DE69314185T2

DE69314185T2 - Einrichtung zum nachweis von schädlichen verunreinigungen in getränke - und trinkwasserbehältern

Info

Publication number: DE69314185T2
Application number: DE69314185T
Authority: DE
Inventors: Nicholas Barker; John Laslavic; Richard Leveson
Original assignee: Photovac Inc Canada
Current assignee: Wellesley International Cv Rotkreuz Ch
Priority date: 1992-12-03
Filing date: 1993-12-03
Publication date: 1998-01-15
Anticipated expiration: 2013-12-04
Also published as: WO1994012860A2; AU5557894A; US5350565A; WO1994012860A3; DE69314185D1; EP0672240A1; EP0672240B1

Description

Die Erfindung betrifft Systeme zur Erfassung, ob eine zurückgegebene Flasche oder ein anderer Behälter zur Aufbewahrung giftiger Stoffe verwendet wurde. Sie ist insbesondere für die Analyse von Kunststoffbehältern anwendbar.
Es besteht heutzutage, angeregt durch gesetzliche Anforderungen in einigen Bereichen, ein starker Trend dazu, wiederverwendbare Behälter für Getränke und Mineralwasser zu verwenden. Diese Anforderungen werden sowohl durch Umwelt- als auch ökonomische Erwägungen angeregt. Getränkeflaschen und andere Behälter, die traditionellerweise aus Glas hergestellt wurden, werden nunmehr in wachsendem Ausmaß aus Kunststoff hergestellt.
Derartige Behälter können für viele verschiedene Verwendungszwecke verwendet werden, bevor sie zurückgegeben werden. Beispielsweise stellt sich oft heraus, daß die zurückgegebenen Behälter Reste von Benzin, Farbverdünner und anderen giftigen Stoffen bzw. Verseuchungsstoffen enthalten. Kunststoffbehälter neigen insbesondere dazu, derartige Reststoffe zurückzuhalten, selbst nach erfolgtem Waschen. Es ist daher sehr wichtig, daß derartig verseuchte bzw. kontaminierte Behälter identifiziert und aus dem Verkehr gezogen werden.
Das US-Patent Nr. 4,830,192 von Plester u.a. beschreibt ein Verfahren, bei welchem Behälter nach unerwünschten Reststoffen untersucht werden. Die Behälter werden teilweise mit destilliertem Wasser gefüllt, zur Sicherstellung einer gründlichen Durchmischung mit irgendwelchen Reststoffen aufgerührt und dann umgedreht, um die Mischung in eine Gießwanne zur Analyse auszuschütten. Das Verfahren umfaßt eine Analyse, welche lediglich in der Flüssigfarbe durch eine Vielzahl verschiedener physikalischer Methoden, einschließlich ultraviolett (UV)- sichtbare Absorption, durchgeführt wird, wobei es sich dabei um eine Standard- und allgemein bekannte Labormethode handelt, die seit vielen Jahren in Gebrauch ist. Die Wellenlängen befinden sich in dem Bereich von 350-700 nm. Die Verwendung von kürzeren UV-Wellenlängen, die von besonderem Wert bei der Gasphasenanalyse sind, ist nicht beschrieben. Diese Technik weist den Nachteil auf, daß sie zeitraubend ist und es erforderlich macht, daß jeder Behälter physikalisch behandelt wird. Wasser muß dem Behälter zugeführt werden und von diesem entfernt werden und dann off-line bzw. nicht direkt prozeßgekoppelt analysiert werden.
Die internationale Anmeldung WO-A-91/09307 beschreibt ein explosives Abtastsystem zur Erfassung von Sprengstoffen, welches eine sich drehende kreisförmige Platte enthält, die zwischen einer oberen und einer unteren befestigten Platte gelegen ist. Die sich drehende Platte bzw. Scheibe enthält drei kreisförmige Öffnungen, die mit Filterelementen abgedeckt sind. Eine luftdichte Versiegelung um das Filterelement wird gebildet, wenn die befestigten Platten zusammengeschoben werden. Die befestigten Platten müssen voneinander getrennt sein, damit die kreisförmige Platte sich drehen kann. Ein Ansauglüfter zieht ein Probenvolumen der Luft durch eine der kreisförmigen Öffnungen, wobei Gase bzw. Dämpfe physikalisch eingefangen werden oder in einem Filterelement adsorbiert werden.
Die europäische Patentanmeldung EP-A-0306307 beschreibt ein Kunststoffbehälterprüfungsverfahren, wobei ein im wesentlichen inertes Gas in einen Behälter eingeleitet wird, um die darin angesammelten Gase zu entfernen, wobei eine Gasprobe dann aus der Probe herausgezogen wird und analysiert wird. Die Technik beruht darauf, daß herausgefunden wurde, daß leicht flüchtige Stoffe von einem Verseuchungsstoffrest in dem Kunststoff schneller freigegeben werden als flüchtige Stoffe, die von einem Getränkereststoff stammen.
Seit mehreren Jahren bieten Photovac Incorporated, Ontario, Kanada (der Anmelder dieser Anmeldung) und HNU Systems, Incorporated, Massachusetts Spezialgeräte an, die zur Analyse einer Gasprobe fähig sind, die aus einem zurückgegebenen Getränkebehälter gepumpt sind, um den Pegel bzw. das Niveau des vorhandenen organischen Dampfes bzw. organischen Gases zu bestimmen. Die Analyse wird durch Photoionisierung durchgeführt. Die Geschwindigkeit, mit welcher diese Einheiten zur Analyse der Proben fähig sind, ist begrenzt, jedoch hauptsächlich, weil das Verfahren der Probeentnahme es erforderlich macht, eine Luftprobe durch eine eingeschlossene Zelle zu pumpen, eine Messung durchzuführen und dann die Inhalte zu entleeren. Aufgrund dieser Einschränkung müssen eine Vielzahl von Detektoren und karussellartigen Behälterbehandlungssysteme verwendet werden, um die Behälter, die sich schnell durch eine Produktionslinie bewegen, zu analysieren.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung, ein System und ein Verfahren zur Analyse des Gases in einem Behälter zu schaffen, welche eine verbesserte Analyserate erlauben.
Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtungen gemäß den unabhängigen Vorrichtungsansprüche 1, 16, 19 und 21 gelöst.
Diese Aufgabe wird ferner durch das Verfahren gemäß dem unabhängigen Verfahrensanspruch 23 gelöst.
Bevorzugte Ausführungen ergeben sich aus den jeweiligen abhängigen Ansprüchen.
Gemäß der Erfindung wird das Gas innerhalb eines Behälters zur Analyse entfernt, indem man einen Strahl aus Gas (beispielsweise Luft) in den Behälter lenkt. Der Gasstrahl drängt den innerhalb des Behälters vorhandenen Dampf bzw. das vorhandene Gas in eine Probenkammer, welche ein offenes Ende aufweist, damit ein erleichterter Eintritt des von dem Behälter ausgestoßenen Dampfes ermöglicht wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Probenkammer durch einen Zylinder mit einem offenen Ende gebildet, welcher in einer karussellartigen Anordnung zwischen zwei Platten bzw. Scheiben rotiert bzw. sich dreht. Eine Öffnung ist in der unteren Platte vorgesehen, um es dem aus dem Behälter stammenden Dampf zu ermöglichen, in den Zylinder einzutreten, und eine entsprechende Öffnung oberhalb des Zylinders erlaubt es dem Gas, in einfacher Weise in den Zylinder zu strömen.
Sobald die Probe in den Zylinder eingetreten ist, dreht sich das Karussell zwischen den zwei Platten, wobei die Enden der Zylinder geschlossen werden und die Probe eingeschlossen wird.
Der die Probe enthaltende Zylinder kann dann zu einer Anzahl von Analysestationen durch verschiedene Techniken gedreht werden. Beispielsweise wird bei einer bevorzugten Ausführungsform die Probe zuerst zu einer Station gedreht, in welcher ein Spiegel an einem Ende der Kammer gelegen ist und ein transparentes Fenster an dem anderen Ende der Kammer vorgesehen ist. Ein aus ultraviolettem Licht bestehender Strahl wird in den Zylinder gerichtet und von dem Spiegel an dem anderen Ende des Zylinders reflektiert. Das UV-Licht, welches aus dem Zylinder austritt, wird dann in Bestandteilwellenlängen gebrochen, welche analysiert werden und mit der Strahlung, die durch die UV- Quelle erzeugt wird, verglichen werden, um festzustellen, ob der als Probe entnommene Dampf Verseuchungsstoffe enthält.
Die Probenkammer kann dann zu einer dritten Station gedreht werden, bei der die Probe einer Analyse durch Photoionisation unterworfen wird. Eine dieser Platten enthält eine Öffnung, welche mit einem offenen Ende der Analysekammer ausgerichtet liegt, wenn sie sich bei der dritten Station befindet. Die Inhalte der Analysekammer wandern daher durch die Öffnung in einen Photoionisationsdetektor, bei dem die Probe einer UV- Strahlung ausgesetzt wird, wenn sie zwischen elektrisch geladenen Elektroden hindurchtritt. Verseuchungsstoffe in der Probe werden durch die UV-Strahlung ionisiert und die positiven Ionen werden durch die positiv geladene Elektrode abgestoßen, wodurch ein Strom erzeugt wird, welcher erfaßt wird. Die Photoionisationskammer weist ein offenes Ende auf, damit es der Probe ermöglicht wird, schnell in die Kammer für die Analyse zu strömen bzw. zu wandern.
Die Probenkammer kann zu den anderen Stationen für zusätzliche Analysetypen gedreht werden. In der letzten Station liegen die Öffnungen in beiden Platten auf den Enden des Zylinders, und der Zylinder wird durch einen Lüfter durch einen Strom aus sauberem Gas, wie beispielsweise Luft, entleert bzw. gereinigt. Die Probenkammer wird dann zu der ersten Station gedreht, und der Zyklus wird wiederholt.
Einige Substanzen, wie beispielsweise Ammoniumverbindungen, die in einem flüssigen Reststoff gelost sind, sind chemisch gebunden und werden nicht in einfacher Weise in Analysatoren erfaßt, welche eine UV-Strahlung verwenden. Bei einer alternativen Ausführungsform werden zwei Analysatoren an verschiedenen Punkten entlang der Behälterlinie positioniert und eine alkalische Lösung wird den Behältern zwischen den zwei Analysatoren zugegeben. Dies bewirkt die Erzeugung von Ammoniumgas, falls eine Ammoniumverbindung vorhanden ist. Der erste Analysator liefert Daten, welche den "Hintergrund"-Pegel der Verseuchung in dem Behälter darstellen, und diese Daten werden in einem Speicher abgespeichert. Die Daten werden dann mit denjenigen Daten verglichen, die durch einen zweiten Analysator geliefert werden, und falls der zweite Analysator einen im wesentlichen höheren Pegel der Verseuchung (elektrischer Strom) erfaßt, schließt der Rechner daraus, daß der Unterschied gebundenen Ammoniumradikalen zuschreibbar ist, und gibt einen Befehl ab, den Behälter zurückzuweisen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Gesamtansicht eines Behälteranalysators gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Behälteranalysators von unten;
Fig. 3 eine Querschnittsansicht der Füllstation des Analysators;
Fig. 4 eine genaue Querschnittsansicht der Füllstation;
Fig. 5 eine Querschnittsansicht des UV-Absorptionsanalysators;
Fig. 6 eine Querschnittsansicht des schnellen Photoionisationsdetektors;
Fig. 7 eine genaue Querschnittsansicht des Photoionisationsdetektors;
Fig. 8 ein Paar von verschachtelten bzw. sich überlappenden Elektroden, die als Photoionisationsdetektor verwendet werden können;
Fig. 9 eine Querschnittsansicht der Entleerungsstation des Analysators;
Fig. 10 ein Blockdiagramm des Steuernetzwerkes, welches zu dem Behälteranalysator gehört;
Fig. 11 ein Flußdiagramm des Programmes, welches zur Steuerung des Behälteranalysators verwendet wird;
Fig. 12 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform, welche zur Erfassung der gebundenen Ammoniumradikale verwendet wird;
Fig. 13 ein Blockdiagramm des Steuernetzwerks, welches zu der Ausführungsform in Fig. 12 gehört.
