WO2004010109A2 - Mobile analyseeinrichtung - Google Patents

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WO2004010109A2
WO2004010109A2 PCT/EP2003/007801 EP0307801W WO2004010109A2 WO 2004010109 A2 WO2004010109 A2 WO 2004010109A2 EP 0307801 W EP0307801 W EP 0307801W WO 2004010109 A2 WO2004010109 A2 WO 2004010109A2
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analysis
sample
carrier
mobile
analysis device
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Peter Krippner
Manfred Wetzko
Christian J. Schmidt
Antonio Ruzzu
Rolf Merte
Jan Czyzewski
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ABB Patent GmbH
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ABB Patent GmbH
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    • G01N2001/222—Other features
    • G01N2001/2223—Other features aerosol sampling devices

Definitions

  • the invention relates to a mobile analysis device for monitoring the quality of a gaseous substance, in particular air, which contains an analysis means which comes into contact with the gaseous substance for analysis, at least the analysis means being accommodated within a closed housing.
  • Such analysis devices for air quality monitoring are usually used in environmental technology or also in medical technology.
  • the ambient air is a vital medium, the quality and purity of which have a strong influence on development.
  • Substances that are hazardous to health must be recognized at an early stage, namely when they occur or when they are formed, so that countermeasures such as neutralization steps can be initiated to protect the human organism from damage caused by these substances.
  • the demands placed on analysis devices for air quality monitoring are increasing.
  • the substances to be analyzed in the context of the present invention are in particular air constituents which can be particle-bound (aerosols) and / or gaseous.
  • the sampling device used in this context is usually based on the principle of centrifugal separation, gas washing (e.g. SASS® Research International, Woodinville / Wa / USA) or membrane filter technology.
  • Such analysis devices are small in size and mobile, but with such a device only one sample can be taken at a time and the analysis result is prone to errors, not least due to the necessary manipulations and assembly processes.
  • Quality monitoring of a gaseous substance in particular air, which contains the analysis means which comes into contact with the gaseous substance for analysis, at least the analysis means being accommodated within a closed housing, the closed housing furthermore a plurality of sample carriers for the complete reception of samples of the Contains analytes which come into contact one after the other via integrated means of transport with respectively assigned and portion-wise stored analysis means for sample preparation, wherein the analysis result can be detected by a downstream sample analysis unit based on the respective prepared sample.
  • the solution according to the invention offers the advantage that the interaction between analysis means and sample only begins after the sample has been completely taken up, so that the total number of contaminants or germs to be detected is already present on the sample carrier at the start of the analysis. It is thus possible to create a well-defined initial state at the start of the analysis reaction, which leads to a reliable and reproducible analysis result within a very short time. With the analysis device according to the invention, many samples can be analyzed automatically one after the other.
  • the sample carrier interacts with a thermocouple, with which the sample to be recorded can be transformed into an aggregate state in accordance with the analytical method used in each case and, in the case of cooling of a gaseous substance, can be condensed directly onto the sample carrier.
  • the thermocouple can thus be used both for cooling, for example for condensation, and for heating, for example for initializing an analysis reaction.
  • thermocouple is designed as a Peltier element which is in contact with at least one wall of the sample carrier. In this way, the thermocouple can be easily realized with an easily controllable, small-sized component.
  • the sample is completely taken up with repeated feeding of the analyte to the sample carrier until the desired substance concentration and / or amount of condensed water has been set in the sample.
  • the substance concentration in the sample can be changed step by step.
  • the amount of condensed water can be determined in the breaks between the individual feeds and, if necessary, by another Feeding can be increased further. This measure increases the reliability and reproducibility of the analysis result.
  • means are provided in order to bring an analysis carrier, which carries the analysis means, into contact with the sample carrier in order to trigger the analysis reaction.
  • These means are preferably designed as a sample carrier tape and analysis carrier tape, the sample carrier tape having at least one sample carrier in the form of a cavity and the analysis carrier tape also having at least one analysis carrier in the form of a cavity, the two correspondingly designed sample carriers and analysis carriers being rotated by a roller wheel to trigger the analysis reaction come into contact with each other.
