DE102019220503A1 - Magnetic resonance device and method for operating and using the magnetic resonance device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung geht aus von einer Magnetresonanzvorrichtung, insbesondere zu einem Einsatz auf einem Wasserfahrzeug, mit zumindest einer Messeinheit (10a-c) zu einer Erfassung zumindest eines Resonanzsignals von einer Probe (12a-c) und mit zumindest einem getrennt von der Messeinheit (10a-c) ausgebildeten, tragbaren Probenbehälter (14a-c) zu einer Aufnahme der Probe (12a-c), welcher zumindest einen Messbereich (16a-c) umfasst, der zu einer Positionierung in und/oder an der Messeinheit (10a-c) anordenbar ist.Es wird vorgeschlagen, dass der Probenbehälter (14a-c) zumindest eine an den Messbereich (16a-c) angrenzende Vorkammer (18a-c) zu einem Einbringen und/oder Aufbereiten der Probe (12a-c) umfasst.The invention is based on a magnetic resonance device, in particular for use on a watercraft, with at least one measuring unit (10a-c) for capturing at least one resonance signal from a sample (12a-c) and with at least one separate from the measuring unit (10a- c) designed, portable sample container (14a-c) for receiving the sample (12a-c), which comprises at least one measuring area (16a-c) which can be arranged for positioning in and / or on the measuring unit (10a-c) It is proposed that the sample container (14a-c) comprises at least one antechamber (18a-c) adjoining the measuring area (16a-c) for introducing and / or preparing the sample (12a-c).
Description
Stand der TechnikState of the art
In der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Erfindung geht aus von einer Magnetresonanzvorrichtung, vorzugsweise einer Kernspinresonanzvorrichtung, insbesondere zu einem Einsatz auf einem Wasserfahrzeug, mit zumindest einer Messeinheit zu einer Erfassung zumindest eines Resonanzsignals von einer Probe und mit zumindest einem getrennt von der Messeinheit ausgebildeten, tragbaren Probenbehälter zu einer Aufnahme der Probe, welcher zumindest einen Messbereich umfasst, der zu einer Positionierung der, insbesondere aufbereiteten, Probe für eine Messung durch die Messeinheit in und/oder an der Messeinheit anordenbar ist.The invention is based on a magnetic resonance device, preferably a nuclear magnetic resonance device, in particular for use on a watercraft, with at least one measuring unit for acquiring at least one resonance signal from a sample and with at least one portable sample container formed separately from the measuring unit for receiving the sample which comprises at least one measuring area which can be arranged in and / or on the measuring unit for positioning the, in particular processed, sample for a measurement by the measuring unit.
Es wird vorgeschlagen, dass der Probenbehälter zumindest eine an den Messbereich angrenzende Vorkammer zu einem Einbringen und/oder Aufbereiten der Probe umfasst.It is proposed that the sample container comprises at least one antechamber adjoining the measurement area for introducing and / or preparing the sample.
Unter einer „Magnetresonanzvorrichtung“ soll insbesondere zumindest ein Teil, insbesondere eine Unterbaugruppe, eines Magnetresonanzmessgeräts, insbesondere eines Kernspinresonanzmessgeräts, verstanden werden. Vorzugsweise ist die Magnetresonanzvorrichtung zu einem Einsatz auf einem Wasserfahrzeug, insbesondere einem Frachtschiff, beispielsweise einem Containerschiff oder einem Tanker, einem Fischereischiff, beispielsweise einem Trawler, einem Fahrgastschiff, beispielsweise einer Fähre oder einem Kreuzfahrtschiff, einem Kriegsschiff, einem U-Boot oder dergleichen vorgesehen. Die Messeinheit ist insbesondere dazu vorgesehen, ein Kernspinresonanzsignal der Probe zu erfassen. Insbesondere ist die Messeinheit zumindest dazu vorgesehen, eine relaxometrische Kernspinresonanz-Messung, insbesondere mit zwei Relaxationszeiten T1 und T2, an der Probe durchzuführen und/oder an der Probe eine Kernspinresonanz-Messung, bei welcher frequenzaufgelöste Spektren, insbesondere 1H- und/oder 13C-Spektren, vorzugsweise 1D- und/oder 2D-Spektren (z.B. COSY-Spektren), aufgenommen werden, durchzuführen. Insbesondere ist die Messeinheit dazu vorgesehen, eine Messzeit automatisch zu bestimmen und bei einem Erreichen einer für eine zuverlässige Auswertung notwendigen Qualität der ermittelten NMR („nuclear magnetic resonance“)-Spektren den Messvorgang zu beenden. Insbesondere ist die Messeinheit als ein tragbares Gerät ausgebildet. Vorzugsweise ist die Messeinheit als ein Kajütengerät ausgebildet, welches insbesondere in einem begrenzt zur Verfügung stehenden Raum einer Schiffskajüte, eines Schiffsmaschinenraums und/oder einer Schiffsbrücke aufstellbar ist. Insbesondere erlaubt die Messeinheit eine Probenanalyse direkt an Bord eines Schiffes. Insbesondere ist die Messeinheit durch Laien, insbesondere Schiffsmatrosen und/oder Schiffsmechaniker bedienbar. Insbesondere erfordert eine Bedienung der Messeinheit keine Detailkenntnisse über Kernspinresonanzmessungen und/oder Kernspinresonanzspektren.A “magnetic resonance device” should be understood to mean in particular at least a part, in particular a subassembly, of a magnetic resonance measuring device, in particular a nuclear magnetic resonance measuring device. The magnetic resonance device is preferably intended for use on a watercraft, in particular a cargo ship, for example a container ship or a tanker, a fishing ship, for example a trawler, a passenger ship, for example a ferry or a cruise ship, a warship, a submarine or the like. The measuring unit is provided in particular to acquire a nuclear magnetic resonance signal from the sample. In particular, the measuring unit is provided at least to carry out a relaxometric nuclear magnetic resonance measurement, in particular with two relaxation times T1 and T2, on the sample and / or a nuclear magnetic resonance measurement on the sample in which frequency-resolved spectra, in particular 1 H and / or 13 C spectra, preferably 1D and / or 2D spectra (eg COZY spectra) are recorded. In particular, the measuring unit is provided to automatically determine a measuring time and to terminate the measuring process when a quality of the determined NMR (“nuclear magnetic resonance”) spectra that is necessary for a reliable evaluation is reached. In particular, the measuring unit is designed as a portable device. The measuring unit is preferably designed as a cabin device which can be set up in particular in a limited space in a ship's cabin, a ship's engine room and / or a ship's bridge. In particular, the measuring unit allows sample analysis directly on board a ship. In particular, the measuring unit can be operated by laypeople, in particular ship's sailors and / or ship mechanics. In particular, operating the measuring unit does not require any detailed knowledge of nuclear magnetic resonance measurements and / or nuclear magnetic resonance spectra.
