DE112019003039T5

DE112019003039T5 - System zur priorisierung der sammlung und analyse von flüssigkeitsproben

Info

Publication number: DE112019003039T5
Application number: DE112019003039.6T
Authority: DE
Inventors: Daniel R. Wiederin; David Diaz; Karl Hauke
Original assignee: Elemental Scientific Inc
Current assignee: ELEMENTAL SCIENTIFIC, INC., OMAHA, US
Priority date: 2018-06-15
Filing date: 2019-06-14
Publication date: 2021-04-01
Also published as: JP2021527808A; WO2019241647A1; JP7405777B2; KR20210010634A; CN112513642A; US11531038B2; US20190383840A1; US20230152340A1

Abstract

Es sind Systeme und Verfahren zum Bestimmen eines Priorisierungsplans für Proben beschrieben, die durch ein System mit mehreren Fern-Probennahmesystemen verarbeitet werden. Eine Systemausführungsform enthält, aber ist nicht beschränkt auf ein Analysesystem an einem ersten Ort; ein oder mehrere Fern-Probennahmesysteme, die von dem ersten Ort entfernt sind, wobei die ein oder mehreren Fern-Probennahmesysteme ausgelegt sind, einen Flüssigkeitsabschnitt aufzunehmen und eine Flüssigkeitsprobe über eine Übertragungsleitung zu dem Analysesystem zu übertragen; und eine Steuervorrichtung, die mit dem Analysesystem und den ein oder mehreren Fern-Probennahmesystemen kommunikativ gekoppelt ist, wobei die Steuervorrichtung ausgelegt ist, einer Probe zur Analyse durch das Analysesystem einen Prioritätswert zuzuweisen und die Warteschlange der von den ein oder mehreren Fern-Probennahmesystemen aufgenommenen Proben auf Grundlage des zugewiesenen Prioritätswerts zu verwalten.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung beansprucht den Vorrang unter 35 U.S.C. § 119(e) der vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Serien-Nr. 62/685,664, eingereicht am 15. Juni 2018, und dem Titel „SYSTEM FOR PRIORITIZATION OF COLLECTING AND ANALYZING LIQUID SAMPLES“, die hier in ihrer Gesamtheit durch Verweis aufgenommen ist.
Hintergrund
In vielen Laboraufbauten ist es häufig notwendig, eine große Anzahl von chemischen oder biologischen Proben gleichzeitig zu analysieren. Um solche Verfahren zu rationalisieren, wurde die Handhabung von Proben mechanisiert. Eine solche mechanisierte Probennahme kann als Autosampling bezeichnet werden und kann unter Verwendung einer automatisierten Probennahmevorrichtung, eines Autosamplers, durchgeführt werden.
Die induktiv gekoppelte Plasmaspektroskopie (ICP-Spektroskopie) ist eine Analysetechnik, die verbreitet zur Bestimmung von Spurenelementkonzentrationen und Isotopenverhältnissen in Flüssigkeitsproben verwendet wird. Die ICP-Spektroskopie benutzt elektromagnetisch erzeugtes, partiell ionisiertes Argonplasma, das eine Temperatur von ungefähr 7000 K erreicht. Wenn eine Probe in das Plasma zugeführt wird, bewirkt die hohe Temperatur, dass Probenatome ionisiert werden oder Licht aussenden. Da jedes chemische Element ein charakteristisches Massen- oder Emissionsspektrum erzeugt, ermöglicht eine Messung der Spektren der emittierten Masse oder des emittierten Lichts das Bestimmen der Elementzusammensetzung der ursprünglichen Probe.
Probenzufuhrsysteme können benutzt werden, um die Flüssigkeitsproben in die ICP-Spektroskopieeinrichtung (z. B. ein induktiv gekoppeltes Plasma-Massenspektrometer (ICP/ICP-MS), ein induktiv gekoppeltes Plasma-Atomemissionsspektrometer (ICP-AES) oder dergleichen) oder einen anderen Probendetektor oder eine andere Analysevorrichtung zur Analyse einzuführen. Zum Beispiel kann ein Probenzufuhrsystem eine Teilprobe einer Flüssigkeitsprobe aus einem Behälter abziehen und danach die Teilprobe zu einem Zerstäuber transportieren, der die Teilprobe in ein polydisperses Aerosol umwandelt, das zur Ionisierung im Plasma durch die ICP-Spektroskopieeinrichtung geeignet ist. Das Aerosol wird dann in einer Sprühkammer sortiert, um die größeren Aerosolpartikel zu entfernen. Nach dem Verlassen der Sprühkammer wird das Aerosol durch eine Plasmabrennerbaugruppe der ICP-MS- oder ICP-AES-Einrichtung zur Analyse in das Plasma eingeführt.
ZUSAMMENFASSUNG
Es sind Systeme und Verfahren zum Bestimmen eines Priorisierungsplans für Proben beschrieben, die durch ein System mit mehreren Fern-Probennahmesystemen verarbeitet werden. Eine Systemausführungsform enthält, aber ist nicht beschränkt auf ein Analysesystem an einem ersten Ort; ein oder mehrere Fern-Probennahmesysteme, die von dem ersten Ort entfernt sind, wobei die ein oder mehreren Fern-Probennahmesysteme ausgelegt sind, einen Flüssigkeitsabschnitt aufzunehmen und eine Flüssigkeitsprobe über eine Übertragungsleitung zu dem Analysesystem zu übertragen; und eine Steuervorrichtung, die mit dem Analysesystem und den ein oder mehreren Fern-Probennahmesystemen kommunikativ gekoppelt ist, wobei die Steuervorrichtung ausgelegt ist, einer Probe zur Analyse durch das Analysesystem einen Prioritätswert zuzuweisen und die Warteschlange der von den ein oder mehreren Fern-Probennahmesystemen aufgenommenen Proben auf Grundlage des zugewiesenen Prioritätswerts zu verwalten.
Diese Zusammenfassung ist vorgesehen, um eine Auswahl von Konzepten in vereinfachter Form einzuführen, die nachstehend in der genauen Beschreibung weiter beschrieben sind. Diese Zusammenfassung soll keine Hauptmerkmale oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Gegenstands angeben, noch soll sie als Hilfsmittel beim Bestimmen des Geltungsbereichs des beanspruchten Gegenstands verwendet werden.
Figurenliste
Die genaue Beschreibung nimmt Bezug auf die begleitende Zeichnung. Alle in den begleitenden Figuren enthaltenen Maße sind nur beispielhaft vorgesehen und sollen die vorliegende Offenbarung nicht einschränken.

1 ist ein teilweises Blockdiagramm, das ein System darstellt, das ausgelegt ist, über weite Strecken transportierte Proben zu analysieren, gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
2A ist eine Umgebungsansicht, die eine Fern-Probennahmevorrichtung darstellt, die in einem Fern-Probennahmesystem verwendet ist, gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
2B ist eine Umgebungsansicht, die eine Fern-Probennahmevorrichtung darstellt, die in einem Fern-Probennahmesystem verwendet ist, gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
3A ist eine Umgebungsansicht, die eine Analysevorrichtung darstellt, die in einem Analysesystem verwendet ist, gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
3B ist eine Umgebungsansicht, die eine Analysevorrichtung darstellt, die in einem Analysesystem verwendet ist, gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
4 ist ein teilweises Blockdiagramm, das ein Analysesystem in dem System darstellt, das ausgelegt ist, über weite Strecken transportierte Proben zu analysieren, gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
5 ist ein teilweises Blockdiagramm, das einen Detektor darstellt, der in dem in 4 gezeigten Analysesystem verwendet sein kann, gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
6 ist eine Umgebungsansicht, die ein Analysesystem mit einer Vielzahl von Analysevorrichtungen zum Analysieren einer von einem Fern-Probennahmesystem aufgenommenen Probe darstellt, gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
7 ist eine schematische Darstellung eines Systems, enthaltend eine Probenaufnahmeleitung und Detektoren, die ausgelegt sind zu bestimmen, ob die Probenaufnahmeleitung einen fortlaufenden Flüssigkeitsabschnitt zwischen den Detektoren enthält, gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
8 ist ein teilweiser Schnitt durch eine Probenübertragungsleitung, die mehrere Abschnitte einer durch ein Fern-Probennahmesystem genommenen Probe enthält, gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
9 ist ein Zeitdiagramm, das mehrere einer Probenaufnahmeleitung zugeführte und durch zwei Detektoren verzeichnete Flüssigkeitsprobenabschnitte darstellt, gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
10 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Bestimmen darstellt, wann eine Probenaufnahmeleitung einen fortlaufenden Flüssigkeitsabschnitt zwischen Detektoren enthält, gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
11 ist ein Verfahrens-Flussdiagramm eines Steuersystems zum Überwachen und Steuern von Verfahrensvorgängen auf Grundlage chemischer Erfassungsgrenzwerte gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
12 ist ein schematisches Diagramm einer Verarbeitungsanlage, enthaltend eine Vielzahl von Fern-Probennahmesystemen, gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
13 ist ein Diagramm, das metallische Verunreinigung eines Chemikalienbads über der Zeit darstellt, mit Datenpunkten, die manuelle Probennahme darstellen, und Datenpunkten, die mit einem automatischen System gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung erhalten sind.
14 ist eine Tabelle, die eine Priorisierungsliste von Prioritätswerten für Probenidentitäten gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung darstellt.

GENAUE BESCHREIBUNG
Allgemein unter Bezugnahme auf 1 bis 13 sind beispielhafte Systeme beschrieben, die ausgelegt sind, über weite Strecken transportierte Proben zu analysieren. In beispielhaften Ausführungsformen können eine oder mehrere Proben durch mehrere Analysesysteme analysiert werden, wobei solche Analysesysteme verschiedene Analysetechniken umfassen können. Ein System 100 enthält ein Analysesystem 102 an einem ersten Ort. Das System 100 kann auch ein oder mehrere Fern-Probennahmesysteme 104 an einem zweiten Ort, der von dem ersten Ort entfernt ist, umfassen. Zum Beispiel können das eine oder die mehreren Fern-Probennahmesysteme 104 nahe einer Quelle von Chemikalien angeordnet sein, wie etwa einem Chemikalienlagerbehälter, einem Chemikalienbehandlungsbehälter (z. B. einem Chemikalienbad), einer Chemikalientransportleitung oder -rohrleitung oder dergleichen (z. B. dem zweiten Ort), die durch das Analysesystem 102 zu analysieren sind, wobei das Analysesystem 102 fern von dem/den Fern-Probennahmesystem(en) 104 angeordnet sein kann, wie etwa eine zentrale Analysestelle für eine Produktionsanlage (z. B. an dem ersten Ort). Das System 100 kann auch ein oder mehrere Fern-Probennahmesystem(e) 104 an einem dritten Ort, einem vierten Ort und so weiter enthalten, wobei der dritte Ort und/oder der vierte Ort von dem ersten Ort entfernt sind. In Umsetzungen können der dritte Ort, der vierte Ort und andere Orte der Fern-Probennahmesysteme 104 fern von jeweiligen anderen Orten anderer Fern-Probennahmesysteme 104 sein. Zum Beispiel kann ein Fern-Probennahmesystem 104 an einer Wasserleitung (z. B. einer Transportleitung für deionisiertes Wasser) angeordnet sein, wohingegen ein oder mehrere andere Fern-Probennahmesystem(e) 104 an einem Chemikalienlagerbehälter, einem Chemikalienbehandlungsbehälter (z. B. einem Chemikalienbad), einer Chemikalientransportleitung oder -rohrleitung oder dergleichen angeordnet sein können. In einigen Ausführungsformen kann das System 100 auch ein oder mehrere Fern-Probennahmesystem(e) 104 an dem ersten Ort enthalten (z. B. nahe dem Analysesystem 102). Zum Beispiel kann ein Probennahmesystem 104 an dem ersten Ort einen mit dem Analysesystem 102 gekoppelten Autosampler enthalten. Das eine oder die mehreren Probennahmesysteme 104 können betreibbar sein, Proben vom ersten Ort, vom zweiten Ort, vom dritten Ort, vom vierten Ort und so weiter aufzunehmen, und das System 100 kann betreibbar sein, die Proben zu dem Analysesystem 102 zur Analyse abzugeben.
Ein Fern-Probennahmesystem 104 kann ausgelegt sein, eine Probe 150 aufzunehmen und die Probe 150 zur Abgabe (z. B. zu dem Analysesystem 102) und/oder Analyse aufzubereiten. In Ausführungsformen kann das Fern-Probennahmesystem 104 in verschiedenen Entfernungen vom Analysesystem 102 angeordnet sein (z. B. 1 m, 5 m, 10 m, 30 m, 50 m, 100 m, 300 m, 1000 m usw.). In Umsetzungen kann das Fern-Probennahmesystem 104 eine Fern-Probennahmevorrichtung 106 und eine Probenaufbereitungsvorrichtung 108 enthalten. Die Probenaufbereitungsvorrichtung 108 kann weiter ein Ventil 148 enthalten, wie etwa ein Durchflussventil. In Umsetzungen kann die Fern-Probennahmevorrichtung 106 eine Vorrichtung enthalten, die ausgelegt ist, eine Probe 150 aus einem Probenstrom oder einer Probenquelle zu nehmen (z. B. einer Flüssigkeit, wie etwa Abwasser, Spülwasser, Chemikalien, Industriechemikalien usw., einem Gas, wie etwa einer Luftprobe und/oder Verunreinigungen darin, die mit einer Flüssigkeit in Kontakt kommen sollen, oder dergleichen). Die Fern-Probennahmevorrichtung 106 kann Bauteile enthalten, wie etwa Pumpen, Ventile, Rohrleitungen, Sensoren usw., die geeignet sind zum Entnehmen der Probe aus der Probenquelle und Abgeben der Probe über den Abstand zu dem Analysesystem 102. Die Probenaufbereitungsvorrichtung 108 kann eine Vorrichtung enthalten, die ausgelegt ist, eine genommene Probe 150 von der Fern-Probennahmevorrichtung 106 unter Verwendung eines Verdünnungsmittels 114, eines internen Standards 116, eines Trägers 154 usw. aufzubereiten, um bestimmte Probenkonzentrationen, gespikete Proben, Kalibrierungskurven oder dergleichen vorzusehen, und kann mit einer Spüllösung 158 spülen.
In einigen Ausführungsformen kann eine Probe 150 (z. B. eine aufbereitete Probe 152) zur Abgabe und/oder Analyse unter Verwendung einer oder mehrerer Aufbereitungstechniken aufbereitet werden, einschließlich, aber nicht unbedingt beschränkt auf: Verdünnung, Vorkonzentration, Hinzufügung eines oder mehrerer Kalibrierungsstandards und so weiter. Zum Beispiel kann eine viskose Probe 150 in der Ferne verdünnt werden (z. B. durch die Probenaufbereitungsvorrichtung 108), bevor sie dem Analysesystem 102 zugeführt wird (z. B. um zu verhindern, dass sich die Probe 150 während der Zufuhr separiert). Wie hier beschrieben, kann eine Probe, die von dem Fern-Probennahmesystem 104 übertragen wurde, als eine Probe 150 bezeichnet werden, wobei sich „Probe 150“ auch auf eine aufbereitete Probe 152 beziehen kann. In einigen Ausführungsformen kann die Probenverdünnung dynamisch eingestellt (z. B. automatisch eingestellt) werden, um die Probe(n) 150 mit einer gewünschten Durchflussrate durch das System zu bewegen. Zum Beispiel wird das einer bestimmten Probe oder Probenart zugefügte Verdünnungsmittel 114 erhöht, wenn sich eine Probe 150 zu langsam durch das System 100 bewegt (z. B. gemessen durch die Übertragungszeit von dem zweiten Ort zu dem ersten Ort). In einem anderen Beispiel kann ein Liter (1 L) Seewasser vor der Abgabe an das Analysesystem 102 in der Ferne vorkonzentriert werden. In einem weiteren Beispiel wird eine elektrostatische Konzentration an Material aus einer Luftprobe verwendet, um mögliche Luftschadstoffe vorzukonzentrieren. In einigen Ausführungsformen wird im Prozessablauf eine Verdünnung und/oder Kalibrierung automatisch durch das System 100 durchgeführt. Zum Beispiel kann eine Probenaufbereitungsvorrichtung 108 einen oder mehrere interne Standards einer Probe hinzufügen, die dem Analysesystem 102 zugeführt wird, um das Analysesystem 102 zu kalibrieren.
