在进一步的实施例中，可以将探针（例如，销式探针）插入样本容器中和从样本容器取出，使得样本的液滴粘附到探针，并且然后将探针移动到分析仪器的入口以沉积液滴。

在一些实施例中，将样本容器从载体移除并转移到另一个位置或抽取站，在那里，取样系统然后从样本容器抽取样本。在这种情况下，抽取站可以是分析仪器的一部分或补充站。例如，在一些实施例中，样本容器被转移（例如，通过机器人末端执行器）到抽取站，在该抽取站处，探针从样本容器吸取或以其他方式移除样本，并且然后将样本转移到如上所述的分析仪器（例如，经由导管或注射端口）。在一些实施例中，抽取站可以在没有探针的情况下从样本容器抽取样本（例如，通过使载气流过样本容器（例如，热解吸管））。

本文描述的操作可以由控制器1050执行或通过控制器1050执行。系统1010的致动器1134、1138、1142和其他装置可以被电子地控制。根据一些实施例，控制器1050以编程的方式执行一些所描述的动作或操作，并且在一些实施例中执行所有所描述的动作或操作。根据一些实施例，致动器的移动由控制器1050完全自动地且以编程的方式执行。

控制器1050逻辑的实施例可以采取完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式，所有这些在本文中通常被称为“电路”或“模块”。在一些实施例中，电路包括软件和硬件两者，并且软件被配置成与具有已知物理属性和/或配置的特定硬件一起工作。此外，控制器逻辑可以采取计算机可用存储介质上的计算机程序产品的形式，该介质中包含有计算机可用程序代码。可以利用任何合适的计算机可读介质，包括硬盘、CD-ROM、光存储装置、诸如支持因特网或内联网的传输介质或其他存储装置。

图21是可以在控制器1050中使用的电路或数据处理系统202的示意图。电路和/或数据处理系统可以被结合到任何合适的一个或多个装置中的数字信号处理器1210中。处理器1210经由地址/数据总线1215与HMI 1012和存储器1212通信。处理器1210可以是任何可商购或定制的微处理器。存储器1212代表包含用于实施数据处理系统的功能的软件和数据的存储装置的整体层次。存储器1212可以包括但不限于以下类型的装置：高速缓存、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、闪存、SRAM和DRAM。

图21图示了存储器1212可以包括在数据处理系统中使用的几类软件和数据：操作系统1214；应用程序1216；输入/输出（I/O）装置驱动程序1218；和数据1220。

数据1220可以包括特定于设备的数据。图21还图示了数据1220可以包括样本容器数据1222、载体数据1226、机器视觉数据1227和程序数据1228。样本容器数据1222可以包括与每个样本容器1060的特性相关或代表每个样本容器1060的特性的数据，包括例如样本容器1060中包含的分析物的唯一标识符（例如序列号）、名称和描述。载体数据1226可以包括对从RFID读取器1174接收的载体信号进行索引或交叉引用载体配置的注册表。载体数据1226可以包括代表座1151相对于载体1150和框架1110的空间或几何布局或位置的座位置数据。机器视觉数据1227可以包括算法、参考图像和其他帮助解释图像数据的数据。程序数据1228可以包括表示执行本文描述的程序的程序步骤或动作或操作序列的数据（例如包括分析序列）。

图21还图示了应用程序1216可以包括取样系统控制模块1230（用于控制取样系统1120）、RFID控制模块1232（用于控制载体识别系统（包括RFID读取器1174））、定位控制模块1234（用于控制致动器1134、1138、1142）、以及控制分析仪器1020的分析仪器控制模块1236。

如本领域技术人员将理解的，操作系统1214可以是适合与数据处理系统一起使用的任何操作系统。I/O装置驱动程序1218通常包括由应用程序1216通过操作系统1214访问以与诸如I/O数据端口、数据存储和某些存储器部件之类的装置通信的软件例程。应用程序1216说明了实施数据处理系统的各种特征的程序，并且可以包括支持根据本技术的实施例的操作的至少一个应用。最后，数据1220表示由应用程序1216、操作系统1214、I/O装置驱动程序1218和可以驻留在存储器1212中的其他软件程序使用的静态和动态数据。

如本领域技术人员将理解的，也可以利用其他配置，同时仍然受益于本技术的教导。例如，模块中的一个或多个可以并入操作系统、I/O装置驱动程序或数据处理系统的其他这样的逻辑部分中。因此，本技术不应被解释为限于图21的配置，图21的配置旨在涵盖能够执行本文描述的操作的任何配置。此外，模块中的一个或多个可以与其他部件（诸如控制器1050）通信，或者完全或部分地结合在其他部件中。