  • the sample carrier tape can have several sample carriers and the analysis tape can also have several analysis carriers. This enables repeated use of the mobile analysis device without having to insert new sample and analysis carriers due to external intervention.
  • the sample carrier or the analysis carrier interacts with an energizable piezoelectric element to generate mechanical vibrations in order to mix the analysis means with the sample.
  • This embodiment offers the advantage that the mixing increases the analysis speed and enables a more homogeneous analysis reaction.
  • the analysis carrier advantageously contains a sensitive coating which reacts chemically with the sample during the analysis reaction.
  • a sensitive coating which reacts chemically with the sample during the analysis reaction.
  • Coating has the advantage that, in contrast to a powder or other analytical means, it is firmly connected to the analytical carrier, as a result of which the analytical carrier can be tilted without the analytical medium being spilled out.
  • the means for optical sample analysis can comprise at least one transmitter, one optical system and one receiver.
  • the sample carrier is coated optically reflectively, so that the proportion of light reflected to the receiver is as large as possible.
  • a further measure improving the invention provides that the analysis carrier has a protective film for protecting the analysis agent against external influences, which can be removed immediately before contacting the sample carrier.
  • the analysis carrier and the sample carrier stand together before the sample is taken up to protect the analysis means from external ones
  • Influences in contact and this contact can be released at the beginning of the sample collection. This prevents foreign substances from getting into the analysis carrier.
  • multiple analysis media can be stored in a confined space regardless of their location.
  • the analysis means be under a vacuum or under a protective gas until the protective film is removed or until the contact between the analysis carrier and the sample carrier is released at the start of the sample acquisition.
  • the sample analysis unit is preferably constructed in a modular manner, as a result of which parts of it can be exchanged in order to use different analysis methods. Depending on the sample, this allows a suitable analysis method to be selected, which can be used quickly and without great effort due to the modular structure.
  • the sample analysis unit is directly integrated in the mobile analysis device, which ensures the greatest possible protection against external influences and simple handling.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a mobile analysis device for
  • Fig. 2 is a schematic representation of the mobile analysis device for quality monitoring of air according to Fig. 1 in the sample analysis.
  • the sample carrier belt 7 has one or more sample carriers 3 for performing a gas analysis in
  • thermocouple 10 is attached underneath the sample carrier 3, by means of which the gaseous sample 4 to be recorded is transformed into a liquid state and is thus condensed directly onto the sample carrier 3.
  • the thermocouple 10 is designed as a Peltier element, which with at least one wall of the
  • Sample carrier 3 is in contact. In this case, the thermocouple 10 is glued to it. To completely take up the sample 4, the analyte can be fed to the sample carrier 3 several times until the desired substance concentration and / or amount of condensed water has been set in the sample. The substance concentration and / or amount of condensed water reached is determined here by suitable known methods, which will not be discussed further here. To trigger the chemical analysis reaction, the sample carrier 3 is in contact with the analysis carrier 6, which carries the analysis means 1, after the sample has been taken brought.
  • Analysis carrier 6 has a protective film (not shown) which is pulled off immediately before contacting the sample carrier 3.
  • the analysis means 1 is under vacuum until the protective film is removed, in order to ensure the life of the analysis means and thus also the accuracy and reproducibility of the analysis result.
  • FIG. 2 shows the mobile analysis device during the sample analysis.
  • an energizable piezo element (not shown) is used to generate mechanical vibrations in order to mix the analysis means 1 with the sample 4.
  • Preparation of the dissolved and mixed sample 4 may have to be brought to a defined analysis temperature, particularly in the case of time-dependent detection reactions. This is done by the thermocouple 10 already used in the condensation, which is designed such that it can both cool and heat.
  • a sample analysis unit 5 is used, which has a modular structure, whereby parts of it can be exchanged in order to use different analysis methods.
  • the analysis described here takes place optically as an absorption measurement. During the measurement, light (see arrows in FIG. 2) is emitted by a transmitter 12 onto the sample 4, which it reflects. The reflected light is detected by means of a receiver 14 and the data obtained are evaluated by an evaluation unit (not shown).
