RO115000B1

RO115000B1 - Metoda si sistem de prelevare a probelor si determinare a prezentei unor compusi contaminanti in recipiente

Info

Publication number: RO115000B1
Application number: RO94-01911A
Authority: RO
Inventors: David H Fine; Freeman Fraim; Stephen J Macdonald; Kenneth M Thrash Jr
Original assignee: Coca Cola Company Atlanta
Priority date: 1992-06-01
Filing date: 1993-05-19
Publication date: 1999-09-30
Also published as: AU4382793A; HU9403442D0; HUT75405A; IL105813A0; MX9303150A; BR9306455A; AU676840B2; JPH07507392A; IL105813A; US5352611A; RU2126160C1; CA2135877A1; ZA933727B; TW227533B; EP0643840A4; EP0643840A1; RU94046436A; US5318911A; TR28242A; KR950702034A

Description

Invenția se referă la o metodă și un sistem de prelevare a probelor și de determinare a prezenței anumitor substanțe, cum ar fi reziduurile contaminanților, în interiorul recipientelor din sticlă sau plastic. Invenția prezintă o metodă îmbunătățită de prelevare a probelor și un sistem de analizare a acestora pentru determinarea prezenței unor reziduuri de contaminanți, în timp ce sticlele de băutură se mișcă rapid, cu ajutoul unei benzi transportoare, prin fața stației de verificare spre un sistem de sortare.

în multe industrii, inclusiv în industria de băuturi, produsele sunt îmbuteliate în recipiente ce se returnează după utilizarea conținutului, se spală și se reumplu. Recipientele ce pot fi reumplute, cum sunt de pildă sticlele de băuturi, confecționate din sticlă, pot fi ușor curățate. Aceste recipiente sunt spălate, apoi controlate, pentru a se determina prezența materiilor străine.

Recipientele din sticlă au dezavantajul de a fi casante, cu volum mare și greutate relativ mare. De aceea, sunt de preferat recipiente din material plastic, deoarece sunt mai puțin casante și mai ușoare decât cele din sticlă, la același volum. Totuși, materialele plastice au tendința de a adsorbi o varietate mare de compuși organici, ce pot fi mai târziu desorbiți în produs, prin aceasta afectând potențial calitatea produsului îmbuteliat în recipient. Exemple de astfel de compuși organici sunt cei ce conțin azot,cum ar fi amoniacul, compuși organici cu azot și hidrocarburile, inclusiv benzina și diferitele lichide de curățire.

Se cunoaște din stadiul tehnicii brevetul US 4880120, care prezintă modul cum se face injecția unui fluid într-un container, pentru a-l purifica de reziduurile volatile ale unei băuturi, fără însă ca aceste reziduuri să fie analizate. Invenția se referă la injecția fluidelor inerte, în scopul înlăturării substanțelor volatile, dar nu menționează formarea unui nor de probă în jurul sticlei care avansează, nor distanțat de această sticlă, care să permită o inspecție continuă și rapidă a conținutului, fără invadarea sticlelor testate.

Un alt brevet, US 4193963, prezintă un mod de analiză chemoluminescentă a compușilor de azot în probele de gaz. Nici acest document nu se referă la formarea unui nor de probă în jurul recipientului testat, prin injecția unui fluid și nici la prelevarea unei părți din conținutul recipientelor dislocuit de acest fluid, în vederea analizei.

Metoda conform invenției presupune antrenarea în serie, cu viteză constantă, pe o bandă transportoare, printr-o stație de test, a unui număr de recipiente deschise. în deschiderile acestor recipiente se injectează un fluid pentru a disloca o parte din conținutul recipientelor și a forma un nor de probă într-o regiune dinafara recipientelor, adiacentă deschiderii fiecăruia. Partea dislocată din conținutul recipientelor se evacuează prin aspirare. 0 parte din conținutul norului de probă este analizată pentru a determina prezența sau absența anumitor substanțe în interior. în funcție de rezultatul analizei, într-un punct aflat în aval de stația de test, are loc respingerea din banda transportoare a fiecărui recipient în care au fost detectați contaminanți.

în toate etapele metodei, fluidul curge continuu la stația de test, iar aspirația este aplicată continuu pentru a evacua probe, în timp ce recipientele se mișcă prin stația de test.

Se dislocuiesc, în special, substanțe volatile adsorbite în recipiente sau hidrocarburi aromatice volatile de tip benzină.

Fluidul injectat este aerul comprimat, care poate fi încălzit înainte de injectare, pentru a îmbunătăți volatilitatea contaminanților. Fluidul încălzit poate fi amestecat cu ozon, pentru a produce chemoluminescența reactanților, astfel încât, în urma analizării optice a radiației emise prin chemoluminescență, să se poată determina

RO 115000 Bl prezența sau absența anumitor reziduuri. 50

Fluidul injectat poate fi, de asemenea, C0₂ în stare gazoasă.

Viteza de deplasare a benzii transportoare poate fi de 200 sticle/min sau 400 sticle/min.

Evacuarea presupune că o parte a probei dislocuite, în proporție de 10%, este analizată, iar o altă parte, în proporție de 90%, este deviată, poate fi recirculată și 55 poate fi injectată în recipientele succesive, care ajung la stația de test.

Λ

In etapa de analizare a probei are loc o iluminare a ei cu energie radiantă pentru a genera fluorescență în probă. Iluminarea se poate face selectiv, pentru a determina fluorescență oricărei hidrocarburi aromatice din probă.

