本發(fā)明涉及一種實驗室裝置，尤其是一種蠕動泵，具有可拆卸地和/或可替換地布置在實驗室裝置上的附件部分，尤其是泵頭。

蠕動泵通常是已知的。不同的泵頭，例如在輸送速度和/或輸送量方面不同的泵頭可附接到這些泵上。這些泵頭也可以是單通道泵頭或多通道泵頭。單通道泵頭的典型輸送量為每分鐘0.3ml至4200ml，或者多通道泵頭為每分鐘0.005ml至400ml。

在常規(guī)的蠕動泵中，在更換泵頭時，用戶必須對應(yīng)地手動設(shè)置或調(diào)整新使用的泵頭的結(jié)構(gòu)類型和/或使用新泵頭工作的蠕動泵的操作參數(shù)。如果這被疏忽地省略，該蠕動泵將以不正確的流量工作。

在其它實驗室裝置也可以證明附件部分的不正確關(guān)聯(lián)具有不利影響，尤其地可以導(dǎo)致實驗室裝置的損壞或以錯誤的參數(shù)進行工作。

因此，本發(fā)明的目的是提供具有附件部分的實驗室裝置，在該裝置上，該附件部分的替換是高效和簡單的。

通過具有獨立權(quán)利要求的特征的附件部分的實驗室裝置來實現(xiàn)該目的。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，具有附件部分的該實驗室裝置包括用于從多個附件部分(尤其是相互不同的泵頭)中自動識別附件部分的裝置。該附件部分是可拆卸地布置在該實驗室裝置上的。優(yōu)選地，以這種方式可以不僅自動識別對應(yīng)于一個蠕動泵的泵頭或一個蠕動泵的泵頭，而且還可以自動識別任何其它部件或任意實驗室裝置的任何附件部分。

該識別裝置具有在附件側(cè)的編碼和在實驗室裝置側(cè)的用于檢測編碼的檢測單元。

由于附件部分借助于編碼被自動識別，所以用戶例如不必手動地調(diào)節(jié)該泵頭的類型。以這種方式，在更換泵頭或泵頭的結(jié)構(gòu)類型時，用戶友好性和效率顯著增加。

機械編碼通常也能夠用作編碼，其中，尤其地可以提供針或類似物的特定排列的編碼，該編碼可以由檢測單元(尤其是由對應(yīng)的匹配編碼)識別。

然而，檢測單元優(yōu)選地配置成，以無接觸的或者非接觸的方式檢測該編碼。以這種方式，盡管存在識別裝置，實驗室裝置和附件部分的ip保護等級也可以尤其地被保持原狀，因為不需要將機械元件導(dǎo)入實驗室裝置或附件部分的殼體，由此未改變防止接觸和防止水和污垢滲透到殼體中的防護。

結(jié)構(gòu)相同或者同樣的附件部分可以具有相同的編碼，而不同結(jié)構(gòu)類型或不同種類的附件部分可以具有彼此不同的編碼。例如，相同或一致的泵頭可以彼此替換，并且在這種情況下可以保留蠕動泵上的相關(guān)設(shè)置。然而，如果泵頭彼此不同，則可以使用編碼來檢測，并且可以相應(yīng)地調(diào)節(jié)泵。

本發(fā)明的擴展也可以從從屬權(quán)利要求、描述和附圖中得出。

根據(jù)實施例，識別裝置涉及基于磁編碼的、非接觸地工作的識別裝置。因此，在實驗室裝置和/或該附件部分的殼體中不需要額外的開口以檢測該編碼。

根據(jù)另一實施例，該編碼包括至少一個磁體，尤其是永磁體；并且檢測單元包括至少一個磁場傳感器，尤其是霍爾傳感器，該磁場傳感器優(yōu)選地與各自的磁體相關(guān)聯(lián)。其中，它們可以例如是廉價的標準組件。電磁體通常也可以用作磁體。其中，通過磁場強度的編碼相對地精確。然而，必須給電磁體提供電源。通?？梢韵氲降氖?，單個磁場傳感器與多個磁體關(guān)聯(lián)，即：檢測多個磁體。然而優(yōu)選地，單個的磁場傳感器(尤其是霍爾傳感器)與各自的磁體關(guān)聯(lián)，以使得可以以特別簡單和容易區(qū)分的方式進行檢測?；魻杺鞲衅饔绕涞乜梢跃哂心M信號輸出或電壓輸出。此外，編碼還可以包括缺少磁體。

