WO2003076906A1 - Metering device for a sample collector - Google Patents

Metering device for a sample collector Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a method and a device for dosing a sample amount according to the preamble of claim 1 or 4.
  • Samplers based on the vacuum principle with a pump and a metering device are known from the prior art, the metering device comprising a metering container, a metering tube and a drain pipe with a shut-off device.
  • the metering device is shut off by the shut-off device.
  • the pump is then activated and blows a suction line free via the dosing container, the suction line connecting the dosing container to the sampling point.
  • the pump then sucks a fresh sample into the dosing container via the suction line.
  • the pump is then deactivated again and the excess sample volume flows through the suction line back to the sampling point.
  • the desired sample volume remains in the dosing container, the remaining sample volume depending on the position of the dosing tube.
  • the shut-off device is opened and the desired sample volume is drained into a sample container.
  • the dispensing tube In order to dispense different sample volumes, the dispensing tube has to be moved manually.
  • the object of the invention is to provide a metering device for a sampler with which different sample volumes can be easily set and removed.
  • the main idea of the invention is that a desired sample volume is withdrawn in several steps, in particular in two steps, a freely adjustable sample volume being metered in and withdrawn in a first step, and a predetermined sample volume being metered in and withdrawn in a second step so the sum of the free adjustable and the predetermined sample volume results in the desired sample volume.
  • the first removal step comprises blowing out a suction line and sucking in a fresh sample quantity with a pump, the fresh sample quantity being sucked in until a dosing container is filled, and wherein after the fresh sample quantity has been sucked in, a valve is closed and then the metering and removal of the variable sample amount is carried out by means of an additional conveyor.
  • the second removal step comprises opening the valve and discharging an excess amount of sample via the suction line, the sample amount remaining in the metering container being fixed by the arrangement of a metering tube being removed by the conveying device after the suction line has been removed.
  • the metering device according to the invention for a sampler for metering a predetermined amount of sample comprises a metering container with a metering tube and a shut-off device, the shut-off device being designed as a conveying device, with the conveying device additionally being able to meter out a freely adjustable sample amount, so that a desired amount of sample can be obtained from the sum the fixed sample amount and the freely adjustable sample amount.
  • the device described has the advantage that no manual intervention on the metering device is necessary anymore if different amounts of sample have to be metered with the metering device.
  • the desired additional amount of sample can easily be set via the conveyor, which in an advantageous embodiment of the invention is designed as a flow-proportional conveyor, for example as a metering pump or as a peristaltic pump.
  • the device according to the invention has a conventional pump with high pumping capacity for conveying a sample over the long way from the tapping point to the dosing device has the advantage that the service life of the flow-proportional conveying device is significantly increased since it only has to convey the sample over the short distance from the dosing device into the sample container. The wear on the flow-proportional conveyor is thus reduced and the overall time for sampling is reduced.
  • a conventional metering device with a metering container can be easily retrofitted by designing the shut-off device as a flow-proportional conveying device and expanded into a metering device according to the invention.
  • the metering device comprises a metering container 1, a metering tube 2, a conveying device 3, which acts as a shut-off device when switched off, and a valve 4.
  • FIG. 1 shows the metering device during the first removal step when blowing out an intake line 5 by means of a pump 6, which is designed, for example, as a diaphragm pump, the suction line 5 connecting a removal point 7 to the metering container 1.
  • the valve 4 is open and the conveyor 3 is switched off.
  • the valve 4 is opened and is closed when the maximum filling volume of the metering container 1 has been reached.
  • the pump 6 is switched off.
  • the maximum filling volume is detected via a level limit switch 9.
  • valve 4 is closed and the delivery device 3 activated so that a freely selectable sample quantity is conveyed from the metering container 1 through the conveying device 3 into the sample container 8, the conveying device 3 being designed as a metering pump in the exemplary embodiment shown.
  • the conveying device 3 is switched off and the valve 4 is opened, so that the excess amount of sample flows back into the sampling point 7 via the suction line 5. Only a fixed amount of sample, which is predefined by the arrangement of the metering tube 2, remains in the metering container. This point in time is shown in FIG. 4. These measures are part of the second withdrawal step.
  • Fig. 4 shows the dosing device during the second removal step.
  • the valve 4 is open and the pump 6 is switched off.
  • the dosing container 1 contains the predetermined amount of sample.
  • the conveying device 3 is activated and the predetermined amount of sample additionally reaches the sample container 8 and the dosing process is completed.