Metoda se poate aplica și pentru două stații de test, fluidul injectându-se în 60 fiecare recipient din cele două stații concomitent, aspirația și analizarea eșantioanelor făcându-se, de asemenea, concomitent. Mișcarea spre stațiile de test și în aval de acestea se face concomitent pentru cel puțin două recipiente.

Sistemul de prelevare a probelor și determinare a prezenței de compuși contaminanți în recipiente, conform invenției, cuprinde o stație de testare în care se află 65 mijloace pentru injecția fluidului în deschiderile recipientelor, mijloace de evacuare prin aspirație a eșantioanelor din porțiunea din conținutul recipientelor dislocată, mijloace pentru a susține atât mijloacele de injecție cât și pe cele de evacuare, mijloace pentru direcționarea curentului de aer folosit, pentru a îndepărta toate reziduurile din norul de probă, înainte ca recipientele succesive care trebuie testate să ajungă la stația de 70 test și mijloace pentru analizarea probei evacuate, pentru a determina prezența sau absența anumitor reziduuri.

Deasupra stației de test este dispusă o hotă, care o înconjoară parțial și care are o suprafață curbată continuu, care delimitează un tunel prin care pot trece recipientele și care este prevăzută cu mijloace pentru direcționarea aerului, astfel 75 încât un curent de aer să treacă prin tunel și de-a lungul suprafeței curbe, pentru a îndepărta porțiunile rămase din norul de probă care a fost evacuat din recipientul aflat în dreptul stației de test. Curentul de aer este creat de un ventilator aflat într-o cameră închisă, formată în partea superioară a mijloacelor de evacuare, folosind o manta care înconjoară acea parte superioară. 80

Se dă în continuare un exemplu de realizare a invenției, în legătură cu fig, 1 ...6, care reprezintă:

- fig. 1, schema - bloc a sistemului, cuprinzând o pluralitate de containere miș- cându-se în serie, pe o bandă transportoare, printr-o stație de test, către punctul de rejecție și stația de spălare; 85

- fig.1A, schema - bloc a sistemului cuprinzând două stații de test și două capete de detecție;

- fig.2, schema - bloc pentru o posibilă implementare a sistemului din fig. 1 cu un sistem detector, în care contaminantul care se detectează poate fi un produs conținând azot; 90

-fig.3, vedere frontală a exemplului de realizare a sistemului din fig. 1;

- fig.4, vedere de jos a părții superioare a sistemului din fig.3;

- fig.5, vedere laterală, în secțiune transversală, a părții superioare a sistemului din fig.3;

- fig.6, vedere în secțiune parțială a peretelui mantalei care închide partea 95 superioară a sistemului din fig.3.

în fig. 1 se prezintă o bandă transportoare 10, care se mișcă în direcția săgeții A, având o pluralitate de recipiente fără capac C, cu capătul superior deschis, dispuse

RO 115000 Bl spațiat, (de exemplu sticle pentru băuturi având aproximativ capacitatea de 1500ml), dispuse acolo pentru a se mișca, în serie printr-o stație de test 12, către un mecanism de rejectare 28 și, pe o altă bandă transportoare 32, către stația de spălare. Pentru a atinge viteze de verificare mai mari, recipientele C pot fi plasate unele lângă altele, fără spații între ei. Conținutul recipientelor C va include, de regulă, aer, compuși volatili ai reziduurilor contaminanților.dacă aceștia există și compuși volatili ai oricăror produse, cum ar fi băuturile, care au fost în recipiente. Un injector de aer 14, care este sursa de aer comprimat, este prevăzut cu o duză 16, depărtată de recipientul C, dar aliniată cu acesta, la stația de test 12. Duza 16 este dispusă în afara recipientului și nu vine în contact cu acesta. Duza 16 direcționează aerul comprimat în recipientele C, pentru a dislocui cel puțin o porțiune a conținutului recipientelor, prin aceasta emițându-se un nor de probă 18, într-o zonă dinafara recipientului care se testează.

Ca o alternativă la aerul comprimat, se poate folosi C0₂ gazos ca fluid injectat. Atât aerul comprimat cât și C0₂ gazos pot fi încălziți, pentru a îmbunătăți volatilitatea compușilor ce trebuie testați.

Coloana de aer injectat prin duza 16 în recipientul C poate fi, de obicei, de ordinul a 10cc, pentru viteze ale sticlei de 200-1000 sticle/mi. Se preferă o viteză de 400 sticle/min, care este compatibilă cu vitezele obișnuite de umplere a sticleleor de băuturi. Viteza de testare dorită poate varia cu dimensiunea sticlei care se verifică și se umple. Sistemul poate funcționa și la staționarea sticlelor sau la viteze mai mici de 200 sticle/minut. Numai 10cc din conținutul recipientului vor fi dislocuiți în regiunea dinafara sticlei pentru a forma norul de probă 18.

Este, de asemenea, prevăzut un dispozitiv de evacuare a probelor 22 care poate cuprinde o pompă de vid sau ceva asemănător, cuplat cu un tub de test sau conductă 2O.Tubul este montat în apropierea și preferabil în aval (de exemplu la cca 1/16 inch) de injectorul de aer 14, astfel încât să fie în comunicație prin fluid cu norul de probă 18, adiacent cu deschiderea de la vîrful recipientului C.

