WO2003102548A1 - Analyseeinrichtung zur qualitätsüberwachung eines gasförmigen stoffes oder stoffgemisches, insbesondere luft - Google Patents

Analyseeinrichtung zur qualitätsüberwachung eines gasförmigen stoffes oder stoffgemisches, insbesondere luft Download PDF

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Rolf Merte
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Definitions

  • the invention relates to an analysis device for quality monitoring of a gaseous substance or mixture of substances, in particular air, with a sampling unit and a downstream sample analysis unit.
  • Such devices are usually used in environmental technology, in particular for air quality monitoring.
  • the air - more precisely the ambient air - represents the most essential medium for the human organism and for the entire living environment. Humans take about 25,000 breaths a day, which get into their lungs essentially unfiltered. Since this extremely sensitive organ does not have any essential filter systems and is therefore extremely vulnerable to external influences, high demands are made on the air quality.
  • human senses - especially the sense of smell and visual perception - are not enough to protect him permanently from all pollutants.
  • a large number of pollutants and poisons are already known which are odorless and / or visual are imperceptible to humans. Due to new products and processes, other, in some cases also unknown, pollutants and poisons can also be expected.
  • Air components that can be particle-bound (aerosols) and / or gaseous.
  • sampling and the sample analysis take place separately from one another.
  • Sampling is usually carried out using special sampling devices, which are then transported to a laboratory for separate analysis.
  • the foreign substances In order to examine air samples, especially for pathogenic components, the foreign substances must generally be dissolved in water or other solvents for further analysis.
  • Sampling is carried out using stationary or portable air samplers, which are usually based on the principle of centrifugal separation, gas washing or membrane filter technology.
  • the disadvantage here is the high expenditure of time and transport required for this.
  • the transport which may require special transport containers, which in turn may be formed with thermo units, and may have to be carried out under vacuum, consumes an amount of time that should not be underestimated.
  • Logistics especially administrative processes in the analysis laboratories, also waste more time.
  • the known analysis device is usually quite large and / or very sensitive, so that it is not suitable for mobile use on site.
  • the sample to be examined comes into contact with a large number of other components such as transport devices, decanting devices and analysis device.
  • a contaminated sample is thus exposed to a variety of facilities and locations, thereby facilitating the spread of contamination.
  • the materials used must be cleaned individually for reuse, which, if contaminated appropriately, causes an enormous effort.
  • the sometimes very expensive components can be used for an uneconomical one
  • DE 44 39 433 A1 discloses an analysis device which solves some of the problems shown above by analyzing a sample taken with a sampling device using an immunochemical analysis step with the sampling device directly on site.
  • a sample is conveyed through a filter system by means of a pump into a glass container, the sample thus obtained is then dissolved in an extraction vessel and then analyzed with an immunoassay.
  • This analysis device is thus small in size and an air sample can be analyzed mobile and directly on site; however, there is the disadvantage here that only one sample can be taken with one device, and that the result is quite imprecise and is highly error-prone due to the necessary manipulations and assembly processes.
  • the invention includes the technical teaching that the sampling unit arranged adjacent to a central analysis chamber introduces a sample taken from the environment into the analysis chamber, a transport unit also arranged adjacent to the analysis chamber being used to process the sample introduced into the analysis chamber.
  • the supply of individual, stored sample preparation units into the analysis chamber is provided, whereby the sample prepared in the analysis chamber can be analyzed by means of the sample analysis unit also arranged adjacent to the central analysis chamber.
  • This solution offers the advantage that all components for gas analysis are compactly housed in one facility. This means that the device can also be used on a mobile basis.
  • several samples can be analyzed automatically precisely and reproducibly, whereby different analysis methods can be used.
  • the contamination is limited due to the spatial arrangement.
  • each sample preparation unit has a cover element for closing an analysis substrate necessary for the analysis and provided in the sample preparation unit.
  • the cover element also prevents on the one hand that the analysis substrate can get out of the sample preparation unit and on the other hand that substances in the sample preparation unit can get to the analysis substrate. This means that several sample preparation units can be optimally stored in a confined space, regardless of their location and position.
  • the storage element of the analysis substrate can also be significantly increased by the appropriately designed cover element.
  • Another measure improving the invention provides that the
  • Sample preparation unit interacts with a thermocouple, with which the sample taken can be transformed into an aggregate state in accordance with the analysis method used in each case and thus can be directly condensed onto the analysis substrate.
  • the thermocouple can be designed both for cooling, for example for condensation, or for heating, for example for initializing an analysis reaction.
  • thermocouple is designed in the manner of a Peltier element which is in contact with at least one wall of the sample preparation unit. In this way, the thermocouple can be easily realized with an easily controllable, small-sized component.
  • Vibrations cooperate to mix the analysis substrate with the sample in the sample preparation unit.
  • the individual sample preparation unit can be rolled up and unrolled on a flexible
  • Connection element of the transport unit are attached in order to transport several sample preparation units one after the other - individually or in groups - for gas analysis in the analysis chamber. In this way, several samples can be automatically analyzed over a longer period of time and thus not only a punctual, discrete examination, but much more continuous, quasi-continuous examination can be carried out.
  • Exchangeable cassette [jsij is designed with a rolling mechanism located on an insertion side for feeding the rolled-up sample preparation units into the analysis chamber, in order to ensure a rapid replacement of sample preparation units stored therein. So the
  • Sample preparation units are ended, but can be continued by simply changing the transport unit.
  • the exchangeable cassette can then be disposed of or refurbished, although this no longer has to be carried out locally to the analysis device.
  • the transport unit which is designed as an exchangeable cassette, can be thermally insulated or thermostated in order to guarantee uniform conditions for optimal measurement results for the sample preparation units stored therein with the respective analysis substrates and to increase the shelf life.
  • the transport unit have means for opening and / or closing the cover element relative to the sample preparation unit when a sample preparation unit is transported into or out of the analysis chamber
  • the analysis substrate which is located in the sample preparation unit, can thus be kept under protective gas or vacuum until just before the sample is taken. In this way, the shelf life is significantly increased. Furthermore, after the sample preparation unit has been fed into the analysis chamber, it can be closed again with the sample. The sample preparation units can thus be optimally stored in terms of space and time.