  • the sample container 8 there is now the desired amount of sample, which results from the sum of the freely selectable amount of sample and the predetermined amount of sample.

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Abstract

The invention relates to a method and a device for metering a sample quantity. A desired sample quantity is collected in two steps. In a first step, a randomly defined variable sample quantity is metered and collected while in a second step, a predefined sample quantity is metered and collected. The metering device for a sample collector used for metering a predefined sample quantity comprises a pump (6), a metering container (1), a metering pipe (2), and a cut-off device which is embodied as a transporting device (3), by means of which an additional randomly adjustable sample quantity can be metered.

Description

Dosiervorrichtung für einen Probennehmer Dosing device for a sampler
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Dosieren einer Probenmenge gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1 oder 4.The invention relates to a method and a device for dosing a sample amount according to the preamble of claim 1 or 4.
Aus dem Stand der Technik sind Probennehmer nach dem Vakuumprinzip mit einer Pumpe und einer Dosiervorrichtung bekannt, wobei die Dosiervorrichtung einen Dosierbehälter, ein Dosierohr und ein Ablassrohr mit einer Absperreinrichtung umfasst. Zu Beginn einer Probennahme wird die Dosiereinrichtung durch die Absperreinrichtung abgesperrt. Dann wird die Pumpe aktiviert und bläst über den Dosierbehälter eine Ansaugleitung frei, wobei die Ansaugleitung den Dosierbehälter mit der Probenentnahmenstelle verbindet. Anschließend saugt die Pumpe über die Ansaugleitung eine frische Probe in den Dosierbehälter an. Anschließend wird die Pumpe wieder deaktiviert und das überschüssige Probenvolumen fließt durch die Ansaugleitung zurück zum Entnahmeort. Im Dosierbehälter bleibt das gewünschte Probenvolumen zurück, wobei das zurückbleibende Probenvolumen von der Stellung des Dosierrohres abhängig ist. Dann wird die Absperreinrichtung geöffnet und das gewünschte Probenvolumen wird in einen Probenbehälter abgelassen.Samplers based on the vacuum principle with a pump and a metering device are known from the prior art, the metering device comprising a metering container, a metering tube and a drain pipe with a shut-off device. At the start of sampling, the metering device is shut off by the shut-off device. The pump is then activated and blows a suction line free via the dosing container, the suction line connecting the dosing container to the sampling point. The pump then sucks a fresh sample into the dosing container via the suction line. The pump is then deactivated again and the excess sample volume flows through the suction line back to the sampling point. The desired sample volume remains in the dosing container, the remaining sample volume depending on the position of the dosing tube. Then the shut-off device is opened and the desired sample volume is drained into a sample container.
Um unterschiedliche Probenvolumina abzudosieren, muss das Dosierrohr manuell verschoben werden.In order to dispense different sample volumes, the dispensing tube has to be moved manually.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dosiereinrichtung für einen Probennehmer anzugeben, mit der unterschiedliche Probenvolumina einfach eingestellt und entnommen werden können.The object of the invention is to provide a metering device for a sampler with which different sample volumes can be easily set and removed.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bezüglich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 1 und bezüglich der Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 4 gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung.This object is achieved according to the invention with respect to the method by the features of claim 1 and with respect to the device by the features of claim 4. The dependent claims relate to advantageous refinements and developments of the invention.
Der Hauptgedanke der Erfindung besteht darin, dass ein gewünschtes Probenvolumen in mehren Schritten, insbesondere in zweit Schritten entnommen wird, wobei in einem ersten Schritt ein frei einstellbares Probenvolumen abdosiert und entnommen wird, und wobei in einem zweiten Schritt ein fest vorgegebenes Probenvolumen abdosiert und entnommen wird, so dass die Summe des frei einstellbaren und des festvorgegebenen Probenvolumen das gewünschte Probenvolumen ergibt.The main idea of the invention is that a desired sample volume is withdrawn in several steps, in particular in two steps, a freely adjustable sample volume being metered in and withdrawn in a first step, and a predetermined sample volume being metered in and withdrawn in a second step so the sum of the free adjustable and the predetermined sample volume results in the desired sample volume.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, umfasst der erste Entnahmeschritt ein Freiblasen einer Ansaugleitung und ein Ansaugen einer frischen Probenmenge mit einer Pumpe, wobei die frische Probenmenge solange angesaugt wird, bis ein Dosierbehälter gefüllt ist, und wobei nach dem Ansaugen der frischen Probenmenge ein Ventil geschlossen wird und dann die Abdosierung und Entnahme der variablen Probenmenge mittels einer zusätzlichen Fördereinrichtung durchgeführt wird. Der zweite Entnahmeschritt umfasst ein Öffnen des Ventils und das Ablassen einer überschüssigen Probenmenge über die Ansaugleitung, wobei nach dem Ablassen der Ansaugleitung die im Dosierbehälter zurückgebliebene durch die Anordnung eines Dosierrohres fest vorgegebene Probenmenge durch die Fördereinrichtung entnommen wird.In another advantageous embodiment of the invention, the first removal step comprises blowing out a suction line and sucking in a fresh sample quantity with a pump, the fresh sample quantity being sucked in until a dosing container is filled, and wherein after the fresh sample quantity has been sucked in, a valve is closed and then the metering and removal of the variable sample amount is carried out by means of an additional conveyor. The second removal step comprises opening the valve and discharging an excess amount of sample via the suction line, the sample amount remaining in the metering container being fixed by the arrangement of a metering tube being removed by the conveying device after the suction line has been removed.
