專利名稱：從容器中提取氣體樣品的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于從借助一個輸送裝置攜帶通過一個取樣工位的容器中提取樣品的方法，在該方法中，媒體被噴入各個容器中，借此而從容器中被排出的氣體被至少部分地容納進一個貫通式收集室內并且被排放到至少一個分析部件中。本發明還涉及一個用于實施該方法的在權利要求9的前序部分所述的設備，。
上述方法和這種設備可從專利文件DE-C 4225984中獲知。該專利打算提供一種從容器中，特別是從多次反復回收使用的瓶子中提取氣體樣品的方法。但是，采用現有技術的方法和設備，該發明所提出并且確實獲得的機械簡化是與非常短的氣體抽取時間聯系在一起的，而這會導致不能令人滿意的結果，特別是在瓶子以高速輸送時。WO-A 93/24841公開了一種基本上會出現同樣的問題的方法和設備。
后來公開的DE-A 4427314公開了這樣一種結構，其中，不存在從一個收集室中抽取的問題，被排出的氣體通過一條管道被直接輸送到一個測量單元，然后被釋放到大氣中。
因此，本發明的主要目的是改進已知的方法，使得即使在困難的情況下，例如在較高的瓶子通過量的情況下，也可以可靠地提取用于分析的氣體樣品。
該目的可以在上述方法中通過使氣體流入收集室內比氣體從收集室中流出所需要的一段輸送通路長的一段輸送通路上完成的方式來實現。
已經發現，上述問題可以通過這樣的步驟來解決，在該步驟中從容器中排出的氣體在輸送通路上的延伸得較長的路段上加以收集，并且被集中在流出開口的區域中的一個較小的空間中。對于每一個容器，通過注入的空氣而從容器中排出的氣體樣品可以在一段輸送通路上得到，而不是象現有技術那樣在輸送通路上的一個特定點處得到。
而且，可以在收集室的流出開口上方有利地實現氣體樣品的抽取。這可確保被收集在該收集室中的氣體的流動不會受到最佳地設置在氣流中的抽取零件的干擾，從而有助于抽取適合于分析的氣體樣品。
如果媒體(通常是壓縮空氣)的注入也是同樣地在輸送通路的一段上進行的話，也是有利的，該段路徑可以是與收集室的流入開口同樣的長，或比該開口長些。較短些時間的注入也是可以的，但是最好不采用。
實現該方法的設備具有權利要求9的特征部分的特征，以便實現上述目的。
現參照附圖中作為實例示出的實施例對本發明進行詳細的描述，其中
圖1示意性地示出了一個瓶子的瓶頸和瓶口，以便說明該方法；圖2a以側視圖的方式示意性地示出了一個根據本發明的收集室；圖2b是從輸送方向看去的視圖，示意性地示出了圖2a所示的結構；圖3是帶有噴嘴的收集室的透視圖；圖4是一個吹氣結構的示意圖；圖5是一幅吹氣效果的曲線圖；圖6是一個容器的口部視圖，示出了另一個空氣和氣體流動狀態。
圖1示意性地示出了一個容器1，例如一個瓶子的上部。媒體噴流3借助一個噴嘴2噴射入此容器內的噴射可以從現有技術中了解到。媒體通常是空氣，雖然某些其他的氣體媒體也可以采用。媒體在容器1的開口的橫截面的一部分上噴入。如已知的那樣，媒體的噴入會導致瓶子內所存在的氣體通過噴入的媒體的移動而排出。對于某段時間，此種排出是在實際上沒有被噴入的媒體稀釋的情況下發生的。在圖1中，排出的氣體是作為氣流5示出的。而且還知道，此氣流5可以收集在一個圓形的收集管內并且此氣流的一部分可以從該收集管的內部抽取，以便可以分析氣體的殘余物并且可以對該容器的重新使用作出判斷。容器1在一個輸送裝置上被輸送通過一個抽樣工位，在該工位處氣流5在一點位置流入收集管內。
根據本發明，從瓶子1排出的氣體的吸入不是在輸送通路上的一個單一點處發生的，而是在該通路上的一延伸段上發生的，該延伸段比收集室的頂部處的氣體流出開口長。在圖2a和2b中，示意性地示出了這一點，其中圖2a示出了收集室的側面，瓶子在一個未示出的已知輸送裝置上沿箭頭B的方向輸送，而在圖2b中，是在圖2a中的箭頭A的方向上，也就是說在容器的輸送方向上見到的同一個收集室4。
在圖2a中，示出容器1所處的三個不同的位置，容器1在被輸送通過收集室時通過這三個位置。所示的三個位置以標號1，1′和1″標示。從這三個位置處的容器中流出的氣流相應地以標號5，5′和5″標示。在圖2a中，沒有示出噴入瓶子內的媒體。但是，該媒體可以從圖2b中看到，現在將對其進行解釋。從圖2a中可以見到，收集室4具有一個供氣流5流入的流入開口14，該開口在輸送通路上比用于供從收集室中逸出的氣流(以標號5標示)的流出開口13大的橫截面上延伸。在圖示實例中，收集室4由兩個構造成例如導流板10和11的阻擋零件或收集零件所約束，它們的底端要比它們的頂端分得開些，它們的底端和頂端分別形成流入開口14和流出開口13。收集室可以用一個壁12在一側閉合住，或者用兩個壁在兩側閉合住，或者在兩側開啟。
可以看出，在本發明的此實施例中的收集室的構形使得從各個容器1中逸出的氣體可以在一個輸送距離b上被收集。業已發現，基本上沒有被噴入的媒體稀釋的氣流5在足夠長的時間內流出瓶子。收集室4的特殊構形使得從瓶子中流出的氣流5，5′和5″集中在收集室的流出開口13處。在流出開口處的氣流以標號5標示。還發現收集室4的構形會使氣流5只被環境空氣稍稍地稀釋了一些，特別是在從容器中被排出的空氣通過收集室4輸送到流出開口13處時。
氣流中供給分析部件的部分最好是在流出開口13上方抽取。為此，提供一個吸管7，該吸管吸出氣流5的一部分，并且將其作為氣流8提供給一個沒有示出的分析部件。用于在收集室4上方抽取樣品氣流8的結構具有這樣的優點，即沒有在收集室自身內的氣流的干擾，從而避免了環境空氣的侵入。樣品氣流5，5′和5″被集中在收集室4的流出開口13處，該開口的輸出口直徑a比距離b小些，使得在開口13上方取的氣流樣品8是只受到稍稍稀釋的從容器1中流出的氣體的代表樣品，并且在由大致的比值b∶a延長的時段內可以用于分析。
在圖2b中可以詳細地看到使容器中所存在的氣體位移的壓縮空氣噴流3的噴射情況(在圖2a中未示出)。用于將壓縮空氣噴流3引入的噴嘴2設置在收集室4的后部(從圖2a的圖示方向上看去)。噴嘴2最好是一個在收集室4的流入開口14的整個長度b上延伸的噴嘴。不過，該噴嘴2可以比距離b長，使得噴射是在瓶子的瓶口到達收集室4的區域內前開始。還可以使噴嘴2比距離b短些，如果這樣做被證明對于具體的應用有利的話。在圖2b的圖示中，用于圖2a中的標號標示同樣的部件。
圖3示出了一個類似于用于實現該方法的設備的圖2a和2b的構形透視圖。圖中再次示出了在箭頭B方向上輸送的容器1的口部。也是由兩個導流板10和11約束并且也具有一個后壁12的收集室4被安置在容器1的上方。對于其一部分來說，后壁12形成空氣噴嘴2的一部分，該空氣噴嘴2構成有槽縫形式的開口15，該開口15可產生其形式為在容器在收集室4下方被輸送的整個時間內進入容器1的風簾形式的氣流3。為了清楚起見，流出容器1的氣體5只在圖3中的容器口部處示出，而沒有在收集室內側示出。但是，氣流的流型基本上如圖2a所示。一個抽取零件7設置在收集室4的流出開口上方，該抽取零件示出抽取氣流5的一部分作為氣流8，并且將該氣流8輸送到分析工位處。在圖示實例中，空氣流出開口16還示出在側壁12上；現在將對這些開口的功能進行說明。
