專利名稱：用于電磁波譜或光學(xué)分析特別是光度分析、分光光度分析或圖像分析的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種裝置，其用于對(duì)位于產(chǎn)品區(qū)例如容器或管中的待分析材料進(jìn) 行電磁波譜或光學(xué)分析，特別是用于對(duì)粉末、塊狀材料、顆粒等進(jìn)行光度分析、 分光光度分析或圖像分析，該裝置具有設(shè)置在外殼中的測(cè)量探頭，該測(cè)量探頭 具有至少一個(gè)輻射或光測(cè)量元件、設(shè)置在外殼壁內(nèi)并且位于光路中的測(cè)量窗口、 以及至少一個(gè)用于進(jìn)行分析的檢測(cè)元件，該測(cè)量探頭以這樣一種方式形成并且 沿軸向可移動(dòng)地被引導(dǎo)，即，使得該測(cè)量窗口所在的至少部分外殼通過(guò)開(kāi)口進(jìn) 入包含待分析材料的產(chǎn)品區(qū)，以便進(jìn)行分析。本發(fā)明也涉及一種用于分析位于 產(chǎn)品區(qū)內(nèi)的待分析材料的方法。
背景技術(shù)：
從美國(guó)專利US6,873,409 B1中可知，借助于插入到含有待分析材料的容器 中的測(cè)量探頭，采用反射或透射反射的光度分析或分光光度分析，對(duì)待分析材 料的化學(xué)成分、密度、含水量等進(jìn)行分析。其使用領(lǐng)域例如為混合器、千燥器、 粒化裝置、反應(yīng)器、噴霧器、涂料器等，特別是在制藥工業(yè)中。根據(jù)現(xiàn)有的技 術(shù)，測(cè)量探頭與其測(cè)量和檢測(cè)元件設(shè)置在外殼中，該測(cè)量探頭具有測(cè)量窗口， 該測(cè)量窗口設(shè)置在測(cè)量探頭或測(cè)量探頭外殼的最前端。光隨后沿探頭的方向沿 軸向入射。例如，光在那里被顆粒反射，未被吸收的光反射回測(cè)量探頭。
為了進(jìn)行分析，同樣已知的是利用稱為烏爾比利球(Ulbncht sphere)的積 分球。烏爾比利球用于固體或液體樣品的反射光譜測(cè)量。這包括來(lái)自光源的光 通過(guò)光學(xué)的石英玻璃窗口而進(jìn)入烏爾比利球。待測(cè)樣品被漫射地照射并且測(cè)量 全反射，或者直接照射并檢測(cè)漫反射。反射光通過(guò)另一玻璃光纖傳送到光纖光 譜儀進(jìn)行光譜評(píng)估。烏爾比利球本身是一個(gè)空心球，其內(nèi)表面由漫射且高度反 射的材料組成。M在該球內(nèi)進(jìn)行多次反射，該球作為具有朗伯(Lambert)特 性的ai寸器或檢測(cè)器而工作。在采用已知裝置的情況下，在透過(guò)觀懂窗口的過(guò)程期間進(jìn)行測(cè)量。然而， 這涉及的問(wèn)題是，取決于待分析的材料，測(cè)量窗口很快被來(lái)自該過(guò)程的顆粒污 染或覆蓋，或者變得模糊。清洗位于容器內(nèi)的測(cè)量探頭是極端困難的，在一些 情況下甚至是不可能的。如果使用了進(jìn)入容器的開(kāi)口并且在測(cè)量探頭的縱向進(jìn) 行軸向觀懂的測(cè)量探頭，那么只能艦移除或卸載觀糧探頭來(lái)清洗觀糧窗口 ， 或者可選擇地，如果測(cè)量探頭保留在容器內(nèi)，在生產(chǎn)過(guò)程之后皿沖洗 行 清洗。在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行清洗而不擾亂該過(guò)程是不可能的。
至于另一現(xiàn)有技術(shù)，參考US 6,058,776和US 5,591,907。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于的目標(biāo)是提供在開(kāi)始提到的那種類型的測(cè)量探頭，其容許探頭 特別是測(cè)量窗口能以簡(jiǎn)單的方式進(jìn)行清潔，甚至是在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行清潔。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)設(shè)置在外殼周壁的至少一個(gè)子區(qū)域內(nèi)的至少一個(gè)測(cè)量窗 口以及通過(guò)位于外殼的前端面與設(shè)置在周壁中的測(cè)量窗口之間的密封帽來(lái)實(shí)J見(jiàn) 該目的；在測(cè)量探頭的退回位置(在該退回位置，該測(cè)量窗口位于產(chǎn)品區(qū)之外)， 該密封帽至少部分地仍然處于產(chǎn)品區(qū)的開(kāi)口區(qū)域中，并因此覆蓋該開(kāi)口。