Insbesondere ist die Magnetresonanzvorrichtung zumindest dazu vorgesehen, ermittelte NMR-Spektren an eine Recheneinheit zu übermitteln. Die Recheneinheit kann dabei insbesondere als ein Teil der Messeinheit oder als eine externe Recheneinheit, beispielsweise ein Bordcomputer, ein Smartphone, ein PC, ein Laptop, ein Tablet, etc., ausgebildet sein. Unter einer „Recheneinheit“ soll insbesondere eine Einheit mit einem Informationseingang, einer Informationsverarbeitung und einer Informationsausgabe verstanden werden. Vorteilhaft weist die Recheneinheit zumindest einen Prozessor, einen Speicher, Ein- und Ausgabemittel, weitere elektrische Bauteile, ein Betriebsprogramm, Regelroutinen, Steuerroutinen und/oder Berechnungsroutinen auf. Insbesondere weist die Recheneinheit eine Steuereinheit auf, welche vorzugsweise zumindest dazu vorgesehen ist, eine zumindest teilweise automatisierte Auswertung des Resonanzsignals, insbesondere des Schiffstreibstoffs, vorzunehmen. Insbesondere ist die Recheneinheit dazu vorgesehen, die von der Messeinheit ermittelten Messdaten zu normieren, zu kalibrieren und/oder anderweitig derart vorzubereiten, dass die Messdaten korrekt (qualitativ und quantitativ) und zuverlässig von der jeweiligen gewählten Auswertemethode (Algorithmen, Chemometrie, Integration, KI, etc.) ausgewertet werden können. Insbesondere ist die Recheneinheit, beispielsweise mittels eines geeigneten Algorithmus, dazu vorgesehen, zumindest einen Zielparameter zu ermitteln. Der Zielparameter kann insbesondere als eine Viskosität, als ein Flammpunkt, als ein Brennwert oder als eine chemische Zusammensetzung (z.B. Aliphatenanteile, Aromatenanteile, insbesondere mit einer Aufschlüsselung in Mono-, Mehr-, Polycyclische- und Heteroaromaten, Schwefelanteil, etc.) ausgebildet sein. Insbesondere ist die Recheneinheit dazu vorgesehen, Messergebnisse an eine Ausgabeeinheit, beispielsweise einen Monitor, zu übertragen und auf der Ausgabeeinheit darzustellen. Insbesondere weist die Messeinheit zumindest ein Signalelement auf, welches dazu vorgesehen ist, eine Schnellanzeige eines Messergebnisses der Messeinheit darzustellen. Beispielsweise kann das Signalelement zur Schnellanzeige des Messergebnisses einen Farbcode anzeigen (z.B. rot/ gelb / grün), ein Symbol anzeigen (z. B. „thumbs up“/„thumbs down“), eine Textausgabe anzeigen (z.B. „OK“/„Not OK“ oder eine spezifische Handlungsanweisung) oder eine Bewertungsskala anzeigen (z.B. einen Qualitätsindex, eine Prozentzahl oder eine fein abgestufte Farbskala). Insbesondere ist die Recheneinheit dazu vorgesehen, Messergebnisse, insbesondere zusammen mit Identifikatoren wie beispielsweise der Hafenort, die Anbieterfirma, die Kraftstoffbezeichnung, etc., in dem Speicher der Recheneinheit und/oder in einer externen Datenbank, beispielsweise einer Cloud, abzuspeichern. Insbesondere können in einer Datenbank und/oder einer Cloud vorteilhaft Messergebnisse zusammengeführt werden, welche dann wiederum von, insbesondere automatisierten und/oder intelligenten, Analysesystemen zusammengefasst, bewertet und/oder analysiert werden können.In particular, the magnetic resonance apparatus is provided at least to transmit determined NMR spectra to a computing unit. The computing unit can in particular be designed as part of the measuring unit or as an external computing unit, for example an on-board computer, a smartphone, a PC, a laptop, a tablet, etc. A “computing unit” is to be understood as meaning, in particular, a unit with an information input, information processing and information output. The computing unit advantageously has at least one processor, a memory, input and output means, further electrical components, an operating program, control routines, control routines and / or calculation routines. In particular, the computing unit has a control unit which is preferably provided at least to carry out an at least partially automated evaluation of the resonance signal, in particular of the marine fuel. In particular, the computing unit is intended to normalize, calibrate and / or otherwise prepare the measurement data determined by the measurement unit in such a way that the measurement data are correctly (qualitatively and quantitatively) and reliably from the respective selected evaluation method (algorithms, chemometrics, integration, AI, etc.) can be evaluated. In particular, the computing unit is provided, for example by means of a suitable algorithm, to determine at least one target parameter. The target parameter can in particular be designed as a viscosity, as a flash point, as a calorific value or as a chemical composition (e.g. aliphatic components, aromatic components, in particular with a breakdown into mono-, polycyclic, polycyclic and heteroaromatic compounds, sulfur content, etc.). In particular, the computing unit is provided to transmit measurement results to an output unit, for example a monitor, and to display them on the output unit. In particular, the measuring unit has at least one signal element on, which is provided to show a quick display of a measurement result of the measuring unit. For example, the signal element can display a color code (e.g. red / yellow / green) for quick display of the measurement result, display a symbol (e.g. “thumbs up” / “thumbs down”), display a text output (e.g. “OK” / “Not OK ”or a specific instruction) or display an evaluation scale (e.g. a quality index, a percentage or a finely graduated color scale). In particular, the computing unit is intended to store measurement results, in particular together with identifiers such as the port location, the supplier company, the fuel designation, etc., in the memory of the computing unit and / or in an external database, for example a cloud. In particular, measurement results can advantageously be brought together in a database and / or a cloud, which in turn can then be combined, evaluated and / or analyzed by, in particular, automated and / or intelligent analysis systems.
Insbesondere umfasst die Messeinheit eine Kompensationseinheit, welche dazu vorgesehen ist, Änderungen des Erdmagnetfelds, beispielsweise verursacht durch einen Wellengang, zu erkennen und zu kompensieren. Die Kompensierung kann dabei insbesondere durch Softwaremaßnahmen, durch eine speziell gefederte Lagerung der Messeinheit oder durch Magnetfelder erfolgen. Insbesondere umfasst die Messeinheit eine Vorrichtung zur automatischen Erkennung eines Vorhandenseins einer Probe und/oder eines Probenbehälters, beispielsweise eine Lichtschranke, einen Schalter, einen NFC-Chip und/oder einen Annäherungssensor. Alternativ könnte die Messeinheit regelmäßig kurzzeitige, intervallartige NMR-Messungen durchführen, um ein Vorhandensein einer Probe und/oder eines Probenbehälters basierend auf einem Antwortsignal der Kurzzeit-NMR-Messung zu detektieren. Insbesondere ist die Messeinheit dazu vorgesehen, bei einer erfolgreichen Detektion eines Vorhandenseins einer Probe im Messbereich den NMR-Messvorgang automatisch zu starten und durchzuführen. Zudem weist die Messeinheit insbesondere eine Kontrolleinheit auf, welche vorzugsweise dazu vorgesehen ist, eine korrekte Lage und/oder Ausrichtung eines Probenbehälters und/oder einer Probe zu detektieren. Insbesondere umfasst die Kontrolleinheit eine Lichtschranke, einen Kamerasensor, einen Annäherungssensor oder dergleichen. Insbesondere ist die Kontrolleinheit dazu vorgesehen, zumindest eine Menge einer Probe, eine Art einer Probe, eine Löslichkeit einer Probe und/oder eine Lage einer Probe, etc. zu erfassen. Insbesondere ist die Kontrolleinheit dazu vorgesehen, zumindest einen der ermittelten Parameter mit einem vorgegebenen Grenzwert abzugleichen. Insbesondere ist die Kontrolleinheit dazu vorgesehen, bei einem Unterschreiten eines vorgegebenen Grenzwerts und/oder bei einer Detektion einer weiteren Abweichung, welche eine Messung beeinträchtigen könnte, ein Starten des Messvorgangs zu verhindern und/oder einen Messvorgang abzubrechen. Es ist denkbar, dass die Kontrolleinheit und die Vorrichtung zur automatischen Erkennung eines Vorhandenseins einer Probe und/oder eines Probenbehälters zumindest teilweise einstückig miteinander ausgebildet sind. Darunter, dass zwei Einheiten „teilweise einstückig“ ausgebildet sind, soll insbesondere verstanden werden, dass die Einheiten zumindest ein, insbesondere zumindest zwei, vorteilhaft zumindest drei gemeinsame Elemente aufweisen, die Bestandteil, insbesondere funktionell wichtiger Bestandteil, beider Einheiten sind. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.In particular, the measuring unit comprises a compensation unit which is provided to detect and compensate for changes in the earth's magnetic field, for example caused by a swell. The compensation can take place in particular through software measures, through a specially spring-loaded mounting of the measuring unit, or through magnetic fields. In particular, the measuring unit comprises a device for automatically detecting the presence of a sample and / or a sample container, for example a light barrier, a switch, an NFC chip and / or a proximity sensor. Alternatively, the measuring unit could regularly carry out short-term, interval-like NMR measurements in order to detect the presence of a sample and / or a sample container based on a response signal of the short-term NMR measurement. In particular, the measuring unit is provided to automatically start and carry out the NMR measuring process upon successful detection of the presence of a sample in the measuring area. In addition, the measuring unit has, in particular, a control unit which is preferably provided to detect a correct position and / or alignment of a sample container and / or a sample. In particular, the control unit comprises a light barrier, a camera sensor, a proximity sensor or the like. In particular, the control unit is provided to detect at least a quantity of a sample, a type of a sample, a solubility of a sample and / or a position of a sample, etc. In particular, the control unit is provided to compare at least one of the determined parameters with a predetermined limit value. In particular, the control unit is provided to prevent the starting of the measurement process and / or to abort a measurement process if the value falls below a predetermined limit value and / or if a further deviation is detected which could impair a measurement. It is conceivable that the control unit and the device for automatic detection of the presence of a sample and / or a sample container are at least partially formed in one piece with one another. The fact that two units are “partially in one piece” is to be understood in particular as meaning that the units have at least one, in particular at least two, advantageously at least three common elements that are part, in particular functionally important part, of both units. “Provided” is to be understood in particular as specifically programmed, designed and / or equipped. The fact that an object is provided for a specific function is to be understood in particular to mean that the object fulfills and / or executes this specific function in at least one application and / or operating state.
Insbesondere ist die Probe als eine Kraftstoffprobe, insbesondere eine Probe eines Schiffstreibstoffs, beispielsweise Schweröl, HFO (Heavy Fuel Oil), RFO (Residual Fuel Oil), Bunker-C, Dieselöl, Marinedieselöl oder eine Mischung von zumindest zwei der vorgenannten Beispiele wie IFO (Intermediate Fuel Oil) ausgebildet. Schiffstreibstoffe umfassen generell eine große Bandbreite an verschiedenen Kraftstoffen und Kraftstoffmischungen. Insbesondere die schwereren Schiffstreibstoffbestandteile wie Schweröl können je nach Herkunft sehr unterschiedliche Verbrennungseigenschaften, Rückstände und/oder Verunreinigungen aufweisen. Deshalb kann eine Kenntnis über die genaue Zusammensetzung bzw. die Inhaltsstoffe des jeweils gebunkerten Schiffstreibstoffs sehr vorteilhaft sein, beispielsweise um Motoreinstellungen anzupassen oder um durch schlechte Kraftstoffqualität verursachte Motorschäden und/oder Motorverschleiß zu verhindern. Außerdem kann bei einer Kenntnis der Zusammensetzung des gebunkerten Schiffstreibstoffs vorteilhaft ein Einhalten von Umweltauflagen gewährleistet werden, beispielsweise durch eine Kenntnis des umweltschutzgesetzgeberisch in Küsten- und/oder Hafengewässern oft regulierten Schwefelgehalts von Motoremissionen.In particular, the sample is a fuel sample, in particular a sample of a marine fuel, for example heavy oil, HFO (Heavy Fuel Oil), RFO (Residual Fuel Oil), Bunker-C, diesel oil, marine diesel oil or a mixture of at least two of the aforementioned examples such as IFO ( Intermediate Fuel Oil). Marine fuels generally include a wide range of different fuels and fuel blends. In particular, the heavier marine fuel components such as heavy oil can have very different combustion properties, residues and / or impurities depending on their origin. Therefore, knowledge of the exact composition or the ingredients of the marine fuel stored in each case can be very advantageous, for example to adjust engine settings or to prevent engine damage and / or engine wear caused by poor fuel quality. In addition, if the composition of the bunkered marine fuel is known, compliance with environmental requirements can be ensured, for example through knowledge of the sulfur content of engine emissions, which is often regulated by environmental protection legislation in coastal and / or harbor waters.
Der Probenbehälter ist insbesondere vollständig separat von der Messeinheit ausgebildet. Der Probenbehälter ist insbesondere gefahrlos transportierbar. Insbesondere ist der Probenbehälter in einem verschlossenen Zustand ausflusssicher ausgebildet. Der Probenbehälter ist insbesondere einfach und umweltfreundlich entsorgbar. Insbesondere ist der Probenbehälter als ein Einwegprobenbehälter ausgebildet. Der Messbereich ist insbesondere zumindest als ein Teilbereich des Probenbehälters ausgebildet, welcher dazu vorgesehen ist, in einen Aufnahmebereich der Messeinheit eingeführt zu werden und/oder in einen Nahbereich eines Messbereichs der Messeinheit verbracht zu werden. Der Messbereich erstreckt sich insbesondere höchstens über 60 %, vorzugsweise höchstens über 40 %, bevorzugt höchstens über 25 % und besonders bevorzugt zumindest über 10 % einer gesamten Längserstreckung des Probenbehälters. In particular, the sample container is completely separate from the measuring unit. In particular, the sample container can be transported safely. In particular, the sample container is designed to be leak-proof in a closed state. In particular, the sample container can be disposed of in a simple and environmentally friendly manner. In particular, the sample container is designed as a disposable sample container. The measuring area is designed in particular at least as a partial area of the sample container, which is intended to be inserted into a To be introduced into the receiving area of the measuring unit and / or to be brought into a close range of a measuring area of the measuring unit. The measuring range extends in particular at most over 60%, preferably at most over 40%, preferably at most over 25% and particularly preferably at least over 10% of a total longitudinal extension of the sample container.
Insbesondere weist der Probenbehälter in dem Messbereich einen wesentlich kleineren, insbesondere zumindest um 50 % kleineren, vorzugsweise zumindest um 70 % kleineren, bevorzugt zumindest um 100 % kleineren und besonders bevorzugt zumindest um 200 % kleineren Durchmesser auf als eine Vorkammer des Probenbehälters. Unter einem „Aufbereiten einer Probe“ soll insbesondere ein Verflüssigen, ein Verdünnen, ein Herstellen einer Lösung, ein Erhitzen, ein Mischen, ein Mixen und/oder ein Filtern der Probe verstanden werden. Vorzugsweise wird die Probe in der Vorkammer mit einem Lösungsmittel vermengt. Unter einem „Einbringen einer Probe“ soll insbesondere ein Einlagern der Probe in den Probenbehälter verstanden werden. Der Messbereich ist insbesondere von der Vorkammer baulich abgesetzt. Der Messbereich ist insbesondere in Form und/oder Größe an den Aufnahmebereich und/oder an einen Auflagebereich der Messeinheit angepasst. Der Messbereich ist insbesondere als ein auf einer Vorderseite verschlossenes Messröhrchen, insbesondere als eine Messkanüle, ausgebildet. Insbesondere weist das Messröhrchen einen Außendurchmesser von etwa 5 mm auf. Alternativ kann das Messröhrchen auch einen Außendurchmesser von etwa 3 mm oder etwa 10 mm aufweisen. Die Vorkammer ist insbesondere mit einem Hilfsmittel zur Aufbereitung der Probe, beispielsweise einem Lösungsmittel, befüllt.In particular, the sample container has a significantly smaller, in particular at least 50% smaller, preferably at least 70% smaller, preferably at least 100% smaller and particularly preferably at least 200% smaller diameter than an antechamber of the sample container. “Preparation of a sample” is to be understood as meaning, in particular, liquefying, diluting, producing a solution, heating, mixing, mixing and / or filtering the sample. The sample is preferably mixed with a solvent in the antechamber. “Introducing a sample” is to be understood as meaning, in particular, storage of the sample in the sample container. In particular, the measuring range is structurally separated from the antechamber. In particular, the shape and / or size of the measuring area is adapted to the receiving area and / or to a support area of the measuring unit. The measuring area is designed in particular as a measuring tube closed on a front side, in particular as a measuring cannula. In particular, the measuring tube has an outside diameter of approximately 5 mm. Alternatively, the measuring tube can also have an outside diameter of approximately 3 mm or approximately 10 mm. The antechamber is in particular filled with an aid for preparing the sample, for example a solvent.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Magnetresonanzvorrichtung kann vorteilhaft eine besonders einfache und/oder benutzerfreundliche Probenzubereitung und/oder Probenaufbereitung für eine Magnetresonanzmessung, insbesondere Kernspinresonanzmessung, erreicht werden. Vorteilhaft kann eine möglichst kontaminationsfreie Probenzubereitung und/oder Probenaufbereitung ermöglicht werden. Vorteilhaft kann eine Bedienung einer Kernspinresonanz-messung sowie eine Probenzubereitung und/oder eine Probenaufbereitung für die Kernspinresonanzmessung durch zumindest im Wesentlichen ungeschultes Personal vorgenommen werden. Vorteilhaft kann eine hohe Bedienersicherheit erreicht werden. Vorteilhaft kann durch eine Kenntnis der Zusammensetzung eines angebotenen Schiffskraftstoffs eine Entscheidung bezüglich eines Bunkerns, einer Kraftstoff-Preisverhandlung und/oder eines Einsatzes eines Schiffstreibstoffs unter bestimmten Rahmenbedingungen (Verbrennungsort, erwartete Motorleistung) erleichtert werden. Durch die einfache Handhabung des Probenbehälters und/oder der Messeinheit und/oder durch die Verfügbarkeit an Bord eines Wasserfahrzeugs kann vorteilhaft eine besonders schnelle und/oder flexible Prüfung der Probe erreicht werden.The inventive configuration of the magnetic resonance device advantageously enables particularly simple and / or user-friendly sample preparation and / or sample preparation for a magnetic resonance measurement, in particular a nuclear magnetic resonance measurement, to be achieved. A sample preparation and / or sample preparation that is as contamination-free as possible can advantageously be made possible. An operation of a nuclear magnetic resonance measurement as well as a sample preparation and / or a sample preparation for the nuclear magnetic resonance measurement can advantageously be carried out by at least essentially untrained personnel. A high level of operator safety can advantageously be achieved. A decision regarding bunkering, fuel price negotiation and / or the use of a marine fuel under certain framework conditions (place of combustion, expected engine power) can advantageously be facilitated by knowing the composition of an offered marine fuel. Due to the simple handling of the sample container and / or the measuring unit and / or the availability on board a watercraft, particularly fast and / or flexible testing of the sample can advantageously be achieved.