本发明专利技术涉及用于从器皿捕获材料试样的原位采样装置。本发明专利技术的实施例可以设置为细长取样器，其具有可伸展的试样捕获元件。该装置的试样捕获元件可以包括位于其远端附近的凹形试样捕获座口。试样捕获座口适于在试样捕获元件伸入所述材料中时捕获已知体积的材料。在试样捕获元件收回时，采样试样仍困于试样捕获座口中。试样捕获座口可以设有用于在其中接收材料的端口以及用于从其排出材料的端口。这些端口设置成与经过试样捕获元件延伸的对应材料转移通道连通。本发明专利技术的装置设置成大致同时试样捕获与试样处理。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于获取材料试样的采样装置。更具体地，本专利技术涉及具有可伸展的试样捕获元件的采样装置，其中所述试样捕获元件用于从诸如反应器皿的器皿提取试样，所述试样例如但不限于反应物/反应试样。
技术介绍
正如本领域技术人员所知的，存在多种期望从容纳材料的器皿提取材料试样的场合和/或过程。这种提取大体上期望用于检查或测 试的目的，但也可以出于其它的目的而实施。针对过程监测而言，这种试样提取在多种处理中是期望的，这些过程包括但不限于并行合成(组合化学)应用、有机合成、化学加工以及将实验室工艺比例扩大至工业生产。多种对试样提取感兴趣的其它这类应用对本领域技术人员而言也是已知的。现有的采样装置由手操作或者可以采用远程安装的或在包含所感兴趣的材料的器皿中安装的基于真空的装置或者可以采用所感兴趣的材料量能够通过虹吸作用方式经过的旁支端口或类似的机构。然而，在任何情况中，现有的装置和方法大体上需要在提取后的试样能够被急速冷却(骤冻)或类似操作之前将试样从器皿取出并然后转移至另一容器。现有的手操作式装置通常在试样捕获时间以及随后的试样处理方面缺乏精度并且显然通常针对处理自动化无法更改。此外，现有的手操作式装置能够仅仅操作成获取处于大气压的试样。在压力作用下出现的反应物无法利用这种手操作式装置被采样。旁支型采样装置(其中，反应物经过回路流至其能够被采样的位置)可以被用于在压力作用下对反应物采样——然而，需要大反应空间/体积以利用这种装置。现有的自动化装置还不会允许混合、急速冷却、稀释等与试样捕获大致同时地进行，而实际上需要试样首先被转移至另一器皿。随后，给定的试样的状态实际上能够从试样提取的时间至急速冷却的时间等发生改变。
技术实现思路
因此，基于现有采样装置的这些前述问题，应当清楚期望的是这样一种原位采样装置，其适于准确地并重复性地捕获已知体积的材料试样并且与试样捕获大致同时地骤冻或以其它方式处理试样。本专利技术的试样捕获装置就是这样一种装置。根据本专利技术可以使用的采样装置实施例可以设置为细长取样器，其具有可伸展的试样捕获元件。除此以外，本专利技术的采样装置可以用于将小反应物体积采样(例如，5至100 μ 1)，并且从反应物体积中提取试样。因为本专利技术的采样装置是密封的单元，所以该装置还可以经过端口置入到加压的或抽真空的反应室内，以将加压的反应物体积采样。本专利技术的采样装置还可以在宽温度范围内采用(例如，-40°C至150°C)。不像已知的装置，本专利技术的采样装置允许大致同时试样捕获以及试样处理(例如，骤冻、稀释、混合等)。因此，本专利技术采样装置的使用最小化了或消除了试样捕获时间与试样处理时间之间的任何试样状况改变。这对于专利技术人目前所知的装置而言是不可能的。在一个示意性实施例中，本专利技术的采样装置可以包括大致圆柱形中空的且具有一定长度的外管。外管的近端可以被夹持或否则被固定至取样器致动组件的本体部分。在外管内于其远端处同心地布置一包括外套筒、内套筒以及可伸展的试样捕获元件的组件。大致截头锥形适配器连接至外管的远端并缩窄至接近外套筒直径的减小的直径。外套筒在适配器内接收并且在其中通过外套筒的颈圈与适配器的肩部之间的接合而被保持。外套筒的远端部分延伸经过适配器中的直径减小的开口并且从那里伸出。内套筒包括近端部分，该近端部分的内外径大于内套筒的远端部分的内外径。内套筒的远端部分和近端部分通过沿套筒的内部与外部形成肩部的颈圈而隔开。