專利名稱：測(cè)量流入容器的液體的體積流量和/或已流入容器的液體的體積的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)量流入容器的液體的體積流量和/或已流入容器的液體的體積的方法，以及用于執(zhí)行該方法的裝置。本發(fā)明可應(yīng)用在工業(yè)測(cè)量技術(shù)以及醫(yī)學(xué)和實(shí)驗(yàn)室技術(shù)的所有領(lǐng)域中，其中液體以受控形式被輸送、投配或計(jì)量，尤其是利用微流體系統(tǒng)的輔助，或者可應(yīng)用在微方法技術(shù)的領(lǐng)域中。這在液體分析領(lǐng)域中尤其如此。這種領(lǐng)域的示例包括用于監(jiān)測(cè)和優(yōu)化凈化廠的清潔效力、用于飲用水監(jiān)測(cè)、用于監(jiān)測(cè)生物技術(shù)過程或用于工業(yè)上應(yīng)用的液體或食品的質(zhì)量監(jiān)測(cè)的分析系統(tǒng)。例如，諸如離子的物質(zhì)的液體樣品的含量，比如，例如銨、磷酸鹽或硝酸鹽、生物或生物化學(xué)化合物，比如，例如，激素或微生物或細(xì)菌被測(cè)量和監(jiān)測(cè)。
背景技術(shù)：
在這種系統(tǒng)中，除待分析液體之外，而且在給定情形中，對(duì)于分析所需的另外液體，例如試劑溶液，必須以預(yù)定的量進(jìn)行投配或計(jì)量，并且在給定情形，特定期望體積的不同液體必須被混合，和/或必須產(chǎn)生通過管路或測(cè)量和/或分析單元的液體的特定期望體積流量。尤其是在分析領(lǐng)域，為了能夠?qū)崿F(xiàn)盡可能的自動(dòng)測(cè)量，需要這樣的裝置和方法，借助于該裝置和方法，在所需的微型化系統(tǒng)中，通常，小于50mL，尤其是小于IOmL的非常少的期望體積可被投配，并且借助于該裝置和方法，通過相應(yīng)系統(tǒng)的液體的小于5000 u L/min,尤其是小于IOOOil L/min的小體積流量可根據(jù)在每種情形中對(duì)于要執(zhí)行的過程或方法所需要的預(yù)定的體積流量來加以控制。為了輸送這些液體，目前例如應(yīng)用了蠕動(dòng)泵。然而，蠕動(dòng)泵由于其功能原理通常引起脈動(dòng)的體積流量。另外，結(jié)合蠕動(dòng)泵使用的彈性軟管受到老化，這影響蠕動(dòng)泵的輸送功率。以這些方式，特定期望體積的液體可被填充或者期望的預(yù)定的體積流量可被提供的精度受到限制。用于液體輸送的另一通常應(yīng)用的變化形式是注射泵。這些注射泵通過高精度和均勻的流動(dòng)特性來區(qū)分。然而，在自動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用注射泵的不利之處在于其高價(jià)格和其低的魯棒性。體積流量可簡(jiǎn)單地通過氣動(dòng)裝置來實(shí)現(xiàn)，在該情形中，液體由于利用氣體對(duì)供應(yīng)容器中的液體進(jìn)行壓力加載，尤其是利用空氣進(jìn)行壓力加載而流動(dòng)。然而，通常，這些系統(tǒng)的流動(dòng)阻力由于例如供應(yīng)容器的增加的排空而隨時(shí)間而變，使得在該情形中，需要控制通過系統(tǒng)的體積流量。為此，可例如通過結(jié)合在液體系統(tǒng)中的相應(yīng)的流量傳感器來測(cè)量體積流量。這種流量傳感器例如在W02007/147786A1中描述。然而，這些傳感器是昂貴的且與液體直接接觸。后者特征引起傳感器以及還有液體兩者污染的危險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供測(cè)量流入容器的液體的體積流量和/或已流入容器的液體的體積的裝置和/或方法。該裝置和/或方法應(yīng)使得能夠在尤其是微流體系統(tǒng)中和尤其是在分析領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)測(cè)量。為此，本發(fā)明涉及一種測(cè)量流入容器的液體的體積流量和/或已流入容器的液體的體積的方法，該方法包括以下步驟在液體流入之前在起始?jí)毫ο略谌萜髦械念A(yù)定起始體積中封閉氣體，然后使液體流入容器以將封閉的氣體壓縮到依賴于已流入容器的液體的體積的氣體體積并且實(shí)現(xiàn)容器中氣體的氣體壓力相對(duì)于起始?jí)毫Φ囊蕾囉谝蚜魅氲囊后w的體積和流入液體的體積流量的升高，測(cè)量作為時(shí)間的函數(shù)的容器中氣體壓力，以及 基于測(cè)量的氣體壓力確定直到給定時(shí)間已流入的液體的體積和/或在給定時(shí)間流入液體的體積流量。在這種情形中，基于在給定時(shí)間測(cè)量的氣體壓力來確定直到給定時(shí)間已流入的液體的體積。測(cè)量氣體壓力的時(shí)間變化率，并基于在給定時(shí)間測(cè)量的氣體壓力的時(shí)間變化率確定在給定時(shí)間流入容器的液體的體積流量，由此來確定體積流量。在進(jìn)一步的發(fā)展中，定義相對(duì)氣體壓力等于起始?jí)毫蜌怏w壓力的商，確定特征變量，所述特征變量給出作為已流入的液體的體積的函數(shù)的相對(duì)氣體壓力的斜率，在液體流入容器期間，基于測(cè)量的作為時(shí)間函數(shù)的氣體壓力來確定作為時(shí)間函數(shù)的相對(duì)氣體壓力，以及基于相對(duì)氣體壓力來確定體積和/或體積流量。在這種情形中，優(yōu)選地用以前的校準(zhǔn)方法來確定特征變量。在該進(jìn)一步的發(fā)展的實(shí)施方式中，直到時(shí)間點(diǎn)已經(jīng)流入的體積被確定為在給定時(shí)間的相對(duì)氣體壓力減去I和特征變量的商，和/或確定相對(duì)氣體壓力的時(shí)間變化率，以及在給定時(shí)間流入的液體的體積流量被確定為相對(duì)氣體壓力的時(shí)間變化率和特征變量的商。另外，本發(fā)明涉及用于執(zhí)行本發(fā)明方法的裝置，包括連接到容器并用于在液體流入之前在起始?jí)毫ο略谌萜鲀?nèi)部的預(yù)定起始體積中封閉氣體的裝置，用于測(cè)量容器中氣體壓力的測(cè)量傳感器，液體供應(yīng)系統(tǒng)，其連接到的容器的填充開口，該填充開口通入容器內(nèi)部的并用于將液體供應(yīng)到容器，以及電子單元，該電子單元基于在關(guān)閉在起始?jí)毫ο乱云鹗俭w積填充了氣體的容器之后利用壓力傳感器測(cè)量的氣體壓力來確定已經(jīng)流入的液體的體積和/或流入液體的體積流量。