將測(cè)量窗口設(shè)置在周壁中并根據(jù)本發(fā)明來(lái)設(shè)置密封帽具有的效果是僅僅需 要將帶有觀糧探頭的外殼從容器的開(kāi)口退回，帶測(cè)量探頭的外^31過(guò)該開(kāi)口被 推到使觀懂窗口位于產(chǎn)品區(qū)外的程度，但同時(shí)密封帽仍然在內(nèi)部，并以此來(lái)密 封該開(kāi)口。在該位置，隨后有可能以有利的方式對(duì)測(cè)量窗口進(jìn)1亍清洗，不出現(xiàn) 任何問(wèn)題，確切地說(shuō)，如果密封帽相應(yīng)于產(chǎn)品區(qū)的內(nèi)部而形成了相應(yīng)的密封， 則不會(huì)擾亂在產(chǎn)品區(qū)發(fā)生的該過(guò)程。因此，帶測(cè)量探頭的外殼及其測(cè)量和檢測(cè) 元件育,再次通過(guò)該開(kāi)口下降iiA產(chǎn)品區(qū)內(nèi)，之后實(shí)施另外的觀糧和分析。
在本發(fā)明的一個(gè)非常有利的改進(jìn)中，它可以被設(shè)置成提供一個(gè)清洗裝置， 用于在測(cè)量探頭的退回位置至少清洗測(cè)量探頭的測(cè)量窗口 。
根據(jù)本發(fā)明的清洗裝置容許清洗測(cè)量探頭的外殼，特別是具有測(cè)量窗口的 區(qū)域。
為此，在一種形式的結(jié)構(gòu)中，它可以被提供成使清洗裝置具有清洗介質(zhì)室， 該清洗介質(zhì)室被設(shè)置在外殼和弓I導(dǎo)件之間的中間區(qū)內(nèi)，至少位于測(cè)量窗口區(qū)域 中，該清洗介質(zhì)室設(shè)有用于清洗介質(zhì)的至少一個(gè)流入件和至少一個(gè)流出件。在更有利的改進(jìn)中，其可以被提供成使引導(dǎo)件具有至少一個(gè)氣體連接件， 用于將干燥氣體輸送到筒形弓l導(dǎo)件的內(nèi)部。在清洗后，并在測(cè)量探頭被重新引 入產(chǎn)品區(qū)內(nèi)部之前，該干燥氣體可用于干燥外殼的外部，特別是具有測(cè)量窗口 的區(qū)域。
在一種改進(jìn)中，它也可以被提供成利用氣壓測(cè)試裝置來(lái)檢測(cè)引導(dǎo)件內(nèi)部的 氣壓。以這種方式，可以確定產(chǎn)品區(qū)內(nèi)外的泄露。特別是，以這種方式，可以 對(duì)位于觀懂探頭或觀懂探頭的外殼與容器或封閉的弓l導(dǎo)件例如筒形弓l導(dǎo)件之間 的密封部分的功肖腿行檢測(cè)。
根據(jù)本發(fā)明，在一種非常有利的改進(jìn)中，其可以被提供成這樣，即，對(duì)于 在外殼的內(nèi)部沿軸向供應(yīng)的輻射，提供了至少一個(gè)束偏轉(zhuǎn)裝置，該束偏轉(zhuǎn)， 將該束或光偏轉(zhuǎn)到軸向，以便通過(guò)設(shè)置在周壁上的測(cè)量窗口而相應(yīng)地照射待分
析的材料，并且檢測(cè)再次MM該窗口的反射射線，并且隨后，在重新偏轉(zhuǎn)之后， 能夠再次從測(cè)量探頭導(dǎo)出該反射射線以用于分析或評(píng)估。
多種裝置都有可能作為該束偏轉(zhuǎn)裝置。以簡(jiǎn)單的方式，可以為此提供一個(gè) 或多個(gè)鏡子，根據(jù)測(cè)量窗口的周長(zhǎng)而在周向分布、設(shè)置并形成。同樣地，形成 棱錐或圓錐或截頭圓錐也是可能的。以這種方式，可以獲得多個(gè)鏡面。如果使 用了四、六或八面棱錐，那么采用不同的參數(shù)并結(jié)合相應(yīng)數(shù)目的測(cè)量窗口進(jìn)行 多種觀懂或分析的可能性可以作為另一優(yōu)點(diǎn)而獲得。為此，則它也僅需要提供 相應(yīng)數(shù)目的檢測(cè)元件，例如接收光導(dǎo)件。
根據(jù)本發(fā)明形成測(cè)量探頭的方式以及設(shè)置測(cè)量窗口的方式的另一重要優(yōu)勢(shì) 在于也因此可能進(jìn)行參比測(cè)量，例如，在測(cè)量期間進(jìn)行白色平衡或一些其它的 校準(zhǔn)。為此，僅需要將具有測(cè)量探頭的外殼局部移出產(chǎn)品區(qū)一相應(yīng)的量，之后， 可以通過(guò)設(shè)置在用于外殼的弓l導(dǎo)件中的參比和/或測(cè)i玩件，經(jīng)由測(cè)量窗口進(jìn)行 相應(yīng)的校準(zhǔn)或參比測(cè)量。
此外，根據(jù)本發(fā)明的裝置也容許在不同的測(cè)量裝置中設(shè)置多種發(fā)射和接收 光導(dǎo)件，并且它們可以用在不同的測(cè)量方法中。
此外，以這種方式，有可育腿行功能檢測(cè)，而無(wú)需不得不卸載測(cè)量^t頭。
采用根據(jù)本發(fā)明的裝置，禾擁光導(dǎo)件的相應(yīng)布置，實(shí)際上可以實(shí)施所有已 知的觀糧方法，例如，反射/再發(fā)射或透射反射(紫外、可見(jiàn)、近紅外、紅外)、