内套筒的远端部分位于外套筒内，所述内套筒的颈圈的下肩部抵触外套筒的颈圈。内套筒的直径较大的近端部分延伸到外管的远端中。 外套筒与内套筒都通过适配器被保持就位，其中在二者相连时，所述适配器将内套筒颈圈的上肩部紧密地压靠着外管的远端面。因此，在适配器完全组装至外管时，内套筒和外套筒被紧密地保持在一起并且也被防止相对于外管和适配器移动。试样捕获元件在内套筒中往复地安置。试样捕获元件的外径设置成尺寸接近内套筒的内径，从而在二者之间产生紧密但可滑动的配合。在试样捕获元件处于收回(关闭)位置时，试样捕获元件的远端可以与内套筒和外套筒的远端大致平齐地定位。在试样捕获元件处于展开(采样)位置时，试样捕获元件的远端可以从外套筒的远端伸出。试样捕获元件设有凹形试样捕获座口，其中在试样捕获元件伸展的过程中，所述试样捕获座口暴露于并捕获一定量的感兴趣试样。试样捕获元件的近端部分延伸到内套筒的内径扩大的近端部分中。试样捕获元件的近端在大致中空内管的远端中接收，其中所述内管在外管中同心地布置。内管的外径近似于内端口套筒的近端部分的内径，从而在二者之间产生紧密但可滑动的配合。试样捕获元件在内管中例如通过销被保持。在本专利技术的装置的示意性自动(自动采样)实施例中，内管的近端延伸穿过外管的近端并且连接至致动器(例如，气动缸)，其中所述致动器提供试样捕获元件的所期望的伸展和收回。在本专利技术的装置的示意性手致动式(手动)实施例中，内管可以类似地连接至手操作的杠杆机构或直线驱动的柱塞，其中所述手操作的杠杆机构或直线驱动的柱塞在由装置使用者手动启动时提供试样捕获元件的所期望的伸展和收回。在试样捕获元件的伸展与收回过程中，试样捕获元件通过其外部与内端口套筒的远端部分的内部之间的接触并通过内管的外部与内端口套筒的近端部分的内部之间的接触被引导。因而确保了试样捕获元件的正确的直线移动。如果期望的话可以防止往复移动过程中试样捕获元件的旋转。试样捕获元件设有端口，以允许对位于试样捕获元件的材料试样进行净化/通气并允许进行原位处理(混合、稀释、骤冻等)。具体地，试样捕获座口设有供应端口以及净化/通气端口，每个端口与经过试样捕获元件延伸并经过其近端排出的对应的通道相关。试样管线(例如管)可以连接至这些供应与净化/通气通道中的每个，以将处理材料引至试样捕获座口并且允许进行通气并允许从试样捕获座口净化材料。这种管可以穿过内管。内套筒的远端部分设有端口槽，其中所述端口槽允许试样捕获座口中的端口在处理(例如，混合、稀释、骤冻)或净化/通气循环的过程中与试样捕获元件中的对应通道连通。在另一实施例中，上述设计可以被改变成具有更少的个别部件。具体地，在该替代实施例中，前述实施例的内外套筒以及适配器结合为单个元件。该元件形成一端帽，所述端帽螺合到外管的远端中并且用作为用于试样捕获元件的往复引导与保护盖。端帽包含内部通道或凹槽，其中所述内部通道或凹槽将试样捕获元件的试样捕获座口的端口连接至试样捕获元件的通道。在这些实施例中的每个使用过程中，装置的远端大体上浸没在试样将被提取的材料表面中或其附近。在所期望的时间，试样捕获元件伸入到材料中，因而一定量的材料充满试样捕获座口，并且在试样捕获元件随后收回到关闭位置时，该量的材料仍保持在试样捕获座口中。对于困于试样捕获座口内的材料试样，所 述试样可以被处理，例如在将材料试样转移至另一装置或器皿之前，将试样与骤冻或稀释物质接触以停止正在进行的反应或稀释试样。在本专利技术的采样装置的试样捕获元件伸入到反应物体积中以捕获试样时，试样管线大体上是空的，例如已经使用对于正采样的反应物而言是中性的气体或液体被净化。应当清楚，在试样捕获元件伸入到反应物体积中时，试样捕获座口内的任何材料将与反应材料接触。净化材料的选择可取决于正被采样的反应物。例如，如果反应物体积小并本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：P·A·布莱克林，小W·福勒，J·M·霍金斯，H·W·沃德二世，
申请(专利权)人：梅特勒托利多公开股份有限公司，
类型：
国别省市：
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