在裝置的實(shí)施方式中，容器包括活塞，活塞在容器內(nèi)部可移動(dòng)且液密地和氣密地接觸封閉內(nèi)部的容器壁以將容器分成液體空間和氣體空間，其中填充開口通入液體空間中，氣體空間與用作在液體流入之前在起始?jí)毫ο略谌萜鲀?nèi)部的預(yù)定起始體積中封閉氣體的裝置連通以及與壓力傳感器連通。在進(jìn)一步的發(fā)展中，裝置包括控制單元，控制單元根據(jù)測(cè)量的容器中的流入體積或測(cè)量的流入容器的體積流量控制通過液體供應(yīng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的液體供應(yīng)。在實(shí)施方式中，當(dāng)測(cè)量的體積達(dá)到一定的期望體積時(shí)，控制單元終止液體供應(yīng)。在實(shí)施方式中，液體供應(yīng)系統(tǒng)包括填充有液體的至少一個(gè)儲(chǔ)存單元，尤其是填充有液體的兩個(gè)儲(chǔ)存單元，以及用于實(shí)現(xiàn)從所述儲(chǔ)存單元，尤其是多個(gè)儲(chǔ)存單元至容器的液體流動(dòng)的裝置，
其中至少一個(gè)儲(chǔ)存單元具有腔室，液體容納在該腔室中，且在該腔室中布置了液密和氣密地接觸封閉腔室的內(nèi)壁的可移動(dòng)的活塞?；钊麑⒅辽僖粋€(gè)儲(chǔ)存單元分成經(jīng)由至少一個(gè)液體管路與容器連接的液體空間和用于實(shí)現(xiàn)從所述儲(chǔ)存單元尤其是多個(gè)儲(chǔ)存單元至容器的液體流動(dòng)的裝置連接的氣體空間。另外，本發(fā)明涉及用于操作配備控制單元的裝置的方法，該裝置的液體供應(yīng)系統(tǒng)包括填充有液體的至少兩個(gè)儲(chǔ)存單元和用于實(shí)現(xiàn)從儲(chǔ)存單元至容器的液體流動(dòng)的裝置，該方法包括以下步驟在起始?jí)毫ο略陬A(yù)定的起始體積中封閉氣體，經(jīng)由用于實(shí)現(xiàn)液體流動(dòng)的裝置相繼地利用來自兩個(gè)或多個(gè)不同的儲(chǔ)存單元的特定期望體積的液體填充容器，其中基于測(cè)量的流入容器的總體積和在利用來自相應(yīng)的儲(chǔ)存單元的相應(yīng)液體的相應(yīng)的填充流程開始時(shí)已經(jīng)位于容器中并利用該裝置測(cè)量的體積來監(jiān)測(cè)各液體的相應(yīng)的期望體積的達(dá)到。在利用不同的期望體積的各液體相繼地填充容器時(shí)，優(yōu)選地，利用最大所需期望體積的液體開始填充，并且隨后，在每種情形中，利用下一較小的所需期望體積的液體相繼地繼續(xù)填充。另外，本發(fā)明涉及本發(fā)明的裝置的進(jìn)一步的發(fā)展，其中，液體供應(yīng)系統(tǒng)將液體通過供給管路輸送到容器，通過供給管路的液體的體積流量等于流入容器的液體的體積流量，以及提供了控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)基于測(cè)量的進(jìn)入容器的體積流量控制由液體供應(yīng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的液體供應(yīng)，使得通過供給管路的體積流量和進(jìn)入容器的體積流量對(duì)應(yīng)于特定期望體積流量。該控制對(duì)于上述實(shí)施方式是尤其有利的，在該情形中，至少一個(gè)儲(chǔ)存單元，或者多個(gè)儲(chǔ)存單元和/或容器，在每種情形中，包括可移動(dòng)的活塞，該可移動(dòng)的活塞在每種情形中將容器或儲(chǔ)存單元分成氣體空間和液體空間。將液體從儲(chǔ)存單元輸送到容器所需的活塞上的力例如通過對(duì)儲(chǔ)存單元的氣體空間進(jìn)行壓力加載來實(shí)現(xiàn)。這種力也依賴于活塞在儲(chǔ)存單元或容器中遇到的相應(yīng)摩擦阻力。因?yàn)橐后w供應(yīng)基于記錄的體積流量來控制，所以活塞的不同摩擦阻力被小心地控制。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，測(cè)量或分析系統(tǒng)被插入供給管路，通過測(cè)量或分析系統(tǒng)的液體的體積流量等于通過供給管路的體積流量并等于流入容器的液體的體積流量，以及控制系統(tǒng)基于測(cè)量的進(jìn)入容器的體積流量將通過測(cè)量或分析系統(tǒng)的體積流量控制到特定期望體積流量。另外，本發(fā)明涉及本發(fā)明的裝置的進(jìn)一步的發(fā)展，其中，液體供應(yīng)系統(tǒng)包括由液體填充的至少一個(gè)儲(chǔ)存單元和用于實(shí)現(xiàn)從至少一個(gè)儲(chǔ)存單元至容器的液體流動(dòng)的裝置，并且
用于實(shí)現(xiàn)液體流動(dòng)的裝置包括可控制的氣動(dòng)壓力源，其經(jīng)由配備有可控制的閥一尤其是3/2閥一的壓力供應(yīng)管路連接到每個(gè)儲(chǔ)存單元，并且液體流動(dòng)通過利用由可控制的氣動(dòng)壓力源提供的壓力對(duì)儲(chǔ)存單元中的液體進(jìn)行壓力加載來實(shí)現(xiàn)。在后者進(jìn)一步的發(fā)展的第一進(jìn)一步的發(fā)展中，可控制的氣動(dòng)壓力源經(jīng)由利用可控制的閥尤其是3/2閥可關(guān)閉的壓力供應(yīng)管路連接到容器。在優(yōu)選的另外發(fā)展中，液體供應(yīng)系統(tǒng)經(jīng)由配備有閥尤其是止回閥的至少一個(gè)供應(yīng)管路連接到容器。另外，本發(fā)明涉及用于操作根據(jù)三個(gè)后者的另外發(fā)展的裝置的方法，在該方法的情形中，操作周期被執(zhí)行，其中，在每種情形中，經(jīng)由3/2閥較早地給容器和儲(chǔ)存單元中的液體供應(yīng)起始?jí)毫?，關(guān)閉從壓力源通向容器的壓力供應(yīng)管路中的閥，通過利用由壓力源提供的壓力對(duì)儲(chǔ)存單元中的至少一個(gè)中的液體進(jìn)行壓力加載來實(shí)現(xiàn)液體流入容器，以及最終，尤其是通過壓力加載，在相應(yīng)操作周期中流入容器的總液體被排出容器。