So ist es möglich mit nur einem Ansaugvorgang zwei unterschiedliche Probenmengen zu entnehmen, wobei eine Probenmenge fest vorgegeben und eine Probenmenge frei einstellbar ist.It is thus possible to take two different sample quantities with just one suction process, one fixed sample quantity and one sample quantity being freely adjustable.
Die erfindungsgemäße Dosiereinrichtung für einen Probennehmer zum Abdosieren einer vorgegebenen Probenmenge umfasst einem Dosierbehälter mit einem Dosierrohr und einer Absperreinrichtung, wobei die Absperreinrichtung als Fördereinrichtung ausgeführt ist, wobei mit der Fördereinrichtung zusätzlich eine frei einstellbare Probenmenge abdosierbar ist, so dass sich eine gewünschte Probenmenge aus der Summe der fest vorgegebenen Probenmenge und der frei einstellbaren Probenmenge ergibt.The metering device according to the invention for a sampler for metering a predetermined amount of sample comprises a metering container with a metering tube and a shut-off device, the shut-off device being designed as a conveying device, with the conveying device additionally being able to meter out a freely adjustable sample amount, so that a desired amount of sample can be obtained from the sum the fixed sample amount and the freely adjustable sample amount.
Die beschriebene Vorrichtung hat den Vorteil, dass kein manueller Eingriff mehr an der Dosiereinrichtung notwenig ist, wenn mit der Dosiereinrichtung unterschiedliche Probenmengen abdosiert werden müssen. Die gewünschte zusätzliche Probenmenge kann einfach über die Fördereinrichtung eingestellt werden, die bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung als durchflussproportionale Fördereinrichtung, beispielsweise als Dosierpumpe oder als Schlauchpumpe ausgeführt ist.The device described has the advantage that no manual intervention on the metering device is necessary anymore if different amounts of sample have to be metered with the metering device. The desired additional amount of sample can easily be set via the conveyor, which in an advantageous embodiment of the invention is designed as a flow-proportional conveyor, for example as a metering pump or as a peristaltic pump.
Im Gegensatz zu einem Probennehmer bei der die Probe von der Entnahmestelle bis in den Probenbehälter von einer durchflussproportionalen Fördereinrichtung gefördert wird, hat die erfindungsgemäße Vorrichtung durch die Verwendung einer herkömmlichen Pumpe mit hoher Pumpleistung zur Förderung einer Probe über den langen Weg von der Entnahmestelle zur Dosiervorrichtung den Vorteil, dass die Standzeit der durchflussproportionalen Fördereinrichtung deutlich erhöht wird, da diese die Probe nur noch über den kurzen Weg von der Dosiervorrichtung in den Probenbehälter fördern muss. Somit wird der Verschleiß der durchflussproportionalen Fördereinrichtung verkleinert und insgesamt die Zeit für eine Probenentnahme verkürzt.In contrast to a sampler in which the sample is conveyed from the extraction point to the sample container by a flow-proportional conveying device, the device according to the invention has a conventional pump with high pumping capacity for conveying a sample over the long way from the tapping point to the dosing device has the advantage that the service life of the flow-proportional conveying device is significantly increased since it only has to convey the sample over the short distance from the dosing device into the sample container. The wear on the flow-proportional conveyor is thus reduced and the overall time for sampling is reduced.