Das System der Erfindung enthält einen Analysator, welcher typischerweise entlang einer Behälterlinie gelegen ist, und ein Steuernetzwerk, welches zur Steuerung der Funktionen des Analysators verwendet wird. Zunächst wird der Analysator beschrieben.
Fig. 1 stellt eine perspektivische Gesamtansicht eines Behälteranalysators 10 dar, welcher bei dieser Ausführungsform ein Flaschenanalysator ist. Der Grundaufbau des Analysators 10 enthält eine obere Stütz- bzw. Trennwand 11 und eine untere Trennwand 12 sowie vier Säulen 13, welche die Stützwände 11 und 12 fest miteinander und parallel zueinander verbinden. Zwischen den Stützwänden 11 und 12 befindet sich eine Karusselleinheit 14, die eine Grundscheibe 15 und eine obere Scheibe 16, die in Fig. 2 gezeigt ist, enthält, wobei sie Öffnungen enthält, in welchen vier Zylinder 17 befestigt sind, die als Probenkammern dienen. Die Zylinder 17 weisen offene Enden auf und liegen auf Öffnungen, welche in der Grundscheibe 15 und der oberen Scheibe 16 gebildet sind. Wenngleich die Zylinder 17 mit kreisförmigen Querschnitten dargestellt sind, können Gefäße mit einem quadratischen oder anderen Querschnitten ebenfalls verwendet werden. Ein Schrittmotor (nicht gezeigt) dreht das Karussell 14, welches drehbar zwischen den Stützwänden 11 und 12 auf einer Antriebswelle 25 (Fig. 2) vorgesehen ist, wobei die Welle eine drehbare Verbindung zwischen deh Stützwänden 11 und 12 und der Karusselleinheit 14 bildet. Aus der in Fig. 1 dargestellten Perspektive dreht sich die Karusselleinheit 14 im Uhrzeigersinn. Eine Reihe von zu analysierenden Flaschen 18 werden in einer aufrechten Lage unterhalb der unteren Stützwand 12 durch ein Transportbandsystem (nicht gezeigt) transportiert.
Die Karusselleinheit 14 dreht sich durch die vier Stationen, wobei die Inhalte der Flaschen 18 analysiert werden. Die Stationen werden durch die Komponenten und strukturellen Merkmale auf der Stützwand 11 bestimmt. Unter nochmaliger Bezugnahme auf Fig. 1 wird bei Station 1 eine Öffnung 19 in der Stützwand 11 gebildet. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist eine ähnliche Öffnung 20 in der Stützwand 12 gebildet. Bei Station 2 ist ein UV-Absorptionsanalysator (UVA) 21 auf der Stützwand 11 montiert. Bei Station 3 ist ein schneller Photoionisationsdetektor (FPID) 22 auf der Stützwand 11 angebracht. Schließlich sind bei Station 4 Öffnungen ähnlich zu den Öffnungen 19 und 20 in den Stützwänden 11 und 12 jeweils gebildet, und eine Lüftungs- bzw. Gebläseeinheit 23 ist auf der Stützwand 11 montiert.
Es folgt eine detaillierte Beschreibung der Aufbauten und Funktionen, die bei jeder der Stationen 1-4 durchgeführt werden:
Fig. 3 stellt eine Querschnittsansicht der Station 1 dar. Wie oben angemerkt, liegen die Öffnungen 19 und 20 auf den offenen Enden von einem der Zylinder 17. Der Innendurchmesser der Öffnungen 19 und 20 ist ungefähr gleich dem Innendurchmesser des Zylinders 17. Die Mundöffnung einer der Flaschen 18 liegt gerade unterhalb der Grundfläche der Stützwand 12. Ein Rohr 25 ist an eine Versorgung von Druckluft oder Kalibriergas durch Spulenventile (nicht gezeigt) angeschlossen und dient, wie im folgenden noch beschrieben wird, dazu, den Zylinder 17 mit dem einen oder dem anderen dieser Gase zur Kalibrierung zu füllen, wenn keine Flaschen vorhanden sind.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, befindet sich ein Rohr bzw. Röhrchen 40, welches an einer Düse 41 endet, in einer Ausnehmung in der Stützwand 12, wobei die Düse 41 oberhalb der Mündung der Flasche 18 zentriert liegt und vertikal nach unten hin zu dem Inneren der Flasche 18 ausgerichtet ist. Das Rohr 40 ist an eine Versorgung aus Druckluft über ein Spulenventil (nicht gezeigt) angeschlossen. Wie durch die Pfeile in Fig. 3 angegeben, treibt, wenn das Spulenventil dazu aktiviert wird, einen Luftstoß durch die Düse 41 abzugeben, die Luft den Dampf innerhalb der Flasche 18 nach oben durch die Öffnung 20 in einen Zylinder 17. Die Öffnung 19 stellt sicher, daß die Dämpfe bzw. Gase in einfacher und schneller Weise in den Zylinder 17 ausgestoßen werden. Die Dauer des Luftstoßes hängt von der Größe der Flasche 18 ab, nämlich der Zeitdauer, für welche sich die Flasche unterhalb der Düse 41 befindet, und von dem verwendeten Luftdruck ab. In der Praxis hat sich herausgestellt, daß ein Luftstoß von 50 ms bei einem Druck von 40 psi zur Evakuierung einer Standard-1,5-Liter-Flasche ausreicht.