在該裝置的第一進(jìn)一步的發(fā)展的額外進(jìn)一步發(fā)展中，容器經(jīng)由配備有閥尤其是止回閥的排泄管路連接到接收器皿，該接收器皿經(jīng)由空氣逃逸開口被加載環(huán)境壓力并且位于容器中的液體能夠被排到接收器皿中。另外，本發(fā)明涉及用于操作根據(jù)后者進(jìn)一步的發(fā)展的裝置的方法，其中通過以下步驟，在填充周期結(jié)束時(shí)液體被排出容器，中斷向容器的液體供應(yīng)，以及經(jīng)由壓力源為容納在容器中的液體加載壓力，于是液體流過止回閥并經(jīng)由排泄管路流出。另外，本發(fā)明涉及一種操作本發(fā)明裝置的方法，在該情形中，操作周期被執(zhí)行，該方法在每個(gè)周期中包括以下步驟在起始?jí)毫ο略陬A(yù)定的起始體積中封閉氣體，使液體流入容器并且測(cè)量液體流入的體積流量和/或流入的體積，在容器中的氣體壓力超過預(yù)定的最大壓力之前，中斷向容器的液體供應(yīng)，以及最終，從容器排出在相應(yīng)填充周期中流入容器的總液體。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是裝置能夠完全自動(dòng)地操作。另外的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量間接地基于容器中的氣體壓力來進(jìn)行使得不需要液體的直接接觸，尤其是不直接接觸傳感器。而且，本發(fā)明提供以下優(yōu)點(diǎn)，即由于本發(fā)明的間接測(cè)量方法，測(cè)量很大程度地獨(dú)立于提供的液體的類型，尤其是其粘度、其不均勻性和在給定情形中其中包含的污染物。這與熱量流測(cè)量方法相比尤其是有利的，在熱量流測(cè)量方法的情形中，測(cè)量精度決然地依賴于在給定情形中液體的可變熱容量。本發(fā)明的裝置提供的優(yōu)點(diǎn)是該裝置的應(yīng)用極其廣泛。該裝置允許更換投配注射器、注射泵、蠕動(dòng)泵以及還有這樣的系統(tǒng)，其以氣動(dòng)方式產(chǎn)生體積流并基于利用安裝在流動(dòng)路徑中的流量傳感器進(jìn)行直接流量測(cè)量來將這些控制到一定的期望體積流量。


現(xiàn)在將基于附圖解釋本發(fā)明及其它優(yōu)點(diǎn)，附圖中給出了實(shí)施方式的兩個(gè)示例。在附圖中相同的元件給出相同的參考符號(hào)。其中
圖I是本發(fā)明的裝置；圖2是替換實(shí)施方式的截面；以及圖3是圖I的裝置的變化形式。
具體實(shí)施例方式圖I示出了本發(fā)明的用于測(cè)量流入容器I的液體的體積流量dV(t)/dt和/或已經(jīng)流入容器I的液體的體積V(t)的裝置。該裝置包括連接到容器I的填充開口 3的液體供應(yīng)系統(tǒng)5，填充開口 3通入容器I的內(nèi)部。液體供應(yīng)系統(tǒng)5用于將液體供應(yīng)到容器I。供應(yīng)系統(tǒng)5包括充滿備用液體A、B的至少一個(gè)儲(chǔ)存單元7、9。儲(chǔ)存單元7、9例如是容納待分析的各種液體的供應(yīng)容器或者它們?nèi)菁{分析所需的補(bǔ)充液體，例如試劑溶液。液體A、B可容納在儲(chǔ)存單元7、9中，例如，儲(chǔ)存單元7、9是柔性的氣體和液體不可滲透的體積的形式，比如例如為聚乙烯或聚丙烯的塑料箔或膜的袋子。儲(chǔ)存單元7、9優(yōu)選地實(shí)施為可交換的模塊。在這種情形中，儲(chǔ)存單元7、9可設(shè)置為單個(gè)元件，或者兩個(gè)或多個(gè)儲(chǔ)存單元可在供應(yīng)套件，優(yōu)選地為可更換的供應(yīng)套件中相互平行地組合連接。儲(chǔ)存單元7、9連接到用來實(shí)現(xiàn)從儲(chǔ)存單元7、9中的至少一個(gè)至容器I內(nèi)的液體流動(dòng)的裝置。該裝置包括可控制的氣動(dòng)壓力源11，該可控制的氣動(dòng)壓力源11經(jīng)由相應(yīng)壓力供應(yīng)管路13、15連接到儲(chǔ)存單元7、9的輸入側(cè)?？煽刂频拈yV1、V2分別控制壓力供應(yīng)管路13,15的打開和關(guān)閉。閥VI、V2優(yōu)選地為3/2閥，儲(chǔ)存單元7、9在其輸入側(cè)上選擇性地通過閥VI、V2利用來自壓力源11的壓力p或者利用基準(zhǔn)壓力pK—優(yōu)選為大氣壓力一而可加載，或者其輸入側(cè)可被加壓且通過相應(yīng)閥VI、V2的完全關(guān)閉來氣密地隔離。術(shù)語“打開”和“關(guān)閉”在此意指參考所有閥來表示閥所位于的特定管路允許在閥打開的情形中允許流體通過并且在閥關(guān)閉的情形中阻塞流體通過。儲(chǔ)存單元7、9的輸出側(cè)分別經(jīng)由供應(yīng)管路17、19連接到容器I的填充開口 3。供應(yīng)管路17、19的面向容器I的端部包含優(yōu)選為止回閥的閥VR1、VR2。在所示的實(shí)施方式中，兩個(gè)供應(yīng)管路17、19饋送到供應(yīng)管路20內(nèi)，供應(yīng)管路20將供應(yīng)管路17、19與填充開口 3連接。如果僅提供了一個(gè)儲(chǔ)存單元，例如儲(chǔ)存單元7，則優(yōu)選地單個(gè)供應(yīng)管路20直接從儲(chǔ)存單元7通向填充開口 3并且這樣由圖I補(bǔ)充畫出的閥VR來控制。在這種情形中，第二儲(chǔ)存單元9、其供應(yīng)管路19和兩個(gè)閥VRl和VR2被省略。對(duì)于為填充總是并行地同時(shí)應(yīng)用較大數(shù)量的儲(chǔ)存單元來說也是如此。它們的液體一起被導(dǎo)入直接通向容器I的供應(yīng)管路20。這對(duì)應(yīng)于沒有在供應(yīng)管路17和19中的兩個(gè)閥VRl和VR2的所示變化形式。如果不是這樣，兩個(gè)或多個(gè)儲(chǔ)存單元7、9分別經(jīng)由其配備有各自閥VR1、VR2的供應(yīng)管路17、19——例如經(jīng)由主供應(yīng)管路20——連接到容器1，則此處補(bǔ)充示出的閥VR可被省略?？