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Vorkammer gegenüber einer Umgebung durch ein Sicherungselement des Probenbehälters vor und nach einem Einbringen der Probe zumindest im Wesentlichen versiegelt ist. Dadurch kann vorteilhaft eine Kontamination eines sich bereits in der Probenkammer befindlichen Hilfsmittels, beispielsweise eines Lösungsmittels, verhindert werden. Zudem kann vorteilhaft ein Auslaufen des potentiell gesundheitsschädlichen Hilfsmittels, insbesondere Lösungsmittels, verhindert werden. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Bedienersicherheit und/oder Bedienerfreundlichkeit geschaffen werden. Unter „im Wesentlichen versiegelt“ soll insbesondere auslaufsicher verschlossen und/oder flüssigkeits- und/oder gasdicht verschlossen verstanden werden. Insbesondere ist die Vorkammer in einem Ausgangszustand und/oder in einem unbenutzten Zustand durch das Sicherungselement auslaufsicher verschlossen. Insbesondere ist die Vorkammer in einem Betriebszustand und/oder in einem mit einer Probe befüllten Zustand durch das Sicherungselement auslaufsicher verschlossen. Insbesondere ist die Vorkammer in einem verbrauchten Zustand und/oder in einem vermessenen Zustand durch das Sicherungselement auslaufsicher verschlossen. Insbesondere ist die Vorkammer in allen Betriebszuständen, vorzugsweise immer, durch das Sicherungselement auslaufsicher verschlossen. Insbesondere ist das Sicherungselement als eine Verschlussmembran ausgebildet, welche vorzugsweise abgedichtet durchstechbar ist. Insbesondere ist das Sicherungselement als eine Dichtscheibe, vorzugsweise Silikon-, Silikonkautschuk- und/oder Gummidichtscheibe, und/oder als ein Septum, vorzugsweise Silikon-, Silikonkautschuk- und/oder Gummiseptum, ausgebildet.It is further proposed that the antechamber is at least substantially sealed against the surroundings by a securing element of the sample container before and after the sample is introduced. In this way, contamination of an aid already in the sample chamber, for example a solvent, can advantageously be prevented. In addition, leakage of the potentially harmful aid, in particular solvent, can advantageously be prevented. In this way, a high level of operator safety and / or user friendliness can advantageously be created. “Essentially sealed” should be understood to mean, in particular, leak-proof closed and / or liquid-tight and / or gas-tight closed. In particular, in an initial state and / or in an unused state, the antechamber is closed in a leak-proof manner by the securing element. In particular, in an operating state and / or in a state filled with a sample, the antechamber is closed in a leak-proof manner by the securing element. In particular, in a used state and / or in a measured state, the antechamber is closed in a leak-proof manner by the securing element. In particular, in all operating states, preferably always, the antechamber is closed in a leak-proof manner by the securing element. In particular, the securing element is designed as a closure membrane which can preferably be pierced in a sealed manner. In particular, the securing element is designed as a sealing washer, preferably a silicone, silicone rubber and / or rubber sealing washer, and / or as a septum, preferably a silicone, silicone rubber and / or rubber septum.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Vorkammer ein von dem Sicherungselement verschieden ausgebildetes Verschlusselement zu einem, insbesondere flüssigkeits- und/oder gasdichten, Verschließen der Vorkammer umfasst. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Bedienersicherheit und/oder Bedienerfreundlichkeit geschaffen werden. Vorteilhaft kann ein Auslaufen des potentiell gesundheitsschädlichen Hilfsmittels, insbesondere Lösungsmittels, auch nach Einbringen der Probe zuverlässig verhindert werden. Insbesondere ist das Verschlusselement als ein Deckel oder eine Kappe des Probenbehälters, insbesondere der Vorkammer, ausgebildet. Insbesondere ist das Verschlusselement entlang der Haupterstreckungsrichtung des Probenbehälters auf den Probenbehälter, insbesondere auf die Vorkammer, aufsetzbar und/oder abnehmbar. Insbesondere ist das Verschlusselement an einer Seite des Probenbehälters, insbesondere der Vorkammer, montierbar, auf welcher das Sicherungselement angeordnet ist. Insbesondere ist das Verschlusselement an einer Seite des Probenbehälters, insbesondere der Vorkammer, montierbar, welche von dem Messbereich abgewandt ist. Insbesondere weist das Verschlusselement ein Schraubverschlusselement, ein Bajonettverschlusselement, ein Klemmverbindungselement und/oder ein Steckverbindungselement auf. Insbesondere weist ein mit dem Verschlusselement korrespondierender Teil der Vorkammer, insbesondere ein mit dem Messbereich verbundener Teil der Vorkammer, ein korrespondierendes Schraubverschlusselement, ein korrespondierendes Bajonettverschlusselement, ein korrespondierendes Klemmverbindungselement und/oder ein korrespondierendes Steckverbindungselement auf. Insbesondere ist das Verschlusselement mittels eines Schraubverschlusses, mittels eines Bajonettverschlusses, mittels einer Klemmverbindung und/oder mittels einer Steckverbindung mit dem Probenbehälter, insbesondere mit dem mit dem Messbereich verbundenen Teil der Vorkammer, verbindbar. Insbesondere ist an dem Verschlusselement ein Schneid- und/oder Stechelement zu einem Durchdringen des Sicherungselements während einer Verschlussbewegung des Verschlusselements angeordnet. Insbesondere ist das Schneid- und/oder Stechelement dazu vorgesehen, bei einem Aufsetzen, beispielsweise Aufschrauben, des Verschlusselements das Sicherungselement zu durchstoßen und/oder aufzuschneiden, so dass eine Verbindung zwischen einem Probengefäß des Verschlusselements und der Vorkammer des Probenbehälters entsteht und/oder so dass ein Teil des Verschlusselements, welcher die Probe trägt, in die Vorkammer eintaucht. Um einen Verlust des Verschlusselements vorteilhaft zu verhindern oder um ein Aufsetzen des Verschlusselements vorteilhaft zu erleichtern, kann insbesondere das Verschlusselement dauerhaft mit dem Rest des Probenbehälters verbunden sein, beispielsweise mittels einer Verbindungslasche oder ähnlichem.It is also proposed that the prechamber comprises a closure element, which is embodied differently from the securing element, for sealing the prechamber, in particular in a liquid-tight and / or gas-tight manner. In this way, a high level of operator safety and / or user friendliness can advantageously be created. Leakage of the potentially harmful aid, in particular solvent, can advantageously be reliably prevented even after the sample has been introduced. In particular, the closure element is designed as a lid or a cap of the sample container, in particular the antechamber. In particular, the closure element can be placed and / or removed from the sample container, in particular from the antechamber, along the main direction of extent of the sample container. In particular, the closure element can be mounted on one side of the sample container, in particular the antechamber, on which the securing element is arranged. In particular, the closure element can be mounted on a side of the sample container, in particular the antechamber, which faces away from the measurement area. In particular, the closure element has a screw closure element, a bayonet closure element, a clamp connection element and / or a plug connection element. In particular, a part of the antechamber that corresponds to the closure element, in particular a part of the antechamber that is connected to the measuring area, has a corresponding screw closure element, a corresponding bayonet closure element, a corresponding clamp connection element and / or a corresponding plug connection element. In particular, the closure element can be connected to the sample container, in particular to the part of the antechamber connected to the measuring area, by means of a screw closure, by means of a bayonet closure, by means of a clamp connection and / or by means of a plug connection. In particular, a cutting and / or pricking element is arranged on the closure element for penetration of the securing element during a closure movement of the closure element. In particular, the cutting and / or lancing element is intended to pierce and / or cut open the securing element when the closure element is put on, for example screwed on, so that a connection is created between a sample vessel of the closure element and the antechamber of the sample container and / or so that a part of the closure element, which carries the sample, is immersed in the antechamber. In order to advantageously prevent loss of the closure element or to advantageously facilitate the placement of the closure element, the closure element in particular can be permanently connected to the rest of the sample container, for example by means of a connecting strap or the like.
