DE102007020149B4

DE102007020149B4 - Analysevorrichtung zur optischen Analyse eines Mediums mittels zumindest einer bildaufnehmenden Vorrichtung

Info

Publication number: DE102007020149B4
Application number: DE102007020149.6A
Authority: DE
Inventors: Jörgensen Terje; Reinhold Frode; Norbert Scholz
Original assignee: ANATEC AS
Current assignee: Microtrac Retsch GmbH
Priority date: 2007-04-26
Filing date: 2007-04-26
Publication date: 2016-03-10
Anticipated expiration: 2027-04-27
Also published as: WO2008131850A2; WO2008131850A3; DE102007020149A1; JP2010525342A; US20100085429A1; GB2461824A; GB0918752D0

Abstract

Analysevorrichtung mit zumindest einer bildaufnehmenden Vorrichtung (3) zur optischen Analyse eines Mediums, wobei die Analysevorrichtung zumindest einen Probenträger (6, 8) aufweist, und dass mittels mindestens einer Antriebsvorrichtung der Probenträger (6, 8) und/oder die mindestens eine bildaufnehmende Vorrichtung (2) verschwenkbar oder drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Probenträger eine Glasplatte ist, die einen Eintritts- und einen Austrittsbereich aufweist, wobei das zu analysierende Medium mittels einer Zuführeinrichtung auf oder zum Eintrittsbereich des Probenträgers gelangt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Analysevorrichtung zur optischen Analyse eines Mediums mittels zumindest einer bildaufnehmenden Vorrichtung. Die Vorrichtung, welche auch als Bildverarbeitungs-Messvorrichtung bezeichnet werden kann, dient zur Ermittlung von charakteristischen Daten von dispersen Systemen, wie z. B. Größe, Form, Farbe, Anzahl und Konzentration, die sowohl in vereinzelter, konzentrierter oder auch in Form von kompakten Proben oder Abbildungen zur Verfügung stehen können.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine modular aufgebaute Messvorrichtung, die je nach Anforderung offline-, online- oder auch inline eingesetzt werden kann. Durch die Verwendung angepasster optischer Komponenten und Probenvorbereitungs- und Transportmodulen, ist die Verarbeitung trockener und flüssiger Proben, aber auch in kompakter Form (z. B. Schnitten) oder Abbildungen möglich.
In vielen chemischen und verfahrenstechnischen Prozessen wird die Produktion – vorrangig aus Sicherheitsgründen – mit den typischen Messgrößen wie Temperatur, Druck, Viskosität, Durchsatz usw. kontrolliert. Immer höhere Anforderungen an die Produktqualität und aus wirtschaftlichen Gründen resultierende Forderungen nach Ausbeutesteigerungen, haben auch zur Entwicklung und zum Einsatz spezieller Messmethoden geführt, die in der Lage sind, das produzierte Material in seiner chemischen und physikalischen Qualität zu beurteilen. Verwendet werden hier, insbesondere bei produktionsbegleitenden „offline”-Anwendungen, mechanische und optische Methoden, die Auskunft geben über z. B. Konzentrationen und Größenverteilungen. Eine weitere Verbesserung der Aussagesicherheit und Aussagequalität wurde durch den Einsatz bildverarbeitender Messmethoden erreicht. Die stürmischen Entwicklungen im Bereich Computer, Datenverarbeitung, Kamera und Lichtquelle haben dazu geführt, dass die Bildverarbeitung in vielen Produktionsprozessen direkt oder indirekt und in stark zunehmenden Maß zum Einsatz kommt. Neben den bisher genannten integralen Informationen aus einem Prozess, liefern bildverarbeitende Methoden zusätzliche Ergebnisse über Form, Farbe, Anzahl und Konzentration. Da es sich hier um eine zählende Methode handelt, sind die Ergebnisse nicht nur für das Kollektiv vorhanden, sondern jedem Objekt (z. B. Partikel) zuordenbar.
