專利名稱：自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣的制作方法
自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣技術(shù)領(lǐng)域概括地說，本發(fā)明涉及通過在線的總有機(jī)碳(TOC)分析儀促進(jìn) 包裝好的標(biāo)準(zhǔn)溶液(例如用于醫(yī)藥工業(yè)中的那些標(biāo)準(zhǔn)溶液)的取樣的 方法和裝置。這些方法和裝置改進(jìn)了試驗(yàn)的生產(chǎn)率和可靠性，而這些 試驗(yàn)都是由性能和/或監(jiān)管(regulatory)帶動(dòng)的，例如在校準(zhǔn)過程中或 者在實(shí)施系統(tǒng)適應(yīng)性試驗(yàn)的過程中。本發(fā)明的方法和裝置通常還可用 于改進(jìn)多種標(biāo)準(zhǔn)溶液的相關(guān)試驗(yàn)的生產(chǎn)率和/或利用為了連續(xù)分析而對(duì) 液體進(jìn)行取樣的各種類型的分析儀進(jìn)行校準(zhǔn)過程的生產(chǎn)率。
背景技術(shù)：
美國(guó)藥典(USP)和歐洲藥典(EP)已經(jīng)建立了測(cè)試TOC分析儀 系統(tǒng)的各種要求以建立它們用于保證藥水質(zhì)量的適應(yīng)性。這些具體要 求中的一個(gè)被稱為系統(tǒng)適應(yīng)性試驗(yàn)(SST)，其涉及本發(fā)明的方法和裝 置。然而，本發(fā)明還具有通用用途，這種通用用途與涉及多種標(biāo)準(zhǔn)溶 液的其他試驗(yàn)和/或用于連續(xù)過程分析而需要在分析儀中使用多種標(biāo)準(zhǔn) 溶液的校準(zhǔn)過程相關(guān)。SST由對(duì)包含樣品Rw、 Rs和Rss的三個(gè)不同樣品瓶中容納的物質(zhì) 進(jìn)行的多次分析構(gòu)成，其中Rw—也可用于制造其他兩種標(biāo)準(zhǔn)樣的試劑 水；Rs—試劑水中相對(duì)容易氧化的有機(jī)化合物；以及Rss—試劑水中相 對(duì)難以氧化的有機(jī)化合物。每個(gè)樣品瓶含有大約30cc的溶液，對(duì)每個(gè) 瓶進(jìn)行多次測(cè)量。連續(xù)分析三個(gè)瓶，分析儀被恢復(fù)到在線操作狀態(tài)， 并自動(dòng)生成結(jié)果報(bào)告。在本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)中(即不包括本發(fā)明)， 提出在試驗(yàn)過程中將每個(gè)瓶手動(dòng)插入分析儀中并從其中移除，然后手 動(dòng)地重新配置硬件(例如操作閥)以使分析儀回到在線操作狀態(tài)。每 個(gè)瓶的分析需要30到40分鐘，因此使用者/操作者需要投入大量時(shí)間， 他必須至少三次返回分析儀以從一個(gè)瓶更換為下一個(gè)瓶，或從上一個(gè) 瓶更換回在線操作狀態(tài)。目前使用的取樣設(shè)備稱為整體在線取樣儀(Integrated Online Sampler, IOS)，其通常被認(rèn)為是現(xiàn)有的藥物TOC分析儀中的佼佼者， 至少在美國(guó)專利第5,837,203號(hào)、第5,976,468號(hào)以及第6,271,043號(hào)中進(jìn)行了部分描述。該設(shè)備允許使用者容易地從樣品/校準(zhǔn)瓶的在線水分 析轉(zhuǎn)換到抓取樣品分析。然而，IOS裝置完全是被動(dòng)的、不供能的設(shè)備， 需要使用者手動(dòng)操作閥，它也不具有任何信息管理功能。此外，上述 專利指出，當(dāng)執(zhí)行低水平的TOC測(cè)量時(shí)，閥會(huì)增加污染，從而導(dǎo)致差 錯(cuò)。液體自動(dòng)取樣機(jī)已經(jīng)與TOC分析儀一起使用以提供一定程度的自 動(dòng)化，例如在沒有連續(xù)的人為干涉的情況下，通過多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣或樣品 進(jìn)行排序的能力。然而，由于成本、適應(yīng)性、接口和物流的問題，這 種自動(dòng)取樣機(jī)并未普遍用于在線分析儀。舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，工廠里 在線分析儀通常安裝在墻壁上，這就使得到自動(dòng)取樣機(jī)的接口無法實(shí) 現(xiàn)。由于SST協(xié)議的相對(duì)不經(jīng)常執(zhí)行，使整個(gè)自動(dòng)取樣機(jī)系統(tǒng)(通常 是非常昂貴的)用于給定的在線TOC分析儀既不經(jīng)濟(jì)也不實(shí)用。在流體取樣領(lǐng)域和相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域(例如用于流體取樣應(yīng)用的存儲(chǔ) 器控制和通風(fēng)系統(tǒng))中，相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)的代表是下面的美國(guó)專利，其 中的每個(gè)專利合并于此作為參考美國(guó)專利第5,837,203號(hào)(Godec '203);美國(guó)專利第5,976,468號(hào)(Godec'468);美國(guó)專利第6,271,043 號(hào)(Godec'043);美國(guó)專利第5,869,006號(hào)(Fanning'006);美國(guó)專 利第6,135,172號(hào)(F6r6 '172);美國(guó)專利第6,152,327號(hào)(Rhine '327); 美國(guó)專利第6,330,977號(hào)(Hass '977);美國(guó)專利第6,564,655號(hào)(Austen '655);美國(guó)專利第6,613,224號(hào)(Strand'224);美國(guó)專利第6,649,829 號(hào)(Garber'829);美國(guó)專利第6,743,202號(hào)(Hirschman'202);以及 美國(guó)專利第6,841,774號(hào)(Weiss'774)。例如，專利Austen'655提出一種"分析取樣設(shè)備"，其用于自動(dòng) 地從來源取出已知體積的液體并使來自樣品的液體流過固相提取單 元，其還結(jié)合了信息讀取和控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)用于提供實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)批量 地下水分析的便攜式裝備，從而不必將地下水樣品冷凍并運(yùn)輸?shù)綄?shí)驗(yàn) 室以進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。該發(fā)明沒有公開或表明用于周期性測(cè)試在線分析 儀的準(zhǔn)確性的自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置，這種裝置根據(jù)涉及使用多種標(biāo)準(zhǔn)溶液的規(guī)定測(cè)試協(xié)議連續(xù)地監(jiān)測(cè)流動(dòng)液體的純度。如前所述，專利Godec '203、 Godec '468和Godec '043涉及整體 在線取樣，包括用于向分析儀提供流體流的一部分以及選擇性地向分 析儀提供已知成分和濃度的流體的裝置和方法。流體流沿著流動(dòng)路徑 通過包含有取樣針頭的殼體，其在流體的流動(dòng)路徑中具有入口，并具 有與分析儀流體連通的出口。如果需要，包含己知流體的管或瓶可以 插入含有取樣針頭的殼體中，從而取樣針頭的入口位于已知流體中， 已知的流體由此提供給分析儀。第二針頭為已知的流體瓶提供通風(fēng)， 以防止在已知的流體從瓶中抽出時(shí)形成真空。與本發(fā)明相比，上述Godec專利公開了與相關(guān)的分析儀單元的周 期性校準(zhǔn)/驗(yàn)證相結(jié)合的在線取樣。然而，與本發(fā)明相反，所引用的 Godec專利沒有公開利用自動(dòng)閥自動(dòng)調(diào)節(jié)在線取樣/分析儀校準(zhǔn)、記憶 存儲(chǔ)設(shè)備、滿足要求將多種不同標(biāo)準(zhǔn)溶液的受控順序傳輸?shù)椒治鰞x的 標(biāo)準(zhǔn)樣協(xié)議、自動(dòng)監(jiān)測(cè)所使用的標(biāo)準(zhǔn)樣以及相關(guān)的信息記錄或者在把 套瓶(vialset)插入取樣裝置中時(shí)利用具有鑰匙特征的(keyed)套瓶 組件來消除定向差錯(cuò)。專利Fanning'006涉及填充"卡片"的貯液器(well)以及隨后選 擇性地分析多張卡片中的每一貯液器的設(shè)備。該設(shè)備特別設(shè)計(jì)為填充、 培育和分析微生物樣品。該設(shè)備不用于校準(zhǔn)或驗(yàn)證分析儀的性能。其 不提供從卡片移除流體的方法，相反，其對(duì)物質(zhì)進(jìn)行光學(xué)分析，而不 把物質(zhì)從卡片上移除。然而，該發(fā)明使用"機(jī)器可讀記憶存儲(chǔ)設(shè)備" 來在機(jī)器內(nèi)跟蹤卡片。在每一卡片上使用條形碼，多套卡片保存在"盒 子"中，該盒子使用"記憶按鈕"或者"觸摸按鈕"(Dalls Semiconductor制造)來跟蹤盒子內(nèi)的所有卡片。該裝置還提供了樣品 的自動(dòng)稀釋。然而，其不涉及在線取樣。專利Hass '977公開了電子標(biāo)志(token)系統(tǒng)的醫(yī)學(xué)應(yīng)用(利用 "iButtons "或標(biāo)志的一些等效物理實(shí)現(xiàn))，其中每一標(biāo)志可用于識(shí) 別由注射器取樣的單管的液體物質(zhì)。在醫(yī)學(xué)應(yīng)用中，被取樣的液體可 以是血液或治療藥物。該專利還描述了如何使用計(jì)算機(jī)通過RS-232端 口與標(biāo)志通信，例如獲取關(guān)于管內(nèi)物質(zhì)的信息。然而，該發(fā)明沒有進(jìn) 一歩闡明這種電子標(biāo)志在識(shí)別流體樣品(單獨(dú)的或者聚集的)中的可能應(yīng)用；特別是該發(fā)明沒有公開或表明用于周期性測(cè)試在線分析儀的準(zhǔn)確性的自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置，這種裝置根據(jù)涉及使用多種標(biāo)準(zhǔn)溶液 的規(guī)定測(cè)試協(xié)議連續(xù)地監(jiān)測(cè)流動(dòng)液體的純度。專利Strand '224描述了具有內(nèi)置記憶存儲(chǔ)設(shè)備的液體色譜柱，其 用于識(shí)別用于特定分析方法的色譜柱。這樣的應(yīng)用包括在單元存儲(chǔ)器(cartridge)的制造過程中記憶存儲(chǔ)設(shè)備上的數(shù)據(jù)的驗(yàn)證。然而在這種 特定情況下，該專利不涉及多種樣品，也不涉及多個(gè)色譜柱。該專利 的確提到了存儲(chǔ)在單元存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)的加密，但是其不涉及在線取 樣或校準(zhǔn)應(yīng)用。事實(shí)上，該專利公開的是為分析系統(tǒng)提供"聰明"(smart)的組件而不是提供一套"聰明"的被分析物。專利Garber '829描述了配備有RFID的流體聯(lián)結(jié)器。該"聰明" 的聯(lián)結(jié)器可以被連接，而且如果需要它們與流體的流動(dòng)相容，它們就 能做到(例如通過電磁閥或泵)。然而，該專利不涉及在線取樣、校 準(zhǔn)、 一次性使用的標(biāo)準(zhǔn)樣、或識(shí)別多種標(biāo)準(zhǔn)樣的物質(zhì)的單獨(dú)記憶存儲(chǔ) 設(shè)備。專利Garber '829還公開了關(guān)于設(shè)置在機(jī)械匹配流體聯(lián)結(jié)器內(nèi)的短 程無線通信系統(tǒng)。這種系統(tǒng)可以通知流體控制設(shè)備流體聯(lián)結(jié)器是否匹 配，以保證只有在某種意義上流體被判斷為可接受時(shí)才傳輸流體，例 如在成分上或根據(jù)失效日期判斷。然而本發(fā)明只是公開了無線通信方 式的使用(例如RFID模塊)，以保證在流體聯(lián)結(jié)完成之前能夠遠(yuǎn)程感 測(cè)到不匹配。該專利沒有公開或表明流體聯(lián)結(jié)完成之后進(jìn)行的連接器 的兩半之間的直接電連接的使用，如本發(fā)明中所述。此外，專利Garber '829也沒有公開或表明用于周期性測(cè)試在線分析儀的準(zhǔn)確性的自動(dòng)標(biāo) 準(zhǔn)樣取樣裝置，這種裝置根據(jù)涉及使用多種標(biāo)準(zhǔn)溶液的規(guī)定測(cè)試協(xié)議 連續(xù)地監(jiān)測(cè)流動(dòng)液體的純度。專利Hirschman '202涉及向人體中注射流體(例如造影劑)的注 射器。該發(fā)明的注射器配備有記憶存儲(chǔ)設(shè)備，其可以被編程以保存關(guān) 于注射器內(nèi)的物質(zhì)的信息，例如可用體積、流速、壓力和活塞行程的 限制。"聰明"的注射器放在噴射器中，其從注射器的記憶存儲(chǔ)設(shè)備 中讀取信息并根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸物質(zhì)。然而該專利不涉及在線取樣應(yīng)用。專利Weiss '774描述了用于質(zhì)譜儀入口的多流閥。所述閥對(duì)流動(dòng)的氣態(tài)被分析物的流進(jìn)行選擇。然而，該專利不涉及流體取樣或記憶 存儲(chǔ)設(shè)備。專利F6r6 '172整體上涉及用于剌穿含有待抽取樣品的試驗(yàn)管蓋子 中的橡膠塞子或隔片的針頭的設(shè)計(jì)，尤其是管內(nèi)為真空的Vacutainer 式試驗(yàn)管(Vacutainer是BD Diagnostics Corporation的商標(biāo)名)。針頭 設(shè)計(jì)提供了新穎的形狀以防止隔片核化以及針頭堵塞。該發(fā)明的針頭 具有刻在其表面中的槽，該槽用作整體形成的"通氣針頭"，當(dāng)針頭 完全插入試驗(yàn)管中時(shí)，該槽可以減小壓力差。這種針頭設(shè)計(jì)用于例如 從內(nèi)部壓力低于周圍壓力的試驗(yàn)管中除去血液樣品。然而，該專利不 涉及在線取樣、記憶存儲(chǔ)設(shè)備、流的選擇或校準(zhǔn)。專利Rhine'327只涉及試劑、化學(xué)藥品、清潔劑及類似物的傳輸， 而不涉及校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)樣的傳輸。該專利公開了新穎的密封機(jī)構(gòu)，其允許 空氣交換到容納有液體的密封容器中，而不會(huì)產(chǎn)生液體泄漏。然而， 該專利沒有公開任何記憶存儲(chǔ)設(shè)備或需要分析的液體流的在線取樣。與傳統(tǒng)的液體自動(dòng)取樣機(jī)相反，本發(fā)明的自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置提 供了自動(dòng)信息管理特征，可以容易地在瓶取樣和在線取樣之間轉(zhuǎn)換， 并且完全與TOC分析儀成為一體以執(zhí)行全部液體取樣功能。雖然通過 可觀的費(fèi)用，可以在傳統(tǒng)的自動(dòng)取樣機(jī)系統(tǒng)中添加額外的硬件和軟件， 例如瓶信息的條形碼掃描和自動(dòng)閥，以轉(zhuǎn)換回在線測(cè)量狀態(tài)，所產(chǎn)生 的系統(tǒng)仍然缺乏例如在工廠環(huán)境中方便和可靠的系統(tǒng)適應(yīng)性試驗(yàn)所需 要的高度一致的系統(tǒng)集成度。在其它優(yōu)點(diǎn)中，本發(fā)明把操作者投入的時(shí)間減少為啟動(dòng)整個(gè)多步 SST的一次相互作用，當(dāng)啟動(dòng)結(jié)束時(shí)(如果成功通過了 SST)，分析 儀自動(dòng)返回到在線分析狀態(tài)，從而使分析儀離線以及處理的液體質(zhì)量 不受監(jiān)測(cè)的時(shí)間的量最小化。除了人員和裝備的時(shí)間節(jié)省外，本發(fā)明還改進(jìn)了系統(tǒng)適應(yīng)性試驗(yàn) 的可靠性。沒有本發(fā)明，使用者必須驗(yàn)證每種標(biāo)準(zhǔn)溶液是有效的—— 即還沒有超過其失效期。使用者還必須從瓶上抄寫某些信息到試驗(yàn)的 手寫報(bào)告記錄中，保證試驗(yàn)使用了一套適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)樣，以及保證標(biāo)準(zhǔn) 樣以適當(dāng)?shù)捻樞蜻M(jìn)行了分析。在執(zhí)行傳統(tǒng)SST的過程中的這些潛在的 差錯(cuò)來源可能導(dǎo)致失敗的SST，那么則必須重復(fù)整個(gè)過程。相反，本發(fā)明把瓶信息自動(dòng)傳輸給分析儀，而且與分析儀相連的軟件保證進(jìn)行 分析的瓶的適當(dāng)順序，并且防止分析過期的標(biāo)準(zhǔn)樣。本發(fā)明還包括自動(dòng)閥，其優(yōu)選地使用基本為惰性的材料制造，與 初期的取樣閥設(shè)計(jì)不同，該閥不會(huì)給被分析的樣品引入足以干擾精確 的低水平TOC測(cè)量的污染程度。本發(fā)明的改進(jìn)的可靠性、材料的惰性、便利性以及生產(chǎn)率還可以 應(yīng)用于利用多種標(biāo)準(zhǔn)樣執(zhí)行的其他試驗(yàn)中，包括準(zhǔn)確性/精確性/驗(yàn)證、校準(zhǔn)和線性試驗(yàn)。在每種情況下，通過使用本發(fā)明，以電子方式向TOC分析儀提供瓶信息，從而保證了瓶的適當(dāng)順序以及對(duì)瓶信息的記錄。 發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的主要目的是提供把TOC分析儀從在線取樣模式轉(zhuǎn) 換到自動(dòng)處理幾種標(biāo)準(zhǔn)溶液、然后再使TOC分析儀返回到在線取樣模 式的方法和相關(guān)的自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供管理單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣或多套標(biāo)準(zhǔn)樣的信息 的系統(tǒng)，并使?jié)撛诘牟铄e(cuò)最小化，這些差錯(cuò)可能由以下原因引起把 樣品瓶標(biāo)簽上的標(biāo)識(shí)和其他類似信息手工抄寫到手寫報(bào)告上、分析已 過期的標(biāo)準(zhǔn)樣和/或?qū)τ诮o定的協(xié)議以錯(cuò)誤的順序分析套瓶。本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供方法和相關(guān)的裝置，從而可以從任何 原料源取出"抓取"(grab)樣品來分析，其中這樣的"抓取"取樣完 全與自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣系統(tǒng)集成，以使得TOC分析儀從在線取樣模式轉(zhuǎn) 換到自動(dòng)處理幾種標(biāo)準(zhǔn)溶液，然后再使TOC分析儀返回到在線取樣模 式。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供具有鑰匙特征的套瓶組件，該套瓶組 件適于與本發(fā)明的自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置配合，從而"具有鑰匙特征 的"組件的物理特征——例如兩個(gè)相鄰瓶之間(例如第一和第二瓶之 間)擴(kuò)大的間距——防止例如向后插入套瓶組件這樣的錯(cuò)誤。本發(fā)明的另 一個(gè)目的是提供優(yōu)選地由基本為惰性的材料制成的自 動(dòng)閥系統(tǒng)，以進(jìn)一步消除或至少使引入本發(fā)明的取樣系統(tǒng)中的污染最 小化。通過下面以附圖為參考的詳細(xì)描述，本發(fā)明的這些和其他目的以及優(yōu)點(diǎn)將變得清楚。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置包括與在線TOC分析儀組合的集成取樣系統(tǒng)。圖5中顯示了這種緊湊、集成的系統(tǒng)的外部 視圖。如圖6和7中示意性地顯示，根據(jù)系統(tǒng)適應(yīng)性試驗(yàn)或其他這樣 的取樣協(xié)議，可以對(duì)單個(gè)瓶取樣，或者對(duì)預(yù)包裝并含有電子信息的幾 套瓶進(jìn)行自動(dòng)取樣。在用于本發(fā)明的取樣系統(tǒng)的套瓶的制造過程中， 可以采取多個(gè)質(zhì)量保證步驟以保證編程到記憶存儲(chǔ)系統(tǒng)(例如基于 iButton⑧的系統(tǒng)或其他非易失性記憶存儲(chǔ)設(shè)備)中的電子數(shù)據(jù)是正確 的。用于本發(fā)明的套瓶?jī)?yōu)選實(shí)施例的物理設(shè)計(jì)使得防止了使用者將標(biāo) 準(zhǔn)瓶錯(cuò)誤地插入本發(fā)明的自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置?？傊?，根據(jù)本發(fā)明，為了執(zhí)行給定的協(xié)議，使用者指示TOC分析 儀開始想要的測(cè)試協(xié)議，然后使用者把適當(dāng)?shù)奶灼坎迦胂嚓P(guān)的取樣裝 置中。不需要與取樣裝置進(jìn)行額外的用戶交互。分析儀和自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣 取樣裝置協(xié)同作用以按適當(dāng)?shù)捻樞蚍治雒總€(gè)瓶中的物質(zhì)，同時(shí)還保證 瓶的有效性，如果使用者事先選擇了監(jiān)測(cè)在線液體質(zhì)量的選項(xiàng)，然后 (如果系統(tǒng)通過了測(cè)試協(xié)議)返回監(jiān)測(cè)在線液體質(zhì)量。使用者還可以 指示系統(tǒng)輸出測(cè)試結(jié)果的正式報(bào)告，報(bào)告中清楚地列出己被分析的每 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣瓶的詳細(xì)情況，例如包括制造商的批號(hào)或批次標(biāo)志符、失效 期、瓶中物質(zhì)以及分析結(jié)果。瓶的取樣結(jié)束后，使用者應(yīng)該在方便的 時(shí)間從取樣裝置的連接處正常地移走瓶或套瓶，以限制取樣針頭附近 可能的生物生長(zhǎng)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置的優(yōu)選實(shí)施例的示意性 主視圖，顯示了主要功能部件。圖2是圖1所示的相同組件的示意性右視圖。圖3A示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的"具有鑰匙特征的"套瓶組 件的優(yōu)選實(shí)施例(該套瓶中第一和第二瓶之間的距離加大)，該組件 適用于例如如圖1和圖2所示的自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置。圖3B示意性地顯示了圖3A中所示的套瓶組件的仰視圖，特別顯 示了每一標(biāo)準(zhǔn)樣瓶的一個(gè)端部處的可剌穿的隔片。圖4示意性地顯示了圖3A中所示的套瓶組件的相似視圖，但是套瓶殼體(例如包括兩個(gè)(典型情況下為塑料的)注模成型的外殼)的 前部被拆除以顯示內(nèi)部區(qū)域并圖示幾個(gè)瓶的頂端、瓶如何與殼體接合 以及記憶存儲(chǔ)設(shè)備的定位。圖5示意性地顯示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中根據(jù)本發(fā)明的自 動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置50與在線TOC分析儀52整體形成，以形成緊湊的 分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)是用于工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中的單一、容易運(yùn)輸?shù)膯卧?。圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置內(nèi)的流體回路的示 意圖。圖7是表示根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置的部件之間以及自 動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置和相關(guān)的在線TOC分析儀之間的電子互連的示意 圖，例如在圖5中所示的整體分析系統(tǒng)單元中。
具體實(shí)施方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的示 意性主視圖。如圖1所示的取樣裝置包括套瓶容納結(jié)構(gòu)11，其尺寸、 形狀、間距和定向適于容納下面將討論的標(biāo)準(zhǔn)樣套瓶。在圖1中所示 的實(shí)施例中，套瓶容納結(jié)構(gòu)包括多個(gè)互相連接的末端開口的管狀元件 或瓶腔(圖2中以附圖標(biāo)記26表示)，每個(gè)管狀元件或瓶腔都用于容 納一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣瓶并且在直線中定向，從而它們各自的中軸線基本平行。套瓶容納結(jié)構(gòu)的相鄰瓶腔之間的間距優(yōu)選地不是完全均勻的。這 樣，如圖1所示，第一 (左端)瓶腔和第二瓶腔(左數(shù)第二個(gè))之間 的間距大于第二和第三瓶腔之間的間距，也大于第三和第四(右端) 瓶腔之間的間距。瓶腔的這種配置提供了物理上的"鑰匙"(key)特 征，以保證套瓶正確地插入套瓶容納結(jié)構(gòu)中。瓶腔的頂端保持打開以接收構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)樣套瓶的多個(gè)瓶。瓶腔的數(shù) 量應(yīng)該至少與該裝置將要使用的套瓶中的瓶數(shù)一樣多。每個(gè)瓶腔的底 端安裝有固定樣品針頭18的針頭固定組件12和通氣針頭18a ，通氣 針頭與針頭固定組件共軸配置并基本豎直定向，其具有配置成刺入密 封每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣瓶端部的可剌穿隔片的尖端部分，下面進(jìn)一步描述。接觸元件10 (例如電觸頭)設(shè)計(jì)為提供與電子記憶存儲(chǔ)設(shè)備或具有信息識(shí)別、存儲(chǔ)和通信能力的類似元件的接口，其也位于如圖1中 所示第一和第二瓶腔之間故意加大的空間中的套瓶容納結(jié)構(gòu)中。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，接觸元件io是電觸頭，并且電子記憶存儲(chǔ)設(shè)備 是市場(chǎng)上提供的iButton⑧元件，其包含在標(biāo)準(zhǔn)樣套瓶中，如下所述。樣品針管22在每個(gè)樣品針頭18的較低出口端和通往中心或中央 閥(例如擇流閥14)的入口之間延伸。流體樣品從擇流閥14流動(dòng)到在 線取樣模塊24，將在下面進(jìn)一步描述。圖1還顯示了包括接口板、單板計(jì)算機(jī)和接口元件的組件16，當(dāng) 套瓶組件被放置在套瓶容納結(jié)構(gòu)中時(shí)，接口元件把接口板連接到套瓶 組件的電子記憶存儲(chǔ)設(shè)備。接口板有助于從套瓶下載和相關(guān)信息并對(duì) 相關(guān)信息進(jìn)行譯碼，并將這種信息傳送到TOC分析儀，如下所述。圖1中所示的瓶腔排出口 20的功能是將可能意外濺出的任何瓶?jī)?nèi) 物質(zhì)排到廢水/排水連接器49，如圖2中所示。圖2是圖1中所示的組件的示意性右視圖，其顯示了右端瓶腔26 (其容納圖3A、圖3B和圖4中所示的四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣瓶中的第四個(gè))。 圖2還更好地描述了本發(fā)明的自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置的某些附加元件。 這樣，圖2顯示了分析儀入口管線34、用在來自分析儀的廢水上的廢 水管線32以及排放連接器(vent drain connector) 36。圖2中還顯示了 (優(yōu)選為磁性的)流量開關(guān)38、流量控制針形閥28、在線取樣入口 30 以及廢水/排水連接器49，下面將解釋上述部件的目的和功能。例如圖3A、圖3B和圖4中所示，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)組裝 的套瓶包含執(zhí)行給定協(xié)議(例如系統(tǒng)適應(yīng)性試驗(yàn))所需的全部標(biāo)準(zhǔn)溶 液。標(biāo)準(zhǔn)樣瓶永久包含在套瓶組件40 (包括瓶和套瓶殼體)中，以保 證序列完整性。所有涉及每一單個(gè)的標(biāo)準(zhǔn)樣瓶的相關(guān)信息以及整體涉 及套瓶的信息優(yōu)選地保存在包含在套瓶組件40中的適當(dāng)?shù)碾娮佑洃洿?儲(chǔ)設(shè)備中。然而，在本發(fā)明的可選實(shí)施例中，其他類型的電子和/或磁 性和/或光讀取、編碼、感測(cè)或其他信息識(shí)別和通信系統(tǒng)，例如與條形 碼讀取器結(jié)合的條形碼，可以代替本發(fā)明中的記憶存儲(chǔ)設(shè)備。在本發(fā) 明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，記憶存儲(chǔ)設(shè)備是市場(chǎng)上提供的被稱為 iButton⑧的設(shè)備，這是由Dallas Semiconductor制造的含有非易失性隨 機(jī)存儲(chǔ)器(NVRAM)的魯棒性標(biāo)準(zhǔn)部件。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，套瓶組件40通過物理特征"以 鑰匙的方式進(jìn)入"自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置，例如在瓶之間有不規(guī)則的間 距，以防止將套瓶組件插入取樣裝置過程中的定向差錯(cuò)或類似差錯(cuò)。例如，如圖1、圖3A、圖3B和圖4中所示，瓶1和2之間的間距可 以大于其他相鄰瓶之間的間距，以防止意外地將套瓶向后插入取樣裝 置(即瓶4處于瓶1應(yīng)該所在的位置)。相對(duì)于本發(fā)明的應(yīng)用，iButton⑧記憶存儲(chǔ)設(shè)備為使用者提供了顯著 的益處。其可以被編程以包含關(guān)于整個(gè)套瓶的信息(例如下面的表1 中所示的信息)，以及關(guān)于套瓶?jī)?nèi)的每個(gè)單個(gè)瓶的信息(例如下面的 表2中所示的信息)。套瓶信息 零件編號(hào)。 套瓶的名稱。 套瓶的失效期。單個(gè)瓶信息零件編號(hào)。批號(hào)。顯示標(biāo)準(zhǔn)樣類型的區(qū)域。該特定瓶的失效期。瓶?jī)?nèi)溶液濃度。表2當(dāng)配備有以iButton⑧為例的電子記憶存儲(chǔ)設(shè)備的套瓶被插入根據(jù) 本發(fā)明的整體分析系統(tǒng)中時(shí)，系統(tǒng)的分析儀單元從iButton⑧讀取信息 到分析儀中。這使分析儀可以驗(yàn)證已經(jīng)為選定的協(xié)議安裝了適當(dāng)?shù)奶?瓶。其還可以檢驗(yàn)失效期，如果任何瓶超出了失效期，它就警告用戶。 這種檢驗(yàn)/驗(yàn)證過程防止了時(shí)間和金錢的浪費(fèi)，否則，如果安裝了錯(cuò)誤 的套瓶則可能會(huì)產(chǎn)生這種時(shí)間和金錢的浪費(fèi)。來自iButton⑧的信息和分析的結(jié)果一起存儲(chǔ)在分析儀中。來自分 析儀的后續(xù)報(bào)告可以顯示從iButton⑧獲得的結(jié)果和信息。這使單獨(dú)的 審閱人員可以驗(yàn)證在生成報(bào)告所用的數(shù)據(jù)時(shí)使用了恰當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)樣。包 含在iButton⑧中的數(shù)據(jù)被加密，因此分析儀可以驗(yàn)證其有效性。該系 統(tǒng)還提供了從工廠到分析儀，最后到報(bào)告的可跟蹤的環(huán)節(jié)。圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置內(nèi)的流體回路的示 意圖，其以比圖1和圖2中可能的方式更詳細(xì)的方式顯示了流體流動(dòng) 路徑。圖6示意性地顯示了四個(gè)瓶腔61a、 61b、 61c和61d，其通常對(duì) 應(yīng)于圖1和圖2中的瓶腔26，但圖6沒有顯示這些腔之間的不規(guī)則間 距，因?yàn)榇宋锢?鑰匙"特征與流體流動(dòng)圖無關(guān)。每個(gè)瓶腔61a、 61b、 61c和61d均具有共軸的樣品和通氣針頭組 合(通常對(duì)應(yīng)于圖1中的18/18a)，即分別居中位于所述瓶腔內(nèi)的62a、 62b、 62c和62d，從而在套瓶組件放置到位時(shí)刺入對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)樣瓶的 可刺穿隔片中。分別來自針頭62a、 62b、 62c和62d的流體樣品管線 63a、 63b、 63c和63d分別連接到擇流閥(圖1中的14)的多個(gè)流體 入口之一。分別來自瓶腔61a、 61b、 61c和61d的底部的流體廢水管 線64a、 64b、 64c和64d與位于在線取樣模塊(圖1中的24)內(nèi)或臨 近在線取樣模塊的排水腔25連接；并且從排水腔25起，廢棄流體通 過廢水/排水連接器49排放到廢水排出口 27。在線流體管線15a連接 擇流閥14和取樣模塊24。樣品流體管線將來自擇流閥14的流體樣品 運(yùn)送到相關(guān)TOC分析儀(圖6中未顯示)的入口。在普通操作過程中，從主流體的流動(dòng)的流中連續(xù)抽出在線流體樣 品，其通過在線樣品入口 65流過濾波器66進(jìn)入在線取樣模塊24，通 過取樣模塊24內(nèi)的針形閥28，然后進(jìn)入流量控制器或開關(guān)38。從流 量控制器38起，在線流體樣品通過管線15a流動(dòng)到擇流閥14，在此通 過管線17到達(dá)用于主流體的連續(xù)在線監(jiān)測(cè)的TOC分析儀。過量的主 流體(TOC分析儀所不需要的)通過廢水管線15b流至排水腔25，然 后通過廢水/排水連接器49到達(dá)廢水排出口 27。然而，在TOC分析儀的周期性校準(zhǔn)期間，在線流體樣品從流量控 制器38通過廢水管線15b到達(dá)排水腔25，而不是擇流閥14。在這種 校準(zhǔn)或系統(tǒng)適應(yīng)性試驗(yàn)期間，從位于瓶腔61a、 61b、 61c和61d中的一套標(biāo)準(zhǔn)樣瓶中順序抽出標(biāo)準(zhǔn)樣品而不是在線流體樣品，該標(biāo)準(zhǔn)樣品 通過擇流閥14流動(dòng)到相關(guān)TOC分析儀。在這種校準(zhǔn)或系統(tǒng)適應(yīng)性試驗(yàn)的結(jié)尾，從流量控制器38到擇流閥14的在線流體樣品的流動(dòng)得到 繼續(xù)。利用根據(jù)本發(fā)明的可編程軟件，可以有規(guī)律地自動(dòng)執(zhí)行該序列 的全部步驟，同時(shí)記錄下所有相關(guān)信息。圖7是表示根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置的電路互連部件的 示意圖，其以比圖1和圖2中可能的方式更詳細(xì)的方式顯示了電子互 連。圖7示意性地描述了本發(fā)明的自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置(圖5中的50) 的各種部件之間的主要電子連接，還描述了取樣裝置50和相關(guān)TOC 分析儀(圖5中的52)之間的主要電子連接。如圖7中所示，單板計(jì)算機(jī)71通過通信總線72電連接到接口板 73 (在圖1中，這三個(gè)元件組合在單個(gè)封裝中以附圖標(biāo)記16表示)。 接口板73包括電線73a，其用于建立到電子記憶存儲(chǔ)設(shè)備(圖4中的 44)的電觸頭(圖1和圖3A中的10)的電連接，當(dāng)包括記憶存儲(chǔ)設(shè) 備的套瓶組件位于套瓶容納結(jié)構(gòu)中時(shí)(圖1中的11)，所述電觸頭優(yōu) 選地是iButton⑧單元的iButton⑧觸頭。第二通信總線74將接口板73電連接到擇流閥(圖1中的14)， 并且24V直流電源線75也從接口板73連接到擇流閥14。圖7的電路 圖中顯示的取樣裝置50進(jìn)一步顯示了流量控制器或開關(guān)(圖6中的 38)。如圖7中所示，在自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置50和TOC分析儀52之間 有幾條電連接。24V直流電源線78a和電源開信號(hào)線78b將TOC分析 儀50連接到接口板73。此外，開關(guān)纜線76將流量開關(guān)38連接到TOC 分析儀50。并且，RS-232電纜79連接單板計(jì)算機(jī)71和TOC分析儀 50。下面將更詳細(xì)地描述這些不同元件是如何共同工作的。這樣，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，單板計(jì)算機(jī)(SBC) 71與設(shè)計(jì) 來或適于執(zhí)行恰當(dāng)?shù)男畔⒆x取/存儲(chǔ)、排序和控制操作的適當(dāng)軟件結(jié)合， 用于處理分析儀52和取樣裝置50之間的通信(例如，如圖7中的電 路圖所示)，其中所述軟件是本發(fā)明的自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置的一部分。 SBC與來自分析儀的RS-232指令響應(yīng)。該指令被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并發(fā)送 到接口板73，信號(hào)在接口板73控制取樣裝置的硬件部件。SBC可以讀取iButton⑧信息并控制取樣裝置的一個(gè)或多個(gè)閥/液體流量控制設(shè) 備，例如控制擇流閥14 (圖1)變換到新位置。擇流閥14選擇取樣裝 置標(biāo)準(zhǔn)樣瓶之一或外部水流作為相關(guān)TOC分析儀的流體源。設(shè)計(jì)定制 軟件或改寫非定制軟件以執(zhí)行本發(fā)明的必要信息讀取/存儲(chǔ)、排序和控 制操作對(duì)于按照本發(fā)明的指導(dǎo)工作的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說是常規(guī) 的開發(fā)工作。當(dāng)套瓶插入瓶腔26中時(shí)(圖2) ， iButton⑧通過一個(gè)元件形成電 觸頭，該元件被認(rèn)為是連接到帶有黃金涂層的承載彈簧的觸頭10 (圖 1)的1線接口，觸頭10用導(dǎo)線連接到接口板(如圖7中所示)。該 電連接通過接口板和SBC 16 (圖1)使TOC分析儀可以從套瓶下載所 有相關(guān)信息并對(duì)其進(jìn)行譯碼。當(dāng)套瓶組件40的瓶被插入瓶腔26時(shí)(圖2)，幾套共軸的樣品和 通氣針頭18/18a (圖l)刺入相應(yīng)的隔片(如圖3B所示)，隔片密封 幾個(gè)樣品瓶的開口從而形成不透液體的密封。通過與特定瓶相連的樣 品針頭，TOC分析儀內(nèi)的泵單元從由擇流閥14 (圖1)中轉(zhuǎn)子的位置 選擇的特定瓶中抽取流體。通過連接到排放連接器36 (圖2)的導(dǎo)管， 與特定瓶相連的通氣針頭可以降低該瓶?jī)?nèi)所產(chǎn)生的真空。在一個(gè)或多個(gè)樣品瓶?jī)?nèi)的物質(zhì)意外地濺到相連的瓶腔26中的情況 下(例如，如果用戶不留意地松開了密封瓶的一個(gè)或多個(gè)螺紋蓋，就 可能發(fā)生這種事件)，則該流體流經(jīng)瓶腔排出口 20 (圖1)，并通過 廢水/排水連接器49 (圖2)離開該系統(tǒng)。這一特征對(duì)于排出在常規(guī)維 護(hù)和清潔過程中可能進(jìn)入瓶腔26的液體也是有用的。在在線分析過程中，樣品液體通過在線樣品入口 30 (圖2)進(jìn)入 在線取樣模塊24 (圖1)。通過在線取樣模塊24的總流速可以利用流 量控制針形閥28 (圖2)或適當(dāng)?shù)牧髁靠刂圃O(shè)備手動(dòng)調(diào)節(jié)。閥28的下 游是磁性活塞，當(dāng)液體流動(dòng)時(shí)該磁性活塞升起。流量開關(guān)38 (圖2) 在升起的位置檢測(cè)活塞的存在，活塞的存在表示樣品流體流過該系統(tǒng)， 并且TOC分析儀使用該信息從而具有為用戶提供適當(dāng)警報(bào)的好處。本發(fā)明的裝置元件(例如管類或閥類)的內(nèi)表面在分析之前與樣 品接觸，該內(nèi)表面優(yōu)選地由基本為惰性的材料制成，以使污染最小化。 例如管類，優(yōu)選地是不銹鋼管，通過擇流閥14把樣品液體從在線取樣模塊24傳輸?shù)椒治鰞x入口 34。根據(jù)本發(fā)明的目的，優(yōu)選地選擇不銹鋼 作為制造管類、閥部件和類似物的材料，因?yàn)槠湓谡w有機(jī)碳、無機(jī) 碳和導(dǎo)電品種(conductive species)方面的對(duì)樣品液體影響很小，而這 一點(diǎn)在TOC分析儀用于高度敏感和精確的應(yīng)用中(例如在藥水系統(tǒng)中) 時(shí)對(duì)于準(zhǔn)確性來說是很重要的。但另一方面，也可以使用塑料管來把 廢水流傳輸?shù)较到y(tǒng)外。擇流閥14包括選擇性地連接到五個(gè)入口連接之一的一個(gè)公共端 口 ，從而使系統(tǒng)可以選擇四個(gè)樣品瓶之一或者選擇被TOC分析儀分析 的在線流體。閥14優(yōu)選地使用在潮濕工作條件下為了對(duì)所傳輸?shù)乃a(chǎn) 生極低的碳影響和導(dǎo)電品種的影響而選擇的材料。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是上 述方法和裝置(如圖所示)也可以被容易地改變和用于周期性地從用 于分析的任何來源中提取"抓取"樣品，而不是在在線分析模式下或 在標(biāo)準(zhǔn)溶液分析模式下操作。已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，雖然在描述本發(fā)明的過程中 使用了特定的術(shù)語，然而應(yīng)在一般和描述性的意義上使用和理解這些 術(shù)語，而不應(yīng)用于限制本發(fā)明。因此，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)理解， 在不背離如權(quán)利要求所述的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在形 式和細(xì)節(jié)上進(jìn)行各種變換、替換和改變。已經(jīng)描述了本發(fā)明，要求保護(hù)的范圍見權(quán)利要求書。
權(quán)利要求
1、一種自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置，包括連接系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)信息讀取和控制系統(tǒng)，所述連接系統(tǒng)交替地把套瓶組件中的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣瓶或在線流動(dòng)液體樣品，或者其他液體樣品流體連接到流體分析儀并電連接到該流體分析儀，所述計(jì)算機(jī)信息讀取和控制系統(tǒng)用于操作所述連接系統(tǒng)從而以預(yù)定的順序把在線液體樣品或來自標(biāo)準(zhǔn)樣瓶的一系列樣品傳送到所述分析儀，或者選擇性地，周期性地把另一種液體樣品傳送到所述分析儀。
2、 如權(quán)利要求l所述的自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置，進(jìn)一步包括輸送在 線流動(dòng)液體樣品的流體導(dǎo)管，或選擇性地把樣品從標(biāo)準(zhǔn)樣瓶之一輸送 到中央閥再從中央閥輸送到分析儀的流體導(dǎo)管，以及由計(jì)算機(jī)控制系 統(tǒng)操作的流體閥以控制液體向中央閥和分析儀的流動(dòng)。
3、 如權(quán)利要求l所述的自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置，其中所述連接系統(tǒng) 包括提供系統(tǒng)控制所需數(shù)據(jù)的互相連接的流體感測(cè)、信息讀取、排序 和流量控制元件。
4、 如權(quán)利要求3所述的自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置，進(jìn)一步包括連接各 個(gè)感測(cè)、信息讀取、排序和流量控制元件的電連接網(wǎng)絡(luò)。
5、 如權(quán)利要求l所述的自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置，其中所述連接系統(tǒng) 還包括至少一個(gè)樣品針頭和至少一個(gè)與套瓶組件的每一標(biāo)準(zhǔn)樣瓶相連 的通氣針頭。
6、 如權(quán)利要求5所述的自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置，其中所述樣品針頭 和所述通氣針頭布置在單一的共軸針頭結(jié)構(gòu)中。
7、 如權(quán)利要求l所述的自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置，其中所有裝置部件 和在分析之前與樣品接觸的表面都由基本為惰性的材料制成。
8、 一種整體液體分析單元，包括如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置和液體分析儀。
9、 一種如權(quán)利要求8所述的整體液體分析單元，其中所述液體分 析儀是TOC分析儀。
10、 一種用于自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣的系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求8所述的 整體液體分析單元以及一個(gè)或多個(gè)套瓶組件，每個(gè)這種套瓶組件包括 多個(gè)單個(gè)的標(biāo)準(zhǔn)樣瓶和使所述單個(gè)瓶保持在相對(duì)于彼此固定的關(guān)系中 的瓶殼體，每個(gè)所述套瓶組件的尺寸適于與包含所述連接系統(tǒng)的針頭 組件的一套針頭相匹配。
11、 一種用于自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣的系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求8所述的 整體液體分析單元以及一個(gè)或多個(gè)套瓶組件，每個(gè)這種套瓶組件包括 多個(gè)單個(gè)的標(biāo)準(zhǔn)樣瓶和使所述單個(gè)瓶保持在相對(duì)于彼此固定的關(guān)系中 的瓶殼體，每個(gè)所述套瓶組件的尺寸適于與所述自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置 的一套瓶腔相匹配，每個(gè)瓶腔安裝有樣品針頭和通氣針頭。
12、 如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中每個(gè)套瓶組件進(jìn)一步包括信 息識(shí)別和通信系統(tǒng)，所述信息識(shí)別和通信系統(tǒng)包含關(guān)于作為整體的套 瓶組件的信息以及關(guān)于套瓶組件中每個(gè)單個(gè)的標(biāo)準(zhǔn)樣瓶的信息。
13、 如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中每個(gè)套瓶組件進(jìn)一步包括信 息識(shí)別和通信系統(tǒng)，所述信息識(shí)別和通信系統(tǒng)包含關(guān)于作為整體的套 瓶組件的信息以及關(guān)于套瓶組件中每個(gè)單個(gè)的標(biāo)準(zhǔn)樣瓶的信息。
14、 如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述信息識(shí)別和通信系統(tǒng)是 電子記憶存儲(chǔ)設(shè)備。
15、 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述信息識(shí)別和通信系統(tǒng)是 電子記憶存儲(chǔ)設(shè)備。
16、 如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，條形碼讀取設(shè)備。
17、 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)， 條形碼讀取設(shè)備。
18、 如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)， 瓶含有不同的標(biāo)準(zhǔn)液體。
19、 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)， 瓶含有不同的標(biāo)準(zhǔn)液體。其中所述信息識(shí)別和通信系統(tǒng)是其中所述信息識(shí)別和通信系統(tǒng)是 另外其中套瓶組件的每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣另外其中套瓶組件的每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣
20、 如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中套瓶組件通過物理特征以鑰 匙方式進(jìn)入所述自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置。
21、 如權(quán)利要求ll所述的系統(tǒng)，其中套瓶組件通過物理特征以鑰 匙方式進(jìn)入所述自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置。
22、 如權(quán)利要求ll所述的系統(tǒng)，其中套瓶組件的兩個(gè)相鄰的標(biāo)準(zhǔn) 樣瓶之間的間距與該套瓶組件的其他相鄰的瓶之間的間距不同，并且 其中套瓶組件的不同的間距對(duì)應(yīng)于自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置的相應(yīng)瓶腔之 間的不同間距。
23、 一種準(zhǔn)備執(zhí)行與在線流體分析儀的周期性試驗(yàn)有關(guān)的自動(dòng)標(biāo) 準(zhǔn)樣取樣的方法，其通過向中央閥傳送正確的流體樣品來準(zhǔn)備把樣品 傳送到所述分析儀，所述方法包括如下歩驟(a) 提供連接系統(tǒng)，至少部分地包括針頭組件部分，用于交替地 把套瓶組件中的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣瓶或在線流動(dòng)液體樣品，或者其 他液體樣品流體連接到中央閥并電連接到中央閥；(b) 提供操作連接系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)信息讀取和控制系統(tǒng)，從而以預(yù) 定的順序把在線液體樣品或來自標(biāo)準(zhǔn)樣瓶的一系列樣品傳 送到中央閥，或者選擇性地，周期性地把另一種液體樣品傳送到中央閥；以及 (c)將所述連接系統(tǒng)的所述針頭組件部分連接到在瓶殼體中包 含所述多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣瓶的套瓶組件，從而對(duì)于每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣瓶， 針頭組件的樣品針頭和通氣針頭刺入穿過標(biāo)準(zhǔn)樣瓶開口的 可刺穿的隔片，從而如需要的那樣把樣品部分從瓶提供到中 央閥。
24、 如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述連接系統(tǒng)包括輸送在線 流動(dòng)液體樣品的流體導(dǎo)管，或選擇性地把樣品從標(biāo)準(zhǔn)樣瓶之一輸送到 中央閥再從中央閥輸送到分析儀的流體導(dǎo)管，以及由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 操作的流體閥以控制液體向中央閥和分析儀的流動(dòng)。
25、 如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述計(jì)算機(jī)信息讀取和控制 系統(tǒng)包括提供系統(tǒng)控制所需數(shù)據(jù)的互相連接的流體感測(cè)、信息讀取、 排序和流量控制元件。
26、 如權(quán)利要求25所述的方法，其中所述計(jì)算機(jī)信息讀取和控制 系統(tǒng)進(jìn)一步包括連接各個(gè)感測(cè)、信息讀取、排序和流量控制元件的電 連接網(wǎng)絡(luò)。
27、 如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述針頭組件部分包括至少 一個(gè)樣品針頭和至少一個(gè)與套瓶組件的每一標(biāo)準(zhǔn)樣瓶相連的通氣針 頭。
28、 如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述樣品針頭和所述通氣針 頭布置在單一的共軸針頭結(jié)構(gòu)中。
29、 如權(quán)利要求23所述的方法，進(jìn)一步包括在分析之前，只用由 基本為惰性的材料制成的表面接觸樣品的步驟。
30、 如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述瓶殼體使單個(gè)瓶保持在 相對(duì)于彼此固定的關(guān)系中。
31、如權(quán)利要求23所述的方法，其中每個(gè)套瓶組件包括信息識(shí)別 和通信系統(tǒng)，所述信息識(shí)別和通信系統(tǒng)包含關(guān)于作為整體的套瓶組件 的信息以及關(guān)于套瓶組件中每個(gè)單個(gè)的標(biāo)準(zhǔn)樣瓶的信息。
32、 如權(quán)利要求31所述的方法， 電子記憶存儲(chǔ)設(shè)備。
33、 如權(quán)利要求31所述的方法， 條形碼讀取設(shè)備。
34、 如權(quán)利要求31所述的方法， 有不同的標(biāo)準(zhǔn)液體。其中所述信息識(shí)別和通信系統(tǒng)是 其中所述信息識(shí)別和通信系統(tǒng)是 其中套瓶組件的每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣瓶含
35、 如權(quán)利要求31所述的方法，其中套瓶組件通過物理特征以鑰 匙方式進(jìn)入所述自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置。
36、 如權(quán)利要求31所述的方法，其中套瓶組件的兩個(gè)相鄰的標(biāo)準(zhǔn) 樣瓶之間的間距與該套瓶組件的其他相鄰的瓶之間的間距不同，并且 其中套瓶組件的所述不同的間距對(duì)應(yīng)于自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置的相應(yīng)瓶 腔之間的不同間距，所述瓶腔的尺寸適于容納相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)樣瓶。
37、 如權(quán)利要求23-36中任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一歩包括把樣品流 體從中央閥輸送到流體分析儀的步驟。
38、 如權(quán)利要求37所述的方法，其中所述分析儀是TOC分析儀。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置(50)以及使用這種裝置的方法。該裝置可以與液體分析儀集成以形成緊湊、整體的液體分析單元。當(dāng)與特別適用于標(biāo)準(zhǔn)液體的套瓶結(jié)合使用時(shí)，該裝置為在線TOC分析儀(52)提供了自動(dòng)的、基本無差錯(cuò)的周期性校準(zhǔn)和準(zhǔn)確性驗(yàn)證系統(tǒng)。本發(fā)明的自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置有利于將已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液和“抓取”的樣品容易地引入在線TOC分析儀，以滿足規(guī)則遵循、校準(zhǔn)和有效性的要求。在運(yùn)行重要的監(jiān)管帶動(dòng)的系統(tǒng)適應(yīng)性試驗(yàn)時(shí)，本發(fā)明的自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣取樣裝置還提供了比任何傳統(tǒng)取樣裝備增強(qiáng)的可靠性、更高的生產(chǎn)率以及更好的性能，而且除了其在制藥工業(yè)中的主要應(yīng)用之外，在各種工業(yè)應(yīng)用中也可以發(fā)現(xiàn)廣泛的用途。
文檔編號(hào)B01L3/02GK101277765SQ200680036581
公開日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2006年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月3日
發(fā)明者B·K·克萊, L·麥克林, M·B·托拜厄斯, R·D·戈代克, S·波里爾 申請(qǐng)人:通用電氣分析儀器公司