[发明专利]取样并检测容器中的化合物的存在的方法和系统

说明书

本发明涉及一种从象玻璃瓶或塑料瓶那样的容器取样并确定某些物质，如残余污物存在与否的检查系统。更确切地说，本发明涉及一种改进了的取样分析系统及方法，它用以确定象沿传送装置快速通过容器分拣系统检查站的饮料瓶那样的容器中是否存在残余污物那样的物质。

在许多工业部门，包括饮料工业，产品装在用过后再清洗并重新装料使用的容器中。典型的可回收容器（如饮料瓶）是用易于清洁的玻璃制成的。对这些容器先清洗，再检查其内有无异物。

玻璃容器有其缺点：易碎，体积大，较重。因此，人们很希望采用塑料瓶，因为塑料瓶不易碎，比同样体积的玻璃容器轻。然而，塑料容易吸收多种有机化合物，之后这些有机化合物又可能被产品吸收，从而影响容器中产品的质量。这些有机化合物实例有含氮化合物如氨，有机氮化合物和含汽油及各种清洁溶液的碳氢化合物。

因此，本发明的主要目的是提供一种用以检查随传送装置快速移动的材料中特定物质，如碳氢化合物那样的污染物是否存在的方法和系统。

本发明的另一目的是提供一种系统和方法用以在容器随传送装置移动时，对其内残余物作取样和分析，同时不以任何方式停止或阻碍容器的运动，以实现每分钟200-1000瓶的高取样速度。

本发明的另一目的是提供一种系统和方法，用以对随传送装置移动的容器内的残余物作取样分析，同时不使任何取样分析装置与被测容器接触。

本发明的另一目的是提供一种系统和方法，它可不将任何取样器或类似物插入容器就对随传送装置移动的容器内的残余物作取样分析。

本发明的这些目的是通过提供一种对一些物质（如容器中挥发性残余物）取样并确定其有无的方法和装置来实现的。根据本发明的一个实施例，其方法包括如下步骤：把流体注入所述容器以取代其内至少一部分成分;对容器进行抽吸，从而抽出被取代的容器内成分的试样;分析抽出的试样以确定其中这些特定残余物存在与否。

在一最佳实施方案中，注入到容器中的流体是压缩空气，该压缩空气通过一喷嘴注入，以在容器内产生一气流。这股气流造成容器内汽化成分的气雾，它从开口处冒出，然后被容器外的抽吸装置的抽走以取容器成分的一部分作试样。

注入流体和抽取试样可以是连续操作，也可是分步操作。如采用分步操作，开始向容器注入流体的步骤最好在时间上先于抽取试样步骤的开始，以为形成试样气雾提供时间。然而，注入和抽取步骤的执行可在时间上略有交叠。另外，注入和抽取也可在时间上分开，但这要取决于期望的取样速度。另外一个选择方案是使注入和抽取在同一段时间内同步进行。

在一最佳实施方案中，流体从喷嘴的注入及靠抽吸装置的抽取在检查站同时进行。在此实施方案中，容器或瓶子在一快速移动的传送装置上快速连续通过检查站。瓶子以每分钟200到1000个的速度通过检查站。最佳速度是每分钟400个瓶子，这与现行的饮料瓶填充速度是一致的。自然，此系统在瓶子静止时，或以低于每分钟200个瓶子的速度移动时仍然能工作。期望的检查速度可因被检查和填充的瓶子大小而变。注入喷嘴在传送装置运动方向上位于抽吸装置的吸管的上游，这样，流体向容器的注入在时间上略先于所产生的试样气雾的抽取。

在本发明的另一实施方案中，一部分抽取的试样（约90%）被分流，剩下部分试样通过一分析器，以确定那些残余物的存在与否。将试样第一部分分流的目的是把通过分析器的试样的量限制到一可控制量，以实现高速分析。另外，如试样体积过大，探测器可能被弄脏或堵塞。然而，最初是希望将样品气雾基本上全部抽去，以清洁检查站区域，使之不含样品气雾，从而给下一容器提供一个干净的环境。这样就消除了在给定时刻与被检容器无关的残余物信号上的乱真携带（容器污染物的相互干扰）。

如果需要，第一样品的分流部分可被引到一选择设置的空气过滤器并循环到正注入到下一个抵达检查站的容器的压缩空气中。这样可充分利用样品中分流了的第一部分和用于分流和压缩的泵，避免将样品第一部分排放到检查站周围的环境中。

在另一实施方案中，一个电扇被用来将样品气雾吹向检查站下游。可在检查站上安置一罩子，以给这一区域提供合适的空气动力学环境。

本发明的进一步应用范围可从下面的详细描述得到清楚的了解。然而，需要指出的是，这些详细描述和例子，在用来说明本发明的最佳实施方案时，只是作为例子给出的，因为对本行业熟悉的人，从这个详细描述便可明了在本发明的原则和范围内的各种变化及修改。

从以下仅作为例子给出因而并不限定本发明的详细描述和附图可更全面的理解本发明，在附图中：