  • a control unit is provided, the measuring sensors for detecting
  • the measuring sensors interacting with the control unit are preferably suitable for measuring the air temperature, the relative air humidity and the sample flow in the inflow region of the sample preparation unit.
  • the sampling unit has a pump that can be controlled by the control unit, in order to selectively convey a defined amount of the gaseous sample from the environment into the analysis chamber to the sample preparation unit.
  • the controllable pump is advantageously designed both for (first) loading a sample preparation unit with a sample and for enriching a sample prepared in a sample preparation unit with the sample taken. Since the pump is designed to perform two functions, one component can be saved and the entire device is smaller.
  • sample analysis unit can have a modular structure, so that different sample analysis units can be used to use different analysis methods. In this way, depending on the sample to be examined, a suitable analysis method can be selected, which can be used quickly and without great effort due to the modular structure.
  • the means for optical sample analysis can comprise at least one transmitter, one optical system and one receiver. It is particularly advantageous if the optics have at least one converging lens and one diffusing lens as well as a semi-transparent element for the targeted guidance of the light beams.
  • optical sample analysis is carried out by collimating and expanding the light beam.
  • FIG. 1 shows a schematic structure of an analysis device for quality monitoring of air
  • FIG. 2 shows a detailed view of the schematic analysis chamber from FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of optical analysis means of the sample analysis unit
  • Fig. 4 is a schematic representation of a separate sampling
  • Fig. 5 is a schematic representation of a separate sample analysis.
  • the analysis chamber 3 represents the center of the analysis device. All others are essential around them
  • a sample preparation unit 5 connected to the transport unit 4 is transported into the analysis chamber 3.
  • the sample preparation unit 5 has a cover element 6, which can be removed from the sample preparation unit 5 before entering the analysis comb 3 by means of a cover handling unit 7.
  • the cover element prevents, on the one hand, that the analysis substrate can get out of the sample preparation unit 5, and, on the other hand, that substances can reach the analysis substrate in the sample preparation unit 5 from the outside.
  • a sample 8 is taken from the surroundings by means of a sampling unit 1 and introduced into the analysis chamber 3, more precisely into the sample preparation unit 5.
  • the sampling unit 1 is preferably designed as a pump, which has a connection for the targeted forwarding of the sample 8 into the analysis chamber 3 and there for the targeted forwarding into the sample preparation unit 5 and an opening on the inlet side for sucking the sample 8 out of the gaseous medium surrounding the analysis device ,
  • the sampling is controlled by a control unit.
  • Sample 8 can be specially prepared. This happens in different steps. First, the sample 8 is condensed into a denser physical state by means of a thermocouple 9 which interacts with the sample preparation unit 5. The condensation is controlled by the control unit directly on the analysis substrate 10 located in the sampling unit 5. The solvent 11 required for the preparation of the sample 8 is obtained directly from the condensation of the air, more precisely the moist air. In the present case, water is used as the solvent. With this air humidity condensation there is already a certain concentration of the sample 8 to be analyzed in the solution. The sample 8 thus arrives in dissolved form on the analysis substrate 10 located in the sampling unit 5. A further important step for carrying out the analysis is a thorough mixing of the analysis substrate 10 and the dissolved sample 8.
  • an energized piezo element 12 is attached below the sample preparation unit 5. which controls the mixing by means of mechanical vibrations via the control unit.
  • it may have to be brought to a defined analysis temperature, particularly in the case of time-dependent detection reactions. This is done by the thermocouple 9 already used in the condensation, which is designed such that it can both cool and heat.
  • the sample preparation phase ends when the starting point of the detection reaction is reached.
  • the following analysis can take place without transporting the sample 8 into another position of the analysis chamber 3.
  • One is not limited to the method and the facility for analysis; both are interchangeable with different modular kits.
  • the analysis described here takes place optically as an absorption measurement. In this measurement, light 13 is emitted from a transmitter 14 into the sample preparation unit 5 onto the prepared sample 8, from where it is reflected. The reflected light 13 is detected by means of a receiver 15 and the data obtained are evaluated by an evaluation unit. Because different
  • Sample analysis units 2 can be used, which differ structurally , it is possible that, due to the arrangement of other components, for example the sampling unit 1, the analysis cannot take place at the same location at which the sampling and the sample preparation take place.
  • the sample 8 can be transported to an adjacent position by means of the transport unit 4.
  • the thermocouple 9 can be connected to the sample preparation unit 5 or can be provided individually in the analysis chamber 3 for interaction with the sample preparation unit 5. If the thermocouple 9 is not integrated in the sample preparation unit 5, it can be moved with the sample preparation unit 5 by means of a corresponding mechanism (not shown).
  • the sample 8 can be closed by means of a lid element 6 via a lid handling unit 7. Finally, the closed samples 8 can be rolled up in the transport unit 4 and the entire transport unit 4, which is designed as an exchangeable cassette, can be replaced by a new transport unit 4, likewise designed as an exchangeable cassette, with unused sample preparation units 5.
  • the analysis chamber 3 shown in detail in FIG. 2 illustrates the structure of the sample preparation unit 5 and the processes taking place in the analysis chamber 3.
  • the sample preparation unit is U-shaped and thus forms a cavity for receiving the analysis substrate 10 and the sample 8. It is connected to the transport unit 4 in such a way that the opening faces the sampling unit 1.
  • the thermocouple 9 and the piezo element 12 are located below the sample preparation unit, both of which interact with the sample preparation unit 5. In the example shown here, the thermocouple 9 and the piezo element 12 are not integrated in the sample preparation unit 5, but both are located as separate units below the sample preparation unit 5 connected to the transport unit 4 in the analysis chamber 3.
  • sample analysis is carried out here without changing its location in the analysis chamber 3.
  • the sample preparation unit 5 is comparable to a film in a camera, which is transported from the film roll into a space for exposure and after exposure to a take-up roll, from the feed side of the transport unit 4 designed as an exchangeable cassette into the analysis chamber 3 and after the analysis has been carried out transported further into the exit side of the transport unit 4.
  • the sample preparation units 5 are arranged continuously one behind the other on a connecting element 16, preferably a flexible, rollable band.