Nici duza 16. nici tubul 20 nu vin în contact cu recipienții C la stația de test 12; mai degrabă ambele sunt spațiate în poziții înafara recipientelor, în imediata apropiere a deschiderilor acestora. Acest lucru este avantajos pentru că nu este necesar un cuplaj fizic la recipientele C, sau o inserare a probelor în recipiente, ceea ce ar afecta mișcarea lor rapidă de-a lungul benzii transportoare 10 și astfel ar încetini viteza de verificare. Cu sistemul și metoda din prezenta invenție sunt posibile viteze mari de verificare, de la 200 la 1000 sticle/min. Banda transportoare 10 este condusă, de preferință, astfel încât să se obțină aceste viteze fără oprirea sau încetinirea mișcării sticlelor prin stația de test.

O derivație 24 este asigurată, în comunicație cu dispozitivul de evacuare a probelor 22, astfel încât o porțiune predeterminată (de preferință 90%) din norul de probă 18 care intră în tubul 20, să poată fi deviat prin derivația 24. Porțiunea de nor de probă rămasă trece prin analizorul de reziduuri 26, care determină dacă sunt prezente substanțe specifice și apoi este evacuată. Unul dintre scopurile pentru care o mare porțiune din norul de probă 18 este evacuată, este de a reduce cantitatea de probă care trece de la evacuatorul 22 la analizorul de reziduuri 26, pentru a obține o viteză mare de analiză. Aceasta, deoarece trebuie asigurate nivele manevrabile de probe de testat pentru analizorul 26. Un alt scop al devierii unei porțiuni de probă este acela de a permite o îndepărtare substanțială a întregului nor de probă 18 de

RO 115000 Bl către evacuatorul 22 din zona stației de test și îndepărtarea excesului prin linia de deviație 24. într-o variantă preferată, porțiunea în exces a probei care trece prin derivație 24 se reîntoarce la injectorul de aer 14 pentru a fi reintrodusă în recipientul următor, care se mișcă de-a lungul benzii transportoare 10 în dreptul duzei 16. Totuși, ar fi de asemenea posibil să se elibereze linia de derivație 24 în atmosferă.

Trebuie înțeles că norul de probă 18 poate fi analizat in situ, fără a fi transportat la un analizor îndepărtat 26. Ar fi putut fi transportat la analizorul 26 prin suflare, mai degrabă decât prin aspirație.

Un dispozitiv de comandă cu microprocesor 34 este prevăzut pentru a controla funcționarea injectorului de aer 14, a dispozitivul de evacuare a probelor 22, a analizorului de reziduuri 26, a mecanismului de rejecție 28 și a unui ventilator 15. Senzorul de recipient 17, care include sursa de radiație juxtapusă cu fotodetectorul, este dispus în opoziție cu reflectorul (nefigurat), de-a curmezișul benzii transportoare 10. Senzorul 17 indică dispozitivului de comandă 34 când un recipient ajunge la stația de test și întrerupe brusc fasciculul de radiație reflectat la fotodetector. Ventilatorul 15 este prevăzut opțional, pentru a genera un curent de aer spre norul de probă 18, preferabil în direcția de mișcare a recipienților C, pentru a ajuta la îndepărtarea norului de probă 18 din vecinătatea stației de test 12, după ce fiecare recipient este verificat. Acesta curăță aerul din regiunea stației de test, astfel încât nici o urmă din reziduurile unui nor de probă existent să nu poată contamina zona stației de test când recipientele succesive ajung acolo pentru verificare. Astfel este împiedicat transportul probelor de la un recipient la altul. Ciclul de lucru al ventilatorului 15 este controlat de dispozitivul cu microprocesor 34 așa cum se indică în fig. 1. De preferat, ventilatorul 15 funcționează continuu pe toată perioada când funcționează restul sistemului.

Un mecanism de rejectare 28 primește un semnal de rejectare de la dispozitivul cu microprocesor 34, când analizorul de reziduuri 26 constată că un anumit recipient C este contaminat cu un reziduu din diferite tipuri de contaminanți. Mecanismul de rejecție 28 deviază sticlele contaminate rejectate la o bandă transportoare 30 și permite trecerea sticlelor necontaminate, care sunt acceptate, către stația de spălare (nefigurată) pe banda transportoare 32.

O variantă alternativă este să se plaseze stația de testare a sticlelor în aval de stația de spălare, în direcția de avansare a benzii transportoare, sau să se plaseze o stație suplimentară de test și verificare și un sistem de analizare a reziduurilor după stația de spălare. De fapt ar putea fi preferabil să se poziționeze sistemul și stația de test după stația de spălare, atunci când se verifică sticlele pentru anumiți contaminanți. De exemplu, dacă contaminantul este o hidrocarbură, ca de exemplu benzina, care este insolubilă în apă, sunt ușor de detectat reziduurile de hidrocarbură după ce sticlele au fost spălate. Aceasta, deoarece pe durata procesului de spălare în care sticlele sunt încălzite și spălate cu apă, compușii volatili solubili în apă sunt desorbiți de pe sticle sub acțiunea căldurii și apoi dizolvați in apa de spălare. Pe de altă parte, alte hidrocarburi care nu sunt solubile în apă, pot fi verificate de un dispozitiv evacuator 22 în aval de stația de spălare, cu excluderea compușilor chimici solubili în apă și dizolvați. Astfel , detecția acestor hidrocarburi poate fi realizată fără posibila imixtiune a altor compuși solubili în apă, dacă sticlele trec prin stația de spălare înainte de a fi verificate.

Fig.lA este o schemă - bloc a sistemului din fig. 1 cu două stații de test și două capete de detecție. Fig.lA prezintă un sistem pentru verificare și determinare a prezenței anumitor substanțe într-o multitudine de recipienți C_o-C₅ care se mișcă în serie

150

155

160

165

170

175

180

185

190

RO 115000 Bl pe o bandă transportoare 10, prin cel puțin două stații de test 12(1), 12(11) cuprinzând: două capete de detecție I, II, mijloace 16(1), 16(11) pentru injectarea simultană a fluidului în proximitatea recipientelor C₂ , C₃, la fiecare din cele două stații 12(1), 12(11), pentru a dislocui cel puțin o porțiune din conținutul fiecărui recipient C₂ C₃, mijloace 20(1), 20(11) pentru evacuarea probelor din porțiunea dislocuită a conținutului fiecărui recipient, aplicând aspirația, mijloace 26(1), 26(11) pentru analizarea simultană a probelor evacuate din ambele grupe de recipiente, pentru a determina prezența sau absența anumitor substanțe din interior, mijloace 10 pentru a mișca cei cel puțin două recipiente în aval de cele cel puțin două stații de test, atunci când injecția și evacuarea au fost terminate și mijloace 34 pentru a repeta etapele de injecție, evacuare și analizare când următorul grup din amonte, de cel puțin două recipiente care se mișcă, se aliniază la cele două stații de test. Se obține astfel o viteză mai mare de prelevare a probelor.

în fig.2 este ilustrată o variantă constructivă a unui sistem detector de compuși de azot pentru utilizare împreună cu sistemul de prelevare și analiză din fig.1. O duză 16 produce un curent de aer care trece printr-un recipient (nefigurat) ce trebuie verificat. Aerul care trece prin duza 16 poate fi încălzit sau nu, pentru unele aplicații fiind avantajos să fie încălzit. Alăturată duzei 16 este conducta 20, incluzând filtrul 40 la ieșire, pentru a filtra particulele din probă. Aspirația prin tubul 20 este realizată cu pompa 82 conectată la un analizor 27. O porțiune din probă (de exemplu 90...95% din totalul fluxului de probă de aprox. 6000cc/min), așa cum s-a arătat în legătură cu fig.1, este deviată prin derivația 24 prin intermediul conectării la capătul de aspirație al unei pompe 46. Pompa 46 recirculă aerul printr-un acumulator 48, o valvă de control deschisă 50 și înapoi către duza de ieșire 16. Un regulator de contrapresiune 54 asigură controlul presiunii curentului de aer prin duza 16 și trimite excesul de aer către punctul de evacuare 57. Valva de control 50 primește semnale de control prin linia 50A de la dispozitivul cu microprocesor 34 pentru a menține valva normal deschisă, permițând curgerea aerului spre duză.

Alimentarea electrică este asigurată pentru pompa 40 prin linia 46A cuplată la întrerupătorul 76, care este la rândul lui cuplat la ieșirea filtrului de curent alternativ 74 și la sursa de alimentare în curent alternativ PS.

Ansamblul detector 27, în varianta din fig.2, este un analizor care detectează reziduuri ale compușilor selectați, cum ar fi compuși conținând azot, din recipientele care se verifică cu ajutorul metodei chemoluminescente. Acest tip de detector este în general cunoscut și cuprinde o incintă pentru amestecarea ozonului cu oxizi de azot sau cu alți compuși care reacționează cu ozonul, în scopul de a le permite să reacționeze, un element radiant (cu un filtru corespunzător) și un detector de radiație, pentru a detecta chemoluminescența din produșii de reacție. De exemplu, când NO, produs prin încălzirea compușilor cu azot (ca de exemplu amoniacul) în prezența unui oxidant (de exemplu oxigenul din aer) , reacționează chimic cu ozonul, se obține o emisie luminoasă, de o lungime de undă predeterminată, cum ar fi lungimile de undă în gama de la 0,6 la 2,8 microni. Porțiuni selectate din radiația emisă prin chemoluminescență și intensitatea lor pot fi detectate de un tub fotomultiplicator.

în varianta din fig.2 aerul ambiant este admis prin sistemul de admisie 60 și filtrul de aer 62 la un generator de ozon 64. Ozonul este generat aici prin descărcări electrice în aer și este evacuat prin filtrul de ozon 66 și valva de control de curgere 68 către ansmablul detector 27, unde este amestecat cu probele din recipienți prin tubul de admisie 20, filtrul 40, restrictorul de curgere 42 și convertorul 44. Proba

RO 115000 Bl din tubul de admisie 28 trece prin convertorul 44, care este un tub de nichel încălzit electric, în care temperatura este ridicata la apoximativ 8OO...9OO°C, înainte de a fi introdus în ansamblul detector 27. Se pot accepta de asemenea temperaturi în gama 400... 1400°C. Când compușii care conțin azot, cum este amoniacul, sunt astfel 245 încălziți, se produce oxid de azot, care alimentează incinta ansamblului detector 27. Alți compuși decât NO care pot reacționa cu ozonul și care pot produce chemoluminiscență în convertorul 44 sunt compușii organici derivați prin încălzirea benzinei sau reziduurilor de curățire.

Pentru a controla temperatura convertorului 44 se folosește un termostat 70, 250 alimentat cu tensiune electrică din transformatorul 72.