Sobald die sich innerhalb der Flasche 18 befindlichen Dämpfe bzw. Gase in den Zylinder 17 getrieben bzw. gedrängt sind, wird der Schrittmotor, welcher die Karusselleinheit 14 antreibt, derart betätigt, daß er den Zylinder 17 hin zu der Station 2 bewegt. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist der Spalt zwischen der oberen Stützwand 11 und der oberen Scheibe 16 sowie zwischen der unteren Stützwand 12 und der unteren Scheibe 15 jeweils sehr klein (vorzugsweise ungefähr 0,25 mm). Sobald sich das Karussell zu drehen beginnt, sind die Dämpfe daher innerhalb des Zylinders 17 eingefangen, und nur ein sehr geringfügiger Leckgasstrom tritt oben und unten an dem Zylinder 17 aus.
In einer typischen Flaschenlinie bzw. Flaschenreihe bewegen sich die Flaschen 18 mit einer Geschwindigkeit von 300 Flaschen/min bzw. 5 Flaschen/s. Daher verbleibt die Karusselleinheit 14 bei jeder der Stationen 1-4 lediglich für ungefähr 120 ms, wobei ungefähr 80 ms für die Bewegung zwischen den Stationen verbleiben.
Die Querschnittsansicht der Station 2, einschließlich des UVA- Analysators 21, ist in Fig. 5 dargestellt. Die Stützwand 11 enthält eine Öffnung 50, in welche ein teilweise gespiegeltes Fenster 51 befestigt ist. Bei dieser Ausführungsform weist das Fenster bzw. der Spiegel 51 eine 5 mm dicke Saphirscheibe auf, die derart befestigt ist, daß die untere Fläche des Fensters/- Spiegels 51 annähernd mit der unteren Fläche der Stützwand 11 fluchtet. Der Zentralabschnitt der oberen Fläche des Fensters/Spiegels 51 ist mit einem Film aus Aluminium beschichtet, und dieser Abschnitt reflektiert UV-Licht, welche auf das Fenster/Spiegel 51 von unten auftrifft. Ein Spiegel 52 ist in die obere Fläche der Stützwand 12 eingelassen. Der Spiegel 52 besteht aus einer ähnlichen Platte aus Saphir, 5 mm dick, wobei seine Grundfläche mit einem Aluminiumfilm überzogen ist. Für das Fenster/Spiegel 51 und den Spiegel 52 wurde Saphir gewählt, da es die Eigenschaften der UV-Durchlässigkeit, mechanischen Härte und Dauerhaftigkeit sowie chemische Inertanz bzw. Trägheit verbindet.
Eine Quelle 53 mit breitem Spektrum erzeugt einen parallel gerichteten Strahl 54 aus UV-Licht von ungefähr 5 mm im Durchmesser. Bei der UV-Quelle 53 handelt es sich vorzugsweise um das Modell 4634-01, welches von Hamamatsu Photonics K.K., Shizuoka-ken, Japan hergestellt wird. Es erzeugt eine UV- Strahlung im Bereich von 190-350 nm.
Ein Paar aus Spiegeln 55 und 56 befindet sich oberhalb der Öffnung 50. Ein Spektrometer 57, welches einen Schlitz 58 und ein Beugungsgitter 59 enthält, ist ebenfalls auf der Stützwand 11 montiert. Bei dem Beugungsgitter 59 handelt es sich vorzugsweise um das Modell Chemspec 100S, welches durch American Holographic, Littleton, Massachusetts hergestellt wird. Oberhalb des Spektrometers 57 ist ein Diodenfeld 60 gelegen, bei dem es sich vorzugsweise um das Modell 512 DDA handelt, welches durch EG&G Reticon, Sunnyvale, California hergestellt wird. Das Diodenfeld 60 verwendet eine Steuereinrichtung, bei der es sich vorzugsweise um das Modell ST121 handelt, welches von der Firma Princeton Instruments, Inc., Trenton, New Jersey hergestellt wird.
Wenn sich der Zylinder 17 in einer Position bei der Station 2 befindet, wird der von der UV-Quelle 53 stammende Strahl 54 von dem Spiegel 55 durch den transparenten (nicht verspiegelten) Abschnitt des Fensters 51 reflektiert. Der Spiegel 55 ist präzise derart positioniert, daß der Strahl 54 auf den Spiegel 52 auftrifft und dann von dem mittig gelegenen, verspiegelten Abschnitt des Fensters/Spiegels 51 reflektiert wird. Der Strahl 54 wird dann wiederholt zwischen dem Spiegel 52 und dem Fenster/Spiegel 51 reflektiert, bis er aus dem Zylinder 17 an dem abgelegenen transparenten Abschnitt des Fensters/Spiegels 51 austritt. Die Gesamtlänge des Pfades bzw. Weges des Strahles 54 in dem Zylinder 17 sollte vorzugsweise im Bereich von 1,6 m liegen. Unter der Annahme, daß der Zylinder 17 ungefähr 20 cm lang ist, bedeutet dies, daß der Strahl 54 die Länge des Zylinders 17 achtmal durchquert. Gemäß den Prinzipien bei der herkömmlichen UV-Absorption werden bestimmte Wellenlängen des Strahles 54 durch die in dem Zylinder 17 enthaltenen Gase bzw. Dämpfe absorbiert, wobei dies ein charakteristisches "Spektrum" des Lichtes ergibt, welches durch das Fenster/Spiegel 51 austritt.
Der UV-Strahl 54 trifft dann auf den Spiegel 56 auf, welcher ihn durch den Schlitz bzw. Spalt 58 zu dem Beugungsgitter 59 reflektiert. In herkömmlicher Weise reflektiert das Beugungsgitter 59 die Wellenlängenbestandteile des Strahls 54 mit unterschiedlichen Winkeln zu dem Diodenfeld 60. Das Diodenfeld 60 erfaßt das Spektrum, welches für die in dem Zylinder 17 eingefangenen Dämpfe charakteristisch ist. Wie unten beschrieben, wird das durch das Diodenfeld 60 und durch eine Steuereinrichtung an einen Rechner geschickte Spektrum dann mit demjenigen Spektrum verglichen, welches erhalten wird, wenn der Zylinder 17 frei von Verseuchungsstoffen ist. Die Unterschiede zwischen den beiden Spektren sind daher der UV-Absorption durch die Verseuchungsstoffe in dem Zylinder 17 zuschreibbar. Durch diese Technik werden unterschiedliche Typen von organischen Gasen erkannt und unterschieden, und insbesondere werden Dämpfe, die von Produkt- bzw. Stoffresten stammen, von denjenigen unterschieden, welche von Verseuchungsstoffen stammen.