  • FIG. 3 schematically shows an optical sample analysis unit 2 consisting of a transmitter 14, a receiver 15 and an optics 17 comprising at least one lens system 18 and a semi-transparent redirection element 19.
  • the transmitter 14 emits bundled light, more precisely light signals - here in the form of two, the outer dimensions of the light cone depicting light rays - which are on a semi-transparent
  • Redirection element 19 for example hit a semi-transparent mirror. This redirects the emitted light signals to a first lens or a first part of a lens system 18.
  • the spatial extent of the light signals is expanded, which is shown schematically here using a concave-concave lens.
  • the light beams then strike a second lens or a second part of the lens system 18, which directs the spatially spread light rays such that they fall parallel to one another perpendicularly onto the sample preparation unit 5 with the sample 8 located therein. From there, the light signals are reflected and hit the second part of the lens system 18 again.
  • the light signals are bundled, in accordance with the laws of refraction, directed further to the first part of the lens system 18, from where they strike the semi-transparent deflection element 19 in the form of a semi-transparent mirror.
  • This is designed such that the light beams reflected by the sample preparation unit 5 pass through the mirror to a receiver 15 arranged behind the mirror.
  • This collimation and Widening the light signals increases the efficiency of the optical analysis method.
  • the sample preparation unit 5 can be coated reflectively in the case of a transparent sample 8.
  • 4 and 5 show the spatially separated sampling or sample preparation and sample analysis.
  • 4 shows the sampling and the sample preparation.
  • Thermocouple 9 and piezo element 12 are not integrated into the sample preparation unit 5 here, but are located below the sample preparation unit 5 arranged on the transport unit 4.
  • a second thermocouple 9 and a second piezo element 12 are arranged below the analysis position of the sample preparation unit 5.
  • the second thermocouple and piezo element 9, 12 ensure that the analysis position, which differs locally from the position of the sample preparation, is the same

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Abstract

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft eine Analyseeinrichtung zur Qualitätsüberwachung eines gasförmigen Stoffes oder Stoffgemisches, insbesondere Luft, mit einer Probennahmeeinheit (1) und einer nachgeschalteten Probenanalyseeinheit (2), wobei die benachbart zu einer zentralen Analysekammer (3) angeordnete Probennahmeeinheit (1) eine aus der Umgebung entnommene Probe (8) in die Analysekammer (3) einleitet, wobei ferner zur Durchführung einer Aufbereitung der in die Analysekammer (3) eingeleiteten Probe (8) eine ebenfalls benachbart zu der Analysekammer (3) angeordnete Transporteinheit (4) zur Zuführung von einzelnen, bevorrateten Probenaufbereitungseinheiten (5) in die Analysekammer (3) vorgesehen ist, worin die aufbereitete Probe (8) mittels der ebenfalls benachbart zu der zentralen Analysekammer (3) angeordneten Probenanalyseeinheit (2) analysierbar ist.

Description

Analyseeinrichtung zur Qualitätsüberwachung eines gasförmigen Stoffes oder Stoffgemisches, insbesondere Luft
Die Erfindung betrifft eine Analyseeinrichtung zur Qualitätsüberwachung eines gasförmigen Stoffes oder Stoffgemisches, insbesondere Luft, mit einer Probennahmeeinheit und einer nachgeschalteten Probenanalyseeinheit.
Derartige Einrichtungen kommen üblicherweise in der Umwelttechnik insbesondere bei der Luftqualitätsüberwachung zum Einsatz. Die Luft - genauer die Umgebungsluft - stellt für den menschlichen Organismus sowie für die gesamte lebende Mitwelt das lebensnotwendigste Medium da. Der Mensch macht dabei pro Tag ca. 25.000 Atemzüge, die im wesentlichen ungefiltert in seine Lunge gelangen. Da dieses äußerst empfindliche Organ keine wesentlichen Filteranlagen aufweist und somit gegenüber den äußeren Einflüssen extrem gefährdet ist, wird ein hoher Anspruch an die Luftqualität gestellt. Zur Überwachung der Luftqualität reicht die Sensorik des Menschen - vor allem der Geruchssinn und die visuelle Wahrnehmung - alleine nicht aus, um ihn dauerhaft vor allen Schadstoffen zu schützen. Es sind bereits eine Vielzahl von Schadstoffen und Giften bekannt, die geruchlos und/oder visuell für den Menschen nicht wahrnehmbar sind. Aufgrund neuer Produkte und Verfahren ist darüber hinaus mit weiteren, zum Teil auch unbekannten Schadstoffen und Giften zu rechnen. Hinzu kommt, dass durch die Forschung bislang unbekannte Auswirkungen verschiedener Stoffe auf das menschliche Biosystem gefunden werden und dadurch die Zahl der als schädlich einzustufenden Stoffe weiter ansteigt. Gerade bei kontaminierten - die Gesundheit des Menschen gefährdenden - Stoffen reicht das bloße Erkennen dieser Stoffe meist nicht aus, um den Menschen und seine Mitwelt rechtzeitig zu schützen. Vielmehr müssen frühzeitig, nämlich bei Auftritt bzw. Bildung von gesundheitsgefahrdenden Stoffen, diese erkannt und notwendige Maßnahmen wie Neutralisierungsschritte eingeleitet werden, um den menschlichen Organismus vor Schäden durch diese Stoffe zu bewahren. Nicht zuletzt die immer strengeren gesetzlichen Auflagen machen eine Luftqualitätsanalyse vor allem auch im Bereich des Arbeitsschutzes unabdingbar. Bei den hier interessierenden Stoffen handelt es sich daher insbesondere um
Luftinhaltsstoffe, die partikelgebunden (Aerosole) und/oder gasförmig vorliegen können.
