采样设备

摘要

本发明公开了一种采样设备、一种用于从被加压的和/或包含挥发性成分的流体中采样的方法以及一种包括所述采样设备的分析仪器。所述采样设备包括采样外壳(121、521)、进口(10、110、510)、出口(11、111、511)、测量单元(17、317、517)和具有阀的阀装置(118、534)，位于第一位置处的阀用来经由所述测量单元(17、317、517)将所述进口(10、110、510)连接至所述出口(11、111、511)，并且位于第二位置处的阀用来直接将所述进口(10、110、510)连接至所述出口(11、111、511)，并且同时将所述测量单元(17、317、517)与所述进口(10、110、510)和出口(11、111、511)断开。所述采样设备以以下事实为特征，所述阀装置(118、534)包括至少一个可调整的限流器，通过该限流器调节流过所述采样设备的流体的流动。

权利要求

1.一种采样设备，用于从被加压的和/或包含挥发性成分的流体采样，包括采样外壳（121、521）、进口（10、110、510）、出口（11、111、511）、测量单元（317、517）和具有阀的阀装置（118、534），该阀在第一位置用来经由所述测量单元（317、517）将所述进口（10、110、

510）连接至所述出口（11、111、511），并且该阀在第二位置用来将所述进口（10、110、510）直接连接至所述出口（11、111、511），并且同时将所述测量单元（317、517）与所述进口（10、

110、510）和出口（11、111、511）断开，其特征在于，所述阀装置（118、534）包括至少一个可调节的限流器，该可调节的限流器可操作来调节通过所述采样设备的流体的流动。

2.根据权利要求1所述的采样设备，其特征在于，所述阀包括实质上圆柱形的阀体（120、220、520），该阀体（120、220、520）被保持在阀座（135、535）中，并且能够借助于第一致动器构件（15、115、515）围绕其纵轴线转动。

3.根据权利要求2所述的采样设备，其特征在于，该采样设备包括连接到所述测量单元上的第一连接器通道与第二连接器通道，所述阀体（120、220、520）包括将所述进口（10、

110、510）连接至所述第一连接器通道的第一孔通道，所述阀体（120、220、520）包括将所述出口（11、111、511）连接至所述第二连接器通道的第二孔通道，并且还包括将所述进口（10、110、510）连接至所述出口（11、111、511）的短回路通道（129、529），其中所述短回路通道（129、529）或者所述第一和第二孔通道（122、522；123、523）偏离所述阀体（120、220、

520）的旋转轴线。

4.根据权利要求3所述的采样设备，其特征在于，所述短回路通道（129、529）被设计成能与所述阀体（120、220、520）的旋转轴线不同心地、和平行地延伸。

5.根据权利要求3所述的采样设备，其特征在于，所述第一和/或第二孔通道横穿所述阀体的旋转轴线。

6.根据权利要求3所述的采样设备，其特征在于，所述阀体（120、220、520）、限流器、进口（10、110、510）和出口（11、111、511）设置在所述采样外壳（121、521）中，并且所述测量单元、阀座以及连接到所述测量单元上的第一与第二连接器通道（124、524；125、525）形成在所述采样外壳（121、521）中。

7.根据权利要求6所述的采样设备，其特征在于，所述阀体中的所述第一和/或第二孔通道具有比所述第一或者第二连接器通道小的直径，该第一连接器通道能连接到所述第一孔通道，该第二连接器通道能连接到所述第二孔通道。

8.根据权利要求1所述的采样设备，其特征在于，所述可调节的限流器能在连续范围内或者规定的步骤中在固定的设置处来调节和/或保持。

9.根据权利要求2所述的采样设备，其特征在于，所述可调节的限流器被配置成具有通路开口的滑动件，所述滑动件至少部分地设置在所述阀体内部并且能够被沿所述阀体的旋转轴线移动。

10.根据权利要求9所述的采样设备，其特征在于，所述阀装置包括弹性构件，该弹性构件设置在所述阀体内部、邻接位于所述阀体内部的所述滑动件的端部。

11.根据权利要求2所述的采样设备，其特征在于，所述阀体和所述可调节的限流器形成整体的阀装置，其中所述限流器的口孔可作为所述阀体的转动角度的函数来调节。

12.根据权利要求2所述的采样设备，其特征在于，所述采样设备包括用来界定所述阀体的旋转范围的第一和第二端部止动器（541、542）。

13.根据权利要求6所述的采样设备，其特征在于，所述测量单元具有比所述第一及第二连接器通道大的底部表面，而为所述流体流提供了实质上相等的横截面积。

14.根据权利要求1所述的采样设备，其特征在于，所述采样设备被设计成是实质上透明的。

15.一种装备有根据权利要求1到14中一项所述的采样设备的分析仪器，该分析仪器用于确定被加压的和/或包含挥发性成分的流体样品的化学和/或物理参数，其中所述分析仪器包括分析外壳（2），在该分析外壳中，传感器（4）与所述采样设备（1）的测量单元协作并且设置有发射器（3），其特征在于，所述采样设备（1）和所述分析外壳（2）被可分离地彼此连接。