  • sample analysis unit 5 is integrated in the mobile analysis device.
  • the embodiment of the invention is not limited to the preferred exemplary embodiment specified above. Rather, a large number of variants are conceivable, which makes use of the solution shown even in the case of fundamentally different types.

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Abstract

Mobile Analyseeinrichtung zur Qualitätsüberwachung eines gasförmigen Stoffes, insbesondere Luft, die ein Analysemittel (1) enthält, welches zur Analyse mit dem gasförmigen Stoff in Kontakt kommt, wobei zumindest das Analysemittel (1) innerhalb eines geschlossenen Gehäuses (2) untergebracht ist, wobei das geschlossene Gehäuse (2) weiterhin mehrere Probenträger (3) zur vollständigen Aufnahme von Proben (4) des Analyten enthält, die nacheinander über integrierte Transportmittel mit jeweils zugeordnetem portionsweise bevorratetem Analysemittel (1) zur Probenaufbereitung in Kontakt kommen, wobei eine nachgeschaltete Probenanalyseeinheit (5) ausgehend von der jeweilig aufbereiteten Probe das Analyseergebnis detektiert.

Description

Mobile Analyseeinrichtung
Die Erfindung betrifft eine mobile Analyseeinrichtung zur Qualitätsüberwachung eines gasförmigen Stoffes, insbesondere Luft, die ein Analysemittel enthält, welches zur Analyse mit dem gasförmigen Stoff in Kontakt kommt, wobei zumindest das Analysemittel innerhalb eines geschlossenen Gehäuses untergebracht ist.
Derartige Analyseeinrichtungen zur Luftqualitätsüberwachung kommen üblicherweise in der Umwelttechnik oder aber auch in der Medizintechnik zum Einsatz.
Die Umgebungsluft stellt ein lebensnotwendiges Medium dar, dessen Qualität und Reinheit starken Einfluss auf die Entwicklung ausübt. Die beim Atmen aufgenommene
Luftmenge gelang im Wesentlichen ungefiltert in seine Lungen, wo sie dann teilweise aufgenommen wird, um am Stoffwechselprozess teilzunehmen. Zur Überwachung der Luftqualität sind Mensch und Tier mit verschiedenen Sinnesorganen ausgestattet, insbesondere Nase, Mund und Auge. Leider reichen diese Sinnesorgane im Allgemeinen nicht zum vollständigen und zuverlässigen Schutz vor Schadstoffen und
Umweltgiften aus. So gibt es beispielsweise eine Vielzahl an Schadstoffen und Giften, die färb- und geruchlos sind, und somit mit den Sinnesorganen alleine nicht detektierbar sind. Da sowohl die Anzahl dieser für den Organismus gefährlichen Stoffe als auch das Gesundheitsbewusstsein des Menschen immer weiter ansteigt, steigt die
BESTATIGUNGSKOPIE Nachfrage nach Analyseeinrichtungen zur Luftqualitätsüberwachung entsprechend. Gesundheitsgefährdende Stoffe müssen frühzeitig, nämlich bei Auftreten bzw. Bildung erkannt werden, so dass Gegenmaßnahmen wie Neutralisierungsschritte eingeleitet werden können, um den menschlichen Organismus vor Schäden durch diese Stoffe zu bewahren. Nicht zuletzt durch die immer strengeren gesetzlichen Auflagen, auch im Bereich des Arbeitsschutzes, steigen die Anforderungen, die an Analyseeinrichtungen zur Luftqualitätsüberwachung gestellt werden. Bei den im Rahmen der vorliegenden Erfindung zu analysierenden Stoffen handelt es sich insbesondere um Luftinhaltsstoffe, die partikelgebunden (Aerosole) und/oder gasförmig vorliegen können.