Es ist allgemein bekannt, dass bei exakten und zuverlässigen Luftanalysen die Probennahme und die Probenanalyse örtlich getrennt voneinander stattfinden. Dabei erfolgt die Probennahme gewöhnlich mittels spezieller Probennahmeeinrichtungen, welche dann zur separaten Analyse in ein Labor transportiert werden. Dabei müssen zur Untersuchung von Luftproben, insbesondere auf pathogene Anteile, die Fremdstoffe zur weiteren Analyse im Allgemeinen in Wasser oder anderen Lösungsmitteln gelöst werden. Die Probennahme erfolgt dabei mittels stationärer oder transportabler Luftprobennehmer, welche in der Regel auf dem Prinzip der Zentrifugaltrennung, der Gaswäsche oder der Membranfiltertechnologie basieren. Nachteilig ist dabei der hierfür erforderliche hohe Zeit- und Transportaufwand. Insbesondere der Transport, welcher gegebenenfalls spezielle Transportbehälter, die ihrerseits eventuell mit Thermoeinheiten ausgebildet sind, erfordert und gegebenenfalls unter Vakuum erfolgen muss, verzehrt eine nicht zu unterschätzende Menge an Zeit. Durch die Logistik, insbesondere durch Verwaltungsvorgänge in den Analyselabors werden zudem weitere Zeitanteile vergeudet.
Zudem sind die bekannten Analyseeinrichtung meist recht großbauend und/oder sehr empfindlich, so dass diese nicht für den mobilen Einsatz vor Ort geeignet sind. Hinzu kommt, dass die zu untersuchende Probe mit einer Vielzahl von anderen Komponenten wie Transporteinrichtungen, Umfülleinrichtungen und Analyseeinrichtung in Kontakt kommt. Eine kontaminierte Probe wird somit einer Vielzahl von Einrichtungen und Orten ausgesetzt, wodurch eine Verbreitung der Kontaminierung erleichtert wird. Bei einer Kontamination durch die Probe müssen die eingesetzten Materialien zur Wiederverwendung einzeln gereinigt werden, was bei entsprechender Kontamination einen enormen Aufwand verursacht. Alternativ können die zum Teil recht teueren Komponenten bei einem unwirtschaftlichen
Recyclingaufwand fachgerecht entsorgt werden. Beide Möglichkeiten stellen damit einen kostenaufwendigen und ökologisch und ökonomisch schwer zu rechtfertigenden Aufwand da.
Aus der DE 44 39 433 A1 geht eine Analysevorrichtung hervor, die einige der vorstehend aufgezeigten Probleme dadurch löst, dass eine mit einer Probennahmevornchtung aufgenommene Probe unter Anwendung eines immunochemischen Analyseschritts mit der Probennahmevornchtung direkt vor Ort analysiert wird. Dabei wird eine Probe über ein Filtersystem mittels einer Pumpe in ein Glasbehälter befördert, die so gewonnenen Probe anschließend in einem Extraktionsgefäß gelöst und dann mit einem Immunoassays analysiert. Diese Analyseeinrichtung ist damit zwar kleinbauend und es kann eine Luftprobe mobil und direkt vor Ort analysiert werden; jedoch besteht hier der Nachteil, dass mit einer Vorrichtung nur eine Probe genommen werden kann, und dass das Ergebnis recht ungenau und durch die notwendigen Handgriffe und Montagevorgänge stark fehlerbehaftet ist.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kleinbauende und mobil einsetz-bare Einrichtung zu schaffen, die mehrfach verwendbar ist und genaue, reproduzierbare Analyseergebnisse liefert.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die benachbart zu einer zentralen Analysekammer angeordnete Probennahmeeinheit eine aus der Umgebung entnommene Probe in die Analysekammer einleitet, wobei zur Durchführung einer Aufbereitung der in die Analysekammer eingeleiteten Probe eine ebenfalls benachbart zu der Analysekammer angeordnete Transport-einheit zur Zuführung von einzelnen, bevorrateten Probenaufbereitungseinheiten in die Analyse-kam-mer vorgesehen ist, wodurch die in der Analysekammer aufbereitete Probe mittels der ebenfalls benachbart zu der zentralen Analysekammer angeordneten Proben-ana-lyseeinheit analysierbar ist. Diese Lösung bietet den Vorteil, dass alle Komponenten zur Gasanalyse kompakt in einer Einrichtung untergebracht sind. Somit ist die Einrichtung auch mobil einsetzbar. Zudem lassen sich mehrere Proben genau und reproduzierbar automatisch analysieren, wobei verschiedene Analyseverfahren einsetzbar sind. Weiterhin ist die Kontaminierung aufgrund der räumlichen Anordnung eng begrenzt.
Eine die Erfindung verbessernde Maßnahme sieht vor, dass jede Probenaufbereitungseinheit ein Deckelelement zum Verschließen eines für die Analyse notwendigen und in der Probenaufbereitungseinheit bereitgestellten Analysesubstrats aufweist. Das Deckelelement verhindert dabei auch zum einen, dass das Analysesubstrat aus der Probenaufbereitungs-einheit hinaus gelangen kann und zum anderen, dass Stoffe in die Probenaufbereitungseinheit zu dem Analysesubstrat gelangen können. Somit lassen sich mehrere Probenaufbereitungs-einheiten unabhängig von Ihrer Lage und Position auf engstem Raum optimal lagern. Durch das entsprechend ausgebildete Deckelelement lässt sich zudem die Lagerfähigkeit des Analysesubstrats deutlich erhöhen.
Eine weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahme sieht vor, dass die
Probenauf-bereitungseinheit mit einem Thermoelement zusammenwirkt, mit welchem die aufgenommene Probe in einen Aggregatzustand entsprechend dem jeweils verwendeten Analyseverfahren transformierbar und damit direkt auf das Analysesubstrat kondensierbar ist. Das Thermoelement kann dabei sowohl zur Kühlung, etwa zur Kondensation, oder zur Erwärmung, etwa zur Initialisierung einer Analysereaktion, ausgebildet sein.
Noch eine weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahme sieht vor, dass das Thermoelement nach Art eines Peltierelement ausgebildet ist, welches mit mindestens einer Wandung der Probenaufbereitungseinheit in Kontakt steht. Auf diese Weise lässt sich das Thermoelement auf einfache Weise mit einem leicht beherrschbaren, kleinbauenden Bauteil realisieren.