熒光或激光誘導(dǎo)熒光(LIF)、生物或化學(xué)發(fā)光或拉曼光譜。對(duì)姐也，激光誘導(dǎo)的擊穿光譜(LIBS)或具有參考信號(hào)返回的雙光束設(shè)置是可能的。
此外，根據(jù)本發(fā)明的裝置，也育,用于溫度測(cè)量，例如，將連接到測(cè)量探 頭或接收檢測(cè)器的溫度測(cè)量元件設(shè)置在密封帽中時(shí)。以這種方式，在產(chǎn)品區(qū)為 樣品材料測(cè)量溫度也是可能的。
在測(cè)量探頭本身中，可以容納多種不同的發(fā)射和檢測(cè)元件及裝置。在這一 方面，發(fā)射/檢測(cè)元件可以相同或不同，以容許進(jìn)行不同的分析。
在本發(fā)明的另一改進(jìn)中，也可以提供成使該束偏轉(zhuǎn)裝置例如鏡面體在應(yīng)用 過(guò)程進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)。以這種方式，例如，有可能在容器中覆蓋更大的區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)勢(shì)在于，根據(jù)其長(zhǎng)度，測(cè)量探頭也能夠以任何期望的 長(zhǎng)度弓l入至晗有產(chǎn)品的容器中。以這種方式，M在不同的入口深度進(jìn)行觀懂， 有可能獲得總含量的相應(yīng)分布。通過(guò)在不同深度進(jìn)行測(cè)量，有可能對(duì)于例如混 合、"B喿、?；屯扛策^(guò)程的監(jiān)測(cè)和/或分析甚至更好。
此外，也可能通過(guò)測(cè)量窗口不僅進(jìn)行360。的賴測(cè)量，而且也進(jìn)行分段的 測(cè)量。例如，對(duì)于均勻分布的樣品，被分析產(chǎn)品的一種特性能夠在特定波長(zhǎng)下 在一個(gè)分段區(qū)域內(nèi)進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)產(chǎn)品的另一種性質(zhì)有可能在不同的波長(zhǎng)下在 另一分段區(qū)域內(nèi)進(jìn)行測(cè)量或分析。類似地，例如，有可能在一個(gè)分段區(qū)域內(nèi)采 用可見(jiàn)光來(lái)測(cè)量顏色，同時(shí)，例如在另一個(gè)分段區(qū)域中進(jìn)行熒光或近紅外測(cè)量。 這就意味著在將要測(cè)量的各分段區(qū)域內(nèi)采用相同或不同的測(cè)量方法中是可能 的，這些區(qū)域由觀懂窗口形成，并且可以在一次操作中這樣做，或者通過(guò)將測(cè) 量探頭一次插入產(chǎn)品區(qū)而進(jìn)行。


下面基于附圖，大體上描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，其中 圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的裝置的截面圖，帶有部分容器；
圖2顯示了iM;測(cè)量探頭的橫截面圖3顯示了根據(jù)圖2中的細(xì)節(jié)"X"得到的放大顯示的發(fā)射/接收光導(dǎo)件單
元；
圖4顯示了通過(guò)具有另一種構(gòu)型的發(fā)射和接收光導(dǎo)件單元的觀糧探頭的橫 截面圖5顯示了m具有多個(gè)，/接收光導(dǎo)件單元的測(cè)量探頭的橫截面圖；圖6顯示了圖1所示的裝置，該裝置具有退回或被推回的外殼，測(cè)量探頭
處于測(cè)量窗口的測(cè)S/參比和清洗位置；
圖7顯示了棱錐型的偏光裝置的平面圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明的裝置，該裝置與圖1中的裝置相似，顯示了一清 潔系統(tǒng)；和
圖9顯示的裝置對(duì)應(yīng)于圖8所示的裝置，所述的測(cè)量探頭退回得甚至更遠(yuǎn)。
具體實(shí)施例方式
圖1所示的裝置具有帶外殼1的測(cè)量探頭2，其設(shè)有用于對(duì)待分析材料進(jìn) 行電磁波譜a學(xué)分析的各種設(shè)備，該待分析的材料位于產(chǎn)品區(qū)例如容器3中。 在這一方面，術(shù)語(yǔ)"光學(xué)分析"也指使用非可見(jiàn)光。對(duì)于容器3，僅顯示了其壁4 的部分細(xì)節(jié)，該壁具有開(kāi)口5。也可以提供管或管狀容器或任何其它形式來(lái)代替 容器3作為產(chǎn)品區(qū)。開(kāi)口5利用引導(dǎo)件(例如封閉的筒形引導(dǎo)件6)和密封環(huán)7 相對(duì)于外部密封，該密封環(huán)設(shè)置在筒形弓l導(dǎo)件6的前端壁中。筒形引導(dǎo)件6同 時(shí)也是用于外殼1的引導(dǎo)件，并且因此是用于該測(cè)量探頭2的引導(dǎo)件。外殼1 和筒形引導(dǎo)件6被形成為筒形的，并且測(cè)量探頭2與外殼1一起可以相對(duì)于筒 形引導(dǎo)件6沿軸向移動(dòng)，由此被引入到容器3的內(nèi)部。
大體上，測(cè)量探頭2的結(jié)構(gòu)為公知的類型，為此，以下僅對(duì)對(duì)于本發(fā)明重 要的部件進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。
圖1顯示了用于^l寸光導(dǎo)件的連接件8和用于接收光導(dǎo)件的連接件9。此 外，如果需要的話，也可以提供用于、鵬傳感器的連接件10。通過(guò)公知的方式 將連接件S、 9和10連接至lj測(cè)試和評(píng)估單元(未顯示)。
布置在測(cè)量探頭2內(nèi)部的例如是分布在周向上設(shè)置的多個(gè)，光導(dǎo)件11 以及一個(gè)或多個(gè)接收光導(dǎo)件12。在這種情況下，如果需要的話，齡光導(dǎo)件也 可以包括多個(gè)光導(dǎo)件的組合或一束光導(dǎo)件，以實(shí)施多種公知的測(cè)試方法，例如 拉曼、熒光、LEF或LIBS。根據(jù)光導(dǎo)件的設(shè)計(jì)，可以用不同的光導(dǎo)件構(gòu)造 行各種測(cè)量方法的組合，例如將反射和熒光測(cè)量組合的測(cè)量方法。如果合適的 話，可為此將有關(guān)的光導(dǎo)件耦合到相應(yīng)的檢測(cè)戮未顯示)。
在測(cè)量探頭2的外殼1 iSA容器3的前部區(qū)域中，在外殼1的周壁上設(shè)有 一個(gè)或多個(gè)測(cè)量窗口 13。如果一個(gè)測(cè)量窗口 13以環(huán)鵬外殼1的齡周iii:延伸的話，那么進(jìn)行360。的測(cè)量是可能的。用作測(cè)量窗口 13的材料就侵蝕介質(zhì) 有抵抗力的材料，例如藍(lán)寶石或石英。對(duì)于外殼l的端面，測(cè)量窗口13鄰接一 密封帽14，密封帽14在有密封效果的情況下以不再詳細(xì)解釋的方式連接到測(cè)量 窗口 13和外殼1的其余部分，以便相對(duì)于測(cè)量探頭2的內(nèi)部產(chǎn)生密封。具有密 封件的中心螺紋連掛牛15(不再詳細(xì)解釋)可以被提供為例如用作緊固件。如果 需要的話，也可以將 鵬傳麟16設(shè)置在密封帽14中，以艦包含待分析材 料的容器3的內(nèi)部纟驢進(jìn)行觀懂。
為了偏轉(zhuǎn)由發(fā)射光導(dǎo)件11產(chǎn)生的光線，輻射偏轉(zhuǎn)裝置(為偏轉(zhuǎn)鏡17的形 式)設(shè)置在測(cè)量窗口 13的區(qū)域?？梢詫⑵D(zhuǎn)鏡17設(shè)置成這樣的方式，例如， 使它們相對(duì)于測(cè)量探頭2和外殼1的縱軸線成45。角沿周向分布，以便將軸向入 射的光線偏轉(zhuǎn)，徑向方向，并且育,以該方式從測(cè)量窗口13沿徑向射出，并 由lt樹(shù)待分析的材料相應(yīng)地進(jìn)行分析。同時(shí)，偏轉(zhuǎn)鏡17也用于偏轉(zhuǎn)在容器內(nèi)部 反射并且進(jìn)一步被測(cè)量數(shù)值的輻射，其經(jīng)由該接收光導(dǎo)件12返回到評(píng)估單元(未 顯示)。
替代將許多鏡子設(shè)置在周向上，也可以使用圓錐形式、截頭圓錐形式或棱 錐形式的鏡單元，提供了相應(yīng)的鏡面17a，正如例如在根據(jù)圖7的棱錐18的平 面圖中顯示的那樣。如果4頓了多個(gè)觀懂窗口 13或者延伸360。的一個(gè)測(cè)量窗口 13，夷卩么如果提供了對(duì)應(yīng)數(shù)量的接收光導(dǎo)件12，則結(jié)合多個(gè)鏡子17或鏡面17a， 可以進(jìn)行不同觀糧方法的組合。
圖2顯示的中央測(cè)量元件表示了發(fā)射光導(dǎo)件或接收光導(dǎo)件12，或者在每種 情況下可以有多個(gè)。這同樣適用于沿周向分布設(shè)置的鄉(xiāng)光導(dǎo)件ll，例如六個(gè)， 其同樣可以包含劃寸光導(dǎo)件11和接收光導(dǎo)件12的組合。
在這一方面，例如在圖3中顯示了將根據(jù)圖2中的細(xì)節(jié)"X"進(jìn)行放大得到的 放大表示的這一單元，同樣地，例如包含六個(gè)劃寸光導(dǎo)件ll和一個(gè)中央的接收 光導(dǎo)件12。在這里，多種組合也是可能的。對(duì)吸也，發(fā)射光導(dǎo)件ll和接收光導(dǎo) 件12具有相同的設(shè)置和分布是可能的。而且這同樣應(yīng)用于圖2中顯示的總共七 個(gè)單元的不同分布。