Der Zylinder 17 wird daran anschließend zu der Station 3 gedreht, bei der er durch einen FPID-Analysator 22 analysiert wird. Fig. 6 stellt eine Querschnittsansicht des FPID-Analysators 22 dar. Es ist ein Gehäuse 61 vorgesehen, welches eine Kammer 62 und eine in der Stützwand 11 gebildete Öffnung 63 bildet. Eine UV-Lichtquelle 64 befindet sich in der Kammer 62. Ein Rohr 65 ist an eine Versorgung von Druckluft über ein Spulenventil (nicht gezeigt) angeschlossen. Das Rohr 65 ist so positioniert, daß es einen Luftstoß in die Öffnung 63 richtet, während sich der Zylinder 17 in einem Drehvorgang befindet.
Fig. 7 stellt eine detaillierte Querschnittsansicht des FPID- Analysators 22 dar. Eine UV-Quelle 64 ist eine Variante der UV-Quelle, die im US-Patent Nr. 4,413,185 nach Leveson beschrieben ist, welches hiermit in seiner Gesamtheit mit aufgenommen ist. Es ist ein Entladungsrohr 70 enthalten, welches mit Krypton gefüllt ist und an einem Ende durch ein Fenster 71 aus Magnesiumfluorid umschlossen ist. Eine Induktionsspule 72 ist auf einem Polytetrafluorethylenzylinder 73 gelagert und wird durch einen Radio-Frequenzoszillatorschaltkreis 88 mit Energie versorgt.
Wie in dem US-Patent Nr. 4,413,185 beschrieben ist, ionisiert das durch die Spule 72 induzierte elektromagnetische Feld die Gasmischung in dem Entladungsrohr bzw. Ausstoßrohr 70, und eine UV-Strahlung wird erzeugt. Die UV-Strahlung wird nach unten durch das Fenster 71 übertragen.
Unterhalb des Fensters 71 sind zwei Elektroden 74 und 75 gelegen, von denen jede bei einer bevorzugten Ausführungsform aus einem feinen Edelstahlgitter besteht. Die Elektroden 74 und 75 sind elektrisch von der Erde und voneinander durch einen Polytetrafluorethylen-Abstandshalter 76 isoliert, und die Anordnung wird durch Metallringe 77 und 78 zusammengehalten. Die Metallringe 77 und 78 sind wiederum durch Metallansätze 79 und 80, welche mechanisch und elektrisch an den Ring 78 angebracht sind, festgeklemmt. Die Ansätze 79 und 80 sind mit Isolierhülsen 81 und 82 versehen, um sie daran zu hindern, die Elektroden 74 und 75 kurzzuschließen, sowie mit Muttern 83 und 84. Der elektrische Kontakt wird mit der Elektrode 74 mittels einer Leitung 85 hergestellt, welche sich in Kontakt mit dem Metallring 77 befindet. Der elektrische Kontakt wird mit der Elektrode 75 mittels einer Leitung 86 hergestellt, welche sich mit dem Metallansatz 88, welcher an dem Ring 78 angebracht ist, in Kontakt befindet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Elektrode 75 bei einer positiven Spannung von 120 Volt gegenüber Masse und gegenüber der Elektrode 74 gehalten. Die Elektrode 74 ist an ein empfindliches Verstärkersystem angeschlossen, das seinen Eingang auf virtueller Masse hat, wobei dessen Ausgang den Ausgang des FPID-Analysators 22 darstellt. Bei dem Verstärker handelt es sich vorzugsweise um einen Elektrometer-Schaltkreis, welcher das Modell LH0042CH eines Operationsverstärkers verwendet, welcher durch National Semiconductor Corporation of California hergestellt ist.
Bei der bevorzugten Ausführungsform steht die Kammer 62 mit einer Röhrenleitung 87 in Verbindung, welche an eine Quelle von Niederdruckluft angeschlossen ist, welche ein leichtes Ansaugen in der Kammer 62 hervorruft.
Wenn der Zylinder 17 die Station 3 erreicht, diffundieren die in dem Zylinder enthaltenen Gase bzw. Dämpfe nach oben in einen zwischen den Elektroden 74 und 75 gelegenen Bereich. Aufgrund des jeweiligen minimalen Abstandes zwischen den Trennwänden 11, 12 und den Scheiben 16, 15 besteht ein minimales Auslecken von dem Zylinder 17, wenn dieser sich von der Station 1 zu der Station 3 fortbewegt. Der Diffusionsvorgang wird durch den an das Röhrchen 87 angelegten Ansaugdruck bzw. Unterdruck unterstützt, welcher die Dämpfe durch die Elektroden, durch die im Ring 77 vorgesehenen Ausnehmungen und nach oben zwischen dem Entladerohr 70 und den Zylinder 73 herauszieht.
Wenn die Dampf- bzw. Gasmoleküle in den Bereich zwischen den Elektroden 74 und 75 eintreten, werden einige von ihnen durch das von der Quelle 64 abgegebene UV-Licht ionisiert. Die positiven Ionen werden, wenn dies geschieht, von der Elektrode 74 angezogen, bei der sie durch ein empfindliches Verstärkungssystem erfaßt werden.
Tests zeigen, daß Stoffreste (beispielsweise Reste von Erfrischungsgetränken) einen relativ geringen Strom erzeugen im Vergleich zu demjenigen Strom, welcher durch organische Verseuchungsstoffe erzeugt wird. Ein relativ großer Strom wird daher als eine Anzeige interpretiert, daß die Flasche kontaminiert ist.