Als weiterer Vorteil kann eine herkömmliche Dosiervorrichtung mit Dosierbehälter durch die Ausführung der Absperrvorrichtung als durchflussproportionale Fördereinrichtung einfach nachgerüstet und zu einer erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung erweitert werden.As a further advantage, a conventional metering device with a metering container can be easily retrofitted by designing the shut-off device as a flow-proportional conveying device and expanded into a metering device according to the invention.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:The invention is described in more detail below with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1 bis 4: in schematischer Darstellung Momentaufnahmen einer erfindungsgemäßen Dosiereinrichtung;1 to 4: a schematic representation of snapshots of a metering device according to the invention;
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, umfasst die Dosiereinrichtung einen Dosierbehälter 1 , ein Dosierrohr 2, eine Fördereinrichtung 3, die bei abgeschalteten Zustand als Absperreinrichtung wirkt, und ein Ventil 4. Fig. 1 zeigt die Dosiereinrichtung während des ersten Entnahmeschrittes beim Ausblasen einer Ansaugleitung 5 mittels einer Pumpe 6, die beispielsweise als Membranpumpe ausgeführt ist, wobei die Ansaugleitung 5 eine Entnahmestelle 7 mit dem Dosierbehälter 1 verbindet. Das Ventil 4 ist geöffnet und die Fördereinrichtung 3 abgeschaltet.As can be seen from FIG. 1, the metering device comprises a metering container 1, a metering tube 2, a conveying device 3, which acts as a shut-off device when switched off, and a valve 4. FIG. 1 shows the metering device during the first removal step when blowing out an intake line 5 by means of a pump 6, which is designed, for example, as a diaphragm pump, the suction line 5 connecting a removal point 7 to the metering container 1. The valve 4 is open and the conveyor 3 is switched off.
Fig. 2 zeigt die Dosiereinrichtung während des ersten Entnahmeschrittes nach dem Ansaugen einer frischen Probe über die Ansaugleitung 5 mittels der Pumpe 6. Während des Ansaugvorganges ist das Ventil 4 geöffnet und wird, wenn das maximale Füllvolumen des Dosierbehälters 1 erreicht ist, geschlossen. Gleichzeitig wird die Pumpe 6 abgeschaltet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel, wird das maximale Füllvolumen über einen Füllstandsgrenzschalter 9 detektiert.2 shows the metering device during the first removal step after the suction of a fresh sample via the suction line 5 by means of the pump 6. During the suction process, the valve 4 is opened and is closed when the maximum filling volume of the metering container 1 has been reached. At the same time the pump 6 is switched off. In the exemplary embodiment shown, the maximum filling volume is detected via a level limit switch 9.
Fig. 3 zeigt die Dosiereinrichtung während des eigentlichen ersten Entnahmeschrittes. Das Ventil 4 ist geschlossen und die Fördereinrichtung 3 aktiviert, so dass eine frei wählbare Probenmenge aus dem Dosierbehälter 1 durch die Fördereinrichtung 3 in den Probenbehälter 8 gefördert wird, wobei im dargestellten Ausführungsbeispiel die Fördereinrichtung 3 als Dosierpumpe ausgeführt ist.3 shows the metering device during the actual first removal step. The valve 4 is closed and the delivery device 3 activated so that a freely selectable sample quantity is conveyed from the metering container 1 through the conveying device 3 into the sample container 8, the conveying device 3 being designed as a metering pump in the exemplary embodiment shown.
Nach Erreichen der freiwählbaren Probenmenge wird die Fördereinrichtung 3 abgeschaltet und das Ventil 4 geöffnet, so dass die überschüssige Probenmenge über die Ansaugleitung 5 zurück in die Entnahmestelle 7 fließt. Im Dosierbehälter verbleibt nur eine durch die Anordnung des Dosierrohres 2 fest vorgegebene Probenmenge. Dieser Zeitpunkt ist in Fig. 4 dargestellt. Diese Maßnahmen gehören schon zum zweiten Entnahmeschritt.After the freely selectable amount of sample has been reached, the conveying device 3 is switched off and the valve 4 is opened, so that the excess amount of sample flows back into the sampling point 7 via the suction line 5. Only a fixed amount of sample, which is predefined by the arrangement of the metering tube 2, remains in the metering container. This point in time is shown in FIG. 4. These measures are part of the second withdrawal step.