In Ausführungsformen der Offenbarung kann das Analysesystem 102 einen Probennehmer 110 und/oder Probendetektor 130 enthalten, der ausgelegt ist, eine Probe 150 aus einer zwischen dem Analysesystem 102 und einem oder mehreren Fern-Probennahmesystemen 104 gekoppelten Probenübertragungsleitung 144 zu nehmen. Der Probennehmer 110 und/oder der Probendetektor 130 können Bauteile enthalten, wie etwa Pumpen, Ventile, Rohrleitungen, Anschlüsse, Sensoren usw., um die Probe 150 aus einem oder mehreren der Fern-Probennahmesysteme 104 aufzunehmen (z. B. über eine oder mehrere Probenübertragungsleitungen 144). Wo das System 100 zum Beispiel mehrere Fern-Probennahmesysteme 104 enthält, kann jedes Fern-Probennahmesystem eine eigene Probenübertragungsleitung 144 enthalten, um es an einen getrennten Teil des Probennehmers 110 oder an einen getrennten Probennehmer 110 des Analysesystems 102 anzuschließen. Darüber hinaus kann das Analysesystem 102 eine Probennahmevorrichtung 160 enthalten, die ausgelegt ist, eine Probe 150 zu nehmen, die lokal zu dem Analysesystem 102 ist (z. B. einen lokalen Autosampler).
Das Analysesystem 102 enthält auch mindestens eine Analysevorrichtung 112, die ausgelegt ist, Proben zu analysieren, um Spurenelementkonzentrationen, Isotopenverhältnisse und so weiter (z. B. in Flüssigkeitsproben) zu bestimmen. Zum Beispiel kann die Analysevorrichtung 112 eine ICP-Spektroskopieeinrichtung enthalten, einschließlich, aber nicht beschränkt auf ein induktiv gekoppeltes Plasma-Massenspektrometer (ICP/ICP-MS), ein induktiv gekoppeltes Plasma-Atomemissionsspektrometer (ICP-AES) oder dergleichen. In Ausführungsformen enthält das Analysesystem 102 eine Vielzahl von Analysevorrichtungen 112 (d. h. mehr als eine Analysevorrichtung). Zum Beispiel kann das System 100 und/oder das Analysesystem 102 mehrere Probennahmeschleifen enthalten, wobei jede Probennahmeschleife einen Teil der Probe in die Vielzahl von Analysevorrichtungen 112 einführt. Als anderes Beispiel kann das System 100 und/oder das Analysesystem 102 mit einem Mehrwegeventil ausgestattet sein, sodass eine einzelne Probe schnell und seriell in die Vielzahl von Analysevorrichtungen 112 eingeführt werden kann. Beispielsweise zeigt 6 ein Fern-Probennahmesystem 104 in Fluidverbindung mit dem Analysesystem 102, wobei das Analysesystem 102 ein Mehrwegeventil 600 enthält, gekoppelt mit drei Analysevorrichtungen (gezeigt als ICPMS 602, Ionenchromatographsäule (IC-Säule) 604 und Fourier-Transformations-Infrarotspektrometer (FTIR) 606) zur Analyse der von dem Fern-Probennahmesystem 104 aufgenommenen Probe. Während 6 eine Ausführungsform zeigt, wo das Analysesystem 102 drei Analysevorrichtungen enthält, kann das Analysesystem 102 weniger (z. B. weniger als drei) oder mehr (z. B. mehr als drei) Analysevorrichtungen 112 enthalten. In Ausführungsformen können die Analysevorrichtungen 112 enthalten, sind aber nicht beschränkt auf: ICPMS (z. B. für Spurenmetallbestimmungen), ICPOES (z. B. für Spurenmetallbestimmungen), Ionenchromatograph (z. B. für Anionen- und Kationenbestimmungen), Flüssigkeitschromatograph (LC) (z. B. für Bestimmungen organischer Verunreinigungen), FTIR-Infrarot (z. B. zur Bestimmung von chemischer Zusammensetzung und Strukturinformationen), Teilchenzähler (z. B. zum Erfassen ungelöster Teilchen), Feuchtigkeitsanalysator (z. B. zum Erfassen von Wasser in Proben), Gaschromatograph (GC) (z. B. zum Erfassen flüchtiger Bestandteile) oder dergleichen. In Ausführungsformen kann sich die Vielzahl von Analysevorrichtungen 112 an demselben Ort befinden wie die Fern-Probennahmevorrichtung 104, während das System 100 eine oder mehrere zusätzliche Analysevorrichtungen 112 enthalten kann, die sich fern von dem Fern-Probennahmesystem 104 befinden, für zusätzliche oder andere Probenanalyse als diejenige(n) Analyse(n), die durch die Vielzahl von Analysevorrichtungen 112 durchgeführt werden. Alternativ oder zusätzlich kann sich die Vielzahl von Analysevorrichtungen 112 an einem anderen Ort als das Fern-Probennahmesystem 104 befinden.
Das System 100 und/oder das Analysesystem 102 können ausgelegt sein, eine Analytkonzentration an einem Ort über der Zeit zu melden (weiter unten mit Bezug auf 13 gezeigt). In einigen Ausführungsformen kann die Analysevorrichtung 112 ausgelegt sein, ein oder mehrere Spurenmetalle in einer Probe 150 zu erfassen. In anderen Ausführungsformen kann die Analysevorrichtung 112 für Ionenchromatographie ausgelegt sein. Zum Beispiel können Ionen und/oder Kationen in einer Probe 150 gesammelt und einer chromatographischen Analysevorrichtung 112 zugeführt werden. In weiteren Ausführungsformen können organische Moleküle, Proteine und so weiter in Proben genommen und einer Hochauflösungs-Flugzeit-(HR-ToF)-Massenspektrometer-Analysevorrichtung 112 zugeführt werden (z.B. unter Verwendung eines Zerstäubers 156). Somit können die hierin beschriebenen Systeme für verschiedene Anwendungen eingesetzt werden, einschließlich, aber nicht unbedingt beschränkt auf: Pharmazeutische Anwendungen (z. B. mit einer zentralen Massenspektrometer-Analysevorrichtung, die mit mehreren pharmazeutischen Reaktoren verbunden ist), Abwasserüberwachung eines oder mehrerer Abwasserströme, Halbleiterfertigungsanlagen und so weiter. Zum Beispiel kann ein Abwasserstrom dauernd auf Verunreinigungen überwacht werden und zu einem Tank umgeleitet werden, wenn eine Verunreinigung erfasst wurde. Als anderes Beispiel können ein oder mehrere Chemikalienströme dauernd überwacht werden über eine Analyse der Proben, die durch ein oder mehrere der mit dem Analysesystem 102 verbundenen Fern-Probennahmesysteme 104 genommen werden, wodurch ein Verunreinigungsgrenzwert für jeden der Chemikalienströme vorgegeben sein kann. Beim Erfassen einer Verunreinigung, die den Verunreinigungsgrenzwert für einen bestimmten Strom überschreitet, kann das System 100 einen Alarm vorsehen.
Das Fern-Probennahmesystem 104 kann ausgelegt sein, sich selektiv mit mindestens einer Probenübertragungsleitung 144 zu koppeln, sodass das Fern-Probennahmesystem 104 betreibbar ist, in Fluidverbindung mit der Probenübertragungsleitung 144 zu stehen, um der Probenübertragungsleitung 144 einen fortlaufenden Flüssigkeitsprobenabschnitt 150 zuzuführen. Zum Beispiel kann das Fern-Probennahmesystem 104 ausgelegt sein, eine Probe 150 zu nehmen und die Probe 150 der Probenübertragungsleitung 144 beispielsweise unter Verwendung eines Durchflussventils 148 zuzuführen, welches das Fern-Probennahmesystem 104 mit der Probenübertragungsleitung 144 koppelt. Die Zufuhr der Probe 150 zur Probenübertragungsleitung 144 kann als ein „Werfen“ bezeichnet werden. Die Probenübertragungsleitung 144 kann mit einer Gaszufuhr 146 gekoppelt sein und kann ausgelegt sein, Gas vom zweiten Ort (und möglicherweise vom dritten Ort, vom vierten Ort und so weiter) zum ersten Ort zu transportieren. Auf diese Weise werden durch das Fern-Probennahmesystem 104 zugeführte Flüssigkeitsprobenabschnitte in einem Gasstrom gesammelt und zum Ort des Analysesystems 102 unter Verwendung einer Gasdruck-Probenübertragung transportiert.
In einigen Ausführungsformen kann das Gas in der Probenübertragungsleitung 144 ein Inertgas enthalten, einschließlich, aber nicht unbedingt beschränkt auf: Stickstoffgas, Argongas und so weiter. In einigen Ausführungsformen kann die Probenübertragungsleitung 144 ein unsegmentiertes oder minimal segmentiertes Rohr mit einem Innendurchmesser von acht Zehnteln eines Millimeters (0,8 mm) enthalten. Jedoch ist ein Innendurchmesser von acht Zehnteln eines Millimeters nur beispielhaft angegeben und soll die vorliegende Offenbarung nicht einschränken. In anderen Ausführungsformen kann die Probenübertragungsleitung 144 einen größeren Innendurchmesser als acht Zehntel eines Millimeters und/oder einen geringeren Innendurchmesser als acht Zehntel eines Millimeters enthalten. In einigen Ausführungsformen kann der Druck in der Probenübertragungsleitung 144 in einem Bereich von mindestens ungefähr vier (4) bar bis zehn (10) bar liegen. Jedoch ist dieser Bereich nur beispielhaft vorgesehen und soll die vorliegende Offenbarung nicht einschränken. In anderen Ausführungsformen kann der Druck in der Probenübertragungsleitung 144 größer als zehn bar und/oder geringer als vier bar sein. Weiter kann in einigen bestimmten Ausführungsformen der Druck in der Probenübertragungsleitung 144 so eingestellt sein, dass Proben 150 in einer allgemein aufwärts weisenden Richtung abgegeben werden (z. B. vertikal). Eine solche vertikale Ausrichtung kann die Übertragung einer Probe erleichtern, die an einem Ort genommen ist, der niedriger liegt als das Analysesystem 102 (wo sich z. B. Probenquelle(n) und Fern-Probennahmesystem(e) „in einem niedrigeren Stockwerk“ als das Analysesystem 102 befinden).
In einigen Beispielen kann die Probenübertragungsleitung 144 mit einem Fern-Probennahmesystem 104 in Fluidverbindung mit einem ersten Flüssigkeitsbad (oder Chemikalienbad) und einem Analysesystem 102 in Fluidverbindung mit einem zweiten Flüssigkeitsbad (oder Chemikalienbad) gekoppelt sein. In Ausführungsformen der Offenbarung kann das System 100 einen oder mehrere Lecksensoren enthalten (z. B. in einer Wanne montiert), um ein Überfließen an dem ersten Ort und/oder einem oder mehreren entfernten Orten (z. B. dem zweiten Ort, dem dritten Ort, dem vierten Ort und so weiter) zu verhindern oder zu minimieren. Eine Pumpe, wie etwa eine Spritzenpumpe oder eine Vakuumpumpe, kann verwendet werden, um eine Probe in die Probennahmevorrichtung 106 zu laden. Ein Ventil 148 kann verwendet werden, um die Probe 150 am Fern-Probennahmesystem 104 auszuwählen, und die Probe 150 kann der Probenübertragungsleitung 144 zugeführt werden, welche die Probe 150 an das Analysesystem 102 an dem ersten Ort abgeben kann. Eine weitere Pumpe, wie etwa eine Membranpumpe, kann verwendet werden, um einen Abfluss am Analysesystem 102 zu pumpen und die Probe 150 aus der Probenübertragungsleitung 144 zu pumpen.
Das System 100 kann als ein gekapseltes Probennahmesystem ausgeführt sein, wo das Gas und die Proben in der Probenübertragungsleitung 144 nicht der umgebenden Umwelt ausgesetzt sind. Zum Beispiel kann ein Gehäuse und/oder eine Hülle einen oder mehrere Bestandteile des Systems 100 umschließen. In einigen Ausführungsformen können eine oder mehrere Probenleitungen des Fern-Probennahmesystems 104 zwischen Probenabgaben gereinigt werden. Weiter kann die Probenübertragungsleitung 144 zwischen Proben 150 gereinigt werden (z. B. unter Verwendung einer Reinigungslösung).
Die Probenübertragungsleitung 144 kann ausgelegt sein, sich selektiv mit der Probenaufnahmeleitung 162 (z. B. einer Probenschleife 164) an dem ersten Ort zu koppeln, sodass die Probenschleife 164 so betreibbar ist, dass sie in Fluidverbindung mit der Probenübertragungsleitung 144 steht, um einen fortlaufenden Flüssigkeitsprobenabschnitt aufzunehmen. Die Abgabe des fortlaufenden Flüssigkeitsprobenabschnitts an die Probenschleife 164 kann als ein „Fangen“ bezeichnet werden. Die Probenschleife 164 ist auch ausgelegt, sich selektiv mit der Analysevorrichtung 112 zu koppeln, sodass die Probenschleife 164 so betreibbar ist, dass sie in Fluidverbindung mit der Analysevorrichtung 112 steht, um den fortlaufenden Flüssigkeitsprobenabschnitt der Analysevorrichtung 112 zuzuführen (wenn das System 100 z. B. bestimmt hat, dass ein ausreichender Flüssigkeitsprobenabschnitt zur Analyse durch das Analysesystem 102 zur Verfügung steht). In Ausführungsformen der Offenbarung kann das Analysesystem 102 einen oder mehrere Detektoren enthalten, die ausgelegt sind zu bestimmen, dass die Probenschleife 164 eine ausreichende Menge des fortlaufenden Flüssigkeitsprobenabschnitts zur Analyse durch das Analysesystem 102 enthält. In einem Beispiel kann eine ausreichende Menge des fortlaufenden Flüssigkeitsprobenabschnitts genügend Flüssigkeitsprobe enthalten, um sie zu der Analysevorrichtung 112 zu senden. Ein anderes Beispiel einer ausreichenden Menge des fortlaufenden Flüssigkeitsprobenabschnitts kann eine fortlaufende Flüssigkeitsprobe in der Probenaufnahmeleitung 162 zwischen einem ersten Detektor 126 und einem zweiten Detektor 128 enthalten (wie z. B. in 7 gezeigt). In Umsetzungen können der erste Detektor 126 und/oder der zweite Detektor 128 einen Lichtanalysator 132, einen optischen Sensor 134, einen Leitfähigkeitssensor 136, einen Metallsensor 138, einen leitfähigen Sensor 140 und/oder einen Drucksensor 142 enthalten. Es ist in Betracht gezogen, dass der erste Detektor 126 und/oder der zweite Detektor 128 andere Sensoren enthalten können. Zum Beispiel kann der erste Detektor 126 einen Lichtanalysator 132 enthalten, der erfasst, wenn die Probe 150 in die Probenschleife 164 eintritt, und der zweite Detektor 128 kann einen weiteren Lichtanalysator 132 enthalten, der erfasst, wenn die Probenschleife 164 gefüllt ist. Dieses Beispiel kann als ein „erfolgreiches Fangen“ bezeichnet werden. Es ist anzumerken, dass die Lichtanalysatoren 132 nur beispielhaft vorgesehen sind und die vorliegende Offenbarung nicht einschränken sollen. Andere beispielhafte Detektoren enthalten, sind jedoch nicht unbedingt beschränkt auf: Optische Sensoren, Leitfähigkeitssensoren, Metallsensoren, leitfähige Sensoren, Drucksensoren und so weiter.
Mit Bezug auf 7 sind Systeme 100 beschrieben, die bestimmen können, wenn ein fortlaufender Flüssigkeitsprobenabschnitt in einer Probenaufnahmeleitung 162 enthalten ist, und/oder wenn eine Probenschleife 164 eine ausreichende Menge des fortlaufenden Flüssigkeitsprobenabschnitts zur Analyse (z. B. durch das Analysesystem 102) enthält. In beispielhaften Ausführungsformen kann ein erster Detektor 126 ausgelegt sein, zwei oder mehr Zustände zu bestimmen, die das Vorhandensein von Flüssigkeit (z. B. eines Flüssigkeitsprobenabschnitts) an einem ersten Ort in der Probenaufnahmeleitung 162, das Fehlen von Flüssigkeit an dem ersten Ort in der Probenaufnahmeleitung 162 und so weiter darstellen können. Zum Beispiel kann ein erster Zustand (z. B. dargestellt durch einen ersten Logikpegel, wie etwa einen High-Zustand) verwendet sein, um das Vorhandensein eines Flüssigkeitsprobenabschnitts an dem ersten Ort in der Probenaufnahmeleitung 162 (z. B. nahe dem ersten Detektor 126) darzustellen, und kann ein zweiter Zustand (z. B. dargestellt durch einen zweiten Logikpegel, wie etwa einen Low-Zustand) verwendet sein, um das Fehlen eines Flüssigkeitsprobenabschnitts an dem ersten Ort in der Probenaufnahmeleitung 162 (z. B. einen Leerraum oder ein Gas in der Probenaufnahmeleitung 162) darzustellen.
