自動確定從幾個測量參數(shù)選擇的測量變量的分析設(shè)備和方法
【專利說明】自動確定從幾個測量參數(shù)選擇的測量變量的分析設(shè)備和方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2013年12月13日提交的德國專利申請N0.DE102013114011.4的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過弓I用并入在此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及一種自動確定從幾個測量參數(shù)選擇的液體樣本的測量值的分析儀。
【背景技術(shù)】
[0004]在過程測量技術(shù)和工業(yè)度量中使用分析儀。例如，分析儀能夠用于監(jiān)控和最優(yōu)化水處理廠的清潔性能。此外，分析儀能夠用于監(jiān)控飲用水或監(jiān)控食品質(zhì)量。分析儀確定和監(jiān)控的測量變量的實例為液體中的特定物質(zhì)的濃度，例如離子的濃度，諸如銨、磷酸鹽或硝酸鹽，生物或生化化合物的量，例如激素，或者微生物的含量。分析儀在過程測量技術(shù)中，特別是在監(jiān)控水的領(lǐng)域中確定的其它測量變量為總碳含量(TOC)或化學(xué)需氧量(COD)，TOC和COD作為加和參數(shù)，取決于將被監(jiān)控的液體中的幾種含碳和/或耗氧物質(zhì)的濃度水平。
[0005]通常，在分析儀中，將被分析的樣本液體與一種或更多種試劑混合，以便發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，然后使用物理方法，例如光學(xué)測量，檢測化學(xué)反應(yīng)。例如，化學(xué)反應(yīng)能夠使液體樣本變色，或者整體改變其顏色，光度檢測該顏色。
[0006]從現(xiàn)有技術(shù)已知自動分析儀。在DE 10 2009 029 305 Al中描述了一種分析儀，該分析儀自動確定流體樣本中的測量變量，例如具有用于一種或更多種流體，例如試劑的一個或多個液體容器，一種用于記錄混合液體樣本與一種或更多種試劑產(chǎn)生的反應(yīng)混合物的測量單元，以及一種用于提供與測量變量相關(guān)的一種或更多測量信號。分析單元包括電子單元，電子單元包括控制單元，以控制分析儀，并且基于測量裝置提供的測量信號，確定測量參數(shù)。分析裝置還包括受控制單元控制的過程管理單元，過程管理單元包括運送和計量裝置，以運送和計量來自液體容器的液體樣本和樣本，并且將其運送到測量單元中。分析儀具有至少一個可替換倉盒，液體容器和/或至少部分過程管理單元集成在該可替換倉盒中。這種構(gòu)造的一種優(yōu)點在于，過程管理單元上的液體容器或磨損部分能夠作為用于運送和計量裝置的軟管或磨損部分配置在盒子中，用戶必須不時替換該盒子。為了提供新液體或替換磨損部分，用戶僅需要以新倉盒盒子替換含液體容器的“已使用”盒子，該“已使用”盒子含需要更換其流體的液體容器，或者含磨損部分。
[0007]DE 10 2011 075 762 Al描述了一種用于自動確定測試液體中的測量變量的分析儀。該分析儀包括用于接收將被測量的液體的測量單元，和用于測量與測量變量相關(guān)的測量值的傳感器。測量值與在測量單元中收集的測量流體相關(guān)。該分析儀也包括控制單元，該控制單元被配置成基于傳感器檢測的測量值確定測量變量。為了運送和計量液體樣本，并且將液體樣本添加至測量單元中的試劑，該分析設(shè)備包括流體管線系統(tǒng)、第一液體罐，該第一液體罐通過流體管線系統(tǒng)中的可鎖起始流體路徑，經(jīng)至少一個起始閥連接至測量單元，該第一液體罐通過流體管線系統(tǒng)中的至少一個第二閥，經(jīng)第二可鎖流體容器連接至測量單
J L.ο
[0008]第一流體容器關(guān)聯(lián)第一泵，以沿第一流體路徑運輸流體，并且其中與第一泵截然不同的第二泵關(guān)聯(lián)第二流體容器，并且該第二泵用于沿第二流體路徑運輸流體。該分析儀包括中心閥開關(guān)裝置，以致動第一和第二閥。該分析儀能夠由控制單元調(diào)節(jié)。
[0009]通常，這些裝置被配置成自動分析柜單元，其中分析儀被配置成確定與液體樣本中的一種或更多種物質(zhì)的濃度相關(guān)的單一測量參數(shù)。這暗示著，例如工廠運營商必須獲得或操作他自己的分析儀，以測量每個不同的測量參數(shù)。通過現(xiàn)有技術(shù)的分析裝置，不可提供或獲得從一種測量參數(shù)到另一種測量參數(shù)的臨時切換或永久變換。
[0010]由于分析儀的構(gòu)造相對復(fù)雜，并且相應(yīng)地購買和維護昂貴，所以將期望能夠視確定不同測量的需要而改變分析儀，而非使用先前使用的相同測量參數(shù)。這將避免為了必須使用可替換方法確定的兩種或更多測量參數(shù)，而同時購買、操作和維護幾個分析儀。也將期望永久地重新裝備分析儀，以便更靈活地使用它們。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明通過提供一種用戶能夠以簡單方式切換和/或重新裝備的分析儀而在現(xiàn)有技術(shù)上改進。優(yōu)選實施例涉及一種自動確定從幾種測量參數(shù)中選擇的液體樣本的測量值的分析儀。該分析儀包括:
[0012]-至少一個液體容器，用于被添加至液體樣本的試劑；
[0013]-用于接收通過混合有試劑的液體樣本形成的反應(yīng)混合物的測量單元，和光度測量系統(tǒng)，該光度測量系統(tǒng)被配置成，提供與被接收在測量單元內(nèi)的反應(yīng)混合物的測量變量相關(guān)的測量信號；
[0014]-運送和計量裝置，用于將液體樣本和試劑運送和計量到測量單元內(nèi)；和
[0015]-用于控制分析儀的電子控制單元。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，控制單元被配置成基于代表從多個測量參數(shù)選擇的測量變量的選擇信號，控制分析儀，特別是運送和計量裝置以及光度測量系統(tǒng)，以便確定所選擇的測量變量。另外或可替選地，控制單元被配置成基于選擇信號，從光度測量裝置提供的測量信號確定所選擇的測量變量。
[0017]特別優(yōu)選地，選擇信號包括控制單元能夠處理的信號、控制單元能夠處理的值、控制單元能夠處理的輸入或控制單元能夠處理的命令，由此，控制單元能夠識別所選擇的測量變量以及分析儀，特別是運送和計量裝置以及光度測量裝置，以便控制由信號、值、輸入或命令代表的所選擇的測量變量的確定，和/或根據(jù)所識別的選擇測量變量，確定光度測量裝置提供的測量信號。
[0018]分析儀能夠用于確定各種可替換度量，因為控制單元被配置成基于選擇信號，關(guān)于下列問題控制分析儀，即如何確定從一個或多個測量參數(shù)選擇的測量變量，并且可選地，如何基于光度測量裝置提供的信號確定(評價)，同時也通過所選擇的測量變量調(diào)整。能夠使用同一分析儀確定從幾個測量參數(shù)選擇的測量變量的選項向用戶提供大量靈活性，因為用戶能夠根據(jù)用戶的需要而使用分析儀。
[0019]例如，用戶最初使用分析儀監(jiān)控作為第一測量參數(shù)的銨濃度，并且隨后不需要分析儀確定作為新測量參數(shù)的銨濃度，用戶就能夠通過非常簡單的方式，通過選擇測量參數(shù)，并且通過提供液體容器中所含的新測量參數(shù)所需的試劑而切換分析儀，并且繼續(xù)使用該分析儀監(jiān)控新測量參數(shù)，諸如磷酸鹽濃度。
[0020]如果用戶想要監(jiān)控不必同時測量的兩種或更多不同的測量參數(shù)，則用戶具有下列選項，即將該單元從監(jiān)控從幾種測量參數(shù)中選擇的第一測量變量，臨時地切換為監(jiān)控從所述幾個測量參數(shù)中選擇的、與第一測量變量不同的另一、第二測量變量，并且然后再變回第一測量變量。在該情況下，與其中永久地切換裝置的上述情況不同，當(dāng)分析裝置包括具有用于確定兩種測量變量的所有試劑的液體容器時有利。這避免了必須購買每個都具有其自身的控制單元和運送與測量單元的兩種獨立分析儀，并且也避免了操作單個分析儀時所需的更大量維護。
[0021]“許多”或“幾種”或“多種”測量參數(shù)的意思是兩種或更多參數(shù)，特別是五種或更多不同的測量參數(shù)。
[0022]許多測量參數(shù)中的每種測量參數(shù)，即用戶具有選擇選項的每種測量參數(shù)都能夠與單一濃度，或與液體樣本中所含的幾種物質(zhì)相關(guān)。例如，可選的測量參數(shù)能夠包括下列參數(shù)中的任何參數(shù):銨濃度；磷酸鹽濃度；二氧化硅濃度；肼濃度；硝酸鹽濃度；亞硝酸鹽濃度；鋁濃度；鐵濃度；錳濃度；總氮含量；水硬度含量；總磷含量；總碳含量；總無機碳(TOC)含量；或化學(xué)需氧量(C0D)。
[0023]控制單元能夠訪問存儲在存儲器中的計算機程序，由此，在計算機程序中具體實施用于許多各種測量參數(shù)中的每個測量參數(shù)的至少一個測量參數(shù)專用控制算法。該控制算法控制分析儀，以便確定該測量參數(shù)。另外或可替選地，能夠在計算機程序中存儲用于確定該測量參數(shù)的至少一個測量參數(shù)專用評價算法，以評價光度測量裝置提供的一個測量信號?？刂茊卧軌蜻m合運行計算機程序，以便確定所選擇變量的測量值，并且這能夠通過使用用于確定所選擇的測量變量的測量參數(shù)專用控制算法，和/或通過使用用于確定所選擇的測量變量的測量參數(shù)專用評價算法完成。
[0024]特別地，計算機程序能夠采取計算機存儲器中的幾種不同的測量參數(shù)專用計算機程序模塊的形式，由此，使用這些計算機程序模塊中的每個模塊，以確定許多不同測量參數(shù)中的至少一個參數(shù)。控制單元可包括配備有處理器的至少一個計算裝置，該處理器被設(shè)計成運行基本程序。基本程序的目的在于基于代表所選擇的測量變量的選擇信號，安裝用于確定內(nèi)存和處理器中的所選擇測量變量的計算機程序模塊，以便處理器能夠運行其中安裝的計算機程序模塊。因而，不必在處理器的存儲器中保存用于確定每個可能的測量參數(shù)的所有測量參數(shù)專用計算機程序模塊。相反，僅在要求確定所選擇的測量變量的計算機存儲器中安裝那些計算機程序模塊，即測量這些測量變量所需的模塊。
[0025]可替選地或另外，控制單元可被配置成從存儲器中讀取選擇信號，該存儲器能夠被連接至控制單元，并且能夠與控制單元斷開。例如，該存儲器能夠被連接至液體容器，該液體容器包含用于確定所選擇的測量變量的試劑?？刂茊卧蛇m合從該存儲器讀取標(biāo)識符，該標(biāo)識符同時用作代表該試劑或測量變量的選擇信號。