Es ist allgemein bekannt, dass bei exakten und zuverlässigen Luftanalysen die Probennahme und die Probenanalyse örtlich getrennt voneinander stattfinden. Dabei erfolgt die Probennahme gewöhnlich mittels spezieller Probennahmeeinrichtungen, welche dann zur separaten Analyse in ein Labor transportiert werden. Dabei werden zur Untersuchung von Luftproben, insbesondere auf pathogene Anteile, die
Fremdstoffe gewöhnlich zur weiteren Analyse in Wasser oder anderen Lösungsmitteln gelöst. Die in diesem Zusammenhang zum Einsatz kommende Probennahmeeinrichtung basiert in der Regel auf dem Prinzip der Zentrifugaltrennung, der Gaswäsche (z.B. SASS® Research International, Woodinville/Wa/USA) oder der Membranfiltertechnologie basieren.
Da der Transport teilweise in speziellen, gekühlten oder anderweitig ausgestatteten Transportbehältern zu erfolgen hat, teilweise unter Schutzgas oder Vakuum, ist dieser mit einem nennenswerten Zeit- und Kostenaufwand verbunden. Durch die Logistik und die nachfolgende Analyse der Luftprobe im Labor kann die Probe mit einer Vielzahl an
Fremdkomponenten wie Transporteinrichtungen, Umfülleinrichtungen und Analyseeinrichtungen in Kontakt kommen, die einerseits das Analyseergebnis verfälschen können, andererseits aber auch eine Verbreitung der Kontamination begünstigen können. Bei einer Kontamination durch die Probe müssen die eingesetzten Materialien zur Wiederverwendung einzeln gereinigt werden, was bei entsprechender Kontamination einen enormen Aufwand bedeutet. Alternativ können die zum Teil teuren Komponenten durch einen unwirtschaftlichen Recyclingprozess fachgerecht entsorgt werden. Beide Möglichkeiten stellen einen kostenaufwendigen und zeitintensiven Prozess dar.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Analyseeinrichtungen hoher Genauigkeit ist es, dass sie meist recht großbauend oder sehr empfindlich sind, so dass sie für den mobilen Einsatz vor Ort nicht geeignet sind.
Eine weitere Analyseeinrichtung wird in der DE 44 39 433 A1 beschrieben. Hier werden einige der vorstehend aufgezeigten Probleme dadurch gelöst, dass eine mit einer Probennahmevorrichtung aufgenommene Probe unter Anwendung eines immunochemischen Analyseschritts mit der Probennahmevorrichtung direkt vor Ort analysierbar ist. Dabei wird die Probe unter Zuhilfenahme einer Pumpe über ein Filtersystem in ein Glasbehälter befördert. Danach wird die gewonnene Probe in einem Extraktionsgefäß gelöst und mit einem Immunoassays als Analysemittel analysiert.
Derartige Analyseeinrichtungen sind zwar kleinbauend und mobil, jedoch kann mit einer derartigen Einrichtung nur jeweils eine Probe genommen werden und das Analyseergebnis ist, nicht zuletzt durch die notwendigen Handgriffe und Montagevorgänge, fehleranfällig.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kleinbauende mobile Analyseeinrichtung zu schaffen, die eine zuverlässige Analyse einer gasförmigen Probe innerhalb kürzester Zeit gewährleistet.
Diese Aufgabe wird gelöst, indem eine mobile Analyseeinrichtung zur
Qualitätsüberwachung eines gasförmigen Stoffes, insbesondere Luft bereitgestellt wird, die das Analysemittel enthält, welches zur Analyse mit dem gasförmigen Stoff in Kontakt kommt, wobei zumindest das Analysemittel innerhalb eines geschlossenen Gehäuses untergebracht ist, wobei das geschlossene Gehäuse weiterhin mehrere Probenträger zur vollständigen Aufnahme von Proben des Analyten enthält, die nacheinander über integrierte Transportmittel mit jeweils zugeordnetem und portionsweise bevorratetem Analysemittel zur Probenaufbereitung in Kontakt gelangen, wobei das Analyseergebnis durch eine nachgeschaltete Probenanalyseeinheit ausgehend von der jeweiligen aufbereiteten Probe detektierbar ist.
