-
Gebiet der Erfindung
-
Die Erfindung bezieht sich auf einen Einweg-Sensorkopf für einen optischen Sensor, umfassend einen Zentralkörper mit
- – einem axialen, durch eine quer zu seiner Längsrichtung ausgerichtete, transparente Sichtscheibe verschlossenen Durchgangskanal und
- – einem umlaufenden Befestigungsflansch, mittels dessen er dichtend an einer Wandung eines flexiblen Behälters so befestigbar ist, dass der Durchgangskanal die Wandung durchsetzt.
-
Die Erfindung bezieht sich weiter auf einen Einwegbehälter mit flexibler Wandung und wenigstens einem Einweg-Sensorkopf eines optischen Sensors, wobei der Sensorkopf einen Zentralkörper mit
- – einem axialen, durch eine quer zu seiner Längsrichtung ausgerichtete, transparente Sichtscheibe verschlossenen Durchgangskanal und
- – einem umlaufenden Befestigungsflansch,
aufweist und mittels des Befestigungsflansches dichtend derart an der flexiblen Wandung befestigt ist, dass der Durchgangskanal die Wandung durchsetzt.
-
Stand der Technik
-
-
Insbesondere in der pharmazeutischen und biotechnologischen Industrie werden zur Herstellung, Lagerung und Anwendung von Flüssigkeiten und Gasen (nachfolgend zusammenfassend als Fluide bezeichnet) Einwegbehälter mit flexiblen Wandungen anstelle der früher häufiger verwendeten starren Tanks und Flaschen eingesetzt. Derartige Einwegbehälter sollen hier verkürzend als Beutel bezeichnet werden. Ebenso wie bei starren Behältnissen bedarf es der Überwachung unterschiedlichster Parameter der Fluide in den Beuteln. Hierzu ist es aus der genannten Druckschrift bekannt, die Beutelwand durchsetzende optische Sensoren zu verwenden. Aus Kosten- wie aus Sterilitätsgründen wird dabei der Sensorkopf, d. h. das den optischen Kontakt mit dem zu überwachenden Fluid bildende Teil des Sensors, als Einwegelement ausgebildet, welches dem Kunden fest mit dem Beutel verbunden und steril geliefert und nach der Verwendung des Beutels gemeinsam mit diesem entsorgt wird. Dabei ist man bestrebt, wiederverwendbare, teure und/oder nicht sterilisierbare Komponenten, wie beispielsweise Lichtquellen, elektronische Auswerteeinheiten etc. in einem ankoppelbaren Modul unterzubringen und in dem Einweg-Sensorkopf möglichst nur robuste, kostengünstige, sterilisierbare und leicht entsorgbare Elemente unterzubringen.
-
Bei einem der in der
DE 10 2006 001 610 B4 offenbarten Ausführungsbeispiele weist der mittels eines Gegenstücks zu seinem Befestigungsflansch an der Beutelwand festgeklemmte Zentralkörper eine zentrale Durchgangsbohrung auf. Diese bildet einen Durchgangskanal, der einen außerhalb des Beutels gelegenen Eingang und einen innerhalb des Beutels gelegenen Ausgang aufweist und somit die Beutelwand durchsetzt. Ein Volumenstrom durch den Durchgangskanal wird durch eine Sichtscheibe verhindert, welche den Kanal verschließt. Die Sichtscheibe ist transparent, was im Rahmen der vorliegenden Beschreibung jeweils in Bezug auf die durchzuführende Messung zu verstehen ist und eine hinreichende Durchlässigkeit für Licht der für die jeweiligen Messungen benötigten Wellenlängen bedeutet. Bei der bekannten Ausführungsform ist diese Sichtscheibe am Ausgang des Durchgangskanals angebracht und schließt diesen kuppelförmig ab. Sie bildet die optische Schnittstelle zwischen einem Fluid im Inneren des Beutels und einer Glasfaser, welche im Inneren des Kanals angeordnet ist und Beleuchtungslicht zu- bzw. Detektionslicht abführt.
-
Ein derartiger Sensorkopf ist zur Durchführung von Rückstreu-, Fluoreszenz- und Phosphoreszenzmessungen geeignet. Transflexionsmessungen, wie sie insbesondere im Rahmen der NIR-Spektroskopie (NahInfrarot-Spektroskopie) eingesetzt werden, können mit dem bekannten Sensorkopf nicht durchgeführt werden.
-
Aufgabenstellung
-
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den bekannten Einweg-Sensorkopf derart weiterzuentwickeln, dass mit ihm Transflexionsmessungen, insbesondere NIR-Spektroskopiemessungen durchgeführt werden können.
-
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, sensorbestückte Beutel zur Verfügung zu stellen, die eine Transflexions-Untersuchung, insbesondere eine NIR-spektroskopische Untersuchung des Beutelinhaltes ermöglichen.
-
Darlegung der Erfindung
-
Die erstgenannte Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass der Durchgangskanal in einem Abschnitt eine offene Durchflusskammer bildet, die einerseits durch die Sichtscheibe und andererseits durch eine der Sichtscheibe gegenüberliegend angeordnete Reflektorscheibe begrenzt ist.
-
Die oben zweitgenannte Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 9 dadurch gelöst, dass der Durchgangskanal in eine im Inneren des Behälters positionierte, offene Durchflusskammer des Sensorkopfes bildet, die zum Behälteräußeren hin durch die Sichtscheibe und zum Behälterinneren hin durch eine der Sichtscheibe gegenüberliegend angeordnete Reflektorscheibe begrenzt ist.
-
Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
-
Es ist die Grundidee der vorliegenden Erfindung, den Durchgangskanal in eine im Zentralkörper des Sensorkopfes enthaltene Transflexions-Durchflusskammer, die als ein Endabschnitt des Durchgangskanals angesehen werden kann, münden zu lassen. Anders als beim Stand der Technik bekannt, dient der Durchgangskanal somit nicht allein der Zu- und Abführung von Licht, sondern weist einen im Montageendzustand beutelaußenseitig gelegenen Zu- und Abführabschnitt für Licht und im Montageendzustand beutelinnenseitig einen Wechselwirkungsabschnitt zur definierten Wechselwirkung zwischen Licht und Beutelinhalt auf. Hierzu wird die den Durchgangskanal verschließende Sichtscheibe vom Kanalausgang rückversetzt, der Kanalausgang selbst wird in Richtung Beutelinneres vorverlagert und mit einer Reflektorscheibe abgeschlossen und die zwischen Sicht- und Reflektorscheibe entstandene Kammer wird zum Beutelinneren hin geöffnet, sodass sie von dem Fluid des Beutelinhaltes durchströmt werden kann. Durch den Zu- und Abführabschnitt des Durchgangskanals wird somit Licht von einer Lichtquelle herangeführt, durchstrahlt die Sichtscheibe, wechselwirkt mit dem Medium in der Durchflusskammer, wird an der Reflektorscheibe je nach deren spezieller Gestaltung reflektiert und/oder gestreut, wechselwirkt erneut mit dem Medium in der Durchflusskammer, durchstrahlt erneut die Sichtscheibe und wird durch den Zu- und Abführabschnitt des Durchgangskanals zu geeigneter Detektion abgeführt.
-
Damit das in der Durchflusskammer enthaltene Fluid repräsentativ für den gesamten Beutelinhalt ist, ist eine gute Durchströmung der Durchflusskammer erforderlich. Hierzu ist bevorzugt vorgesehen, dass die Durchflusskammer mindestens zwei seitliche, zwischen der Sichtscheibe und der Reflektorscheibe angeordnete Öffnungen aufweist. Günstigerweise sind die Öffnungen möglichst groß gewählt. Bevorzugt nehmen sie den überwiegenden Wandungsteil des Durchgangskanals zwischen Sichtscheibe und Reflektorscheibe ein und sind lediglich durch schmale Stege voneinander getrennt.
-
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Zentralkörper, auf der der Reflektorscheibe abgewandten Seite der Sichtscheibe eine Kupplungsvorrichtung zur reversiblen Ankopplung eines optoelektronischen Sensormoduls aufweist. Unter einem optoelektronischen Sensormodul sei hier eine Baueinheit verstanden, die eine Lichtquelle, eine Detektoreinheit und geeignete Lichtleitelemente aufweist. Die Lichtleitelemente können faseroptischer, bevorzugt jedoch strahlenoptischer Natur sein. Insbesondere im Bereich der NIR-spektroskopischen Messungen können faseroptische Lichtleitelemente Probleme im Hinblick auf Transparenz, Dispersion, Apertur, Verlusten an Faserbiegungen etc. aufwerfen. Bevorzugt umfasst das optoelektronische Sensormodul daher eine NIR-Lichtquelle, einen rein oder wenigstens überwiegend strahlenoptischen Beleuchtungsstrahlengang aus Spiegeln und ggfs. Linsen, einen ebenfalls rein oder wenigstens überwiegend strahlenoptischen Detektionsstrahlengang sowie einen NIR-Detektor, insbesondere ein NIR-Spektrometer, dessen Spektrometereingang durchaus faseroptische Elemente enthalten kann. Aufgrund der strahlenoptischen Zu- und Abführung des Lichtes ist eine lagestabile Kopplung zwischen dem Sensorkopf und dem optoelektronischen Sensormodul erforderlich. Diese Forderung wird durch die genannte Weiterbildung der Erfindung aufgrund der direkten Kopplung mit dem Zentralkörper erfüllt. Entsprechende Kupplungsstandards sind dem Fachmann beispielsweise aus der Mikroskopie bekannt.
-
Der Zentralkörper muss keineswegs zwingend einteilig aufgebaut sein. Vielmehr ist es durchaus möglich und häufig vorteilhaft, wenn der Zentralkörper mehrteilig aufgebaut ist und einen Hauptkörper und wenigstens ein weiteres Zentralkörperbauteil aufweist. Dies kann beispielsweise so realisiert sein, dass die Sichtscheibe dichtend zwischen dem Hauptkörper und einer Stirnseite eines Klemmrings klemmend gehaltert ist. Der Klemmring kann beispielsweise als Gewindering, nach Art eines Sprengrings, durch eine Verrasterung oder auf ähnliche Weise am Hauptkörper befestigt werden. Seine Aufgabe ist es, die Sichtscheibe gegen einen vorzugsweise mit einer Dichtung versehenen Vorsprung des Durchgangskanals zur pressen, um sie einerseits zu haltern und andererseits abzudichten.
-
Bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Klemmring an seiner von der Sichtscheibe abgewandten Stirnseite die Kupplungsvorrichtung zur reversiblen Ankopplung des optoelektronischen Sensormoduls aufweist. Dem Klemmring wird somit eine Doppelfunktion zugewiesen, nämlich einerseits zur Halterung und Abdichtung der Sichtscheibe, wie oben beschrieben, und andererseits als Adapter für das optoelektronische Sensormodul.
-
Eine weitere Realisierung eines mehrteilig aufgebauten Zentralkörpers, die alternativ oder vorzugsweise zusätzlich zu der zuvor genannten umgesetzt sein kann, besteht darin, dass die Reflektorscheibe auf einer Verstellplatte fixiert ist, die in verstellbarem Abstand von der Sichtscheibe an dem Hauptkörper festgelegt ist. Diese Ausführungsform hat den besonderen Vorteil, dass der optische Weg für die Transflexionsmessung je nach Bedarf des Einzelfalls eingestellt werden kann. Beispielsweise kann die Verstellplatte als Körper mit Außengewinde ausgebildet sein, welches sich in ein Innengewinde am Ausgang des Durchgangskanals einschrauben lässt. Unter Kostenaspekten günstiger und in der Mehrzahl der praxisrelevanten Fälle wohl hinreichend wird eine Variante sein, bei der die Verstellplatte und der Hauptkörper korrespondierende Rastnuten und -wulste aufweisen. Beispielsweise kann die Verstellplatte mit einer umlaufenden Rastnut oder einem umlaufenden Rastwulst versehen sein, die bzw. der in eine von mehreren parallel zueinander angeordneten, korrespondierenden Rastnuten bzw. Rastwülste in der ausgangsnahen Innenwandung des Durchgangskanals einschnappt. Auf diese Weise gibt die Sensorkopfgeometrie mehrere feste Stellungen für die Verstellplatte vor, von denen eine bei der Montage des Sensorkopfes gewählt werden kann. Selbstverständlich ist diese Art der Fixierung der Verstellplatte auch bei nur einer vorgegebenen Stellung grundsätzlich möglich.
-
Wie eingangs bereits erwähnt, besteht das Haupteinsatzgebiet des erfindungsgemäßen Einweg-Sensorkopfes in seiner Verwendung zusammen mit Einwegbehältern mit flexibler Wandung, d. h. mit den eingangs erläuterten Beuteln. Entsprechend sind Beutel mit erfindungsgemäß integriertem Einweg-Sensorkopf eigenständiger Bestandteil der vorliegenden Anmeldung, wobei jede der zuvor erläuterten Ausführungsformen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Sensorkopfes Einsatz finden kann.
-
Die Befestigung des erfindungsgemäßen Einweg-Sensorkopfes an dem Beutel zur Schaffung eines erfindungsgemäßen Einwegbehälters kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Insbesondere kann der Befestigungsflansch mit der Wandung verschweißt, verklebt und/oder mittels eines zusätzlichen Gegenstücks verklemmt sein.
-
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden speziellen Beschreibung und den Zeichnungen.
-
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
-
Es zeigen:
-
1: eine Schittdarstellung des erfindungsgemäßen Sensorkopfes,
-
2: eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Sensorkopf entlang dem Sichtlinienpfeil II in 1,
-
3: ein optoelektronisches Sensormodul zur Ankopplung an den Sensorkopf der 1 und 2 sowie die Reflektorplatte des Sensorkopfes der 1 und 2 zur Veranschaulichung eines beispielhaften Strahlengangs,
-
4: ein erfindungsgemäßer Einwegbehälter, umfassend einen Beutel, einen erfindungsgemäßen Sensorkopf und ein an diesen angekoppeltes optoelektronisches Sensormodul.
-
Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
-
Gleiche Bezugszeichen in den Figuren weisen auf gleiche bzw. analoge Elemente hin.
-
1 zeigt eine Schnittdarstellung durch einen erfindungsgemäßen Sensorkopf 10. Funktionale Bestandteile des Sensorkopfes 10 sind sein Zentralkörper 12, eine Sichtscheibe 14 sowie eine Reflektorscheibe 16. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Zentralkörper 12 dreiteilig ausgebildet und umfasst insbesondere einen Hauptkörper 18 mit einem zentralen Durchgangskanal 20 und einem Befestigungsflansch 22, einen Klemmring 24, mit dem die Sichtscheibe 14 gehaltert ist, sowie eine Verstellplatte 26, welche die Reflektorscheibe 16 trägt. Das bevorzugte Material für wenigstens den Hauptkörper ist ein schweißbarer Hartkunststoff.
-
Mittels des Befestigungsflansches 22 kann der Hauptkörper 18 an einer Wandung eines Behältnisses, insbesondere eines flexiblen Beutels 62 festgelegt werden, wie dies beispielhaft in der weiter unten näher zu erläuternden 4 gezeigt ist. Dabei kann der Befestigungsflansch 22 mit der Behälterwand verklebt oder verschweißt werden. Alternativ hierzu kann er auch mittels eines oder mehrerer Gegenstücke beispielsweise durch Verschraubung, Verklemmung, Verrastung etc. festgelegt werden. Der Befestigungsflansch 22 bildet somit eine Abschnittsgrenze zwischen einem in Montageendzustand im Inneren des Behälters liegenden Innenbereichs und einem im Montageendzustand außerhalb des Behälters liegenden Außenbereich des Sensorkopfes. Der Durchgangskanal 20 durchsetzt beide Bereiche.
