[發明專利]采樣設備

有效

• 申請號: 200980148766.1
• 申請日: 2009-11-23
• 公開（公告）號: CN102239399A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: K-D·安德斯;D·拉達諾維奇
• 申請（專利權）人: 梅特勒-托利多公開股份有限公司
• 主分類號: G01N1/18
• 分類號: G01N1/18;G01N7/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉佳斐;蔡勝利

技術領域

本發明涉及一種采樣設備和用于從被加壓的和/或包含揮發性成分的流體中采樣的方法，并且本發明還涉及一種包括所述采樣設備的分析儀器，該采樣設備可操作來確定在流體中已經存在的樣品的至少一個化學和/或物理參數。

背景技術

在包括例如化學、生化、藥物且特別是食品工業的各種領域中執行從被加壓的和/或包含揮發性成分的流體(即，液體或者氣體)中的采樣。在食品工業中，例如，確定例如啤酒或者軟飲料的包含氣體的飲料的化學參數和物理參數。所述參數在啤酒中是特別難測量的，因為啤酒具有很強的起泡沫的傾向，即使僅存在輕微的和/或瞬時的壓力損失。所關心的參數例如可能是例如氧、臭氧、氮、二氧化碳和一氧化碳的溶解的氣體的含量，或者在啤酒的情況下為含CO₂飲料的CO₂含量和/或氧含量。

直到現在，主要在從生產線上取出的并且然后在受控條件下至少局部地減壓的樣品上進行所述確定，以便可以在仍處于溶液中的氣體和已經從流體中逸出的氣體之間建立其自身的平衡狀態。從平衡壓力和溫度的測量結果，人們進而可以利用已知的物理法則推導出流體中的氣體含量。除了氣體含量之外，還可以利用適當的另外的傳感器來確定樣品的其他參數。所述參數例如包括混濁度、顏色和進一步的成分的含量。在DE?102?13?076?A1和DE?44?00?385?A1及其他公開文件中公開了利用所述膨脹法來測量溶解氣體以及適合于執行所述方法的分析儀器。

在EP?0?118?964?A1中獲得了一種有關的途徑，其中在已經在樣品注入到連接至生產線的腔室中之后，通過活塞將樣品壓入到測量腔中，在該測量腔中，然后可以在如上所述的溶解氣體和自由氣體之間建立自身的平衡壓力。

另一種可能的方案是處于通過一選擇性的氣體滲透膜與流體分開的測量室的形式。溶解氣體可以通過所述薄膜擴散在測量室中，在測量室中溶解氣體可以通過常規的傳感器來測量。

所述方法和儀器提供了一種氣體含量的間接測量。在沒有經過脫氣作用來摻雜或者改變樣品的情況下從基本上飽和氣體、加壓的流體中提取代表性樣品，以便測量揮發性成分是不可能的。此外，一些儀器是由若干腔室和測量室組成的并且因此在不付出較多工作的情況下不能清潔干凈。然而，特別是對于食品工業中的應用，易于清潔是決定性因素。

由Mettler-Toledo組織來經銷的商標名為“InTap?4000”和“InTap?4004”的用于溶解氣體的所謂的“近線”或者“在線”測量的儀器。它們由發射器、傳感器和測量單元組成，所述測量單元可以通過閥連接到生產線上以便可以按流過模式來進行測量。在測量單元的出口的下游設置固定口孔的限流器，該限流器調節通過測量單元的流體的流動，以使流體不早在測量單元中時就被減壓。在流體已經通過限流器之后，即，在測量之后，才被減壓。

所述儀器允許在處于生產線中的狀態下測量某些參數。然而，其在設計方面同樣是復雜的并且必須費力地拆開以用于清潔。已經進一步發現，來自流體的沉淀物將聚積在限流器上，阻礙了限流器并且從而使測量不可靠。

本發明內容

因此，本發明的目的是研發一種設計緊湊、操作簡便且易于清潔的改進的采樣設備和一種包括本發明的采樣設備的分析儀器以及用于采樣的方法。

根據本發明的用于從被加壓的和/或包含揮發性成分的流體中采樣的采樣設備包括采樣外殼、進口、出口、測量單元和具有閥的閥裝置。在閥的第一位置中，進口經由測量單元連接至出口，并且在閥的第二位置中，進口直接連接至出口，測量單元在第二位置中被旁通。閥裝置包括至少一個可調節的限流器，由此調節通過采樣設備的流體的流動。

限流器設置在閥裝置中，由此可以獲得一種特別緊湊的采樣設備，其允許沒有在測量之前通過除氣作用給樣品摻雜的情況下甚至從含飽和氣體的加壓流體中取出代表樣品。可調節的限流器允許按規定的流量移動樣品通過測量單元。限流器優選設置在測量單元和出口之間。當然，該同一限流器或者附加的限流器還可以設置在測量單元和進口之間。

通過將閥設置在其第二位置處，可以將測量單元與進口和出口分開。這允許了預處理實驗室中的測量單元的可能性，例如意味著測量單元可以被調整至某一目標的數值范圍。此外，在第二閥位置處，閥并且從而測量單元的進口及出口可以在不改變測量單元的狀態的情況下流出被研究的流體或者清洗液。僅在閥已經被設置到第一位置之后，被研究的流體導向通過測量單元。閥裝置被設計成實質上無死區，以便很大程度地減少了污染測量單元以及無意地容許氣泡進入測量單元的風險。