După ce probele au trecut prin ansamblul detector 27, sunt evacuate printr-un acumulator 85 și o pompă 82 către un dispozitiv epurator de ozon 56 și printr-un punct de evacuare 57, cu scopul de a curăța detectorul de reziduuri pentru următoarea probă din următorul recipient, care se mișcă pe banda transportoare 10 din fig.1. 255

Așa cum s-a arătat mai sus, se poate folosi opțional un ventilator, nefigurat în fig.2, pentru a curăța orice rămășiță de nor de probă din vecinătatea conductei 20. Ieșirile din ansamblul detector 27 care conțin rezultatele verificărilor sunt legate prin preamplificatorul 84 la dispozitivul cu microprocesor 34, care transmite această informație, într-o formă corespunzătoare, la înregistratorul 83. înregistratorul 83 este 260 un înregistrator convențional cu bandă, sau asemănător, care afișează amplitudinea semnalului în funcție de timp pentru proba analizată.

Dispozitivul cu microprocesor 34 poate fi programat să recunoască ca fiind o detecție a unui reziduu specific, un maxim al semnalului de la fotodetectorul din ansamblul de detecție 27, care este prezent într-un interval de timp predeterminat 265 (bazat pe sosirea sesizată a unui recipient la stația de test) și a cărui pantă și amplitudine ating mărimi predeterminate, după care menține astfel de nivele pe o durată prescrisă.

Dispozitivul cu microprocesor 34 are de asemenea o ieșire către un ejector de sticle 28, care rejectează sticlele contaminate și le separă de sticlele în drum spre 270 stația de spălare.

Este prevăzut un terminal de calibrare 86 pentru analizorul de reziduuri 27, pentru a ajusta sursa de înaltă tensiune 26A asociată ansamblului detector. Este prevăzut de asemenea un atenuator pe terminalul de intrare al înregistratorului 83, conectat la dispozitivul cu microprocesor 34, pentru a ajusta funcționarea înregistra- 275 torului. Ansamblul detector 27 primește energie electrică de la sursa de înaltă tensiune 26A

Dispozitive suplimentare de control includ un panou de operare 90, prevăzut cu tastatură și un sistem de afișaj, care permite unui operator să controleze funcționarea ansamblului detector 27 într-un mod corespunzător. 280

Alimentarea cu tensiune continuă pentru toate componentele se face prin sursa de tensiune continuă 78, cuplată la ieșirea alimentării cu energie electrică PS.

Este prevăzut un sistem de alarmă 80A pentru a semnaliza operatorului prezența unui recipient contaminat. Sistemul de alarmă 80A este cuplat la dispozitivul cu microprocesor 34 printr-o linie de control de ieșire 80C. 0 alarmă multifuncțională 285 80B este, de asemenea, cuplată la dispozitivul 34, pentru a primi semnalele false sau de proastă funcționare, cum ar fi cel de la comutatorul de presiune 58 sau de la comutatorul de vid 87, când presiunile sunt în afara unor limite predeterminate.

RO 115000 Bl

Se pot prevedea și alte dispozitive de siguranță ca, de exemplu, manometrul de vid 89 și valva de control pentru contrapresiune 54, pentru a asigura o funcționare corectă a sistemului.

Multe componente din sistemul din fig.2 sunt incluse în dulapul din oțel anticoroziv 92. Dulapul este răcit de un contracurent de la un schimbător de căldură 91, având secțiuni separate ermetic 91A și 91B, în care contracurentul de aer este realizat cu ventilatoare corespunzătoare.

Sistemul ilustrat în fig.2 este adăpostit într-un dispozitiv ilustrat în fig.3, care include un dulap rectangular din oțel 92, care conține majoritatea componentelor din fig.2 într-o incintă ermetică. Spatele dulapului 92 are uși corespunzătoare și panouri de acces pentru accesarea componentelor sistemului când sunt necesare reparații sau reglări. Dulapul 92 este montat într-un cadru dreptunghiular 94 sprijinit pe un ansamblu cu picioare 96. Suprafețele față și spate ale cadrului 94 sunt prevăzute cu glisiere 94A. Glisierele 94A de pe partea posterioară a cadrului 94 permit ajustarea dulapului 92 pe direcție verticală, pentru a se potrivi benzilor transportoare de diverse înălțimi. O bară suport 98 este adaptată să alunece în sus și în jos în glisierele 94A de pe partea frontală a suportului 94. Convertorul 44 pentru încălzirea porțiunii de probă evacuate pentru analiză este montat în consolă pe bara suport 98. O hotă 100 este fixată tot în consolă pe bara suport 98 și este concepută să închidă convertorul 44 și să delimiteze un tunel deasupra regiunii de verificare a stației de test prin care se mișcă recipientele C de-a lungul benzii transportoare 10. Mai multe detalii ale acestei hote sunt date în fig.4...6, care vor fi descrise în continuare.

Montarea barei suport 98 în glisierele 94A facilitează reglarea verticală a hotei 100, a duzei și a tubului 20, pentru a se potivi cu diferite dimensiuni ale recipientelor C.

Referindu-ne în continuare la fig. 4...6, se poate vedea că hota 100 include o incintă superioară 102, pentru a adăposti convertorul 44 și un ventilator 15A. O deschidere 102A este prevăzută în josul incintei 102 a hotei 100. Un tub 44A se extinde din josul convertorului 44 și se conectează la tubul 20, care se extinde prin deschiderea 102A. Tot prin deschiderea 102A și dispusă adiacent tubului 20 este duza 16. Ventilatorul 15A din incinta 102 creează o presiune în întreaga incintă, pentru a împiedica materialul din norul de probă 18 și orice alt fluid ambient să intre în deschiderea 102A. Astfel, el menține regiunea din jurul convertorului 44 curată.