-
Bei der gezeigten Ausführungsform weist der Durchgangskanal 20 etwa auf Höhe des Befestigungsflansches 22 einen Vorsprung 28 auf, auf dem eine Dichtung 30, beispielsweise eine Flach- oder Flüssigdichtung aufgebracht ist. Auf der Dichtung 30 ruht die Sichtscheibe 14, die eine hinreichende Transparenz für das im Rahmen der jeweils anzuwendenden optischen Messung benötigte Licht aufweist. Bei der bevorzugten Variante der NIR-spektroskopischen Messung hat sich eine Sichtscheibe aus Quarz oder Saphir als günstig erwiesen. Mittels des Klemmrings 24 ist die Sichtscheibe 14 gegen die Dichtung 30 verklemmt, wobei die Eigenelastizität der Dichtung 30 die Klemmkraft dauerhaft aufrechterhält. Bei der gezeigten Ausführungsform weist der Klemmring 24 einen umlaufenden Rastwulst 32 auf, der in eine korrespondierende Rastnut 33 im Hauptkörper 18 einrastet. Dies setzt eine entsprechende Elastizität des Klemmrings 24 und/oder des Hauptkörpers 18 voraus, die jedoch gegeben ist, wenn eines oder beide der genannten Elemente, wie bevorzugt vorgesehen, aus einem entsprechenden Kunststoff ausgebildet sind. Alternativ zu der gezeigten Ausführungsform könnte der Klemmring beispielsweise auch mit einem Außengewinde versehen sein, welches in ein Innengewinde des Hauptkörpers einschraubbar ist.
-
An seinem der Sichtscheibe 14 abgewandten Ende ist an dem Klemmring 24 eine Koppelstruktur 25 ausgebildet, die bei der gezeigten Ausführungsform dem in Fachkreisen bekannten Tri-Clamp-Standard entspricht. Wie weiter unten im Zusammenhang mit 4 näher beschrieben, dient die Koppelstruktur 25 der Ankopplung eines optoelektronischen Sensormoduls 40.
-
Bei der gezeigten Ausführungsform bildet die Sichtscheibe 14 die Grenze zwischen einem Innen- und einem Außenbereich des Durchgangskanals 20.
-
Der Innenbereich des Durchgangskanals 20 bzw. des Hauptkörpers 18 lässt sich in zwei Teilbereiche untergliedern. Der der Sichtscheibe 14 nächstbenachbarte Teilbereich ist als eine Durchflusskammer 34 ausgestaltet. Hierzu sind seitliche, den Hauptkörper 18 durchsetzende Öffnungen 36 vorgesehen, die im Montageendzustand einen Fluidaustausch zwischen der Durchflusskammer 34 und dem Behälterinnenraum erlauben. Abgeschlossen wird die Durchflusskammer durch die der Sichtscheibe 14 gegenüber und im Wesentlichen parallel zu dieser liegende Reflektorscheibe, die ihrerseits an einer Verstellplatte 26, befestigt, beispielsweise mit dieser verklebt ist. Die Verstellplatte 26 weist bei der dargestellten Ausführungsform einen umlaufenden Rastwulst 38 auf, der in eine von zwei mit ihm korrespondierenden Rastnuten 39 in der von dem Hauptkörper 18 gebildeten Innenwandung des Durchgangskanals 20 eingerastet ist. Der in 1 mit „d” bezeichnete Abstand zwischen der Reflektorscheibe 16 und der Sichtscheibe 14 bildet die Höhe der Durchflusskammer 34, die bei der gezeigten Ausführungsform um eine Stufe vergrößert werden kann, indem die Verstellplatte 26 in die zweite der dargestellten Rastnuten 39 eingerastet wird. Selbstverständlich sind auch Ausführungsformen mit nur einer Rastnut 39, mit mehr als zwei Rastnuten 39 sowie mit anderen Befestigungsmitteln möglich, beispielsweise einem Außengewinde an der Verstellplatte 26, welches in ein Innengewinde des Hauptkörpers 18 einschraubbar ist. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Reflektorscheibe 16 in nicht verstellbarer Weise dauerhaft an dem Hauptkörper 18 festzulegen.