In einigen Ausführungsformen kann ein erster Detektor 126, der einen Drucksensor 142 umfasst, verwendet sein, um das Vorhandensein von Flüssigkeit an dem ersten Ort in der Probenaufnahmeleitung 162 zu erfassen (z. B. durch ein Erfassen eines Druckanstiegs in der Probenaufnahmeleitung 162 nahe dem ersten Ort, wenn Flüssigkeit vorhanden ist). Der erste Detektor 126 kann auch verwendet sein, um das Fehlen von Flüssigkeit an dem ersten Ort in der Probenaufnahmeleitung 162 zu erfassen (z. B. durch ein Erfassen eines Druckabfalls in der Probenaufnahmeleitung 162 nahe dem ersten Ort). Jedoch ist ein Drucksensor beispielhaft vorgesehen und soll die vorliegende Offenbarung nicht einschränken. In anderen Ausführungsformen kann ein erster Detektor 126, der einen optischen Sensor 134 umfasst, verwendet sein, um das Vorhandensein von Flüssigkeit an dem ersten Ort in der Probenaufnahmeleitung 162 zu erfassen (z. B. durch ein Erfassen einer Verringerung von Licht, das durch die Probenaufnahmeleitung 162 nahe dem ersten Ort hindurchtritt, wenn Flüssigkeit vorhanden ist). Der erste Detektor 126 kann auch verwendet sein, um das Fehlen von Flüssigkeit an dem ersten Ort in der Probenaufnahmeleitung 162 zu erfassen (z. B. durch ein Erfassen einer Erhöhung von Licht, das durch die Probenaufnahmeleitung 162 nahe dem ersten Ort hindurchtritt). In diesen Beispielen kann der erste Detektor 126 das Vorhandensein der Flüssigkeitsprobe an dem ersten Ort als einen High-Zustand und das Fehlen der Flüssigkeitsprobe an dem ersten Ort als einen Low-Zustand melden.
In einigen Ausführungsformen kann ein System 100 auch einen oder mehrere zusätzliche Detektoren enthalten, wie etwa einen zweiten Detektor 126, einen dritten Detektor und so weiter. Zum Beispiel kann ein zweiter Detektor 126 auch ausgelegt sein, zwei oder mehr Zustände zu bestimmen, die das Vorhandensein von Flüssigkeit (z. B. eines Flüssigkeitsprobenabschnitts) an einem zweiten Ort in der Probenaufnahmeleitung 162, das Fehlen von Flüssigkeit an dem zweiten Ort in der Probenaufnahmeleitung 162 und so weiter darstellen können. Zum Beispiel kann ein erster Zustand (z. B. dargestellt durch einen ersten Logikpegel, wie etwa einen High-Zustand) verwendet sein, um das Vorhandensein eines Flüssigkeitsprobenabschnitts an dem zweiten Ort in der Probenaufnahmeleitung 162 (z. B. nahe dem zweiten Detektor 126) darzustellen, und kann ein zweiter Zustand (z. B. dargestellt durch einen zweiten Logikpegel, wie etwa einen Low-Zustand) verwendet sein, um das Fehlen eines Flüssigkeitsprobenabschnitts an dem zweiten Ort in der Probenaufnahmeleitung 162 darzustellen.
In einigen Ausführungsformen kann ein zweiter Detektor 126, der einen Drucksensor 142 umfasst, verwendet sein, um das Vorhandensein von Flüssigkeit an dem zweiten Ort in der Probenaufnahmeleitung 162 zu erfassen (z. B. durch ein Erfassen eines Druckanstiegs in der Probenaufnahmeleitung 162 nahe dem zweiten Ort, wenn Flüssigkeit vorhanden ist). Der zweite Detektor 126 kann auch verwendet sein, um das Fehlen von Flüssigkeit an dem zweiten Ort in der Probenaufnahmeleitung 162 zu erfassen (z. B. durch ein Erfassen eines Druckabfalls in der Probenaufnahmeleitung 162 nahe dem zweiten Ort). Jedoch ist ein Drucksensor beispielhaft vorgesehen und soll die vorliegende Offenbarung nicht einschränken. In anderen Ausführungsformen kann ein zweiter Detektor 126, der einen optischen Sensor 134 umfasst, verwendet sein, um das Vorhandensein von Flüssigkeit an dem zweiten Ort in der Probenaufnahmeleitung 162 zu erfassen (z. B. durch ein Erfassen einer Verringerung von Licht, das durch die Probenaufnahmeleitung 162 nahe dem zweiten Ort hindurchtritt, wenn Flüssigkeit vorhanden ist). Der zweite Detektor 126 kann auch verwendet sein, um das Fehlen von Flüssigkeit an dem zweiten Ort in der Probenaufnahmeleitung 162 zu erfassen (z. B. durch ein Erfassen einer Erhöhung von Licht, das durch die Probenaufnahmeleitung 162 nahe dem zweiten Ort hindurchtritt). In diesen Beispielen kann der zweite Detektor 126 das Vorhandensein der Flüssigkeitsprobe an dem zweiten Ort als einen High-Zustand und das Fehlen der Flüssigkeitsprobe an dem zweiten Ort als einen Low-Zustand melden.
Eine Steuervorrichtung 118 kann mit einem oder mehreren Detektor(en) 126 kommunikativ gekoppelt sein und ausgelegt sein, Flüssigkeit an dem ersten Ort in der Probenaufnahmeleitung 162, an dem zweiten Ort in der Probenaufnahmeleitung 162, an einem weiteren Ort in der Probenaufnahmeleitung 162 und so weiter zu verzeichnen. Zum Beispiel leitet die Steuervorrichtung 118 einen Erfassungsvorgang unter Verwendung eines ersten Detektors 126 ein, und Flüssigkeit an dem ersten Ort in der Probenaufnahmeleitung 162 kann durch die Steuervorrichtung 118 verzeichnet werden (z. B. wenn die Steuervorrichtung 118 eine Zustandsänderung von Low nach High verzeichnet, bestimmt durch den ersten Detektor 126). Dann kann der erste Detektor 126 überwacht werden (z. B. fortlaufend, zumindest im Wesentlichen fortlaufend), und die Steuervorrichtung 118 kann anschließend ein Fehlen von Flüssigkeit an dem ersten Ort in der Probenaufnahmeleitung 162 verzeichnen (z. B. wenn die Steuervorrichtung 118 eine Zustandsänderung von High nach Low verzeichnet, bestimmt durch den ersten Detektor 126).
Ähnlich kann die Steuervorrichtung 118 auch einen Erfassungsvorgang unter Verwendung eines zweiten Detektors 126 einleiten, und Flüssigkeit an dem zweiten Ort in der Probenaufnahmeleitung 162 kann durch die Steuervorrichtung 118 verzeichnet werden (z. B. wenn die Steuervorrichtung 118 eine Zustandsänderung von Low nach High verzeichnet, bestimmt durch den zweiten Detektor 126). Dann kann der zweite Detektor 126 überwacht werden (z. B. fortlaufend, zumindest im Wesentlichen fortlaufend), und die Steuervorrichtung 118 kann anschließend ein Fehlen von Flüssigkeit an dem zweiten Ort in der Probenaufnahmeleitung 162 verzeichnen (z. B. wenn die Steuervorrichtung 118 eine Zustandsänderung von High nach Low verzeichnet, bestimmt durch den zweiten Detektor 126).
Die Steuervorrichtung 118 und/oder der eine oder die mehreren Detektoren 126 können den Betrieb eines Zeitgebers enthalten oder beeinflussen, um einen Zeitablauf bestimmter Ereignisse (z. B. Vorhandensein oder Fehlen von Flüssigkeiten zu bestimmten Zeiten an mehreren Orten in der Probenaufnahmeleitung 162) für das System 100 vorzusehen. Als Beispiel kann die Steuervorrichtung 118 die Zeiten überwachen, zu denen Zustandsänderungen durch die verschiedenen Detektoren verzeichnet werden, um Bestimmungen vorzunehmen, ob zuzulassen ist, dass die Flüssigkeitsprobe zu dem Analysesystem 102 geleitet wird (statt die Flüssigkeit z. B. zum Abwasserablauf oder einer Halteschleife zu leiten). Als anderes Beispiel kann die Steuervorrichtung 118 die Zeit überwachen, welche die Flüssigkeit in der Probenaufnahmeleitung 162 und/oder der Probenschleife 164 verbringt, auf Grundlage der durch die Steuervorrichtung 118 über den/die Detektor(en) 126 verzeichneten Zustandsänderungen.
Flüssigkeitsprobenabschnittsunterbrechung und Bestimmung eines geeigneten Flüssigkeitsabschnitts
Im Allgemeinen kann eine Probe, wenn die Probe nahe einer zugehörigen Analysevorrichtung (z. B. durch einen Autosampler neben einer Analysevorrichtung) genommen ist, die gesamte Strecke zwischen der Probenquelle und der Analysevorrichtung überspannen, ohne wesentliche Probenmengen zu benötigen. Jedoch könnte bei einer Übertragung einer Probe über eine lange Strecke ein Füllen der gesamten Übertragungsleitung 144 zwischen dem Fern-Probennahmesystem 104 und dem Analysesystem 102 (z. B. bis zu Hunderten von Metern Probenlänge) untragbar oder unerwünscht sein, wie etwa aufgrund von Umweltschutzbedenken bei der Entsorgung ungenutzter Probenteile, Viskosität der Probe oder dergleichen. Demgemäß befüllt in Ausführungsformen das Fern-Probennahmesystem 104 nicht die gesamte Übertragungsleitung 144 mit der Probe; vielmehr wird ein Flüssigkeitsprobenabschnitt, der einen Teil des gesamten Volumens der Übertragungsleitung 144 darstellt, durch die Übertragungsleitung 144 zur Analyse durch das Analysesystem 102 geschickt. Während die Übertragungsleitung 144 zum Beispiel bis zu Hunderten von Metern lang sein kann, kann die Probe zu einer beliebigen gegebenen Zeit während des Durchgangs zu dem Analysesystem 102 ungefähr einen Meter oder weniger der Übertragungsleitung 144 einnehmen. Während das Schicken von Flüssigkeitsprobenabschnitten durch die Leitung die von den Fern-Probennahmesystemen 104 geschickte Probenmenge reduzieren kann, kann die Probe in der Probenübertragungsleitung 144 während des Durchgangs zu dem Analysesystem 102 Blasen oder Lücken/Leerräume aufnehmen. Solche Blasen oder Lücken/Leerräume können sich aufgrund von Umständen bilden, die auf die Übertragung der Probe über eine lange Strecke zurückzuführen sind, wie etwa Änderungen der Querschnitte zwischen Rohrleitungen während des Durchgangs, aufgrund von Wechselwirkung mit Resten der Reinigungsflüssigkeit, die zum Reinigen der Leitungen zwischen Proben verwendet ist, aufgrund von Reaktionen mit Restfluid in den Leitungen, aufgrund von Druckdifferenz(en) entlang der Strecke der Übertragungsleitung oder dergleichen. Zum Beispiel kann, wie in 8 gezeigt, eine Flüssigkeitsprobe 800 von dem Fern-Probennahmesystem 104 durch die Übertragungsleitung 144 zu dem ersten Ort geschickt werden, wo sich das Analysesystem 102 befindet. Das Volumen der gesamten, durch das Fern-Probennahmesystem 104 genommenen Probe ist in 8 durch V_GES dargestellt. Wie gezeigt, können sich Lücken oder Leerräume 802 in der Übertragungsleitung 144 während des Durchgangs von dem Fern-Probennahmesystem 104 bilden. Die Lücken oder Leerräume 802 teilen eine Anzahl von Probenabschnitten 804 auf, die keine ausreichenden Probenmengen oder -volumina zur Analyse durch das Analysesystem 102 enthalten. Solche Probenabschnitte 804 können einem größeren Probenabschnitt 806 mit einem Volumen (als V_PROBE gezeigt) vorangehen und/oder folgen, das ausreichend ist für die Analyse durch das Analysesystem 102. In Ausführungsformen ist die Probenmenge, die durch das Fern-Probennahmesystem 104 genommen wird (z. B. V_GES), so eingestellt, dass eine ausreichende Menge der Probe 150 zur Analyse durch die Analysevorrichtung 112 vorgesehen ist. Zum Beispiel beträgt das volumetrische Verhältnis der „geworfenen“ Menge der Probe 150 zur „gefangenen“ Menge der Probe 150 (z. B. V_GES / V_PROBE) mindestens ungefähr eineinviertel (1,25). Jedoch ist dieses Verhältnis nur beispielhaft vorgesehen und soll die vorliegende Offenbarung nicht einschränken. In einigen Ausführungsformen ist das Verhältnis größer als eineinviertel, und in anderen Ausführungsformen ist das Verhältnis kleiner als eineinviertel. In einem Beispiel wird eine Probe 150 (z. B. konzentrierter Schwefelsäure oder Salpetersäure) von zweieinhalb Millilitern (2,5 ml) geworfen, und eine Probe 150 von einem Milliliter (1 ml) wird gefangen. In einem anderen Beispiel wird eine Probe 150 von eineinhalb Millilitern (1,5 ml) geworfen, und eine Probe 150 von einem Milliliter (1 ml) wird gefangen. In Ausführungsformen der Offenbarung ist die „geworfene“ Menge der Probe 150 so eingestellt, dass sie die Entfernung zwischen dem ersten Ort und dem zweiten Ort, das Ausmaß an Probenübertragungsleitungsrohren zwischen dem ersten Ort und dem zweiten Ort, den Druck in der Probenübertragungsleitung 144 und so weiter berücksichtigt. Im Allgemeinen kann das Verhältnis V_GES / V_PROBE größer als eins sein, um die Bildung der Lücken/Leerräume 802 und Probenabschnitte 804 in der Probenübertragungsleitung 144 während des Durchgangs zu berücksichtigen.
Das System 100 kann auswählen, welches von einer Vielzahl von Fern-Probennahmesystemen 104 seine jeweilige Probe an das Analysesystem 102 übertragen soll (z. B. „Werfen“), wodurch die Detektoren 126 ein Bestimmen erleichtern, ob ausreichende Probe zum Senden zum Analysesystem 102 (z. B. „Fangen“) vorhanden ist (z. B. V_PROBE in der Probenschleife 164), oder ob ein Leerraum oder eine Lücke in der Leitung (z. B. zwischen den Detektoren 126) vorhanden ist, sodass die Probe zu diesem Zeitpunkt nicht an das Analysesystem 102 gesendet werden sollte. Falls Blasen oder Lücken vorhanden wären (z. B. in der Probenschleife 164), könnte ihr Vorhandensein die Genauigkeit der Analyse der Probe beeinträchtigen, insbesondere falls die Probe beim Analysesystem 102 vor dem Einführen in die Analysevorrichtung 112 verdünnt oder weiter verdünnt werden sollte, da die Analysevorrichtung 112 eine „leere“ Lösung analysieren könnte.
In einigen Ausführungsformen kann ein System 100 ausgelegt sein zu bestimmen, wann ein fortlaufender Flüssigkeitsprobenabschnitt (z. B. ein Probenabschnitt 806) in einer Probenaufnahmeleitung 162 und/oder einer Probenschleife 164 enthalten ist, sodass das System 100 es vermeiden kann, eine Lücke oder einen Leerraum 802 oder einen kleineren Probenabschnitt 804 zu der Analysevorrichtung 112 zu übertragen. Zum Beispiel kann das System 100 einen ersten Detektor 126 an einem ersten Ort entlang der Probenaufnahmeleitung 162 und einen zweiten Detektor 126 an einem zweiten Ort entlang der Probenaufnahmeleitung 162 (z. B. stromabwärts vom ersten Ort) enthalten. Das System 100 kann auch eine Probenschleife 164 zwischen dem ersten Detektor 126 und dem zweiten Detektor 126 enthalten. In Ausführungsformen kann ein Ventil, wie etwa ein Mehrwegeventil, das zwischen mindestens zwei Flusspfadanordnungen (z. B. einer ersten, in 3A gezeigten Flusspfadanordnung des Ventils 148; einer zweiten, in 3B gezeigten Flusspfadanordnung des Ventils 148, usw.) schaltbar ist, zwischen den ersten Detektor 126 und die Probenschleife 164 und zwischen den zweiten Detektor 126 und die Probenschleife 164 gesetzt sein. In Ausführungsformen der Offenbarung kann das System 100 bestimmen, dass ein fortlaufender Flüssigkeitsprobenabschnitt in der Probenaufnahmeleitung 162 und/oder der Probenschleife 164 enthalten ist, indem es Flüssigkeit sowohl an dem ersten Ort als auch an dem zweiten Ort gleichzeitig verzeichnet, während es keine Zustandsänderung von High nach Low über den ersten Detektor 126 an dem ersten Ort verzeichnet. Anders ausgedrückt, die Flüssigkeitsprobe ist fortlaufend von dem ersten Detektor 126 zu dem zweiten Detektor 126 ohne eine durch den ersten Detektor 126 erfasste Zustandsänderung gelaufen, bis der zweite Detektor 126 das Vorhandensein der Flüssigkeitsprobe erkennt.