Wenn die Magnetresonanzvorrichtung ein der Vorkammer zugeordnetes Maßelement zu einem Einbringen einer normierten Probemenge in die Vorkammer aufweist, kann vorteilhaft auf einfache Weise eine für eine Durchführung des Messvorgangs ausreichende, vorzugsweise optimale, Probenmenge in den Probenbehälter verbracht werden. Vorteilhaft kann eine Bestückung des Probenbehälters mit einer vorgesehenen Probenmenge ohne Detail- und/oder Fachkenntnisse vorgenommen werden. Vorteilhaft kann dadurch eine klar definierte Probenmenge, welche insbesondere auf die Messeinheit abgestimmt ist, ohne aufwändiges vorheriges Abfüllen und/oder Wiegen in die Vorkammer eingebracht werden. Vorteilhaft kann dadurch eine hohe Bedienerfreundlichkeit und/oder eine hohe Betriebssicherheit erreicht werden. Insbesondere ist das Maßelement als eine auf die Vorkammer aufgebrachte Messskala, als eine auf die Vorkammer aufgebrachte Markierung, beispielsweise ein Eichstrich, als eine Art Messbecher und/oder Abstrichmulde innerhalb der Vorkammer und/oder als ein, insbesondere stabförmiger und/oder rohrförmiger, Applikator ausgebildet. Insbesondere ist das Maßelement zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, dem mit dem Messbereich verbundenen Teil der Vorkammer und/oder zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, dem Verschlusselement zugeordnet. Insbesondere entspricht die normierte Probenmenge einer Probenmenge, welche in einem Bereich liegt, die durch die Messeinheit untersuchbar ist. Vorzugsweise ist die normierte Probenmenge groß genug, um ein ausreichend gutes Messignal zu erzeugen. Vorteilhaft ist die Probenmenge klein genug, um von der Messeinheit zur Bestimmung der Kernspinresonanzspektren ausreichend angeregt werden zu können.If the magnetic resonance apparatus has a measuring element assigned to the antechamber for introducing a standardized amount of sample into the antechamber, a preferably optimal amount of sample sufficient to carry out the measurement process can advantageously be brought into the sample container in a simple manner. The sample container can advantageously be equipped with an intended amount of sample without detailed and / or specialist knowledge. As a result, a clearly defined sample amount, which is especially tailored to the measuring unit, can advantageously be introduced into the antechamber without complex prior filling and / or weighing. In this way, a high level of user-friendliness and / or a high level of operational reliability can advantageously be achieved. In particular, the measuring element is designed as a measuring scale applied to the antechamber, as a marking applied to the antechamber, for example a calibration line, as a type of measuring cup and / or smear trough within the antechamber and / or as an especially rod-shaped and / or tubular applicator . In particular, the measuring element is at least partially, preferably completely, assigned to the part of the antechamber connected to the measurement area and / or at least partially, preferably completely, assigned to the closure element. In particular, the standardized sample amount corresponds to a sample amount which is in a range that can be examined by the measuring unit. The normalized sample amount is preferably large enough to generate a sufficiently good measurement signal. The sample quantity is advantageously small enough to be able to be sufficiently excited by the measuring unit to determine the nuclear magnetic resonance spectra.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass zwischen der Vorkammer und dem Messbereich zumindest ein Filterelement angeordnet ist. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Messqualität gewährleistet werden. Vorteilhaft kann verhindert werden, dass nicht gelöste oder nichtlösliche Bestandteile der Probe in den Messbereich gelangen können. Vorteilhaft kann eine hohe Betriebssicherheit erreicht werden. Insbesondere ist das Filterelement als ein Sieb oder als eine Filtermembran ausgebildet. Insbesondere ist das Filterelement zu einer Herausfilterung von nicht aufgelösten Probebrocken und/oder, insbesondere metallischen, Verunreinigungen vorgesehen.It is also proposed that at least one filter element be arranged between the antechamber and the measuring area. In this way, a high measurement quality can advantageously be guaranteed. It can advantageously be prevented that undissolved or insoluble constituents of the sample can get into the measurement area. A high level of operational reliability can advantageously be achieved. In particular, the filter element is designed as a sieve or as a filter membrane. In particular, the filter element is intended to filter out undissolved sample lumps and / or, in particular metallic, impurities.
Wenn in der Vorkammer, insbesondere in einem durch das Sicherungselement nach außen hin verschlossenen Bereich der Vorkammer, ein, insbesondere deuteriertes, Lösungsmittel eingebracht ist, kann vorteilhaft eine besonders einfache, vorzugsweise laientaugliche, Bedienung der Magnetresonanzvorrichtung ermöglicht werden. Vorteilhaft ist dadurch keine Handhabung von potentiell gesundheitsschädlichen Lösungsmitteln zur Bedienung der Magnetresonanzvorrichtung erforderlich. Vorteilhaft kann eine Fehlbedienung, beispielsweise durch Zugabe von falschem Lösungsmittel oder einer falschen Menge an Lösungsmittel verhindert werden. Vorteilhaft kann eine hohe Bedienerfreundlichkeit erreicht werden. Insbesondere ist die Vorkammer, insbesondere der durch das Sicherungselement nach außen hin verschlossene Bereich der Vorkammer, mit dem Lösungsmittel vorbefüllt. Wenn das Lösungsmittel ein deuteriertes Lösungsmittel, beispielsweise Methanol-d3, Aceton-d5, Benzol-d5, CHDCl2, CHD2CN oder HDO, ist, kann vorteilhaft ein Eigensignal des Lösungsmittels in einem Messergebnis, insbesondere in einem Kernspinresonanzspektrum, gering gehalten werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein oder mehrere weitere, insbesondere von Lösungsmitteln verschiede, Hilfsmittel zur Aufbereitung einer Probe in die Vorkammer voreingefüllt sein. Es ist denkbar, dass ein Bediener eine Auswahl aus verschiedenen Probenbehältern mit verschiedenen vorbefüllten Lösungsmitteln treffen kann. Insbesondere können die Vorkammern verschiedener Probenbehälter mit Lösungsmitteln vorbefüllt sein, welche auf verschiedene Schiffstreibstofftypen und/oder verschiedene Viskositäten von Schiffstreibstoffen abgestimmt sind.If a, in particular deuterated, solvent is introduced into the antechamber, in particular in an area of the antechamber that is closed to the outside by the securing element, a particularly simple, preferably layman-friendly, operation of the magnetic resonance device can advantageously be made possible. This advantageously means that no handling of potentially harmful solvents is required to operate the magnetic resonance device. Incorrect operation, for example by adding the wrong solvent or the wrong amount of solvent, can advantageously be prevented. A high level of user-friendliness can advantageously be achieved. In particular, the antechamber, in particular the area of the antechamber that is closed to the outside by the securing element, is prefilled with the solvent. If the solvent is a deuterated solvent, for example methanol-d 3 , acetone-d 5 , benzene-d 5 , CHDCl 2 , CHD 2 CN or HDO, an intrinsic signal of the solvent can advantageously be low in a measurement result, in particular in a nuclear magnetic resonance spectrum being held. Alternatively or additionally, one or more other, in particular solvents various aids for the preparation of a sample have to be pre-filled in the antechamber. It is conceivable that an operator can make a selection from different sample containers with different pre-filled solvents. In particular, the antechambers of different sample containers can be pre-filled with solvents which are matched to different types of marine fuel and / or different viscosities of marine fuels.