圖3所示的實施例可以進行各種變更。例如，導流板10和11的形狀可以不是圖示的矩形。此外，這些導流板可以不是直的，而是彎曲的，其凸形的側面朝向容器口部或面朝其他方向。而且，如已經提及的那樣，收集室的后壁12不是必須的。收集室可以是在后部，以及在前部敞開的。在此情況下，供給噴嘴2的空氣供應源靠近其排出開口15，而不是處在導流板10和11上方。如果后壁12去掉，導流板可以通過其他的裝置，例如通過支承柱，固定在輸送裝置的上方。在所有的實施例中，媒體3的流動和/或壓力或者設定在一個恒定的水平上或者是可變的以便適應象例如輸送速度那樣的操作參數。
而且，構成收集室和抽取器的整個設備最好是可以豎直地調節的，以便可以調節抽樣工位在輸送裝置上方的高度，使該設備適合于不同的容器。噴嘴2的槽縫形式的開口15可以用一系列的獨立開口來代替。在此種情況下，代替由一個沒有斷開的氣簾導致的連續的噴射(最好如此)，形成了一系列的并列布置的連續流動的空氣柱，其在通過的瓶子上的作用是脈沖噴射作用。此外，還可以提供不是剛好一個用于噴射入口部的圓形區域的一個扇形段內的噴嘴，而是提供兩個噴嘴，噴入到兩個扇形段內。這種噴射方法示意性地示出在圖6中，其中，一個噴嘴產生一個噴入容器1的圓形口部的扇形段18內的氣簾3(如圖3中所示的情況那樣)，而一個輔助噴嘴現將一個氣簾3′噴射入一個扇形段19內。排出的氣流5則處在兩個氣簾3和3′之間的中心處。這樣就很容易實現例如圖3中所示的實施例的相應的變更。當然，也可以實現在中心處噴射的的另一種結構形式，其中一個噴嘴在容器的圓形開口的中心上方處延伸，而氣體5經側向的扇形段流入收集室內。在此種情況下，如果需要，還可以提供兩個獨立的收集室，它們在它們的流出開口的區域處連接在一起。而且，整個氣體抽樣部件可以被加熱，以便防止從容器中流出的氣體在抽樣部件上冷凝。
現參照圖4對另一個實施例進行說明。在圖4中，再次示意性地示出了收集室4，它由導流板10和11約束住，在其流出開口處安置有抽吸管7。此處從容器1中逸出的氣體以虛線畫出的箭頭25示出，該箭頭代表氣體流出的垂直方向。在圖4所示的實施例中，產生了一股與氣體流出方向成近似直角的吹洗氣流17，使得從瓶子1中流出的氣體稍稍發生偏轉。實際上是因橫流17導致的氣流由實線畫出的箭頭5標示。此氣流也到達抽吸管7，也就是說，要使氣流17足夠地弱以便確保氣流5滯留在收集室內。此吹洗氣流17的目的是在下一個瓶子1到達之前吹洗氣體收集室4，以充分地確保當下一個瓶子1釋放其進入收集室內的氣流時，只有少量的從前個容器中流出的氣流滯留在收集室中，以便使分析不會被收集室的所謂的記憶效應弄壞。
圖5作為一個實例示出了一個分析工位的輸出信號，該分析工位分析在時間t內抽取的氣流量。曲線20代表通過對第一個容器的氣流的分析得到的輸出信號，而輸出信號20′是通過對接續著的容器的分析得到的信號。曲線20示出在沒有使用吹洗氣流的情況下得到的信號的曲線輪廓。可以看出，在時間t2內，當分析接續著的容器并且根據從該容器中流出的氣流生成輸出信號20′時，仍然測到從前面在時間t1內分析的容器的氣流產生的信號成份22。在采用吹洗空氣的情況下，所得到的曲線不是曲線20，而是曲線21，由此顯然可見，從前面的容器中得到的氣體成份已經在時間t2內基本上被吹洗掉，使得它們對第二個容器內的裝納物的分析不會產生不能接受的影響。
吹洗氣流17可以由一個獨立的吹風機或一個獨立的壓縮空氣連接源來產生。吹洗氣流的速度和流量最好適合于特定的容器輸送速度和/或容器類型。圖3示出了在收集室的后壁12上的空氣輸出開口16(已經提及)，這些開口在此實例中用來產生橫向的吹洗氣流。吹洗氣流在此實例中直接從噴射氣流3中抽取，并且轉送到收集室中。
權利要求
