取样并检测容器中的化合物的存在的方法和系统技术方案

本发明专利技术所公开的是一种对某些物质如容器中污染物残余作取样分析的方法和装置。此方法包括：向所述容器注入压缩空气，以使容器内容至少一部分被取代；通过抽吸对被取代的容器内容进行抽吸取样；分析抽取的样品以确定其中有无某些残余物。压缩空气通过一喷嘴注入容器的开口，以使容器内容的一部分被取代，在容器外形成一样品气雾。然后样品气雾至少部分地被抽取，并被分析以确定有无污染物如含氮化合物或碳氢化合物。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种从象玻璃瓶或塑料瓶那样的容器取样并确定某些物质，如残余污物存在与否的检查系统。更确切地说，本专利技术涉及一种改进了的取样分析系统及方法，它用以确定象沿传送装置快速通过容器分拣系统检查站的饮料瓶那样的容器中是否存在残余污物那样的物质。在许多工业部门，包括饮料工业，产品装在用过后再清洗并重新装料使用的容器中。典型的可回收容器(如饮料瓶)是用易于清洁的玻璃制成的。对这些容器先清洗，再检查其内有无异物。玻璃容器有其缺点易碎，体积大，较重。因此，人们很希望采用塑料瓶，因为塑料瓶不易碎，比同样体积的玻璃容器轻。然而，塑料容易吸收多种有机化合物，之后这些有机化合物又可能被产品吸收，从而影响容器中产品的质量。这些有机化合物实例有含氮化合物如氨，有机氮化合物和含汽油及各种清洁溶液的碳氢化合物。因此，本专利技术的主要目的是提供一种用以检查随传送装置快速移动的材料中特定物质，如碳氢化合物那样的污染物是否存在的方法和系统。本专利技术的另一目的是提供一种系统和方法用以在容器随传送装置移动时，对其内残余物作取样和分析，同时不以任何方式停止或阻碍容器的运动，以实现每分钟200-1000瓶的高取样速度。本专利技术的另一目的是提供一种系统和方法，用以对随传送装置移动的容器内的残余物作取样分析，同时不使任何取样分析装置与被测容器接触。本专利技术的另一目的是提供一种系统和方法，它可不将任何取样器或类似物插入容器就对随传送装置移动的容器内的残余物作取样分析。本专利技术的这些目的是通过提供一种对一些物质(如容器中挥发性残余物)取样并确定其有无的方法和装置来实现的。根据本专利技术的一个实施例，其方法包括如下步骤把流体注入所述容器以取代其内至少一部分成分;对容器进行抽吸，从而抽出被取代的容器内成分的试样;分析抽出的试样以确定其中这些特定残余物存在与否。在一最佳实施方案中，注入到容器中的流体是压缩空气，该压缩空气通过一喷嘴注入，以在容器内产生一气流。这股气流造成容器内汽化成分的气雾，它从开口处冒出，然后被容器外的抽吸装置的抽走以取容器成分的一部分作试样。注入流体和抽取试样可以是连续操作，也可是分步操作。如采用分步操作，开始向容器注入流体的步骤最好在时间上先于抽取试样步骤的开始，以为形成试样气雾提供时间。然而，注入和抽取步骤的执行可在时间上略有交叠。另外，注入和抽取也可在时间上分开，但这要取决于期望的取样速度。另外一个选择方案是使注入和抽取在同一段时间内同步进行。在一最佳实施方案中，流体从喷嘴的注入及靠抽吸装置的抽取在检查站同时进行。在此实施方案中，容器或瓶子在一快速移动的传送装置上快速连续通过检查站。瓶子以每分钟200到1000个的速度通过检查站。最佳速度是每分钟400个瓶子，这与现行的饮料瓶填充速度是一致的。自然，此系统在瓶子静止时，或以低于每分钟200个瓶子的速度移动时仍然能工作。期望的检查速度可因被检查和填充的瓶子大小而变。注入喷嘴在传送装置运动方向上位于抽吸装置的吸管的上游，这样，流体向容器的注入在时间上略先于所产生的试样气雾的抽取。在本专利技术的另一实施方案中，一部分抽取的试样(约90%)被分流，剩下部分试样通过一分析器，以确定那些残余物的存在与否。将试样第一部分分流的目的是把通过分析器的试样的量限制到一可控制量，以实现高速分析。另外，如试样体积过大，探测器可能被弄脏或堵塞。然而，最初是希望将样品气雾基本上全部抽去，以清洁检查站区域，使之不含样品气雾，从而给下一容器提供一个干净的环境。这样就消除了在给定时刻与被检容器无关的残余物信号上的乱真携带(容器污染物的相互干扰)。