In einer beispielhaften Umsetzung, in der zwei oder mehr Detektoren verwendet sind, um zu bestimmen, ob eine Probenaufnahmeleitung einen fortlaufenden Flüssigkeitsabschnitt zwischen den Detektoren enthält, wird ein Flüssigkeitsabschnitt in einer Probenaufnahmeleitung aufgenommen. Zum Beispiel nimmt mit Bezug auf 7 die Probenaufnahmeleitung 162 einen Flüssigkeitsprobenabschnitt auf. Dann wird der Flüssigkeitsabschnitt an einem ersten Ort in der Probenaufnahmeleitung durch ein Einleiten eines Erfassungsvorgangs unter Verwendung eines ersten Detektors verzeichnet, der ausgelegt ist, ein Vorhandensein und/oder ein Fehlen des Flüssigkeitsabschnitts an dem ersten Ort in der Probenaufnahmeleitung zu erfassen. Zum Beispiel erfasst mit Bezug auf 7 der erste Detektor 126 einen Flüssigkeitsprobenabschnitt an dem ersten Ort in der Probenaufnahmeleitung 162 als eine Zustandsänderung von Low nach High. Unter Bezugnahme auf 9 können Flüssigkeitsprobenabschnitte an dem ersten Ort zu den Zeiten t₁ und t₅ erfasst werden. Dann wird, anschließend an das Verzeichnen des Flüssigkeitsabschnitts an dem ersten Ort, der erste Detektor überwacht. Zum Beispiel wird mit Bezug auf 7 der erste Detektor 126 durch die Steuervorrichtung 118 überwacht, und der erste Detektor 126 erfasst ein Fehlen des Flüssigkeitsprobenabschnitts an dem ersten Ort in der Probenaufnahmeleitung 162 als eine Zustandsänderung von High nach Low. Unter Bezugnahme auf 9 wird der erste Ort, beginnend zu den Zeiten t₁ und ts, überwacht (z. B. fortlaufend, zumindest im Wesentlichen fortlaufend), und ein Fehlen der Flüssigkeitsprobenabschnitte kann an dem ersten Ort zu den Zeiten t₃ und t₆ erfasst werden.
Ähnlich wird der Flüssigkeitsabschnitt an einem zweiten Ort in der Probenaufnahmeleitung durch ein Einleiten eines Erfassungsvorgangs unter Verwendung eines zweiten Detektors verzeichnet, der ausgelegt ist, ein Vorhandensein und/oder ein Fehlen des Flüssigkeitsabschnitts an dem zweiten Ort in der Probenaufnahmeleitung zu erfassen. Zum Beispiel erfasst mit Bezug auf 7 der zweite Detektor 126 einen Flüssigkeitsprobenabschnitt an dem zweiten Ort in der Probenaufnahmeleitung 162 als eine Zustandsänderung von Low nach High. Unter Bezugnahme auf 9 können Flüssigkeitsprobenabschnitte an dem zweiten Ort zu den Zeiten t₂ und t₇ erfasst werden. Dann wird, anschließend an das Verzeichnen des Flüssigkeitsabschnitts an dem zweiten Ort, der zweite Detektor überwacht. Zum Beispiel wird mit Bezug auf 7 der zweite Detektor 126 durch die Steuervorrichtung 118 überwacht, und der zweite Detektor 126 erfasst ein Fehlen des Flüssigkeitsprobenabschnitts an dem zweiten Ort in der Probenaufnahmeleitung 162 als eine Zustandsänderung von High nach Low. Unter Bezugnahme auf 9 wird der zweite Ort, beginnend zu den Zeiten t₂ und t₇, überwacht (z. B. fortlaufend, zumindest im Wesentlichen fortlaufend), und ein Fehlen der Flüssigkeitsprobenabschnitte kann an dem zweiten Ort zu den Zeiten t₄ und t₈ erfasst werden.
Wenn Flüssigkeit sowohl an dem ersten Ort als auch an dem zweiten Ort gleichzeitig verzeichnet wird, wird ein fortlaufender Flüssigkeitsabschnitt in der Probenaufnahmeleitung zwischen dem ersten Detektor und dem zweiten Detektor verzeichnet. Zum Beispiel verzeichnet unter Bezugnahme auf 7, wenn ein High-Zustand das Vorhandensein eines Flüssigkeitsprobenabschnitts an jedem aus dem ersten Detektor 126 und dem zweiten Detektor 126 darstellt, die Steuervorrichtung 118 einen fortlaufenden Flüssigkeitsprobenabschnitt in der Probenaufnahmeleitung 162 (z. B. als zwischen dem ersten Detektor 126 und dem zweiten Detektor 126 vorhanden). Unter Bezugnahme auf 9 kann ein fortlaufender Flüssigkeitsprobenabschnitt zur Zeit t₂ verzeichnet werden, wenn ein Flüssigkeitsprobenabschnitt an dem zweiten Ort erfasst ist.
In einigen Ausführungsformen kann eine logische UND-Operation verwendet werden, um zu bestimmen, wenn ein fortlaufender Flüssigkeitsabschnitt in der Probenaufnahmeleitung verzeichnet ist, und eine Übertagung des fortlaufenden Flüssigkeitsabschnitts von der Probenaufnahmeleitung zur Analyseeinrichtung einzuleiten. Zum Beispiel kann unter Bezugnahme auf 7 die Steuervorrichtung 118 eine logische UND-Operation an einem High-Zustand an jedem aus dem ersten Detektor 126 und dem zweiten Detektor 126 benutzen und ein selektives Koppeln der Probenschleife 164 mit der Analysevorrichtung 112 unter Verwendung des Ventils 148 einleiten, sodass die Probenschleife 164 betreibbar ist, in Fluidverbindung mit der Analysevorrichtung 112 zu stehen, um den fortlaufenden Flüssigkeitsprobenabschnitt der Analysevorrichtung 112 zuzuführen. In einigen Ausführungsformen kann die Steuervorrichtung 118 nur bestimmen, ob sie das Ventil 148 so schaltet, dass ein fortlaufender Flüssigkeitsprobenabschnitt der Analysevorrichtung 112 zugeführt wird, wenn eine Zustandsänderung von Low nach High am ersten Detektor 126 oder am zweiten Detektor 126 verzeichnet ist. In einigen Ausführungsformen erfordert das System 100, dass der High-Zustand am zweiten Detektor 126 über einen Zeitraum (z. B. dem in 9 gezeigten t_Δ) beibehalten ist, bevor es ein selektives Koppeln der Probenschleife 164 mit der Analysevorrichtung einleitet. Zum Beispiel kann ein Zeitgeber oder eine Zeitgeberfunktion der Steuervorrichtung 118 und/oder des Prozessors 120 den Zeitraum überprüfen, während dessen der zweite Detektor 126 den High-Zustand beibehalten hat, wodurch die Steuervorrichtung 118, sobald der zweite Detektor 126 den High-Zustand während der Zeit t_Δ beibehalten hat (z. B. eine Schwellwertzeit), und wobei sich der erste Detektor im High-Zustand befindet, bestimmt, dass ein ausreichender Flüssigkeitsprobenabschnitt (z. B. der Abschnitt 806 in 8) gefangen wurde, und kann das Ventil 148 so schalten, dass der fortlaufende Flüssigkeitsprobenabschnitt der Analysevorrichtung 112 zugeführt wird. Die Dauer von t_Δ kann einem Zeitraum entsprechen, über den hinaus es unwahrscheinlich ist, dass der zweite Detektor einen Leerraum oder eine Blase misst, wobei der Zeitraum von der Durchflussrate der Probe oder anderen Bedingungen abhängen kann.
In einigen Ausführungsformen kann die Steuervorrichtung 118 den Zeitablauf des ersten Detektors 126 beim High-Zustand und/oder beim Low-Zustand überwachen. Zum Beispiel kann in Ausführungsformen, wo die Strömungseigenschaften der von dem Fern-Probennahmesystem 104 übertragenen Probe bekannt sind, der erste Detektor 126 überwacht werden, um die im High-Zustand verbrachte Zeitlänge zu bestimmen, um anzunähern, ob eine ausreichende Flüssigkeitsprobe in der Probenaufnahmeleitung 162 und/oder der Probenschleife 164 vorhanden wäre, um die Steuervorrichtung 118 zu veranlassen, die Probe zu der Analysevorrichtung 112 zu schicken, entweder mit oder ohne Bestätigung eines High-Zustands am zweiten Detektor 126. Zum Beispiel kann bei einer gegebenen Durchflussrate der Probe das Volumen der Probe durch ein Überwachen der Zeitlänge angenähert werden, über die der erste Detektor 126 im High-Zustand war. Jedoch mag die Durchflussrate einer Probe nicht einfach offenbar sein aufgrund von Schwankungen der Pumpenfunktion, Art der übertragenen Probe, Viskosität der Probe, Dauer der Übertragung, Strecke der Übertragung, Umgebungstemperaturbedingungen, Temperaturbedingungen der Übertragungsleitung 144 oder dergleichen; daher kann die Funktion des zweiten Detektors 126 aussagefähig sein.
In Ausführungsformen der Offenbarung können die hier beschriebenen Systeme und Techniken verwendet werden, um zu bestimmen, dass ein Teilbereich einer Probenaufnahmeleitung (z. B. eine Probenschleife) zwischen dem ersten Detektor 126 und dem zweiten Detektor 126 gefüllt ist, ohne dass Blasen vorhanden sind. Zum Beispiel kann das Fehlen der Flüssigkeitsprobe an dem ersten Ort zwischen den Zeiten t₃ und ts, wie unter Bezugnahme auf 9 beschrieben, dem Vorhandensein einer Blase in der Probenaufnahmeleitung 162 entsprechen. Wenn das System 100 einen Zustand erreicht hat, in dem keine Blasen in der Probenaufnahmeleitung 162 vorhanden sind, schaltet die Steuervorrichtung 118 das Ventil 148 so, dass das Fluid in der Probenschleife 164 zu der Analysevorrichtung 112 (zur Analyse oder Probenaufbereitung vor der Analyse) durchlaufen kann.
Beispielhaftes Verfahren
10 stellt einen Ablauf 810 einer beispielhaften Umsetzung dar, in der zwei Detektoren verwendet sind, um zu bestimmen, wenn eine Probenaufnahmeleitung eine ausreichende Probenmenge in einem fortlaufenden Flüssigkeitsprobenabschnitt zur Analyse durch ein Analysesystem enthält, ohne Lücken oder Leerräume im fortlaufenden Flüssigkeitsprobenabschnitt. Wie gezeigt, wird ein Flüssigkeitsabschnitt in einer Probenaufnahmeleitung aufgenommen (Block 812). Zum Beispiel kann die Probenaufnahmeleitung 162 die durch das Fern-Probennahmesystem 104 genommene und über die Übertragungsleitung 144 übertragene Probe aufnehmen. Das Verfahren 810 enthält auch ein Verzeichnen des Flüssigkeitsabschnitts an einem ersten Ort in der Probenaufnahmeleitung mit einem ersten Detektor, der ausgelegt ist, das Vorhandensein und/oder das Fehlen des Flüssigkeitsabschnitts zu erfassen, während er an dem ersten Ort vorbeiläuft (Block 814). Zum Beispiel kann der erste Detektor 126 das Vorhandensein des Flüssigkeitsprobenabschnitts an dem ersten Ort in der Probenaufnahmeleitung 162 messen. Unter Bezugnahme auf 9 werden Flüssigkeitsprobenabschnitte an dem ersten Ort zu den Zeiten t₁ und t₅ erfasst.
Als Nächstes wird, nach dem Verzeichnen des Flüssigkeitsabschnitts an dem ersten Ort, der erste Detektor überwacht (Block 816). Zum Beispiel kann der erste Detektor 126 durch die Steuervorrichtung 118 überwacht werden, um zu bestimmen, ob ein Fehlen des Flüssigkeitsabschnitts an dem ersten Ort in der Probenaufnahmeleitung 162 vorliegt (z. B. ob der erste Detektor 126 von einem High-Zustand, der das Erfassen von Probenfluid anzeigt, in einen Low-Zustand übergegangen ist, in dem kein Probenfluid erfasst ist). Unter Bezugnahme auf 9 wird der erste Ort, beginnend zu den Zeiten t₁ und ts, überwacht (z. B. fortlaufend, zumindest im Wesentlichen fortlaufend). Dann wird ein fortlaufender Flüssigkeitsabschnitt in der Probenaufnahmeleitung verzeichnet, wenn kein Fehlen des Flüssigkeitsabschnitts an dem ersten Ort in der Probenaufnahmeleitung verzeichnet wird, bevor der Flüssigkeitsabschnitt an einem zweiten Ort in der Probenaufnahmeleitung stromabwärts vom ersten Ort verzeichnet ist, indem ein Erfassungsvorgang unter Verwendung eines zweiten Detektors durchgeführt wird, der ausgelegt ist, ein Vorhandensein und/oder ein Fehlen des Flüssigkeitsabschnitt an dem zweiten Ort zu erfassen (Block 818). Zum Beispiel erfasst unter Bezugnahme auf 9 der erste Detektor 126 das Vorhandensein des Probenfluids zu den Zeiten t₁ und t₅, während der zweite Detektor 126 das Vorhandensein des Probenfluids zu den Zeiten t₂ und t₇ erfasst. Nur der Flüssigkeitsprobenabschnitt zwischen den Zeiten t₁ und t₃ am ersten Detektor würde durch den zweiten Detektor (beginnend zur Zeit t₂) verzeichnet werden, ohne dass der erste Detektor 126 ein Fehlen in der Zwischenzeit erfasst, bevor der zweite Detektor diesen Probenabschnitt erfasste. Zu diesem Zeitpunkt könnte die Steuervorrichtung 118 das Ventil 148 anweisen, so zu schalten, dass die in der Probenschleife 164 enthaltene Probe zu der Analysevorrichtung 112 geschickt wird. Während der erste Detektor 126 das Vorhandensein der Flüssigkeitsprobe bei t₅ verzeichnet, erfasst der erste Detektor 126 auch das Fehlen der Flüssigkeitsprobe bei t₆, bevor der zweite Detektor 126 anschließend das Vorhandensein der Flüssigkeitsprobe bei t₇ erfasst. Daher erkennt das System 100, dass eine Lücke oder ein Leerraum (z. B. die Lücke / der Leerraum 802) in der Probenschleife 164 vorhanden ist, und schaltet das Ventil 148 nicht zur Analyse; stattdessen lässt es den ungeeigneten Probenabschnitt (z. B. den Flüssigkeitsabschnitt 804) zum Abwasserablauf laufen. Wie hier beschrieben, kann ein Zeitgeber (z. B. durch die Steuervorrichtung 118 umgesetzt) verwendet werden, um das Ventil 148 zu veranlassen umzuschalten, sobald der zweite Detektor 126 den High-Zustand während eines bestimmten Zeitraums (z. B. t_Δ) beibehalten hat, nachdem der erste Detektor 126 den High-Zustand in der Zwischenzeit beibehalten hat.
Steuersysteme
Ein System 100, das einige oder alle seiner Bestandteile enthält, kann unter Computersteuerung arbeiten. Zum Beispiel kann ein Prozessor 120 bei oder in einem System 100 enthalten sein, um die Bestandteile und Funktionen der hierin beschriebenen Systeme mit Hilfe von Software, Firmware, Hardware (z. B. festverdrahteten Logikschaltungen), manueller Verarbeitung oder einer Kombination davon zu steuern. Die Begriffe „Steuervorrichtung“, „Funktionalität“, „Dienst“ und „Logik“, wie sie hier benutzt sind, stellen im Allgemeinen Software, Firmware, Hardware oder eine Kombination von Software, Firmware oder Hardware in Verbindung mit dem Steuern der Systeme dar. Im Falle einer Softwareumsetzung stellt das Modul, die Funktionalität oder die Logik Programmcode dar, der festgelegte Aufgaben durchführt, wenn er auf einem Prozessor (z. B. einer Zentraleinheit (CPU) oder CPUs) ausgeführt wird. Der Programmcode kann in einer oder mehreren computerlesbaren Speichervorrichtungen (z. B. in einem internen Speicher und/oder einem oder mehreren greifbaren Medien) und so weiter gespeichert sein. Die hier beschriebenen Aufbauten, Funktionen, Herangehensweisen und Techniken können auf einer Vielfalt handelsüblicher Rechnerplattformen mit einer Vielfalt von Prozessoren umgesetzt sein.
Zum Beispiel können ein oder mehrere Bestandteile des Systems, wie etwa das Analysesystem 102, das Fern-Probennahmesystem 104, die Ventile 148, Pumpen und/oder Detektoren (z. B. der erste Detektor 126, der zweite Detektor 126, der Probendetektor 130) mit einer Steuervorrichtung zum Steuern des Nehmens, des Abgebens und/oder der Analyse von Proben 150 gekoppelt sein. Zum Beispiel kann die Steuervorrichtung 118 ausgelegt sein, ein Ventil 148 zu schalten, das die Probenschleife 164 mit dem Analysesystem 102 koppelt, und eine Probe 150 aus der Probenschleife 164 zu dem Analysesystem 102 zu lenken, wenn durch den ersten Detektor 126 und den zweiten Detektor 126 eine erfolgreiches „Fangen“ angezeigt ist (wenn z. B. beide Sensoren Flüssigkeit erfassen). Weiterhin kann die Steuervorrichtung 118 eine Funktionalität ausführen, um ein „erfolgloses Fangen“ zu bestimmen (wenn z. B. die Probenschleife 164 nicht mit einer ausreichenden Menge einer Probe 150 gefüllt ist, um eine Analyse durch das Analysesystem 102 auszuführen). In einigen Ausführungsformen ist ein „erfolgloses Fangen“ beispielsweise auf Grundlage von Veränderungen der Signalstärke eines von einem Sensor erhaltenen Signals bestimmt, wie etwa des ersten Detektors 126 oder des zweiten Detektors 126. In anderen Ausführungsformen wird ein „erfolgloses Fangen“ bestimmt, wenn der erste Detektor 126 eine Probe 150 in der Probenaufnahmeleitung 162 angezeigt hat und ein vorgegebener Zeitraum vergangen ist, in dem der zweite Detektor 126 keine Probe 150 in der Probenaufnahmeleitung 162 angezeigt hat.