Aerul generat de ventilatorul 15A este, de asemenea, util pentru a direcționa un curent de aer prin placa cu fante 110, având cel puțin o fantă 110A acolo, în regiunea de verificare, deasupra recipientelor de testat. Efectul acestui curent de aer este cel mai bine ilustrat în fig.6, unde se poate vedea cum curentul de aer A9, trecând prin fanta 110A înlătură rămășițele norului de probă 18 în afara regiunii de verificare din stație, în aval față de banda transportoare 10. Prin urmare, curentul de aer AS generat de ventilatorul 15A și placa cu fante 110 asociată, curăță regiunea de verificare în mod continuu, astfel încât recipientele succesive nu sunt contaminate cu probe din recipientele verificați anterior.

Placa cu fante 110 este reversibilă într-o deschidere delimitată de peretele inferior 106 al hotei 100, astfel încât, pentru o direcție de deplasare a benzii transportoare, opusă celei din fig.6, placa 110 poate fi pur și simplu inversată, îndreptând fantele 110Aîn direcție opusă și direcționând un curent de aer în direcția capătului din aval al benzii.

Referindu-ne mai în detaliu la fig.4 și 5, partea de jos a hotei 100 include un

RO 115000 Bl

340 perete curbat în partea inferioară, care include porțiunea curbă 106, care, împreună cu un deflector 108, formează un înveliș curbat sau tunel peste regiunea de verificare a stației. Scopul acestui tunel este de a păstra norul de probă 18 în limite rezonabile, astfel încât curentul de aer generat de ventilatorul 15A și placa cu fante 110 este direcționat într-o incintă aerodinamică, care ajută la îndepărtarea eficientă a oricăror rămășițe din orice nor de probă 18 din aria de verificare. Conținutul regiunii de verificare al acestei structuri-tunel îmbunătățește de asemenea eficiența prelevărilor prin tubul 20.

Detectorul de poziție a sticlei, descris anterior, cu referire la fig. 1 este prezentat ca elementul 17 din fig.5 și este montat în partea de jos a deflectorului 108. Elementul 17 include o sursă de lumină juxtapusă cu un fotodetector, aliniat cu un reflector 17A, montat pe peretele opus 106 al hotei. Astfel, se poate vedea că recipientul C care trece prin tunelul definit de suprafețele 106 și deflectorul 108 va întrerupe spotul de lumină și va genera un semnal, indicând prezența unui recipient la stația de test.

Invenția descrisă astfel, poate avea diverse variante de realizare. De exemplu, alte forme ale analizoarelor de mare viteză, cum ar fi detectori cu captare de electroni sau detectori cu fotoionizare, pot fi utilizate în locul analizorului cu chemoluminescență descris în fig.2.

Un detector preferat este un analizor în impulsuri cu gaz fluorescent, descris în brevetul US 3845309, a cărui descriere este încorporată aici. în astfel de analizoare, probele gazoase, introduse într-o incintă și iluminate cu energie radiantă de la un tub cu fluorescență, emit radiații care sunt detectate de un fotodetector. S-a stabilit că analizorul de tipul descris în brevetul menționat, așa cum este modelul 43 Pulsed Fluorescent S0₂ Analyser, produs de Thermo Environment Instruments, dacă este modificat prin îndepărtarea filtrelor trece bandă, devine un detector foarte sensibil al anumitor hidrocarburi, cum sunt hidrocarburile policiclice aromatice, prezente în benzină și alte produse petroliere. Analizorul de gaz fluorescent modificat poate fi folosit ca analizor de reziduuri 26 în sistemele din fig. 1 și fig.2 (în ultimul, nu vor mai fi necesare generatorul de ozon 64 sau componentele care prelucrează ozonul și probabil convertorul 44 va fi, de asemenea, nenecesar).

De asemenea, proba aspirată în tubul 20 poate fi separată în două sau trei părți și aplicată pe intrările mai multor analizoare 27. în consecință, fiecare analizor 26 din fig. 1 poate fi folosit pentru a detecta diverse tipuri de contaminanți. Este, de asemenea, posibil să se folosească cu totul alte tipuri de analizoare decât cel desemnat cu 27 în fig.2, care pretratează proba din convertorul 44. în acest caz, parte din probă trebuie dirijată către diverse tipuri de analizoare și parte către convertorul 44.

în plus, materialele de verificat nu se mai limitează la substanțele din recipiente. De exemplu, metoda și sistemul din prezenta invenție pot fi folosite pentru a detecta substanțele volatile adsorbite în deșeurile sub formă de benzi sau rășinile sub formă de foițe, sau stocurile de material plastic care trebuie reciclate pentru fabricarea de noi sticle de băuturi. Aceste deșeuri din material plastic pot fi plasate direct pe banda transportoare 10 și trecute prin stația de test 12 din fig. 1, sau stocurile de material plastic pot fi plasate în coșuri, găleți sau alte tipuri de containere dispuse pe bandă și verificate în seturi.