圖4顯示了測(cè)量探頭2的一種簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)，具有中，收光導(dǎo)件12和沿直徑 相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)發(fā)射光導(dǎo)件ll。在每種情況下，這兩個(gè)沿直徑相對(duì)的光導(dǎo)件同 樣也可以具有多個(gè)^l寸光導(dǎo)件11和接收光導(dǎo)件12。圖5顯示了一種帶有多樣的發(fā)射光導(dǎo)件11和接收光導(dǎo)件12的設(shè)計(jì)。如可 以看到的，發(fā)射和接收光導(dǎo)件ll、 12可以交錯(cuò)地設(shè)置在一個(gè)環(huán)中，或者如圖所 示，設(shè)置在多個(gè)環(huán)中，或者在一行中交錯(cuò)設(shè)置。
如果合適的話，發(fā)射光導(dǎo)件11的數(shù)量也可以lgil接收光導(dǎo)件12的數(shù)量， 以保i頓觀懂區(qū)域的充分照射。
帶測(cè)量探頭2的外殼1可以無(wú)fet也(steplessly)或遞增地(in increments)進(jìn) 入容器3的內(nèi)部。圖1顯示了測(cè)量探頭2在測(cè)量方法中的位置，而圖6顯示的 位置則是測(cè)量探頭2位于被推入位置，在該被推入位置，由清洗裝置19(不再詳 細(xì)說(shuō)明)對(duì)測(cè)量窗口 13進(jìn)行清洗，清洗介質(zhì)從清洗裝置iSA到測(cè)量窗口 13的區(qū) 域，并且經(jīng)由設(shè)置在筒形引導(dǎo)件6中的一個(gè)或多個(gè)通道20而再次從測(cè)量窗口 13 排出。
fflil比較圖1和圖6可以看到，也可以在該過(guò)程的正常進(jìn)行過(guò)程期間中實(shí) 施對(duì)測(cè)量窗口 13的清洗，這是因?yàn)樵O(shè)置在外殼1端面上的密封帽14和作為密 封元件的密封環(huán)7—艦開(kāi)口5進(jìn)行搟賣的密封。另一方面，作為結(jié)果，測(cè)量 窗口 13的區(qū)域位于容器3的外側(cè)，并且能以這種方式進(jìn)行清洗。
同時(shí)，在根據(jù)圖6的位置中，如果需要的話，采用特定的參比材料來(lái)實(shí)施其 它的測(cè)量方法同樣是可能的，例如艦白色平衡裝置21來(lái)實(shí)施。為此，可以將 白色標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)元件(例如相同或不同的傳感器)設(shè)置在第二校準(zhǔn)位置，與黑色 標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)元件進(jìn)行比較。同樣，利用校準(zhǔn)驢22也是可能的，不再相應(yīng)i艦其 作詳細(xì)說(shuō)明，并且以對(duì)以于白色平衡裝置21的方式設(shè)置在筒形引導(dǎo)件6中，以 實(shí)施校準(zhǔn)操作(不再詳細(xì)解釋)。然而，大體上，這樣的測(cè)量方法和校準(zhǔn)操作通 常是公知的。
圖8的縱剖圖中所示的裝置大體上與前述裝置具有同樣的結(jié)構(gòu)?；谶@種 原因，對(duì)于同樣的部件4頓了同樣的參考標(biāo)記。
在圖8中更加詳細(xì)±也顯示了處于這樣一種狀態(tài)的清潔系統(tǒng)，對(duì)應(yīng)于圖6，它 處于測(cè)量探頭2的退回位置。如可以看到的，對(duì)于設(shè)置在筒形引導(dǎo)件6中以及 容器4內(nèi)的密封部件7，其沿周向圍繞開(kāi)口5，除了其密封功能之外，在這種情 況下也表示一個(gè)刮環(huán)。在測(cè)量探頭2的退回期間，來(lái)自容器內(nèi)部并粘到外殼1 外壁的產(chǎn)品以這種方式在形成為刮環(huán)的密封部件7處被刮除。
如可以看到的，在該位置，測(cè)量窗口13位于容器3的外部。在測(cè)量探頭2的外殼1和筒形弓l導(dǎo)件6的內(nèi)壁之間存在一個(gè)中間區(qū)23。筒形弓l導(dǎo)件6具有用 于清洗介質(zhì)的流入件24和返回件25 ，流入件24和返回件25的開(kāi)口伸入筒形區(qū) 23內(nèi)。清洗介質(zhì)(例如清洗液) 在一定壓力下從清洗裝置經(jīng)由流入件24 供^(也參見(jiàn)圖6)，由此能夠?qū)y(cè)量窗口 13的窗口表面進(jìn)行清潔。
此外，中間區(qū)23可以通過(guò)壓力連接件26連接到壓縮空氣源27。在對(duì)測(cè)量 窗口 13和外殼1的乘除區(qū)域進(jìn)行清、te后，M另外地將壓縮空氣提供到中間 區(qū)23中，育灘實(shí)現(xiàn)千燥。此外，如果也有連銜牛連接至U氣壓測(cè)試驢28，貝贓 干燥的同時(shí)，也肖,實(shí)現(xiàn)對(duì)中間區(qū)23的壓力測(cè)試，從而獲知密封部件7和后密 封件29之間的密封的完整性。
從圖8中大體上也可以看到光源30，其連接到在圖1和圖6中大體顯示的 發(fā)射光導(dǎo)件ll上。
可以提供光纖收集器31 ，用于接收從接收光導(dǎo)件12返回的光或射線。
取代束偏轉(zhuǎn)裝置的是例如所顯示的偏轉(zhuǎn)鏡17，發(fā)射光導(dǎo)件11和接收光導(dǎo)件 12也可以從他們的軸向偏轉(zhuǎn)iSA徑向，或在其較低的區(qū)域即測(cè)量窗口 13的區(qū)域 傾斜地偏轉(zhuǎn)，進(jìn)一步引導(dǎo)射線或光的傳輸，以及也引導(dǎo)所發(fā)生的接收(參見(jiàn)顯示 的虛線，分另?yè)?jù)示劃寸光導(dǎo)件禾啦收光導(dǎo)件)。
而且圖8中也顯示了致動(dòng)器32，鵬該致動(dòng)器將測(cè)量探頭2引入到容器3 中，并且也再次從容器中部分地或完全移出。
很顯然，在退回位置進(jìn)行另外的測(cè)試和測(cè)量方法而不干擾該過(guò)程的正常操 作也是可能的。這同樣適用于在外殼1上或在測(cè)量探頭2及其各部件內(nèi)或上進(jìn) 行的其它清潔和/或修理操作。
例如，可以通繊動(dòng)器32使測(cè)量探頭2與外殼1一起再進(jìn)一步退回，如圖 9所示?？梢钥吹剑赃@種方式，容器3內(nèi)部的開(kāi)口5因此育灘不被覆蓋，并且 密封帽14位于流入件24區(qū)域中并處于中間區(qū)23內(nèi)，利用流入件24進(jìn)行清洗。 在該位置，因此也肯,清洗密封帽14的周,其下側(cè)。以同樣的方式，也離多 沖洗或清潔容器3的內(nèi)部。為了這個(gè)目的，也可以提供成使得密封帽14 (該密 封帽14指向容器內(nèi)部)的下側(cè)被形成為圓的或者甚至錐取參見(jiàn)圖9中的虛線)。 以這種方式，對(duì)清洗介質(zhì)的噴射進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，并因此更好地被弓l入容器3的內(nèi)部。 而且，在其面對(duì)密封部件7的側(cè)面上，外殼l可以具有倒角，由此在密封部件7 和外殼1之間提供小的間隙，該倒角提供了較高的清洗流體速度，并且由此清潔結(jié)果更好。為此，也育,使用前述的錐形。很明顯，筒形弓l導(dǎo)件6并非必須 被形成為圓形，而是如果需要的話，也可以是橢圓形、多邊形或任何其它的形 狀(在橫截面圖中看)。
因此，在測(cè)量探頭2的退回位置，肯g夠進(jìn)fi^I照一般公知的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的系 統(tǒng)測(cè)試。除了校準(zhǔn)之外，系統(tǒng)檢測(cè)因而也是可能的，并且除了清潔之外，干燥
測(cè)量探頭2或外殼1也是可能的。
J^裝置也適用于顆粒大小測(cè)量，特別，粒大小的光學(xué)測(cè)量。
權(quán)利要求
1. 一種用于對(duì)待分析材料進(jìn)行電磁波譜或光學(xué)分析的裝置，該材料位于產(chǎn)品區(qū)諸如容器或管中，該裝置特別是用于對(duì)粉末、塊狀材料、顆粒等進(jìn)行光度分析、分光光度分析或圖像分析，具有位于外殼中的測(cè)量探頭，該測(cè)量探頭具有至少一個(gè)輻射或光測(cè)量元件、設(shè)置在該外殼壁內(nèi)并處于光路中的測(cè)量窗口、以及至少一個(gè)用于分析的檢測(cè)元件，該測(cè)量探頭以這樣一種方式形成并且沿軸向可移動(dòng)地被引導(dǎo)，該方式使該測(cè)量窗口所在的至少部分外殼通過(guò)開(kāi)口進(jìn)入包含待分析材料的產(chǎn)品區(qū)中以便進(jìn)行分析，其特征在于至少一個(gè)測(cè)量窗口(13)被設(shè)置在外殼(1)周壁的至少一個(gè)子區(qū)域中，并且密封帽(14)被設(shè)置在外殼(1)的前端面與設(shè)置在周壁中的測(cè)量窗口(13)之間，在測(cè)量探頭(2)處于退回位置時(shí)，測(cè)量窗口(13)處于產(chǎn)品區(qū)(3)之外，該密封帽至少部分地仍然處于產(chǎn)品區(qū)(3)的開(kāi)口(5)區(qū)域中，并因此覆蓋該開(kāi)口(5)。
2、 如權(quán)利要求l的裝置，其特征在于，在測(cè)量探頭(2)的退回位置，密封帽 (14)對(duì)容樹(shù)3)進(jìn)行密封。
3、 如權(quán)利要求1或2的裝置，其特征在于，測(cè)量探頭(2)的外殼(1)在引導(dǎo)件 中特別是在筒形引導(dǎo)#(6)中是可沿軸向移動(dòng)的，該弓l導(dǎo)件可定位在產(chǎn)品區(qū)(3)的 開(kāi)口(5)中，或者其形成了產(chǎn)品區(qū)(3)的一部分。