Speziell im Bereich der Produktionskontrolle und der Qualitätsüberwachung von dispers vorliegenden Produkten, sind neben den klassierenden und den optischen Extinktions- oder Streulichtmethoden auch bildverarbeitende Methoden im Einsatz. Es sind Messeinrichtungen bekannt, die im Labor, aber auch online oder inline im Produktionsverfahren zum Einsatz kommen. Je nach Größe und Zustand der zu beurteilenden Proben werden unterschiedliche Präparationsmethoden, mechanische und optische Komponenten wie, Fördervorrichtungen, Rührer, Ultraschalldispergierer, Durchflußküvetten, Objektiv, Kamera, Mikroskop, Lichtleiter, Lichtquelle usw. verwendet.
Die vorbeschriebenen, bildverarbeitenden Verfahren weisen mehrere Nachteile auf. Z. B. sind bekannte Messeinrichtungen für den jeweiligen Anwendungsfall ausgelegt und nur in sehr engen Anwendungs- und Messbereichsgrenzen einsetzbar. Für die Bewertung mikroskopisch feinster Materialien z. B. werden typischerweise Normal- oder Inversmikroskope mit unterschiedlichen Optiken und Beleuchtungseinrichtungen eingesetzt, die nur geringe Arbeitstiefen, kleine Beobachtungsflächen und geringe Arbeitsabstände zulassen und damit wenig Spielraum für unterschiedliche Probenvorbereitung und Probentransport zulassen. Andere Vorrichtungen erlauben nur die Verarbeitung trockener oder in Flüssigkeit dispergierter Materialien, oder sind optimiert für ruhende oder in Bewegung befindliche Materialien. Oft sind die bekannten Methoden erschütterungsempfindlich und nicht robust und flexibel genug für den betrieblichen Einsatz.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist deshalb die Bereitstellung einer universellen, robusten und in modularer Bauweise konzipierten bildverarbeitenden Analyse- bzw. Messvorrichtung, welche mit einfachsten Mitteln die Anpassung an sehr breite Anwendungs- und Messbereichsgrenzen erlaubt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Messvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Messvorrichtung ergeben sich durch die Merkmale der Unteransprüche 2 bis 30. Ein Verfahren zur Analyse einer Probe mittels der Analysevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29 wird mittels der Ansprüche 31 bis 33 beansprucht.
Durch den Einsatz eines beliebig dimensionierbaren, zentralen Stativs mit einer, insbesondere um 360 Grad, schwenkbaren Haltevorrichtung für Kameras, Optiken, Lichtquellen und/oder Probenträger oder Probenführungen, wird es möglich, einen sehr weiten Bereich an Messaufgaben und Messbereichen abzudecken. Zentrale Bedeutung kommt dabei auch dem Bereich der Probenführung in der Schärfeebene der verwendeten optischen Komponenten zu. Für diesen Bereich ist die Verwendung von z. B. Glasplatten, Durchflußküvetten, Reaktoren, Kreuztischen, mechanischen, hydraulischen und pneumatischen Proben-Transportsystemen, sowie Bild- und Probenhaltern vorgesehen, die im Schwenkbereich von 0 bis 360 Grad an die jeweilige Aufgabenstellung angepasst werden können. Die Probenvorbereitung kann dabei in unterschiedlich gestalteten und an das zentrale Stativ ankoppelbaren bzw. anordbaren Modulen durchgeführt werden. Durch Verwendung von Robotik und verfahrenstechnischen Komponenten, wie z. B. automatischer Probenzuführung und Probenentnahme, ist der vollautomatische Betrieb und die Einbindung in Online-Anwendungen möglich. Die gesamte Messeinrichtung inklusiv modularer Probenvorbereitungsmodule oder Teile davon können in offener oder gekapselter Bauweise ausgeführt sein.