Eine vorteilhafte Weiterbildung ist es, dass die Probenaufbereitungseinheit mit einem bestrombaren Piezoelement zur Erzeugung von mechanischen
Schwingungen zusammenwirkt, um das Analysesubstrat mit der Probe in der Probenaufbereitungseinheit zu durchmischen.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die einzelnen Probenaufbereitungseinheit an einem flexiblen, auf- und abrollbaren
Verbindungselement der Transporteinheit angebracht sind, um mehrere Probenaufbereitungseinheiten nacheinander - einzeln oder in Gruppen - zur Gasanalyse in die Analysekammer zu transportieren. So lassen sich automatisch mehrere Proben über einen längeren Zeitraum analysieren und damit nicht nur punktuelle, diskrete Untersuchung sondern viel mehr kontinuierliche, quasi-stetige Untersuchung durchführen.
Besonders vorteilhaft ist es, dass die Transporteinheit als eine Art
Wechselkassette [jsij mit einem an einer Einfuhrseite befindlichen Abrollmechanismus zur Zufuhr der aufgerollten Probenaufbereitungseinheiten in die Analysekammer ausgebildet ist, um ein schnelles Auswechseln von hierin bevorrateten Probenaufbereitungseinheiten zu gewährleisten. Somit muss die
Gasanalyse nicht nach Durchlauf eines Magazins von
Probenaufbereitungseinheiten beendet werden, sondern kann durch einfaches Wechseln der Transporteinheit weitergeführt werden. Die Wechselkassette kann anschließend entsorgt oder aufgearbeitet werden, wobei dies nicht mehr ortsgebunden an die Analyseeinrichtung erfolgen muss. Vorteilhafter Weise kann die als Wechselkassette ausgebildete Transporteinheit thermisch isoliert oder thermostatisiert sein, um für die darin bevorrateten Probenaufbereitungseinheiten mit den jeweiligen Analysesubstraten gleichmäßige Bedingungen für optimale Messergebnisse zu garantieren und die Lagerfähigkeit zu erhöhen.
Nach einer möglichen Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Transporteinheit Mittel zum Öffnen und/oder Schließen des Deckelelements relativ zu der Probenaufbereitungseinheit bei dem Transport einer Probenaufbereitungseinheit in die Analysekammer hinein oder aus der
Analysekammer heraus aufweist. Damit kann das Analysesubstrat, welches sich in der Probenaufbereitungseinheit befindet, bis unmittelbar vor der Probennahme unter Schutzgas oder Vakuum gehalten werden. Auf diese Weise wird die Lagerfähigkeit deutlich erhöht. Weiterhin kann nach erfolgter Zuführung in die Analysekammer die Probenaufbereitungseinheit mit der Probe wieder verschlossen werden. Die Probenaufbereitungseinheiten sind dadurch räumlich und zeitlich optimal lagerbar.
Nach einer möglichen Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass eine Regeleinheit vorgesehen ist, die Messsensoren zur Erfassung von
Istwerten von Analysebedingungen und eine nachgeschaltete Auswerteinheit zur Verarbeitung dieser erfassten Istwerte umfasst, um mit denen in der Auswerteinheit berechneten Stellgrößen eine geregelte Probenentnahme, Probenaufbereitung und Probenanalyse zu gewährleisten. Dadurch lässt sich eine effektive und sparsame Probenanalyse durchführen, die gerade für den mobilen Einsatz besondere Bedeutung hat.
Vorzugsweise sind die mit der Regeleinheit zusammenwirkenden Messsensoren geeignet, um die Lufttemperatur, die relative Luftfeuchtigkeit und den Probenfluss im Anströmbereich der Probenaufbereitungseinheit zu messen. Eine weitere mögliche Weiterbildung sieht vor, dass die Probennahmeeinheit eine über die Regeleinheit steuerbare Pumpe aufweist, um eine definierte Menge der gasförmigen Probe aus der Umgebung gezielt in die Analysekammer zur Probenaufbereitungseinheit zu befördern.
Vorteilhafter Weise ist die steuerbare Pumpe sowohl zur (Erst-)Beschickung einer Probenaufbereitungseinheit mit einer Probe als auch zur Anreicherung einer in einer Probenaufbereitungseinheit aufbereiteten Probe mit der entnommenen Probe ausgebildet. Da die Pumpe so ausgebildet ist, zwei Funktionen zu übernehmen, kann ein Bauteil eingespart werden und die gesamte Einrichtung baut kleiner.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung ist, dass die Probenanalyseeinheit modular aufgebaut sein kann, wodurch verschiedene Probenanalyseeinheiten einsetzbar sind, um unterschied-liche Analyseverfahren anzuwenden. Hierdurch lässt sich je nach zu untersuchender Probe ein geeignetes Analyseverfahren auswählen, welches durch den modularen Aufbau schnell und ohne großen Aufwand einsetzbar ist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn für die Probenanalyseeinheit Mittel zur optischen Probenanalyse nach Art einer optischen Absorptionsmessung vorgesehen werden. Dieses an sich bekannte Verfahren ist genau und liefert reproduzierbare Ergebnisse. Zudem lassen sich die hierfür erforderlichen technischen Mittel sehr gut in einem kompakten, kleinbauenden Modul anordnen. Durch dieses kontaktlose Analyseverfahren lassen sich Verschmutzungen oder Kontaminierungen der Probenanalyseeinheit verhindern, wodurch zum einen die Kontaminierung eingeschränkt und zum anderen die Lebensdauer der Probenanalyseeinheit deutlich erhöht ist. Insbesondere können die Mittel zur optischen Probenanalyse mindestens einen Sender, eine Optik und einen Empfänger umfassen. Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Optik mindestens eine Sammellinse und eine Streuungslinse sowie ein halbdurchlässiges Element zur gezielten Lenkung der Lichtstrahlen aufweist. Durch diese Komponenten lassen alle wesentlichen Umlenkungen und Brechung der Lichtstrahlen entsprechend der eingesetzten Analyseeinheit erzielen. Dabei können natürlich auch mehrere gleichartige Linsen zu einem Linsensystem zusammengefasst sein, welches im Ergebnis die Eigenschaften einer Bündel- oder Sammellinse beziehungsweise einer Streuungslinse aufweist.
Zur Effizienzsteigerung ist es vorteilhaft, wenn die optischen Probenanalyse mittels einer Kollimierung und Aufweitung des Lichtstrahls erfolgt.