Der Schrittmotor bewegt den Zylinder 17 als nächstes zu der Station 4, welche in der Querschnittsansicht in der Fig. 9 dargestellt ist, an der ein Lüfter bzw. Gebläse 23 die Dampfproben aus dem Zylinder heraustreibt. Alternativ dazu könnten die Dämpfe durch einen von einer Düse ausgehenden Stoß von Reinigungsluft hinausgetrieben werden. Der Schrittmotor dreht dann den Zylinder 17 zurück zu der Station 1, und der Vorgang wiederholt sich. Offensichtlich werden die Zylinder 17 gleichzeitig verwendet, und daher befindet sich an jeder der Stationen 1-4 stets einer der Zylinder 17.
Verschiedene Konfigurationen für die Gitter bzw. Maschen, welche zur Bildung der Elektroden 74 und 75 verwendet werden, können ersetzt werden. Beispielsweise können zwei Felder paralleler Drähte verwendet werden oder ein koplanares bzw. in einer Ebene liegendes Feld von verschachtelten Bauelementen könnten verwendet werden, wie in Fig. 8 gezeigt ist.
Fig. 10 stellt ein Steuersystem für den Flaschenanalysator 10 dar. Die Steuerfunktion wird durch eine Steuereinrichtung 100 ausgeführt, bei der es sich vorteilhafterweise um einen Rechner bzw. Computer handelt. Wenn sich eine Flasche 18 dem Analysator nähert, erfaßt ein Annäherungsschalter 101 deren Vorhandensein und alarmiert die Steuereinrichtung 100. Die Steuereinrichtung 100 löst dann ein Spulenventil 102 bei der Station 1 aus, das einen Stoß aus reiner Luft durch die Düse 41 (Fig. 4) abgibt. Die Bewegung der Karusselleinheit 14 wird durch einen Schrittmotor 103 gesteuert. Nachdem der Luftstoß in die Flasche abgegeben ist, befiehlt die Steuereinrichtung 100 dem Schrittmotor 103, das Karussell 14 um eine Vierteldrehung zu drehen, bis der Zylinder 17 die Station 2 erreicht. Wenn der Zylinder bei Station 2 angekommen ist, veranlaßt die Steuereinrichtung 100 den UVA-Analysator 21 dazu, ein Durchlässigkeits- bzw. Transmissionsspektrum der sich innerhalb der Kammer befindlichen Probe zu erzeugen. Dieses Spektrum wird dann mit einem kurz zuvor von einer aus reiner Luft bestehenden Probe erhaltenen Durchlässigkeitsspektrum verglichen. Die Differenz zwischen den beiden Spektren wird dann bestimmt, und dieses Differenzspektrum stellt das Absorptionsspektrum der Probe dar. Messungen, welche von bestimmten Teilen des Probenabsorptionsspektrums genommen werden, werden durch die Steuereinrichtung 100 gegenüber Messungen verglichen, die zuvor von den Absorptionsspektren von Stoffresten und spezifischen Verseuchungsstoffen genommen wurden. Die Steuereinrichtung 100 wendet ein Zurückweisungskriterium für diese Messungen an, um zu bestimmen, ob eine Verunreinigung vorhanden ist, und falls dies der Fall ist, wird eine Zurückweisungsentscheidung abgespeichert.
Das Durchlässigkeits- bzw. Transmissionsspektrum, welches durch Auslesen der Ladung an jeder Diode in dem Diodenfeld 60 (Fig. 5) erhalten wird, wird mit dem Transmissionsspektrum von reiner bzw. klarer Luft verglichen, das in der Steuereinrichtung 100 abgespeichert ist, um ein Absorptionsspektrum für die Probe zu erhalten. Die Neigung dieses Absorptionsspektrums bei bestimten Bereichen (190 bis 205 nm für Benzin) wird mit den Neigungen verglichen, welche von vorangehenden Analysen von Stoff- bzw. Produktresten und Verseuchungsstoffen bzw. Kontaminationsstoffen gespeichert sind. Tests haben, allgemein gesprochen, ergeben, daß Stoffreste eine positive Neigung in ihren Absorptionsspektren in einem Bereich zwischen 190 nm und 205 nm aufweisen, und daß Spektren von spezifischen Verseuchungsstoffen, wie beispielsweise Benzin, eine negative Neigung in diesem Bereich aufweisen. Eine relativ negativ verlaufende Neigung wird daher als ein Indiz dafür interpretiert, daß die Flasche mit Benzin kontaminiert ist und zurückgewiesen werden muß. Die spezifischen Bereiche werden experimentell als diejenigen bestimmt, die die größte Differenz für Stoff und Verseuchungsstoff aufweisen. Falls die Neigung des Proben-Absorptionsspektrums gleich demjenigen des Verseuchungsstoffes ist (und ungleich demjenigen des Stoffrestes), wird die Probe zurückgewiesen. Eine "Zurückweisungs"-Entscheidung kann auf beliebigen Unterscheidungen zwischen den Spektren der Stoffreste und der Verseuchungsstoffe basieren.
Die Steuereinrichtung 100 befiehlt dem Schrittmotor 103 als nächstes, das Karussell 14 um eine weitere Vierteldrehung weiterzudrehen und den Zylinder zu der Station 3 zu bringen. Während dieser Drehung veranlaßt die Steuereinrichtung 100 ein Spulenventil 104 dazu, sich zu öffnen, wobei frische Luft durch ein Rohr 65 (Fig. 6) in die Öffnung 63 des FPID-Analysators 22 abgegeben wird, um alle restlichen ionisierbaren Gase aus dem Bereich zwischen den Elektroden 74 und 75 zu entfernen. Wie oben bereits angemerkt, enthält der FPID-Analysator 22 einen empfindlichen Verstärker, welcher einen geringfügigen Stromfluß zwischen den Elektroden 74 und 75 erfaßt, wobei dies das Vorhandensein eines ionisierbaren Gases anzeigt. Dieser Verstärker ist als Verstärker 105 in Fig. 10 dargestellt. Beim Drehen des Zylinders 17 von der Station 2 zu der Station 3 liest die Steuereinrichtung 100 den Verstärker 105, um einen "Null"-Wert für den FPID-Analysator 22 zu gewinnen.
