[发明专利]包括自动确定液体的被测变量的至少第一分析设备和样品制备系统的测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及测量装置，包括：自动确定液体的被测变量的至少第一分析设备；以及样品制备系统。 

背景技术

这种分析设备用于例如过程测量技术、环境技术或工业测量技术。例如，分析设备可用来监控并优化净化工厂的清洁效果，例如，监控活性池和净化工厂出口。此外，分析设备可用于监控饮用水或监控食品的质量。被测量和监控的例如是某些物质——也称被分析物——在液体样品中的含量。被分析物可以例如是离子，诸如铵、磷酸盐、硅酸盐或硝酸盐、生物或生物化学的化合物，例如激素、甚至是微生物。在过程测量技术中，尤其在监控水的领域中通过分析设备确定的其它被测变量是有机碳的总含量（TOC）或化学需氧量（COD）。分析设备可例如实施成盒式设备或浮筒。 

待分析的样品常常在分析设备中被处理。因此，它们被用一种或多种试剂来处理，从而在液体样品中发生化学反应。优选地，试剂选择成使得可通过物理方法检测化学反应，例如，通过光学测量或通过测量电势的或测量电流的传感器或通过测量导电性。例如，化学反应可以实现着色或颜色变化，其可通过光学装置检测。在该情形中，颜色强度是所要确定的被测变量的度量。被测变量可以光度来确定，例如通过将来自辐射源的，例如可见光的电磁辐射发送进入到液体样品并在传送通过液体样品之后，由适当的接收器接收出射的辐射。该接收器产生取决于接收到的辐射强度的测量信号，从该测量信号可推导出被测变量。 

为了能够以自动方式使用这种分析方法，例如，在工业应用中或用于监控净化工厂或户外的水体，理想的是提供一种分析设备，其以自动方式执行所要求的分析方法。除了足够的测量精度，对于这样的分析设备最重要的要求是坚固性、简单维护保养方便性和保证足够的工作或环境安全。 

现有技术中已知自动分析设备。因此，例如DE10222822A1、DE10227032A1和DE102009029305A1公开了确定液体样品、尤其是液体样品中的分析物浓度的被测变量的分析设备。这些分析设备在每种情形中实施成盒式设备。这样的设备包含控制单元，用于试剂、标准溶液和清洁液体的液体容器，用于将液体样品和一种或多种试剂输送和投配或计量入测量室的泵以及用于在测量室中的试剂处理的、液体样品上的光学测量的测量变换器。试剂、标准溶液或清洁液体从液体容器被输送至测量室中。相应地，使用后的液体可从测量室被输送至废物容器。在一些应用中，尤其在水处理的领域中，使用后的液体还可被循环回到水系统。 

从DE102009029305A1已知的分析设备包括至少一个可更换盒，液体容器和/或处理单元的至少一部分集成入该可更换盒。该实施例的优点在于必须由操作人员时常更新的液体容器或处理单元磨损部件，例如软管、柔性管或供应和投配系统的磨损部件可以设置在盒中。为了提供新液体或更换磨损部件，维护人员则必须仅用新的盒来更换“使用过的”具有待更换的液体容器，即磨损部件的盒。 

在这种分析设备的大量应用中，尤其在环境领域中，待分析或监控的液体可具有某种固体部分。固体部分使得其自身例如明显地浑浊。在诸如上述的涉及光学测量的方法的分析方法的情形中，固体部分可导致分析结果的错误或甚至使得测量不可能。例如，液体中大量的夹带颗粒可导致液体样品的着色不再可被检测的事实。因此，在执行实 际分析方法之前经常会过滤液体。通常，这里用的是自动样品制备系统，其使得来自例如水体或净化工厂的池的对应液体抽取位置的液体通过滤器单元，然后将作为“待分析”液体的滤出液输送至分析设备的样品源。然后，为了执行其中待确定的被测变量的测量值被确定的分析周期（analysis cycle），分析设备可以从样品源抽取液体样品即预定量的液体并且按照上述方式处理及分析。这些应用中的过滤器的示例可以包括陶瓷过滤器、筛过滤器和/或膜过滤器。 

需要时常清洁过滤器单元，因为容纳在液体中的颗粒会堆积在过滤器孔中或过滤器空隙中。另外，例如在环境技术和生物技术应用的情形中，存在着例如细菌、藻类或真菌的微生物可以牢固地保持在过滤器中的危险。这些可在过滤器衬底上和在其孔中传播并最终甚至减少穿过过滤器的流动。在还未公开的德国专利申请102011088235.9中描述了样品制备系统，其可在第一操作状态和第二操作状态下交替操作，在第一操作状态下，液体从样品提取位置被输送、过滤且然后过滤物被进一步输送至分析设备的样品源中，在第二操作状态下，清洁介质被送过样品制备系统的过滤器单元。