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben oder werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 einen schematischen Aufbau einer Analyseeinrichtung zur Qualitätsüberwachung von Luft,
Fig. 2 eine Detailansicht der schematischen Analysekammer aus Fig. 1 ,
Fig. 3 eine schematische Darstellung von optischen Analysemitteln der Probenanalyseeinheit, Fig. 4 eine schematische Darstellung einer separaten Probennahme, und
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer separaten Probenanalyse.
Die Analyseeinrichtung nach Fig. 1 besteht im wesentlichen aus einer Probennahmeeinheit 1 , einer Probenanalyseeinheit 2, einer Analysekammer 3, einer Transporteinheit 4, einer Probenaufbereitungseinheit 5 und einer Regeleinheit (nicht dargestellt). Die Analysekammer 3 stellt dabei das Zentrum der Analyseeinrichtung da. Um sie herum sind alle anderen wesentlichen
Komponenten benachbart angeordnet, wobei alle Komponenten untereinander netzwerkartig zusammenwirken. Zur Durchführung einer Gasanalyse wird mittels der Transporteinheit 4 eine mit dieser verbundene Probenaufbereitungseinheit 5 in die Analysekammer 3 transportiert. Die Probenaufbereitungseinheit 5 weist ein Deckelelement 6 auf, welches mittels einer Deckelhandhabeeinheit 7 von der Probenaufbereitungseinheit 5 vor Eintritt in die Analysekamme 3 entfernbar ist. Das Deckelelement verhindert einerseits, dass das Analysesubstrat aus der Probenaufbereitungseinheit 5 herausgelangen kann, und andererseits, dass Stoffe von außen an das Analysesubstrat in der Probenaufbereitungseinheit 5 gelangen können. Sobald sich die Probenaufbereitungseinheit 5 in der Analysekammer 3 befindet, wird mittels einer Probennahmeeinheit 1 eine Probe 8 aus der Umgebung genommen und in die Analysekammer 3, genauer in die Probenaufbereitungseinheit 5 eingeleitet. Vorzugsweise ist die Probennahmeeinheit 1 als Pumpe ausgebildet, welche eine Verbindung zur gezielten Weiterleitung der Probe 8 in die Analysekammer 3 und dort zur gezielten Weiterleitung in die Probenaufbereitungseinheit 5 aufweist und auf der Einlassseite eine Öffnung zum Ansaugen der Probe 8 aus dem die Analyseeinrichtung umgebenden gasförmigen Medium. Die Probennahme wird über eine Regeleinheit gesteuert. Zur Durchführung der Analyse muss die
Probe 8 speziell aufbereitet werden. Dies geschieht in verschiedenen Schritten. Dabei wird zuerst die Probe 8 mittels eines mit der Probenaufbereitungseinheit 5 zusammenwirkenden Thermoelements 9 in einen dichteren Aggregatzustand kondensiert. Die Kondensation erfolgt dabei über die Regeleinheit gesteuert direkt auf das in der Probennahmeeinheit 5 befindliche Analysesubstrat 10. Das für die Aufbereitung der Probe 8 erforderliche Lösungsmittel 11 wird direkt bei der Kondensation der Luft, genauer der feuchten Luft gewonnen. In dem vorliegenden Fall dient als Lösungsmittel Wasser. Bei dieser Luftfeuchtigkeitskondensation befindet sich bereits eine bestimmte Konzentration der zu analysierenden Probe 8 in der Lösung. Die Probe 8 gelangt damit in gelöster Form auf das in der Probennahmeeinheit 5 befindliche Analysesubstrat 10. Ein weiterer wichtiger Schritt für die Durchführung der Analyse ist eine Durchmischung von Analysesubstrat 10 und gelöster Probe 8. Hierzu ist unterhalb der Probenaufbereitungseinheit 5 ein bestromtes Piezoelement 12 angebracht, welches über die Regeleinheit gesteuert die Durchmischung mittels mechanischer Schwingungen durchführt. Zur weiteren Aufbereitung der gelösten und vermischten Probe 8 muss diese gegebenenfalls, insbesondere bei zeitabhängigen Nachweißreaktionen, auf eine definierte Analysetemperatur gebracht werden. Dies geschieht durch das bereits bei der Kondensation verwendete Thermoelement 9, welches derart ausgebildet ist, dass es sowohl Kühlen als auch Wärmen kann. Mit Erreichen des Startpunktes der Nachweisreaktion ist die Probenaufbereitungsphase beendet. Die folgende Analyse kann ohne Transport der Probe 8 in eine andere Position der Analysekammer 3 erfolgen. Dabei ist man auf das Verfahren und die Einrichtung zur Analyse nicht festgelegt; beide sind beliebig durch verschiedene modulare Bausätze auswechselbar. Vorliegend beschrieben erfolgt die Analyse optisch als Absorptionsmessung. Bei dieser Messung wird Licht 13 von einem Sender 14 in die Probenaufbereitungseinheit 5 auf die aufbereitete Probe 8 emittiert, von wo es reflektiert wird. Das reflektierte Licht 13 wird mittels eines Empfängers 15 erfasst und die gewonnenen Daten werden über eine Auswerteinheit ausgewertet. Da verschiedene
Probenanalyseeinheiten 2 einsetzbar sind, welche sich baulich unterscheiden können, ist es möglich, dass die Analyse aufgrund der Anordnung anderer Komponenten, beispielsweise der Probennahmeeinheit 1 , nicht an der gleichen Stelle, an der die Probennahme und die Probenaufbereitung statt findet, erfolgen kann. In diesem Falle kann die Probe 8 in eine benachbarte Position mittels der Transporteinheit 4 weitertransportiert werden. Das Thermoelement 9 kann mit der Probenaufbereitungseinheit 5 verbunden sein oder einzeln in der Analysekammer 3 zum Zusammenwirken mit der Probenaufbereitungseinheit 5 bereitgestellt werden. Ist das Thermoelement 9 nicht in die Probenaufbereitungseinheit 5 integriert, so kann es über eine entsprechende Mechanik (nicht dargestellt) mit der Probenaufbereitungseinheit 5 mitbewegt werden. Nach erfolgter Analyse kann die Probe 8 mittels eines Deckelelements 6 über eine Deckelhanhabungseinheit 7 verschlossen werden. Abschließend lassen sich die verschlossenen Proben 8 in der Transporteinheit 4 aufrollen und die gesamte, als Wechselkassette ausgebildete Transporteinheit 4 kann durch eine neue, ebenfalls als Wechselkassette ausgebildete Transporteinheit 4 mit unverbrauchten Probenaufbereitungseinheiten 5 ersetzt werden.