Wenn der Zylinder 17 die Station 3 erreicht, tastet die Steuereinrichtung 100 den maximalen Antwortwert von dem FPID-Analysator 22 ab und subtrahiert diesen von dem zuvor abgespeicherten Null-Wert, um eine Anzeige für den Pegel des ionisierbaren Materials zu erhalten. Dieser Pegel wird dann mit einem abgespeicherten Wert verglichen, welcher der zu erwartende Maximalpegel ist, falls die Probe ausschließlich Fest- bzw. Rückstandsprodukte enthält. Falls dieser Maximalwert überschritten wird, entscheidet die Steuereinrichtung 100, daß ein Kontaminationsstoff bzw. Verseuchungsstoff vorhanden ist, und eine "Zurückweisungs"-Entscheidung wird abgespeichert. Wie oben erwähnt, wird die Entscheidung, eine Flasche auf der Basis der Anzeige in dem FPID-Analysator 22 zurückzuweisen, allein auf der Basis des Reaktions- bzw. Antwortpegels durchgeführt. Es wird kein Versuch unternommen, zu bestimmen, welcher Verseuchungsstoff vorhanden ist. Man hat herausgefunden, daß Produktreststoffe im allgemeinen niedrige Reaktionspegel liefern, und es wird daher, falls der Antwortwert diesen Schwellenpegel überschreitet, eine Entscheidung getroffen, die Flasche zurückzuweisen.
Falls eine "Zurückweisungs"-Entscheidung entweder in dem UVA- Analysator 21 oder dem FPID-Analysator 22 getroffen wird, wird diese Entscheidung in der Steuereinrichtung 100 abgespeichert und die Steuereinrichtung 100 überträgt einen "Zurückweisungs"-Befehl zu einem Zurückweisungsmechanismus 106, welcher sich ausgehend von dem Flaschenanalysator nachgeschaltet bzw. stromabwärts befindet. Ein Annäherungsschalter 107 alarmiert die Steuereinrichtung 100 über die Ankunft der kontaminierten Flasche. Jeder abgetasteten Flasche wird eine sequentielle Zahl durch die Steuereinrichtung 100 zugewiesen. Die Ergebnisse (Annahme oder Zurückweisung) der UVA- und FPID-Analysen werden mit der entsprechenden Flaschennummer abgespeichert, wenn diese bestimmt sind. Bei Passieren der Flasche den Annäherungsschalter 107, prüft die Steuereinrichtung die Analyseergebnisse und weist, falls die Flasche zurückzuweisen ist, den Zurückweisungsmechanismus 106 an, die Flasche zu entfernen. Die dieser Flasche zugewiesene sequentielle Nummer kann dann der nächsten zu analysierenden Flasche wieder zugewiesen werden. Fig. 11 stellt ein Ablaufdiagramm des Programms dar, welches in der Steuereinrichtung 100 abläuft.
Sowohl der UVA-Analysator 21 als auch der FPID-Analysator 22 sollten in periodischen Abständen kalibriert werden, um sicherzustellen, daß die Zurückweisungsentscheidungen korrekt erfolgen. Der UVA-Analysator ist einer Drift- bzw. Meßabweichung und dem Ablagern von Schmutz auf den Oberflächen der Fenster 51 und 52 (Fig. 5) ausgesetzt. Wie bereits angemerkt, muß ein Spektrum durch den UVA-Analysator 21 abgenommen werden, wenn der Zylinder 17 frei von Verseuchung ist. Dies ist notwendig, um ein "Differenzspektrum" zu erhalten, d.h. ein Absorptionsspektrum, welches nur durch diejenigen Komponenten in der Probe hervorgerufen wird, die nicht in reiner Luft gefunden werden können. Dieses Verseuchungsstoff-freie Spektrum wird in der Steuereinrichtung 100 abgespeichert und periodisch erneuert, indem man eine Lücke in der Flaschenreihe ausnützt. Ein stromaufwärts gelegener Annäherungsschalter 108 erfaßt eine Lücke in der Flaschenreihe und alarmiert die Steuereinrichtung 100. Wenn dies passiert, löst die Steuereinrichtung 100 ein Spulenventil 109 bei der Station 1 aus, wenn die "Lücke" bei dem Flaschenanalysator 10 ankommt. Das Spulenventil 109 läßt ein Volumen aus reiner Luft durch das Rohr 25 (Fig. 3) in den Zylinder 17 ab. Wenn der Zylinder 17 zu der Station 2 gedreht wird, wird die von dem UVA-Analysator 21 erhaltene Anzeige abgespeichert und ersetzt das zuvor abgespeicherte Verseuchungsstoff-freie Spektrum.
Der Zurückweisungspegel in dem FPID-Analysator 22 sollte ebenfalls in periodischen Abständen kalibriert werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird das Gas Isobutylen als Standard verwendet und eine "Zurückweisungs"-Entscheidung wird ausgelöst, falls der Zylinder 17 mit mindestens 60 Volumenanteilen Isobutylen pro einer Million Anteile an Luft (60 ppm) oder einem äquivalenten Reaktionswert davon gefüllt ist. Der Wert von 60 ppm basiert auf Erfahrungen mit Reststoffen und kann durch weitere Erfahrungen variieren.
Wie zuvor angemerkt, wird der FPID-Analysator 22 in periodischen Abständen "genullt", indem man einen Strahl aus reiner Luft in die Öffnung 63 vor jeder Analyse lenkt. Wenn der Annäherungsschalter 108 feststellt, daß zwei oder mehr Flaschen in der Reihe fehlen, benachrichtigt er die Steuereinrichtung 100. Wenn diese "Lücke" die Station 1 erreicht, veranlaßt die Steuereinrichtung 100 ein Spulenventil 110 dazu, sich zu öffnen, wobei ein Volumen aus Isobutylen-Gas in den Zylinder 17 durch das Rohr 25 abgegeben wird. Das Volumen des abgegebenen Gases ist ausreichend, um eine Konzentration von 60 ppm in dem Zylinder 17 hervorzurufen. Wenn der Zylinder 17 bei der Station 3 ankommt, erzeugt der FPID-Analysator 22 einen maximalen Antwortwert von der Probe, und der zuvor abgespeicherte "Null"- Wert wird subtrahiert. Der durch den Verstärker 105 gemessene Strom stellt daher eine Anzeige für 60 ppm Isobutylen dar, und dies legt den Schwellenwert für die Zurückweisung fest.
