用于检测液体中的颗粒的设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于定性和/或定量地检测液体中的颗粒的设备，其具有如下特征:该设备包括光源，光学传感器和设置在光源和在光学传感器之间用于收纳待检液体的样品载体，其中，样品载体至少相对于传感器是可移动的，并能够通过液体入口与用于液体供应的管道相连接，以及通过液体出口与用于排出液体的管道相连接。本发明还涉及一种用于运行这种设备的方法以及一种用于该设备的样品载体。
【背景技术】
[0002]由专利文献EP2469264A1可知一种这样类型的设备。该设备包括光源和光学传感器，并在它们之间设有用于收纳待检液体的样品载体，该样品载体相对于传感器是可移动的并具有一窗口，待检液体被设置在该窗口中，该窗口受到光源的照射，由此可以通过传感器来检测位于窗口内部的液体中的颗粒。通过样品载体和光学设备之间的相对运动，可以对窗口的多个部分和位于其中的液体进行检测，从而能够在以该专利文献中所述的方式进行分析之后检测到在窗口内位于液体中的颗粒的类型和数量。想要详细地了解这种方法，除了上述文献之外，还请参考专利文献W02010/063293A1和W02014/094790A1。
[0003]在专利文献EP2469264A1中，为了研究不同的液体样品，只是将示意性示出的样品载体结合在供应管道和排出管道中，这两个管道分别经由阀与样品载体和设备固定地连接，并且可以通过这些管道来实现样品载体中的液体更换。
[0004]这样的设备基本上已得到了加强，但是特别是在连续监测的情况下(例如将其需要用于监测饮用水时)，需要进行定期的维护。在此，例如当细菌膜、藻类(Veralgung)等形式的颗粒已经积聚在窗口区域时，至少应该在窗口区域中从外部和内部对样品载体进行清洁。清洁样品载体的费用是很高的，此外在该时间段内该设备是不能使用的。
【发明内容】
[0005]在此背景下，本发明的目的在于提出一种这样类型的设备，其能够以较低的维护费用实现可靠的长时间运行。此外，本发明还提出了一种相应设计的样品载体以及一种用于运行该设备的方法。
[0006]本发明的目的通过一种用于定性和/或定量地检测液体中的颗粒的设备来实现，该设备包括光源，光学传感器和设置在光源和在光学传感器之间用于收纳待检液体的样品载体，其中，样品载体至少相对于传感器是可移动的，并能够通过液体入口与用于液体供应的管道相连接，以及通过液体出口与用于排出液体的管道相连接，其中，样品载体被可更换地设置在设备的收纳部中。为此，本发明提出了一种样品载体，其用于上述设备，其中，样品载体具有承载框架，该框架在两个侧面上，优选在顶面和底面上，分别通过透明的板被封闭。本发明还提出了一种利用上述设备来检测液体中的颗粒的方法，其中，将上述的样品载体放置在其在该设备中的预定位置上，然后在第一步中通过供应管道将待检液体输送到样品载体中，随后在第二步中阻断排出管道，并在样品载体的内部压力形成之后，在第三步中关闭供应管道，此后将等待长的停留时间，并在第四步中对样品进行光学检测。其中，在说明书中所给出的特征可以单独使用，也可以通过适当的组合来进一步扩展上述设备、样品载体和方法。
[0007]根据本发明的这种用于定性和/或定量地检测液体中的颗粒的设备包括光源，光学传感器和设置在光源和光学传感器之间的、用于收纳待检液体的样品载体，在此，样品载体至少相对于传感器是可移动的，并可以通过液体入口与液体供应的管道相连接，通过液体出口与液体排出的管道相连接。根据本发明，样品载体被可更换地(austauschbar)设置在该设备的收纳部中。
[0008]本发明的基本思想是提出一种设备，在该设备中，样品载体本身被设置为通过管道更换位于其中的液体，样品载体被可更换地设置在该设备中，也就是说，为样品载体设有一单独的收纳部，样品载体可以从该收纳部中取出或引入该收纳部中。
[0009]在此，本发明意义下的可更换应当理解为优选无工具的更换。因此有利地将位于设备内部的样品载体和收纳部设置为从外部可接近的，即，可以在不拆卸设备部件的情况下更换样品载体。因此，根据本发明的技术方案提供了一种可更换的样品载体，尽管液体的更换通常不是通过更换样品载体来实现，而是通过更换样品载体内部的液体来进行的，即通过供应管道和排出管道来进行。但是在本发明的一种扩展方案中，这并不排除在该设备中也可以替代地这样使用样品载体，即，将其设置并规定为，将液体保留在样品载体中。
[0010]有利地，根据本发明的技术方案被设计用于对饮用水的分析，但是原则上也可以使用在对液体中的颗粒进行定性和/或定量的检测是重要的所有其它的领域中。在此仅仅是示例性地提到了冷却水、工艺用水、废水、液态化学品、打印机墨水等。本发明意义下的颗粒在此通常是指数量级在lOOnm以上范围内的物体，也就是例如细菌、有机或无机体或其它微粒。本发明基本上不受粒径的限制，但是受到所使用光源和探测用传感器的波长的物理限制。在此，可以将光源与光学传感器理解为任何合适的电磁源与对于该波长范围敏感的传感器，该波长范围也可以位于可见光范围之外。
[0011]因此将样品载体设计为，在样品载体中的管道接口之间形成封闭的通道，该通道至少部分地在两个优选相背对置的侧面上，优选在顶面和底面上具有透明的壁，从而利用通道的一部分形成窗口，该窗口可以受到光源的照射并由光学传感器进行检测。该通道原则上不必是封闭的，可以考虑其例如在顶面上是开放的，以便能够例如在检查之前对液体脱气。相反，封闭的通道能够在检查期间使压力升高，由此可以防止脱气和与其相关联的气泡形成。
[0012]为了能够有针对性地控制对样品载体中的液体的供应和排出，在设备的内部设有阻断件。在此，在供应管道中设有至少一个阻断阀，但是优选在排出管道中设置另外的阻断阀，以便能够关闭样品载体内部的通道，从而排除在检查期间在通道内部的流动，并由此能够确保使液体和位于液体中的颗粒平静。
[0013]特别优选使这两个管道(即供应管道和排出管道)从下面通入样品载体中，而且优选沿插入方向彼此并排。这样的布局是有利的，因为由此会使得可能附着在样品载体上的接口上的液体残留在从收纳部取出样品载体时能够自由地向下滴落，而不会产生使液体累积在收纳部中或者在从外面散布在样品载体上的风险。
[0014]优选在设备的内部将光源设置在样品载体的一侧，将光学传感器设置在样品载体的另一侧，而且优选将光学传感器设置在样品载体的上方，而将光源设置在样品载体的下方。由此可以以自然的方式避免在传感器上的沉积(Ablagerungen)。由于对液体中的颗粒的检测只能在液体静止状态下进行，因此优选在设备内部将样品载体设置为固定的，并将包括光源、传感器和可能的其它光学部件的光学设备设置为相对于样品载体是可移动的，而且优选为步进地移动，由此能够避免样品载体并由此避免位于其中的液体或位于液体中的颗粒在各个检测过程之间发生移动。
[0015]已经证实特别有利的是，将光源和光学传感器以及可能的其他光学构件的光学轴线设置为，相对于穿过样品载体的竖直照射方向成4°至8°之间的角度，并且这些光学部件在该位置上沿着样品载体步进地移动。
[0016]根据一种优选的设计方案将该设备设计为，在收纳部和样品载体之间设有一器件，其使得只有当样品载体被设置在其在收纳部中的预定位置上时，才能允许通向液体入口和/或液体出口的管道连接。优选将该器件设计为，无论是通向液体入口的管道连接，还是通向液体出口的管道连接，都只有在位于该预定位置上时才能形成。
[0017]这可以优选通过设置第一开关来实现，当收纳部中的样品载体到达预定位置时，该第一开关被接通。该第一开关可以是电工作的微型开关或是控制阀释放的机械开关。
[0018]根据本发明的一种扩展方案，为了确保样品载体只能在预定位置上引入样品载体中，在收纳部和样品载体之间设有形状配合部(Formschlussmittel)。当样品载体可以被插入到收纳部中时，就可以由样品载体和收纳部以不对称的轮廓构成这种形状配合部，或者由例如端侧的突出部构成，该突出部只能在某一位置上或以其他合适的方式才能被引入对应的收纳侧的凹部中。
[0019]根据本发明的一种扩展方案，为了确保样品载体即使在检测期间也能保持在其在收纳部中的预定位置上，设有优选可枢转的锁销，样品载体利用该锁销可以被形状配合地固定在其在收纳部中的预定位置上。这种锁销可以在将样品载体插入到收纳部中之后再被枢转，从而将样品载体固定在收纳部中。在这种情况下，优选设置用于检测锁销的锁定位置的第二开关，该开关同样可以被接通为控制对液体入口和/或液体出口的管道连接，以用于不仅确保当样品载体位于其在收纳部中的预定位置时，而且此外只有当被锁定在该位置时，才能够实现管道连接。该第二开关也可以是电微型开关，或是与阀控制器相联接的机械开关。
[0020]优选用于根据本发明的设备的样品载体具有支承框架，该支承框架在两个侧面上、优选在(关于收纳部中的预定位置的)顶面和底面上分