Zusätzlich wird vorgeschlagen, dass die Magnetresonanzvorrichtung eine Rückgewinnungseinheit zu einem Herauslösen des in der Vorkammer enthaltenen Lösungsmittels nach einer Messung mit der Messeinheit aufweist. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Effizienz erreicht werden. Insbesondere kann vorteilhaft ein Lösungsmittelverbrauch gering gehalten werden, wodurch vorteilhaft Kosten und eine Umweltbelastung gering gehalten werden können. Insbesondere ist die Rückgewinnungseinheit als eine Verdampfungseinheit, beispielsweise ein Rotationsverdampfer, ausgebildet, welche dazu vorgesehen ist, das verbrauchte Lösungsmittel zu verdampfen und durch anschließende Kondensation in gereinigter Form wieder aufzufangen. Alternativ könnte die Rückgewinnungseinheit als eine Extraktionseinheit ausgebildet sein, welche dazu vorgesehen ist, das verbrauchte Lösungsmittel durch, insbesondere physikalische oder chemische, Extraktion (z.B. durch eine Flüssig-Flüssig-Extraktion) von der vermessenen Probe zu trennen. Zurückgewonnenes Lösungsmittel kann dann manuell oder automatisiert mittels der Rückgewinnungseinheit in neue oder gereinigte Probenbehälter abgefüllt werden.In addition, it is proposed that the magnetic resonance apparatus have a recovery unit for releasing the solvent contained in the antechamber after a measurement with the measuring unit. A high level of efficiency can advantageously be achieved as a result. In particular, solvent consumption can advantageously be kept low, as a result of which costs and environmental pollution can advantageously be kept low. In particular, the recovery unit is designed as an evaporation unit, for example a rotary evaporator, which is provided to evaporate the used solvent and to collect it again in purified form by subsequent condensation. Alternatively, the recovery unit could be designed as an extraction unit, which is intended to separate the used solvent from the measured sample by, in particular physical or chemical, extraction (e.g. by a liquid-liquid extraction). Recovered solvent can then be filled into new or cleaned sample containers manually or automatically by means of the recovery unit.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Vorkammer zumindest zwei Teilkammern umfasst, die zu einem Einbringen der Probe aneinander fixierbar sind. Dadurch kann vorteilhaft eine besonders einfache Bedienung des Probenbehälters ermöglicht werden. Vorteilhaft kann eine hohe Bedienerfreundlichkeit und/oder eine hohe Bedienersicherheit erreicht werden. Insbesondere umfasst eine erste Teilkammer das voreingefüllte Lösungsmittel und das Sicherungselement. Insbesondere umfasst eine zweite Teilkammer das Verschlusselement. Zudem umfasst die zweite Teilkammer vorzugsweise das Schneid- und/oder Stechelement. Insbesondere sind die beiden Teilkammern mittels des Schraubverschlusses, des Bajonettverschlusses, der Klemmverbindung und/oder der Steckverbindung aneinander fixierbar. Insbesondere umfassen beide Teilkammern jeweils korrespondierende Teile des Schraubverschlusses, des Bajonettverschlusses, der Klemmverbindung und/oder der Steckverbindung zur Verbindung der beiden Teilkammern.It is further proposed that the antechamber comprises at least two sub-chambers which can be fixed to one another for introducing the sample. In this way, particularly simple operation of the sample container can advantageously be made possible. A high level of user-friendliness and / or a high level of operator safety can advantageously be achieved. In particular, a first sub-chamber comprises the pre-filled solvent and the securing element. In particular, a second sub-chamber comprises the closure element. In addition, the second sub-chamber preferably comprises the cutting and / or lancing element. In particular, the two sub-chambers can be fixed to one another by means of the screw lock, the bayonet lock, the clamp connection and / or the plug connection. In particular, the two sub-chambers each comprise corresponding parts of the screw lock, the bayonet lock, the clamping connection and / or the plug connection for connecting the two sub-chambers.
Wenn außerdem die Magnetresonanzvorrichtung eine Mischeinheit zu einer Durchmengung, insbesondere Homogenisierung, der Probe zumindest in der Vorkammer und/oder in dem Verschlusselement aufweist, kann vorteilhaft ein besonders zuverlässiger und/oder besonders schneller Messvorgang gewährleistet werden. Zudem kann vorteilhaft eine besonders einfache Herstellung eines Messgemischs ermöglicht werden. Insbesondere bildet die Probe und das Lösungsmittel durch die Durchmengung ein zumindest im Wesentlichen einphasiges Gemisch aus, welches vorzugsweise eine ausreichend hohe Viskosität, bevorzugt annähernd die Viskosität des in die Vorkammer vorbefüllten Lösungsmittels oder Lösungsmittelgemischs, besitzt. Insbesondere löst sich die Probe durch die Durchmengung zumindest im Wesentlichen vollständig in dem Lösungsmittel. Die Mischeinheit ist insbesondere dazu vorgesehen, den Probenbehälter, die Vorkammer und/oder das Lösungsmittel-Probe-Gemisch zu rühren, zu schütteln, zu schwenken, zu vibrieren, zu sprudeln, zu verwirbeln, zu erhitzen oder mittels eines weiteren Verfahrens zu durchmengen. Insbesondere ist die Mischeinheit dazu vorgesehen, die Durchmengung ausschließlich in der ersten Teilkammer der Vorkammer oder bereits bei einem Verbinden der beiden Teilkammern durchzuführen. Insbesondere ist die Mischeinheit in der ersten Teilkammer oder in der zweiten Teilkammer oder teilweise in der ersten Teilkammer und teilweise in der zweiten Teilkammer angeordnet. Vorzugsweise ist die Mischeinheit in der Teilkammer der Vorkammer angeordnet, welche mit dem Lösungsmittel vorbefüllt ist. Insbesondere umfasst die Mischeinheit eine mechanische Mixvorrichtung, beispielsweise sich drehende Metallklingen. Alternativ oder zusätzlich umfasst die Mischeinheit eine Druckluftdüse zu einem Sprudeln oder Verwirbeln des Lösungsmittel-Probe-Gemischs. Alternativ oder zusätzlich umfasst die Mischeinheit lose in der Vorkammer gelagerte Mischelemente, beispielsweise Kügelchen, insbesondere Metallkügelchen, Glaskügelchen, Kunststoffkügelchen und/oder Keramikkügelchen, welche einen Schütteleffekt vergrößern sollen. Vorzugsweise weisen die Mischelemente dabei zumindest in zwei Dimensionen eine Erstreckung auf, die größer ist als ein Innendurchmesser des Messbereichs. Bevorzugt weisen die Mischelemente, insbesondere die Kügelchen, einen Durchmesser auf, welcher größer ist als der Innendurchmesser des Messbereichs, insbesondere des Messröhrchens. Besonders bevorzugt beträgt der Durchmesser der Mischelemente, insbesondere der Kügelchen, zumindest 5 mm, vorteilhaft zumindest 7 mm. Dadurch kann vorteilhaft ein Eindringen der Mischelemente in den Messbereich verhindert werden. Alternativ oder zusätzlich umfasst die Mischeinheit eine Art Sprudeltablette, welche dazu vorgesehen ist, Blasen zu erzeugen und dadurch eine Durchmengung zu beschleunigen und/oder zu begünstigen. Alternativ oder zusätzlich umfasst die Mischeinheit ein Sieb, durch welches die Probe bei einem Verbringen in die mit dem Lösungsmittel befüllte Teilkammer der Vorkammer gedrückt werden muss. Dadurch kann vorteilhaft eine Oberfläche der Probe, welche initial in Kontakt mit dem Lösungsmittel kommt, vergrößert werden, wodurch insbesondere eine Lösung der Probe beschleunigt werden kann. Insbesondere ist denkbar, dass bei einer Verbindung der beiden Teilkammern eine Kraft erzeugt wird, welche die Probe durch das Sieb in die mit dem Lösungsmittel gefüllte Vorkammer presst. Alternativ oder zusätzlich umfasst die Mischeinheit eine Heizeinheit, welche dazu vorgesehen ist, die Probe aufzuheizen und dadurch zur Beschleunigung der Lösung der Probe eine Viskosität der Probe zu erhöhen. Alternativ oder zusätzlich umfasst die Mischeinheit eine oder mehrere Nadeln, welche dazu vorgesehen sind, Lösungsmittel in die Probe zu injizieren. Alternativ oder zusätzlich umfasst die Mischeinheit eine Art VenturiDüse, durch welche bei einem druckvollen Einführen der Probe in das Lösungsmittel eine Verwirbelung des Lösungsmittel-Probe-Gemischs erreicht werden kann. Alternativ oder zusätzlich umfasst die Mischeinheit eine Ultraschalleinheit zu einer Erzeugung von Ultraschallvibrationen zumindest der ersten Teilkammer und/oder zumindest in dem Lösungsmittel der ersten Teilkammer. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass die Mischeinheit zumindest teilweise einstückig mit dem stab- und/oder rohrförmigen Applikator ausgebildet ist. Beispielsweise kann der Applikator von Lösungsmittel durchströmt sein und eine Vielzahl von Austrittslöchern aufweisen, durch welche das Lösungsmittel ausströmt und somit die Probe von dem Applikator abwäscht und/oder wegdrückt. Insbesondere ist denkbar, dass die Mischeinheit und das Maßelement, insbesondere der Applikator, in unterschiedlichen, insbesondere räumlich voneinander getrennt angeordneten Vorkammern oder Teilbereichen der Vorkammer angeordnet sind. Insbesondere umfasst die Probe und/oder das Lösungsmittel einen Indikator. Insbesondere ist der Indikator dazu vorgesehen, ein ausreichendes oder vollständiges Durchmengen, insbesondere Homogenisieren, anzuzeigen, beispielsweise mittels eines Farbumschlags. Insbesondere ist der Indikator als ein zeitlicher Indikator, welcher einer Zeitdauer seit Zugabe der Probe zu dem Lösungsmittel anzeigt und/oder als ein chemischer Indikator ausgebildet, welcher auf eine chemische Eigenschaft der Lösung reagiert, beispielsweise auf einen pH-Wert und/oder auf eine Konzentration, insbesondere Probenkonzentration, in der Lösung.If, in addition, the magnetic resonance device has a mixing unit for mixing, in particular homogenizing, the sample at least in the antechamber and / or in the closure element, a particularly reliable and / or particularly fast measurement process can advantageously be ensured. In addition, a particularly simple production of a measurement mixture can advantageously be made possible. In particular, as a result of the mixing, the sample and the solvent form an at least essentially single-phase mixture, which preferably has a sufficiently high viscosity, preferably approximately the viscosity of the solvent or solvent mixture pre-filled into the antechamber. In particular, as a result of the mixing, the sample dissolves at least substantially completely in the solvent. The mixing unit is provided in particular to stir, shake, swivel, vibrate, bubble, swirl, heat or mix the sample container, the antechamber and / or the solvent-sample mixture. In particular, the mixing unit is provided to carry out the mixing exclusively in the first sub-chamber of the antechamber or already when the two sub-chambers are connected. In particular, the mixing unit is arranged in the first sub-chamber or in the second sub-chamber or partly in the first sub-chamber and partly in the second sub-chamber. The mixing unit is preferably arranged in the sub-chamber of the antechamber, which is prefilled with the solvent. In particular, the mixing unit comprises a mechanical mixing device, for example rotating metal blades. Alternatively or additionally, the mixing unit comprises a compressed air nozzle for bubbling or swirling the solvent-sample mixture. Alternatively or additionally, the mixing unit comprises mixing elements loosely mounted in the antechamber, for example small spheres, in particular small metal spheres, glass spheres, plastic spheres and / or ceramic spheres, which are intended to increase a shaking effect. The mixing elements preferably have an extension in at least two dimensions that is greater than an inner diameter of the measuring area. The mixing elements, in particular the spheres, preferably have a diameter which is greater than the inner diameter of the measuring area, in particular of the measuring tube. The diameter of the mixing elements, in particular the beads, is particularly preferably at least 5 mm, advantageously at least 7 mm. Penetration of the mixing elements into the measuring area can thereby advantageously be prevented. As an alternative or in addition, the mixing unit comprises a type of effervescent tablet, which is provided to generate bubbles and thereby accelerate and / or promote mixing. As an alternative or in addition, the mixing unit comprises a sieve through which the sample must be pressed when it is brought into the partial chamber of the antechamber that is filled with the solvent. Thereby a surface of the sample, which initially comes into contact with the solvent, can advantageously be enlarged, as a result of which, in particular, a dissolution of the sample can be accelerated. In particular, it is conceivable that when the two sub-chambers are connected, a force is generated which presses the sample through the sieve into the antechamber filled with the solvent. Alternatively or additionally, the mixing unit comprises a heating unit which is provided to heat the sample and thereby to increase a viscosity of the sample in order to accelerate the dissolution of the sample. As an alternative or in addition, the mixing unit comprises one or more needles which are provided for injecting solvents into the sample. As an alternative or in addition, the mixing unit comprises a type of Venturi nozzle, through which swirling of the solvent-sample mixture can be achieved when the sample is introduced into the solvent at high pressure. Alternatively or additionally, the mixing unit comprises an ultrasonic unit for generating ultrasonic vibrations at least in the first sub-chamber and / or at least in the solvent in the first sub-chamber. Alternatively or additionally, it is conceivable that the mixing unit is at least partially designed in one piece with the rod-shaped and / or tubular applicator. For example, the applicator can have solvent flowing through it and have a multiplicity of outlet holes through which the solvent flows out and thus washes the sample from the applicator and / or pushes it away. In particular, it is conceivable that the mixing unit and the measuring element, in particular the applicator, are arranged in different, in particular spatially separated, antechambers or subregions of the antechamber. In particular, the sample and / or the solvent comprises an indicator. In particular, the indicator is provided to indicate sufficient or complete mixing, in particular homogenization, for example by means of a color change. In particular, the indicator is designed as a time indicator that shows a period of time since the sample was added to the solvent and / or as a chemical indicator that reacts to a chemical property of the solution, for example to a pH value and / or to a concentration , especially sample concentration, in the solution.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Vorkammer zu einer sicheren Aufnahme eines Brennstoffs, insbesondere eines Schiffstreibstoffs, ausgebildet ist. Dadurch kann vorteilhaft eine Kenntnis über eine Zusammensetzung eines bestimmten Brennstoffs gewonnen werden, wodurch insbesondere Falschbetankungen und/oder Motorbeschädigungen verhindert werden können. Zudem kann vorteilhaft eine hohe Sicherheit bei einer Überprüfung von Brennstoff erreicht werden. Insbesondere ist die Vorkammer mit einer besonders hohen Bedienersicherheit versehen. Vorzugsweise ist die Vorkammer des Probenbehälters, der Messbereich des Probenbehälters und/oder das Verschlusselement, insbesondere der Probenbehälter, aus einem bruchsicheren Werkstoff, beispielsweise gehärtetem und/oder bruchsicheren Glas, Kunststoff oder Keramik, ausgebildet. Unter „bruchsicher“ soll insbesondere verstanden werden, dass der zu der Vorkammer geformte Werkstoff bruchfrei bleibt, wenn der Probenbehälter, insbesondere beschwert durch ein einer typischen Menge an Lösungsmittel entsprechendes Gewicht, aus einer Höhe von zumindest 2 m, vorzugsweise zumindest 3 m, bevorzugt zumindest 5 m und besonders bevorzugt zumindest 10 m auf einen harten Boden, insbesondere einen Metallboden oder einen Steinboden, aufschlägt und/oder wenn ein zumindest einem Gewicht einer Person entsprechendes Gewicht, insbesondere zumindest 100 kg, vorzugsweise zumindest 200 kg, auf den Probenbehälter gelegt oder aus eine Höhe von zumindest 20 cm auf den Probenbehälter fallen gelassen wird. Vorzugsweise ist die Vorkammer, der Messbereich und/oder das Verschlusselement, insbesondere der Probenbehälter, auslaufsicher und/oder gasdicht, insbesondere ausgasungssicher. Bevorzugt ist die Vorkammer, der Messbereich und/oder das Verschlusselement, insbesondere der Probenbehälter, zumindest im Wesentlichen feuerfest. Vorzugsweise ist die Vorkammer, der Messbereich und/oder das Verschlusselement, insbesondere der Probenbehälter, einfach zu handhaben, d.h. beispielsweise von einer handlichen Form, Größe und Gewicht. Insbesondere ist die Vorkammer, der Messbereich und/oder das Verschlusselement, insbesondere der Probenbehälter, aus einem Material ausgebildet, welches widerstandsfähig, vorzugsweise inert, gegenüber dem Brennstoff, insbesondere dem Schiffstreibstoff und/oder gegenüber dem Lösungsmittel und/oder weiteren in die Vorkammer voreingefüllten Hilfsmitteln zur Aufbereitung der Probe ist.It is also proposed that the antechamber be designed to safely accommodate a fuel, in particular a marine fuel. In this way, knowledge of the composition of a specific fuel can advantageously be obtained, which in particular can prevent incorrect fueling and / or engine damage. In addition, a high level of security can advantageously be achieved when checking fuel. In particular, the antechamber is provided with a particularly high level of operator safety. The antechamber of the sample container, the measuring area of the sample container and / or the closure element, in particular the sample container, are preferably made of a break-proof material, for example hardened and / or break-proof glass, plastic or ceramic. “Shatterproof” is to be understood in particular to mean that the material formed into the antechamber remains free of fractures when the sample container, particularly weighted by a weight corresponding to a typical amount of solvent, from a height of at least 2 m, preferably at least 3 m, preferably at least 5 m and particularly preferably at least 10 m on a hard floor, in particular a metal floor or a stone floor, and / or when a weight corresponding to at least one person's weight, in particular at least 100 kg, preferably at least 200 kg, is placed on or off the sample container dropped to a height of at least 20 cm on the sample container. The antechamber, the measuring area and / or the closure element, in particular the sample container, is preferably leak-proof and / or gas-tight, in particular protected against outgassing. The antechamber, the measuring area and / or the closure element, in particular the sample container, is preferably at least essentially fireproof. The antechamber, the measuring area and / or the closure element, in particular the sample container, is preferably easy to handle, i.e., for example, of a manageable shape, size and weight. In particular, the antechamber, the measuring area and / or the closure element, in particular the sample container, are made of a material that is resistant, preferably inert, to the fuel, in particular the marine fuel and / or to the solvent and / or other aids pre-filled into the antechamber to prepare the sample.
