专利名称：从容器中提取气体样品的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于从借助一个输送装置携带通过一个取样工位的容器中提取样品的方法，在该方法中，媒体被喷入各个容器中，借此而从容器中被排出的气体被至少部分地容纳进一个贯通式收集室内并且被排放到至少一个分析部件中。本发明还涉及一个用于实施该方法的在权利要求9的前序部分所述的设备，。
上述方法和这种设备可从专利文件DE-C 4225984中获知。该专利打算提供一种从容器中，特别是从多次反复回收使用的瓶子中提取气体样品的方法。但是，采用现有技术的方法和设备，该发明所提出并且确实获得的机械简化是与非常短的气体抽取时间联系在一起的，而这会导致不能令人满意的结果，特别是在瓶子以高速输送时。WO-A 93/24841公开了一种基本上会出现同样的问题的方法和设备。
后来公开的DE-A 4427314公开了这样一种结构，其中，不存在从一个收集室中抽取的问题，被排出的气体通过一条管道被直接输送到一个测量单元，然后被释放到大气中。
因此，本发明的主要目的是改进已知的方法，使得即使在困难的情况下，例如在较高的瓶子通过量的情况下，也可以可靠地提取用于分析的气体样品。
该目的可以在上述方法中通过使气体流入收集室内比气体从收集室中流出所需要的一段输送通路长的一段输送通路上完成的方式来实现。
已经发现，上述问题可以通过这样的步骤来解决，在该步骤中从容器中排出的气体在输送通路上的延伸得较长的路段上加以收集，并且被集中在流出开口的区域中的一个较小的空间中。对于每一个容器，通过注入的空气而从容器中排出的气体样品可以在一段输送通路上得到，而不是象现有技术那样在输送通路上的一个特定点处得到。
而且，可以在收集室的流出开口上方有利地实现气体样品的抽取。这可确保被收集在该收集室中的气体的流动不会受到最佳地设置在气流中的抽取零件的干扰，从而有助于抽取适合于分析的气体样品。
如果媒体(通常是压缩空气)的注入也是同样地在输送通路的一段上进行的话，也是有利的，该段路径可以是与收集室的流入开口同样的长，或比该开口长些。较短些时间的注入也是可以的，但是最好不采用。
实现该方法的设备具有权利要求9的特征部分的特征，以便实现上述目的。
现参照附图中作为实例示出的实施例对本发明进行详细的描述，其中
图1示意性地示出了一个瓶子的瓶颈和瓶口，以便说明该方法；图2a以侧视图的方式示意性地示出了一个根据本发明的收集室；图2b是从输送方向看去的视图，示意性地示出了图2a所示的结构；图3是带有喷嘴的收集室的透视图；图4是一个吹气结构的示意图；图5是一幅吹气效果的曲线图；图6是一个容器的口部视图，示出了另一个空气和气体流动状态。
图1示意性地示出了一个容器1，例如一个瓶子的上部。媒体喷流3借助一个喷嘴2喷射入此容器内的喷射可以从现有技术中了解到。媒体通常是空气，虽然某些其他的气体媒体也可以采用。媒体在容器1的开口的横截面的一部分上喷入。如已知的那样，媒体的喷入会导致瓶子内所存在的气体通过喷入的媒体的移动而排出。对于某段时间，此种排出是在实际上没有被喷入的媒体稀释的情况下发生的。在图1中，排出的气体是作为气流5示出的。而且还知道，此气流5可以收集在一个圆形的收集管内并且此气流的一部分可以从该收集管的内部抽取，以便可以分析气体的残余物并且可以对该容器的重新使用作出判断。容器1在一个输送装置上被输送通过一个抽样工位，在该工位处气流5在一点位置流入收集管内。
根据本发明，从瓶子1排出的气体的吸入不是在输送通路上的一个单一点处发生的，而是在该通路上的一延伸段上发生的，该延伸段比收集室的顶部处的气体流出开口长。在图2a和2b中，示意性地示出了这一点，其中图2a示出了收集室的侧面，瓶子在一个未示出的已知输送装置上沿箭头B的方向输送，而在图2b中，是在图2a中的箭头A的方向上，也就是说在容器的输送方向上见到的同一个收集室4。
在图2a中，示出容器1所处的三个不同的位置，容器1在被输送通过收集室时通过这三个位置。所示的三个位置以标号1，1′和1″标示。从这三个位置处的容器中流出的气流相应地以标号5，5′和5″标示。在图2a中，没有示出喷入瓶子内的媒体。但是，该媒体可以从图2b中看到，现在将对其进行解释。从图2a中可以见到，收集室4具有一个供气流5流入的流入开口14，该开口在输送通路上比用于供从收集室中逸出的气流(以标号5标示)的流出开口13大的横截面上延伸。在图示实例中，收集室4由两个构造成例如导流板10和11的阻挡零件或收集零件所约束，它们的底端要比它们的顶端分得开些，它们的底端和顶端分别形成流入开口14和流出开口13。收集室可以用一个壁12在一侧闭合住，或者用两个壁在两侧闭合住，或者在两侧开启。
可以看出，在本发明的此实施例中的收集室的构形使得从各个容器1中逸出的气体可以在一个输送距离b上被收集。业已发现，基本上没有被喷入的媒体稀释的气流5在足够长的时间内流出瓶子。收集室4的特殊构形使得从瓶子中流出的气流5，5′和5″集中在收集室的流出开口13处。在流出开口处的气流以标号5标示。还发现收集室4的构形会使气流5只被环境空气稍稍地稀释了一些，特别是在从容器中被排出的空气通过收集室4输送到流出开口13处时。
气流中供给分析部件的部分最好是在流出开口13上方抽取。为此，提供一个吸管7，该吸管吸出气流5的一部分，并且将其作为气流8提供给一个没有示出的分析部件。用于在收集室4上方抽取样品气流8的结构具有这样的优点，即没有在收集室自身内的气流的干扰，从而避免了环境空气的侵入。样品气流5，5′和5″被集中在收集室4的流出开口13处，该开口的输出口直径a比距离b小些，使得在开口13上方取的气流样品8是只受到稍稍稀释的从容器1中流出的气体的代表样品，并且在由大致的比值b∶a延长的时段内可以用于分析。
在图2b中可以详细地看到使容器中所存在的气体位移的压缩空气喷流3的喷射情况(在图2a中未示出)。用于将压缩空气喷流3引入的喷嘴2设置在收集室4的后部(从图2a的图示方向上看去)。喷嘴2最好是一个在收集室4的流入开口14的整个长度b上延伸的喷嘴。不过，该喷嘴2可以比距离b长，使得喷射是在瓶子的瓶口到达收集室4的区域内前开始。还可以使喷嘴2比距离b短些，如果这样做被证明对于具体的应用有利的话。在图2b的图示中，用于图2a中的标号标示同样的部件。
图3示出了一个类似于用于实现该方法的设备的图2a和2b的构形透视图。图中再次示出了在箭头B方向上输送的容器1的口部。也是由两个导流板10和11约束并且也具有一个后壁12的收集室4被安置在容器1的上方。对于其一部分来说，后壁12形成空气喷嘴2的一部分，该空气喷嘴2构成有槽缝形式的开口15，该开口15可产生其形式为在容器在收集室4下方被输送的整个时间内进入容器1的风帘形式的气流3。为了清楚起见，流出容器1的气体5只在图3中的容器口部处示出，而没有在收集室内侧示出。但是，气流的流型基本上如图2a所示。一个抽取零件7设置在收集室4的流出开口上方，该抽取零件示出抽取气流5的一部分作为气流8，并且将该气流8输送到分析工位处。在图示实例中，空气流出开口16还示出在侧壁12上；现在将对这些开口的功能进行说明。
图3所示的实施例可以进行各种变更。例如，导流板10和11的形状可以不是图示的矩形。此外，这些导流板可以不是直的，而是弯曲的，其凸形的侧面朝向容器口部或面朝其他方向。而且，如已经提及的那样，收集室的后壁12不是必须的。收集室可以是在后部，以及在前部敞开的。在此情况下，供给喷嘴2的空气供应源靠近其排出开口15，而不是处在导流板10和11上方。如果后壁12去掉，导流板可以通过其他的装置，例如通过支承柱，固定在输送装置的上方。在所有的实施例中，媒体3的流动和/或压力或者设定在一个恒定的水平上或者是可变的以便适应象例如输送速度那样的操作参数。
而且，构成收集室和抽取器的整个设备最好是可以竖直地调节的，以便可以调节抽样工位在输送装置上方的高度，使该设备适合于不同的容器。喷嘴2的槽缝形式的开口15可以用一系列的独立开口来代替。在此种情况下，代替由一个没有断开的气帘导致的连续的喷射(最好如此)，形成了一系列的并列布置的连续流动的空气柱，其在通过的瓶子上的作用是脉冲喷射作用。此外，还可以提供不是刚好一个用于喷射入口部的圆形区域的一个扇形段内的喷嘴，而是提供两个喷嘴，喷入到两个扇形段内。这种喷射方法示意性地示出在图6中，其中，一个喷嘴产生一个喷入容器1的圆形口部的扇形段18内的气帘3(如图3中所示的情况那样)，而一个辅助喷嘴现将一个气帘3′喷射入一个扇形段19内。排出的气流5则处在两个气帘3和3′之间的中心处。这样就很容易实现例如图3中所示的实施例的相应的变更。当然，也可以实现在中心处喷射的的另一种结构形式，其中一个喷嘴在容器的圆形开口的中心上方处延伸，而气体5经侧向的扇形段流入收集室内。在此种情况下，如果需要，还可以提供两个独立的收集室，它们在它们的流出开口的区域处连接在一起。而且，整个气体抽样部件可以被加热，以便防止从容器中流出的气体在抽样部件上冷凝。
现参照图4对另一个实施例进行说明。在图4中，再次示意性地示出了收集室4，它由导流板10和11约束住，在其流出开口处安置有抽吸管7。此处从容器1中逸出的气体以虚线画出的箭头25示出，该箭头代表气体流出的垂直方向。在图4所示的实施例中，产生了一股与气体流出方向成近似直角的吹洗气流17，使得从瓶子1中流出的气体稍稍发生偏转。实际上是因横流17导致的气流由实线画出的箭头5标示。此气流也到达抽吸管7，也就是说，要使气流17足够地弱以便确保气流5滞留在收集室内。此吹洗气流17的目的是在下一个瓶子1到达之前吹洗气体收集室4，以充分地确保当下一个瓶子1释放其进入收集室内的气流时，只有少量的从前个容器中流出的气流滞留在收集室中，以便使分析不会被收集室的所谓的记忆效应弄坏。
图5作为一个实例示出了一个分析工位的输出信号，该分析工位分析在时间t内抽取的气流量。曲线20代表通过对第一个容器的气流的分析得到的输出信号，而输出信号20′是通过对接续着的容器的分析得到的信号。曲线20示出在没有使用吹洗气流的情况下得到的信号的曲线轮廓。可以看出，在时间t2内，当分析接续着的容器并且根据从该容器中流出的气流生成输出信号20′时，仍然测到从前面在时间t1内分析的容器的气流产生的信号成份22。在采用吹洗空气的情况下，所得到的曲线不是曲线20，而是曲线21，由此显然可见，从前面的容器中得到的气体成份已经在时间t2内基本上被吹洗掉，使得它们对第二个容器内的装纳物的分析不会产生不能接受的影响。
吹洗气流17可以由一个独立的吹风机或一个独立的压缩空气连接源来产生。吹洗气流的速度和流量最好适合于特定的容器输送速度和/或容器类型。图3示出了在收集室的后壁12上的空气输出开口16(已经提及)，这些开口在此实例中用来产生横向的吹洗气流。吹洗气流在此实例中直接从喷射气流3中抽取，并且转送到收集室中。
权利要求
1.一种用于从借助一个输送装置携带通过一个取样工位的容器(1)中提取气体样品的方法，在该方法中，一种媒体(3)被喷射入各个容器中，借此而从容器中被排出的气体(5)被至少部分地容纳进一个贯通式收集室(4)内并且被排放到至少一个分析部件中，其特征在于气体流入该收集室内是在比气体(5)从该收集室中流出所需要的一段输送通路长的一段输送通路上进行的。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于气流的流入是经该收集室(4)的一个流入开口(14)进行的，该流入开口基本上平行于输送装置伸长。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于该气体是从一个设置在收集室中供所述气体流出的开口(13)上方抽取的。
4.如权利要求1至3中任何一项所述的方法，其特征在于媒体被喷射的时间与容器开口与该收集室的流入开口对准过程中的时间基本上相同，或喷射较长的时间。
5.如权利要求1至4中任何一项所述的方法，其特征在于该媒体是以与容器的输送方向平行延伸的气帘的形式喷射的。
6.如权利要求1至5中任何一项所述的方法，其特征在于媒体的喷射是连续的或脉冲式的。
7.如权利要求1至6中任何一项所述的方法，其特征在于该媒体的流量和/或压力设定在一个恒定的水平上或是可变的以适应至少一个操作参数，例如特别是容器的类型，尺寸和输送速度。
8.如权利要求1至7中任何一项所述的方法，其特征在于一股吹洗气流(17)以与输送方向基本上成直角引入到该收集室内。
9.一种用于从容器(1)中提取气体样品的设备，该设备包括一个用于输送容器的输送装置和一个抽样工位，这些容器借助于输送装置可运过抽样工位，其中，媒体(3)借助喷射装置可以喷射入每个容器(1)内，借此而从该容器中排出的气体可以容纳在一个贯通式收集室(4)内，该设备还包括一个用于将该气体的一部分(8)提供给一个分析部件的抽吸管(7)，其特征在于该收集室的面朝该输送装置的流入开口(14)比该流出开口(13)大些。
10.如权利要求9所述的设备，其特征在于该流入开口(14)是基本上平行于输送装置伸长的开口形式。
11.如权利要求9或10所述的设备，其特征在于该抽吸管(7)被安置在该收集室的流出开口(13)的上方处。
12.如权利要求9至11中任何一项所述的设备，其特征在于该喷射装置具有至少一个槽缝形式的喷嘴(2，15)。
13.如权利要求12所述的设备，其特征在于该槽缝形式的喷嘴被沿该收集室的流入开口(14)安置，并且其长度与所述流入开口的长度基本上一样，或大些。
14.如权利要求9至13中任何一项所述的设备，其特征在于该收集室是由两个对置的导流板(10，11)形成的，所述导流板形成一个截头角锥的表面的一部分。
15.如权利要求14所述的设备，其特征在于该收集室还具有至少一个连接所述导流板(10，11)的侧壁(12)。
16.如权利要求9至15中任何一项所述的设备，其特征在于提供一个用于在该收集室(4)内产生一股与该输送方向基本上成直角的吹洗气流(17)的装置。
全文摘要
为了从一个容器(1)中抽取气体样品，将一股气流 (3)引入该容器中，从而从该容器中排出所装的气体。被排出的 气体(5)通过一个比流出 开口大些的流入开口引入 到一个收集室(4)内。在该 流出开口的上方，一个抽 吸管(7)抽取从该容器中 排出的气体的一部分(8) 并将其提供给一个用于分 析的分析工位。此方法和 结构能使被排出的气流被 采用较长的时间，而不会 有明显的稀释，从而为分 析提供了较好的条件。
文档编号G01N1/26GK1158417SQ9611343
公开日1997年9月3日 申请日期1996年10月4日 优先权日1995年10月6日
发明者M·罗沙津 申请人:埃尔帕特朗尼股份公司