4、 如權(quán)利要求3的裝置，其特征在于，該引導(dǎo)辨6)具有密封部辨7)，該密 封部件與測(cè)量窗口(13)和/或外殼(1)的密封帽(14)相互作用。
5、 如權(quán)利要求4的裝置，其特征在于，該密封部辨7)形成為刮環(huán)。
6、 如權(quán)利要求l一5之一所述的體，其特征在于，提供了一清洗裝置(19)， 該清洗裝置用于在觀懂探頭(2)處于退回位置時(shí)至少清洗測(cè)量探頭(2)的觀懂窗口 (13)。
7、 如權(quán)利要求6的裝置，其特征在于，該清洗裝置(19)具有清洗介質(zhì)室(23)， 該清洗介質(zhì)室(23)設(shè)置在外殼(1 )與弓I導(dǎo)辨6)之間的中間區(qū)內(nèi)，并且至少位于測(cè) 量窗口的區(qū)域內(nèi)，該清洗介質(zhì)室(23)為清洗介質(zhì)提供了至少一個(gè)流入辨24)和至 少一個(gè)流出#(25)。
8、 如權(quán)禾腰求7的裝置，其特征在于，為了清洗密封帽(14)^品區(qū)(3)的 內(nèi)部，該測(cè)量探^k(2)可被推入到這樣一個(gè)位置，在該位置中，存在一個(gè)處于清洗介質(zhì)室(23)和產(chǎn)品區(qū)(3)之間的連接件。
9、 如權(quán)利要求1一8之一的裝置，其特征在于，該引導(dǎo)#(6)具有至少一個(gè) 氣體連接#(26)，用于將干燥氣體供給到筒形弓1導(dǎo)#(6)的內(nèi)部中。
10、 如權(quán)利要求8的裝置，其特征在于，該引導(dǎo)#(6)具有氣壓測(cè)試裝置(28)， 用于對(duì)引導(dǎo)#(6)的內(nèi)部進(jìn)行氣壓測(cè)試。
11、 如權(quán)利要求1—IO之一的裝置，其特征在于，在引導(dǎo)#(6)中設(shè)置有參 比和域測(cè)試元件。
12、 如權(quán)利要求ll的裝置，其特征在于，提供用于白色標(biāo)準(zhǔn)的至少一個(gè)參 比元件。
13、 如權(quán)利要求ll的裝置，其特征在于，提供至少一個(gè)校準(zhǔn)裝置作為測(cè)試元件。
14、 如權(quán)利要求1—13之一的裝置，其特征在于，提供至少一個(gè)mt光導(dǎo)辨11)作為測(cè)量元件。
15、 如權(quán)利要求1—14之一的裝置，其特征在于，提供至少一個(gè)接收光導(dǎo) 辨12)作為檢測(cè)元件。
16、 如權(quán)利要求15的裝置，其特征在于，提供一束接收光導(dǎo)辨12)。
17、 如權(quán)禾腰求1-15之一的裝置，其特征在于，沿軸向提供的鄉(xiāng)和接 收光導(dǎo)辨l 1 ， 12)分別在它們面對(duì)著產(chǎn)品區(qū)(3)的前部區(qū)域內(nèi)朝著觀懂窗口(D)被 偏轉(zhuǎn)成至少大致沿徑向方向。
18、 如禾又利要求1—16之一的裝置，其特征在于，至少一個(gè)束偏轉(zhuǎn)裝置被 設(shè)置在外殼(1)內(nèi)部?jī)?nèi)并處于測(cè)量窗口(13)的區(qū)域中。
19、 如權(quán)利要求18的裝置，其特征在于，提供至少一4il(17)作為該束偏 轉(zhuǎn)裝置，該至少一^l竟(17)被設(shè)置成使沿軸向入射的光，射育灘至少大致被偏 轉(zhuǎn)到徑向方向。
20、 如權(quán)利要求19的裝置，其特征在于，提供了在周向上分布的多4i竟(n)。
21、 如權(quán)禾腰求20的裝置，其特征在于，該至少一^H竟(17)具有至少大致 為棱錐或圓錐的職，其具有多^H竟面(17a)。
22、 如權(quán)利要求1—21之一的裝置，其特征在于，該束偏轉(zhuǎn)裝置形成為能 夠轉(zhuǎn)動(dòng)或樞轉(zhuǎn)。
23、 如權(quán)利要求1一22之一的裝置，其特征在于，設(shè)置在外殼(l)內(nèi)的測(cè)量探^(2)在筒形引導(dǎo)辨6)中形成為使得該測(cè)量探頭可以無(wú)極地或以遞增的方式進(jìn) 入到容戮3)的內(nèi)部。
24、 如權(quán)利要求23的裝置，其特征在于，能夠用測(cè)量探頭(2)在i3A到產(chǎn)品 區(qū)(3)的內(nèi)部中的不同深度處的每種情況下進(jìn)行分析。
25、 如權(quán)利要求1—24之一的裝置，其特征在于，該觀糧窗口(13)由藍(lán)寶石 或石英形成。
26、 如權(quán)利要求1—25之一的裝置，其特征在于，多個(gè)觀懂窗口(13)被設(shè)置成分布在外殼的周壁上。
27、 如權(quán)禾腰求26的裝置，其特征在于，可以S31觀糧窗口(13)分段i腿行分析。
28、 如權(quán)利要求27的裝置，其特征在于，可以基于相同或不同的測(cè)量方法 行該分段分析。
29、 如權(quán)利要求1一28之一的裝置，其特征在于，該測(cè)量探頭(2)設(shè)有^i^ 測(cè)量元銜16)。