Wenn außerdem die Messeinheit zu einer Erfassung zumindest eines Kernspinresonanzsignals einer im Ursprungszustand zähflüssigen und/oder feststoffartigen Probe vorgesehen ist, kann vorteilhaft eine zuverlässige Bestimmung einer Zusammensetzung von Schiffstreibstoffen, insbesondere HFCs und/oder Schwerölen, ermöglicht werden. Insbesondere ist der Probenbehälter dazu vorgesehen, eine zähflüssige und/oder feststoffartige Probe aufzunehmen und derart vorzubereiten, dass die Messeinheit eine Erfassung des Kernspinresonanzsignals der im Ursprungszustand zähflüssigen und/oder feststoffartigen Probe vornehmen kann.If the measuring unit is also provided to detect at least one nuclear magnetic resonance signal of a viscous and / or solid-like sample in its original state, a reliable determination of the composition of marine fuels, in particular HFCs and / or heavy oils, can advantageously be made possible. In particular, the sample container is intended to receive a viscous and / or solid-like sample and to prepare it in such a way that the measuring unit can detect the nuclear magnetic resonance signal of the viscous and / or solid-like sample in its original state.
Ferner wird ein Verfahren zum Betrieb der Magnetresonanzvorrichtung mit einer Steuereinheit zu einer zumindest teilweise automatisierten, vorzugsweise vollständig automatisierten, Auswertung des Resonanzsignals, insbesondere des Schiffstreibstoffs, vorgeschlagen. Insbesondere ist dadurch die Messeinheit durch einen Laien, insbesondere einen Schiffsmatrosen und/oder einen Schiffsmechaniker, bedienbar. Insbesondere erfordert eine Bedienung der Messeinheit keine Detailkenntnisse über Kernspinresonanzmessungen und/oder Kernspinresonanzspektren. Vorteilhaft erlaubt das Verfahren eine einfache und/oder schnelle Probenanalyse, insbesondere einer Schiffstreibstoffprobe, direkt an Bord eines Schiffes. Insbesondere erfolgt die Vermessung der Zusammensetzung des Schiffstreibstoffs zumindest im Wesentlichen frei von einer Lösungsmittel- und/oder Schiffstreibstoff-Exposition eines Bedieners. Vorzugsweise ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, abgesehen von einer Initiierung und/oder einem Stoppen eines Messvorgangs eine vollständig automatisierte Auswertung der ermittelten Messdaten vorzunehmen und insbesondere die ausgewerteten Ergebnisse an die Ausgabeeinheit und/oder das Signalelement zu einer Begutachtung durch den Bediener zu übertragen.Furthermore, a method for operating the magnetic resonance device with a control unit for an at least partially automated, preferably fully automated, evaluation of the resonance signal, in particular the Marine fuel proposed. In particular, the measuring unit can thereby be operated by a layperson, in particular a ship's sailor and / or a ship mechanic. In particular, operating the measuring unit does not require any detailed knowledge of nuclear magnetic resonance measurements and / or nuclear magnetic resonance spectra. The method advantageously allows a simple and / or quick sample analysis, in particular a ship fuel sample, directly on board a ship. In particular, the measurement of the composition of the marine fuel is carried out at least essentially free of any solvent and / or marine fuel exposure of an operator. The control unit is preferably provided, apart from initiating and / or stopping a measurement process, undertaking a fully automated evaluation of the measurement data determined and, in particular, transmitting the evaluated results to the output unit and / or the signal element for an assessment by the operator.
Zudem wird eine Verwendung der Magnetresonanzvorrichtung zu einer Analyse einer, insbesondere im Ursprungszustand, zähflüssigen und/oder feststoffartigen Probe, insbesondere eines Schiffstreibstoffs, vorgeschlagen. Dadurch kann vorteilhaft eine zuverlässige Bestimmung einer Zusammensetzung von Schiffstreibstoffen, insbesondere HFOs und/oder Schwerölen, ermöglicht werden, wodurch insbesondere eine Entscheidung bezüglich eines Bunkerns, einer Kraftstoff-Preisverhandlung und/oder eines Einsatzes eines Schiffstreibstoffs unter bestimmten Rahmenbedingungen (Verbrennungsort, erwartete Motorleistung) erleichtert werden kann.In addition, use of the magnetic resonance device for an analysis of a viscous and / or solid-like sample, in particular a marine fuel, in particular in its original state, is proposed. This advantageously enables a reliable determination of the composition of marine fuels, in particular HFOs and / or heavy oils, which in particular facilitates a decision regarding bunkering, fuel price negotiation and / or the use of marine fuel under certain conditions (place of combustion, expected engine power) can be.
Die erfindungsgemäße Magnetresonanzvorrichtung, das erfindungsgemäße Verfahren und/oder die erfindungsgemäße Verwendung sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Magnetresonanzvorrichtung, das erfindungsgemäße Verfahren und/oder die erfindungsgemäße Verwendung zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten sowie Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.The magnetic resonance apparatus according to the invention, the method according to the invention and / or the use according to the invention are not intended to be restricted to the application and embodiment described above. In particular, the magnetic resonance apparatus according to the invention, the method according to the invention and / or the use according to the invention for fulfilling a mode of operation described herein can have a number that differs from a number of individual elements, components and units as well as method steps mentioned herein. In addition, in the case of the value ranges specified in this disclosure, values lying within the stated limits should also be deemed disclosed and can be used in any way.
Zeichnungdrawing
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawings. Three exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.
Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines KernspinresonanzMessgeräts mit einer erfindungsgemäßen Magnetresonanzvorrichtung mit einem Probenbehälter, -
2 eine schematische Darstellung des Probenbehälters, -
3 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb der Magnetresonanzvorrichtung, -
4 eine schematische Darstellung eines alternativen Probenbehälters und -
5 eine schematische Darstellung eines Teils eines weiteren alternativen Probenbehälters.
-
1 a schematic representation of a nuclear magnetic resonance measuring device with a magnetic resonance device according to the invention with a sample container, -
2 a schematic representation of the sample container, -
3 a schematic flow diagram of a method for operating the magnetic resonance apparatus, -
4th a schematic representation of an alternative sample container and -
5 a schematic representation of part of a further alternative sample container.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the exemplary embodiments
Das Kernspinresonanz-Messgerät
Das Kernspinresonanz-Messgerät
Das Kernspinresonanz-Messgerät
Der Probenbehälter
Der Probenbehälter
Der Probenbehälter
Der Probenbehälter
Die Vorkammer
Das Verschlusselement
Der Probenbehälter
Das Verschlusselement
Die
In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt
In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt
In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt
In den
Die Vorkammer
Die zweite Teilkammer
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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