应理解，可以使用RFID标签和/或读取器的任何合适的配置。例如，如图17所示，样本识别系统包括载体1150上的RFID标签1172和定位在定位系统1130的框架1131上的RFID读取器1174’。RFID读取器1174’将来自RFID标签1172的信号提供给载体识别器1190’。在这种配置中，单个RFID读取器1174’可以沿着X轴移动到任何载体位置1112A-1112E，以确定是否存在来自载体1150的RFID标签1172和/或接收编码在关于载体1150的配置的信号中的信息。载体识别器1190’可以从定位系统1130接收RFID读取器1174’的位置，以确定当接收到信号时RFID读取器1174’位于哪个位置（即，载体位置1112A-1112E中的哪一个）处。如图所示，定位系统1130为RFID读取器1174’提供扫描功能，以沿着载体1150的可能位置移动。然而，可以使用任何合适的扫描单元来将RFID读取器1174’移动到平台1112上的各种位置，以接收来自载体上的标签1172的信号。在这种配置中，仅一个RFID读取器1174’可用于检测多于一个位置的信号。

还应当理解，可以使用任何合适的载体配置，包括各种载体形状。

在一些实施例中，RFID标签可以被配置成提供附加信息和/或功能。例如，无源RFID应答器或标签可以包括温度传感器，当被RFID读取器查询时，该温度传感器由RFID应答器或读取器供电，使得当RFID读取器读取RFID标签时进行温度测量。在这种配置中，可以测量样本载体的温度，使得可以测量托盘的温度控制（冷却或加热）。例如，温度感测RFID标签可从Phase IV Engineering公司（美国科罗拉多州博尔德市）获得。

来自自动取样器附加数据可被进一步使用，并与来自RFID标签和读取器的数据相关，包括传感器数据。例如，利用条形码读取器、机器视觉、经由HMI或其他数据收集装置的用户输入的自动取样器可以关联来自多个来源的数据，以识别样本载体、跟踪温度等。

应当理解，可以使用RFID标签和/或读取器的任何合适配置，并且RFID标签和读取器可以定位在自动取样器和/或样本载体上的其他位置中。例如，如图16所示，RFID标签1182安装在注射器1122上，并且天线PCB或RFID读取器1184安装在自动取样器上。RFID读取器1184与注射器监视器1186通信，用于接收、存储和分析来自RFID读取器1184和标签1182的数据。例如，在一些实施例中，RFID读取器1184连接到收发器卡，该收发器卡连接到控制器或注射器监视器1186，诸如通过同轴电缆以允许注射器1122的移动。

尽管在本文中关于RFID标签和读取器描述了根据本发明的实施例，但是应当理解，可以使用其他装置来收集信息和/或识别样本载体或注射器的位置和/或配置，包括但不限于用于读取载体或注射器上的条形码的条形码读取器、具有簧片开关的磁体以及电接地技术。

因此，在一些实施例中，RFID标签1182包括附加信息。例如，RFID标签1182可以提供感测能力，包括温度感测。因此，RFID标签1182可以包括单独的传感器，诸如温度传感器，诸如用于感测注射器1122的温度。在一些实施例中，RFID标签1182相对地大以容纳温度传感器，并且可以是弯曲的形状以便以注射器1122更紧密的接触配合。

受益于本公开，本领域普通技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行许多改变和修改。因此，必须理解的是，所示的实施例仅仅是为了示例的目的而阐述的，并且不应该被认为是对由所附权利要求限定的本发明的限制。因此，下面的权利要求将被理解为不仅包括字面上阐述的元件的组合，而且包括用于以基本相同的方式执行基本相同的功能以获得基本相同的结果的所有等同元件。因此，权利要求应被理解为包括上面具体图示和描述的内容、概念上等同的内容以及结合了本发明的基本思想的内容。

Claims (47)

1.一种自动取样器，包括：

用于接收多个样本容器的载体，所述样本容器每个具有顶端和可见标记；

其中：

所述样本容器的顶端限定顶平面；并且

所述可见标记位于所述顶平面下方；

光学传感器，其被配置成读取所述可见标记并产生与所述可见标记对应的输出信号，所述光学传感器具有视线；

控制器，其被配置成接收所述输出信号；和

从至少一个所述样本容器抽取样本的取样系统；

其中，所述自动取样器可操作以使所述光学传感器和/或所述载体相对于另一者移动，使得所述视线与所述样本容器中的选定一个的可见标记相交，其中，所述视线：

从高于所述顶平面高度的高度向下延伸；

与所述顶平面成斜角延伸；和

延伸通过选定样本容器和相邻样本容器之间的间隙。

2.根据权利要求1所述的自动取样器，其中：

所述载体包括多个座；并且

所述样本容器被设置在所述座中的相应者中。

3.根据权利要求1所述的自动取样器，其中，每个样本容器的可见标记位于所述样本容器的顶部部分的侧壁上。

4.根据权利要求1所述的自动取样器，其中，所述视线和所述顶平面之间限定的斜角在从大约30至60度的范围内。

5.根据权利要求1所述的自动取样器，其中，所述样本容器以包括成排的样本容器的阵列配置在所述载体中，并且所述排每个限定相应的排轴线。

6.根据权利要求5所述的自动取样器，其中：

与选定样本容器的可见标记相交的视线位于与所述顶平面正交的视线平面中；并且

所述自动取样器可操作以使所述光学传感器和/或所述载体相对于另一者移动，使得：

包括选定样本容器的排的排轴线相对于所述视线平面成斜角延伸；以及

与选定样本容器的可见标记相交的视线延伸穿过所述选定样本容器和相邻样本容器之间的间隙，所述相邻样本容器位于与包括所述选定样本容器的排相邻的排中。

7.根据权利要求6所述的自动取样器，其中，在包括选定样本容器的排的排轴线和视线平面之间限定的斜角在从大约30到60度的范围内。

8.根据权利要求6所述的自动取样器，其中，所述自动取样器可操作以使所述光学传感器和/或所述载体相对于另一者移动，使得与所述选定样本容器的可见标记相交的视线延伸穿过所述选定样本容器和相邻样本容器之间的间隙，所述相邻样本容器位于与包括选定样本容器的排相邻的排中。

9.根据权利要求5所述的自动取样器，其中，所述自动取样器可操作以使所述光学传感器和/或所述载体相对于另一者移动，使得与选定样本容器的可见标记相交的视线延伸穿过选定样本容器和位于包括选定样本容器的排中的相邻样本容器之间的间隙。

10.根据权利要求9所述的自动取样器，其中：

所述载体包括多个座；

所述样本容器被设置在所述座中的相应者中；并且

所述间隙位于包括不包含样本容器的选定样本容器的排中的座之上。

11.根据权利要求1所述的自动取样器，其中：

所述取样系统包括取样探针，所述取样探针被配置成从样本容器中抽取样本；并且

当所述光学传感器的视线与所述选定样本容器的可见标记相交时，所述自动取样器可操作以将所述取样探针定位在样本容器之上。

12.根据权利要求11所述的自动取样器，包括定位系统，所述定位系统被配置成将光学传感器和取样探针相对于所述载体一起移动。

13.根据权利要求1所述的自动取样器，包括反射镜，其中，视线从选定样本容器上的可见标记延伸到反射镜，并且所述反射镜被配置成将选定样本容器上的可见标记的图像反射到所述光学传感器。

14.根据权利要求1所述的自动取样器，其中，所述控制器被配置成根据所述光学传感器的输出信号以编程的方式且自动地确定所述载体中用于保持样本容器的位置不包含样本容器。