蛇x擇地，容器I可具有用于來自不同儲(chǔ)存單元的供應(yīng)管路中的每一個(gè)的單獨(dú)填充開口，且這些供應(yīng)管路中的每一個(gè)具有其自己的閥。該實(shí)施方式的形式在圖2中示出，作·為本發(fā)明的裝置的可選擇的實(shí)施方式。在圖2中，在每種情形中，有經(jīng)由與其連接的供應(yīng)管路17a、17b、17c、17d中的一個(gè)連接到容器I的四個(gè)填充開口 3a、3b、3c、3d中的一個(gè)的四個(gè)儲(chǔ)存單元7a、7b、7c、7d。四個(gè)供應(yīng)管路17a、17b、17c、17d中的每一個(gè)在容器側(cè)配備有閥VRa, VRb, VRc, VRd,優(yōu)選地每個(gè)閥為被動(dòng)止回閥。在圖I所示的變化形式的情形中，液體從一個(gè)儲(chǔ)存單元或者按時(shí)間順序逐個(gè)地從多個(gè)儲(chǔ)存單元7、9流入容器I可在任何時(shí)間通過經(jīng)由壓力源11對(duì)在相應(yīng)儲(chǔ)存單元7、9中的液體加載壓力P來實(shí)現(xiàn)，壓力P遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過容器I內(nèi)部占主導(dǎo)的壓力，以克服相應(yīng)止回閥VRl、VR2或VR的開啟壓力以及相應(yīng)供應(yīng)管路17、19和20的流動(dòng)阻力。只要特定止回閥VR1、VR2或VR兩端下降的壓力大于其開啟壓力，液體就從相應(yīng)儲(chǔ)存單元7或9流入容器I。流動(dòng)隨由壓力源11提供的壓力P的增加而增加。經(jīng)由壓力源11和閥VI、V2的相應(yīng)操作，液體供應(yīng)能夠完全自動(dòng)地發(fā)生。在這種情形中，根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量方法和裝置的應(yīng)用，在預(yù)定的時(shí)間從選定儲(chǔ)存單元、從多個(gè)選定儲(chǔ)存單元或從所有儲(chǔ)存單元7、9向容器I供給液體A、B，或者完全中斷液體供應(yīng)。為了中斷來自一個(gè)或多個(gè)儲(chǔ)存單元7、9的液體供應(yīng)，向受影響的一個(gè)或多個(gè)儲(chǔ)存單元7、9中的液體A、B提供基準(zhǔn)壓力pK，尤其是大氣壓，優(yōu)選地經(jīng)由在相關(guān)壓力供應(yīng)管路
13、15中相應(yīng)3/2閥VI、V2的相應(yīng)操作。這樣，實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)止回閥VRl、VR2或VR3兩端的壓降立即下降到開啟壓力以下，且沒有更多的液體A、B能夠通過各供應(yīng)管路17、19或20移動(dòng)。作為選擇，在主動(dòng)閥而非被動(dòng)止回閥VRl、VR2的應(yīng)用的情形中，也能夠由這些閥的主動(dòng)打開和關(guān)閉來控制液體供應(yīng)。在這種情形中，要求與容器I的體積相比在儲(chǔ)存單元7、9中必須存在足夠的正壓，使得在打開的主動(dòng)閥的情形中產(chǎn)生液體的足夠體積流量。來自圖2所示變化形式的單個(gè)儲(chǔ)存單元7a、7b、7c、7d的液體供應(yīng)以相同的方式利用壓力供應(yīng)管路13a、13b、13c、13d來實(shí)現(xiàn)，每個(gè)壓力供應(yīng)管路13a、13b、13c、13d配備有3/2閥Va、Vb、Vc、Vd且連接到壓力源11。與圖I所示的變化形式相比，在圖2中，在所有儲(chǔ)存單元7、9為早先填充有液體的供應(yīng)容器的情形中，舉例來說，一個(gè)儲(chǔ)存單元，儲(chǔ)存單元7a實(shí)施為樣品儲(chǔ)器，其可在本發(fā)明的裝置內(nèi)在之前的填充流程中填滿液體S，例如，待分析的樣品。為此，儲(chǔ)存單元7a具有通入其內(nèi)部并配備有閥VS1，優(yōu)選為止回閥的樣品供應(yīng)管路LS，且內(nèi)部經(jīng)由分支管路Lv連接到真空泵Pv。分支管路Lv在儲(chǔ)存單元7a和閥Va之間連接到壓力供應(yīng)管路13a內(nèi)并配備有閥Vv。通過對(duì)內(nèi)部施加真空，液體S能夠經(jīng)由樣品供應(yīng)管路LS吸入儲(chǔ)存單元7a內(nèi)。在此期間，內(nèi)部中的填充水平被監(jiān)測(cè)，優(yōu)選地通過此處由兩個(gè)電極El、E2示出的相應(yīng)傳感器來監(jiān)測(cè)。為了在填充流程期間阻塞液體經(jīng)由通向容器I的供應(yīng)管路17a移動(dòng)，另外的閥VS2，優(yōu)選地同樣為止回閥，設(shè)置在與供應(yīng)管路17a連接的儲(chǔ)存單元7a的輸出中。圖3示出圖I實(shí)施例的替換實(shí)施方式。圖3的實(shí)施方式與圖I中所示的裝置不同之處除了別的還在于，容器I具有活塞51，活塞51在容器I內(nèi)可移動(dòng)且將容器I分成液體空間52和氣體空間53，其中填充開口 3通入液體空間52中，氣體空間53經(jīng)由氣動(dòng)連接件43與氣動(dòng)壓力源11連通?；钊?1液密地和氣密地接觸例如容器I的圓柱形內(nèi)壁。例如，在該實(shí)施方式中，容器I可以用合成材料比如塑料的常規(guī)注射器——優(yōu)選為一次性注射器的形式實(shí)施，具有特別是圓柱形的注射器本體和在其中可移動(dòng)且液密和氣密地接觸注射器本體的內(nèi)壁的活塞51，以及與活塞相對(duì)的注射器噴嘴，例如圓錐形注射器噴嘴，用作填充開口 3。封閉在活塞51和注射器噴嘴之間的液體空間52用于容納經(jīng)由填充開口 3導(dǎo)入容器 I內(nèi)的液體。形成在活塞的背離液體空間52的一側(cè)的氣體空間53經(jīng)由氣動(dòng)連接件43與壓力傳感器或計(jì)量器23連接，并且在閥V3打開的情形中與氣動(dòng)壓力源11連接。而且，在根據(jù)圖3的實(shí)施方式中，儲(chǔ)存單元7和9具有用于接收液體的腔室，在該腔室中布置了可移動(dòng)的活塞54、55，實(shí)現(xiàn)與腔室的內(nèi)部液密接觸。在每種情形中，活塞54、55將儲(chǔ)存單元7、9分成填充有液體A、B的液體空間56、57和經(jīng)由壓力源11和閥V1、V2可加載壓力的氣體填充的氣體空間58、59。