In einigen Ausführungsformen ist die Steuervorrichtung 118 mit einem Anzeiger an einem entfernten Ort kommunikativ gekoppelt, wie etwa dem zweiten Ort, und sieht eine Anzeige (z. B. einen Alarm) an dem zweiten Ort vor, wenn eine ungenügende Probe 150 an dem ersten Ort aufgenommen ist. Die Anzeige kann benutzt werden, um zusätzliche Probennahme und -abgabe (z. B. automatisch) einzuleiten. In einigen Ausführungsformen sieht der Anzeiger einen Alarm für den Bediener vor (z. B. über eine oder mehrere Kontrollleuchten, über eine Ausgabeanzeige, eine Kombination davon usw.). Weiterhin kann die Anzeige zeitgesteuert und/oder auf Grundlage einer oder mehrerer vorgegebener Bedingungen eingeleitet werden (z. B. nur wenn mehrere Proben ausgefallen sind). In einigen Ausführungsformen kann ein Anzeiger auch auf Grundlage von Bedingungen aktiviert werden, die an einer entfernten Probennahmestelle gemessen sind. Zum Beispiel kann ein Detektor 130 an dem zweiten Ort verwendet werden, um zu bestimmen, wenn eine Probe 150 für ein Fern-Probennahmesystem 104 vorgesehen ist, und der Anzeiger kann aktiviert werden, wenn keine Probe 150 genommen wird.
In einigen Ausführungsformen ist die Steuervorrichtung 118 betreibbar, verschiedene Zeitsteuerungen zum Nehmen von Proben von verschiedenen entfernten Orten und/oder für verschiedene Arten von Proben 150 vorzusehen. Zum Beispiel kann der Steuervorrichtung 118 gemeldet werden, wenn ein Fern-Probennahmesystem 104 bereit ist, eine Probe 150 in die Probenübertragungsleitung 144 abzugeben, und kann die Übertragung der Probe 150 in die Probenübertragungsleitung 144 einleiten. Die Steuervorrichtung 118 kann auch mit einem oder mehreren Fern-Probennahmesystemen 102 kommunikativ gekoppelt sein, um zu den Proben 150 gehörige Identifikationsinformationen zu empfangen (und möglicherweise zu protokollieren), und/oder, um die Reihenfolge zu steuern, in der die Proben 150 in dem System 100 abgegeben werden. Zum Beispiel kann die Steuervorrichtung 118 von fern mehrere Proben 150 einreihen und ihre Zufuhr durch eine oder mehrere der Probenübertragungsleitungen 144 koordinieren. Auf diese Weise kann die Abgabe von Proben 150 entlang mehrerer gleichzeitiger Flusspfade (z. B. durch mehrere Probenübertragungsleitungen 144) koordiniert werden, können sich eine oder mehrere Proben 150 in der Übertragung befinden, während eine oder mehrere zusätzliche Proben 150 genommen werden, und so weiter. Zum Beispiel zeigt 11 ein beispielhaftes Steuer-Flussdiagramm für das System 100, wo das Analysesystem 102 in Fluidverbindung mit zwei fernen Probenorten, gezeigt als Probenort 900 und Probenort 902, über zwei Fern-Probennahmesysteme 104a und 104b und zugehörige Übertragungsleitungen 144a und 144b gezeigt ist. In der gezeigten Ausführungsform sendet das Analysesystem 102 Befehle an jedes aus dem Fern-Probennahmesystem 104a und dem Fern-Probennahmesystem 104b, gezeigt als 904a bzw. 904b. Das Fern-Probennahmesystem 104a und das Fern-Probennahmesystem 104b übertragen jeweils die an dem jeweiligen Probennahmeort (dem Probennahmeort 900 für das Fern-Probennahmesystem 104a, dem Probennahmeort 902 für das Fern-Probennahmesystem 104b) genommene Probe über die Übertragungsleitung 144a bzw. die Übertragungsleitung 144b zu dem Analysesystem 102. Das Analysesystem 102 verarbeitet dann die Proben, um Mengen verschiedener darin enthaltener chemischer Stoffe zu bestimmen. Das Analysesystem 102 bestimmt dann, ob irgendeine der Mengen der chemischen Stoffe einen elementspezifischen Grenzwert überschreitet (z. B. einen Grenzwert für eine bestimmte Verunreinigung in der Probe). In Ausführungsformen kann das System 100 Verunreinigungsgrenzwerte unabhängig für jeden Probennahmeort und für bestimmte chemische Stoffe unabhängig an jedem Probennahmeort festlegen. Zum Beispiel kann sich die Toleranz für eine bestimmte metallische Verunreinigung während der Verarbeitung verringern; somit können stromabwärts genommene chemische Proben niedrigere Grenzwerte für den jeweiligen chemischen Stoff aufweisen als bei stromaufwärts genommenen chemischen Proben. Wie in 11 gezeigt, bestimmte das Analysesystem 102, dass kein chemischer Stoff irgendwelche der elementspezifischen Grenzwerte für die an dem Probennahmeort 900 durch das Fern-Probennahmesystem 104a genommene Probe überschreitet. Das Analysesystem 102 sendet dann einem CIM-Host 906 eine als 908a gezeigte Meldung, um eine Fortsetzung von Verfahrensanwendungen an dem Probennahmeort 900 zuzulassen, weil der Betrieb der Verfahrensanwendungen unterhalb der elementspezifischen Grenzwerte liegt. Das Analysesystem 102 hat bestimmt, dass mindestens einer der in der am Probennahmeort 902 durch das Fern-Probennahmesystem 104b genommenen Probe vorhandenen chemischen Stoffe den elementspezifischen Grenzwert überschreitet (z. B. einen Grenzwert für eine Verunreinigung in der Probe). Das Analysesystem 102 sendet dann dem CIM-Host 906 eine als 908b gezeigte Meldung, um einen auf die Verfahrensanwendungen an dem Probennahmeort 902 gerichteten Alarm zu senden, weil der Betrieb der Verfahrensanwendungen oberhalb der elementspezifischen Grenzwerte liegt. Der CIM-Host 906 weist dann auf Grundlage der Analyse der durch das Fern-Probennahmesystem 104b an dem Probennahmeort 902 genommenen Probe über einen Prozessanhaltebefehl 910 die Prozesse am Probennahmeort 902 an, den Betrieb anzuhalten. In Ausführungsformen kann die Kommunikation zwischen dem CIM-Host 906 und den Bestandteilen des Systems 100 durch das SECS/GEM-Protokoll ermöglicht sein. In Ausführungsformen kann das System 100 kontextspezifische Maßnahmen enthalten, wenn bestimmt ist, dass in einer Probe für einen bestimmten Probenort ein Element oberhalb eines elementspezifischen Grenzwerts liegt, wobei solche kontextspezifischen Maßnahmen umfassen können, aber nicht beschränkt sind auf: Ignorieren eines Alarms und Fortsetzen des Verfahrensbetriebs, Anhalten des Verfahrensbetriebs, Durchführen einer Systemkalibrierung und erneutes Analysieren der grenzwertüberschreitenden Probe oder dergleichen. Zum Beispiel kann bei einem ersten Alarm das Analysesystem 102 eine Kalibrierung (oder eine weitere Kalibrierung) durchführen und dann die Probe erneut analysieren, wohingegen ein darauffolgender Alarm (z. B. ein zweiter Alarm) den CIM-Host 906 veranlassen würde, das Anhalten der Abläufe am anstößigen Probennahmeort zu befehlen.
Die Steuervorrichtung 118 kann einen Prozessor 120, einen Speicher 122 und eine Kommunikationsschnittstelle 124 enthalten. Der Prozessor 120 sieht Verarbeitungsfunktionalität für die Steuervorrichtung 118 vor und kann eine beliebige Anzahl von Prozessoren, Mikrocontrollern oder anderen Verarbeitungssystemen und residentem oder externem Speicher zum Speichern von Daten oder anderen Informationen enthalten, auf die die Steuervorrichtung 118 zugreift oder die von ihr erzeugt werden. Der Prozessor 120 kann ein oder mehrere Software-Programme ausführen, welche die hier beschriebenen Techniken ausführen. Der Prozessor 120 ist nicht durch die Materialien, aus denen er ausgebildet ist, oder die darin verwendeten Verarbeitungsmechanismen eingeschränkt und kann daher mithilfe von Halbleitern und/oder Transistoren (z. B. unter Verwendung von elektronischen IC-Bauelementen (Integrated Circuit)) und so weiter ausgeführt sein.
Der Speicher 122 ist ein Beispiel eines greifbaren computerlesbaren Speichermediums, das Speicherfunktionalität zum Speichern verschiedener, mit dem Betrieb der Steuervorrichtung 118 verknüpfter Daten, wie etwa von Softwareprogrammen und/oder Programmcodesegmenten oder anderen Daten, zum Anweisen des Prozessors 120 und möglicherweise anderer Bestandteile der Steuervorrichtung 118 vorsieht, um die hier beschriebene Funktionalität durchzuführen. Somit kann der Speicher 122 Daten speichern, wie etwa ein Programm mit Anweisungen zum Betreiben des Systems 100 (einschließlich seiner Bestandteile) und so weiter. Es ist anzumerken, dass, während ein einzelner Speicher beschrieben ist, eine breite Vielfalt von Arten und Kombinationen von Speichern (z. B. greifbarer, nichtflüchtiger Speicher) verwendet sein kann. Der Speicher 122 kann Bestandteil des Prozessors 120 sein, einen eigenständigen Speicher umfassen oder eine Kombination von beiden sein.
Der Speicher 122 kann umfassen, ist jedoch nicht unbedingt darauf beschränkt: entfernbare und nicht entfernbare Speicherbauelemente, wie z. B. einen Direktzugriffspeicher (Random Access Memory, RAM), einen Festwertspeicher (Read-Only Memory, ROM), einen Flash-Speicher (z. B. eine SD-Speicherkarte (Secure Digital Memory Card), eine miniSD-Speicherkarte und/oder eine microSD-Speicherkarte), einen magnetischen Speicher, einen optischen Speicher, USB-Speichervorrichtungen (Universal Serial Bus), Festplattenspeicher, externen Speicher und so weiter. In Umsetzungen können das System 100 und/oder der Speicher 122 einen entfernbaren Chipkartenspeicher (Integrated Circuit Card, ICC) umfassen, wie z. B. einen Speicher 122, der von einer SIM-Karte (Subscriber Identity Module), einer USIM-Karte (Universal Subscriber Identity Module), einer UICC-Karte (Universal Integrated Circuit Card) und so weiter vorgesehen ist.
Die Kommunikationsschnittstelle 124 ist betriebsmäßig so ausgelegt, dass sie mit Bestandteilen des Systems kommuniziert. Zum Beispiel kann die Kommunikationsschnittstelle 124 ausgelegt sein, Daten zum Speichern im System 100 zu übertragen, Daten aus der Speicherung im System 100 abzufragen und so weiter. Die Kommunikationsschnittstelle 124 ist auch mit dem Prozessor 120 kommunikativ gekoppelt, um eine Datenübertragung zwischen Bestandteilen des Systems 100 und dem Prozessor 120 zu ermöglichen (z. B. zum Kommunizieren von Eingaben in den Prozessor 120, die von einer Vorrichtung empfangen werden, die mit der Steuervorrichtung 118 kommunikativ gekoppelt ist). Es ist anzumerken, dass, während die Kommunikationsschnittstelle 124 als ein Bestandteil einer Steuervorrichtung 118 beschrieben ist, ein oder mehrere Bestandteile der Kommunikationsschnittstelle 124 als externe Bauteile ausgeführt sein können, die mit dem System 100 über eine drahtgebundene und/oder drahtlose Verbindung kommunikativ gekoppelt sind. Das System 100 kann auch eine oder mehrere Eingabe-/Ausgabevorrichtungen (I/O-Vorrichtungen) umfassen und/oder damit verbunden sein (z. B. über die Kommunikationsschnittstelle 124), einschließlich, aber nicht unbedingt beschränkt auf eine Anzeige, eine Maus, ein Touchpad, eine Tastatur und so weiter.
Die Kommunikationsschnittstelle 124 und/oder der Prozessor 120 können ausgelegt sein, mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Netzwerken zu kommunizieren, einschließlich, aber nicht unbedingt beschränkt auf: ein Weitverkehrs-Mobilfunknetz, wie etwa ein 3G-Mobilfunknetz, ein 4G-Mobilfunknetz oder ein Netzwerk des Global System For Mobile Communications (GSM-Netz); ein drahtloses Computerkommunikationsnetz, wie etwa ein WiFi-Netzwerk (z. B. ein Wireless Local Area Network (WLAN), betrieben unter Verwendung des Netzwerkstandards IEEE 802.11); ein Internet; das Internet; ein Wide Area Network (WAN); ein Local Area Network (LAN); a Personal Area Network (PAN) (z. B. ein Wireless Personal Area Network (WPAN), betrieben unter Verwendung des Netzwerkstandards IEEE 802.15); ein öffentliches Telefonnetz, ein Extranet, ein Intranet; und so weiter. Jedoch ist diese Liste nur beispielhaft vorgesehen und soll die vorliegende Offenbarung nicht einschränken. Weiter kann die Kommunikationsschnittstelle 124 ausgelegt sein, mit einem einzigen Netzwerk oder mit mehreren Netzwerken über verschiedene Zugangspunkte zu kommunizieren.
Beispiel 1 - Beispielhaftes Überwachungssystem
Im Allgemeinen können die hier beschriebenen Systeme 100 eine beliebige Anzahl vom Fern-Probennahmesystemen 104 enthalten, um Proben von einer beliebigen Anzahl von Probennahmeorten zu nehmen. In einer in 12 gezeigten Umsetzung enthält das System 100 fünf Fern-Probennahmesysteme 104 (gezeigt als 104A, 104B, 104C, 104D, 104E), angeordnet an fünf verschiedenen Orten einer Verarbeitungsanlage, die Chemikalienbäder, lose Chemikalien, Abflüsse in die Umwelt und andere Flüssigkeitsproben verwenden. Die Fern-Probennahmesysteme 104 nehmen Proben an den verschiedenen Orten, um sie zu dem fern von jedem der fünf Fern-Probennahmesysteme 104 angeordneten Analysesystem 102 zu übertragen. Ein erstes Fern-Probennahmesystem 104A befindet sich nahe einer Leitung 1000 für deionisiertes Wasser und von dem Analysesystem 102 über eine Strecke (als d₅ gezeigt) von ungefähr vierzig Metern (40 m) entfernt. Ein zweites Fern-Probennahmesystem 104B befindet sich nahe einem Verteilungsventilpunkt 1002 und von dem Analysesystem 102 über eine Strecke (als d₄ gezeigt) von ungefähr achtzig Metern (80 m) entfernt. Ein drittes Fern-Probennahmesystem 104C befindet sich nahe einem Chemikalienzufuhrbehälter 1004 und von dem Analysesystem 102 über eine Strecke (als d₃ gezeigt) von ungefähr achtzig Metern (80 m) entfernt. Der Chemikalienzufuhrbehälter 1004 befindet sich fern von einem Chemikalienlagerbehälter 1008 und wird aus diesem mit Chemikalien gespeist. Ein viertes Fern-Probennahmesystem 104D befindet sich nahe einem Chemikalienzufuhrbehälter 1006 und von dem Analysesystem 102 über eine Strecke (als d₂ gezeigt) von ungefähr achtzig Metern (80 m) entfernt. Der Chemikalienzufuhrbehälter 1006 befindet sich fern von dem Chemikalienlagerbehälter 1008 und wird aus diesem mit Chemikalien gespeist. Ein fünftes Fern-Probennahmesystem 104E befindet sich nahe dem Chemikalienlagerbehälter 1004 und von dem Analysesystem 102 über eine Strecke (als d₁ gezeigt) von ungefähr dreihundert Metern (300 m) entfernt. Während fünf Fern-Probennahmesysteme 104 gezeigt sind, kann das System 100 mehr als fünf Fern-Probennahmesysteme 104 verwenden, um Ultra-Spuren-Verunreinigungen in der gesamten Verarbeitungsanlage, wie etwa an anderen Verfahrensflüssen, Chemikalienbädern, Lagern für lose Chemikalien, Abflüssen in die Umwelt, und andere Flüssigkeitsproben zu überwachen. In einer Umsetzung ist die Probenübertragung von den Fern-Probennahmesystemen 104 zu dem Analysesystem mit einer Rate von ungefähr 1,2 Metern pro Sekunde (1,2 m/s) vorgesehen, was eine Analyse nahezu in Echtzeit (z. B. ICPMS-Analyse) der Ultra-Spuren-Verunreinigungen in der gesamten Verarbeitungsanlage vorsieht.
