[发明专利]取样和分析系统及方法

说明书

本申请是91年11月27日提交的美国专利申请800,788的部分继续申请。

             有关申请的相互参照

1990年4月9日提交的美国专利申请号506,391与本发明的一般领域有关。

             发明的背景1.发明的领域

本发明涉及流程分析领域，特别是设计成为分析器(例如近红外分析仪)提供稳定的样品(例如汽油)的取样系统，大类为250、小类为343或341。2.先有技术描述

美国专利4,575,488和3,961,898都使用一种联机分析仪器，该仪器带有一个位于上游的消泡器，用来分离在相继样品之间故意加入的气泡。

授予Maggard等人的美国专利4,963,745用红外吸收法测定了研究法、马达法和泵法辛烷值。

               发明概述1.发明的一般说明

一种设计成向近红外(NIR)分析仪提供稳定的汽油样品物流的NIR取样系统。优选的结构元件包括一个穿过倒转聚结器移动的控温物流，借此从顶部物流除掉气泡。还采用高压来减小脱气。原型燃料是本发明的一个重要特点，可以将其注入以便校正仪器，在样品分析之前和/或之后验证或改进准确度。2.本发明的实用性

本发明可用于优选的NIR光学纤维探头和其它的NIR探头，但是也可以用于盐板、石英刮器、透射池和重金属氟化物光学纤维材料，例如锆的氟化物，本发明也适用于其它分析方法，例如比色法和红外法，以及傅里哀变换红外(FTIR)。以使用傅里哀变换近红外。本发明也可使用多变量分光光度计，可以利用某些其它的主要参考方法，例如爆震引擎、GC PIANO等，建立光谱数据与一种物理或化学性质之间的关联式，对这种光度计进行校正。关于近红外、中红外、FT-NIR和FT-IR分光光度计的多变量分光光度校正法的细节，可以在美国专利4,963,745(Maggard)和5,243,546(Maggard)以及其中引用的文献中查到。

这些方法主要涉及获得光谱数据和利用诸如多项式解法(PLS)、主分量回归或多线性回归等统计方法在光谱数据和用某些其它的分析参考方法得到的样品的物理或化学性质数据之间建立关联式。

               附图的简要说明

图1是本发明一种优选的样品调节系统的示意图。

图2是一个典型的汽油掺混系统，其中示出了各个部件，特别是通往分析器25的管线30，该管线30也示于图1中。

图3是台架和封闭箱的正视图，该图画出了本发明部件的合适位置，还在图3A中画出了侧视图。

图4是台架和开口箱的正视图，它画出了内部元件的合适位置。

图5是图4的内箱的细节。

图6是NIR样品组合件和与光学纤维电缆的连接细节。

图7是实际辛烷值(ASTM/2699/2700)与用近红外辛烷值法测得的辛烷值的相关曲线，下面的直线仅仅单点相关，而上面的直线在两个点相关，因此包括了整个范围。

            优选实施方案的描述

在优选的实施方案中，本发明的装置包括以下主要部件：

供样装置20，它包括一个内吸探头，一个控制阀，和用来从要分析的物流中抽取样品的直径相当小(保留量小)的导管装置。

任选的吹洗装置50，其中包括一个朝内供气(优选氮气)源、阀门和压力计，用来使整个系统能被吹洗，以便从系统中清除液体，便于维修。

用于从样品中除掉颗粒物的任选使用的样品过滤装置，该装置最好是包含一个自净的连续过滤装置，例如Collins ProductsCompany(Livingston，Texas)制造的II型“Swirlklean”，并且有合适的压力计，流量指示器、阀门及导管。

样品温度控制装置90，其中包括一个入口温度指示器，温度控制器，例如Filtrine Manufacturing Company(Harrisville，New Hampshire)制造的PC-50AXP-1LH，用于将样品温度控制在优选的温度范围，以室温范围为宜，最好是约18-25℃(65-75°F)，另外还包括合适的排放阀、出口温度指示器、压力指示器等。