CN112543677A - 采样装置、包括采样装置的***以及方法 - Google Patents

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Abstract

一种采样装置包括：收纳器(22)，所述收纳器具有由侧壁部分(36)和底壁部分(38)限定的内部材料收纳空间(40)并且具有收纳器开口(42)；以及样品容器(10')，所述样品容器被适配成当与所述收纳器(22)并置时封闭所述收纳器开口(42)并且包含：样品收纳部分(14)，当与所述收纳器(22)并置时，所述样品收纳部分被定位成与所述内部材料收纳空间(40)液体连通；样品槽(18)，所述样品槽在垂直于纵向轴线(A)的方向上径向定位于所述样品收纳部分(14)外部，所述样品槽具有槽开口；液体通路(16)，所述液体通路用于将液体从所述样品收纳部分(14)指引向所述槽开口；容器(20)，所述容器具有容器开口；以及不透液屏障(8'；44)，所述不透液屏障用于防止液体从所述样品收纳部分(14)进入所述容器开口。

Description

采样装置、包括采样装置的***以及方法
本发明涉及一种样品容器，并且具体地，涉及一种被配置成旋转以分离样品并得到用于在进一步处理时使用的级分的样品容器，其中使用了样品容器中提供的在另一种容器中的分析物或液体/流体/表面。
这种类型的样品处理可以在EP0272915和WO2010/026911中看到，所述文献的内容通过引用并入本文。
在第一方面，本发明涉及一种采样装置，所述采样装置包括收纳器和样品容器；所述收纳器在所述收纳器的第一端处具有由侧壁部分、底壁部分限定的内部材料收纳空间并且在所述收纳器的与所述第一端相对的第二端处具有与所述底壁部分相对的收纳器开口；并且所述样品容器被适配成当与所述收纳器并置时覆盖所述收纳器开口，所述样品容器包含：
-样品收纳部分，当所述样品容器与所述收纳器并置时，所述样品收纳部分被定位成与所述内部材料收纳空间液体连通，
-样品槽，所述样品槽在垂直于穿过所述收纳器的所述第一端和所述第二端的纵向轴线的方向上径向定位于所述样品收纳部分外部，所述样品槽具有槽开口，
-液体通路，所述液体通路从进入所述样品收纳部分的第一开口延伸到进入所述槽开口的第二开口，
-容器，所述容器具有容器开口；以及
-不透液屏障，所述不透液屏障被适配成防止液体从中心样品收纳部分进入所述容器开口。
在一些实施例中，样品容器可以被适配成提供收纳器开口的永久封闭，而在其它实施例中，样品容器可以被适配成提供对收纳器的开放顶部的临时封闭。后面的实施例的优点在于，可以生产单个收纳器，所述单个容器可以用于不同的目的，这取决于所述单个容器所并置的样品容器的类型，这可以降低收纳器的制造成本；收纳器也可以可重复使用，因此降低了购置成本。
容器开口可以是永久打开的或者可以最初由不透液屏障覆盖和封闭。在后面的实施例中，不透液屏障可以由易碎材料构成，所述易碎材料当破裂时允许进入容器。
容器可以包括影响样品所需的组分或分析物。因此，如下文所描述的，容器可以在其中含有分析物或其它组分，例如反应表面或珠，以用于在涉及容器的任何进一步反应之前，在样品中或与样品执行化学反应或以其它方式转化样品或其一部分。
收纳器具有底壁和侧壁，所述底壁和所述侧壁被配置成内部材料收纳空间以容纳待采样材料。材料通常是液体或悬浮液，但也可以是气体、凝胶或其它可流动的材料。如果不是直接需要，则收纳器通常由不改变、转化、吸收或泄漏有待采样的材料的材料或材料组合物制成。如果需要，如，如果待采样材料可容易降解或者如果期望待采样材料将在收纳器中储存很长时间，则收纳器可以包括防腐剂。
如下文将描述的，样品容器还可以包括被安置成覆盖样品收纳部分的至少一部分的过滤器和/或密封件。过滤器和/或密封件可以有利地防止待采样材料和/或位于收纳器中的其它材料溢出。过滤器可以用于将待采样材料分离成形成允许到达槽中的样品的经过滤级分和保留在收纳器中的另一级分。
在一些实施例中，样品容器包括与收纳器连通的材料收纳孔，在这些实施例中的一些实施例中，所述材料收纳孔未被任何过滤器和/或密封件覆盖。