與在容器I的情形中的一樣，在該實(shí)施方式中，在每種情形中，液體容器7和9可為玻璃或合成材料的常規(guī)注射器的形式，具有特別是圓柱形的注射器本體和在其中可移動(dòng)且液密和氣密地接觸注射器本體的內(nèi)壁的活塞，以及與活塞相對(duì)的注射器噴嘴，例如圓錐形注射器噴嘴，其中在每種情形中，注射器噴嘴與相應(yīng)供應(yīng)管路17或19連接。通過借助于氣動(dòng)壓力源11對(duì)氣體空間58、59進(jìn)行壓力加載，活塞可向前移動(dòng)到施加的壓力被選定為大到足以克服在相應(yīng)容器內(nèi)壁上活塞54或55的摩擦力以及在給定情形中活塞51的摩擦力、供應(yīng)管路17、19、20的管路阻力以及閥VR1、VR2和VR3的開啟壓力的程度，并且因此將液體A、B輸送到供應(yīng)管路17、19并且以這種方式朝向容器I輸送。容器I的該實(shí)施方式且在給定情形中具有可移動(dòng)的活塞的儲(chǔ)存單元7和9的優(yōu)點(diǎn)包括防止污染物，例如微生物從液相移動(dòng)到氣相，或者反之亦然。與此一道，還防止了為了加載壓力而施加的氣體溶解在液體中。同樣，以這種方式，有效地防止了液體從儲(chǔ)存單元和/或容器泄漏或蒸發(fā)。另外，一次性注射器的應(yīng)用非常容易實(shí)施。而且，安裝的活塞不必限定在作為儲(chǔ)存單元和/或容器的注射器的應(yīng)用的情形。除取樣的特定特征之外，以下的解釋適用圖I中示出的實(shí)施方式的示例和根據(jù)圖3的其變化形式，以及相應(yīng)地還適用圖2給出的實(shí)施方式的示例。容器I在其內(nèi)部具有預(yù)定的起始體積Vtl,該起始體積Vtl在裝置的每個(gè)操作周期的開始時(shí)沒有容納液體。在給定情形中，仍附著在內(nèi)壁上的液滴或殘余濕氣由于對(duì)本發(fā)明方法的影響極其小，因而被認(rèn)為可忽略不計(jì)。用于在液體流入之前在起始?jí)毫tl下在該預(yù)定起始體積Vtl中封閉氣體——尤其是空氣——的裝置連接到容器I。在根據(jù)圖3的實(shí)施方式中，起始體積Vtl是在容器I的起始狀態(tài)中氣體空間53的體積，其中活塞51優(yōu)選地位于在容器I的填充開口 3附近的起始位置。優(yōu)選地，在任何情形中，本發(fā)明的可控制的氣動(dòng)壓力源11經(jīng)由配備有閥V3—優(yōu)選為3/2閥一的另外的壓力供應(yīng)管路21連接到容器I。起始?jí)毫tl可以是壓力源11提供的壓力P，容器I經(jīng)由壓力供應(yīng)管路21加載壓力P。然而，優(yōu)選地，起始?jí)毫。是上述提到的基準(zhǔn)壓力PK，即優(yōu)選為大氣壓，容器I通過3/2閥V3的相應(yīng)操作而加載基準(zhǔn)壓力pK。以這種方式位于容器I中起始體積Vtl中的氣體隨后通過安全關(guān)閉閥V3而氣密和壓力緊密地密封容器I來封閉。之后，在此刻封閉的系統(tǒng)的內(nèi)部起始?jí)毫tl占主導(dǎo)地位。作為替換，起始體積Vtl可經(jīng)由容器I中的通風(fēng)開口(未顯示)來填充大氣壓下的空氣，并隨后借助于合適的封閉物來氣密地密封。為了能夠以可重復(fù)的方式一優(yōu)選較早地一指定起始體積\，實(shí)現(xiàn)裝置的定義的起始狀態(tài)，在該情形中，供應(yīng)管路17、19、20分別地填充液體A、B，直到在其中設(shè)置的相應(yīng)閥VR1、VR2或VR?？芍貜?fù)可預(yù)先確定的起始體積Vtl于是包括非填充液體的、在相應(yīng)閥VRl、·VR2或VR和容器開口 3之間的供應(yīng)管路17、19、20的其余管路體積、容器I的內(nèi)部體積以及從容器I直到閥V3的壓力供應(yīng)管路21的內(nèi)部的體積。在圖3所示實(shí)施方式的示例中，活塞51被帶到在填充開口 3附近的起始位置。為了設(shè)定該起始位置，用于活塞51的停止件可形成在容器內(nèi)壁上。壓力傳感器23連接到容器1，利用該壓力傳感器23來測(cè)量容器I內(nèi)部的氣體壓力Pgo壓力傳感器23沒有直接布置在容器I內(nèi)部，用來把氣體壓力pG供給到壓力傳感器23的連接管路22的內(nèi)部體積構(gòu)成起始體積Vci的部分。在第一方法步驟中，如上面已經(jīng)解釋的，在起始?jí)毫tl下把氣體封閉在起始體積V0中。優(yōu)選地，儲(chǔ)存單元7、9中的液體同樣經(jīng)由安裝在其壓力供應(yīng)管路13、15中的3/2閥VI、V2來提供在起始?jí)毫tl下的氣體，與具有起始?jí)毫tl的起始體積Vtl的壓力加載并行。這樣，產(chǎn)生了定義的起始狀態(tài)，在該情形中，在止回閥VRl、VR2，相應(yīng)地VR兩端不存在壓降。止回閥VR1、VR2，相應(yīng)地VR在該方法步驟中阻止液體進(jìn)入容器I內(nèi)。在下一方法步驟中，通過閥V3的完全關(guān)閉來氣密地密封在起始?jí)毫tl下填充有氣體的容器1，并且利用壓力傳感器23測(cè)量容器I中的起始?jí)毫。。然后，實(shí)現(xiàn)從一個(gè)或多個(gè)儲(chǔ)存單元7、9至容器I的液體流動(dòng)。為此，通過閥V1、V2的相應(yīng)操作經(jīng)由壓力供應(yīng)管路13、15把壓力源11提供的壓力p排他地供給到期望的儲(chǔ)存單元7、9以輸出液體。為了使液體流入容器1，將壓力源11的壓力p增加到遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過容器I內(nèi)部占主導(dǎo)的壓力的壓力P，以克服相應(yīng)止回閥VR1、VR2或VR的開啟壓力以及相應(yīng)供應(yīng)管路17、19和供應(yīng)管路20的流動(dòng)阻力。在根據(jù)圖3的實(shí)施方式的示例中，還需補(bǔ)充，必須克服布置在儲(chǔ)存單元7、9中的活塞54、55和布置在容器I中的活塞I的摩擦阻力。在這種情形中，壓力P越高，液體流量越大。在根據(jù)圖3的實(shí)施方式的情形中流入容器I內(nèi)的液體使活塞51朝向氣動(dòng)連接件43移位，依賴于已經(jīng)流入的液體的總體積V(t)將容器I中的氣體——尤其是封閉在氣體空間53中的氣體一壓縮到氣體體積\。