Vorteilhaft verfügt die Analyse- bzw. Messvorrichtung zur Ermittlung von charakteristischen Daten disperser Systeme, wie z. B. Größe, Form, Farbe, Anzahl und Konzentration, die sowohl in vereinzelter, konzentrierter oder auch in Form von kompakten Proben oder Abbildungen zur Verfügung stehen, ein zentrales Stativ mit einer, insbesondere um eine bis zu 360 Grad, verschwenkbare Basishaltevorrichtung, insbesondere in Form einer Basisplatte. An dieser von einer Antriebseinrichtung verdreh- bzw. verschwenkbaren Basishaltevorrichtung ist der mindestens eine Probenträger und/oder eine bildaufnehmende Vorrichtung, insbesondere in Form einer Kamera, fest oder verschieblich angeordnet. Dabei können die einzelnen an der Basishaltevorrichtung angeordneten Komponenten mittels geeigneter Aktuatoren bewegt werden. So ist es möglich, eine oder mehrere Kameras in unterschiedlicher Anordnung (z. B. parallel oder orthogonal) zur Aufnahme der interessierenden Objekte an der Basishaltevorrichtung anzuordnen. Eine Antriebseinheit kann z. B. als Z-Antrieb zur automatischen Scharfstellung einer Kamera dienen. Ebenfalls ist es möglich, dass einer Kamera mehrere Objektive, wie z. B. Normale, mikroskopische und telezentrische Objektive, zugeordnet sind, welche wahlweise der Kamera vorschaltbar sind. Ebenso können verschiedene Filter automatisch der Kamera vorgeschaltet werden.
Auch können Konstant- und Blitzlichtquellen unterschiedlicher Intensität, Wellenlänge und Pulszeit an der Basishaltevorrichtung angeordnet werden. Ebenso ist es möglich, mindestens eine zweite Haltevorrichtung an dem Stativ vorzusehen, welche fest an dem Stativ angeordnet ist oder ebenfalls mittels geeigneter Antriebe drehbar und/oder verschieblich am Stativ angeordnet ist. Auch an dieser weiteren Haltevorrichtung können Probenträger, Kameras Zuführeinrichtungen, Lichtquellen, etc. angeordnet sein.
Als Probenträger im Sinne der Erfindung können Glasplatten, Durchflußküvetten, Reaktoren, etc. dienen. So können die Probenträger mittels eines Kreuztischs oder geeigneter mechanischer, hydraulisch oder pneumatisch angetriebener Probenträger-Transportsysteme, insbesondere in der Objektebene bewegt oder verstellt werden.
Probenbehälter, Misch- und Dispergiervorrichtungen, Transportsysteme wie z. B. Pumpe, Vibrationsrinne, Dosierschnecke, Band, Gebläse, können am Stativ oder der Basishaltevorrichtung angeordnet werden.
Probenvorbereitungsmodule zur Dispergierung, Verdünnung auf Messkonzentration im flüssigkeit- oder gasgetragenen Zustand, Proben- oder Bildtransport können ebenfalls vorgesehen sein.
Ebenso ist es möglich, mittels einer geeigneten Vorrichtung eine automatische Probeentnahme aus einer interessierenden Stelle der Produktionsanlage und deren Transport in ein Vorbereitungsmodul oder direkt in die Objektebene vorzusehen.
Eine Datenverarbeitungsanlage zur Auswertung, Visualisierung und Speicherung der Ergebnisse mit Schnittstelle in ein übergeordnetes Netzwerk komplettiert die erfindungsgemäße Analysevorrichtung.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Analyse- und Messvorrichtung weist diese ein Stativ und eine schwenkbare Basishaltevorrichtung auf, wobei an der Basishaltevorrichtung die Lichtquellen, die Objektebene, die Optik und die Kamera angeordnet sind. Zur flüssigen Aufbereitung und Dispergierung der Probe ist ein Probenbehälter mit Rührwerk und eine Schlauchpumpe für den Suspensionstransport am zentralen Stativ befestigt, die die Probe mittels Pumpe und Schlauch – oder bei besonders kritischen Proben nur durch die Schwerkraft – einer Probenträgerhaltevorrichtung mit integriertem Probenverteiler zuführt. Als Probenträger kann eine transparente und opake Probenplatte verwendet werden. Die Probenträgerhaltevorrichtung nimmt die leicht austauschbare und sehr einfach reinigbare, in der Objektebene ausgerichtete Probenplatte auf, die unter einem einfach einzustellenden Neigungswinkel die zu messende Suspension durch die Objektebene transportiert. Der Neigungswinkel wird dabei durch die Viskosität und die gewünschte Schichtdicke des Probenstromes vorgegeben.