样品槽被配置成容纳穿过样品收纳部分以形成样品的流体的至少一部分并且具有槽开口。槽开口和样品收纳部分可以位于径向垂直于穿过收纳器的开放顶部和底壁部分的纵向轴线的方向上，槽和/或槽开口则径向定位于样品收纳部分外部，或者更一般地说，槽开口被定位成比样品收纳部分更靠近样品容器的外周边。
本采样装置尤其适于围绕纵向轴线旋转，以用于分离待采样材料，以得到被迫向上推动通过样品收纳部分以形成样品的级分，所述样品的一部分经由通路进入槽。自然地，收纳器中的材料不需要例如具有不同密度的不同级分，使得仅向上推动材料的一部分以形成样品，所述部分与收纳器中剩余的材料相同。
在其它实施例中，内部材料收纳空间被适配成提供可变的容积，并且内部材料收纳空间的减小(如通过挤压内部材料收纳空间或通过向开放顶部移动内部材料收纳空间的底壁部分)则使收纳器中的可流动流体向样品容器的样品收纳部分移动并穿过样品容器的样品收纳部分。在一些实施例中，可以添加更多的流体，例如气体，以减少可流动流体材料可用的容积并且由此实现相同的移动效果。在前述实施例中，选择样品收纳部分和样品槽的相对纵向位置(沿纵向轴线投影的位置)，使得来自收纳器的流体被向上径向推动、离开样品收纳部分，并且其中的一些流体进入样品槽以形成样品。然后，只要槽开口被正确定位，样品收纳部分就可以比样品槽径向延伸得更远。
如所描述的，提供了从进入样品收纳部分的第一开口延伸到进入样品槽的槽开口的第二开口的液体通路。如，如果液体被简单地推出样品收纳部分，则第一开口可以是进入样品收纳部分的开口。可替代地，液体通路可以是专用通道，以用于将样品(部分)移动到槽开口并进入样品槽，由此液体通路可以具有进入样品收纳部分的单独第一开口。类似地，进入槽开口的第二开口可以是槽开口本身或者是从通路进入槽的专用开口。
在一些实施例中，第一开口定位成比样品收纳部分的底部部分更靠近顶部部分。
在旋转期间或在上述任何容积减小步骤期间，收纳器中的材料或其一部分通常被径向向外推动并且因此在平行于纵向轴线的方向上沿着收纳器的内壁部分逆着重力方向向上推动。材料然后到达样品收纳部分从而穿过样品收纳部分以形成样品、然后到达第一开口并且由通路将样品收纳部分引导到第二开口并进入样品槽。然后，可以停止旋转/容积减小，使得样品的一部分现在在样品槽中。
为了充分适于旋转时的液位上升，收纳器的侧壁部分可以形成为具有基本平行于纵向轴线的壁，如与平行于轴线的方向的偏差小于5度，使得旋转期间的液体移动表现良好并且容易地可控。
在一些实施例中，所述样品收纳部分可以定位在投影到所述纵向轴线上的第一位置处，所述槽开口在投影到所述纵向轴线上的第二纵向位置处，并且所述容器开口在投影到所述纵向轴线上的第三纵向位置处，所述第三位置在沿着所述纵向轴线从所述底壁部分到所述开放顶部的方向上处于所述第一位置和所述第二位置上方。因此，当液位上升时，液体可以升高到第二位置并因此进入槽，而液体未到达第三位置并因此能够进入容器。然后，形成其中形成了样品槽和容器的样品容器的材料提供了不透液屏障，从而防止液体从样品收纳部分进入容器。
事实上，另外或可替代地，容器可以由不透液屏障密封，所述不透液屏障可以与包括样品容器的材料分开，在所述样品容器中，形成了样品槽和容器，以防止液体在需要之前进入容器。
自然地，可以提供多个槽。这可以例如用来增加样品容器所含有的样品体积。
在一些实施例中，收纳器的横截面可以是椭圆形的，使得样品液体主要在离中心最远的部分中(在主轴处)被向上推动。然后，可以在这些部分处提供一个或多个样品槽。
容器可以包括分析物、化学物质、反应表面等。因此，容器的内容物可以用于与一个或多个样品槽中包括的一些或全部样品产生反应。可以在一个或多个样品槽中提供容器的内容物的一部分，或者反之亦然。一个或多个样品槽和/或容器通常可以具有预定的容积或预定体积或量的样品或分析物/化学物质/表面，使得受控反应可以发生。
自然地，可以提供多个容器，以增加样品可以暴露于的反应或化学反应步骤的数量。
在一个实施例中：
-当投影到垂直于所述纵向轴线的平面上时，所述槽开口定位在距所述轴线的第一最小距离与距所述轴线的第二最大距离之间，并且