Beispiel 2 - Reproduzierbarkeit
In einer Umsetzung war das Analysesystem 102 einhundert Meter (100 m) von einem Fern-Probennahmesystem 104 angeordnet. Das Fern-Probennahmesystem 104 nahm zwanzig diskrete Proben und transportierte sie zu dem Analysesystem 102 zum Bestimmen der Signalstärke jedes in jeder der zwanzig diskreten Proben enthaltenen chemischen Stoffs. Jede diskrete Probe enthielt die folgenden chemischen Stoffe: Lithium (Li), Beryllium (Be), Bor (B), Natrium (Na), Magnesium (Mg), Aluminium (Al), Calcium (Ca), Mangan (Mn), Eisen (Fe), Kobalt (Co), Nickel (Ni), Kupfer (Cu), Zink (Zn), Germanium (Ge), Strontium (Sr), Silber (Ag), Kadmium (Cd), Indium (In), Zinn (Sn), Antimon (Sb), Barium (Ba), Cerium (Ce), Hafnium (Hf), Wolfram (W) und Blei (Pb). Nach Analyse durch das Analysesystem 102 war bestimmt, dass die relative Standardabweichung (RSD) weniger als drei Prozent (< 3 %) über alle zwanzig diskreten Proben für alle chemischen Stoffe betrug. Demgemäß sah das beispielhafte System 100 bei einhundert Metern zwischen dem Analysesystem 102 und dem Fern-Probennahmesystem 104 eine zuverlässige Reproduzierbarkeit vom Nehmen der Probe, Übertragen der Probe über einhundert Meter zu dem Analysesystem 102 (z. B. über die Übertragungsleitung 144) bis zum Analysieren der Proben mit dem Analysesystem 102 vor.
Beispiel 3 - Vergleich mit manueller Probennahme - Beispiel Halbleiterverarbeitung
Unter Bezugnahme auf 13 ist ein Diagramm vorgesehen, das metallische Verunreinigung eines Chemikalienbads für Halbleiterherstellungsverfahren (SC-1-Bad) über der Zeit zeigt. Das Diagramm enthält einen Bereich 1100, der Datenpunkte für metallische Verunreinigung zeigt, gemessen aus manuellen Proben, die zu drei Zeitpunkten genommen wurden. Das Diagramm enthält auch einen Bereich 1102, der die aus manuellen Proben gemessenen Datenpunkte für metallische Verunreinigung aus dem Bereich 1100 zeigt, überlagert auf Datenpunkte für metallische Verunreinigung, gemessen aus Proben, die aus dem System 100 (z. B. aus den Fern-Probennahmesystemen 104) mit einer Probennahmehäufigkeit genommen wurden, die diejenige des manuellen Probennahmeverfahrens überschritt (z. B. zumindest sechzehn- bis siebzehnmal häufiger). Wie im Bereich 1102 gezeigt, tritt mit der Zeit eine allmähliche Vermehrung der Verunreinigungen im Halbleiterherstellungsverfahren auf. Lebenszeit- oder Lebenszählwertverfahren zum Bestimmen, wann die Chemikalien in einem bestimmten Halbleiterverfahren auszuwechseln sind (z. B. die manuelle Probennahmetechnik aus dem Bereich 1100) sind oft nicht in der Lage, die Besonderheiten der metallischen Verunreinigung über der Zeit zu berücksichtigen. Daher werden die Chemikalien oft ohne eine Kenntnis der metallischen Verunreinigungen in dem Bad gewechselt. Dies kann zu übermäßigem Auswechseln, wo das Chemikalienbad tatsächlich eine weitere Waferverarbeitung vorsehen könnte und dennoch ausgewechselt wird (was z. B. zu Verlust an Prozesslaufzeit führt), oder zu ungenügendem Auswechseln führen, wo das Chemikalienbad tatsächlich eine unzulässige metallische Verunreinigung aufweist, aber erst später ausgewechselt wird (was z. B. möglicherweise die in dem Verfahren hergestellten Wafers gefährdet). Wie im Bereich 1102 zu sehen, kann die metallische Verunreinigung mit dem System 100 mit höherer Häufigkeit automatisch verfolgt werden. Ein Verunreinigungsgrenzwert 1104 ist festgelegt, um den CIM-Host 906 zu alarmieren, wenn der Verunreinigungsgrenzwert für das Chemikalienbad erreicht ist. Das System 100 kann daher automatisch ein Anhalten des Verfahrensbetriebs veranlassen, wenn der Verunreinigungsgrenzwert 1104 erreicht ist (z.B. zum Vermeiden eines ungenügenden Auswechselns), während es ermöglicht, dass das Verfahren weiterläuft, wenn der Verunreinigungsgrenzwert 1104 nicht erreicht ist, und dadurch Prozesslaufzeit vorsieht, wenn es möglich ist (z. B. zum Vermeiden übermäßigen Auswechselns).
Dynamische Probenpriorisierung
Im Allgemeinen können die hierin beschriebenen Systeme 100 eine beliebige Anzahl von Fern-Probennahmesystemen 104 enthalten, um Proben von einer beliebigen Anzahl von Probennahmeorten zu nehmen, wie beispielsweise die in 12 gezeigte beispielhafte Umsetzung, die fünf Fern-Probennahmesysteme 104 (gezeigt als 104A, 104B, 104C, 104D, 104E) umfasst, die an fünf verschiedenen Orten einer Verarbeitungsanlage angeordnet sind, die Chemikalienbäder, lose Chemikalien, Abflüsse in die Umwelt und andere Flüssigkeitsproben verwendet. Das System 100 kann daher zu einer beliebigen gegebenen Zeit mehrere Proben innerhalb des Systems 100 nehmen, übertragen, aufbereiten lassen oder dergleichen, wobei die Fern-Probennahmesysteme 104 zwischen verschiedenen Betriebsmodi wie beispielsweise Probenübertragungsvorgängen, Spülvorgängen, Wartevorgängen usw. wechseln.
In Umsetzungen verfolgt das System 100 (z. B. durch Betrieb von Systemsteuervorrichtungen) den Status und die Abfolge der Proben, die durch das Analysesystem 102 von den Fern-Probennahmesystemen 104 aufgenommen oder voraussichtlich aufgenommen werden, und liefert Prioritätswerte für jede Probe, um eine Einreihungspriorität für die durch das Analysesystem 102 zu analysierenden Proben zu bestimmen. Beispielsweise kann eine durch das Analysesystem 102 zu analysierende Probe mit einer Probenkennung als eine Standardkalibrierprobe, eine Matrixkalibrierprobe, eine Qualitätskontrollprobe, eine Probe oder eine Prioritätsprobe identifiziert werden. Die Probenkennung ist im Allgemeinen an eine Funktion der Probe für das System 100 gebunden. Es werden beispielsweise als Standardkalibrierproben identifizierte Proben verwendet, um Standardkalibrierungskurven zum Vergleich mit Probenanalysen zu erzeugen, als Matrixkalibrierproben identifizierte Proben werden verwendet, um Matrixkalibrierungskurven zum Vergleich mit Probenanalysen zu erzeugen, als Qualitätskontrollproben identifizierte Proben werden als eine interne Kontrolle zum Bestimmen der Genauigkeit des momentanen Systembetriebs verwendet, als Proben identifizierte Proben sind zu analysierende Proben mit unbekannten vorhandenen Analytkonzentrationen, und Prioritätsproben sind Proben, die durch das System 100 mit Priorität zu behandeln sind. Beispielsweise kann eine Prioritätsprobe eine Probe sein, die zeitempfindlich sein kann, von einer temporären Quelle innerhalb einer Verarbeitungsanlage (z. B. einem Lieferwagen, der frische Lösungen zur Verwendung in der Verarbeitungsanlage transportiert) bereitgestellt werden kann oder eine uneingeplante Probe sein kann, die eine Analyse erfordert und die nicht regulär für die Analyse innerhalb des Systems 100 eingeplant ist.
Jede Probe kann außerdem mit einem Prioritätswert identifiziert werden, um dem System 100 eine Kennung bereitzustellen, um zu bestimmen, wie die Probe in Bezug auf andere Proben innerhalb des Systems 100 zu behandeln ist. Wenn das System 100 eine zu analysierende Probe mit einer höheren Priorität identifiziert, kann das System 100 in Bezug auf andere Proben niedrigerer Priorität in Abhängigkeit von dem aktuellen Status der Analyse der Proben niedrigerer Priorität Maßnahmen ergreifen. Solche Maßnahmen können umfassen, aber sind nicht beschränkt auf den Abbruch der Übertragung aus dem Fern-Probennahmesystem 104, das Zulassen der Übertragung aus dem Fern-Probennahmesystem 104, das Zulassen des Abschlusses laufender Analysen, das Beenden zusätzlicher Analysen der Probe, das Verwerfen unvollständiger Kalibrierpunkte, das Zurückhalten der Probe an dem Fern-Probennahmesystem 104 und dergleichen. In Umsetzungen weist das System 100 einer Probe auf Grundlage der Probenidentität einen Prioritätswert zu. Das System 100 kann jedoch auch auf Grundlage einer manuellen Eingabe von einer Person einen Prioritätswert zuweisen.
Eine beispielhafte Priorisierungsliste von Prioritätswerten ist in 14 gezeigt. Für eine bestimmte Betriebssequenz des Systems 100 (z. B. bei der Initialisierung des Systems 100, beim Zurücksetzen des Systems 100 usw.) sind die Proben höchster Priorität diejenigen, die für eine Anfangs- oder Primärkalibrierung des Analysesystems 102 verwendet werden (z. B. erhalten eine oder mehrere erste Kalibrierungskurven für die Sequenz einen Prioritätswert von 1 und Proben für erste Probenmatrixkalibrierungskurven für die Sequenz einen Prioritätswert von 2). Die Proben nächsthöherer Priorität sind diejenigen, die Proben betreffen, die aktuell von den Fern-Probennahmesystemen 104 durch die Probenübertragungsleitung 144 übertragen werden (z. B. erhält eine Probe aus dem Fern-Probennahmesystem 104 im Probenübertragungsmodus einen Prioritätswert von 10). Die Proben nächsthöherer Priorität sind diejenigen, die Prioritätsproben betreffen (z. B. erhalten Proben höherer Priorität einen Prioritätswert von 11 bis 50). Prioritätsproben können Proben sein, die mit dem Wunsch nach einer bedarfsweisen Analyse von Proben verbunden sind, die aktuell nicht einem Probenzeitplan zugeordnet sind. Den Prioritätsproben kann ein Prioritätswert zugewiesen sein, um die Priorität einer Prioritätsprobe gegenüber anderen Prioritätsproben zu differenzieren. Wenn beispielsweise ein erster Chemikalientransporter mit einer ersten Chemikalie zur Lieferung und ein zweiter Chemikalientransporter mit einer zweiten Chemikalie zur Lieferung an einer Verladerampe positioniert sind, kann die erste chemische Probe einen ersten Prioritätswert (z. B. 11) erhalten und die zweite chemische Probe kann einen zweiten Prioritätswert (z. B. 12) erhalten, um anzuzeigen, dass die erste chemische Probe eine Prioritätsprobe mit einer höheren Priorität ist als diejenige der zweiten chemischen Probe. Wenn das System 100 die erste chemische Probe in einer Priorisierungswarteschlange erreicht, wird somit ein Fern-Probennahmesystem 104, das zum Nehmen der Probe der ersten Chemikalie vorgesehen ist, angewiesen, die erste Chemikalie zur Analyse zu dem Analysesystem 102 zu übertragen, bevor ein Fern-Probennahmesystem 104, das zum Nehmen der Probe der zweiten Chemikalie vorgesehen ist, angewiesen wird, die zweite Chemikalie zur Analyse zu dem Analysesystem 102 zu übertragen. Die Proben nächsthöherer Priorität sind diejenigen, welche die erste Qualitätsprüfung für die bestimmte Betriebssequenz betreffen (z. B. erhält die erste Qualitätsprüfung einen Prioritätswert von 51). Die Proben nächsthöherer Priorität sind diejenigen, die Proben betreffen, bei denen eine Analyse fehlgeschlagen ist (z. B. eine Probe mit Analytwerten jenseits von Schwellenwerten, beispielsweise bei Verunreinigungskonzentrationen). Solche Proben werden mit dieser Prioritätsstufe entsprechend dem ursprünglichen Prioritätswert entsprechend der Einreihung in der Analysewarteschlange gehandhabt. Wenn beispielsweise eine vierte Probe in einer Warteschlange und eine siebte Probe in der Warteschlange jeweils Analytkonzentrationen enthalten, die Konzentrationsgrenzwerte überschreiten, wird ein Wiederholungslauf für die vierte Probe durchgeführt und dann ein Wiederholungslauf für die siebte Probe durchgeführt, bevor mit Proben mit einem Prioritätswert von 53 oder mehr fortgefahren wird.
Die Proben nächsthöherer Priorität nach den Proben-Wiederholungsläufen in der beispielhaften Priorisierungsliste von 14 sind Proben, die Wiederholungsläufe für Primärkalibrierungskurve(n) aufgrund der Überschreitung erwarteter Werte bei einer Qualitätskontrollprüfung betreffen (z. B. erhält der Wiederholungslauf für die primäre Kalibrierungskurve einen Prioritätswert von 53). Beispielsweise kann eine Qualitätsprüfung (QP) eingeplant sein, um zu bestimmen, ob das Analysesystem 102 ein Ergebnis liefert, das bei einer Qualitätskontrollprobe in einen erwarteten Bereich fällt (z. B. eine Probe mit einer bekannten Konzentration). Wenn die erwarteten Schwellenwerte bei der Qualitätsprüfung überschritten werden, kann ein Wiederholungslauf für die Primärkalibrierungskurve durchgeführt werden, um eine aktualisierte Kalibrierungskurve für die aktuellen Betriebsbedingungen des Analysesystems 102 bereitzustellen. Die Proben nächsthöherer Priorität sind diejenigen, die Wiederholungsläufe für einen einzelnen Punkt einer Kalibrierungskurve aufgrund der Überschreitung eines erwarteten Werts bei einer Qualitätskontrollprüfung betreffen (der Wiederholungslauf für einen einzelnen Punkt einer Primärkalibrierung erhält einen Prioritätswert von 54). In ähnlicher Weise erhalten Wiederholungsläufe für Matrixkalibrierungskurven oder -punkte aufgrund der Überschreitung erwarteter Werte bei einer Qualitätskontrollprüfung die nächsthöhere Priorität (z. B. erhält der Wiederholungslauf für die Matrixkalibrierungskurve einen Prioritätswert von 56 und der Wiederholungslauf für einen einzelnen Punkt der Matrixkalibrierungskurve einen Prioritätswert von 57). Die Proben nächsthöherer Priorität sind diejenigen, die eingeplante Kalibrierungskurven betreffen (z. B. erhalten eingeplante Kalibrierungskurven einen Prioritätswert von 58). Beispielsweise beinhaltet eine eingeplante Kalibrierungskurve die Verarbeitung von Proben mit bekannten Konzentrationen entsprechend einer geplanten Zeit im Gegensatz zu denjenigen, die nach einer fehlgeschlagenen Qualitätsprüfung verarbeitet werden. Die Proben nächsthöherer Priorität sind diejenigen, die eingeplante Qualitätsprüfungen betreffen (z. B. erhält die eingeplante Qualitätskontrollprüfung einen Prioritätswert von 60). Die Proben nächsthöherer Priorität sind diejenigen, die dringliche Proben betreffen (z. B. erhalten dringliche Proben einen Prioritätswert von 65). Beispielsweise können dringliche Proben solche Proben beinhalten, die manuell zu dem Analysesystem 102 zur Probennahme durch einen lokalen Autosampler an dem Analysesystem 102 (z. B. Probennahmevorrichtung 160) gebracht werden. Die Proben nächsthöherer Priorität sind diejenigen Proben, die gegenüber gewöhnlichen Proben in der Warteschlange als Prioritätsproben gekennzeichnet sind (z. B. erhalten Proben niedrigerer Priorität einen Prioritätswert von 66 bis 100). Diese Prioritätsproben sind Proben, die gegenüber gewöhnlichen Proben in der Warteschlange mit einer höheren Priorität zu behandeln sind, aber nicht die Stufe von Proben höherer Priorität erreichen (z. B. Prioritätswerte von 11 bis 50). Daher werden diese Proben nach den Kalibrierungskurvenproben und Qualitätskontrollproben verarbeitet. Die Proben nächsthöherer Priorität sind diejenigen, die eingeplante Proben betreffen (z. B. erhalten eingeplante Proben die niedrigsten Prioritätswerte - entsprechend ihrer Reihenfolge in dem Probenzeitplan).
Wenn das System 100 eine Prioritätsprobe zur Einreihung in eine Probenwarteschlange empfängt, prüft das System 100 den der Prioritätsprobe zugewiesenen Prioritätswert. Wenn die Planungswarteschlange Proben enthält, welche die erste(n) Kalibrierungskurve(n) oder die erste Probenmatrix-Kalibrierungskurve betreffen, können diese Proben ohne Unterbrechung durch das System 100 weiterverarbeitet werden (z. B. werden die Proben in das Analysesystem 102 eingeführt und Daten hinsichtlich der Zusammensetzung der Proben gesammelt). Falls eines der Fern-Probennahmesysteme 104 aktuell eine Probe in der Probenübertragungsleitung 144 zu dem Analysesystem 102 überträgt, können diese Proben in ähnlicher Weise ohne Unterbrechung durch das System 100 weiterverarbeitet werden (z. B. setzt das Fern-Probennahmesystem 104 die Übertragung der Probe in der Probenübertragungsleitung 144 fort, die Probe wird in das Analysesystem 102 eingeführt und Daten hinsichtlich der Zusammensetzung der Probe werden gesammelt). Bei anderen Proben in der Warteschlange zur Analyse durch das Analysesystem 102 prüft das System 100 die Probenidentität zum Bestimmen, welche Arbeitsvorgänge für das System 100 geeignet sind, um zu entscheiden, wie diese anderen Proben zu behandeln sind. Einer dieser Arbeitsvorgänge umfasst das Unterbrechen der Fern-Probennahmesysteme 104, in deren Warteschlange sich Proben niedrigerer Priorität als die Prioritätsprobe befinden, um den Zeitpunkt hinauszuzögern, zu dem die Fern-Probennahmesysteme 104 eine Probe aus der jeweiligen Probenquelle entnehmen. Beispielsweise kann ein bestimmtes Fern-Probennahmesystem 104 vor der Einreihung der Prioritätsprobe in die Warteschlange die Entnahme einer Probe aus seiner lokalen Probenquelle zu einer ersten Zeit eingeplant haben, um die Probe über die Übertragungsleitung 144 an das Analysesystem 102 abzugeben (z. B. unter Berücksichtigung der Übertragungszeit der Probe innerhalb der Übertragungsleitung 144). Sobald die Probe höherer Priorität in die Warteschlange eingereiht ist, unterbricht das System 100 das Fern-Probennahmesystem 104, um die Probennahme aus der lokalen Probenquelle zur Berücksichtigung der Probennahme und Analyse der Probe höherer Priorität bis zu einem zweiten (späteren) Zeitpunkt zu verzögern. In einer Umsetzung kann ein Fern-Probennahmesystem 104 eine Probe aus der Probenquelle entnommen haben und befindet sich bei der Aufbereitung der Probe für die Übertragung (z. B. Einführen eines Verdünnungsmittels, Standards, Chemikalienzusatzes usw.), aber hat die Probe noch nicht in die Probenübertragungsleitung 144 eingeführt. Wenn die Probe höherer Priorität in die Warteschlange eingereiht ist, kann das System 100 das Fern-Probennahmesystem 104 unterbrechen, um zu bewirken, dass die gesammelte Probe an dem Fern-Probennahmesystem 104 zurückgehalten wird, um dem Abwasserablauf zugeführt zu werden, aus dem Fern-Probennahmesystem 104 gespült zu werden oder dergleichen.
Ein anderer solcher Arbeitsvorgang umfasst das Zulassen, dass Proben, die in dem Analysesystem 102 vorhanden sind und aktuell genommen werden, vollständig verarbeitet und durch das Analysesystem 102 gemessen werden. Beispielsweise kann es einem lokalen Autosampler an dem Analysesystem 102 (z. B. Probennahmevorrichtung 160), der aktuell in Betrieb ist, um Proben aus lokalen Probenquellen einzuführen (z. B. Phiolen, die in einem Probenkarussell eines Autosamplers des Analysesystems 102 vorhanden sind), erlaubt werden, den Arbeitsvorgang abzuschließen, um die Proben zur Messung und Datensammlung in das Analysesystem 102 einzuführen.
Ein anderes Beispiel eines Arbeitsvorgangs, den das System 100 durchführen kann, um die Warteschlange für die Probe höherer Priorität zu modifizieren, kann das Verwerfen nicht abgeschlossener Kalibrierpunkte für Kalibrierproben niedrigerer Priorität als die Probe höherer Priorität sein. Solche Proben können Proben für Kalibrierproben-Wiederholungsläufe infolge einer Qualitätsprüfung, eingeplante Kalibrierproben usw. beinhalten. Beispielsweise kann das System 100 die Daten für Kalibrierproben, die durch das Analysesystem 102 analysiert und durch das System vollständig verarbeitet wurden oder werden, beibehalten, wenn die Probe höherer Priorität in die Warteschlange eingereiht wird, aber Kalibrierproben, die noch nicht vollständig verarbeitet wurden, verzögern (z. B. in einer aktualisierten Warteschlange neu einreihen) oder verwerfen, um die Probe höherer Priorität zu berücksichtigen.
Beispielhafte dynamische Probenpriorisierung
In einem beispielhaften Arbeitsvorgang erreicht ein Chemikalientransporter eine Ladestation, beispielsweise die in 12 gezeigte Verarbeitungsanlage, und eine Person bedient eine Benutzerschnittstelle an einem Fern-Probennahmesystem 104 (z. B. dem Fern-Probennahmesystem 104E neben dem Chemikalienlagerbehälter 1008), um das Vorhandensein einer Prioritätsprobe anzuzeigen, beispielsweise zum Testen einer Probe von dem Chemikalientransporter, um die Lieferung der Chemikalie zur Verwendung in der Verarbeitungsanlage freizugeben. Das System 100 weist der Prioritätsprobe auf Grundlage der Eingabe von der Person über die Benutzerschnittstelle einen Prioritätswert zu. In diesem Fall ist die Probe eine Probe höherer Priorität und erhält einen Prioritätswert von 12, um anzuzeigen, dass die Probe bei der Analyse durch das Analysesystem 102 Priorität gegenüber Proben mit einem Prioritätswert über 12 erhält (z. B. Proben, die nicht die ersten Kalibrierungskurven für eine jeweilige Sequenz betreffen, und Proben, die aktuell nicht in Probenübertragungsleitungen 144 übertragen werden). Das System 100 reiht die Prioritätsprobe in die Probenwarteschlange ein, in der das System 100 die Proben für einen Teil des Tags gehandhabt hat (z. B. sind die ersten Kalibrierungskurven und die ersten Matrixkalibrierungskurven bereits abgeschlossen), das aktuell eine Probe, die von dem Fern-Probennahmesystem 104B übertragen wird, eine Probe für einen Wiederholungslauf für einen einzelnen Punkt einer Primärkalibrierungskurve aufgrund einer vorherigen Qualitätsprüfung sowie Proben, die zur Übertragung aus dem Fern-Probennahmesystem 104A und dem Fern-Probennahmesystem 104D eingeplant sind, besitzt. Das System 100 erlaubt es der aktuell aus dem Fern-Probennahmesystem 104B übertragenen Probe, die Übertragung und Analyse durch das Analysesystem 102 zu beenden. Das System 100 unterbricht die Zeitplanung für die Probennahme durch einen lokalen Autosampler an dem Analysesystem 102 (z. B. Probennahmevorrichtung 160) für den Wiederholungslauf für einen einzelnen Punkt der Primärkalibrierungskurve aufgrund einer vorherigen Qualitätsprüfung, bis die Probe höherer Priorität durch das Fern-Probennahmesystem 104E genommen, über die Probenübertragungsleitung 144 zu dem Analysesystem 102 übertragen und analysiert wurde. Das System unterbricht außerdem die Zeitplanung für die Probennahme durch das Fern-Probennahmesystem 104A und das Fern-Probennahmesystem 104D, bis die Probennahme und Analyse sowohl für die Probe höherer Priorität als auch den Wiederholungslauf für einen einzelnen Punkt der Primärkalibrierungskurve abgeschlossen wurden.
In einem anderen beispielhaften Arbeitsvorgang bringt eine Person manuell eine Probe zur Analyse in dem Analysesystem 102 beispielsweise an der in 12 gezeigten Verarbeitungsanlage und bedient eine Benutzerschnittstelle an dem Analysesystem 102, um das Vorhandensein einer dringlichen Probe anzuzeigen, beispielsweise um eine Probe von einem anderen Teil der Verarbeitungsanlage zu testen. Das System 100 weist der dringlichen Probe auf Grundlage der Eingabe von der Person über die Benutzerschnittstelle einen Prioritätswert zu. In diesem Fall ist die Probe eine dringliche Probe und erhält einen Prioritätswert von 65, um anzuzeigen, dass die Probe bei der Analyse durch das Analysesystem 102 Priorität gegenüber Proben mit einem Prioritätswert über 65 erhält (z. B. Proben, die Kalibrierungen betreffen, Proben höherer Priorität mit einem Prioritätswert von 11 bis 50). Das System 100 reiht die dringliche Probe in die Probenwarteschlange ein, bei der das System 100 bei der Initialisierung für eine neue Prozesssequenz ist (z. B. wurden die ersten Kalibrierungskurven und ersten Matrixkalibrierungskurven nicht abgeschlossen) und Proben zur Übertragung aus dem Fern-Probennahmesystem 104A und Fern-Probennahmesystem 104D eingeplant sind. Nach Abschluss der Analyse der Proben, welche die ersten Kalibrierungskurven und ersten Matrixkalibrierungskurven betreffen, gibt eine Person an dem Fern-Probennahmesystem 104D eine Probe niedrigerer Priorität ein, der ein Prioritätswert von 66 zugewiesen ist, und eine Person an dem Fern-Probennahmesystem 104E gibt eine Probe höherer Priorität ein, der ein Prioritätswert von 11 zugewiesen ist. Während die Probenwarteschlange zuvor die dringliche Probe zur Probennahme und Analyse nach der Verarbeitung der anfänglichen Kalibrierproben in der Warteschlange hatte, unterbricht das System 100 jetzt die Probennahme der dringlichen Probe durch den Autosampler an dem Analysesystem zugunsten der Probe höherer Priorität aus dem Fern-Probennahmesystem 104E, zusätzlich zur Unterbrechung des Fern-Probennahmesystems 104A und des Fern-Probennahmesystems 104D, um die Probennahme und Übertragung von dem jeweiligen Fern-Probennahmesystem 104 zu verzögern. Das System 100 erlaubt die Handhabung der dringlichen Probe vor der Probe niedrigerer Priorität aus dem Fern-Probennahmesystem 104D (z. B. Prioritätswert 65 < Prioritätswert 66).
Die vorstehenden Beispiele stellen beispielhafte Betriebsumgebungen dar. Es versteht sich jedoch, dass viele unterschiedliche Betriebsumgebungen und Zeitabläufe zur Priorisierung der Proben möglich sind.
Schlussbemerkung
In Umsetzungen kann eine Vielfalt von analytischen Vorrichtungen die hier beschriebenen Strukturen, Techniken, Herangehensweisen und so weiter nutzen. Somit kann, obwohl hier Systeme beschrieben sind, eine Vielfalt von analytischen Vorrichtungen die beschriebenen Techniken, Herangehensweisen, Strukturen und so weiter nutzen. Diese Vorrichtungen können mit begrenzter Funktionalität (z. B. dünne Vorrichtungen) oder mit robuster Funktionalität ausgelegt sein (z. B. dicke Vorrichtungen). Somit kann sich die Funktionalität einer Vorrichtung auf ihre Software- oder Hardwareressourcen beziehen, z. B. Prozessorleistung, Speicher (z. B. Datenspeicherungsfähigkeit), analytische Fähigkeit und so weiter.
Im Allgemeinen kann eine beliebige der hier beschriebenen Funktionen unter Verwendung von Hardware (z. B. festverdrahteten Logikschaltungen, wie etwa integrierten Schaltungen), Software, Firmware, manueller Verarbeitung oder einer Kombination davon ausgeführt werden. Somit stellen die in der obigen Offenbarung beschriebenen Blöcke im Allgemeinen Hardware (z. B. festverdrahtete Logikschaltungen, wie etwa integrierte Schaltungen), Software, Firmware oder eine Kombination davon dar. Im Falle einer Hardwareumsetzung können die verschiedenen, in der obigen Offenbarung beschriebenen Blöcke als integrierte Schaltungen zusammen mit anderer Funktionalität ausgeführt sein. Solche integrierten Schaltungen können alle der Funktionen eines bestimmten Blocks, Systems oder Schaltkreises oder einen Teil der Funktionen des Blocks, Systems oder Schaltkreises enthalten. Weiter können Elemente der Blöcke, Systeme oder Schaltkreise über mehrere integrierte Schaltungen ausgeführt sein. Solche integrierten Schaltungen können verschiedene integrierte Schaltungen umfassen, einschließlich, aber nicht unbedingt beschränkt auf: eine monolithische integrierte Schaltung, einen integrierten Flip-Chip-Schaltkreis, einen integrierten Mehrchipmodul-Schaltkreis und/oder einen integrierten Mischsignalschaltkreis. Im Falle einer Softwareumsetzung stellen die verschiedenen, in der obigen Offenbarung beschriebenen Blöcke ausführbare Anweisungen dar (z. B. Programmcode), die bestimmte Aufgaben durchführen, wenn sie auf einem Prozessor ausgeführt werden. Diese ausführbaren Anweisungen können in einem oder mehreren materiellen computerlesbaren Medien gespeichert sein. In einigen der Fälle kann das gesamte System, der gesamte Block oder Schaltkreis unter Verwendung seines Software- oder Firmware-Äquivalents ausgeführt sein. In anderen Fällen kann ein Teil eines bestimmten Systems, Blocks oder Schaltkreises in Software oder Firmware ausgeführt sein, während andere Teile in Hardware ausgeführt sind.
Obwohl der Gegenstand in einer Sprache beschrieben wurde, die spezifisch für Aufbaumerkmale und/oder Verfahrensvorgänge ist, versteht es sich, dass der in den angefügten Ansprüchen definierte Gegenstand nicht unbedingt auf die oben beschriebenen spezifischen Merkmale oder Vorgänge beschränkt ist. Vielmehr sind die oben beschriebenen spezifischen Merkmale und Vorgänge als beispielhafte Ausführungsformen der Ansprüche offenbart.