根據(jù)另一實施例，編碼包括與永磁體的位置和/或方向有關(guān)的永磁體的狀態(tài)。因此永磁體可以采用不同的狀態(tài)。因此，一種狀態(tài)可以由特定位置與特定方向的組合產(chǎn)生。

根據(jù)另一實施例，永磁體的位置至少包括與實驗室裝置的第一距離或第二距離。通常，也可以想到與實驗室裝置的兩個以上的不同距離，以使得可以增加通?？赡艿木幋a的數(shù)量，并且因此可以增加附件部分的相互可區(qū)分的結(jié)構(gòu)類型的數(shù)量。由于隨著實驗室裝置的通?？赡艿木嚯x的數(shù)量的增多，通常出現(xiàn)各個距離之間的相互間距的減少，所以當使用磁場強度通常具有高生產(chǎn)公差的廉價的永磁體時，可能導(dǎo)致分辨率的難題，因此在這種情況下應(yīng)該使用更高質(zhì)量的永磁體。一般來說，檢測單元應(yīng)當確保彼此之間不同間隔的清晰可分辨性。

根據(jù)另一實施例，永磁體的方向被設(shè)置為，使得永磁體的北極或南極朝向?qū)嶒炇已b置。其中，例如，結(jié)合與實驗室裝置的兩個不同距離獲得總共四個不同的狀態(tài)組合。永磁體通常還可以采用任意其它和/或進一步離散的方向，其中，應(yīng)該再次通過檢測單元確保它們的可分辨性。

根據(jù)另一實施例，編碼包括多個磁體(尤其是永磁體)的狀態(tài)。因此，每個附件部分優(yōu)選地設(shè)置多個磁體，由此可能的狀態(tài)組合的總數(shù)大大增加。尤其地，多個磁體彼此間隔，使得它們優(yōu)選地彼此不相互影響。檢測單元可以尤其地包括對應(yīng)數(shù)量的、與各自磁體關(guān)聯(lián)的多個磁場傳感器，尤其是霍爾傳感器。然而，通常還可以想到的是，一個磁場傳感器與多個磁體關(guān)聯(lián)。

根據(jù)另一實施例，每個磁體的編碼包括五種可能的狀態(tài)之一。其中，狀態(tài)可以尤其地包括缺少磁體；磁體位于與實驗室裝置的第一距離的位置，其中，磁體的北極朝向?qū)嶒炇已b置；磁體位于與實驗室裝置的第一距離的位置，其中，磁體的南極朝向?qū)嶒炇已b置；磁體位于與實驗室裝置的第二距離的位置，其中，磁體的北極朝向?qū)嶒炇已b置；或者磁體位于與實驗室裝置的第二距離的位置，其中，磁體的南極朝向?qū)嶒炇已b置。

因此，在對應(yīng)位置處缺少磁體也可以用于編碼。如果設(shè)置有多個磁體，因此每個磁體產(chǎn)生五種狀態(tài)組合。使用n個磁體，結(jié)果得出5ⁿ個可能的狀態(tài)組合。然而，優(yōu)選的情況是，不存在單獨的磁體，不用于識別一個附件部分，從而使得可以識別總共5ⁿ-1個相互不同的部件。作為示例，在使用兩個磁體時，有25個可能的狀態(tài)組合，即：可以識別24個不同的附件部分。

根據(jù)另一實施例，至少一個磁體位于與實驗室裝置的第一距離，并且至少一個磁體位于與實驗室裝置的第二距離。以這種方式，可以增加編碼識別的可靠性。如果所有磁體位于與實驗室裝置的相同距離處，則對于所有磁體將檢測到至少基本上相同的磁場強度值，使得需要將該值與預(yù)定義的參考值進行比較，以確定是否所有磁體都位于與實驗室裝置的第一距離還是它們都位于第二間隔處。如果在這方面發(fā)生系統(tǒng)錯誤，例如以偏移的形式，可能無法再可靠地確定磁體被布置在哪個距離。由于至少一個磁體位于各自的距離處，因此創(chuàng)建一個相對參考。每個磁體的位置可以通過基于距離差別而不同的磁場強度可靠地確定。通過這個邊界條件減少了可能的狀態(tài)組合的數(shù)量，因為所有磁體都在第一距離或都在第二距離的兩種狀態(tài)被排除。