Die in Fig. 2 detailliert dargestellte Analysekammer 3 verdeutlicht den Aufbau der Probenaufbereitungseinheit 5 und die in der Analysekammer 3 ablaufenden Vorgänge. Die Probenaufbereitungseinheit ist dabei U-förmig ausgebildet und formt so eine Kavität zur Aufnahme des Analysesubstrats 10 und der Probe 8. Sie ist mit der Transporteinheit 4 so verbunden, dass die Öffnung der Probennahmeeinheit 1 zugewandt ist. Unterhalb der Probenaufbereitungseinheit befinden sich das Thermoelement 9 und das Piezoelement 12, welche beide mit der Probenaufbereitungseinheit 5 zusammenwirken. In dem hier dargestellten Beispiel ist das Thermoelement 9 und das Piezoelement 12 nicht in die Probenaufbereitungseinheit 5 integriert, sondern beide befinden sich als separate Einheiten unterhalb der mit der Transporteinheit 4 verbundenen Probenaufbereitungseinheit 5 in der Analysekammer 3. Die Probennahme, die Probenaufbereitung und die
Probenanalyse erfolgen hier ohne Ortsveränderung in der Analysekammer 3. Die Probenaufbereitungseinheit 5 wird dabei, vergleichbar mit einem Film in einem Fotoapparat, der von der Filmrolle in einen Raum zur Belichtung und nach erfolgter Belichtung auf eine Aufwickelrolle transportiert wird, aus der Zuführseite der als Wechselkassette ausgebildeten Transporteinheit 4 in die Analysekammer 3 und nach erfolgter Analyse weiter in die Wegführseite der Transporteinheit 4 transportiert. Dabei sind die Probenaufbereitungseinheiten 5 kontinuierlich hintereinander auf einem Verbindungselement 16, vorzugsweise einem flexiblen, aufrollbaren Band angeordnet.
Fig. 3 zeigt schematisch eine optische Probenanalyseeinheit 2 bestehend aus einem Sender 14, einem Empfänger 15 und einer Optik 17 umfassend mindestens ein Linsensystem 18 und ein halbdurchlässiges Umleitungselement 19. Der Sender 14 emittiert dabei gebündeltes Licht , genauer Lichtsignale - hier in Form von zwei, die äußeren Abmessungen des Lichtkegels darstellenden Lichtstrahlen dargestellt - welche auf ein halbdurchlässiges
Umleitungselement 19, beispielsweise einen halbdurchlässigen Spiegel treffen. Dieser lenkt die emittierten Lichtsignale zu einer ersten Linse oder einem ersten Teil eines Linsensystems 18 um. Dabei werden die Lichtsignale in ihrer räumlichen Ausdehnung erweitert, was hier schematisch dargestellt mittels einer konkav-konkav Linse geschieht. Die Lichtstahlen treffen anschließend auf eine zweite Linse oder einen zweiten Teil des Linsensystems 18, welches die räumlich ausgebreiteten Lichtstrahlen so lenkt, dass diese parallel zueinander senkrecht auf die Probenaufbereitungseinheit 5 mit der darin befindlichen Probe 8 fallen. Von dort werden die Lichtsignale reflektiert und treffen erneut auf den zweiten Teil des Linsensystems 18. Die Lichtsignale werden gebündelt, entsprechend den Brechungsgesetzen weiter zu dem ersten Teil des Linsensystems 18 gelenkt, von wo sie auf das halbdurchlässige Umlenkungselement 19 in Form eines halbdurchlässigen Spiegels treffen. Dieser ist so ausgebildet, dass die von der Probenaufbereitungseinheit 5 reflektierten Lichtstrahlen durch den Spiegel hindurch zu einem hinter dem Spiegel angeordneten Empfänger 15 gelangen. Diese Kollimierung und Aufweitung der Lichtsignale steigert die Effizienz des optischen Analyseverfahrens. Zur weiteren Effektivitätssteigerung kann die Probenaufbereitungseinheit 5 im Falle einer durchsichtigen Probe 8 reflektiv beschichtet werden.
Fig. 4 und 5 zeigen die räumlich getrennte Probennahme bzw. Probenaufbereitung und Probenanalyse. In Fig. 4 ist zunächst die Probennahme und die Probenaufbereitung dargestellt. Thermoelement 9 und Piezoelement 12 sind hier nicht in die Probenaufbereitungseinheit 5 integriert sondern befinden sich unterhalb der auf der Transporteinheit 4 angeordneten Probenaufbereitungseinheit 5. Zudem ist ein zweites Thermoelement 9 und ein zweites Piezoelement 12 unterhalb der Analyseposition der Probenaufbereitungseinheit 5 angeordnet. Dabei stellen das zweite Thermo- und Piezoelement 9, 12 sicher, dass während der örtlich von der Position der Probenaufbereitung unterschiedlichen Analyseposition die gleichen
Bedingungen herrschen, als wenn der Ort der Probenaufbereitung und der Probenanalyse zusammenfallen. Zu Beachten ist, dass die Zeitdauer für die Probennahme deutlich geringer als die Zeitdauer, die für die Analyse benötigt wird, ist. Durch die räumliche Trennung kann mittels einer Pufferzone eine direkte Kopplung zwischen Probennahme und Probenanalyse entkoppelt werden.