因而，氣體體積\近似等于起始體積Vtl和直到相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)t已經(jīng)流入的總液體的體積V(t)之間的差異。該差異的微小的——通常非常低的——偏差根據(jù)相應(yīng)液體的壓縮性和氣體在相應(yīng)液體中的溶解性而加入。流入的液體由此實(shí)現(xiàn)容器I中氣體的氣體壓力Pe(t)相對(duì)于起始?jí)毫tl的依賴于已經(jīng)流入的液體的體積V(t)和流入液體的體積流量dV(t)/dt的升高。根據(jù)本發(fā)明，測(cè)量作為時(shí)間t的函數(shù)的容器I中氣體的氣體壓力Pe⑴，并且基于測(cè)量的氣體壓力pe(t)來確定到給定時(shí)間t流入容器的總體積V(t)和/或在給定時(shí)間t流入容器I的液體的體積流量dv(t)/dt。假定封閉氣體具有像理想氣體一樣的行為，則波義耳-馬里奧特定律適用，根據(jù)這點(diǎn)，封閉氣體的氣體壓力Pe和氣體體積\的乘積在保持相同的溫度情形中是恒定的，且于是此處等于起始?jí)毫。和起始體積Vtl的乘積。因此，近似地PgVg = pG (V0-V) = P0V0基于該關(guān)系式，到給定時(shí)間t已經(jīng)流入的液體的體積V (t)為
( \ F(/) = F0 i-今、
I PoiOJ而且在給定時(shí)間t流入的液體的體積流量dV(t)/dt等于
「 n dV(t) rr d ( P0 I—= -V0 —
dt dtKPaKt))兩個(gè)變量可直接基于所測(cè)量的作為時(shí)間t的函數(shù)的氣體壓力Pdt)來計(jì)算。為此，該裝置包括連接到壓力傳感器23的電子單元25，該電子單元25基于在關(guān)閉填充有起始?jí)毫o和起始體積Vtl的氣體的容器I之后在每個(gè)操作周期期間利用壓力傳感器23測(cè)量的作為時(shí)間t的函數(shù)的氣體壓力Ps(t)來確定流入體積V(t)和/或流入液體的體積流量dV(t)/dt。因?yàn)樵诮o定情形中準(zhǔn)確地確定容器I的起始體積Vtl是非常困難或復(fù)雜的并且例如由于其中含有濕氣而使得氣體行為略微不同于理想氣體的行為，所以優(yōu)選地首先進(jìn)行校準(zhǔn)。為此，定義相對(duì)氣體壓力Pk，它等于起始?jí)毫。和測(cè)量的氣體壓力Pg的商。因此，
「 I n — P。Pr --
P在早期校準(zhǔn)中，基于上述定義的具有在起始?jí)毫tl下在起始體積Vtl中封閉的氣體的起始狀態(tài)，確定裝置的特征變量％，其給出作為已流入的液體的體積V的函數(shù)的相對(duì)氣體壓力Pk的斜率。Mr =^-
r dV可確定按流入體積V的變化的相對(duì)氣體壓力Pk的變化，例如通過利用多個(gè)已知的基準(zhǔn)體積相繼地填充容器1，并基于所得到的測(cè)量氣體壓力pe，標(biāo)繪出每種情形相關(guān)聯(lián)的作為位于容器I中的液體體積的函數(shù)的相對(duì)氣體壓力PK。作為替換，可利用恒定的已知基準(zhǔn)體積流量的液體填充容器1，由該基準(zhǔn)體積流量通過對(duì)時(shí)間積分而導(dǎo)出流入的體積V，并標(biāo)繪出測(cè)量的相關(guān)聯(lián)的作為流入體積V的函數(shù)的相對(duì)氣體壓力pK，因此可以確定特征變量mv。在兩種情形中，確定標(biāo)繪的表示作為流入體積V的函數(shù)的相對(duì)氣體壓力pK的特征線的斜率。該斜率等于要確定的特征變量mv。特征變量％是恒定的，其基本上對(duì)應(yīng)于起始體積Vci的負(fù)倒數(shù)值，并且同時(shí),考慮從理想氣體行為的氣體行為的偏差。
當(dāng)這種校準(zhǔn)方法不能夠或不應(yīng)被執(zhí)行時(shí)，則在已知或通過測(cè)量確定了起始體積V。的情況下，可對(duì)于隨后進(jìn)一步描述的方法使用合適的值m’ v，代替特征值mv，其中
權(quán)利要求
1.一種測(cè)量流入容器(I)的液體(A、B)的體積流量(dV(t)/dt)和/或已流入所述容器(I)的液體(A、B)的體積(V(t))的方法，所述方法包括以下步驟 在液體(A、B)流入之前在起始?jí)毫?Ptl)下在所述容器(I)中的預(yù)定起始體積(Vtl)中封閉氣體， 然后使液體(A、B)流入所述容器(I)以把封閉的氣體壓縮到依賴于已流入所述容器(I)的液體的體積(V (t))的氣體體積并且實(shí)現(xiàn)所述容器(I)中氣體的氣體壓力( )相對(duì)于所述起始?jí)毫?Po)的依賴于已流入的液體的體積(V(t))和流入液體的體積流量(dV(t)/dt)的升高， 測(cè)量作為時(shí)間(t)的函數(shù)的所述容器中的氣體壓力(pe)，以及 基于測(cè)量的氣體壓力(Pe(t))確定直到給定時(shí)間(t)已流入的液體的體積(V(t))和/或在給定時(shí)間(t)流入液體的體積流量(dV (t) /dt)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，還包括基于在給定時(shí)間(t)測(cè)量的氣體壓力(Pjt))確定直到該給定時(shí)間(t)已流入的液體的體積(V(t))。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，還包括 確定測(cè)量的氣體壓力(Pe)的時(shí)間變化率，以及 基于在給定時(shí)間(t)測(cè)量的氣體壓力(pe)的時(shí)間變化率來確定在給定時(shí)間(t)流入所述容器(I)的液體的體積流量(dV(t)/dt)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中 定義相對(duì)氣體壓力(Pk)等于所述起始?jí)毫?Po)和所述氣體壓力(Pe)的商， 確定特征變量(mv, m’ v),所述特征變量(mv, m’ v)給出作為已流入的液體的體積(V (t))的函數(shù)的所述相對(duì)氣體壓力(Pk)的斜率， 在液體流入所述容器(I)期間，基于所測(cè)量的作為時(shí)間(t)的函數(shù)的所述氣體壓力( )來確定作為時(shí)間(t)的函數(shù)的所述相對(duì)氣體壓力(pK)，以及 基于所述相對(duì)氣體壓力(Pk)確定所述體積(V(t))和/或所述體積流量((^(0/也)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中 用以前的校準(zhǔn)方法來確定所述特征變量(mv)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其中 直到時(shí)間點(diǎn)(t)已流入的所述體積(V(t))被確定為在給定時(shí)間(t)的所述相對(duì)氣體壓力(Pk)減去I和所述特征變量(mv, m’ v)的商,和/或 確定所述相對(duì)氣體壓力的時(shí)間變化率(dpK(t) /dt)，以及 在給定時(shí)間(t)流動(dòng)的液體的體積流量(dV(t)/dt)被確定為所述相對(duì)氣體壓力的時(shí)間變化率(dpK(t)/dt)和所述特征變量(mv, m’ v)的商。