Die erfindungsgemäße Lösung bietet den Vorteil, dass die Interaktion zwischen Analysemittel und Probe erst nach vollständiger Aufnahme der Probe beginnt, so dass bereits zu Analysebeginn die Gesamtzahl an zu detektierenden Verunreinigungen oder Keimen auf dem Probenträger vorliegt. Somit ist es möglich, einen wohldefinierten Ausgangszustand zu Beginn der Analysereaktion zu schaffen, was zu einem zuverlässigen und reproduzierbaren Analyseergebnis innerhalb kürzester Zeit führt. Mit der erfindungsgemäßen Analyseeinrichtung können viele Proben nacheinander automatisch analysiert werden.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wirkt der Probenträger mit einem Thermoelement zusammen, mit welchem die aufzunehmende Probe in einen Aggregatzustand entsprechend dem jeweils verwendeten Analyseverfahren transformierbar und im Falle eines Abkühlens eines gasförmigen Stoffes direkt auf den Probenträger kondensierbar ist. Das Thermoelement kann somit sowohl zur Kühlung, etwa zur Kondensation, als auch zur Erwärmung, etwa zur Initialisierung einer Analysereaktion, Verwendung finden.
Eine weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahme sieht vor, dass das Thermoelement als Peltierelement ausgebildet ist, welches mit mindestens einer Wandung des Probenträgers in Kontakt steht. Auf diese Weise lässt sich das Thermoelement auf einfache Weise mit einem leicht beherrschbaren, kleinbauenden Bauteil realisieren.
In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgt die vollständige Aufnahme der Probe unter wiederholter Zuführung des Analyten zum Probenträger, bis die gewünschte Stoffkonzentration und/oder Kondenswassermenge in der Probe eingestellt ist. Durch die Möglichkeit einer wiederholten Zuführung des Analyten zum
Probenträger kann die Stoffkonzentration in der Probe schrittweise verändert werden. Beispielweise kann so in den Pausen zwischen den einzelnen Zuführungen die Kondenswassermenge bestimmt werden und nach Bedarf durch eine weitere Zuführung weiter erhöht werden. Durch diese Maßnahme wird die Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit des Analyseergebnisses gesteigert.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind Mittel vorgesehen, um einen Analyseträger, der das Analysemittel trägt, mit dem Probenträger zur Auslösung der Analysereaktion in Kontakt zu bringen. Diese Mittel sind vorzugsweise als Probenträgerband und Analyseträgerband ausgebildet, wobei das Probenträgerband mindestens einen Probenträger in Form einer Kavität aufweist und das Analyseträgerband ebenfalls mindestens einen Analyseträger in Form einer Kavität aufweist, wobei die beiden korrespondierend ausgebildeten Probenträger und Analyseträger durch Drehbewegung eines Walzenrades zur Auslösung der Analysereaktion in gegenseitigen Kontakt kommen. Das Probenträgerband kann hierbei mehrere Probenträger und das Analyseband ebenfalls mehrere Analyseträger aufweisen. Dadurch wird eine mehrmalige Benutzung der mobilen Analyseeinrichtung ermöglicht, ohne dass durch äußeren Eingriff neue Proben- und Analyseträger eingefügt werden müssen.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wirkt der Probenträger oder der Analyseträger mit einem bestrombaren Piezoele ent zur Erzeugung von mechanischen Schwingungen zusammen, um das Analysemittel mit der Probe zu durchmischen. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass das Durchmischen die Analysegeschwindigkeit erhöht und eine homogenere Analysereaktion ermöglicht.
Vorteilhafter Weise enthält der Analyseträger eine sensitive Beschichtung, die während der Analysereaktion mit der Probe chemisch reagiert. Eine derartige sensitive
Beschichtung bietet den Vorteil, dass sie im Gegensatz zu einem Pulver oder anderen Analysemitteln fest mit dem Analyseträger verbunden ist, wodurch der Analyseträger gekippt werden kann, ohne dass das Analysemittel ausgeschüttet wird.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn für die Probenanalyseeinheit Mittel zur optischen
Probenanalyse nach Art einer optischen Absorptionsmessung vorgesehen sind. Diese bekannte Verfahren ist genau und liefert reproduzierbare Ergebnisse. Zudem lassen sich die hierfür erforderlichen technischen Mittel in kompakten, kleinbauenden Modulen anordnen. Durch dieses kontaktlose Analyseverfahren lassen sich Verschmutzungen oder Kontaminierungen der Probenanalyseeinheit verhindern, wodurch unter anderem die Lebensdauer der Probenanalyseeinheit deutlich erhöht wird. Insbesondere können die Mittel zur optischen Probenanalyse mindestens einen Sender, eine Optik und einen Empfänger umfassen.