-所述容器开口在所述平面中定位在距所述轴线的第三最小距离与距所述轴线的第四最大距离之间，由所述第一距离和所述第二距离限定的间隔与由所述第三距离和所述第四距离限定的间隔具有一定重叠。
以此方式，移液管例如可以进入样品槽和容器两者，而不必改变其到轴线的距离。在一个实例中，移液管或其它定量给料元件可以仅沿着轴线可移动，其中样品容器可以围绕轴线可旋转。然后，仅通过旋转样品容器并沿轴线上下移动移液管，移液管或其它定量给料元件即可进入样品槽和容器两者。
优选地，所述第二开口通向所述样品槽的顶部部分中。可替代地，可以在比第一开口更低的位置处提供第二开口。以此方式，当样品容器静止时，液体将停留在样品槽中。
在一个实施例中，样品容器进一步包括从样品容器外部到收纳器的开口，所述开口优选地位于纵向轴线中心。优选地，此中心开口包括沿平行于轴线的预定距离延伸的孔，如以便在第一距离和第二距离上方终止，使得当旋转时，液体在被径向向外推动时不会从此孔离开。因此，可以在中心开口的外部分与样品收纳部分的内表面的外部分之间提供边缘，使得当向外推动时，液体可以到达此边缘，这可以防止液体离开样品收纳部分。在替代方案中，可以在此位置处提供过滤器以过滤离开样品收纳部分的液体。中心开口的此位置防止液体未经过滤离开样品收纳部分。
如所提及的，优选地，容器中存在组分，例如分析物。可以基于样品类型来选择此组分，以执行预定反应、进行样品制备或者以所需方式另外影响样品。组分因此可以与添加到其的样品一起用于产生准备用于例如特定量化或测量的样品。
在一个实施例中，所述样品容器进一步包括密封元件，所述密封元件通常充当所述不透液屏障，从而至少密封所述容器。以此方式，容器的内容物既不会逸出，容器也不会受到污染。
然后可以去除或刺穿此密封件，以从容器中取出液体/分析物或者从样品槽向容器添加样品。
密封件还可以覆盖例如槽和/或通路，以防止样品在旋转期间逸出并且将样品从中心样品收纳部分引导至槽。然后，可以破坏或去除槽之上的密封件，以便获得槽中的样品。
在一个实施例中，所述样品容器进一步包括细长通道，所述细长通道包括细长采样元件。细长采样元件可以是根据添加到其的液体的组分的存在或浓度表现出参数变化的元件。细长采样元件的典型类型是浸量计或侧流装置，如至少包括能够通过毛细管力在其中输送液体的部分的元件。可替代地，可以使用泵将液体输送到通道中。当细长采样元件包括织造或非织造部分时，可以产生毛细管力。取决于待输送的样品或液体类型，存在许多替代方案，如纸质材料或亲水性或亲脂性材料等。然后，此部分可以在其中或其上包括引起观察者或测量仪器可见的反应的化学物质。如，如果细长采样元件由此类材料制成，则能够输送液体的此部分优选地全部沿细长采样元件的长度存在。
细长采样元件或其一部分或由其容纳的材料可以能够改变颜色或另一光学性质，如吸收参数、透射参数、反射参数或可以光学地检测的另一参数，如当形成化学键时，可以检测其振动。
可以如通过产生的电流或通过经由细长采样元件输送的电流以电子方式检测其它可检测参数。样品容器可以包括能够向或通过细长采样元件馈送电流的电极。
另外或可替代地，样品容器可以包括在通道与周围环境之间的窗口或其它辐射透射元件，使得可以断言颜色变化或者可以通过将辐射馈送到细长采样和/或从细长采样接收辐射来检测反射/吸收/散射。
可以从垂直于纵向轴线的方向(如，如果细长通道围绕轴线延伸)或者从沿着轴线的方向(如，如果细长通道在垂直于轴线的平面中延伸，如跨样品容器的上表面)可见细长通道。
通道可以是打开的，使得可以在通道中提供细长采样元件、从通道中去除细长采样元件或在通道中代替细长采样元件。可替代地，可以将通道密封以防止细长采样元件的退化、污染或损耗。
在一个实施例中，细长通道通向容器中。以此方式，容器中的液体可以流入通道中并且因此润湿细长采样元件。细长采样元件的液体输送部分可以沿着细长采样元件的长度从开口输送液体。然后，通道优选地至少大概在投影到轴线上的与容器相同的纵向位置。可替代地，通道可以从开口向下延伸，使得重力有助于沿着细长采样元件输送液体。
