用于确定表示液体量的值的设备以及其应用制造技术

本发明专利技术涉及用于确定表示液体量的值的设备以及其应用。本发明专利技术涉及一种用于确定表示容器中的液体量的值的设备，其中所述容器被配置为试管或液槽，其中所述液体的容器是基本上透明的，带有至少一个辐射单元，其沿着所述容器的纵轴排列并且将光辐射到所述容器，和带有至少一个光接收器的至少一个光检测器，所述光接收器被分配给所述辐射单元，并接收进入所述容器的光且将其传送到所述光检测器，其中所述设备包括数据处理单元，其从由所述光检测器检测的光确定表示容器中的液体量的值。所述设备的特征在于所述光检测器检测辐射通过所述容器并被所有的光接收器接收的光的总和。另外，本发明专利技术涉及所述设备在分析仪器中的应用。

Apparatus for determining the value of a liquid quantity and its application

The invention relates to an apparatus for determining the value of a quantity of liquid and its application. The invention relates to a method for determining the value of the said equipment quantity of liquid in a container, wherein the container is configured as a tube or liquid, the liquid container which is basically transparent, with at least one radiation unit, the container along the longitudinal axis of the array and optical radiation to the container and, with at least one of the optical receiver at least one light detector, the optical receiver is assigned to the radiation unit, and receives the light into the container and transmits them to the optical detector, wherein the apparatus includes a data processing unit, the said from the determined by the light detector the amount of light in the value of the liquid container. The device is characterized in that the light detector detects the sum of the light received by the radiation and received by all the optical receivers. In addition, the present invention relates to the use of the device in an analytical instrument.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于确定表示容器中液体量的值的设备以及它在分析仪器中的应用。
技术介绍
在本专利技术的意义上“分析仪器”表示过程自动化工程的测量设备，其通过湿化学方法测量某些物质含量，例如，待分析介质的离子浓度。为此，从待分析的介质中取样品。通常，通过分析仪器本身进行取样，通过例如泵、软管、阀等以完全自动的方式执行。为了确定某些种类的物质含量，已经开发了对于各物质的特定试剂，其在分析仪器的壳体内是可获得的，与待测样品混合在一起。以这种方式引起的混合物的显色反应接着通过适合的测量装置例如光度计进行测量。更具体地，样品和试剂在液槽(cuvette)中混合，并且接着通过光透射方法采用不同波长进行光学测量。因此，基于光吸收和存储的校正模型，通过接收器确定测量值。在本文中，获知彼此混合的不同液体的确切的量是至关重要的。为了正确的确定物质含量，需要精确地限定待测样品的量，以及与其混合的试剂的量。测量液体的确定的量的一种可能的方法包括将具有某限定的料位的已知容积的透明试管1填充到某限定的料位。可以光学地检测何时达到期望的料位。该方法的实现是利用了填充的试管具有与空试管不同的折射特性的事实。为此，使用了带有排列在试管1上的光源3和光检测器5的挡光板。根据该排列，接收的光量对比空试管1e随着填充的试管1f而增加或减少。在图1中，显示了居中辐射的情况。图2显示了偏离中心辐射的情况。在任一情况下，基于试管1是空的还是填充的，接收的光量发生变化。在这里，设定准确的阈值产生了问题，即确定是否已经填充了期望的量的液体，因为填充的试管1的折射特性取决于填充的液体的折射率。而且，液体的浑浊度、试管1上的污垢和与理想几何形状之间的偏离影响了值。在试管1的直径小的情况下，部件的排列的不准确(制造公差)也带来了严重影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是基于提供准确地确定介质的确定的量的装置。该目的的实现是通过确定表示容器中的液体量的值的设备，其中所述容器被配置为试管或液槽，其中用于所述液体的容器是基本上透明的，带有至少一个辐射单元，其沿着所述容器的纵轴排列并且将光辐射到所述容器，和带有至少一个光接收器的至少一个光检测器，光接收器被分配给所述辐射单元，并接收透射通过所述容器的光且将其传送到所述光检测器，其中所述设备包括数据处理单元，其从由所述光检测器检测的光来确定表示容器中的液体量的值。所述设备的特征在于所述光检测器检测辐射通过所述容器并被所有的光接收器接收的光的总和。这使得设备的布线复杂度最小，即被配置为试管或液槽的容器、辐射单元、光接收器、光检测器和数据处理单元之间的布线。而且，所述数据处理单元仅需要一条通道用于评估至少一个光接收器中的一个，其保持了电路技术的低复杂度。另外，测量更准确和可靠。在第一优选变形中，所述设备包括在容器上具有分离的辐射进入点的至少两个辐射单元以及至少两个光源，其中所述至少两个光源中的每一个精确地分配有至少两个辐射单元中的一个，或者两个光源中的每一个各包括至少两个辐射单元中的一个，并且光在辐射进入点处辐射。在第二优选变形中，所述辐射单元具有在容器上的分离的辐射进入点，并且所述设备包括至少一个光源，其分配到所述辐射单元，其中所述辐射单元设计为光传导体，并且光在辐射进入点处辐射。在分离的辐射进入点的情况下，观察到初始未知大小的若干快速信号变化。利用一个第一辐射进入点，所有其他辐射进入点的信号变化的期望值能够被确定。绝对值是不相干的。在第三优选变形中，所述辐射单元被配置为穿过容器的纵轴连续地辐射的辐射单元，特别是光传导体，并且所述设备包括至少一个光源，其被分配给所述辐射单元，并且辐射单元包括参考部分，其被不将光辐射到容器内的部分包围。在连续地辐射的情况下，观察到初始未知升高的连续信号变化。当参考部分通过时确定该升高。只要液体柱通过容器的辐射部分，接收到的光的总和会变化。在任何情况下这都会发生，且这不取决于是否使用分离的辐射进入点或是否试管在整个长度上被辐射均匀地穿透，或者是否使用若干光源或仅一个由光传导体分配的光源实现分离的辐射进入点。在优选的改进中，当使用若干光源时，仅使用同样的光源。这简化了制造过程并节省了成本。在优选实施方式中，所述设备包括在容器上具有分离的接收点的至少两个光接收器以及至少两个光检测器，其中所述至少两个光检测器的每一个精确地分配有至少两个光接收器中的一个，或两个光检测器中的每一个各包括至少两个光接收器中的一个，并且光在接收点处被接收。在优选的变形中，所述光接收器具有在容器上的分离的接收点，并且所述光接收器被配置为光传导体，并且光在接收点处被接收。所述光接收器与所述辐射单元配对。对于光接收器具有至少两个可能的配置。在第一变形中，所述光接收器被设计为使得光可以仅在某些区域穿过到达所述光检测器，这些区域是特别为该目的而提供的(接收点)。在第二变形中，所述光接收器包括光检测器。这种情况下，所述光接收器还可以包括光学装置，如孔径。在另一优选变形中，所述光接收器被配置为连续地接收穿过容器的纵轴的光的光接收器。在优选实施方式中，所述光接收器或多个光接收器被设计为光电二极管。光电二极管是相对简单和经济的部件。复杂的光接收器如分光计不是必需的。所述目的进一步通过在以过程自动化工程确定被测变量的测量值，特别是用于确定介质中至少一种物质的浓度，的分析仪器中使用至少一个以上所述的设备来实现。附图说明本专利技术进一步参考以下附图进行阐释。其显示了：图1为显示了居中辐射的情况的图示，图2为显示了偏离中心辐射的情况的图示，图3为分析仪器，其中使用了根据本专利技术的设备，图4为根据本专利技术的设备，图5为根据本专利技术的设备的一个实施方式，图6为根据本专利技术的设备的另一个实施方式，图7为根据图4或图5的设备的信号路径，和图8为根据图6的设备的信号路径。在附图中，相同的特征使用相同的附图标记。具体实施方式根据本专利技术的设备在过程自动化工程的分析仪器9中应用。首先描述所述分析仪器。为了测量，例如，物质的直接吸收或颜色强度，其是通过将待测物质由试剂转化为颜色复合物产生的。根据类似的原理，其他可能测量的变量为浑浊度、荧光等。其他的应用示例是化学需氧量(COD)的测量，COD为总参数，它表示物质的总和产生的测量值，并且因此，...

【技术保护点】
一种用于确定表示容器(1)中的液体量的值的设备，其中所述容器(1)被配置为试管或液槽，其中用于所述液体的容器(1)是基本上透明的，带有至少一个辐射单元(2)，其沿着所述容器(1)的纵轴排列并且将光辐射到所述容器(1)，和带有至少一个光接收器(4)的至少一个光检测器(5)，所述光接收器(4)被分配给所述辐射单元(2)，并接收透射通过所述容器(1)的光且将其传送到所述光检测器(5)，其中所述设备包括数据处理单元，其从由所述光检测器(5)检测的光来确定表示所述容器中的液体量的所述值，其特征在于，所述光检测器(5)检测被发射通过所述容器并被所有的光接收器(4)接收的光的总和。

【技术特征摘要】
2014.12.17 DE 102014118854.31.一种用于确定表示容器(1)中的液体量的值的设备，其中所
述容器(1)被配置为试管或液槽，
其中用于所述液体的容器(1)是基本上透明的，
带有至少一个辐射单元(2)，其沿着所述容器(1)的纵轴排列
并且将光辐射到所述容器(1)，
和带有至少一个光接收器(4)的至少一个光检测器(5)，所述
光接收器(4)被分配给所述辐射单元(2)，并接收透射通过所述容
器(1)的光且将其传送到所述光检测器(5)，
其中所述设备包括数据处理单元，其从由所述光检测器(5)检测
的光来确定表示所述容器中的液体量的所述值，
其特征在于，
所述光检测器(5)检测被发射通过所述容器并被所有的光接收器
(4)接收的光的总和。
2.根据权利要求1所述的设备，
其中所述设备包括在容器处具有分离的辐射进入点(8)的至少两
个辐射单元(2)以及至少两个光源(3)，其中所述至少两个光源(3)
中的每一个精确地分配有至少两个辐射单元(2)中的一个，和/或两个
光源(3)中的每一个各包括至少两个辐射单元(2)中的一个，并且
光在所述辐射进入点(8)处辐射。
3.根据权利要求1所述的设备，
其中所述辐射单元(2)具有在容器(1)处的分离的辐射进入点
(8)，并且所述设备包括至少一个光源(3)，其分配到所述辐射单元
(2)，
其中所述辐射单元(2)被设计为光传导体，并且光在所述辐射进
入点(8)处辐射。
4.根据权利要求1所述的设备，

【专利技术属性】
技术研发人员：拉尔夫·伯恩哈特，
申请(专利权)人：恩德莱斯和豪瑟尔测量及调节技术分析仪表两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE