本发明涉及一种实验室分析仪单元,所述实验室分析仪单元用于确定与试剂混合的液体样品的分析物,所述样品被容纳在样品比色皿中。
背景技术:
1、样品比色皿是通常由制造商提供的准备用于确定液体样品的特定分析物或参数的样品容器。因此,固体或液体试剂通常已经由制造商插入到相应的样品比色皿中。对于样品制备,使用合适的实验室移液管将限定体积的液体样品手动移液到已经装填有试剂的样品比色皿中。
2、在试剂已经与液体样品的分析物完全反应之后,将样品比色皿插入到实验室分析仪单元中,并且用通常以光度测定方式工作的分析仪来定量确定分析物或相关参数。
3、例如,从ep 3 249 386 a1中已知一种实验室分析仪单元。待在水分析中确定的典型参数是化学需氧量、铵含量或硝酸盐含量。这里的问题在于,相应的试剂与分析物的反应(例如,所述反应会改变颜色)可能是依赖于温度的。在实验室分析仪单元中,假设环境温度为20℃,因此在定量评估分析仪读数时,也假设样品比色皿中的液体样品的温度为20℃。然而,在15℃而不是20℃的液体样品温度下,铵确定或化学需氧量确定的误差已经为20%,这是不可接受的,因此必须通过手动输入液体样品温度来校正。
技术实现思路
1、因此,本发明的目的在于提供一种具有对液体样品温度的简化温度补偿的实验室分析仪单元。
2、根据本发明,该目的通过具有权利要求1的特征的实验室分析仪单元来解决。
3、根据本发明的实验室分析仪单元用于确定与试剂混合并反应的液体样品的参数或分析物,所述样品被容纳在样品比色皿中,所述样品比色皿通常为玻璃主体。在本示例下,参数或分析物基本上是液体样品的任何化学或物理参数,例如化学需氧量、铵含量或硝酸盐含量、或任何其他参数,特别是水分析的任何典型参数。
4、实验室分析仪单元包括用于确定样品比色皿中的液体样品的分析物浓度的物理分析仪。该分析仪优选是光度计,所述光度计以透射方式或反射方式确定包括已经与试剂反应的液体样品的样品比色皿在特定波长下或在若干特定波长下的透射率或吸光率。
5、除其他之外,实验室分析仪单元还被用在污水处理厂处以进行质量控制,使得液体样品在被移液到样品比色皿中时通常能够具有外部温度。显然地,样品比色皿本身也可以具有外部温度,并且实验室分析仪单元原则上也可以在经升温的或恒温的实验室的外部使用。因此,样品比色皿中的液体样品的温度可能与参考温度(通常为20℃)相差高达20开尔文,为此制造商创建了用于评估分析仪测量结果的校准曲线。
6、样品比色皿包括在比色皿外部上或比色皿外部处的热辐射测量场,所述热辐射测量场总是具有特定的颜色或色彩。分析仪单元包括测温计,所述测温计用于确定测量场的表面温度。测温计被配置为特别用于0℃至40℃的测量范围,并且测温计通常是带辐射测温计,例如热传感器或热电传感器。
7、测温计被布置为使得,使测温计的检测锥体与被插入到实验室分析仪单元的样品比色皿的热辐射测量场对准以进行温度确定。以这种方式,可以以特定准确度确定样品比色皿的比色皿主体的温度。基本上假设比色皿主体的温度与样品比色皿中的液体样品的温度大致相同。以这种方式,可以近似地确定样品比色皿中的液体样品的温度。在任何情况下,与参考温度的较大偏差(例如20℃的偏差)都可以被可靠地确定。
8、实验室分析仪单元包括控制单元,所述控制单元与分析仪信号连接并且包括温度评估模块,所述温度评估模块与测温计信号连接并且评估由测温计确定的比色皿温度。在本示例中,评估可以被理解为任何有用的评估,例如校正系数的输出、阻止信号的输出和/或释放信号的输出。在最简单的示例中,温度评估模块确定与参考温度的偏差(例如20℃的偏差),并根据与参考温度的偏差输出相应的评估信号。
9、热辐射测量场在样品比色皿上的施加,特别是热辐射测量场在样品比色皿的外部上的施加,可以以简单且廉价的方式实现,例如作为标签实现,所述标签被施加到比色皿主体的外部,并且具有与比色皿主体尽可能好的热接触和对比色皿主体尽可能低的热阻。
10、热辐射测量场是不透明的,例如热辐射测量场可以具有特定且限定的灰色或黑色阴影,这对于所使用的所有样品比色皿应当基本上是相同的,因为测量场的发射率必须是已知的。例如,由于红外测温计可以设置有相应的会聚透镜,并且测温计和测量场之间的距离总是大致相同,所以测温计的测量点可以相对较小,使得样品比色皿上的相应测量场也可以相对较小,但必须大于测量点。
11、以这种方式,提供了一种使用相对简单的手段以特定准确度自动确定样品比色皿中的液体样品的温度的实验室分析仪单元。
12、优选地,实验室分析仪单元包括条形码相机,其中样品比色皿包括可由条形码相机读取的外部可读条形码。样品比色皿条形码可以包含呈编码形式的关于测试类型的信息,即关于待确定的参数或分析物和测量范围的信息,并且还可以包含其他信息,例如特定批次的校准曲线和值、有效期、危险警告等。条形码可以由条形码相机读取。更优选地,条形码是其中存储有大量信息的二维条形码。
13、特别地,条形码还可以包含温度极限值和/或依赖于温度的或与温度相关的校正值,所述值被传输到温度评估模块并且可以被包括在对由测温计确定的样品比色皿温度的评估中。
14、优选地,条形码是黑白的,并且由条形码限定热辐射测量场。由于黑色像素和白色像素各自包括约50%,因此当作为整体观看时,二维条形码总是包括相同的灰色阴影。因此,当使用二维条形码作为测量场时,不需要单独的测量场。
15、优选地,实验室分析仪单元包括比色皿平台旋转装置,所述比色皿平台旋转装置使样品比色皿绕所述样品比色皿的竖直轴线旋转,所述比色皿直立在旋转平台上并且基本上是中空圆筒形的。样品比色皿旋转平台是典型的实验室分析仪单元的标准特征,特别是包括光度计作为分析仪的实验室分析仪单元中的标准特征,所述光度计确定一个或多个指定波长下的在水平方向上且在径向方向上通过圆筒形样品比色皿的透射率或吸光率。
16、在光度测定期间,通过比色皿平台旋转装置旋转样品比色皿,从而以这种方式可以获得样品比色皿中的液体样品的平均光度测定透射率或吸光率值,并且局部伪影和分析物浓度的局部差异不会对准确度产生相关的负向影响。比色皿平台旋转装置还用于将放置在样品比色皿的外周上的特定位置处的测量场与固定安装在实验室分析仪单元中的测温计旋转对准,使得测温计的检测锥体仅看到测量场。此外,可选地,比色皿平台旋转装置被用于将条形码与条形码相机旋转对准,使得条形码相机能够在不同时刻或在同一时刻看到并读取条形码。
17、优选地,实验室分析仪单元包括与分析仪控制单元连接的显示器,其中在测量比色皿温度之后,分析仪控制单元使得由温度评估模块进行的评估显示在显示器上。特别地,以这种方式,显示器可以被用于指示进一步分析过程的释放或阻止。
1.一种实验室分析仪单元(10),所述实验室分析仪单元(10)用于确定容纳在样品比色皿(40)中的与试剂混合的液体样品(48)的分析物,所述样品比色皿包括在外部的热辐射测量场(46),所述分析仪单元包括:
2.根据权利要求1所述的实验室分析仪单元(10),所述实验室分析仪单元包括条形码相机(30),其中所述样品比色皿(40)包括能够由所述条形码相机(30)读取的外部可读条形码(46’)。
3.根据权利要求2所述的实验室分析仪单元(10),其中,所述条形码(46’)是黑白的,并且由所述条形码(46’)限定所述热辐射测量场(46)。
4.根据权利要求2或3所述的实验室分析仪单元(10),其中,所述条形码(46’)是二维条形码。
5.根据前述权利要求中任一项所述的实验室分析仪单元(10),所述实验室分析仪单元包括比色皿平台旋转装置(14),所述比色皿平台旋转装置使直立在旋转平台(16)上的所述样品比色皿(40)绕所述样品比色皿的竖直轴线(v)旋转。
6.根据前述权利要求中任一项所述的实验室分析仪单元(10),其中,所述分析仪(12)是光度计。
7.根据前述权利要求中任一项所述的实验室分析仪单元(10),所述实验室分析仪单元包括与所述控制单元(20)连接的显示器(24),其中,在测量比色皿温度(t)之后,所述控制单元(20)启动在所述显示器(24)呈现由所述温度评估模块(22)进行的评估。