30、 一種方法，用于對(duì)位于產(chǎn)品區(qū)諸如容器或管中的待分析材料進(jìn)行電磁 光譜或光學(xué)分析，特別是用于對(duì)粉末、塊狀材料、顆粒等進(jìn)行光度分析、分光 光度分析或圖像分析，具有設(shè)置在外殼中的測(cè)量探頭，該測(cè)量探頭具有至少一 個(gè)輻射或光測(cè)量元件、設(shè)置在外殼壁內(nèi)并處于光路中的至少一個(gè)測(cè)量窗口、以 及至少一個(gè)用于分析的檢測(cè)元件，該測(cè)量探頭通過(guò)開(kāi)口進(jìn)入產(chǎn)品區(qū)的內(nèi)部，待 分析的材料位于該產(chǎn)品區(qū)，之后通過(guò)該測(cè)量窗口進(jìn)行測(cè)量，其特征在于，通過(guò) 設(shè)置在外殼(1)周壁的至少一個(gè)子區(qū)域內(nèi)的該至少一個(gè)湖糧窗口(13)進(jìn)行測(cè)量，之 后，測(cè)量探頭(2)從容徵3)的開(kāi)口(5)退回成使得觀懂窗口(l "位于產(chǎn)品區(qū)(3)之外 并處于清洗位置。
31、 如權(quán)利要求30的方法，其特征在于，通過(guò)測(cè)量探頭(2)從產(chǎn)品區(qū)(3)的部 分退回，該測(cè)量探頭(2)的外殼(1)被引導(dǎo)經(jīng)過(guò)作為密封部辨7)的刮環(huán)。
32、 如權(quán)利要求30或31的方法，其特征在于，為了清洗至少該測(cè)量探頭(2) 的測(cè)量窗口(13)，將清洗介質(zhì)弓l入到位于弓l導(dǎo)銜6)與測(cè)量探頭(2)的外殼(l)之間 的中間區(qū)內(nèi)。
33、 如權(quán)禾腰求31的方法，其特征在于，為了清洗密封帽(14)和/#品區(qū) (3)的內(nèi)部，將測(cè)量探頭(2灘入到這樣一個(gè)位置，在該位置有位于清洗介質(zhì)室(23)和產(chǎn)品區(qū)(3)之間的連接件。
34、 如權(quán)利要求30-33之一的方法，其特征在于，在觀懂探頭(2)的退回位 置進(jìn)行校準(zhǔn)。
35、 如權(quán)利要求31-34之一的方法，其特征在于，在測(cè)量探^(2)的退回位 置，將干燥氣體引入至摘形引導(dǎo)辨6)的內(nèi)部。
36、 如權(quán)禾腰求35的方法，其特征在于，監(jiān)測(cè)該筒形弓得辨6)的內(nèi)部中的 干燥氣體的氣壓。
37、 如權(quán)利要求30-36之一的方法，其特征在于，在測(cè)量探3^2)i^^產(chǎn)品 區(qū)(3)內(nèi)部的不同深度處進(jìn)行測(cè)量。
38、 如權(quán)利要求30-37之一的方法，其特征在于，通過(guò)分布在外殼(l)周壁 上設(shè)置的多個(gè)測(cè)量窗口(13)在分段區(qū)域中進(jìn)行測(cè)量。
39、 如權(quán)利要求38的方法，其特征在于，在至少一些分段區(qū)域中使用不同
全文摘要
一種裝置，用于對(duì)待分析材料進(jìn)行電磁波譜或光學(xué)分析，該材料位于產(chǎn)品區(qū)諸如容器或管中，特別是用于對(duì)粉末、塊狀材料、顆粒等進(jìn)行光度分析、分光光度分析或圖像分析，該裝置具有位于外殼中的測(cè)量探頭，該測(cè)量探頭具有至少一個(gè)輻射或光測(cè)量元件、設(shè)置在該外殼壁內(nèi)并處于光路中的測(cè)量窗口、以及至少一個(gè)用于分析的檢測(cè)元件。測(cè)量探頭以這樣一種方式形成并且在軸向可移動(dòng)地被引導(dǎo)，該方式使設(shè)有測(cè)量窗口的至少部分外殼通過(guò)開(kāi)口進(jìn)入包含待分析材料的產(chǎn)品區(qū)中，以用于分析。該至少一個(gè)測(cè)量窗口被設(shè)置在外殼周壁的至少一個(gè)子區(qū)域中。密封帽被設(shè)置在外殼的前端面與設(shè)置在周壁中的測(cè)量窗口之間，在測(cè)量探頭的退回位置，測(cè)量窗口處于產(chǎn)品區(qū)之外，該密封帽至少部分地仍然處于產(chǎn)品區(qū)(3)的開(kāi)口(5)區(qū)域中，并因此覆蓋該開(kāi)口(5)。
文檔編號(hào)G01N21/15GK101300474SQ200680025796
公開(kāi)日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2006年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月15日
發(fā)明者J·曼哈特, T·佩奇 申請(qǐng)人:J&M分析測(cè)量及自動(dòng)控制技術(shù)有限責(zé)任公司;艾羅美蒂克-菲爾德股份公司