Zur Erhöhung der Effizienz ist in einer weiteren Ausführungsform der Probenträger optisch reflektiv beschichtet, so dass der zum Empfänger reflektierte Lichtanteil möglichst groß ist.
Eine weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahme sieht vor, dass der Analyseträger eine Schutzfolie zum Schutz des Analysemittels vor äußeren Einflüssen aufweist, welche unmittelbar vor der Kontaktierung mit dem Probenträger abziehbar ist. In einer anderen Ausführungsform stehen der Analyseträger und der Probenträger vor Aufnahme der Probe miteinander zum Schutz des Analysemittels vor äußeren
Einflüssen in Kontakt und dieser Kontakt ist zu Beginn der Probenaufnahme lösbar. Hierdurch wird verhindert, dass Fremdstoffe in den Analyseträger gelangen können. Des weiteren lassen sich hierdurch mehrere Analyseträger unabhängig von ihrem Standort durch Aufstapeln auf engstem Raum lagern.
Nach weiteren möglichen Weiterbildungen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Analysemittel bis zum Abziehen der Schutzfolie beziehungsweise bis zum Lösen der Kontaktierung zwischen Analyseträger und Probenträger zu Beginn der Probenaufnahme unter Vakuum oder unter Schutzgas steht. Hierdurch kann die Lebensdauer des Analysemittels und somit auch die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit des Analyseergebnisses weiter erhöht werden.
Vorzugsweise ist die Probenanalyseeinheit modular aufgebaut, wodurch Teile hiervon austauschbar sind, um verschiedene Analyseverfahren anzuwenden. Hierdurch lässt sich je nach Probe ein geeignetes Analyseverfahren auswählen, welches durch den modularen Aufbau schnell und ohne großen Aufwand einsetzbar ist. In noch einer anderen Ausführungsform ist die Probenanalyseeinheit in der mobilen Analyseeinrichtung direkt integriert, wodurch ein größtmöglicher Schutz vor äußeren Einflüssen und einfache Handhabung sichergestellt sind.
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben. Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer mobilen Analyseeinrichtung zur
Qualitätsüberwachung von Luft bei der Probennahme; und
Fig. 2 eine schematische Darstellung der mobilen Analyseeinrichtung zur Qualitätsüberwachung von Luft nach Fig. 1 bei der Probenanalyse.
Die mobile Analyseeinrichtung nach Fig. 1 besteht im Wesentlichen aus einem Probenträger 3, einem Analyseträger 6, Mittel 7, 8, 9 zur Kontaktierung von Probenträger 3 und Analyseträger 6 und Probenanalyseeinheit 5. Zur Durchführung einer Gasanalyse weist das Probenträgerband 7 eine oder mehrere Probenträger 3 in
Form von Kavitäten auf, welche die Luftproben 4 aufnehmen. Unterhalb von Probenträger 3 ist ein Thermoelement 10 angebracht, mit welchem die aufzunehmende gasförmige Probe 4 in einen flüssigen Aggregatzustand transformiert wird und damit direkt auf den Probenträger 3 kondensiert wird. Das Thermoelement 10 ist als Peltierelement ausgebildet, welches mit mindestens einer Wandung des
Probenträgers 3 in Kontakt steht. Das Thermoelement 10 ist in diesem Falle hieran angeklebt. Zur vollständigen Aufnahme der Probe 4 kann die Zuführung des Analyten zum Probenträger 3 mehrmals erfolgen, bis die gewünschte Stoffkonzentration und/oder Kondenswassermenge in der Probe eingestellt ist. Die erreichte Stoffkonzentration und/oder Kondenswassermenge wird hierbei durch geeignete bekannte Verfahren bestimmt, auf die hier nicht weiter eingegangen werden soll. Zur Auslösung der chemischen Analysereaktion wird nach erfolgter Probennahme der Probenträger 3 mit dem Analyseträger 6, der das Analysemittel 1 trägt, in Kontakt gebracht. Dies erfolgt durch Drehbewegung eines Walzenrades 9, wodurch das Probenträgerband 7, das mindestens einen Probenträger 3 in Form einer Kavität aufweist, und das Analyseträgerband 8, das mindestens einen Analyseträger 6 in Form einer Kavität aufweist, zur Auslösung der Analysereaktion in gegenseitigen Kontakt kommen. Um das Analysemittel 1 vor äußeren Einflüssen zu schützen, weist der
Analyseträger 6 eine Schutzfolie (nicht gezeigt) auf, die unmittelbar vor der Kontaktierung mit dem Probenträger 3 abgezogen wird. Hierbei steht das Analysemittel 1 bis zum Abziehen der Schutzfolie unter Vakuum, um die Lebensdauer des Analysemittels und somit auch die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit des Analyseergebnisses zu gewährleisten.