16.一种用于从被加压的和/或包含挥发性成分的流体中采样的方法，所述方法通过根据权利要求1到14中一项所述的采样设备来执行，该采样设备包括采样外壳（121、521）、进口（10、110、510）、出口（11、111、511）、测量单元（317、517）和具有阀的阀装置（118、

534），该阀在第一位置用来经由所述测量单元（317、517）将所述进口（10、110、510）连接至所述出口（11、111、511），并且该阀在第二位置用来将所述进口（10、110、510）直接连接至所述出口（11、111、511），并且同时将所述测量单元（317、517）与所述进口（10、110、510）和出口（11、111、511）断开，其特征在于，该方法包括以下步骤：a.将所述阀装置设置在第二位置；

b.将容纳所述流体的容器连接到所述进口，并且利用所述流体来冲洗所述进口和出口；

c.将所述阀装置设置在第一位置，从而所述流体在进口和出口之间在流动路径上冲洗通过所述测量单元；

d.在流体流过所述测量单元的第一位置处取得流过的样品，或者将所述阀装置设置在第二位置，从而将静止的样品锁定在所述测量单元内；

其中，所述阀装置包括至少一个可调节的限流器，由此调节通过所述采样设备的流体的流动。

说明书

采样设备

技术领域

[0001] 本发明涉及一种采样设备和用于从被加压的和/或包含挥发性成分的流体中采样的方法，并且本发明还涉及一种包括所述采样设备的分析仪器，该采样设备可操作来确定在流体中已经存在的样品的至少一个化学和/或物理参数。

背景技术

[0002] 在包括例如化学、生化、药物且特别是食品工业的各种领域中执行从被加压的和/或包含挥发性成分的流体(即，液体或者气体)中的采样。在食品工业中，例如，确定例如啤酒或者软饮料的包含气体的饮料的化学参数和物理参数。所述参数在啤酒中是特别难测量的，因为啤酒具有很强的起泡沫的倾向，即使仅存在轻微的和/或瞬时的压力损失。所关心的参数例如可能是例如氧、臭氧、氮、二氧化碳和一氧化碳的溶解的气体的含量，或者在啤酒的情况下为含CO2饮料的CO2含量和/或氧含量。

[0003] 直到现在，主要在从生产线上取出的并且然后在受控条件下至少局部地减压的样品上进行所述确定，以便可以在仍处于溶液中的气体和已经从流体中逸出的气体之间建立其自身的平衡状态。从平衡压力和温度的测量结果，人们进而可以利用已知的物理法则推导出流体中的气体含量。除了气体含量之外，还可以利用适当的另外的传感器来确定样品的其他参数。所述参数例如包括混浊度、颜色和进一步的成分的含量。在DE 102 13 076 A1和DE 44 00 385 A1及其他公开文件中公开了利用所述膨胀法来测量溶解气体以及适合于执行所述方法的分析仪器。

[0004] 在EP 0 118 964 A1中获得了一种有关的途径，其中在已经在样品注入到连接至生产线的腔室中之后，通过活塞将样品压入到测量腔中，在该测量腔中，然后可以在如上所述的溶解气体和自由气体之间建立自身的平衡压力。

[0005] 另一种可能的方案是处于通过一选择性的气体渗透膜与流体分开的测量室的形式。溶解气体可以通过所述薄膜扩散在测量室中，在测量室中溶解气体可以通过常规的传感器来测量。

[0006] 所述方法和仪器提供了一种气体含量的间接测量。在没有经过脱气作用来掺杂或者改变样品的情况下从基本上饱和气体、加压的流体中提取代表性样品，以便测量挥发性成分是不可能的。此外，一些仪器是由若干腔室和测量室组成的并且因此在不付出较多工作的情况下不能清洁干净。然而，特别是对于食品工业中的应用，易于清洁是决定性因素。

[0007] 由Mettler-Toledo组织来经销的商标名为“InTap 4000”和“InTap 4004”的用于溶解气体的所谓的“近线”或者“在线”测量的仪器。它们由发射器、传感器和测量单元组成，所述测量单元可以通过阀连接到生产线上以便可以按流过模式来进行测量。在测量单元的出口的下游设置固定口孔的限流器，该限流器调节通过测量单元的流体的流动，以使流体不早在测量单元中时就被减压。在流体已经通过限流器之后，即，在测量之后，才被减压。

[0008] 所述仪器允许在处于生产线中的状态下测量某些参数。然而，其在设计方面同样是复杂的并且必须费力地拆开以用于清洁。已经进一步发现，来自流体的沉淀物将聚积在限流器上，阻碍了限流器并且从而使测量不可靠。

[0009] 本发明内容

[0010] 因此，本发明的目的是研发一种设计紧凑、操作简便且易于清洁的改进的采样设备和一种包括本发明的采样设备的分析仪器以及用于采样的方法。

[0011] 根据本发明的用于从被加压的和/或包含挥发性成分的流体中采样的采样设备包括采样外壳、进口、出口、测量单元和具有阀的阀装置。在阀的第一位置中，进口经由测量单元连接至出口，并且在阀的第二位置中，进口直接连接至出口，测量单元在第二位置中被旁通。阀装置包括至少一个可调节的限流器，由此调节通过采样设备的流体的流动。

[0012] 限流器设置在阀装置中，由此可以获得一种特别紧凑的采样设备，其允许没有在测量之前通过除气作用给样品掺杂的情况下甚至从含饱和气体的加压流体中取出代表样品。可调节的限流器允许按规定的流量移动样品通过测量单元。限流器优选设置在测量单元和出口之间。当然，该同一限流器或者附加的限流器还可以设置在测量单元和进口之间。

[0013] 通过将阀设置在其第二位置处，可以将测量单元与进口和出口分开。这允许了预处理实验室中的测量单元的可能性，例如意味着测量单元可以被调整至某一目标的数值范围。此外，在第二阀位置处，阀并且从而测量单元的进口及出口可以在不改变测量单元的状态的情况下流出被研究的流体或者清洗液。仅在阀已经被设置到第一位置之后，被研究的流体导向通过测量单元。阀装置被设计成实质上无死区，以便很大程度地减少了污染测量单元以及无意地容许气泡进入测量单元的风险。

[0014] 采样设备可以使用来从液体以及气体(此处被一起称为流体)中采样。

[0015] 进口和/或出口可以例如被配置成软管适配器并且可以通过软管或者导管连接到填充流体的容器或者合适的废物容器上。

[0016] 阀具有保持在阀座中的实质上圆柱形的阀体。阀体可以借助于第一致动器构件在阀座中围绕其纵向轴线转动。第一致动器构件可以由使用者手动地操作或者借助于合适的控制器自动地操作。

[0017] 阀体具有将进口或者出口连接至测量单元的第一及第二孔通道和用于直接将进口连接至出口的短回路通道。短回路通道和孔通道被按这样的方式设置在阀体中，即，它们不能彼此连通。短回路通道和孔通道优选偏离阀体的旋转轴线。短回路通道可以平行于旋转轴线，并且第一和/或第二孔通道可以被如此设置，即，它们横穿阀体的旋转轴线。在优选实施例中，第一和/或第二孔通道相对于阀体的旋转轴线以直角延伸。两个孔通道的纵轴还可以彼此平行地或者彼此成一角度地定向。当然，孔通道还可以相对于阀体的旋转轴线按另一角度来定向。根据该设计构思，可以构造一种特别易于操作的非常紧凑的阀装置。

[0018] 在又一实施例中，阀体、限流器、进口和出口设置在采样外壳中。测量单元、阀座以及连接至测量单元的第一及第二连接器也设置在采样外壳中。第一和第二连接器通道优选至少在一端处利用可移除的闭合器件封闭，以便这些通道易于用机械方法冲洗或者清洁。优选是，为了清洁尽可能拆卸采样设备。

[0019] 在优选实施例中，阀体中的第一和/或第二孔通道可以具有比连接到孔通道上的第一或第二连接器通道或者进口小的直径，以便孔通道可以独自起到附加的固定限流器的作用。

[0020] 可调节的限流器可以被连续地或者按规定的增量调节，以便可以将通过测量单元的流动调节至流体中的现有状态。

[0021] 本文中使用的术语“限流器”是口孔限制器件的意思并且可以设计有不同的构造。如果在生产线中存在不同状态的不同位置处使用采样设备或者如果采样设备用于不同的生产线中，则可调节的限流器的使用是特别有利的。可调节的或者可变的限流器在本发明的意思上是允许设置不同的口孔横截面，或者更具体地说设置口孔的横截面积的不同尺寸的器件。

[0022] 可调节的限流器的一个实施例通过带有通路开口的滑动件来表示。滑动件至少部分地设置在阀装置中，特别是设置在阀体中，以便可以沿阀装置的旋转轴线移动滑动件，从而改变通道口孔。可以改变通路开口和与通路开口相当的第一和/或第二孔通道之间的重叠范围，由此通路口孔变成可调节的。通过移动滑动件，通路开口相对于阀孔被移动了。通路开口的形状和尺寸实质上与阀体中相应的孔相匹配。取决于阀体中的滑动件的位置，限流器可以被打开或者关闭。通过第二致动器来控制滑动件的轴向移动，由此可以将限流器设置成固定口孔，所述第二致动器可以设置在固定位置处。

[0023] 可调节的限流器(特别是处于滑动件结构)可以与弹性构件一起工作，该弹性构件邻近滑动件位于阀体内部的端部设置在阀体内部。当滑动件被轴向地推入到阀体中时，弹性构件被压缩，并且闸板的通路开口被释放直到其被打开至其最大口孔。一旦弹性构件上的作用力被释放，则弹性构件扩张并支靠着滑动件，该滑动件通过弹性构件的回复力而重置到其预先设定位置上。滑动件和弹性构件之间的协作允许限流器口孔在不失去预置位置的情况下被打开很短的时间间隔。当限流器优选被打开到其最大口孔时，已经聚积在限流器上和测量单元中的例如残渣和颗粒的污染物以及测量单元中的气泡可以被流体流从采样设备中冲出并且从而可以被轻易地移除。可以确保限流器和测量单元的正确功能，并且可以防止限流器堵塞。

