[发明专利]具有自动化液样准备的过程分析系统及过程控制方法

说明书

本发明涉及过程分析系统，其含有：从过程中取样的装置（100，300），样品准备装置（108，302，304，306，307，308，310，312，314，316，317，318），分析样品的装置（112），和向过程控制系统（118，120）传输分析结果的装置（106，116）。

本申请是分案申请，其母案的申请日为2004年1月16日、申请号为200410005902．0，名称为“具有自动化液样准备的过程分析系统及其与过程控制系统的连接”。

技术领域

本发明涉及过程模块分析系统，例如：化学的、物理的、生化的、生物技术的或其它的工业过程，还涉及其与过程控制系统的连接以控制这些过程，以及一计算机程序产品。

背景技术

从现有技术可知，为了监控一过程，例如一化学产品的制备过程，样品按时从过程中获得并进行分析。为此，在许多情况下需要实验室助手或技术人员预先手工提取样品。总之，象这样的样品不能被直接分析，而是需要在样品可能开始真正分析之前进行样品准备，例如用色谱仪、质谱仪或其他类型的分析仪器。例如，采用气相色谱或高效液相色谱(HPLC)进行色谱分析就属于这种情况。随后，分析结果通过实验室助手报告给过程控制系统管理员，因此如果需要，他或她可以将合适的修改值输入过程控制系统。

手工操作步骤中需要实验室助手来准备样品，很昂贵。为了对此进行帮助，已经研发出为色谱分析例如HPLC准备样品的自动化样品准备系统。在Laborpraxis，1990年第14卷，第11期，第936页中的“在HPLC过程中的自动化样品准备”，Wolfgang Vogel已经公开了这样一种用于HPLC的自动化样品准备系统，该系统完全自动地进行连续稀释、系统性能测试、多点校准、标准加入及柱前衍生化，通常上述过程是通过实验室助手实施的。在样品准备完毕之后，接着用液相色谱对其进行检测。相应的自动化样品准备系统在《色谱仪A》杂志中被进一步公开，D．A．Guill én等人在1996年的第730卷，39-46页，“用高效液相色谱确定葡萄酒中的多酚类化合物的前期样品准备的自动化控制”，以及Einarsson在《自动化学》杂志第17卷，第1期（1995年1-2月），第21-24页中的“一种用于自动样品准备和分析的PC机控制模块系统”。

前面提到的自动化样品准备系统的一个共同的缺点就是它们只适用于给色谱分析提供样品准备。因此象这样的自动化样品准备系统不适于用于别的分析方法中，而只能用于所提及的色谱分析这一种方式。另一个缺点就是被分析的样品必须由人工从过程中获得并分配给样品准备系统。还有一个的缺点就是分析结果主要只是信息性性质的，不能直接用于过程的控制。

因此本发明的目的就是提供一种改进的过程分析系统和方法以及计算机程序产品，用于控制过程。

发明内容

本发明提供一种分析系统，其完全自动地把样品分析和前期液样准备整合成过程控制系统。结果是样品通过一个合适的装置从过程中自动获得。获得的样品在自动化样品准备中进行加工并进行分析。分析结果例如借助一现场总线传输，输送给过程控制系统。后者对过程可以进行相应的调节。因此本发明实现了在线进行样品制备和分析并使之成为过程控制系统的一个集成部分。

具体实施方式

为了准备用于分析的样品所需步骤通过一自动化样品准备执行。依靠所用的分析方法，这可以包括例如以下步骤：

样品的过滤，目的是防止堵塞管线、阀门和色谱柱；

用一种或多种溶剂对样品的稀释，在此情况下稀释步骤可以分一步或多步实施；从而使样品的浓度达到所用分析仪的测量范围，特别是能够稀释一系列不同浓度的样品，目的是例如实施多点校准；

加内标物为了便于结果的评价，在许多情况下可以获得更精确的结果；