如果需要，第一样品的分流部分可被引到一选择设置的空气过滤器并循环到正注入到下一个抵达检查站的容器的压缩空气中。这样可充分利用样品中分流了的第一部分和用于分流和压缩的泵，避免将样品第一部分排放到检查站周围的环境中。在另一实施方案中，一个电扇被用来将样品气雾吹向检查站下游。可在检查站上安置一罩子，以给这一区域提供合适的空气动力学环境。本专利技术的进一步应用范围可从下面的详细描述得到清楚的了解。然而，需要指出的是，这些详细描述和例子，在用来说明本专利技术的最佳实施方案时，只是作为例子给出的，因为对本行业熟悉的人，从这个详细描述便可明了在本专利技术的原则和范围内的各种变化及修改。从以下仅作为例子给出因而并不限定本专利技术的详细描述和附图可更全面的理解本专利技术，在附图中附图说明图1是本专利技术的取样及残余物分析系统的示意框图，其中显示了沿一传送装置顺序通过一检查站、剔出系统和清洗站的多个容器。图1A是类似图1的一个系统的示意框图，其中有两个检查站和探测头。图2是一个示意框图，它显示了图1的系统在一检测系统中可能的实现方案，其中污染物可是含氮化合物。图3是一个适用于本专利技术系统和方法的装置的最佳形式的正视图，它包括一个部分地包容系统组件的护罩和一个在检查站上方沿传送装置的取样区。图4是图3中护罩的底视图。图5是图3中护罩的侧剖面图，以及图6是护罩底板的部分剖面图，其中显示出一通气装置，用以使气流沿容器运动方向通过样品区。参照图1，可见有一个沿箭头A方向移动的传送装置10，它有多个无盖、顶端开口的容器C(例如，体积约1500毫升的塑料饮料瓶)，这些容器在传送装置上分立排列，以便顺序地通过检查站12、剔出机构28和传送装置32而到达清洗系统。为实现更高的检查速度，容器C可相互接触，而不是分开。容器C内的东西一般可能包括空气、残余污染物的挥发物、和容器内原有的产品如饮料的挥发物。供给压缩空气的空气注入器14上装有与在检查站12上的容器C分开一段距离但处于同一直线上的喷嘴16。即喷嘴16被设在容器之外，并且不与之相触。喷嘴16把压缩空气引入容器以取代至少一部分容器内的东西，从而放出一样品气雾18到被测容器外边。CO2可用来替代压缩空气作注入流体。而且，压缩空气或CO2可被加热以增加被测化合物的挥发性。对每分钟200到1000个瓶的速度，通过喷嘴16注入溶器C的空气量一般约在10C.C.的数量级。最佳瓶速为每分钟400个，这与现行饮料瓶装填速度一致。期望的检测速度可因被检测和填充的瓶子大小而变化。自然地，瓶子也可是静止的，或以小于每分钟200个的速度移动，而本系统照样正常工作。瓶内的成分只有大约10C.C.被移到瓶外，形成样品气雾18。还装有一个抽气取样器22，它可包括一个与取样管20相连的真空泵或类似物。取样管装在空气注入器14附近，最好在其下游(如约1/16吋处)，以便能与邻近容器C顶部开口处附近的样品气雾保持流体联系。喷咀16和管20都不与在检查站12的容器接触，而是位于容器外并与其开口很接近的地方。这样布置的优点是无须与容器C有实际接触，也无须将任何探头插入容器中，从而不会阻碍容器沿传送装置的快速移动，也不会降低取样速度。在本专利技术的系统和方法中，可以实现每分钟200到1000个瓶子的高取样速度。传送装置10最好被连续驱动，以实现这样的高速度，而不在检查站有瓶子停止或减速现象。一条分流管线24与抽气取样器22相连，以使取自进入管20的气雾18的样品预定部分(最好约90%)可被通过分流管线24分流。剩下的部分样品通到确定某种物质是否存在的残余物分析器26，然后被排去。将取自气雾18的样品大部分分流的一个目的，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用以从容器中取样并确定某些物质是否存在的方法，它包括以下步骤：使容器内容的一部分被取代以在容器外其开口附近区域形成一样品气雾；分析容器外的样品气雾，确定其内是否存在某些物质。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大卫H费恩，福瑞曼W福瑞姆，斯泰芬J马克德纳得，小凯纳斯M斯瑞思，
申请(专利权)人：可口可乐公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]