可替代地，如果所得的待测试液体存在于槽中，则通道可以通向槽中。相同的考虑因素显然适用。
在又一个替代性实施例中，细长通道可以通向第二容器中。与第一容器一样，此第二容器可以被配置成在正常操作期间不能从样品收纳部分、槽或通路收纳流体。因此，第二容器可以是空的，直到如在第一容器中的化学反应已经发生后如从第一容器向第二容器添加液体。可替代地，第二容器本身可以包括另外的化学化合物以用于在输送到通道中和细长采样元件中之前与液体执行另外的反应。
第二容器可以具有预定容积，以确保充分限定到达细长采样元件的液体量。
此第二容器可以具有开口，所述开口至少部分定位在槽开口和容器开口的上述重叠内，使得仅向上/向下移动的移液管也可以能够将液体转移到第二容器。
自然地，如果需要，第二容器和长方形通道可以定位于中心样品收纳部分、槽、液体通路以及甚至第一容器上方。
在一个实施例中，样品容器形成样品收纳器的可附接盖或封闭件。在这种情况下，可以为不同类型的样品提供不同配置的样品容器，其中可以散装提供相同的样品收纳器。然后，不同的样品容器可以在容器中提供有特殊用途的组分，使得不同的样品容器可以用于不同的样品类型或不同类型的测量。然后，可以将选定的样品容器附接到样品收纳器，以便为测量做好准备。此附接可以是可拆卸的或者是永久的。在前一种适配中，如果需要，则可以重复使用样品收纳器。
因此，本发明的第二方面涉及一种用于在第一方面的采样装置中使用的样品容器。
本发明的第三方面涉及一种用于处理样品的***，所述***包括：
-根据本发明的所述第一方面的采样装置，
-旋转器，所述旋转器用于使所述采样装置围绕所述纵向轴线旋转，以及
-分配器，所述分配器被定位成在所述容器与所述样品槽之间转移一定量的材料。
在此上下文中，旋转器可以是任何类型的旋转布置，如用于接合采样装置的元件和用于使元件旋转的马达等。显然，如果需要，可以提供齿轮、轴承等。而且，可以提供任何类型的马达，也可以提供用于控制旋转的任何类型的控制和/或感测。
分配器可以是任何类型的分配器，如液体收纳元件，所述液体收纳元件当存在时可以被引入到中心容器开口(或孔)、一个或多个样品槽和一个或多个容器中或上方，以便将液体/流体等递送到其中或从其中取出液体/流体等。分配器可以包括泵等，以用于将液体等转移到液体收纳元件中并且从液体收纳元件递送液体。如果需要更大量地或向多个样品容器递送液体，则还可以提供储液器。
分配器可以被配置成如在一个或多个样品槽、一个或多个容器或中心容器开口上方刺穿或穿透覆盖层或密封件。
可以提供多个分配器。因此，一个分配器可以用于分配到中心容器开口中，并且一个分配器可以用于在一个或多个样品槽与一个或多个容器之间转移液体。如果需要快速操作，或者如果分配器的移动受到限制，则可以使用多个分配器。
在一个实施例中，所述分配器或每个分配器至少沿着平行于纵向轴线的方向可平移。这简化了整个分配器或分配组合件，因为仅需要线性移动。在这种情况下，一个或多个样品槽与一个或多个容器的开口的径向位置之间的重叠使得单个移液管能够接合一个或多个槽和一个或多个容器。
本发明的第四方面涉及一种处理样品的方法，所述方法包括：
-将流体材料保留在根据本发明的所述第一方面的采样装置的所述收纳器中，
-使所述采样装置围绕所述纵向轴线旋转，以使所述流体材料的一部分穿过所述样品收纳部分并且经由所述液体通路进入事实上样品槽，以及
-在所述容器与所述样品槽之间输送材料的至少一部分。
显然，如果需要，可以组合来自本发明的所有实施例和方面的元件。
如上文所提及的，采样装置可以被设计成使得当旋转推动液体向外且向上时，液体可以进入通路并且然后进入槽。
可以将槽内的液体的一部分移置到容器，或者可以将容器中的物质的一部分移置到槽。如，如果槽和容器开口的相对位置允许，则可以使用上述移液管执行此移置，移液管仅上下移动。
可以提供一个或多个另外的容器，并且可以将来自样品槽或来自第一容器的样品液体的一部分定量给料到另外的容器，并且将来自所述另外的容器的液体定量给料到另一个另外的容器中，并且以此类推，以使另一个(其它)化学反应发生。
上述细长通道可以设置有细长采样元件，使得移置至其的液体(经由第一容器或第二容器或另外的容器)可以被输送到细长采样元件中以引起变化，所述变化然后可以由观察者或测量仪器确定。例如，可以用肉眼确定颜色变化，而反射或电性质的变化可以通过测量仪器确定。
本发明的第五方面涉及一种根据本发明的所述第三方面的操作***的方法，所述方法包括：
-将流体材料保留在本发明的所述第一方面的所述采样装置的所述收纳器中，
-使所述采样装置围绕所述纵向轴线旋转，以使所述流体材料的一部分通过所述样品收纳部分输送并且经由所述液体通路进入所述样品槽，以及
-操作所述分配器，以在所述容器与所述样品槽之间输送材料的至少一部分。
然后，可以如上所述提供和执行相同的另外的步骤和元件。
如上所述，操作步骤可以包括：
-将所述分配器的移液管降低到所述样品槽中，并且从所述样品槽中取出所述液体的一部分，
-升高所述移液管，
-使所述采样装置围绕所述纵向轴线旋转，以使所述容器开口与所述容器开口纵向对齐，以及
-将所述分配器降低到所述容器中，并将取出的液体的一部分递送到所述容器中。
当槽开口和容器开口具有上述重叠时，促进了这种简单的移动。
在下文中，参考附图描述了实施例，在附图中：
-图1展示了样品容器的第一实施例；
-图2展示了样品容器的第二实施例；
-图3展示了样品容器的第三实施例；
-图4展示了包括根据本发明的采样装置的组合件；并且
-图5展示了图4的采样装置的横截面视图。
在图1中，展示了样品容器10的第一实施例，所述样品容器包括环形主体8，所述环形主体形成为具有：位于中心的开口，所述开口在此呈孔12的形式；样品收纳部分14；液体通路16，所述液体通路在此呈收集轨道的形式；以及样品槽18。提供容器20以用于容纳材料。展示了穿过样品容器10的中心的纵向轴线A。
样品容器10通常被配置成围绕轴线A旋转，使得存在于样品容器10下方的收纳器(在此图中未展示)中的流体(通常是液体)被向外推动并且因此向上推动穿过样品收纳部分14并进入收集轨道16，在本实施例中，所述收集轨道远离轴线A向外张开，以将流体从样品收纳部分14引导向样品槽18，所述样品槽然后将收集已经进入轨道16的至少一些流体。
随后，可以将来自样品槽18的流体和来自容器20的材料混合，以得到如果需要然后可以量化的过程或结果。
可以提供过滤材料(图1中未示出)来覆盖样品收纳部分14。如果存在于样品收纳部分14下方的液体是固体和液体的悬浮液，则可能需要过滤，其中在样品槽18中不期望有固体。
本样品容器10可以用于各种目的，如测试或测量。
在其它实施例中，样品容器10本身可以包括测量元件。可以提供多种类型的测量元件或参与测量的元件。在一个实例中，测量元件可以是通向槽/容器的窗口等，使得可以在不从槽/容器取出液体等的情况下进行光学测量。可替代地，可以在容器/槽中提供电极以用于执行测量。
在图2中，看到样品容器10'的实施例，所述样品容器除了图1的样品容器10之外还具有连接到细长的(此处是长方形的)通道21的第二容器20'。在本实施例中，长方形通道21大致平行于主体8的外圆周壁延伸并且具有在纵向轴线方向上的一定尺寸。浸量计或其它长方形测定元件提供了能够沿着其长度从容器20'输送液体的细长采样元件23，可以***到细长的(此处是长方形的)通道21中，以形成大致平行于纵向轴线A的反应表面。如所已知的，浸量计23进一步包括位于反应表面上的一种或多种组分，所述一种或多种组分被配置成与被输送液体中的组分反应或对其反应。浸量计等可以用于展示液体的pH并且用于识别大量其它组分。浸量计有至少一部分通常由于毛细管效应而能够输送液体。然后，可以以受控的方式从容器20'沿着通道21输送液体。显然，容器20'的尺寸可以被设计成包括经计量的且控制的量的液体，以便确保到达细长采样元件23的液体量得到控制。
浸量计等通常根据反应的结果改变颜色。然后，可以从样品容器10'中取出浸量计23，以用于断言此颜色变化，或者可以提供窗口25，使得可以在不从样品容器10'中取出此元件的情况下确定颜色或颜色变化。
在此实施例中提供了过滤材料14'，并且所述过滤材料覆盖样品容器10'的样品收纳部分14。
然后，可以通过将已经穿过过滤材料14'的液体的一部分或其它可流动材料从容器20或样品槽18转移到容器20'来操作此实施例。可替代地，容器20'可以代替容器20，使得期望的任何反应都可以在容器20'中发生。显然，如果细长通道21中不期望有容器20'中的所得液体的某一组分，则可以在从容器20'进入通道21的入口处提供单独的过滤器。
在图3中，展示了样品容器10”的替代性实施例，其中在水平托盘中的水平面内提供细长采样元件23，所述水平托盘提供了再次从容器20'馈送的细长通道21'。以此方式，元件23的宽度之上的分布可以更加均匀，这可以被视为优点。自然地，可以在托盘21'和元件23之上提供窗口，以便在旋转期间将元件保持在适当的位置并且例如增加样品容器10”的货架期。
有用地，如通过聚合物/塑料层将样品容器10、10'、10”的顶部密封，以防止污染所述样品容器。然后，密封件可以密封进入容器20中的开口，同时允许液体从样品收纳部分14的上侧进入并到达样品槽18。另外地或可替代地，容器20可以设置有密封件，以充当不透液屏障，以便防止所述容器的任何内容物如通过蒸发而有损耗并且防止样品槽18中的液体进入容器20，所述内容物在使用时旨在与来自样品槽18的样品反应。例如通过移液管，如通过具有足够小的层厚度，使密封件可穿透。孔12也可以被密封，以防止不需要的材料进入。
样品槽18的上部开口可以定位于进入容器20中的开口下方(当轴线A竖直时)，使得分隔两个开口的主体8的台阶式部分8'充当不透液屏障，以防止样品槽18中的液体进入容器20。
另外，优选的是，样品容器10、10'、10”没有从下方进入轨道16、槽18和容器20的开口。事实上，可以优选的是，样品容器10、10'、10”在距离过滤器14'的外半径的轴线A较远的位置没有从其下侧到上侧的液体通路。以此方式，进入样品收纳部分14之上的空间的液体已经穿过过滤器14'。
如果省略了过滤器，则孔12或收纳器22中的液体的旋转仍然可以提供任何需要的过滤(现在仅基于密度)，使得只有需要的液体进入轨道16和槽18，而没有进入容器20。
优选地，只能从样品容器10、10'、10”的上侧进入容器20。
在图4中，样品容器10'形成与用于收纳液体的收纳器22并置的盖并且共同构成根据本发明的采样装置24。
如先前所讨论的，然后可以设计许多不同的样品容器或盖10、10'、10”。如果需要，可以省略过滤器14'，并且可以提供不同数量的容器20或不同大小的容器20，也可以提供一个或多个容器20的不同内容物。如所提及的，一个或多个容器20可以包括液体、粉末、球粒、气体、反应表面等。如果需要，可以将容器20的内容物计量到特定的量。
然后，样品容器10、10'、10”可以被提供用于大范围的液体、样品等并且可以被配置成用于不同类型的过程或反应。显然，相同的收纳器22或其相同的形状可以用于多个不同的样品容器或盖10、10'、10”。
在图4中，与定量给料设备30一起展示了采样装置24，所述定量给料设备包括设置在移液管吊杆31上的两个移液管或针32和34，其中移液管32如在纵向轴线A上定位于中心孔12正上方，以便将液体分配到中心孔12中以用于转移到收纳器22中。如果采样装置24围绕轴线A旋转(实线箭头)，则移液管34定位于容器20上方，但是也可以定位于槽18上方。可以提供旋转器，如可旋转马达(未展示)，以用于使采样装置24围绕轴线A旋转，所述轴线优选地是采样装置24的对称轴线。当旋转采样装置24以便通过离心力沿着侧壁部分36的内表面向上推动内部材料收纳空间40内的材料时，可能需要每分钟几千转的旋转速度。如果采样装置24的质心沿着纵向轴线A定位，那么这是非常有用的。
移液管吊杆31可以如沿着纵向轴线A向上且向下平移，所述纵向轴线通常至少在旋转期间是竖直的。然而，这种简单的平移和旋转将允许两个移液管32、34都将液体转移到孔12并且在样品槽18与容器20之间转移液体等。
因此，希望样品槽18和容器20仅可以通过使采样装置24围绕纵向轴线A旋转来由同一移液管34接合。因此，容器20和样品槽18应该在距轴线A相同的距离处可进入。在图1中，展示了可以进入容器20的最小半径r-min和最大半径和r-max。同样的限制对于类似地进入连接到由长方形通道21或托盘21'提供的细长通道的任何容器20'显然也成立。图1中的样品槽18也在r-min与r-max之间延伸，但这不是要求。可以为槽选择其它r-min和r-max距离，只要由一个或多个容器20、20'和样品槽18的r-max和r-min值限定的间隔具有一定重叠即可，所述重叠为距轴线A的距离，在所述距离处，可以优选地从正上方进入容器和样品槽。
如上所述，来自容器20或样品槽18的任何所得液体等可以用于测量或确定其性质。然后，如果需要，则可以将所述液体等从槽/容器转移到测量仪器。
经由孔12分配到收纳器22中的液体可以是样品槽18中所需的液体或者可以是待测试液体的一种组分。通过例如将液体和可以是固体、流体、液体或其混合物的另一级分混合到液体以允许混合物反应(如果需要的话)，可以得到收纳器22中的液体。在一个实例中，如经由移液管34通过孔12将提取液体添加到谷物粉末中，所述谷物粉末是待测试的实际元素，选择所述提取液体以从粉末中提取所关注的组分。在允许提取发生之后，当使采样装置24围绕轴线A旋转时，所得液体的一部分将经由过滤器14'穿过样品收纳部分14并到达样品槽18中，从而将粉末留在过滤器14'的另一侧上。在一些用途中，设想样品容器(譬如10')和收纳器22最初是分开的。将待测试的谷物粉末放入收纳器22和与其并置的样品容器10'中，以关闭收纳器22。然后将如此组装的采样装置24放入定量给料设备中，将提取液体从移液管32经由孔12分配到收纳器22中，并且使采样装置24围绕纵向轴线A快速旋转。
在图5中，可以看到图4的采样装置沿B-B线的横截面。收纳器22具有共同限定内部材料收纳空间40的侧壁部分36和处于收纳器22的第一端22'处的底壁部分38并在与第一端22'相对的第二端22'处终止于收纳器开口42，所述收纳器开口在此处作为与底壁部分36相对的开放顶部提供。纵向轴线A在从底壁部分38与开放顶部42之间的端对端22'、22”的方向上在中心穿过。
在本实施例中，样品容器10'的整个顶部由密封件44如由聚合物/塑料层密封，在一些情况下，所述聚合物/塑料层可以起到防止污染样品容器的作用。然后，密封件44提供覆盖进入容器20和孔12中的开口的不透液屏障，同时允许液体从样品收纳部分14的上侧进入并到达样品槽18。在其它实施例中，密封件44可以仅覆盖容器的开口，以便防止所述容器的任何内容物如通过蒸发而有损耗并且防止样品槽18中的液体进入容器20，所述内容物在使用时旨在与来自样品槽18的样品反应。在一些实施例中，孔12也可以类似地被密封，以防止不需要的材料进入。的确，密封件44可以被设计成仅选择性地覆盖样品容器中提供的任何一个或多个开口。至少在进入容器20中的开口(或期望从样品容器10'外部进入的一个或多个其它开口)上方，例如通过移液管，如通过具有足够小的层厚度，使密封件44可穿透。
样品容器(譬如10')关闭了开放顶部42。如可以看到的，样品容器10'的主体8容置样品槽18；容器20；以及长方形通道21，长方形采样元件23位于所述长方形通道中并且在此处形成为环形体(厚环)以提供充当样品收纳部分14的中心通孔。

Claims (12)

1.一种采样装置(24)，其包括收纳器(22)，所述收纳器具有由侧壁部分(36)和处于所述收纳器(22)的第一端(22')处的底壁部分(38)限定的内部材料收纳空间(40)并且在所述收纳器(22)的与所述第一端(22')相对的第二端(22”)处具有收纳器开口(42)；以及样品容器(10；10'；10”)，所述样品容器被适配成当与所述收纳器(22)并置时覆盖所述收纳器开口(42)，所述样品容器(10；10'；10”)包含：
-样品收纳部分(14)，当所述样品容器(10；10'；10”)与所述收纳器(22)并置时，所述样品收纳部分被定位成与所述内部材料收纳空间(40)液体连通，
-样品槽(18)，所述样品槽在垂直于穿过所述底壁部分(38)和所述收纳器开口(42)的纵向轴线(A)的方向上径向定位于所述样品收纳部分(14)外部，所述样品槽(18)具有槽开口，
