重量检查装置及方法制造方法及图纸

提供一种重量检查系统，该系统可以检查在生产线上的样品（１）的重量。所述的重量检查系统包括一磁铁（１３），用于在询问区域上产生一恒定磁场，从而在位于询问区域中的所述样品（１）着产生一净磁化强度，以及一个ＲＦ线圈，用于在询问区域上施加一交变磁场，从而根据ＮＭＲ的原理，对询问区域中的样品（１）进行激励。所述的重量检查系统包括一个当样品经过所述的生产线的传送带（９）上的询问区域时，在受激后样品的净磁化强度恢复到其初始状态时，感测样品释放的能量的装置。将从样品（１）感测到的信号与从至少一个质量已知的类似样品得到的定标数据进行比较，所述的定标数据将类似样品的质量与传感器输出的相应的信号相联系，从而提供所述样品质量的指示。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种对经过生产线的容器内所装材料进行重量检查的装置和方法。本专利技术特别涉及将磁共振技术用于这种质量检查。在当代工业环境中，需要提高效率、质量和产量。结果，用于流水线的自动控制和质量保证系统越发重要。通常用于产品装填线的一种监控设备就是一个重量检查设备，用它来确保将所需量的产品装入每个容器。作为一个实例，制药工业运用重量检查在装填过程中监控和调整密封玻璃瓶中的药物量。药物量可以小至克的一小部分，并且需要以每秒几次称量的速率，在好几克重的瓶中以百分之几或更优的准确度进行测量。目前，为了获得所需的准确度，需要将小瓶移出生产线并且在精密的天平上对其进行称量。为了考虑容器自身的重量，就需要在装填前后都进行上述的测量。不可避免地，这是浪费时间的，并且为了保持产量，不可能进行100％的检查。结果，产品中只有一小部分通过检测。因而，假如出现了错误而包装瓶中没有装入正确剂量的药，于是，在所述问题被注意到之前，浪费了一大批产品。此外，由于必须在装填前后都对小瓶进行称量，因此，在装填和密封之问，称量必须在无菌环境中进行。本专利技术旨在提供另外一种用于在生产线上对产品进行重量检查的技术。根据一个方面，本专利技术提供一种用于确定样品质量的装置，包括通过样品在第一方向上施加一恒定磁场的装置；用于在通过样品的第二不同方向上施加一交变激励磁场的装置；用于感测由样品响应激励磁场而释放出的能量并据此输出一信号的装置；用于将所述感测装置输出的信号与存储的定标数据进行比较，从而提供对样品质量的指示。这个装置具有可用于在产品装填线上在线检查的优点。还具有一个优点，就是，如果容器是由对MR没有反应的材料制成的，它可以单独对容器内的物品进行非接触地测量。因而，其对于测量微小质量的样品，比如质量在0.1克到10克之间装在20克或更重的玻璃容器中的样品，的质量是非常有用的。它还非常快捷和准确，并且便于与生产线安装在一起，而且它给出的是样品的质量而不是其重量。上述装置可以用于多种应用中，诸如用于制药、化妆品、香水、工业化学、生物样品以及食品。对于需要进行100％的采样以减少损耗的贵重产品特别有用。它可以用于确定样品的质量，所述的样品可以是固态、粉末状、液态和气态亦或是任何这些状态的组合。本专利技术还提供一种生产容纳预定量样品的密封容器的方法，该方法包括以下步骤向容器内装填预定量的样品；将每个装满的容器传送到称重台；对所述容器内的样品进行称重；将样品密封在容器内；将任何所装样品数量不符合预定偏差要求的容器剔除掉；其特征在于，称重步骤包括这样的步骤，即通过一个询问区域在第一方向产生一个恒定磁场，用于在位于询问区域中的样品中产生净磁化强度；通过该询问区域在第二方向上产生一个脉冲交变磁场，用于对位于询问区域中的样品的净磁化强度进行暂时改变；当样品的净磁化强度返回到其初始状态时，感测该样品释放的能量并据此输出一个信号；将感测步骤输出的信号与定标信号进行比较，该定标信号是使已知质量的至少一种类似样品的质量与相应的感测步骤的输出信号相联系的，以便提供每个容器内的样品的质量所述指示。以下将结合附图对本专利技术的示范实施例进行描述，其中附图说明图1是一个生产线的简图，该生产线具有一个磁共振重量检查台，用于检查每个经过称重台的经过装填的包装瓶是否具有所需的产品量；图2是一个激励和处理电子设备的方框图，它组成图1所示的重量检查台的一部分，并且对其进行控制；图3是一个曲线图，它描绘了样品的净磁化强度是如何随时间变化的，它是受图1的重量检查台的恒定磁场影响的；图4是一个激励电流的脉冲曲线图，将所述的激励电流施加到图1所述的重量检查台的激励线圈中；图5是一个曲线图，它表示了当图4所示的激励电流脉冲结束后，样品产生的信号衰减的方式；图6是一个曲线图，它描绘了同样样品的样品测量之间所需的时间；图7a概略描绘了根据本专利技术一个重量检查台的构成，其中，在询问区域上施加有磁场梯度；图7b描述了窄带宽脉冲的形式，该脉冲是施加到图7a所示的RF线圈上用于对询问区域上的选定区域进行询问；图7c描绘了图7b中所示脉冲的窄带宽；图8简要描绘了根据本专利技术另一个实施例的重量检查台的形式；图9描绘了实施本专利技术的重量检查台的又一个形式；图10描绘了实施本专利技术的重量检查台的再一个形式；图11是一个曲线图，该曲线图描绘的是由待测样品以及用来将装有样品的容器封闭的密封盖产生的信号强度；以及图12是一个曲线图，该曲线图描绘的是在将反向激励脉冲施加到包装瓶上之后，由待测样品以及装有样品的容器的密封盖所产生的信号强度。图1表示了生产线的一部分，该生产线用于将药品样品装填到玻璃瓶1中。具体说，图1表示了所提供的联机称重台3，它对从此经过的每个装填过的包装瓶进行称量。图1还表示了一个别除台5，它将样品量不满足规定需求的包装瓶从生产线上剔除出去。如图所示，传送带7将包装瓶1从装填和密封台(未示出)输送到称重台3，传送带7如箭头9所示，通过转动输送轮9的运动沿z方向移动。如上所述，本专利技术运用磁共振(MR)技术来确定在每个玻璃瓶1内的药品样品的质量。如MR领域的普通技术人员可以理解，在这一实施例中玻璃瓶是用作容器的，因为它不会发出可能会影响测量过程的MR信号。在这一实施例中，称重台3包括一个永久磁铁13，一个RF线圈15以及一个计算机控制系统17。磁铁13用于在与传送带7交叉的x方向产生均匀的DC或恒定磁场。玻璃瓶中的样品包含各自具有磁矩的原子核，如1H核(氕核)。所述的磁矩是原子核自旋的结果。所述的磁矩可以看作一很小的条形磁铁，而其强度取决于原子核的形式。在将样品放置在恒定磁场中之前，各自的核磁矩是任意取向的。当它们进入恒定磁场，它们趋于按磁场的方向排列，在这里是沿X方向。磁矩可以使其自身与恒定磁场平行或反向平行排列。与磁场平行排列是较低的能量状态，而且这样很多的磁矩都会采取这种取向。这导致样品具有一总和的与净磁场平行的宏观净磁化强度。如上所述，原子核保持自旋，因此，它围绕净磁场旋转或进动。所述进动的频率已知为拉莫(Larmor)频率并由净磁场的强度而变化。具体说，可以定义如下频率=γ·B(1)其中γ是样品的旋磁比，而B是由磁铁13产生的净磁场的磁场强度。旋磁比(γ)与所讨论的原子核的磁矩的强度有关。例如，氕核的旋磁比是42.57MHz/特斯拉。在大多数磁共振系统中，净磁场强度是这样的，其使得样品的拉莫频率在电磁波谱的射频范围内。本领域的普通技术人员可以理解，向样品施加一个AC磁场，该磁场的频率为样品的拉莫频率，其方向与恒定磁场的方向垂直，这将导致样品的净磁化强度围绕AC磁场的轴旋转，而远离恒定磁场的方向。在这个实施例中，该磁场是通过向RF线圈15施加一相应的AC电流而产生的。可以通过改变传递到RF线圈15的能量来改变净磁化强度的旋转角。在这一实施例中，产生90°旋转的激励磁场是用来对样品进行激励的。在将所述90°脉冲施加给所述样品后，样品处于高能态，即非平衡状态，由此它将恢复其平衡状态。当其恢复时，释放出拉莫频率的电磁能，其磁场分量在RF线圈15中感应出电流，其峰值随样品中的磁矩数目以及样品中的原子核数目而变化。将收到的信号传到计算机控制系统17中，该系统将从未知样品中得到信号的所述峰值与从质量(或重量)已知的样品得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定样品质量的指示的装置，包括：用于在第一方向上穿过询问区域产生恒定磁场的装置，用于在位于上述询问区域中的样品内产生一个净磁化强度；用于在不同的第二方向上通过所述的询问区域施加交变磁场脉冲的装置，用于临时改变位于所述询问区域 中的样品的净磁化强度的；用于当样品的净磁化强度恢复到其初始状态时，感测样品释放的能量，并且据此输出一信号的装置；用于存储对于至少一种质量已知的类似样品的预定的定标数据的装置，所述的定标数据将至少一种类似样品的质量与相应的感测装置输出 的信号相联系；用于将所述感测装置输出的所述信号与所述的定标数据进行比较以提供所述的样品质量的指示的装置。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：M佩蒂，D法特尔斯，C尼科尔斯，D泰勒，V斯科特，
申请(专利权)人：科学类属有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]