取样装置制造方法及图纸

一种用于吸附式取样的取样装置，包括：样本容器；吸附剂样本探测件；和致动器，诸如机械臂(6)。样本容器(2)被布置用于容纳待取样的液体。样本探测件(10)具有包括吸附剂材料的探测件区段，该探测件区段被构造成插入样本容器中。探测件区段包括被布置成从样本容器获取分析物的吸附剂材料。致动器被构造成独立地连接至样本容器和样本探测件两者并且独立地操纵样本容器和样本探测件两者。样本探测件(10)能够可拆卸地连接至致动器，使得致动器能够在使用中连接至样本探测件和从该样本探测件拆离，以选择性地将连接至致动器的样本探测件与另外的样本探测件互换。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】取样装置本专利技术涉及取样(sample，采样)装置，并且特别地涉及用于对液体和气体样本进行自动化取样和分析的装置。取样和分析技术通常用于分析液体以识别液体内的成分。示例包括识别饮用水中的污染物、化妆品中的芳香过敏原或者饮料的香味剖析。水基质中的低水平有机化合物的分析对于执行快速、灵敏和自动的分析提出了显著的挑战。这种样本的分析常常在萃取和浓缩步骤之后执行，经常涉及液液萃取(LLE)或者固相萃取(SPE)。固相萃取可以例如使用聚二甲基硅氧烷(PDMS)来实现。PDMS萃取基于吸着作用，平衡技术基于硅树脂与水相之间的分析物的划分。吸附剂材料被放置到液体样本中，并且该吸附剂材料吸收被包含在该液体样本中的感兴趣的化合物。已萃取的分析物的量与其在样本中的浓度成比例，则达到了平衡。已萃取的分析物的数量也依赖于分析物材料的大小并且因此依赖于该分析物材料的最大吸收体积。可以基于分析物的辛醇-水分配系数(KO/W)来估计到PDMS中的萃取。被称为相比率的PDMS与样本的比率成为分析物恢复的重要因素。萃取效率依赖于固相的质量。PDMS可以在固相微萃取(SPME)中使用，该固相微萃取是一种已知的用于从样本萃取有机化合物的固相萃取取样技术。SPME涉及使用涂覆有吸附剂材料诸如PDMS的薄层的纤维，该吸附剂材料形成了萃取相。吸附剂材料可以是被选择来从许多样本介质萃取各种类型的分析物的固体吸附剂，上述样本介质包括液相和气相两者。已经发现SPME被广泛使用，因为其可以容易地自动化。涂覆有吸附剂的纤维的大小使该纤维能够被容置在用于刺穿样本瓶的针的本体内。一旦将针插入瓶中，纤维就延伸到该针之外并且被引入样本基质中。然后将针移除并且随后使保持在纤维上的样本解吸以用于在气象色谱仪中进行分析。然而，必须配接在针内将SPME限制于非常薄的PDMS层(～7-100Cm)。因此，恢复的化合物的总体积是有限的，通常是大约0.5CL，其中KO/W值低于1000(logKO/W3)。因此，SPME的缺点在于限制可以被加载到纤维上的吸着剂的数量。固相萃取技术一般用于对可能由于一个或多个组分丢失而经受构成变化的化合物的混合物进行取样。这种混合物要求在分析之前被密封，以便使对构成的测量准确地反映原始材料。通常，包括聚合物膜的隔片或者密封件对样本容器进行加盖和密封。密封件意指能够被样本探测件(probe，探测器、探针、探头、取样器)穿透但是足够柔韧以在样本探测件被移除时对已产生的孔洞再密封。为了解决SPME取样的低容量限制，已经开发了更高容量的吸附萃取取样器。一个这种高容量取样器包括具有PDMS材料套管的金属探测件，该套管围绕该探测件设置。然而，尽管SPME通常使用相对精细的针，但是，已经发现，支持用于高容量取样的PDMS的必要量所要求的金属探测件的尺寸在容器密封件的穿透和再密封方面呈现了显著的问题，到目前为止这限制了在高容量取样中可能的自动化程度。因此，较高容量取样被约束于非自动化方法，在该非自动化方法中，涂覆有萃取介质的杆或者棒的形式的探测件被直接添加至样本。然后，手动地密封瓶。继萃取之后，然后手动地移除密封件并且手动地恢复探测件以用于另外的分析。不但缓慢和费力，该方法在移除密封件、移除探测件以及再密封容器的过程期间还具有污染大气、样本和/或邻近样本的风险。因此，期望的是，提供一种大致上解决上述问题和/或提出改进的经改进的取样装置和/或取样方法。根据本专利技术，提供了如在随附权利要求中所描述的取样装置和取样方法。在本专利技术的实施方式中，提供了一种用于吸附式取样的取样装置，包括样本容器、样本探测件和致动器。样本容器被布置成容纳待取样的液体。样本探测件具有被构造成插入样本容器中的探测件区段，探测件区段包括被布置成从样本容器获取分析物的吸附剂材料。致动器被构造成独立地连接至样本容器和样本探测件两者并且独立地操纵样本容器和样本探测件两者。样本探测件能够可拆卸地连接至致动器，使得致动器能够在使用中连接至样本探测件和从样本探测件拆离，以选择性地将连接至致动器的样本探测件与另外的样本探测件互换。致动器是适合于使样本探测件在多轴线上移动的任何设备，诸如能够在x、y、z轴线上移动并且可以包括设置在其上的一个或多个线性致动器的机械臂。在可替代的实施方式中，样本探测件可以是被构造成以可替代的方式从容器取样的非吸附式取样探测件。在现有技术的标准布置中，用于自动化取样的致动器会包括用于顶空分析的专用顶空工具，或者专用的样本探测件工具。在样本探测件的情况下，探测件在自动化取样过程之前被连接至样本探测件工具，该样本探测件工具又连接至机械臂。然后运行取样过程。如果需要使用不同的样本探测件进行另外的取样，那么必须由操作者将样本探测件与样本探测件工具断连，并且使替换件再连接至样本探测件工具且随后连接至致动器。类似地，如果需要可替代的取样过程，例如顶空取样，那么顶空工具必须与样本探测件工具交换。手动断连取样探测件的这一要求限制了取样过程，因为在整个取样操作中，机械臂必须保持与同样的样本探测件一起。如果有多个容器要被取样，那么在用于每个容器的整个所要求的取样时间段中，致动器必须保持与样本探测件一起。提供能够可拆卸地连接至致动器的样本探测件使致动器能够收集样本探测件，将探测件运输至样本容器，且然后一旦样本探测件被存放在容器中则拆离该样本探测件，并且收集另外的探测件来用于对另外的容器进行取样。探测件的可拆卸性空出操作者的操作时间，使得能够进行多个同时的取样，并且显著地缩短了取样运行的总时间。此外，同时连接至样本容器和探测件的能力在样本探测件插入容器中时允许样本容器和样本探测件通过样本容器被升起而不是直接通过样本探测件被升起。这有利地消除了对于容器上的能够夹持探测件以及密封该容器的结实且复杂的密封布置的需求，正如容器和探测件直接通过探测件被升起所需求的。致动器可以包括机械臂。致动器优选地是三轴机械臂，提供用于运输样本探测件的最大灵活性。致动器可以包括可释放连接器，并且样本探测件可以包括对应的连接器部分，该连接器部分被成形为由可释放连接器可拆卸地保持。可释放连接器可以是可释放夹具，例如但不限制于弹簧装载的锁钩诸如滚珠锁钩，并且样本探测件包括成形为由夹具可拆卸地接合的连接器部分。术语‘可释放连接器’可以指3轴致动器的标准弹簧装载夹持机构，但可以意指能够以自动可释放的方式夹持、钳制或者另外地机械连接至另一元件的任何连接器元件。可释放连接器可以是直接设置在机械臂上的连接器，或者可以是由机械臂致动分开的连接器。可释放连接器可以是具有可移动夹持元件的夹持工具，该可移动夹持元件打开和闭合以选择性地释放或者夹持样本探测件，夹持元件由机械臂致动。在使用夹持工具的情况下，术语“致动器”意指描述组合的机械臂和连接至机械臂的夹持工具两者，其中，机械臂经由夹持工具连接至样本探测件。取样装置还可以包括具有第一连接器和第二连接器的样本探测件配接器(adapter，适应器、转接器)，该第一连接器被构造成在该样本探测件配接器连接至致动器时可释放地连接至致动器，该第二连接器被构造成在样本探测件配接器连接至致动器时可释放地连接至样本容器，以使致动器能够连接至并且操纵样本探测件和样本容器两者。因此，配接器是配接标准致动器的中间部件，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于吸附式取样的取样装置，包括：样本容器，所述样本容器用于容纳待取样的液体；样本探测件，所述样本探测件具有被构造成插入所述样本容器中的探测件区段，所述探测件区段包括被布置成从所述样本容器获取分析物的吸附剂材料；以及致动器，所述致动器被构造成独立地连接至所述样本容器和所述样本探测件，并且独立地操纵所述样本容器和所述样本探测件；其中，所述样本探测件能够可拆卸地连接至所述致动器，使得所述致动器能够在使用中选择性地并且自动地连接至所述样本探测件和从所述样本探测件拆离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.09 GB 1608088.91.一种用于吸附式取样的取样装置，包括：样本容器，所述样本容器用于容纳待取样的液体；样本探测件，所述样本探测件具有被构造成插入所述样本容器中的探测件区段，所述探测件区段包括被布置成从所述样本容器获取分析物的吸附剂材料；以及致动器，所述致动器被构造成独立地连接至所述样本容器和所述样本探测件，并且独立地操纵所述样本容器和所述样本探测件；其中，所述样本探测件能够可拆卸地连接至所述致动器，使得所述致动器能够在使用中选择性地并且自动地连接至所述样本探测件和从所述样本探测件拆离。2.根据权利要求1所述的取样装置，其中，所述致动器是三轴机械臂。3.根据权利要求1或2所述的取样装置，其中，所述致动器包括可释放连接器，并且所述样本探测件包括连接器部分，所述连接器部分被成形为由所述可释放连接器可拆卸地保持。4.根据任一前述权利要求所述的取样装置，还包括样本探测件配接器，所述样本探测件配接器具有第一连接器和第二连接器，所述第一连接器被构造成在所述样本探测件配接器连接至所述致动器时可释放地连接至所述致动器，所述第二连接器被构造成在所述样本探测件配接器连接至所述致动器时可释放地连接至所述样本容器，以使所述致动器能够连接至并且操纵所述样本探测件和所述样本容器两者。5.根据权利要求4所述的取样装置，其中，所述样本容器包括具有金属元件的盖体，并且所述样本探测件配接器的所述第二连接器包括至少一个磁体，所述磁体被布置成磁性地稳固至所述样本容器的所述盖体的所述金属元件。6.根据权利要求4或5所述的取样装置，其中，所述致动器包括第一竖向致动器和第二竖向致动器，并且所述样本探测件配接器的所述第一连接器被布置成连接至所述第一竖向致动器。7.根据权利要求6所述的取样装置，其中，所述样本探测件包括被构造成连接至所述第二竖向致动器的连接元件。8.根据权利要求7所述的取样装置，其中，所述样本探测件配接器被构造成：当所述样本探测件配接器连接至所述第一竖向致动器时，准许所述第二竖向致动器相对于所述样本探测件配接器进行竖向移动。9.根据权利要求8所述的取样装置，其中，所述第二竖向致动器包括释放机构，所述释放机构被布置成将所述样本探测件从所述第二竖向致动器释放，并且所述样本探测件配接器包括止动元件，所述止动元件被构造成：当所述第二竖向致动器相对于所述样本探测件配接器向下移动时与所述释放机构接合，以操作所述释放机构并且使所述释放机构释放所述样本探测件。10.根据权利要求9所述的取样装置，其中，所述样本探测件配接器包括沿着取样轴线延伸通过其的孔，并且所述止动元件被布置成在所述样本探测件配接器的上表面处至少部分地围绕所述孔的周缘，以在所述第二竖向致动器向下移动通过所述孔到达释放位置时接合所述释放机构。11.根据权利要求10所述的取样装置，其中，当所述样本探测件配接器连接至第一致动器时，所述释放机构的至少一部分在径向上相对于所述孔向外间隔开，并且第二致动器跨第一竖向移动范围操作并且能够移动到第一移动范围的下限以下到达释放位置，在所述第一竖向移动范围内，所述释放机构保持在竖向上与所述止动元件间隔开且位于所述止动元件的上方，在所述释放位置，所述释放机构的在径向上相对于所述孔向外间隔开的所述至少一部分与所述止动元件接合。12.根据权利要求9至11中任一项所述的取样装置，其中，所述止动构件包括围绕所述孔的至少一部分延伸的直立壁，所述壁具有被布置成接合所述释放机构的上表面。13.根据权利要求6所述的取样装置，其中，所述样本探测件配接器包括夹持机构，所述夹持机构被构造成夹持所述样本探测件，以在所述致动器与所述样本探测件之间提供可释放连接，所述夹持机构包括连接元件，所述连接元件被构造成连接至所述第二竖向致动器以使所述夹持机构能够由所述第二竖向致动器操作。14.根据权利要求13所述的取样装置，其中，所述样本探测件配接器的所述至少一个磁体设置在所述夹持机构上。15.根据权利要求14所述的取样装置，其中，所述夹持机构包括可移动的夹持元件，并且所述至少一个磁体被设置在所述夹持元件中的至少一个夹持元件的远端端部。16.根据权利要求7至15中任一项所述的取样装置，其中，所述样本容器包括所述样本探测件沿其插入所述样本容器中的取样轴线，并且所述样本探测件配接器包括当所述样本容器连接至所述样本探测件配接器的所述第二连接器时与所述样本容器的取样轴线对准的取样轴线，所述样本探测件配接器的所述第一连接器与所述取样轴线间隔开，使得当所述第一连接器连接至所述第一竖向致动器时，所述第二竖向致动器与所述取样轴线轴向对准。17.根据权利要求16所述的取样装置，其中，所述样本探测件配接器的本体被构造成...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·里斯·科尔，海伦·珍妮弗·马丁，
申请(专利权)人：麦克斯国际有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB