测量装置、反应基座和测量方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于对用于反应基座的混合气的气态的和/或气溶胶状的成分的浓度进行测量的一种测量系统和一种测量装置，所述反应基座具有至少两个流动通道，其中，至少一个流动通道形成具有反应材料的反应室，并且所述反应材料与所述混合气的至少一种有待测量的成分进行在光学上能够探测的反应。此外，本发明涉及一种用于这样的测量装置的反应基座以及一种用于对混合气的气态的和/或气溶胶状的成分的浓度进行测量的测量方法。
【背景技术】
[0002]从现有技术中公开了气体检查小管，所述气体检查小管用反应材料来装满，所述反应材料与特定的化合物进行在光学上能够识别的反应。在此，比如用手摇栗通过所述气体检查小管来栗吸所定义的量的混合气。随后借助于所述反应材料的变色来确定所述有待测量的化合物的浓度。
[0003]除此以外，公开了所谓的基于芯片的测量系统，对于所述测量系统来说所述反应材料在反应室中布置在可以被导入到测量装置中的反应基座上。所述测量装置识别出所述反应基座并且实施一种相应的、用于对所述混合气的相应的成分的浓度进行测量的测量方法。比如，所述反应基座具有多个反应室，所述反应室可以分别用于测量。为每个反应室设置了机械的锁止轴颈，所述锁止轴颈在未使用所述反应室的情况下伸出，使得其可以机械地啮合在所述测量装置上。在用反应室测量时压入所属的锁止轴颈。在将所述反应基座导入到所述测量装置中时，相应地一直将所述反应基座拉入到所述测量装置中，直至所述伸出的第一锁止轴颈机械地啮合在所述测量装置中，并且由此相应地将未使用的第一反应室用于相应的测量。在结束测量之后，将所述反应基座相应完全地从所述测量装置中推出。所述反应基座不可能独立地在所述测量装置中定位在任意的相对位置中。
【发明内容】
[0004]本发明的任务是，提供一种得到改进的测量装置和一种相应的反应基座以及一种得到改进的测量方法，所述测量方法能够在所述测量方法中实现灵活性的提高并且能够进行准确的浓度测定。
[0005]按本发明的、用于对用于反应基座的混合气的气态的和/或气溶胶状的成分的浓度进行测量的测量装置(所述反应基座具有至少两个流动通道，其中，至少一个流动通道形成具有反应材料的反应室，并且所述反应材料与所述混合气的至少一种有待测量的成分进行在光学上能够探测的反应)具有进气通道和排气通道，所述进气通道和排气通道分别具有气体接头，其中，所述气体接头构造用于与所述反应基座的流动通道之一建立连接，用于能够使所述混合气从所述进气通道通过所述流动通道流往所述排气通道。所述测量装置此外包括用于通过所述排气通道来输送所述混合气的气体输送机构、用于使所述反应基座相对于所述进气通道和所述排气通道进行运动的反应基座输送机构以及用于对反应基座和所述气体接头的相对位置进行检测的位置传感器，其中，所述位置传感器优选检测所述反应基座上的编码件、尤其是光学的编码件。所述反应基座输送机构构造用于:在测量过程中使所述反应基座相对于所述气体接头定位在第一相对位置中，用于为了对所述进气通道进行彻底冲洗而通过第一流动通道在所述气体接头之间建立连接，并且使所述反应基座相对于所述气体接头定位的第二相对位置中，用于通过第二流动通道在所述气体接头之间建立连接，其形成反应室为了测量所述混合气的至少一种成分。
[0006]通过这种方式，能够在测量过程中实现所述反应基座的、在测量装置内部的复杂的运动。此外，可以在所述反应基座的第一相对位置中对所述进气通道进行彻底冲洗，由此冲掉所述进气通道中的、前一次测量的、可能的剩余气体量。就这样可以有利地借助于所述反应室在所述第二相对位置中以提高了的精度来实施浓度的测量。
[0007]在一种实施方式中，所述反应基座输送机构包括马达、尤其是电的伺服马达，该马达能够使所述反应基座至少朝两个相反的方向进行相对运动。通过这种方式，能够在所述测量装置中在所述反应基座的不同的相对位置之间进行任意的移动。
[0008]比如，所述反应基座可以通过所述测量装置中的唯一的开口移进去并且移出来。由此可以避免所述测量装置的内部空间通过用于移入或者移出所述反应基座的第二开口而弄脏。
[0009]在另一种实施方式中，所述测量装置包括存储机构，该存储机构可以保存至少前一次测量的数据，尤其是关于所述混合气的有待测量的成分的数据以及所测量的浓度的数据，并且其中，所述测量装置优选包括评估机构，该评估机构根据至少前一次测量的、所保存的数据以及紧接着的测量的、有待测量的成分来决定，是否对所述进气通道进行彻底冲洗。
[0010]通过这种方式，可以根据情况对所述测量方法进行调整。因此可以降低方法持续时间，方法是:不实施不必要的方法步骤。比如对于所述进气通道的彻底冲洗没有必要，如果前一次测量涉及所述混合气的相同的、有待测量的、具有相同的或者更低的探测阈值的成分并且所述成分未被测量过或者低于所述探测阈值。
[0011]所述测量装置优选构造用于:读出在所述反应基座上所保存的指令或者针对在所述测量装置中所保存的、用于使所述气体接头和/或激活元件定位并且/或者用于实施所述测量方法的指令的提示(所述提示比如被保存在编码件或者信息区中)。
[0012]在另一种实施方式中，所述测量装置包括阀，该阀布置在所述进气通道的上游并且该阀在第一位置中能够使气体流动通过所述进气通道并且在第二位置中阻止气体流动通过所述进气通道。通过所述阀的关闭，可以检查所述进气通道的密封性。
[0013]优选所述进气通道由玻璃构成。通过这种方式来防止或者减少气体成分在所述进气通道的壁上的化学反应或者沉积。
[0014]为了检测所述在光学上能够探测的反应，比如光学传感器构造为数码相机，所述数码相机具有相应大的、用于检测至少一个反应室的拍摄区。
[0015]优选用宽带的光、尤其是白光来照亮所述拍摄区，并且所述光学传感器拍摄具有多个彩色信号通道的彩色图像。为了在出现不同种类的、在光学上能够探测的反应时对于不同的颜色变化来说能够实现最佳的测评，所述彩色信号通道可以分别用不同的加权来测评。
[0016]所述测量装置有利地构造为可携带的形式并且由此构造得小而轻。所述操作元件优选构造得如此之大，从而可以用保护手套来进行操作。
[0017]在另一个方面中，本发明涉及一种反应基座，其中，该反应基座构造用于本申请的测量装置，该反应基座具有至少两个流动通道，所述流动通道分别在两个连接元件之间延伸，其中，至少一个流动通道形成具有反应材料的反应室，并且所述反应材料与所述混合气的至少一种有待测量的成分进行在光学上能够探测的反应。所述连接元件构造用于在反应基座和测量装置的、分配给相应的流动通道的相对位置中在所述测量装置的气体接头之间建立连接，用于能够使所述混合气从所述进气通道通过所述流动通道流往排气通道。此外，所述反应基座包括编码件、优选是光学的或者电子的编码件，所述编码件构造用于被所述位置传感器检测到并且能够使所述反应基座独立地定位在分配给所述流动通道的相对位置中的每个相对位置中。
[0018]这样的编码件能够使所述反应基座灵活地、独立地定位在不同的相对位置中，由此能够实现一种灵活的测量方法。
[0019]在另一种实施方式中，所述反应基座具有单独的、用于对所述进气通道进行彻底冲洗的流动通道，其中，所述流动通道没有形成具有反应材料的反应室。这能够随时借助于无反应室的流动通道来实施彻底冲洗过程。
[0020]在另一个方面中，本发明涉及一种用于用具有至少两个流动通道的反应基座以及具有进气通道和排气通道的测量装置、优选是用在本申请中所描述的测量装置、尤其是用在本申请中所描述的反应基座来对混合气的气态的和/或气溶胶状的成分的浓度进行测量的测量方法，其中至少一个流动通道形成具有反应材料的反应室并且所述反应材料与所述混合气的至少一种有待测量的成分进行在光学上能够探测的反应，并且其中所述进气通道和排气通道分别具有气体接头。所述测量方法包括以下方法步骤:使所述反应基座相对于所述测量装置的气体接头定位在第一相对位置中并且通过第一流动通道在所述气体接头之间建立连接；通过排气通道、第一流动通道和进气通道来输送气体，用于对所述进气通道进行彻底冲洗；使所述反应基座相对于所述测量装置的气体接头定位在第二相对位置中并且通过具有未使用的反应室的第二流动通道在所述气体接头之间建立连接；并且通过排气通道、第二流动通道和进气通道来输送有待测量的混合气并且借助于在所述第二流动通道的反应室中的、在光学上能够探测的反应来确定所述至少一种成分的浓度。
[0021]通过在所述反应基座的第一相对位置中对所述进气通道进行彻底冲洗这种方式，来冲洗掉所述进气通道中的、前一次测量的、可能的剩余气体量。通过这种方式，可以借助于所述反应室在所述第二相对位置中以提高了的精度来实施浓度的测量。未使用的反应室在这种情况中是还没有用来实施浓度的测量的反应室。
[0022]按照一种方法变型方案，在每次借助于反应基座进行测量时使所述反应基座定位在相同的第一相对位置中。这能够实现简单的方法流程，因为不必设置特殊的、必须能够对变化的第一相对位置的编码进行编码的编码件。
[0023]在此优选通过无反应室的流动通道来建立所述连接。这样的流动通道比如也可以具有比构成反应室的流动通道大的流动截面。通过这种方式可以运送更大的体积流量，因为降低了流动阻力并且/或者提高了流动截面。
[0024]所述第一相对位置有利地沿着将所述反应基座导入到所述测量装置中的导入方向处于所述第二相对位置之前。通过这种方式，为了定位在所述第一和第二位置中而必须使所述反应基座朝仅仅一个方向运动。
[0025]按照一种实施变型方式，所述测量方法额外地包括以下方法步骤中的至少一个方法步骤:在进行特定的、有待实施的测量时决定，是否实施定位在所述第一相对位置中以及彻底冲洗的步骤，其中，根据前一次测