15.根据权利要求1所述的自动取样器，其中，所述控制器被配置成根据所述光学传感器的输出信号以编程的方式且自动地确定所述载体的类型。

16.根据权利要求1所述的自动取样器，其中，所述控制器被配置成以编程的方式且自动地识别每个所述可见标记。

17.根据权利要求1所述的自动取样器，其中，所述可见标记是条形码。

18.根据权利要求1所述的自动取样器，其中，每个样本容器包括围绕所述样本容器的圆周分布的可见标记的多个副本。

19.根据权利要求1所述的自动取样器，其中：

所述自动取样器包括参考标志；并且

所述控制器可操作以通过以下方式确定样本容器是否存在于所述载体的目标容器接收区域中：

将所述参考标志定位在所述目标容器接收区域中；

获取具有设置在所述目标容器接收区域中的参考标志的容器接收区域的图像；以及

从所获取的图像确定所述参考标志在所获取的图像中是否被设置在目标容器接收区域中的样本容器模糊。

20.根据权利要求19所述的自动取样器，其中，所述参考标志是取样探针，所述取样探针形成取样系统的一部分，并且被配置成从样本容器中抽取样本。

21.一种用于取样的方法，所述方法包括：

提供多个样本容器，每个样本容器具有顶端和可见标记；

提供自动取样器，包括：

保持所述多个样本容器的载体，使得：

所述样本容器的顶端限定顶平面；并且

所述可见标记位于所述顶平面下方；

光学传感器，其被配置成读取可见标记并产生与所述可见标记对应的输出信号，所述光学传感器具有视线；

控制器，其被配置成接收输出信号；和

从至少一个所述样本容器中抽取样本的取样系统；

使用所述自动取样器，使光学传感器和/或载体相对于另一者移动，使得所述视线与选定样本容器的可见标记相交，其中，所述视线：

从高于所述顶平面高度的高度向下延伸；

与所述顶平面成斜角延伸；和

延伸穿过所述选定样本容器和相邻样本容器之间的间隙；

使用所述光学传感器，读取所述可见标记，并向控制器产生与所述可见标记对应的输出信号；以及

从所述选定样本容器中抽取样本。

22.根据权利要求21所述的方法，进一步包括：

提供分析仪器；以及

将抽取的样本转移到所述分析仪器。

23.根据权利要求21所述的方法，其中：

所述样本容器以阵列形式配置在载体中，所述阵列包括成排的样本容器，并且所述排各自限定相应的排轴线；

与选定样本容器的可见标记相交的视线位于与所述顶平面正交的视线平面中；和

所述方法包括使用自动取样器，使光学传感器和/或载体相对于另一者移动，使得：

包括选定样本容器的排的排轴线相对于视线平面成斜角延伸；以及

与所述选定样本容器的可见标记相交的视线延伸穿过选定样本容器和相邻样本容器之间的间隙，所述相邻样本容器位于与包括选定样本容器的排相邻的排中。

24.一种光学读取器系统，包括：

用于接收多个单元的载体，所述单元各自具有顶端和可见标记；

其中：

所述单元的顶端限定顶平面；并且

所述可见标记位于所述顶平面下方；

光学传感器，其被配置成读取可见标记并产生与所述可见标记对应的输出信号，所述光学传感器具有视线；和

控制器，其被配置成接收所述输出信号；和

其中，所述光学读取器系统可操作以使光学传感器和/或载体相对于另一者移动，使得所述视线与所述单元中的选定一个的可见标记相交，其中，所述视线：

从高于所述顶平面高度的高度向下延伸；

与所述顶平面成斜角延伸；以及

延伸穿过选定单元和相邻单元之间的间隙。

25.一种用于光学读取的方法，所述方法包括：

提供多个单元，每个单元具有顶端和可见标记；

提供光学读取器系统，包括：

保持所述多个单元的载体，使得：

所述单元的顶端限定顶平面；并且

所述可见标记位于所述顶平面下方；

光学传感器，其被配置成读取所述可见标记并产生与所述可见标记对应的输出信号，所述光学传感器具有视线；和

控制器，其被配置成接收所述输出信号；以及

使用所述光学读取器系统，使光学传感器和/或载体相对于另一者移动，使得所述视线与选定单元的可见标记相交，其中，所述视线：

从高于所述顶平面高度的高度向下延伸；

与所述顶平面成斜角延伸；以及

延伸穿过选定单元和相邻单元之间的间隙；以及

使用所述光学传感器，读取可见标记，并向控制器产生与所述可见标记对应的输出信号。

26.一种自动取样器，包括：

限定多个样本载体位置的平台；

至少一个样本载体，其安装在平台上、在所述多个样本载体位置中的一个中，所述至少一个样本载体在其上具有RFID标签，并且被配置成接收多个样本容器；

RFID读取器，其被配置成在所述多个样本载体位置之间移动，并且被配置成当所述载体被定位在多个样本载体位置中的一个处时接收来自所述载体上的RFID标签的信号；以及

取样系统，其使得能够从至少一个所述样本容器中提取样本。

27.根据权利要求26所述的自动取样器，还包括具有安装在其上的RFID读取器的扫描单元，其中，所述扫描单元被配置成将所述RFID读取器沿着X轴移动到所述多个样本载体位置，使得所述RFID读取器被配置成当所述至少一个样本载体被安装在所述多个样本载体位置中的一个处时，从所述至少一个样本载体上的所述至少一个RFID标签接收信号。

28.根据权利要求27所述的自动取样器，还包括定位系统，其中，所述扫描单元由所述定位系统提供，并且所述定位系统包括轨道，所述RFID读取器安装在所述轨道上。

29.根据权利要求28所述的自动取样器，其中，所述定位系统包括X轴致动器，所述X轴致动器被配置成沿着所述轨道移动所述RFID读取器，使得所述至少一个RFID读取器沿着X轴移动。

30.根据权利要求29所述的自动取样器，其中，所述取样系统安装在所述定位系统上。

31.根据权利要求30所述的自动取样器，其中，所述取样系统包括：安装在所述轨道上使得所述X轴致动器被配置成沿X轴移动所述第一臂；以及安装在所述第一臂上的第二臂，其上具有安装在所述第二臂上的具有取样探针的托架，其中所述第二臂被配置成通过Y轴致动器沿Y轴移动，从而控制所述取样探针从所述多个样本容器中的一个收集样本。

32.根据权利要求31所述的自动取样器，其进一步包括Z轴致动器，所述Z轴致动器被配置成沿着所述第二臂沿着Z轴移动所述托架和取样探针。

33.根据权利要求27所述的自动取样器，其中，所述至少一个样本载体包括多个样本载体，并且所述至少一个RFID标签包括对应的多个RFID标签，所述多个样本载体中的每一个具有安装在其上的多个RFID标签中的对应一个，并且安装在所述扫描单元上的RFID读取器被配置成当所述多个样本载体中的对应一个安装在平台上的所述至少一个位置中的一个中时，从所述多个RFID标签中的每一个接收信号。

34.根据权利要求26所述的自动取样器，其中，来自所述样本载体上的RFID标签的信号包括限定所述样本载体在所述平台上的位置和/或存在的信息。

35.根据权利要求26所述的自动取样器，其中，来自所述RFID标签的信号包括所述样本载体的配置，所述配置包括所述样本载体中样本容器的数量、所述样本载体中样本容器的布置和/或所述样本载体的尺寸。

36.根据权利要求28所述的自动取样器，其中，所述RFID读取器与载体识别器通信，所述载体识别器被配置成从定位系统接收RFID读取器的位置，以在从RFID标签接收到信号时确定所述多个载体位置中的对应一个。

37.一种用于取样的方法，所述方法包括：

提供限定两个或更多样本载体位置的平台；

将至少一个样本载体安装在平台上、在两个或更多个样本载体位置中的一个中，所述至少一个载体被配置成接收多个样本容器，并且在其上具有RFID标签；

在所述两个或更多个样本载体位置中的至少两个位置之间移动RFID读取器；

使用RFID读取器从所述样本载体上的RFID标签接收信号；

响应于来自所述RFID标签的信号，确定所述样本载体的配置和/或位置；以及

基于所述样本载体的配置和/或位置，用取样系统从至少一个所述样本容器中抽取样本。

38.根据权利要求37所述的方法，还包括利用扫描单元将所述RFID读取器沿着X轴移动到所述多个样本载体位置，使得当所述至少一个样本载体被安装在所述多个样本载体位置中的一个处时，所述RFID读取器被配置成接收来自所述至少一个样本载体上的所述至少一个RFID标签的信号。

39.根据权利要求38所述的方法，其中，所述扫描单元由定位系统提供，并且所述定位系统包括轨道，所述RFID读取器安装在所述轨道上。

40.根据权利要求39所述的方法，其中，所述定位系统包括X轴致动器，并且其中，移动所述至少一个RFID读取器包括沿着所述轨道移动所述RFID读取器，使得所述RFID读取器沿着X轴移动。

41.根据权利要求40所述的方法，其中，所述取样系统安装在定位系统上。

42.根据权利要求41所述的方法，其中，所述取样系统包括安装在所述轨道上的第一臂和安装在所述第一臂上的第二臂，其上具有安装在所述第二臂上的具有取样探针的托架，所述方法还包括沿X轴移动所述第一臂和沿Y轴移动所述第二臂，从而控制所述取样探针从所述多个样本容器中的一个收集样本。

43.根据权利要求42所述的方法，其中，所述取样系统包括Z轴致动器，所述方法包括沿着所述第二臂沿着Z轴移动所述托架和取样探针，从而控制所述取样探针从所述多个样本容器中的一个收集样本。

44.根据权利要求38所述的方法，其中，所述至少一个样本载体包括多个样本载体，并且所述至少一个RFID标签包括对应的多个RFID标签，所述多个样本载体中的每一个都具有安装在其上的多个RFID标签中的对应一个，所述方法包括：当所述多个样本载体中的对应一个安装在所述平台上的所述至少一个位置中的一个中时，通过移动所述RFID读取器从所述多个RFID标签中的每一个接收信号。

45.根据权利要求37所述的方法，其中，来自所述样本载体上的RFID标签的信号包括限定所述样本载体在平台上的位置和/或存在的信息。

46.根据权利要求37所述的方法，其中，来自所述RFID标签的信号包括所述样本载体的配置，所述配置包括所述样本载体中样本容器的数量、所述样本载体中样本容器的布置和/或所述样本载体的尺寸。

47.根据权利要求39所述的方法，其中，所述RFID读取器与载体识别器通信，所述方法包括：从定位系统接收所述RFID读取器在载体识别器处的位置，以在从RFID标签接收到信号时确定所述多个载体位置中的对应一个。

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