Die z. B. Glasplatte kann vorteilhaft durch verschiedenartige Beschichtungen an die Grenzflächeneigenschaften der Suspension angepasst sein. Der offene Probentransport vermeidet die in geschlossenen Küvetten bekannten Probleme der Partikelblockade und der durch die größten Partikel vorgegebenen Mindestschichtstärken, die große Probleme mit dem Schärfentiefenbereich verursachen. Durch automatische Steuerung des Probenstromes in kontinuierlicher oder „stopp und go” – Technologie und geregelter Lichtquelle mit automatischer Schwellwerteinstellung für den Kontrastübergang, ist es möglich auch sehr hoch konzentrierte Proben zu vermessen. Grundsätzlich kann beim Probentransport die Kreis- und Passagenfahrweise verwendet werden.
Die Messvorrichtung weist vorteilhaft konstante, gepulste oder/und getriggerte Lichtquellen unterschiedlicher Wellenlänge, Intensität und Ausbreitungsrichtung auf. Das Licht wird z. B. in Auflicht, Durchlicht, Hellfeld, Dunkelfeld und unterschiedlichen Richtungen gesendet und sorgt in Kombination mit angepassten Optiken, wie Normal-, Mikroskop- oder telezentrischen Objektiven für eine scharfe und kontrastreiche Abbildung der Probe in eine oder mehrere, vorzugsweise verwendete digitale S/W- oder Farbkameras. Die erforderliche Auflösung, Empfindlichkeit und Aufnahmegeschwindigkeit kann in Abhängigkeit von der Aufgabenstellung in weiten Grenzen variiert werden. So ist z. B. mit einer „Ein-Millionen-Pixel-Kamera”, einer gepulsten Lichtquelle (typische Blitzeinheiten, Laser oder Leuchtdioden) im vorzugsweise 500 ns bis 60 μs – Bereich und speziell entwickelter Bildauswerteeinheit die Echtzeitverarbeitung von mehr als 25 Bildern pro Sekunde möglich.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen verwenden externe, manuell, automatisch, oder per Robotik steuer- und regelbare und an das zentrale Stativ ankoppelbare Probenahme- und Probenvorbereitungsmodule, die eine repräsentative Probenentnahme, den Probentransport, Aufbereitungsschritte wie Teilung, Benetzung, Verdünnung und Dispergierung enthalten. Für den Probentransport trockener und flüssiger Proben kommen mechanische Komponenten wie z. B. Vibrationsförderrinnen, Schnecken, Bänder oder Robotiksysteme, sowie pneumatische und hydraulische Einrichtungen unter Verwendung von z. B. Gebläsen oder Pumpen zum Einsatz.
Weiterhin werden z. B. einfache oder temperierte Reaktoren in der Objektebene installiert, die ohne oder mit Einbindung peripherer Verfahrenstechniken – wie Fällung, Kristallisation, Quellung usw. – bildanalytisch beobachtet und messtechnisch erfasst werden können. Wichtig ist hierbei, dass die 360 Grad schwenkbare Haltevorrichtung, welche die Lichtquellen, Objektebenen, Optiken und Kameras beinhaltet, eine gezielte Bewegung und Lageänderung in die Probe übertragen kann. Damit ist bei unterschiedlichen chemischen und verfahrenstechnischen Randbedingungen in jeder Lage die kontinuierliche Beobachtung und Bildverarbeitung bei beliebigen Anordnungswinkeln von „waagerecht normal” (Probe ist zwischen Kamera und Objektträger angeordnet) über „senkrecht” zu „waagerecht invers” (Kamera nimmt Bild der Probe durch den Objektträger auf) möglich.
Für die messtechnische Verarbeitung einfach präparierter Proben, bildhafter Vorlagen und kompakter Proben, z. B. in Form von Schnitten oder Schliffen können in die schwenkbare Haltevorrichtung einfache oder automatisch betriebene xy-Kreuztische, Probenhalter und Bildtransport, sowie Filmspuleinrichtungen installiert werden.
Für alle beschriebenen Anwendungen gilt, dass die Einstellung der Schärfe manuell oder automatisch, vorzugsweise in der z-Achse mit Optik und Kamera durchgeführt wird. Die Durchführung von Kalibrier- und Kontrollmessungen kann mit z. B. dispersen Materialien, Retikeln oder bildhaften Vorlagen manuell oder automatisch vorgenommen werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform wird anhand der Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
1: Erfindungsgemäße Analysevorrichtung;
2: alternative Ausführungsform mit zwei am Stativ drehbar gelagerten Haltevorrichtungen in der Position „waagerecht normal”;
3: Ausführungsform gemäß 2 in Position „waagerecht invers”.