Alte materiale care pot fi verificate conform metodei și sistemului din invenție, includ diverse mărfuri alimentare, cum ar fi peștele, verificat pentru conținutul de amine; produse farmaceutice și ierbicide, verificate pentru conținutul de reactivi;

345

350

355

360

365

370

375

380

RO 115000 Bl produse de cauciuc, cum sunt camerele, monitorizate pentru diverse substanțe chimice, cum ar fi agenții de gonflare; materialele din hârtie, controlate pentru conținutul de acizi și chiar haine purtate , verificate pentru conținutul de compuși volatili, ca explozivii și medicamentele. Astfel de materiale pot fi verificate în timp ce trec printr-o stație de test, pe o bandă transportoare, fie în containere deschise, fie fără containere. în ultimul caz, se pot folosi curenți puternici de aer și/sau încălzirea aerului comprimat sau altor fluide direcționate către materiale prin duza 16, pentru a obține probele dorite de substanțe volatile de detectat.

în continuare, sticlele care se testează pot fi noi și neumplute niciodată cu băutură. Astfel, noile sticle pot fi verificate pentru depistarea conținutului excesiv de aldehidă, care poate fi un subprodus al procesului de fabricație.

Aceste variante nu trebuie privite ca depărtate de spiritul și scopul acestei invenții și toate aceste variante, evidente pentru o persoană de specialitate, sunt incluse în revendicări.

Claims

1. Metodă de prelevare a probelor și determinare a prezenței unor compuși contaminanți în recipiente, caracterizată prin aceea că un număr de recipiente deschise se mișcă în serie, cu viteză constantă, pe o bandă transportoare, printr-o stație de test, unde are loc o primă etapă de injectare a unui fluid în deschiderile recipientelor, pentru a disloca o parte din conținutul acestora în vederea formării unui nor de probă într-o regiune din afara recipientelor, adiacentă deschiderii fiecărui recipient, o a doua etapă de evacuare prin aspirare a acestei părți din conținutul recipientelor, o a treia etapă în care o parte din conținutul norului de probă este analizată, pentru a se determina prezența sau absența anumitor substanțe în interior și o ultimă etapă în care are loc respingerea din banda transportoare a fiecărui recipient în care au fost detectați contaminanți, într-un punct aflat în aval de stația de test.

2. Metodă conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că fluidul curge continuu la stația de test, iar aspirația este aplicată continuu pentru a evacua probe, în timp ce recipientele se mișcă prin stația de test.

3. Metodă conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că injecția de fluid dislocuiește substanțe volatile adsorbite în recipiente.

4. Metodă conform revendicării 3, caracterizată prin aceea că se dislocuiesc substanțe volatile din materiale plastice, care urmează să fie reciclate pentru a forma recipiente.

5. Metodă conform revendicării 4, caracterizată prin aceea că materialele includ particule din conținutul recipientelor care fuseseră anterior umplute cu băuturi și care e posibil să conțină contaminanți care generează substanțe volatile.

6. Metodă conform revendicării 5, caracterizată prin aceea că materialele includ rășini sub formă de foițe, iar particulele sunt deșeuri sub formă de benzi.

7. Metodă conform revendicării 5, caracterizată prin aceea că materialele conțin rășini plastice și particulele sunt sub formă de foițe.

8. Metodă conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că se testează prezența hidrocarburilor aromatice volatile adsorbite în materiale.

9. Metodă conform revendicării 8, caracterizată prin aceea că hidrocarburile aromatice sunt de tip benzină și alte produse petroliere.

10. Metodă conform revendicării 8, caracterizată prin aceea că recipientele sunt sticle.

RO 115000 Bl

435

11. Metodă conform revendicării 8, caracterizată prin aceea că recipientele sunt sticle din material plastic, care au conținut anterior o băutură, iar viteza de deplasare a benzii transportoare este de aproximativ 200 sticle/min.

12. Metodă conform revendicării 11, caracterizată prin aceea că banda transportoare are o viteză de aproximativ 400 sticle/min.

13. Metodă conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că antrenarea fluidului injectat și aplicarea aspirației se fac în impulsuri.

14. Metodă conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că antrenarea fluidului injectat sau aplicarea aspirației se face în impulsuri.

15. Metodă conform revendicărilor 13 și 14, caracterizată prin aceea că inițierea etapei de injecție a fluidului precede inițierea etapei de evacuare.

16. Metodă conform revendicării 15, caracterizată prin aceea că desfășurarea etapei de injecție și etapei de evacuare se suprapun în timp.

17. Metodă conform revendicării 15, caracterizată prin aceea că etapa de injecție este terminată înainte de inițierea etapei de evacuare.

18. Metodă conform revendicărilor 13 și 14, caracterizată prin aceea că etapele de injecție și evacuare sunt sincronizate pentru a se petrece simultan, cu aceeași durată.

19. Metodă conform revendicării injectat este aerul comprimat.

20. Metodă conform revendicării injectat este aerul comprimat.

21. Metodă conform revendicării caracterizată caracterizată prin prin aceea aceea că că

16, caracterizată prin aceea că

440

445

450 fluidul fluidul fluidul

455 injectat este aerul comprimat.

22. Metodă conform revendicărilor 13 și 14, caracterizată prin aceea că fluidul injectat este aerul comprimat.

23. Metodă conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că fluidul injectat este aerul comprimat.

24. Metodă conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că fluidul injectat este C0₂ în stare gazoasă.

25. Metodă conform revendicărilor 1 și 24, caracterizată prin aceea că fluidul injectat este încălzit înainte de injecția în deschiderea recipientului.