根據(jù)另一實施例，識別裝置包括與各自磁場傳感器連接的評估單元，尤其是微控制器，該評估單元配置成評估對應(yīng)于每個磁體的磁場強度的磁場傳感器的輸出信號。如果例如不存在磁體，霍爾傳感器的輸出電壓可以等于霍爾傳感器的電源電壓的一半。可選地，還可以不同地選擇零點，使得例如，當不存在磁體時，則不測量輸出電壓。如果與此相反，設(shè)置了磁體，依賴于磁體的方向和與實驗室裝置的距離得出總共四個不同的電平，可以評估這些電平。其中，霍爾傳感器的輸出電壓尤其地通過微控制器進行識別和評估。由此，可以以簡單的方式檢測每個狀態(tài)，并且可以相應(yīng)地調(diào)節(jié)實驗室裝置。

根據(jù)另一實施例，附件部分的殼體和/或?qū)嶒炇已b置的殼體至少在磁體的有效區(qū)域中包括一種至少基本上不影響磁場強度的材料，或者是非金屬的、非磁性的和/或非鐵磁的材料。磁體場因而不被屏蔽或僅輕微地被屏蔽，并且由此容易被磁場傳感器檢測到。

根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及一種裝置，用于從多個可拆卸地和/或可替換地布置在實驗室裝置上的附件部分(尤其是相互不同的泵頭)中自動識別可拆卸地和/或可替換地布置在實驗室裝置(尤其是蠕動泵)上的附件部分(尤其是泵頭)，其中，該識別裝置具有在附件側(cè)的編碼和在實驗室裝置側(cè)的用于檢測編碼的檢測單元。

根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及一組相互不同的附件部分，尤其是泵頭，該附件部分可以可拆卸地和/或可替換地布置在實驗室裝置上，尤其是在蠕動泵上，其中，附件部分各自具有編碼，該編碼彼此不同；并且其中每個編碼可以由實驗室裝置的檢測單元檢測，用以從該組附件部分中自動識別每個附件部分。這里，不同的附件部分可以具有不同的編碼，而相同或一致的附件部分可以具有同一個編碼。

結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的具有附件部分的實驗室裝置而描述的擴展也可以適用于根據(jù)本發(fā)明的裝置，該裝置用于從可拆卸地布置在實驗室裝置上的多個附件部分中自動識別可拆卸地和/或可替換地布置在實驗室裝置上的附件部分，以及也可以適用于根據(jù)本發(fā)明的、可拆卸地布置在實驗室裝置上的、相互不同的附件部分的組。

以下將參照附圖通過示例來描述本發(fā)明。它們所示為：

圖1a至e示出布置在根據(jù)本發(fā)明的的實驗室裝置上的各自具有不同編碼的不同附件部分的示意性截面圖；以及

圖2示出布置在根據(jù)本發(fā)明的的實驗室裝置上的具有包括多個磁體的編碼的附件部分的示意性截面圖。

圖1b中示出了例如被配置成蠕動泵10的實驗室裝置的殼體。在泵10上分別布置了被配置成泵頭12的可拆卸的附件部分，關(guān)于泵頭12，也同樣僅示出了其殼體。蠕動泵10包括配置成霍爾傳感器14的磁場傳感器，該磁場傳感器被用作檢測單元，并且被配置成檢測布置在泵頭12中的永磁體16的磁場。通過所選擇的永磁體16至蠕動泵10的距離以及所選擇的永磁體16相對于蠕動泵10的方向，對布置在蠕動泵10上的泵頭12進行編碼。用于在蠕動泵10上識別泵頭12的部件也可以相應(yīng)地應(yīng)用在其它附件部分和其它實驗室裝置。

圖1a至1e中示出的五個泵頭12是五個相互不同的結(jié)構(gòu)類型的泵頭12，示出的蠕動泵10與每個泵頭12均可以工作。例如，不同的泵頭結(jié)構(gòu)類型可以例如在輸送速度和/或輸送量各不相同，和/或區(qū)別于它們是單通道還是多通道泵頭。其中，不同泵頭結(jié)構(gòu)類型的編碼通過各自的永磁體16至蠕動泵10的距離的變化以及各自的永磁體16相對于蠕動泵10的方向的變化(圖1b至圖1e)而彼此不同，或者永磁體16被完全省略(圖1a)。相同結(jié)構(gòu)的泵頭12通常具有相同的編碼，不同結(jié)構(gòu)類型的泵頭12具有相互不同的編碼。