[0024] 在又一实施例中，阀体和可调节的限流器形成了整体的阀装置，其中限流器的口孔可以设置成阀体的转动角的函数。该概念是基于以下事实的，当阀体围绕其纵轴线并且相对于采样外壳在其第一和第二位置之间转动时，孔通道的至少一个口孔横截面被形成在采样外壳中的阀座的壁部分地封闭。

[0025] 因此，通过相对于邻近孔通道形成在阀座中的开口的中心纵轴将阀体中的孔通道的至少一个中心纵轴线偏移受控的角度，并且通向进口及出口或者至测量单元的连接器通道来实现所述可调节的限流器，由此产生了口孔横截面的限制。

[0026] 因为整体的阀装置不需要单独的限流器，所以其允许待实现的采样设备是特别紧凑的并且易于使用。

[0027] 在优选实施例中，阀体中的第一和第二通道的中心纵轴彼此成一角度地定向，以便当阀装置设置在第一位置时，仅第二连接器通道和出口之间的第二孔通道引起口孔横截面的限制，而第一孔通道允许最大的流体流在进口和第一连接器通道之间移动。

[0028] 如果阀体中的第一和/或第二孔通道设计有比相应的邻接开口小的直径，则阀装置还可以起到另一固定限流器的作用。

[0029] 为了特别容易操作，采样设备具有用于第一致动器构件的第一和第二止动器，以限制阀装置的旋转范围并从而限制阀体的旋转范围。

[0030] 整体的阀装置的限流器可以通过利用具有不同尺寸的第一和/或第二孔通道的阀体或者通过改变转动角来调节。

[0031] 在又一实施例中，阀装置具有用来调节和/或固定可调节的限流器的第二致动器构件。利用第二致动器构件，阀体可以相对于第一致动器构件被固定在固定位置。整体的阀装置例如可以具有两个单独的轴，第一致动器作用于阀装置的所述单独的轴的一个上，且第二致动器作用在另一个上。此外，可以通过改变两个端部止动器之间的距离来选择性地设置限流器的调节范围。此外，作为另一种可能性，彼此之间具有固定距离的端部止动器可以被设计成能围绕阀体的中心纵轴线转动并且能起到可以固定于固定位置的第二致动器构件的作用。

[0032] 通过与测量单元一起工作的传感器及其他因素来确定测量单元的底部面积的尺寸。为了使当阀处于第一位置时测量单元和第一及第二连接器通道中的样品的流体流动和流量实质上相等，应当使测量单元中的流体流的横截面积与第一及第二连接器通道中的实质上相同。如果测量单元与连接器通道相比具有增大的直径，则这可以实现。换句话说，测量单元具有增大的底部面积。为了与所述增大的底部面积无关地维持相同的体积流量，测量单元另外具有比邻接的连接器通道小的横截面。

[0033] 测量单元可以利用具有传感器和/或合适的测量窗的闭合构件来关闭，这使得测量单元容易接近以用于清洁。

[0034] 测量单元的至少一个壁可以具有形成在壁、壁构件或者闭合构件中的向内突起的轮廓形状。该轮廓特征允许修改测量单元的几何形状，以便可以满足与流体流的横截面有关的条件，并且测量单元具有实质上等于或者小于连接到测量单元上的连接器通道的流体流横截面。所述轮廓特征还可以用作使测量单元的几何形状并且从而使其流体流横截面的几何形状适应突入到测量单元中的传感器的表面轮廓的作用。可以按不同方法来成形测量单元的壁中的轮廓特征。

[0035] 特别优选的是采样设备的实质上透明的设计，以便例如可以在光学上和/或视觉上检测设备的污染物。该检测可以通过使用者自己的眼睛和/或利用合适的光检测设备来进行。

[0036] 根据本发明的采样设备特别是可以与用于确定被加压的和/或包含挥发性成分的流体的样品的化学参数和/或物理参数的分析仪器一起使用。所述分析仪器可能具有分析外壳。在所述分析外壳中设置与采样设备的测量单元一起工作的传感器以及发射器。所述发射器可以被配置成处理器装置的一部分。

[0037] 优选是，采样设备被可释放地连接到分析外壳上。这允许在分析仪器中进行采样设备的更换，以便例如可以利用同一分析仪器来顺序地测量不同的流体。此外，可以将一个或多个采样设备和/或分析仪器结合到处理系统中。例如，可以将采样设备作为固定部件结合到系统中，在需要进行测量的情况下将分析外壳连接到该固定部件上。

[0038] 因为对于目标数值范围可以预处理采样设备，所述分析仪器以特别快速的响应时间而优异，其在流体的挥发性成分的低浓度测量中是特别有利的。具有被预处理的能力的采样设备优选包括紧密封闭的测量单元。测量单元可以通过闭合构件、测量窗或者传感器的一部分相对于外侧封闭。

[0039] 因此，对于不同的流体或者不同的目标数值范围被预处理的多个采样设备可以被准备并备妥以用于其随后的用途。除了不同的目标数值范围之外，还可能使干的采样设备或者装有流体的采样设备保持就绪，以便通过更换采样设备可以利用分析仪器来顺序地测量不同流体。以该方式，人们例如可以避免测量结果可能被预先测量过的流体中的残渣改变的风险。

[0040] 根据本发明的分析仪器可以用于活动及固定的应用。对于在活动状态中的使用，如果分析仪器具有独立电源并且被设计成可携带的则是有利的。

[0041] 对于根据本发明的分析仪器的传感器，合适的选择可能例如是作为可更换的装置优选设置在分析外壳和/或采样设备中的光学的、电流计的、电位计的、电化学的或者光—电的传感器。

[0042] 除了流动通过的测量之外，测量单元还可以用来以流过模式(即，阀处于第一位置)来在进入测量单元中的静止样品上进行测量，并且，通过将阀切换到第二位置来随后将所述样品锁定到测量单元中。

[0043] 为了执行采样过程，阀开始处于第二位置，并且将采样设备的进口连接到保持待研究的流体的容器上。现在，流体可以通过进口和短回路通道直接流至出口，由此可以通过流体冲洗从容器到进口的管道以及进口、短接的通道和出口。其中，在例如不影响测量单元的预处理的情况下，冲洗具有与测量单元无关地对来自容器的管道除气作用的效果。可以借助于第二致动器构件来设置限流器。接着，借助于第一致动器构件将阀装置转入到第一位置。取决于该结构，在转动期间，在短时间间隔已经将至少一个限流器打开至其最大口孔。当阀处于第一位置时，流体流通过测量单元从进口流至出口，沿通过阀体中的两个孔通道的路径行进。由于预置了限流器，所以现在可以通过测量单元中的分析仪器的传感器按限定的通过流来测量流体，其中维持流体容器中主要的条件。

[0044] 该结构具有以下特殊的优点，其使得采样设备易于清洁，即使利用腐蚀性的商用清洁剂和方法，并且其具有实质上无死区的阀装置。利用其冲洗作用，阀装置进一步提供了在操作期间去除来自采样设备的沉淀物、气泡和类似的不希望的颗粒的简单方法。这例如可以在每次测量之前进行。根据本发明的采样设备还可以用于在无菌条件下采样。

[0045] 显然，根据本发明的具有可调节的限流器的阀还可以用于其他设备和仪器。

附图说明

[0046] 通过参照附图更详细地描述了根据本发明的采样设备和根据本发明的分析仪器的不同实施例，其中：

[0047] 图1描绘了具有可更换的采样设备的分析仪器的简化图解；

[0048] 图2以剖视图描绘了具有可调节的限流器的采样设备的简化图解，其中阀设置在第一位置；

[0049] 图3以剖视图描绘了图2的采样设备的简化图解，其中阀设置在第二位置；

[0050] 图4显示了处于第一位置的滑动件的示意性剖视图；

[0051] 图5显示了处于第二位置的图4的滑动件的示意性剖视图；

[0052] 图6描绘了测量单元的很简化的顶视图；

[0053] 图7显示了图6的测量单元的剖视图；

[0054] 图8显示了结合有阀装置的采样设备的剖视图，其中阀处于第二位置；

[0055] 图9描绘了图8的采样设备的正视图，其中以平面D-D中的剖视图示出了设备的一部分；

[0056] 图10描绘了图8的采样设备的正视图，其中以平面C-C中的剖视图示出了设备的一部分；

[0057] 图11描绘了在轴线D-D方向上看到的图8的采样设备的视图；

[0058] 图12显示了处于通过出口、平行于轴线D-D的平面中的图8的整体的阀装置的剖视图，其中阀处于第一位置；

[0059] 图13显示了处于通过出口、平行于轴线D-D的平面中的图8的整体的阀装置的剖视图，其中阀处于第一和第二位置之间；

[0060] 图14显示了处于通过出口、平行于轴线D-D的平面中的图8的整体的阀装置的剖视图，其中阀处于第二位置；

[0061] 图15以外观图示出了图12的状况，其中阀处于第一位置；

[0062] 图16以外观图示出了图14的状况，其中阀处于第二位置；以及

[0063] 图17描绘了限流器的口孔相对于阀装置的转动角度的图表。

具体实施方式

[0064] 在一简化的视图中，图1示出了一种根据本发明的具有采样设备1的分析仪器。分析仪器包括分析外壳2，采样设备1可以被可释放地连接到该分析外壳2上。因此，采样设备1和分析外壳2可以被彼此完全分开。采样设备1可以与分析仪器分离并且被更换为例如另一个、预处理或者清洁过的设备。如果采样设备1例如被永久地安装在处理系统中，则分析外壳2同样可以连接到不同的采样设备1上。采样设备1和/或分析外壳2可以携带有独特的标记以用于它们的识别。

[0065] 如此处按简化的、示意性方式示出的，分析外壳2容纳有发射器3和可更换的传感器4，该发射器3可能是同样设置在分析外壳中的处理器装置的一部分。传感器4按这样的方式设置在分析外壳2中，即，允许传感器与测量单元一起工作，该测量单元设置在采样设备1中并且通过采样设备1中的连接器端口5来在此表示，以便使传感器能对在测量单元中的样品进行测量。

[0066] 传感器4例如可以是光学的、电流计的、电位计的、电光的或者电化学的传感器。分析仪器具有测量封闭在测量单元中的静止的样品以及处于流过测量单元的状态的样品的能力。

[0067] 图1中所示的分析仪器被配置成具有用于运输的承载手柄6的便携式仪器。取决于设计，指示器面板7用来显示测量数值的输出和/或输入测量参数、控制命令及样品信息。当然，分析仪器还可以被遥控，例如借助于通过在图中未示出的装置(例如，计算机)和分析仪器之间的有线连接和/或以无线模式的交换信号。为了该目的，分析仪器装备有合适的发射器/接收器单元8和/或合适的连接器终端9。这样的构件8和9是已知的并且无须说明。发射器/接收器装置8和连接器终端9还可以用于传送数据和测量结果。在此处未图解的又一实施例中，传感器实质上设置在采样设备和/或分析外壳的内部。

[0068] 除了测量单元的连接器端口5之外，采样设备1具有进口10和出口11。进口10可以经由管道12(例如，软管或者管连接件)连接至例如管线、处理系统或者容器的器皿(图中未示出)上，该器皿保持待分析的流体。出口11可以通过另一管道13连接到合适的废物容器14，如此处借助于例子所示。

[0069] 图1中还显示了第一致动器构件15，由此设置在采样设备1中的阀装置可以在至少两个不同位置之间移动。

[0070] 通过图2到17来更详细地说明根据本发明的采样设备1的不同结构和细节。

[0071] 图2按剖视图显示了采样设备的第一实施例的示意图。采样设备具有进口110、出口111、测量单元117和带有形成在滑动件119中的限流器的阀装置118。

[0072] 在此使用的术语“进口”和“出口”意味着不但指采样设备的外侧开口，而且指直接与所述开口连接的管道通道。

[0073] 阀装置118实质上包括圆柱形阀体120，该圆柱形阀体120至少在一端处或者如此处所示在两端处连接到第一致动器构件115上。阀体120设置在形成于采样设备的外壳121中的阀座135中，具有围绕其纵轴线转动的自由度。通过操作致动器构件115，可以将阀装置118从图2中所示的第一位置移动到图3中所示的第二位置。

[0074] 在图2中，其中示出阀装置118处于第一位置，可以看到形成在阀体120中的第一和第二孔通道122、123。在阀装置118的该位置中，第一孔通道122经由第一连接器通道124将进口110连接至测量单元117，并且第二孔通道123经由第二连接器通道125将测量单元连接至出口111，以便流体流可以移动通过测量单元117。

[0075] 滑动件119具有通道开口126，当滑动件119借助于第二致动器构件128沿阀体120的纵轴线移动时，该通道开口126将孔通道123的口孔横截面限制到更大或者更小的程度。受通道开口126限制的横截面代表了限流器。可以通过改变滑动件119插入到阀体
120中的深度来改变流过采样设备的流体(也参见图4和5)。可以利用第二致动器构件
128来调节和固定限流器的设置。图2和3仅显示出一个滑动件119。当然，滑动件119还可以设置在阀体120的另一端，或者采样设备可以具有两个滑动件。

[0076] 在阀体120内部还设置弹性构件127，该弹性构件127支靠着滑动件119面朝阀体120的内部的端部上。通过在滑动件119的另一端处向第二致动器构件128施加作用力F，例如通过按压构件128，压缩弹性构件127并且打开限流器。一旦释放逆着弹性构件127的推力F，则弹性构件127的回复力将滑动件119返回至其先前位置，由此使预置的闸板口孔恢复。这样，可以在短时间期间使通过采样设备的流体流最大，以便例如可以迅速地并容易地移除聚积在限流器上的沉淀物和/或测量单元中的气泡。滑动件119沿阀体120的纵轴线的移动范围在一端处由阀体120中的凹进部的底部界定，并且在另一端处由端部止动器116界定。

[0077] 图3显示了阀装置118处于第二位置。在阀的该位置中，进口110和出口111通过短回路通道129彼此直接连接，该短回路通道129在阀体120内部平行于阀体120的纵轴线延伸。测量单元117与进口110和出口111分开。

[0078] 短回路通道129和孔通道122、123按这样的方式形成在阀体120中，即，它们不会彼此连通。这可以通过一种设计来实现，其中使孔通道122、123或者短回路通道129偏离阀体120的中心纵轴线。孔通道122、123可以彼此平行或者成角度地定向。还想得到，孔通道122、123中的至少一个在其自身内部具有角度方向变化。

[0079] 图4和5中示意性地示出了配置成限流器的滑动件219及其功能。滑动件219由连接至插入件230的第二致动器构件228构成。在插入件230中形成了实质上圆形的开口226。开口226的横截面实质上与连接器通道125的横截面匹配。

[0080] 图4显示了部分地从阀体220中拔出的滑动件219。阀体220仅象征性地表示出。在所示位置中，开口226偏离孔通道231的横截面，并且因此限制或者减小通道横截面，从而流体可以仅通过图4中以黑体示出的减小的横截面232移动，该横截面232小于孔通道
231的横截面。

[0081] 图5显示了几乎完全被推入到阀体220中的滑动件219，从而开口226和孔通道223的横截面几乎完全重叠，并且与图4相比可以流过流体的横截面232增大了。限流器几乎是完全打开的。

[0082] 图6和7显示了根据本发明的用于采样设备的测量单元317。应当在与流体现有的相同条件下进行采样。所述条件之中包括流速。通过采样设备且特别是通过测量单元317的流速应当实质上保持不变。如在上文中所描述的，可以利用合适的可调节的限流器来调节流速。特别是为了确保通过测量单元317的流速基本上等于或者小于采样设备的其他部分中的流速，测量单元317具有适当修改的几何形状。

[0083] 图6中的测量单元317的顶视图显示出在该平面内测量单元317的直径与连接器通道324、325相比增大了，这意味着测量单元317具有增大的底部面积。通过传感器304(参见图7)连同其它因素来确定底部面积的大小，该传感器304与测量单元317一起工作，并且可以同时起测量单元317的闭合构件的作用。测量单元317还可以通过合适的测量窗来关闭，该测量窗优选是透明的，并且传感器可以通过该测量窗测量测量单元317内部的样品。

[0084] 尽管增大了底部面积，但为了维持流速，测量单元317与连接器通道324、325相比具有减小的剖面高度(还参见图7)。测量单元的壁包括形成在壁、壁构件或者闭合构件中的向内凸出的轮廓形状333(还参见图9)。由于该设计特征，流过测量单元317的横截面的流量基本上相同于或小于流过连接到测量单元317上的连接器通道324、325的横截面的流量。

[0085] 图8显示了具有整体地结合的阀装置534的又一采样设备501的剖视图。通过图9到17详细地说明了该整体地结合的阀装置534及其功能。显然，该整体地结合的阀装置
534还可以用于除采样设备501以外的仪器。

[0086] 图8示出了具有采样外壳521的采样设备501，其中形成有连接到第一和第二连接器通道524、525、进口510和出口511上的测量单元517。在采样设备501中还形成有阀座535，该阀座535保持整体地结合的阀装置534，以允许其围绕其纵轴线C-C转动。

[0087] 所示实施例中的采样外壳521是由例如聚合物的透明材料构成的，以便可以在视觉上和/或光学上观察采样设备501夹带的气泡或者杂质。显然，采样设备521还可以由不透明的材料构成。如此处所示，连接器通道524、525可以利用合适的闭合构件536相对于外侧关闭，该闭合构件536可以被移除，例如用于连接器通道524、525和测量单元517的清洁。

[0088] 整体的阀装置534包括实质上圆柱形阀体520，该阀体具有第一及第二孔通道522、523和短回路通道529。所示实施例中的两个孔通道522、523正交于纵轴线C-C，并且—当阀处于如图8所示的第二位置时—垂直于图平面定向。孔通道522、523的纵轴可能彼此平行地，或者优选是彼此成一角度地设置。

[0089] 在阀的第二位置中，如此处所示，短回路通道529将进口510直接连接至出口511，以便可以利用流体冲洗进口，并且可以推出夹带的气穴。短回路通道529平行并偏离纵轴线C-C，从而短回路通道529与孔通道522、523无关。如此处所示，短回路通道529可以至少延伸至阀体520的一端。如果是这样的情况，则短回路通道529可以利用又一闭合构件537来堵塞住。该结构简化了生产过程，并且也便于整体的阀装置534的清洁。

[0090] 整体的阀装置534包括第一致动器构件515，其用来在第一位置和图8中所示的第二位置之间移动阀装置534。通过在阀座中围绕其旋转轴线C-C转动整体的阀装置534的阀体520来影响该位置变化。在下文中将更详细地说明整体的阀装置534作为限流器的功能。

[0091] 图9显示了图8的采样设备，其中在沿平面D-D的剖视图中描绘了容纳测量单元517的那部分。测量单元517实质上平行于整体的阀装置534的纵轴线设置并且具有用来平衡通过测量单元517的流体流动的轮廓形状533，如在先前图6和7的上下文中所论述的。在测量单元517的相反于轮廓形状533的侧面上，采样外壳521具有凹进部539。经由该凹进部539，传感器或者传感器的一部分可以与测量单元517接触和/或封闭测量单元
517。凹进部539还可以利用合适的测量窗来关闭。

[0092] 图10显示了按沿平面C-C的剖视图局部地示出的图8的采样设备。利用朝向观察者的出口511的开口显示出采样外壳521。第一孔通道522以与整体的阀装置534的旋转轴线C-C成直角地延伸通过阀体520。阀具有密封件545，以防止流体渗入到阀体520和阀座535之间。

[0093] 图11显示了按平行于轴线D-D指向的视线来从外侧观察时的图8的采样设备，其中可以看到用于第一致动器的第一和第二端部止动器541、542。

[0094] 图12到14中的每一个显示了图8的整体的阀装置在通过出口并平行于轴线D-D的平面中的剖视图。限流器优选设置在测量单元和出口之间。显然，限流器还可以设置在测量单元和进口之间，或者采样设备可以具有多于一个限流器。

[0095] 图12显示了处于第一位置的整体的阀装置534，其中出口511经由第二孔通道523连接至第二连接器通道525。在所示的实例中，一方面，孔通道523具有比连接器通道
525小的直径，由此减小了孔通道523的口孔横截面并且产生了固定口孔的限流器。另外，当孔通道523处于第一位置时，其轴线相对于连接器通道525和出口511的公共轴线成一角度地设置，以使孔通道523不会完全与连接器通道525和出口511对齐。这促使限流器口孔(即，用于流体的通路的口孔横截面)额外的减小。在阀的该位置中，短回路通道529的敞开端部与阀座535相对并且由阀座535封闭。

[0096] 当整体的阀装置534朝图12所示的箭头方向转动时，然后使孔通道523与连接器孔525和出口511的公共轴线对齐，如图13所示。在该位置中，将限流器设置成其最大的通道口孔，并且自动地冲洗测量单元，以便移除可能存在的气泡和沉淀物。

[0097] 如果整体的阀装置534朝箭头方向进一步转动，则孔通道523的敞开端部将与阀座535相对并且被阀座535封闭。同时，使短回路通道529到达其横穿连接器通道525和出口511之间的公共轴线的位置处，以便短回路通道将进口529直接连接至出口(还参见图8)。整体的阀装置534现在处于第二位置，其中使测量单元与进口和出口511断开并且可以冲洗进口。

[0098] 在该实例中，从第一到第二位置的转动角为大约90°。为了使使用者能够清楚地设置第一和第二位置，在采样设备的采样外壳521的外侧上设置第一和第二端部止动器541、542，如图11、15和16所示。第一致动器构件515具有凸起543，当在第一和第二位置之间转动阀体时在两个端部止动器541、542之间移动该凸起543。

[0099] 在两个端部止动器541、542之间设置分度标尺544，以便还可以复制两个端部止动器之间的中间位置，并且因此可以设置不同的口径宽度。

[0100] 在又一实施例中，可以通过改变两个端部止动器541、542之间的距离来设置限流器的口孔，或者可以将端部止动器541、542设置在调节器件上，该调节器件可围绕阀体的纵轴线旋转，并且可以调节并固定其在阀体中相对于孔通道的位置。在该情况中，端部止动器541、542或者可旋转的调节器件执行第二致动器构件的功能。

[0101] 在第一和第二孔通道相对于彼此成一角度地定向的布置中，第一孔通道的纵轴线处于优选与进口和第一连接器通道的相邻开口对齐的第一位置中。在该情况中，仅第二孔通道作为限流器来工作。

[0102] 为了示出第一致动器构件的转动角α和闸板口孔A之间的连接，在图17中以A与α的图表来示意性地示出了所述两个变量之间的关系。在α＝0的旋转角处，即当阀处于第二位置时，限流器被关闭(间隔I)。将阀设置在进口直接连接至出口的位置处。从该开始位置起，致动器构件转过其90°的范围至第一阀位置。在转动期间，阀被逐渐打开(间隔II)，直到孔通道平行于连接器通道和出口之间的公共轴线地定向(间隔III)。在该位置中，流体从进口通过测量单元被导向至出口，由此冲洗测量单元。限流器被打开至其最大口孔。当第一致动器构件被进一步移动至另一端部止动器并从而移动到第一位置时，孔通道被部分地从其在连接器通道和出口之间的对齐位置中转出，并且闸板口孔被减小到所要求的宽度或者减小到由端部止动器确定的宽度。

[0103] 附图标记列表

[0104] 1，501 采样设备

[0105] 2 分析外壳

[0106] 3 发射器/处理器装置

[0107] 4，304 传感器

[0108] 5 连接器端口

[0109] 6 承载手柄

[0110] 7 指示器面板

[0111] 8 发射器/接收器单元

[0112] 9 连接器终端

[0113] 10，110，510 进口

[0114] 11，111，511 出口

[0115] 12 管道

[0116] 13 管道

[0117] 14 废物容器

[0118] 15，115，515 第一致动器构件

[0119] 116 端部止动器

[0120] 17，317，517 测量单元

[0121] 118 阀装置

[0122] 119，219 滑动件

[0123] 120，220，520 阀体

[0124] 121，521 采样外壳

[0125] 122，522 第一孔通道

[0126] 123，523 第二孔通道

[0127] 124，324，524 第一连接器通道

[0128] 125，325，525 第二连接器通道

[0129] 126，226 开口，通道开口

[0130] 127，227 弹性构件

[0131] 128，228，528 第二致动器构件

[0132] 129，529 短回路通道

[0133] 230 插入件

[0134] 232 横截面

[0135] 333，533 轮廓形状、轮廓特征

[0136] 534 整体的阀装置

[0137] 135，535 阀座

[0138] 536 闭合构件

[0139] 537 闭合构件

[0140] 539 凹进部

[0141] 541 第一端部止动器

[0142] 542 第二端部止动器

[0143] 543 凸起

[0144] 544 分度标尺

[0145] 545 密封件