26. Metodă conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că etapa de analizare cuprinde o primă fază de încălzire a probei dislocuite, urmată de o a doua fază de amestecare a probei încălzite cu ozon, pentru a produce chemoluminescența reactanților și o fază de analizare optică a radiației emise prin chemoluminescență, pentru a determina prezența sau absența anumitor reziduuri.

27. Metodă conform revendicării 26, caracterizată prin aceea că pentru unele substanțe care conțin compuși ce includ azot, în faza de încălzire, se încălzește proba la o temperatură în domeniul 8OO...14OO°C pentru a forma oxid de azot, iar ozonul reacționează cu oxidul de azot pentru a genera chemoluminescența.

28. Metodă conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că evacuarea presupune devierea unei porțiuni a probei și analizarea unei a doua porțiuni a probei pentru a determina prezența sau absența unei anumite substanțe în acea probă.

29. Metodă conform revendicării 28, caracterizată prin aceea că prima porțiune a probei deviate este de aproximativ 90% din proba evacuată și a doua porțiune din probă este de aproximativ 10%.

30. Metodă conform revendicării 28, caracterizată prin aceea că are loc

460

465

470

475

480

RO 115000 Bl recircularea primei părți deviate din probă în fluidul care se injectează în recipientele succesive care ajung la stația de test.

31. Metodă conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că etapa de analizare cuprinde o primă fază de iluminare a probei cu energie radiantă pentru a genera fluorescentă în probă și o a doua fază de analizare optică a radiației emise de această fluorescentă, pentru a determina prezența sau absența anumitor substanțe în probă.

32. Metodă conform revendicării 31, caracterizată prin aceea că proba este iluminată selectiv pentru a se determina fluorescența oricărei hidrocarburi aromatice din ea.

33. Metodă conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că recipientele se mișcă în serie prin cel puțin două stații de test (12(1), (12(11]) și, într-o primă etapă, se injectează fluid într-un recipient la fiecare din cele două stații de testare pentru a dislocui cel puțin o porțiune din conținutul fiecărui recipient și a forma nori de probă (18(1), 18(11)), într-o a doua etapă se evacuează un eșantion al acestei porțiuni dislocate din conținutul fiecărui recipient aplicând aspirația, într-o a treia etapă se analizează simultan eșantioanele evacuate din ambele recipiente, pentru a determina prezența sau absența anumitor substanțe în interior, într-o ultimă etapă se mișcă cei cel puțin două recipiente în aval față de cel puțin două stații de test, după ce injecția și evacuarea au fost terminate și are loc repetarea acestor etape de injecție, evacuare și analizare când grupul următor din amonte cu cel puțin două recipiente se mișcă pentru a se alinia la cele cel puțin două stații de test.

34. Sistem de prelevare a probelor și determinare a prezenței de compuși contaminanți în recipiente, caracterizat prin aceea că recipientele (C) se mișcă printr-o stație de testare (12) care cuprinde mijloace (14) pentru injecția unui fluid în deschiderile recipientelor, pentru a disloca cel puțin o porțiune din conținutul lor și a forma un nor de probă (18), mijloace de evacuare a eșantioanelor din zisa porțiune din conținutul recipientelor aplicând aspirația, mijloace pentru a susține (92) atât mijloacele de injecție, cât și pe cele de evacuare în afara recipientelor (C), adiacent deschiderilor acestora, mijloace (15) pentru direcționarea curentului de aer folosit pentru îndepărtarea tuturor reziduurilor din norul de probă (18), înainte ca recipientele (C) succesive, care trebuie testate, să ajungă la stația de test (12), și mijloace (26) pentru analizarea probei evacuate, pentru a determina prezența sau absența anumitor reziduuri.

35. Sistem conform revendicării 34, caracterizat prin aceea că are în componență o hotă (100) dispusă deasupra stației de test (12) și înconjurând-o parțial, hota având o suprafață curbată continuu (106), care delimitează un tunel prin care pot trece recipientele (C), și mijloace pentru direcționarea aerului, astfel încât un curent de aer să treacă prin tunel și de-a lungul suprafeței curbe (106), pentru a îndepărta porțiunile rămase din norul de probă care a fost evacuat din recipientul aflat în dreptul stației de test.

36. Sistem conform revendicării 35, caracterizat prin aceea că o manta înconjoară cel puțin o porțiune din mijloacele de evacuare în partea superioară, creând acolo o incintă închisă (102), un ventilator (15A) dispus în acea incintă mărește aici presiunea aerului și niște fante de ventilație (110A), aflate în partea inferioară a incintei creează un curent de aer direcționat astfel, încât ventilatorul (15A) să îndrepte aerul în exteriorul incintei (102) și prin tunelul amintit,

37. Sistem conform revendicării 36, caracterizat prin aceea că suprafața

RO 115000 Bl curbă (106) ce delimitează tunelul hotei (100) este dispusă în partea inferioară a părții de sus a mantalei, astfel încât fluidul să comunice cu fantele de ventilație (11OA).

38. Sistem conform revendicării 37, caracterizat prin aceea că fantele de ventilație (11OA) includ o placă (110), care se poate îndepărta, montată într-o deschidere (102A) delimitată de un perete al incintei (102) și cel puțin o fantă (11OA) direcționează curentul de aer într-o primă direcție predeterminată prin tunel, fantele de ventilație (11OA) fiind reversibile în deschiderea (102A) pentru a facilita transmiterea curentului de aer și în sensul opus primei direcții.