7.一種執(zhí)行根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法的裝置，所述裝置包括 連接到容器(I)并用作在液體流入之前在起始?jí)毫?Ptl)下在所述容器(I)內(nèi)部的預(yù)定起始體積(Vtl)中封閉氣體的裝置， 壓力傳感器(23 )，其用于測(cè)量所述容器(I)中的氣體壓力(pc)， 液體供應(yīng)系統(tǒng)(5)，其連接到所述容器(I)的填充開口(3)，該填充開口(3)通入所述容器(I)內(nèi)部的并用于把液體(A、B )供應(yīng)到所述容器(I)，以及電子單兀(25),所述電子單元(25)基于在關(guān)閉了在所述起始?jí)毫?Ptl)下以所述起始體積(Vtl)填充了氣體的所述容器(I)之后利用所述壓力傳感器(23)測(cè)量的所述氣體壓力( )，確定已流入的液體的體積(V(t))和/或流入液體的體積流量((^(0/也)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述容器(I)包括活塞(51)，所述活塞(51)在所述容器(I)內(nèi)部可移動(dòng)且液密地和氣密地接觸封閉所述內(nèi)部的容器壁以把所述容器(I)分成液體空間(52)和氣體空間(53)，其中所述填充開口(3)通入所述液體空間(52)中，所述氣體空間(53)與用作在液體流入之前在起始?jí)毫?Ptl)下在所述容器(I)的內(nèi)部的預(yù)定起始體積(Vtl)中封閉氣體的裝置連通以及與所述壓力傳感器(23)連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的裝置，還包括控制單元(33)， 所述控制單元(33)控制由所述液體供應(yīng)系統(tǒng)(5)實(shí)現(xiàn)的作為測(cè)量的所述容器(I)中流入體積(V(t))或測(cè)量的流入所述容器(I)的液體的體積流量(dV(t)/dt)的函數(shù)的液體供 應(yīng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中 當(dāng)測(cè)量的體積(v(t))達(dá)到特定的期望體積(VSA、Vsb)時(shí)，所述控制單元(33)終止所述液體供應(yīng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10之一所述的裝置，其液體供應(yīng)系統(tǒng)(5)包括填充有液體(A、B)的至少一個(gè)儲(chǔ)存單元(7、9)和用于實(shí)現(xiàn)從所述儲(chǔ)存單元(7、9)至所述容器(I)的液體流動(dòng)的裝置， 其中所述儲(chǔ)存單元(7、9)具有腔室，液體(A、B)容納在所述腔室中，并且在所述腔室中布置了液密和氣密地接觸封閉所述腔室的內(nèi)壁的可移動(dòng)的活塞(54、55)，其中所述活塞(54,55)把至少一個(gè)儲(chǔ)存單元分成經(jīng)由至少一個(gè)液體管路與所述容器(I)連接的液體空間(56、57)和與用于實(shí)現(xiàn)從所述儲(chǔ)存單元(7、9)至所述容器(I)的液體流動(dòng)的裝置連接的氣體空間(58、59)。
12.—種操作根據(jù)權(quán)利要求7至11之一所述的裝置的方法， 其中所述裝置的液體供應(yīng)系統(tǒng)(5)包括填充有液體(A、B)的至少兩個(gè)儲(chǔ)存單元(7、9)和用于實(shí)現(xiàn)從所述儲(chǔ)存單元(7、9)至所述容器(I)的液體流動(dòng)的裝置， 所述方法包括以下步驟 在起始?jí)毫?Po)下在預(yù)定的起始體積(Vci)中封閉氣體， 經(jīng)由所述的用于實(shí)現(xiàn)液體流動(dòng)的裝置相繼地利用來自兩個(gè)或多個(gè)不同的儲(chǔ)存單元(7、9)的特定期望體積(VSA、Vsb)的液體(A、B)填充所述容器(1)， 其中，基于測(cè)量的流入所述容器(I)的總體積(V(t))和在利用來自相應(yīng)的儲(chǔ)存單元(7,9)的相應(yīng)液體(A、B)的相應(yīng)填充流程開始時(shí)已經(jīng)位于所述容器(I)中并利用所述裝置測(cè)量的體積(V(t))，監(jiān)測(cè)各液體(A、B)的相應(yīng)期望體積(VSA、Vsb)的達(dá)到。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中， 在利用不同期望體積(VSA、Vsb)的各液體(A、B)相繼地填充所述容器(I)時(shí)，利用最大所需期望體積(VSA、Vsb)的液體(A、B)開始填充，并且隨后，在每種情形中，利用下一較小所需的期望體積(VSA、Vsb)的液體(A、B)相繼地繼續(xù)填充。
14.根據(jù)權(quán)利要求7至11之一所述的裝置，其中 所述液體供應(yīng)系統(tǒng)(5)通過供給管路(SP、SP17、SP19)把液體輸送到所述容器(I)，通過所述供給管路(SP、SP17、SP19)的液體的體積流量等于流入所述容器的液體的體積流量((^(0/也)，以及 提供了控制系統(tǒng)(35)，所述控制系統(tǒng)(35)基于測(cè)量的進(jìn)入所述容器的體積流量(dV(t)/dt)控制由所述液體供應(yīng)系統(tǒng)(5)實(shí)現(xiàn)的液體供應(yīng)，使得通過所述供給管路(SP、SP17、SP19)的體積流量和進(jìn)入所述容器(I)的體積流量對(duì)應(yīng)于特定的期望體積流量。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中 測(cè)量或分析系統(tǒng)(37、37a、37b)被插入所述供給管路(SP、SP17、SP19)中， 通過所述測(cè)量或分析系統(tǒng)(37、37a、37b)的液體的體積流量等于通過所述供給管路(SP、SPa, SPb)的體積流量并等于流入所述容器(I)的液體的體積流量(dV(t)/dt)，以及所述控制系統(tǒng)(35)基于測(cè)量的進(jìn)入所述容器(I)的體積流量(dV(t)/dt)把通過所述測(cè)量或分析系統(tǒng)(37、37a、37b)的體積流量控制到特定的期望體積流量。