圖1a中第一泵頭12沒有設(shè)置磁體。其中，霍爾傳感器14的輸出電壓被設(shè)置成，使得該電壓對應(yīng)于霍爾傳感器14的電源電壓的一半?；诖?，借助于微處理器(未示出)識別出以永磁體的不存在形式呈現(xiàn)的第一狀態(tài)。該第一結(jié)構(gòu)類型的泵頭12被識別。

圖1b中第二泵頭12中設(shè)置有其北極n朝向泵10的永磁體16。磁體16位于相對靠近泵10的第一位置。在霍爾傳感器14上產(chǎn)生對于該狀態(tài)具有代表性的第二電壓。第二狀態(tài)可以以這種方式被檢測，并且可以由此識別第二結(jié)構(gòu)類型的泵頭12。

根據(jù)圖1c，第三泵頭12的磁體16布置在比圖1b中更遠離泵10的第二位置。然而，方向是相同的，即：北極n在這里也朝向泵10。在這里，由于不同的距離產(chǎn)生第三輸出電壓，以使得第三狀態(tài)可以被確定，并且第三結(jié)構(gòu)類型的泵頭12可以被識別。

圖1d中，第四泵頭12的磁體16的方向被設(shè)置為，使得南極s朝向泵10。其中，磁體16位于如圖1b中的相同位置。通過在霍爾傳感器14上測量的第四電壓可以檢測第四狀態(tài)，并且可以從而識別第四結(jié)構(gòu)類型的泵頭12。

最后，圖1e中，第五泵頭12的磁體16的南極s朝向泵10(如圖1d所示)，并且磁體16位于第二位置(如圖1c所示)。由此，在霍爾傳感器14上產(chǎn)生第五電壓，使得第五狀態(tài)可以被確定并且第五泵頭12可以被識別。

因此，如果特定的泵頭12被放置在蠕動泵10上，霍爾傳感器14產(chǎn)生對每個泵頭12具有代表性的電壓，根據(jù)該電壓可以自動識別哪個泵頭12或哪個泵頭結(jié)構(gòu)類型被連接到蠕動泵10。然后，蠕動泵10可以自動地適應(yīng)于使用每個檢測的泵頭12或每個檢測的泵頭結(jié)構(gòu)類型的操作。以這種方式，泵頭更換是特別用戶友好和高效的。

通常也可以配置成，泵頭12各自具有多于一個的磁體16，從而增加不同的編碼可能性的數(shù)量。例如，如果在蠕動泵處設(shè)置n個霍爾傳感器，并且如果在泵頭處設(shè)置n個永磁體，由此得到總共5ⁿ個狀態(tài)組合，使得5ⁿ或5ⁿ-1個(對于不使用沒有單個磁體的編碼的情況)可能的結(jié)構(gòu)類型可以被識別。

圖2中示出了帶有一個編碼并具有五個磁體16的泵頭12。其中，從左側(cè)觀察的第二磁體16位于與泵10的第一距離處，并且剩余的磁體18位于與泵10的共同第二距離，該第二距離大于第一距離。每個磁體16與各自的霍爾傳感器14相關(guān)聯(lián)，用于檢測在泵10上各自的磁場強度。與位于第一距離的磁體16相關(guān)聯(lián)的霍爾傳感器14檢測第一磁場強度，并且剩余的霍爾傳感器16檢測第二磁場傳感強度，該第二磁場傳感強度小于第一磁場強度。通過至少一個磁體16布置在泵10的直接近處，并且至少一個磁體16(這里是四個磁體16)布置在與泵10的較遠處，可以確定每個磁體16是位于與泵10的第一距離還是第二距離，而無需將每次檢測到的磁場強度與預(yù)定的參考值進行比較。更進一步地，可以通過將每次檢測到的磁場強度與其它檢測到的磁場強度的比較來確定，每個磁體16是位于與霍爾傳感器14的第一距離還是第二距離。

附圖標記列表

10蠕動泵

12泵頭

14霍爾傳感器

16永磁體

n北極

s南極