In Fig. 2 ist die mobile Analyseeinrichtung während der Probenanalyse gezeigt. Nach Kontaktierung von Probenträger 3 und Analyseträger 6, wird ein bestrombares Piezoelement (nicht gezeigt) zur Erzeugung von mechanischen Schwingungen eingesetzt, um das Analysemittel 1 mit der Probe 4 zu durchmischen. Zur weiteren
Aufbereitung der gelösten und vermischten Probe 4 muss diese gegebenenfalls, insbesondere bei zeitabhängigen Nachweisreaktionen, auf eine definierte Analysetemperatur gebracht werden. Dies geschieht durch das bereits bei der Kondensation verwendete Thermoelement 10, welches derart ausgebildet ist, dass es sowohl Kühlen als auch Wärmen kann. Zur Detektion des Analyseergebnisses wird eine Probenanalyseeinheit 5 verwendet, die modular aufgebaut ist, wodurch Teile hiervon austauschbar sind, um verschiedene Analyseverfahren anzuwenden. Vorliegend beschrieben erfolgt die Analyse optisch als Absorptionsmessung. Bei der Messung wird Licht (siehe Pfeile in Fig. 2) von einem Sender 12 auf die Probe 4 eingestrahlt, die es reflektiert. Das reflektierte Licht wir mittels eines Empfängers 14 detektiert und die gewonnenen Daten über eine Auswerteeinheit (nicht gezeigt) ausgewertet. Derartige Absorptionsmessgeräte sind im Stand der Technik wohlbekannt und sollen hier nicht weiter beschrieben werden. Zur Sicherstellung eines größtmöglichen Schutzes vor äußeren Einflüssen und zur Gewährleistung einer einfachen Handhabung ist die Probenanalyseeinheit 5 in der mobilen Analyseeinrichtung integriert. Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen gebrauch macht.
Bezugszeichenliste
1 Analysemittel
2 Gehäuse
3 Probenträger
4 Probe
5 Probenanalyseeinheit
6 Analyseträger
10 7 Probenträgerband
8 Analyseträgerband
9 Walzen rad
10 Thermoelement
12 Sender
15 14 Empfänger

Claims

Patentansprüche:
1 . Mobile Analyseeinrichtung zur Qualitätsüberwachung eines gasförmigen Stoffes, insbesondere Luft, die ein Analysemittel (1 ) enthält, welches zur Analyse mit dem gasförmigen Stoff in Kontakt kommt, wobei zumindest das Analysemittel (1 ) innerhalb eines geschlossenen Gehäuses (2) untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass das geschlossene Gehäuse (2) weiterhin mehrere Probenträger (3) zur vollständigen Aufnahme von Proben (4) des Analyten enthält, die nacheinander über integrierte Transportmittel mit jeweils zugeordnetem portionsweise bevorratetem Analysemittel (1 ) zur Probenaufbereitung in Kontakt kommen, wobei eine nachgeschaltete Probenanalyseeinheit (5) ausgehend von der jeweilig aufbereiteten Probe das Analyseergebnis detektiert.