In Fig. 5 ist die Analyse der Probe 8 dargestellt. Aufgrund des Weitertransports der Probe 8 nach der Probenaufbereitung befinden sich keine störenden Komponenten im Analysebereich. Alternativ könnte statt den zweifach vorhandenen Thermo- und Piezoeinheiten 9, 12 lediglich je eine Thermo- und Piezoeinheit 9,12 vorhanden sein, die beim Weitertransport der Probe 8 über eine Mechanik mit der Probenaufbereitungseinheit 5 mit verschoben wird. Bezugszeichenliste:
1 Probennahmeeinheit
2 Probenanalyseeinheit
3 Analysekammer
4 Transporteinheit
5 Probenaufbereitungseinheit
6 Deckelelement
7 Deckelhandhabungseinheit
8 Probe
9 Thermoelement
10 Analysesubstrat
11 Lösungsmittel
12 Piezoelement
13 Licht
14 Sender
15 Empfänger
16 Verbindungselement
17 Optik
18 Linsensystem
19 Umlenkungselement

Claims

Patentansprüche
1. Analyseeinrichtung zur Qualitätsüberwachung eines gasförmigen Stoffes oder Stoff-gemisches, insbesondere Luft, mit einer Probennahmeeinheit (1) und einer nachge-schalteten Probenanalyseeinheit (2), dadurch gekennzeichnet, dass die benachbart zu einer zentralen Analysekammer (3) angeordnete Probennahmeeinheit (1) eine aus der Umgebung entnommene Probe (8) in die Analysekammer (3) einleitet, wobei zur Durchführung einer Aufbereitung der in die Analysekammer (3) eingeleiteten Probe (8) eine ebenfalls benachbart zu der Analysekammer (3) angeordnete Transport-einheit (4) zur Zuführung von einzelnen, bevorrateten Probenaufbereitungseinheiten (5) in die Analyse-kam-mer (3) vorgesehen ist, worin die aufbereitete Probe (8) mittels der ebenfalls benachbart zu der zentralen Analysekammer (3) angeordneten Proben-ana-lyseeinheit (2) analysierbar ist.
2. Analyseeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass jede Probenaufbereitungseinheit (5) ein Deckelelement (6) zum Verschließen eines in der Probenaufbereitungseinheit (5) bereitgestellten und für die Analyse notwendigen Analyse-substrats (10) aufweist.
3. Analyseeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Probenaufbereitungseinheit (5) mit einem Thermoelement (9) zusammenwirkt, mit welchem die aufgenommene Probe (6) in einen Aggregatzustand entsprechend dem jeweils verwendeten Analyseverfahren transformierbar und damit direkt auf das Analysesubstrat (10) kondensierbar ist.
4. Analyseeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Probenaufbereitungseinheit (5) mit einem bestrombaren Piezoelement (12) zur Erzeugung von mechanischen Schwingungen zusammenwirkt, um das Analysesubstrat (10) mit der Probe (8) in der Probenaufbereitungseinheit (5) zu durchmischen.
5. Analyseeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermoelement (9) als Peltierelement ausgebildet ist, welches mit mindestens einer Wandung der Probenaufbereitungseinheit (5) in Kontakt steht.
6. Analyseeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass jede Probenaufbereitungseinheit (5) an einem flexiblen, auf- und abrollbaren Verbindungselement (16) der Transporteinheit (4) angebracht ist, um die Probenaufbereitungseinheiten (5) zur Analyse in die Analysekammer (3) zu transportieren.
7. Analyseeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinheit (4) als Wechselkassette mit einem an einer Einfuhrseite befindlichen Abrollmechanismus zur Zufuhr der aufgerollten Probenaufbereitungseinheiten (5) in die Analysekammer (3) ausgebildet ist, um ein Auswechseln von hierin bevorrateten Probenaufbereitungseinheiten (5) zu gewährleisten.
8. Analyseeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die als Wechselkassette ausgebildete Transporteinheit (4) thermisch isoliert oder thermostatisiert ist, um für die darin bevorrateten Probenaufbereitungseinheiten (5) mit den jeweiligen Analysesubstraten (10) gleichmäßige Bedingungen für die Analysenergebnisse zu garantieren.
9. Analyseeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinheit (5) Mittel zum Öffnen und/oder Verschließen des Deckelelements (6) der Probenaufbereitungseinheit (5) bei dem Transport einer Probenaufbereitungseinheit (5) in die Analysekammer (3) hinein bzw. aus der Analysekammer (3) heraus aufweist.
10. Analyseeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Regeleinheit vorgesehen ist, die Messsensoren zur Erfassung von Istwerten von Analysebedingungen und eine nachgeschaltete Auswerteinheit zur Verarbeitung dieser erfassten Istwerte umfasst, um mit in der
Auswerteinheit berechneten Stellgrößen eine geregelte Probenentnahme, Probenaufbereitung und Probenanalyse zu gewährleisten.
11. Analyseeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Regeleinheit zusammenwirkenden Messsensoren geeignet sind, um die Lufttemperatur, die relative Luftfeuchtigkeit und den Probenfluss im Anströmbereich der Probenaufbereitungseinheit (5) zu messen.
12. Analyseeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Probennahmeeinheit (1) eine über die Regeleinheit steuerbare Pumpe aufweist, um eine gasförmige Probe (8) aus der Umgebung in die Analysekammer (3) zur Probenaufbereitungseinheit (5) hin zu befördern.
13. Analyseeinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die steuerbare Pumpe sowohl zur (Erst-)Beschickung einer
Probenaufbereitungseinheit (5) mit einer Probe (8) als auch zur Anreicherung einer in einer Probenaufbereitungseinheit (5) aufbereiteten Probe (8) mit der entnommenen Probe (8) ausgebildet ist.
14. Analyseeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Probenanalyseeinheit (2) modular aufgebaut ist, wodurch verschiedene Probenanalyseeinheiten (2) einsetzbar sind, um unterschiedliche Analyseverfahren anzuwenden.
15. Analyseeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Probenanalyseeinheit (2) Mittel zur optischen Probenanalyse nach Art einer optischen Absorptionsmessung aufweist.
16. Analyseeinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Probenanalyse mittels einer Kollimierung und Aufweitung des Lichtstrahls zur Effizienzsteigerung erfolgt.
17. Analyseeinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur optischen Probenanalyse mindestens einen Sender (14), eine Optik (17) und einen Empfänger (15) umfassen.
18. Analyseeinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Optik (17) mindestens eine Sammellinse und eine Streuungslinse sowie ein halbdurchlässiges Element zur gezielten Lenkung der Lichtstrahlen aufweist.
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