Fig. 4 zeigt die Dosiereinrichtung während des zweiten Entnahmeschrittes. Das Ventil 4 ist geöffnet und die Pumpe 6 abgeschaltet. Der Dosierbehälter 1 enthält die fest vorgegebene Probenmenge. Zur Durchführung des zweiten Entnahmeschrittes wird die Fördereinrichtung 3 aktiviert und die fest vorgegebene Probenmenge gelangt zusätzlich in den Probenbehälter 8 und der Dosiervorgang ist abgeschlossen. Im Probenbehälter 8 befindet sich nun die gewünschte Probenmenge, die sich aus der Summe der frei wählbaren Probenmenge und der fest vorgegebenen Probenmenge ergibt. Fig. 4 shows the dosing device during the second removal step. The valve 4 is open and the pump 6 is switched off. The dosing container 1 contains the predetermined amount of sample. To carry out the second removal step, the conveying device 3 is activated and the predetermined amount of sample additionally reaches the sample container 8 and the dosing process is completed. In the sample container 8 there is now the desired amount of sample, which results from the sum of the freely selectable amount of sample and the predetermined amount of sample.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Dosieren einer Probenmenge, dadurch gekennzeichnet, dass eine gewünschte Probenmenge in zwei Entnahmeschritten entnommen wird, wobei in einem ersten Entnahmeschritt eine frei bestimmbare variable Probenmenge abdosiert und entnommen wird, und wobei in einem zweiten Entnahmeschritt eine fest vorgegebene Probenmenge abdosiert und entnommen wird.1. A method for dosing a sample amount, characterized in that a desired sample amount is removed in two removal steps, a freely definable variable sample amount being dosed and withdrawn in a first removal step, and a fixed predetermined sample amount being dosed and removed in a second removal step ,
2. Verfahren zum Dosieren einer Probenmenge nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Entnahmeschritt ein Freiblasen einer Ansaugleitung (5) und ein Ansaugen einer frischen Probenmenge mit einer Pumpe (6) umfasst, wobei die frische Probenmenge solange angesaugt wird, bis ein Dosierbehälter (1) gefüllt ist, und wobei nach dem Ansaugen der frischen Probenmenge ein Ventil (4) geschlossen wird und dann die Abdosierung und Entnahme der variablen Probenmenge mittels einer zusätzlichen Fördereinrichtung (3) durchgeführt wird.2. A method for dosing a sample amount according to claim 1, characterized in that the first removal step comprises blowing a suction line (5) and sucking a fresh sample amount with a pump (6), the fresh sample amount being sucked in until a dosing container (1) is filled, and a valve (4) is closed after the fresh sample amount has been sucked in, and the metering and removal of the variable sample amount is then carried out by means of an additional conveying device (3).
3. Verfahren zum Dosieren einer Probenmenge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Entnahmeschritt ein Öffnen des Ventils (4) und das Ablassen einer überschüssigen Probenmenge über die Ansaugleitung (5) umfasst, wobei nach dem Ablassen der Ansaugleitung (5) die im Dosierbehälter (1) zurückgebliebene durch die Anordnung eines Dosierrohres (1) fest vorgegebene Probenmenge durch die Fördereinrichtung (3) entnommen wird.3. A method for dosing a sample amount according to claim 1 or 2, characterized in that the second removal step comprises opening the valve (4) and draining an excess sample amount via the suction line (5), wherein after draining the suction line (5) the sample quantity remaining in the metering container (1), which is predetermined by the arrangement of a metering tube (1), is removed by the conveying device (3).
4. Dosiervorrichtung für einen Probennehmer zum Abdosieren einer vorgegebenen Probenmenge mit einer Pumpe (6) und einem Dosierbehälter (1), einem Dosierrohr (2) und einer Absperreinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Absperreinrichtung als Fördereinrichtung (3) ausgeführt ist, wobei mit der4. dosing device for a sampler for metering a predetermined amount of sample with a pump (6) and a metering container (1), a metering tube (2) and a shut-off device, characterized in that the shut-off device is designed as a conveyor (3), with the
Fördereinrichtung (3) zusätzlich eine frei einstellbare Probenmenge abdosierbar ist. Conveying device (3) can also dispense a freely adjustable amount of sample.
5. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung (3) als steuerbare Dosierpumpe ausgeführt ist.5. Dosing device according to claim 1, characterized in that the conveyor (3) is designed as a controllable metering pump.
6. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung (3) als steuerbare Schlauchpumpe ausgeführt ist. 6. Dosing device according to claim 1, characterized in that the conveying device (3) is designed as a controllable hose pump.
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