Die 1 zeigt eine erste mögliche Position der Basishaltevorrichtung 2, welche mittels eines nicht dargestellten Antriebs um die Achse A verdrehbar an dem zentralen Teil der Messvorrichtung, welches als ein stabiles Stativ 1 ausgebildet ist, angeordnet ist. An der um 360 Grad schwenkbaren Basishaltevorrichtung 2 sind eine Kamera 3, Optik 4, die Lichtquelle 5 und Probenträgerhalter 6 angeordnet. Sowohl Kamera 3 als auch Lichtquelle 5 sind auf Führungsschienen 3a, 5a längsverschieblich gelagert und mittels nicht dargestellter Antriebe verfahrbar.
Die Positionen der aufgeführten Komponenten sind in allen Richtungen, vorzugsweise in der optischen Achse, veränderbar.
Der Probenträgerhalter 6 mit integriertem Probenverteiler 7 dient der Probenzufuhr in die Messebene, d. h. auf die im Halter befestigte transparente oder opake Platte 8 (Probenträger), die zur Anpassung an Grenzflächeneigenschaften unterschiedlich beschichtet sein kann. Der Probenhalter 6 weist Führungen 6a auf, entlang derer der Probenträger 8 verschieblich geführt ist.
Zur Probenvorbereitung ist ein mit unterschiedlichen Rührern oder/und Ultraschallsonotroden ausgestattetes Rührgefäß 9 oder/und ein mit dem Probenverteiler gekoppeltes Dispergiermodul 10 vorgesehen.
Der Probentransport vom Vorlagebehälter in die Mess- bzw. Objektebene erfolgt z. B. durch die Schwerkraft oder mittels einer für die Probe geeigneten Pumpe 11.
Die vorbeschriebene Analysevorrichtung kann zusätzlich über weitere Komponenten, wie z. B. weitere Kameras in unterschiedlicher Anordnung (z. B. parallel oder orthogonal) zur Aufnahme der interessierenden Objekte verfügen. Es kann zudem eine automatische, z. B. softwaregesteuerte Scharfstellung erfolgen, wobei hierfür geeignete Aktuatoren für die Kamera vorzusehen sind.
Ebenso können neben normalen auch mikroskopische oder telezentrische Objektive zum Einsatz gelangen, welche entweder manuell vor die Kamera oder automatisch, z. B. mittels eines Revolvermechanismus anordbar sind. Gleichsam können verschiedenste Filter als Kameravorsatz, insbesondere automatisch, vorgeschaltet werden. An der Haltevorrichtung 2 oder der Optik 4 können zudem Konstant- und Blitzlichtquellen unterschiedlicher Intensität, Wellenlänge, Pulszeit und Richtung angeordnet werden.
Probenvorbereitungsmodule zur Dispergierung, Verdünnung auf Messkonzentration im flüssigkeits- oder gasgetragenen Zustand, Proben- oder Bildtransport, können entweder am Stativ 1, der Haltevorrichtung 2 oder neben der Analysevorrichtung angeordnet werden.
Ebenso ist es möglich, eine Reinigungseinrichtung vorzusehen, welche den Probenträger 8 nach jedem Analysevorgang oder in vorbestimmbaren Abständen reinigt. Die Reinigungsvorrichtung kann zumindest teilweise an des Basishaltevorrichtung 2 angeordnet sein und folgt somit den Bewegungen des Probenträgers 8. Gleichsam ist es möglich, den Probenträger verschieblich an der Basishaltevorrichtung anzuordnen, wobei ein Aktuator den Probenträger an einer Reinigungsvorrichtung vorbeibewegen kann.
Die dem Herstellungsprozess entnommene und zu analysierende Probe gelangt durch die Schwerkraft oder durch nicht dargestellte Fördersysteme vom Probenträger 8 in den Auffangbehälter 13 und kann wahlweise dem Herstellungsprozess wieder zugeführt werden.