Claims

Verfahren zum Priorisieren der Verarbeitung von Proben durch ein Probenanalysesystem, umfassend: Empfangen einer ersten Probenkennung, die eine erste Probe zur Verarbeitung durch das Probenanalysesystem betrifft, wobei die erste Probenkennung einen ersten aus einer Vielzahl unterschiedlicher Probentypen umfasst; Empfangen einer zweiten Probenkennung, die eine zweite Probe zur Verarbeitung durch das Probenanalysesystem betrifft, wobei die zweite Probenkennung einen zweiten der Vielzahl unterschiedlicher Probentypen umfasst; Zuweisen eines ersten Probenprioritätswerts zu der ersten Probe auf Grundlage der ersten Probenkennung, die den ersten der Vielzahl unterschiedlicher Probentypen umfasst; Zuweisen eines zweiten Probenprioritätswerts zu der zweiten Probe auf Grundlage der zweiten Probenkennung, die den zweiten der Vielzahl unterschiedlicher Probentypen umfasst; Vergleichen des ersten Probenprioritätswerts, der die erste Probe betrifft, mit dem zweiten Probenprioritätswert, der die zweite Probe betrifft; und Aktualisieren einer Probenverarbeitungswarteschlange, die eine Reihenfolge zur Verarbeitung der ersten und zweiten Probe durch das Probenanalysesystem identifiziert, auf Grundlage des Vergleichs.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: das Empfangen der ersten Probenkennung das Empfangen der ersten Probenkennung von einem ersten Fern-Probennahmesystem umfasst, wobei das erste Fern-Probennahmesystem ausgelegt ist, die erste Probe zu erhalten; und das Empfangen der zweiten Probenkennung das Empfangen der zweiten Probenkennung von einem zweiten Fern-Probennahmesystem umfasst, wobei das zweite Fern-Probennahmesystem ausgelegt ist, die zweite Probe zu erhalten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl unterschiedlicher Probentypen eine Standardkalibrierprobe, eine Matrixkalibrierprobe, eine Qualitätskontrollprobe, eine allgemeine Probe und eine Prioritätsprobe umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl unterschiedlicher Probentypen einen Probentyp für eine erste Primärkalibrierungskurve, einen Probentyp für eine erste Matrixkalibrierungskurve, einen Probentyp für Proben in laufender Übertragung von einem Fern-Probennahmesystem, einen Prioritätsprobentyp, einen Probentyp für eine erste Qualitätsprüfung, einen Fehlanalyse-Probentyp, einen Probentyp für einen Wiederholungslauf für eine Primärkalibrierungskurve bei fehlgeschlagener Qualitätsprüfung, einen Probentyp für einen Wiederholungslauf für einen Primärkalibrierungs-Einzelpunkt bei fehlgeschlagener Qualitätsprüfung, einen Probentyp für einen Wiederholungslauf für eine Matrixkalibrierungskurve bei fehlgeschlagener Qualitätsprüfung, einen Probentyp für einen Wiederholungslauf für einen Matrixkalibrierungs-Einzelpunkt bei fehlgeschlagener Qualitätsprüfung, einen Probentyp für eine eingeplante Kalibrierungskurve, einen Probentyp für eine eingeplante Qualitätsprüfung, einen dringlichen Probentyp, einen Probentyp niedrigerer Priorität und einen Probentyp für eingeplante Proben umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Empfangen einer Anzeige, dass die erste Probe zur Übertragung aus einem Fern-Probennahmesystem zu dem Probenanalysesystem eingeplant ist; Empfangen der zweiten Probenkennung, welche die zweite Probe betrifft, im Anschluss an den Empfang der Anzeige, dass die erste Probe zur Übertragung eingeplant ist; Bestimmen, ob der zweite Probenprioritätswert höher als der erste Probenprioritätswert ist; und entweder Ermöglichen der Übertragung der ersten Probe aus dem Fern-Probennahmesystem zu dem Probenanalysesystem oder Verwerfen der Übertragung der ersten Probe aus dem Fern-Probennahmesystem zu dem Analysesystem auf Grundlage der Bestimmung.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Empfangen einer Anzeige, dass die erste Probe an dem Probenanalysesystem zur Verarbeitung empfangen wurde; Empfangen der zweiten Probenkennung, welche die zweite Probe betrifft, im Anschluss an den Empfang der Anzeige, dass die erste Probe an dem Probenanalysesystem empfangen wurde; Bestimmen, ob der zweite Probenprioritätswert höher als der erste Probenprioritätswert ist; und entweder Ermöglichen der Analyse der ersten Probe durch das Probenanalysesystem oder Beenden der Analyse der ersten Probe durch das Probenanalysesystem auf Grundlage der Bestimmung.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Empfangen einer dritten Probenkennung, die eine dritte Probe zur Verarbeitung durch das Probenanalysesystem betrifft; Zuweisen eines dritten Probenprioritätswerts zu der dritten Probe auf Grundlage einer Benutzereingabe, die über eine Benutzerschnittstelle empfangen wird. Vergleichen des dritten Probenprioritätswerts, der die dritte Probe betrifft, mit dem ersten Probenprioritätswert, der die erste Probe betrifft, und dem zweiten Probenprioritätswert, der die zweite Probe betrifft; und Aktualisieren der Probenverarbeitungswarteschlange, die eine Reihenfolge zur Verarbeitung der ersten, zweiten und dritten Probe durch das Probenanalysesystem identifiziert, auf Grundlage des Vergleichs.
Systemsteuervorrichtung, umfassend: mindestens einen Prozessor; und mindestens einen Speicher, der Computerprogrammcode umfasst, wobei der mindestens eine Speicher und der Computerprogrammcode ausgelegt sind, mit dem mindestens einen Prozessor die Systemsteuervorrichtung zu veranlassen zum: Empfangen einer ersten Probenkennung, die eine erste Probe zur Verarbeitung durch das Probenanalysesystem betrifft, wobei die erste Probenkennung einen ersten aus einer Vielzahl unterschiedlicher Probentypen umfasst; Empfangen einer zweiten Probenkennung, die eine zweite Probe zur Verarbeitung durch das Probenanalysesystem betrifft, wobei die zweite Probenkennung einen zweiten der Vielzahl unterschiedlicher Probentypen umfasst; Zuweisen eines ersten Probenprioritätswerts zu der ersten Probe auf Grundlage der ersten Probenkennung, die den ersten der Vielzahl unterschiedlicher Probentypen umfasst; Zuweisen eines zweiten Probenprioritätswerts zu der zweiten Probe auf Grundlage der zweiten Probenkennung, die den zweiten der Vielzahl unterschiedlicher Probentypen umfasst; Vergleichen des ersten Probenprioritätswerts, der die erste Probe betrifft, mit dem zweiten Probenprioritätswert, der die zweite Probe betrifft; und Aktualisieren einer Probenverarbeitungswarteschlange, die eine Reihenfolge zur Verarbeitung der ersten und zweiten Probe durch das Probenanalysesystem identifiziert, auf Grundlage des Vergleichs.
Systemsteuervorrichtung nach Anspruch 8, wobei der mindestens eine Prozessor die Systemsteuervorrichtung veranlasst zum: Empfangen der ersten Probenkennung von einem ersten Fern-Probennahmesystem, wobei das erste Fern-Probennahmesystem ausgelegt ist, die erste Probe zu erhalten; und Empfangen der zweiten Probenkennung von einem zweiten Fern-Probennahmesystem, wobei das zweite Fern-Probennahmesystem ausgelegt ist, die zweite Probe zu erhalten.
Systemsteuervorrichtung nach Anspruch 8, wobei der mindestens eine Prozessor die Systemsteuervorrichtung veranlasst zum: Empfangen der ersten Probenkennung, wobei die erste Probenkennung den ersten der Vielzahl unterschiedlicher Probentypen umfasst, die eine Standardkalibrierprobe, eine Matrixkalibrierprobe, eine Qualitätskontrollprobe, eine allgemeine Probe und eine Prioritätsprobe umfasst; und Empfangen der zweiten Probenkennung, wobei die zweite Probenkennung den zweiten der Vielzahl unterschiedlicher Probentypen umfasst, die eine Standardkalibrierprobe, eine Matrixkalibrierprobe, eine Qualitätskontrollprobe, eine allgemeine Probe und eine Prioritätsprobe umfasst.
Systemsteuervorrichtung nach Anspruch 8, wobei der mindestens eine Prozessor die Systemsteuervorrichtung veranlasst zum: Empfangen der ersten Probenkennung, wobei die erste Probenkennung den ersten der Vielzahl unterschiedlicher Probentypen umfasst, die einen Probentyp für eine erste Primärkalibrierungskurve, einen Probentyp für eine erste Matrixkalibrierungskurve, einen Probentyp für Proben in laufender Übertragung von einem Fern-Probennahmesystem, einen Prioritätsprobentyp, einen Probentyp für eine erste Qualitätsprüfung, einen Fehlanalyse-Probentyp, einen Probentyp für einen Wiederholungslauf für eine Primärkalibrierungskurve bei fehlgeschlagener Qualitätsprüfung, einen Probentyp für einen Wiederholungslauf für einen Primärkalibrierungs-Einzelpunkt bei fehlgeschlagener Qualitätsprüfung, einen Probentyp für einen Wiederholungslauf für eine Matrixkalibrierungskurve bei fehlgeschlagener Qualitätsprüfung, einen Probentyp für einen Wiederholungslauf für einen Matrixkalibrierungs-Einzelpunkt bei fehlgeschlagener Qualitätsprüfung, einen Probentyp für eine eingeplante Kalibrierungskurve, einen Probentyp für eine eingeplante Qualitätsprüfung, einen dringlichen Probentyp, einen Probentyp niedrigerer Priorität und einen Probentyp für eingeplante Proben umfasst; und Empfangen der zweiten Probenkennung, wobei die zweite Probenkennung den zweiten der Vielzahl unterschiedlicher Probentypen umfasst, die einen Probentyp für eine erste Primärkalibrierungskurve, einen Probentyp für eine erste Matrixkalibrierungskurve, einen Probentyp für Proben in laufender Übertragung von einem Fern-Probennahmesystem, einen Prioritätsprobentyp, einen Probentyp für eine erste Qualitätsprüfung, einen Fehlanalyse-Probentyp, einen Probentyp für einen Wiederholungslauf für eine Primärkalibrierungskurve bei fehlgeschlagener Qualitätsprüfung, einen Probentyp für einen Wiederholungslauf für einen Primärkalibrierungs-Einzelpunkt bei fehlgeschlagener Qualitätsprüfung, einen Probentyp für einen Wiederholungslauf für eine Matrixkalibrierungskurve bei fehlgeschlagener Qualitätsprüfung, einen Probentyp für einen Wiederholungslauf für einen Matrixkalibrierungs-Einzelpunkt bei fehlgeschlagener Qualitätsprüfung, einen Probentyp für eine eingeplante Kalibrierungskurve, einen Probentyp für eine eingeplante Qualitätsprüfung, einen dringlichen Probentyp, einen Probentyp niedrigerer Priorität und einen Probentyp für eingeplante Proben umfasst.
Systemsteuervorrichtung nach Anspruch 8, wobei der mindestens eine Prozessor die Systemsteuervorrichtung veranlasst zum: Empfangen einer Anzeige, dass die erste Probe zur Übertragung aus einem Fern-Probennahmesystem zu dem Probenanalysesystem eingeplant ist; Empfangen der zweiten Probenkennung, welche die zweite Probe betrifft, im Anschluss an den Empfang der Anzeige, dass die erste Probe zur Übertragung eingeplant ist; Bestimmen, ob der zweite Probenprioritätswert höher als der erste Probenprioritätswert ist; und entweder Ermöglichen der Übertragung der ersten Probe aus dem Fern-Probennahmesystem zu dem Probenanalysesystem oder Verwerfen der Übertragung der ersten Probe aus dem Fern-Probennahmesystem zu dem Analysesystem auf Grundlage der Bestimmung.
Systemsteuervorrichtung nach Anspruch 8, wobei der mindestens eine Prozessor die Systemsteuervorrichtung veranlasst zum: Empfangen einer Anzeige, dass die erste Probe an dem Probenanalysesystem zur Verarbeitung empfangen wurde; Empfangen der zweiten Probenkennung, welche die zweite Probe betrifft, im Anschluss an den Empfang der Anzeige, dass die erste Probe an dem Probenanalysesystem empfangen wurde; Bestimmen, ob der zweite Probenprioritätswert höher als der erste Probenprioritätswert ist; und entweder Ermöglichen der Analyse der ersten Probe durch das Probenanalysesystem oder Beenden der Analyse der ersten Probe durch das Probenanalysesystem auf Grundlage der Bestimmung.
Systemsteuervorrichtung nach Anspruch 8, wobei der mindestens eine Prozessor die Systemsteuervorrichtung veranlasst zum: Empfangen einer dritten Probenkennung, die eine dritte Probe zur Verarbeitung durch das Probenanalysesystem betrifft; Zuweisen eines dritten Probenprioritätswerts zu der dritten Probe auf Grundlage einer Benutzereingabe, die über eine Benutzerschnittstelle empfangen wird. Vergleichen des dritten Probenprioritätswerts, der die dritte Probe betrifft, mit dem ersten Probenprioritätswert, der die erste Probe betrifft, und dem zweiten Probenprioritätswert, der die zweite Probe betrifft; und Aktualisieren der Probenverarbeitungswarteschlange, die eine Reihenfolge zur Verarbeitung der ersten, zweiten und dritten Probe durch das Probenanalysesystem identifiziert, auf Grundlage des Vergleichs.
System zur Verarbeitung von Proben, umfassend: ein Probenanalysesystem, das ausgelegt ist, erste und zweite Proben zu verarbeiten; ein erstes Fernsystem, das ausgelegt ist, die erste Probe zu erhalten; eine erste Übertragungsleitung, die ausgelegt ist, das erste Femsystem strömungstechnisch mit dem Probenanalysesystem zu koppeln, wodurch die Übertragung der ersten Probe aus dem ersten Fernsystem zu dem Probenanalysesystem ermöglicht wird; ein zweites Fernsystem, das ausgelegt ist, die zweite Probe zu erhalten; eine zweite Übertragungsleitung, die ausgelegt ist, das zweite Femsystem strömungstechnisch mit dem Probenanalysesystem zu koppeln, wodurch die Übertragung der zweiten Probe aus dem zweiten Femsystem zu dem Probenanalysesystem ermöglicht wird; und Systemsteuervorrichtung, die ausgelegt ist zum: Empfangen einer ersten Probenkennung, die eine erste Probe zur Verarbeitung durch das Probenanalysesystem betrifft, wobei die erste Probenkennung einen ersten aus einer Vielzahl unterschiedlicher Probentypen umfasst; Empfangen einer zweiten Probenkennung, die eine zweite Probe zur Verarbeitung durch das Probenanalysesystem betrifft, wobei die zweite Probenkennung einen zweiten der Vielzahl unterschiedlicher Probentypen umfasst; Zuweisen eines ersten Probenprioritätswerts zu der ersten Probe auf Grundlage der ersten Probenkennung, die den ersten der Vielzahl unterschiedlicher Probentypen umfasst; Zuweisen eines zweiten Probenprioritätswerts zu der zweiten Probe auf Grundlage der zweiten Probenkennung, die den zweiten der Vielzahl unterschiedlicher Probentypen umfasst; Vergleichen des ersten Probenprioritätswerts, der die erste Probe betrifft, mit dem zweiten Probenprioritätswert, der die zweite Probe betrifft; und Aktualisieren einer Probenverarbeitungswarteschlange, die eine Reihenfolge zur Verarbeitung der ersten und zweiten Probe durch das Probenanalysesystem identifiziert, auf Grundlage des Vergleichs.
System nach Anspruch 15, wobei die Vielzahl unterschiedlicher Probentypen eine Standardkalibrierprobe, eine Matrixkalibrierprobe, eine Qualitätskontrollprobe, eine allgemeine Probe und eine Prioritätsprobe umfasst.
System nach Anspruch 15, wobei die Vielzahl unterschiedlicher Probentypen einen Probentyp für eine erste Primärkalibrierungskurve, einen Probentyp für eine erste Matrixkalibrierungskurve, einen Probentyp für Proben in laufender Übertragung von einem Fern-Probennahmesystem, einen Prioritätsprobentyp, einen Probentyp für eine erste Qualitätsprüfung, einen Fehlanalyse-Probentyp, einen Probentyp für einen Wiederholungslauf für eine Primärkalibrierungskurve bei fehlgeschlagener Qualitätsprüfung, einen Probentyp für einen Wiederholungslauf für einen Primärkalibrierungs-Einzelpunkt bei fehlgeschlagener Qualitätsprüfung, einen Probentyp für einen Wiederholungslauf für eine Matrixkalibrierungskurve bei fehlgeschlagener Qualitätsprüfung, einen Probentyp für einen Wiederholungslauf für einen Matrixkalibrierungs-Einzelpunkt bei fehlgeschlagener Qualitätsprüfung, einen Probentyp für eine eingeplante Kalibrierungskurve, einen Probentyp für eine eingeplante Qualitätsprüfung, einen dringlichen Probentyp, einen Probentyp niedrigerer Priorität und einen Probentyp für eingeplante Proben umfasst.
System nach Anspruch 15, wobei die Systemsteuervorrichtung ferner ausgelegt ist zum: Empfangen einer Anzeige, dass die erste Probe zur Übertragung aus dem ersten Fern-Probennahmesystem zu dem Probenanalysesystem eingeplant ist; Empfangen der zweiten Probenkennung, welche die zweite Probe betrifft, im Anschluss an den Empfang der Anzeige, dass die erste Probe zur Übertragung eingeplant ist; Bestimmen, ob der zweite Probenprioritätswert höher als der erste Probenprioritätswert ist; und entweder Ermöglichen der Übertragung der ersten Probe aus dem ersten Fern-Probennahmesystem zu dem Probenanalysesystem oder Verwerfen der Übertragung der ersten Probe aus dem ersten Fern-Probennahmesystem zu dem Analysesystem auf Grundlage der Bestimmung.
System nach Anspruch 15, wobei die Systemsteuervorrichtung ferner ausgelegt ist zum: Empfangen einer Anzeige, dass die erste Probe an dem Probenanalysesystem zur Verarbeitung empfangen wurde; Empfangen der zweiten Probenkennung, welche die zweite Probe betrifft, im Anschluss an den Empfang der Anzeige, dass die erste Probe an dem Probenanalysesystem empfangen wurde; Bestimmen, ob der zweite Probenprioritätswert höher als der erste Probenprioritätswert ist; und entweder Ermöglichen der Analyse der ersten Probe durch das Probenanalysesystem oder Beenden der Analyse der ersten Probe durch das Probenanalysesystem auf Grundlage der Bestimmung.
System nach Anspruch 15, wobei die Systemsteuervorrichtung ferner ausgelegt ist zum: Empfangen einer dritten Probenkennung, die eine dritte Probe zur Verarbeitung durch das Probenanalysesystem betrifft; Zuweisen eines dritten Probenprioritätswerts zu der dritten Probe auf Grundlage einer Benutzereingabe, die über eine Benutzerschnittstelle empfangen wird. Vergleichen des dritten Probenprioritätswerts, der die dritte Probe betrifft, mit dem ersten Probenprioritätswert, der die erste Probe betrifft, und dem zweiten Probenprioritätswert, der die zweite Probe betrifft; und Aktualisieren der Probenverarbeitungswarteschlange, die eine Reihenfolge zur Verarbeitung der ersten, zweiten und dritten Probe durch das Probenanalysesystem identifiziert, auf Grundlage des Vergleichs.