[发明专利]内嵌传感器装置及用于生产和调试内嵌传感器装置的方法

说明书

本申请涉及内嵌传感器装置及用于生产和调试内嵌传感器装置的方法。本发明涉及一种用于检测代表测量介质的分析物含量的被测变量的测量值的内嵌传感器装置，该装置包括：传感器，其被设计成生成并输出与被测变量相关的测量信号，其中，传感器具有至少一个无菌传感器元件，无菌传感器元件被设置成与测量介质接触；以及围绕至少一个传感器元件的壳体，该壳体将传感器元件封装在腔室中，该腔室相对于壳体的环境被紧密地密封，并且其中腔室在其内包含气体体积，气体体积被设计成使得在很大程度上防止有害物质——尤其是活性氮簇和/或活性氧簇——对至少一个传感器元件的影响。本发明还涉及一种用于生产所述内嵌传感器装置及其调试的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于检测表示测量介质的分析物含量的被测变量的测量值的内嵌传感器装置(inline sensor arrangement)。本发明还涉及一种用于生产所述内嵌传感器装置及其调试的方法。

背景技术

为了确定测量介质——特别是液体，例如纯液体、液体混合物、乳液或悬浮液——的组成，在过程计量和分析计量中使用各种分析测量设备。分析测量设备通常包括被设计成根据至少一个分析被测变量产生电测量信号的传感器，以及电子评估设备，该电子评估设备根据测量信号确定表示测量介质中的至少一个分析被测变量的当前值的测量值。分析被测变量例如可以是分析物的浓度或活性，或者取决于测量介质中至少一种分析物的浓度或活性的参数。这里的分析物是指包含在测量介质中并且特别是溶解在测量介质中的一种或多种物质，其在测量介质中的浓度由传感器确定或监视。电子评估设备可以至少部分地集成到直接布置在测量点处的测量换能器中，该换能器包括带有显示器和输入元件的壳体。电子评估设备的至少一部分还可以与传感器一起布置在公共壳体中。

这种分析测量设备用于各种领域，例如用于监视和控制制药、化学、生物技术或生化生产中的过程，还用于水调节或污水净化的过程以及环境分析中。在过程中使用分析测量设备的情况下，测量介质通常包含在过程容器中。这样的过程容器例如可以是过程工厂的管线或反应容器例如发酵罐。

集成到过程容器的壁中用于监视包含在过程容器中的测量介质的被测变量的传感器称为内嵌传感器(inline sensor)。内嵌传感器直接检测在待监视的测量介质中的被测变量。因此，对于内嵌传感器，从过程中提取和预处理样品对于确定分析被测变量是不必要的。为了将传感器集成到过程壁中，已知各种适配器和配件，特别是浸没式或伸缩式配件。包括从其偏移的电子评估设备的装置被称为内嵌传感器装置。内嵌传感器可以通过合适的适配器固定在壁中。

对于必须在无菌或灭菌条件下实施的过程——例如，在生物技术、制药学或食品技术中发生的过程，加工厂过程工厂中与过程介质接触的所有部件——特别是所有过程容器以及集成在其中的传感器——通常在过程开始之前或在各个过程步骤之间被灭菌(例如，经由热量进行热灭菌)。热灭菌可以通过干热(典型地，用160℃和180℃之间的热空气作为灭菌介质)或通过在增加的压力下作为灭菌介质的过热蒸汽进行，例如通过在压力容器(即所谓的高压釜)中高压灭菌。例如，过热蒸汽灭菌方法是常见的，其中可出现至少120℃或更高的温度。如果在高压釜中进行热灭菌，则加工厂过程工厂的过程接触部件——可能已经彼此连接——被引入高压釜中并在那里灭菌。灭菌后的部件随后再次从高压釜中取出并放置在操作中。替代地，可以通过已知的为SIP方法(SIP是英文技术术语“原位灭菌”的缩写)的方法对加工厂过程工厂进行灭菌，其中，用在预定时间段内被引入过程容器过热蒸汽对待灭菌的过程容器，包括集成在其中的内嵌传感器装置进行灭菌，用过热蒸汽灭菌，过热蒸汽在预定时间段内被引入过程容器。因此，内嵌传感器装置必须能够承受由此发生的条件，例如高温和增加的压力，而不会丧失功能。