-液体通路(16)，所述液体通路从进入所述样品收纳部分(14)的第一开口延伸到进入所述槽开口的第二开口；所述采样装置的特征在于，所述样品容器(10；10'；10”)进一步包括：
-容器(20)，所述容器具有容器开口；以及
-不透液屏障(8'；44)，所述不透液屏障被适配成防止液体从所述样品收纳部分(14)进入所述容器开口。
2.根据权利要求1所述的采样装置(24)，其特征在于，所述样品收纳部分(14)定位在投影到所述纵向轴线(A)上的第一纵向位置处，所述槽开口在投影到所述纵向轴线(A)上的第二纵向位置处，并且所述容器开口在投影到所述纵向轴线(A)上的第三纵向位置处，所述第三位置在沿着所述纵向轴线(A)从所述底壁部分(38)到所述收纳器开口(42)的方向上处于所述第一位置和所述第二位置上方。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的采样装置(24)，其特征在于：
-当投影到垂直于所述轴线(A)的平面上时，所述槽开口定位在距所述轴线的第一最小距离与距所述轴线(A)的第二最大距离之间，并且
-所述容器开口在所述平面中定位在距所述轴线(A)的第三最小距离(r-min)与距所述轴线(A)的第四最大距离(r-max)之间，由所述第一距离和所述第二距离限定的间隔与由所述第三距离(r-min)和所述第四距离(r-max)限定的间隔具有一定重叠。
4.根据前述权利要求中任一项所述的采样装置(24)，其中所述第二开口通向所述样品槽(18)的顶部部分中。
5.根据前述权利要求中任一项所述的采样装置(24)，其进一步包括所述容器(20)中的预定材料。
6.根据前述权利要求中任一项所述的采样装置(24)，其中所述不透液屏障由至少密封所述容器(20)的密封元件(44)组成。
7.根据前述权利要求中任一项所述的采样装置(24)，其中所述样品容器(10'，10”)进一步包括细长通道(21；21')和容置在其中的细长采样元件(23)。
8.根据权利要求7所述的采样装置(24)，其中所述样品容器(10；10'；10”)进一步包括所述细长通道(21；21')所通向的第二容器(20')。
9.一种样品容器(10；10'；10”)，其被适配用于在根据任一前述权利要求所述的采样装置(24)中使用并且包括：
-样品收纳部分(14)，当所述样品容器(10；10'；10”)与所述收纳器(22)并置时，所述样品收纳部分被定位成与所述内部材料收纳空间(40)液体连通，
-样品槽(18)，所述样品槽被定位成比所述样品收纳部分(14)更靠近所述样品容器(10；10'；10”)的外周边，所述样品槽(18)具有槽开口，
-液体通路(16)，所述液体通路从进入所述样品收纳部分(14)的第一开口延伸到进入所述槽开口的第二开口；
-容器(20)，所述容器具有容器开口；以及
-不透液屏障(8'；44)，所述不透液屏障被适配成防止液体从所述样品收纳部分(14)进入所述容器开口。
10.一种用于处理样品的***，所述***包括：
-根据权利要求1到8中任一项所述的采样装置(24)；
-旋转器，所述旋转器用于使所述采样装置(24)围绕所述纵向轴线(A)旋转；以及
-定量给料设备(30)，所述定量给料设备被适配成操作以在所述容器(20)与所述样品槽(18)之间转移一定量的液体。
11.根据权利要求10所述的***，其中所述定量给料设备(30)包括被适配用于沿平行于所述纵向轴线(A)的方向平移的移液管(34)。
12.一种处理样品的方法，所述方法包括：
-向根据权利要求1到8中任一项所述的采样装置(24)的收纳器(22)递送材料，
-使所述采样装置(24)围绕纵向轴线(A)旋转，以使所述材料的一部分从所述收纳器(22)移动并经由液体通路(16)进入样品槽(18)以形成样品，以及
-操作定量给料设备(30)以将所述样品的一部分从所述样品槽(18)转移到容器(20)。
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