1.一種用于從借助一個輸送裝置攜帶通過一個取樣工位的容器(1)中提取氣體樣品的方法，在該方法中，一種媒體(3)被噴射入各個容器中，借此而從容器中被排出的氣體(5)被至少部分地容納進一個貫通式收集室(4)內并且被排放到至少一個分析部件中，其特征在于氣體流入該收集室內是在比氣體(5)從該收集室中流出所需要的一段輸送通路長的一段輸送通路上進行的。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于氣流的流入是經該收集室(4)的一個流入開口(14)進行的，該流入開口基本上平行于輸送裝置伸長。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于該氣體是從一個設置在收集室中供所述氣體流出的開口(13)上方抽取的。
4.如權利要求1至3中任何一項所述的方法，其特征在于媒體被噴射的時間與容器開口與該收集室的流入開口對準過程中的時間基本上相同，或噴射較長的時間。
5.如權利要求1至4中任何一項所述的方法，其特征在于該媒體是以與容器的輸送方向平行延伸的氣簾的形式噴射的。
6.如權利要求1至5中任何一項所述的方法，其特征在于媒體的噴射是連續的或脈沖式的。
7.如權利要求1至6中任何一項所述的方法，其特征在于該媒體的流量和/或壓力設定在一個恒定的水平上或是可變的以適應至少一個操作參數，例如特別是容器的類型，尺寸和輸送速度。
8.如權利要求1至7中任何一項所述的方法，其特征在于一股吹洗氣流(17)以與輸送方向基本上成直角引入到該收集室內。
9.一種用于從容器(1)中提取氣體樣品的設備，該設備包括一個用于輸送容器的輸送裝置和一個抽樣工位，這些容器借助于輸送裝置可運過抽樣工位，其中，媒體(3)借助噴射裝置可以噴射入每個容器(1)內，借此而從該容器中排出的氣體可以容納在一個貫通式收集室(4)內，該設備還包括一個用于將該氣體的一部分(8)提供給一個分析部件的抽吸管(7)，其特征在于該收集室的面朝該輸送裝置的流入開口(14)比該流出開口(13)大些。
10.如權利要求9所述的設備，其特征在于該流入開口(14)是基本上平行于輸送裝置伸長的開口形式。
11.如權利要求9或10所述的設備，其特征在于該抽吸管(7)被安置在該收集室的流出開口(13)的上方處。
12.如權利要求9至11中任何一項所述的設備，其特征在于該噴射裝置具有至少一個槽縫形式的噴嘴(2，15)。
13.如權利要求12所述的設備，其特征在于該槽縫形式的噴嘴被沿該收集室的流入開口(14)安置，并且其長度與所述流入開口的長度基本上一樣，或大些。
14.如權利要求9至13中任何一項所述的設備，其特征在于該收集室是由兩個對置的導流板(10，11)形成的，所述導流板形成一個截頭角錐的表面的一部分。
15.如權利要求14所述的設備，其特征在于該收集室還具有至少一個連接所述導流板(10，11)的側壁(12)。
16.如權利要求9至15中任何一項所述的設備，其特征在于提供一個用于在該收集室(4)內產生一股與該輸送方向基本上成直角的吹洗氣流(17)的裝置。
全文摘要
為了從一個容器(1)中抽取氣體樣品，將一股氣流 (3)引入該容器中，從而從該容器中排出所裝的氣體。被排出的 氣體(5)通過一個比流出 開口大些的流入開口引入 到一個收集室(4)內。在該 流出開口的上方，一個抽 吸管(7)抽取從該容器中 排出的氣體的一部分(8) 并將其提供給一個用于分 析的分析工位。此方法和 結構能使被排出的氣流被 采用較長的時間，而不會 有明顯的稀釋，從而為分 析提供了較好的條件。
文檔編號G01N1/26GK1158417SQ9611343
公開日1997年9月3日 申請日期1996年10月4日 優先權日1995年10月6日
發明者M·羅沙津 申請人:埃爾帕特朗尼股份公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