Die 2 zeigt eine alternative Ausführungsform mit zwei am Stativ drehbar gelagerten Haltevorrichtungen 2, 2a, wobei an der ersten Basishaltevorrichtung 2 der Probenhalter 6 und an der zweiten Haltevorrichtung 2a die Kamera 3 und die Beleuchtung 5 verschieblich angeordnet sind. Beide Haltevorrichtungen 2, 2a sind unabhängig voneinander um die Achse A mittels nicht dargestellter Antriebe verdrehbar. Hierdurch ist es möglich, die Probe relativ zur Kamera 3 in den verschiedensten Positionen zu positionieren. In der dargestellten Position ist die Kamera 3 oberhalb des Probenträgers 8 angeordnet, wodurch sich die Probe zwischen Probenträger 8 und Kamera 3 befindet („waagerecht normal”).
Die 3 zeigt eine Anordnung, bei der die Kamera 3 unterhalb des Probenträgers 8 angeordnet ist, so dass die Aufnahme durch das Glas des Probenträgers hindurch erfolg („waagerecht invers”).

Claims

Analysevorrichtung mit zumindest einer bildaufnehmenden Vorrichtung (3) zur optischen Analyse eines Mediums, wobei die Analysevorrichtung zumindest einen Probenträger (6, 8) aufweist, und dass mittels mindestens einer Antriebsvorrichtung der Probenträger (6, 8) und/oder die mindestens eine bildaufnehmende Vorrichtung (2) verschwenkbar oder drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Probenträger eine Glasplatte ist, die einen Eintritts- und einen Austrittsbereich aufweist, wobei das zu analysierende Medium mittels einer Zuführeinrichtung auf oder zum Eintrittsbereich des Probenträgers gelangt.
Analysevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Probenträger mindestens einen Bereich aufweist, der Aufnahmebereich von mindestens einer bildaufnehmenden Vorrichtung ist.
Analysevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium aufgrund der Schwerkraft oder mittels einer Transport- oder Reinigungsvorrichtung vom Probenträger gelangt, insbesondere über den Austrittsbereich vom Probenträger gelangt.
Analysevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Probenträger mindestens einen Vorratsbehälter für zumindest eine Substanz, insbesondere das zu analysierende Medium, aufweist.
Analysevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch Verschwenken zumindest des Probenträgers eine Substanz oder das zu analysierende Medium aus einem Vorratsbehälter heraus hin zu mindestens einem Aufnahmebereich beförderbar ist.
Analysevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebereich gleichzeitig ein Bereich ist, in dem mindestens zwei Substanzen miteinander reagieren oder mischbar bzw. vermengbar sind.
Analysevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine bildaufnehmende Vorrichtung eine Kamera, insbesondere eine CCD-Kamera ist, wobei der Kamera mindestens ein Objektiv zugeordnet ist.
Analysevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Zuführeinrichtung dem Probenträger automatisch kontinuierlich oder diskontinuierlich ein zu analysierendes Medium zuführt.
Analysevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Analysevorrichtung eine Steuervorrichtung aufweist, die die Bewegung des Probenträgers und der bildaufnehmenden Vorrichtung steuert.
Analysevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bildaufnehmende Vorrichtung relativ zum Probenträger mittels mindestens eines Antriebes, insbesondere zum Zweck der Fokussierung, verfahrbar ist.
Analysevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine bildaufnehmende Vorrichtung wahlweise oberhalb oder unterhalb des Probenträgers für die Analyse des auf oder in dem Probenträger befindlichen und zu analysierenden Mediums anordbar ist.
Analysevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Analysevorrichtung mindestens eine Beleuchtungsquelle aufweist, die stationär angeordnet ist oder mittels eines eigenen Antriebs oder des Antriebs des Probenträgers verschwenkbar ist.
Analysevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Zuführeinrichtung zusammen mit dem Probenträger von einem Antrieb verschwenkbar ist.
Analysevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Probenträger um mindestens 180 GRAD (360 GRAD entspricht einem Vollkreis), vorteilhaft um mindestens 270 GRAD, insbesondere um 360 GRAD um die Probenträgerachse verschwenkbar bzw. drehbar ist.
Analysevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Analysevorrichtung ein zentrales Stativ aufweist, an dem der mindestens eine Probenträger und die mindestens eine bildaufnehmende Vorrichtung verschwenk- oder verdrehbar angelagert sind.
Analysevorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Stativ eine Basishaltevorrichtung, insbesondere eine Basisplatte, drehbar angelagert ist, die mittels einer Antriebsvorrichtung verdrehbar ist, wobei zumindest der mindestens eine Probenträger auf der Basisplatte angeordnet ist.
Analysevorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass auch die mindestens eine bildaufnehmende Vorrichtung auf der Basisplatte angeordnet ist.
Analysevorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Probenträger und/oder die mindestens eine bildaufnehmende Vorrichtung verschieblich, insbesondere jeweils mittels eines Antriebs, gelagert ist bzw. sind.
Analysevorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Probenträger und/oder die mindestens eine bildaufnehmende Vorrichtung auf einem Kreuztisch angeordnet ist bzw. sind, wobei jeweils ein Antrieb für eine Achse vorgesehen ist.
Analysevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Probenträger eine Glasplatte, eine Glasküvette, ein Durchflussrohr, ein Reaktor ist.
Analysevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Analysevorrichtung für einen Probenträger einen Probenhalter aufweist, der den Probenträger im Aufnahmebereich der mindestens einen bildaufnehmenden Vorrichtung hält und/oder dem Aufnahmebereich zuführt.
Analysevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Analysevorrichtung ein Probenträgertransportsystem aufweist, mit dem nacheinander dem Aufnahmebereich einer bildaufnehmenden Vorrichtung mindestens ein Probenträger zuführbar ist.
Analysevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Analysevorrichtung ein Probenvorbereitungseinheit aufweist, in der das zu analysierende Medium für die Analyse mechanisch und/oder chemisch vorbereitet wird.
Analysevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Analysevorrichtung verschiedene Probenträger aufweist, die Analysen verschiedener Substanzen und verschiedene Analysemethoden ermöglichen, wobei die Steuervorrichtung der Analysevorrichtung den jeweils erforderlichen Probenträger auswählt und mittels einer Transporteinrichtung, insbesondere eines Revolvermagazins, für die Analyse bereitstellt.
Analysevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Analysevorrichtung eine Kühl- und/oder Heizeinrichtung aufweist, mittels derer die zu analysierende Substanz bzw. Probe auf eine vorbestimmbare Temperatur abkühl- und/oder aufheizbar ist.
Analysevorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühl- und/oder Heizeinrichtung am Probenträger oder der Basisplatte angeordnet ist.
Analysevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine bildaufnehmende Vorrichtung um den mindestens einen Probenträger herum verfahrbar ist, wobei der Probenträger mit der bildaufnehmenden Vorrichtung um seine Achse verschwenkt oder in einer Position verweilt.
Analysevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dreh- oder Rotationsachse (A) der Basishaltevorrichtung (2) in der Ebene der Probenplatte bzw. des Probenträgers (8) angeordnet ist.
Verfahren zur Analyse einer Probe unter Verwendung einer Analysevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem mindestens einen Probenträger eine zu analysierende Substanz bzw. Probe mittels der Zuführeinrichtung zugeführt und der mindestens eine Probenträger mittels der Antriebsvorrichtung in eine bestimmte Position verschwenkt wird oder ist, in der die mindestens eine bildaufnehmende Vorrichtung mindestens eine Aufnahme der Probe erstellt und zur Weiterverarbeitung an eine Datenverarbeitungsanlage übermittelt.
Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass je nach erforderlicher Analysemethode die mindestens eine bildaufnehmende Vorrichtung Aufnahmen der zu analysierenden Substanz bzw. Probe von der Seite des Probenträgers, von oben oder von unten vom Probenträger erzeugt.
Verfahren nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass während des Analysevorgangs der Probenträger alleine oder zusammen mit der mindestens einen bildaufnehmenden Vorrichtung bewegt, insbesondere um eine Achse verschwenkt wird und die bildaufnehmende Vorrichtung Aufnahmen zur weiteren Auswertung während und/oder zwischen des Verschwenkens erzeugt.