2. Mobile Analyseeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Probenträger (3) mit einem Thermoelement (10) zusammenwirkt, mit welchem die aufzunehmende Probe (4) in einen Aggregatzustand entsprechend dem jeweils verwendeten Analyseverfahren transformierbar und damit direkt auf den Probenträger (3) kondensierbar ist.
3. Mobile Analyseeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermoelement (10) als Peltierelement ausgebildet ist, welches mit mindestens einer Wandung des Probenträgers (3) in Kontakt steht.
4. Mobile Analyseeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vollständige Aufnahme der Probe (4) unter wiederholter Zuführung des Analyten zum Probenträger (3) erfolgt, bis die gewünschte Stoffkonzentration und/oder Kondenswassermenge in der Probe eingestellt ist.
5. Mobile Analyseeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Analyseträger (6) mit Analysemittel (1) befüllt sind, um dieses mit jeweils korrespondierenden Probenträgern (3) zur Auslösung einer chemischen Analysereaktion in Kontakt zu bringen.
6. Mobile Analyseeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportmittel als Probenträgerband (7), Analyseträgerband (8) und Walzenrad (9) ausgebildet sind, wobei das Probenträgerband (7) mehrere Probenträger (3) in Form einer Kavität aufweist, das Analyseträgerband (8) entsprechend mehrere Analyseträger (6) in Form einer Kavität aufweist und jeweils korrespondierende Probenträger (3) und Analyseträger (6) durch Drehbewegung des Walzenrades (9) zur Auslösung der Analysereaktion in gegenseitigen Kontakt kommen.
7. Mobile Analyseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Probenträger (3) und/oder der Analyseträger (6) mit einem bestrombaren Piezoelement zur Erzeugung von mechanischen Schwingungen zusammenwirkt, um das Analysemittel (1) mit der Probe (4) zu durchmischen.
8. Mobile Analyseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Analyseträger (6) eine sensitive Beschichtung enthält, die mit der Probe (4) chemisch reagiert.
9. Mobile Analyseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Probenanalyseeinheit (5) Mittel zur optischen Probenanalyse nach Art einer optischen Absorptionsmessung aufweist.
10. Mobile Analyseeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur optischen Absorptionsmessung mindestens einen Sender (12), eine Optik und einen Empfänger (14) umfassen.
11. Mobile Analyseeinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erhöhung der Analyseneffizienz der Probenträger (3) optisch reflektiv beschichtet ist.
12. Mobile Analyseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Analyseträger (6) eine Schutzfolie zum Schutz des Analysemittels (1 ) vor äußeren Einflüssen aufweist, welche unmittelbar vor der Kontaktierung mit dem Probenträger (3) abziehbar ist.
13. Mobile Analyseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der als Kavität ausgebildete Analyseträger (6) und der ebenfalls als Kavität ausgebildete Probenträger (3) vor Aufnahme der Probe (4) miteinander unter Bildung eines gemeinsamen geschlossenen Innenraumes zum Schutz des Analysemittels (1 ) vor äußeren Einflüssen in Kontakt stehen.
14. Mobile Analyseeinrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Analysemittel (1 ) bis zum Abziehen der Schutzfolie beziehungsweise bis zum Lösen der Kontaktierung zwischen Analyseträger (6) und Probenträger (3) zu Beginn der Probenaufnahme unter Vakuum steht.
15. Mobile Analyseeinrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Analysemittel (1 ) bis zum Abziehen der Schutzfolie beziehungsweise bis zum Lösen der Kontaktierung zwischen Analyseträger (6) und Probenträger (3) zu Beginn der Probenaufnahme unter einem Schutzgas steht.
16. Mobile Analyseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Probenanalyseeinheit (5) modular aufgebaut ist, wodurch Teile hiervon austauschbar sind, um verschiedene Analyseverfahren anzuwenden.
17. Mobile Analyseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Probenanalyseeinheit (5) direkt in die mobile Analyseeinrichtung integriert ist oder von außen her mit dieser lösbar in Verbindung steht.
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