-
2 zeigte eine Draufsicht auf den Sensorkopf von 1 gemäß dem Sichtpfeil II, wobei zur Erläuterung auf das oben gesagte verwiesen wird.
-
3 zeigt eine stark schematisierte Schnittdarstellung eines optoelektronischen Sensormoduls, welches gemeinsam mit dem Sensorkopf der 1 und 2 einen optischen Sensor bildet. Zur Veranschaulichung eines bevorzugten Strahlengangs ist zusätzlich zu dem optoelektronischen Sensormodul 40 auch die Reflektorscheibe 16 des Sensorkopfes 10 dargestellt. Das optoelektronische Sensormodul 40 weist ein vorzugsweise staub- und flüssigkeitsdichtes Gehäuse 42 auf. In der Wandung des Gehäuses 42 ist ein optisches Fenster 44 eingelassen, welches eine für die beabsichtigte Messung hinreichende Transparenz in dem jeweils benötigten Spektralbereich aufweist. Insbesondere in dem bevorzugt verwendeten nahen Infrarotbereich (NIR) können Fenster aus Quarz oder Saphir verwendet werden. Das optische Fenster 44 ist von einer Koppelstruktur 45 umgeben, die mit der Koppelstruktur 25 des Sensorkopfes 10 korrespondiert, d. h. im vorliegenden Beispiel gemäß dem Tri-Clamp-Standard ausgeführt ist.
-
Selbstverständlich kann auch jede andere Art von Kopplung verwendet werden, die insbesondere eine starre Kopplung zwischen dem optoelektronischen Modul 40 und dem Sensorkopf 10 gewährleistet. Gewinde- und Bayonett-Kupplungen seien rein beispielhaft genannt.
-
Die starre Kopplung gewinnt insbesondere Bedeutung in den bevorzugten Fällen einer Freistrahlzu- und -abführung von Licht zum bzw. vom Sensorkopf. Ein solcher Fall ist in 3 skizziert. Eine von einer elektrischen Versorgungseinheit 46 gespeiste Lichtquelle 48, insbesondere mit Emissionsspektrum im NIR erzeugt ein Beleuchtungslicht, welches strahlenoptisch, im dargestellten Fall mittels eines Ablenkspiegels 50, zum optischen Fenster 44 hin geleitet wird und dieses durchstrahlt. Das Beleuchtungslicht fällt auf die Reflektorscheibe 16, die bevorzugt als Lambertsche Streuscheibe ausgebildet ist, aber auch anders, z. B. als Spiegel ausgestaltet sein kann. Das von der Reflektorscheibe 16 zurückgeworfene Licht durchstrahlt erneut das optische Fenster 44 (diesmal in umgekehrter Richtung) und wird im Raumwinkel 52 zu der numerischen Apertur der des faseroptischen Eingangs 54 eines Spektrometers 56 aufgenommen. Dieser Aufbau erlaubt eine Transflexionsmessung eines Mediums, welches sich zwischen dem optischen Fenster 44 und der Reflektorscheibe 16 befindet. Im Montageendzustand befindet sich die Durchflusskammer 34 des Sensorkopfs 10 an genau dieser Stelle.
-
Zusätzlich zu den vorgenannten Komponenten ist in 3 noch eine Reflexionsklappe 58 vorgesehen, welche zu Kalibrierungszwecken in den Beleuchtungsstrahlengang geklappt werden kann, sodass das Licht der Lichtquelle 48 über den Spiegel 50 auf die Reflexionsklappe geworfen und von dort zum Eingang 54 des Spektrometers 56 gespiegelt bzw. gestreut werden kann. Diese Direktmessung des Beleuchtungslichtes kann zur Erstellung einer Referenz genutzt werden, mit welcher später gemessenes Detektionslicht einer Transflexionsmessung verglichen werden kann.
-
4 zeigt den Montageendzustand eines erfindungsgemäßen Einwegbehälters 60. Der Behälter besteht aus einem flexiblen Beutel 62, der mit einem Fluid 64 gefüllt ist. Bei der gezeigten Ausführungsform ist zusätzlich ein in das Innere des Beutels 64 ragendes Rührwerk 66 vorgesehen, welches innerhalb des Mediums 64 eine permanente Strömung aufrechterhält. In einen Durchbruch 68 durch die Wandung des Beutels 62 ist der Sensorkopf in der oben bereits beschriebenen Weise eingesetzt. Insbesondere ist er bei der gezeigten Ausführungsform mit der Außenseite seines Befestigungsflansches 22 an die Innenwandung des Beutels 62 angeschweißt. Die Durchflusskammer 34 wird durch ihre Öffnungen 36 von dem Fluid 64 durchströmt, wobei das Rührwerk 66 die Durchströmung mit „frischem” Fluid befördert, sodass eine an dem Volumen der Durchflusskammer 34 durchgeführte Messung als repräsentativ für den gesamten Beutelinhalt angenommen werden kann. An den Außenbereich des Sensorkopfes 10 ist das optoelektronische Sensormodul 40 angekoppelt, wobei die Tri-Clamp-Koppelstrukturen 25/45 in standardmäßiger Weise von einer Klammer 70 zusammengehalten werden. Bei der in 4 dargestellten, bevorzugten Ausführungsform sind die Koppelstrukturen 25/45 so ausgestaltet, dass das optische Fenster 44 nicht parallel zu der Sichtscheibe 14 steht, sondern einen geringen Winkel α, der vorzugsweise zwischen 1 Grad und 3 Grad, besonders bevorzugt bei 2 Grad liegt, einnimmt. Hierdurch werden Fehler vermieden, die durch eine Reflexion des Beleuchtungslichtes an der Sichtscheibe 14 entstehen können.
-
Natürlich stellen die in der speziellen Beschreibung diskutierten und in den Figuren gezeigten Ausführungsformen nur illustrative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar. Dem Fachmann ist ein breites Spektrum an Variationsmöglichkeiten an die Hand gegeben. Insbesondere kann der Aufbau des optoelektronischen Sensormoduls technisch der jeweils beabsichtigten Messmethode angepasst werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Sensorkopf
- 12
- Zentralkörper
- 14
- Sichtscheibe
- 16
- Reflektorscheibe
- 18
- Hauptkörper
- 20
- Durchgangskanal
- 22
- Befestigungsflansch
- 24
- Klemmring
- 25
- Koppelstruktur
- 26
- Verstellplatte
- 28
- Absatz
- 30
- Dichtung
- 32
- Rastwulst
- 33
- Rastnut
- 34
- Durchflusskammer
- 36
- Durchflussöffnung
- 38
- Rastwulst
- 39
- Rastnut
- 40
- optoelektronisches Sensormodul
- 42
- Gehäuse
- 44
- optisches Fenster
- 45
- Koppelstruktur
- 46
- elektrische Versorgungseinheit
- 48
- Lichtquelle
- 50
- Umlenkspiegel
- 52
- Linse
- 54
- faseroptischer Spektrometereingang
- 56
- Spektrometer
- 60
- Einwegbehälter
- 62
- Beutel
- 64
- Fluid
- 66
- Rührwerk
- 68
- Wandungsdurchbruch
- 70
- Klammer
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102006001610 B4 [0003, 0005]