16.根據(jù)權(quán)利要求7至11之一所述的裝置，其中 所述液體供應(yīng)系統(tǒng)(5)包括填充有液體(A、B)的至少一個(gè)儲(chǔ)存單元(7、9)和用于實(shí)現(xiàn)從所述儲(chǔ)存單元(7、9)中的至少一個(gè)至所述容器(I)液體流動(dòng)的裝置，并且所述的用于實(shí)現(xiàn)液體流動(dòng)的裝置包括可控制的氣動(dòng)壓力源(11)， 所述可控制的氣動(dòng)壓力源(11)經(jīng)由配備有可控制的閥(Vl、V2 )—尤其是3/2閥一的壓力供應(yīng)管路(13、15)連接到每個(gè)儲(chǔ)存單元(7、9)，并且 液體流動(dòng)通過利用由所述可控制的氣動(dòng)壓力源(11)提供的壓力(P)——尤其是經(jīng)由布置在所述儲(chǔ)存單元(7、9)中的可移動(dòng)的活塞(54、55)產(chǎn)生的壓力(p)—對(duì)所述儲(chǔ)存單元(7、9)中的液體(A、B)進(jìn)行壓力加載來實(shí)現(xiàn)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中 所述可控制的氣動(dòng)壓力源(11)經(jīng)由利用可控制的閥(V3)—尤其是3/2閥一可關(guān)閉的壓力供應(yīng)管路(21)連接到所述容器(I)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的裝置，其中 所述液體供應(yīng)系統(tǒng)(5)經(jīng)由配備有閥(VR、VR1、VR2)——尤其是止回閥——的至少一個(gè)供應(yīng)管路(17、19、20)連接到所述容器(I)。
19.一種操作根據(jù)權(quán)利要求16、17或18所述的裝置的方法， 其中執(zhí)行操作周期，在每種情形中， 經(jīng)由3/2閥(VI、V2、V3)給所述容器(I)和所述儲(chǔ)存單元(7、9)中的液體(A、B)較早地供應(yīng)所述起始?jí)毫?P。)， 關(guān)閉從所述壓力源(11)通向所述容器(I)的壓力供應(yīng)管路(21)中的所述閥(V3)，利用以由所述壓力源(11)提供的壓力(P)對(duì)所述儲(chǔ)存單元(7、9)中的至少一個(gè)中的液體(A、B)進(jìn)行壓力加載來實(shí)現(xiàn)液體流入所述容器(I )，以及 最終，尤其是通過壓力加載，在相應(yīng)操作周期中流入所述容器(I)的總液體被排出所述容器(I)。
20.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的裝置，其中 所述容器(I)經(jīng)由配備有閥(Va)—尤其是止回閥一的排泄管路(27)連接到接收器皿(29)，所述接收器皿(29)經(jīng)由空氣逃逸開口(31)而加載環(huán)境壓力并且位于所述容器(I)中的液體能夠被排到所述接收器皿(29)中。
21.一種操作根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置的方法，其中通過以下步驟，在填充周期結(jié)束時(shí)液體被排出所述容器(I)， 中斷向所述容器(I)的液體供應(yīng)，以及 經(jīng)由所述壓力源(11)對(duì)容納在所述容器(I)中的液體加載壓力(P)，因此液體流過所述止回閥(Va)并經(jīng)由所述排泄管路(27)流出。
22.—種操作根據(jù)權(quán)利要求7至11、14至18或20之一所述的裝置的方法，其中操作周期被執(zhí)行，所述方法在每個(gè)周期中包括以下步驟 在起始?jí)毫?Po)下在預(yù)定的起始體積(Vci)中封閉氣體， 使液體流入所述容器(I)并且測(cè)量液體流入的體積流量(dV(t)/dt)和/或流入的體積(V(t), 在所述容器(I)中的氣體壓力(Pe)超過預(yù)定的最大壓力(Pemax)之前，中斷向所述容器(I)的液體供應(yīng)，以及 最終，在相應(yīng)填充周期中流入所述容器(I)的總液體被排出所述容器(I)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于測(cè)量流入容器(1)的液體(A，B)的體積流量(dV(t)/dt)和/或流入容器(1)的液體(A，B)的體積(V(t))的方法和裝置，利用該方法和裝置，可實(shí)現(xiàn)微流體系統(tǒng)中尤其是在分析領(lǐng)域中的高度的自動(dòng)化，其中在液體(A，B)流入之前，氣體在起始?jí)毫?p0)和預(yù)定起始體積(V0)下被封閉在容器(1)中，隨后使液體(A，B)流入容器(1)以將封閉氣體壓縮到依賴于流入液體的體積(V(t))的氣體體積并引起容器(1)中氣體的氣體壓力(pG)相對(duì)于起始?jí)毫?p0)的依賴于流入液體的體積(V(t))和流入液體的體積流量(dV(t)/dt)的升高，測(cè)量作為時(shí)間(t)的函數(shù)的容器中的氣體壓力(pG)，并且直到給定時(shí)間(t)流入的體積(V(t))和/或在給定時(shí)間(t)流入液體的體積流量(dV(t)/dt)基于測(cè)量的氣體壓力(pG)來確定。
文檔編號(hào)G01F13/00GK102971610SQ201180033232
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2011年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月1日
發(fā)明者邁克爾·漢克, 斯特法尼·霍切爾 申請(qǐng)人:恩德萊斯和豪瑟爾測(cè)量及調(diào)節(jié)技術(shù)分析儀表兩合公司