Während die obige Beschreibung das Fortschreiten eines einzigen Zylinders 17 von Station 1 bis zur Station 4 verfolgte, steuert die Steuereinrichtung 100 alle vier Zylinder 17 gleichzeitig. Beispielsweise wird, wenn ein Zylinder einer FPID-Analyse bei Station 3 ausgesetzt ist, der folgende Zylinder einer UVA-Analyse bei der Station 2 unterzogen.
Bestimmte Kontaminations- bzw. Verseuchungsstoffe, welche in zurückgegebenen Flaschen vorhanden sein können, enthalten Ammoniumverbindungen, die in einem flüssigen Reststoff gelöst sind. Man hat herausgefunden, daß, falls der Ammoniumradikal chemisch in dieser Weise gebunden bleibt, die UVA- oder FPID- Analyse allein möglicherweise nicht effektiv ist.
Fig. 12 stellt eine Anordnung dar, welche zur Erfassung dieser chemisch gebundenen Ammoniumradikale verwendet werden kann. Der Flaschenanalysator 10 ist identisch zu dem Flaschenanalysator, wie er in den Fig. 1-9 dargestellt ist. Ein zweiter Flaschenanalysator 120 befindet sich im Vergleich zu dem Analysator 10 stromaufwärts in der Flaschenreihe. Der Flaschenanalysator 120 ist dem Flaschenanalysator 10 im Gesamtaufbau ähnlich, jedoch weist er keinen UVA-Analysator 21 auf. Der Flaschenanalysator 120 besitzt daher drei Probensammelzylinder und drei Stationen entsprechend der Station 1, der Station 3 und der Station 4 in dem Flaschenanalysator 10.
In einem geringfügigen Abstand stromabwärts von dem Flaschenanalysator 120 gelegen befindet sich ein Alkaliabgabegerät 121. Ein Zurückweisungsmechanismus 106 befindet sich von dem Flaschenanalysator 10 stromabwärts gelegen, und die Anordnung wird durch die Steuereinrichtung 100 gesteuert.
Fig. 13 ist ein detaillierteres Blockdiagramm, welches die Verbindungen zwischen den FPID-Analysatoren in den Flaschenanalysatoren 10 und 120 und der Steuereinrichtung 100 zeigen. Der Flaschenanalysator 120 enthält einen FPID-Analysator 130, welcher ähnlich dem FPID-Analysator 22 ist. In der obenbeschriebenen Weise liefert der FPID-Analysator 130 ein Ausgangssignal an die Steuereinrichtung 100, welches für den Kontaminationspegel in einem der Zylinder 17 repräsentativ ist. Diese Information wird in der Steuereinrichtung 100 zusammen mit der Identität der Flasche, deren Inhalte abgetastet werden, abgespeichert. Die Flasche passiert dann das Alkaliabgabegerät 121, welches eine abgemessene Menge einer stark alkalischen Lösung, wie beispielsweise Natriumhydroxid, der Flasche hinzugibt. Falls die Flasche chemisch gebundene Ammoniumradikale enthält, wird dies zur Abgabe eines Ammoniumgases gemäß der folgenden Reaktionsgleichung führen.
NH&sub4;X + NaOH TNH&sub3;(g) + NaX + H&sub2;O
In dieser Gleichung stellt X eines der vielen möglichen Anionen, organisch und anorganisch, dar, welche zu dem Ammoniumradikal gehören.
Die Flasche braucht einige Sekunden, um von dem Alkaliabgabegerät 121 zu dem Analysator 10 zu gelangen. Dies gestattet die Erzeugung einer beträchtlichen Menge von Ammoniumgas, und die durch den Analysator 10 gesammelte Probe enthält dieses Gas. Das Ammoniumgas wird durch den FPID-Analysator 22 ionisiert und gibt ein signifikant höheres Ausgangssignal ab als dasjenige Ausgabesignal, welches durch den FPID-Analysator 31 für dieselbe Flasche registriert ist. Die Steuereinrichtung 100 verfolgt die Identität der Flaschen und vergleicht die Anzeigen aus den zwei FPID-Analysatoren. Aus Erfahrung weiß man, daß eine Anzeige bzw. ein Auslesewert von dem Analysator 22, welcher mindestens 10% höher ist als der Auslesewert von dem Analysator 130, das Vorhandensein von chemisch gebundenen Ammoniumradikalen in dem Flaschenrest bzw. -ruckstand anzeigt. Die Steuereinrichtung 100 vergleicht die zwei Anzeigen bzw. Auslesewerte und gibt, wenn erforderlich, einen "Zurückweisungs"-Befehl an den Zurückweisungsmechanismus 106 ab.
Bei einer alternativen Ausführungsform wird der Flaschenanalysator 120 weggelassen, und ein geschlossenes Transportband läßt jede Flasche zweimal durch den Flaschenanalysator 10 hindurchtreten. Eine Alkaliabgabeeinrichtung wird in der Transportbandschleife vorgesehen und die Auslesewerte von dem FPID- Analysator 22 beim ersten und zweiten Hindurchtreten durch den Flaschenanalysator 10 werden verglichen, und eine Entscheidung, ob die Flasche zurückzuweisen ist, wird durch die Steuereinrichtung 100 in genau der gleichen Weise wie in Verbindung mit Fig. 13 beschrieben getroffen.
Die obengenannten Ausführungsformen sind lediglich darstellend und nicht beschränkend. Viele zusätzliche Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind für den Fachmann ersichtlich. Beispielsweise sind die Prinzipien dieser Erfindung für alle Arten von Behältern anwendbar, ob es sich um Flaschen handelt oder nicht, ob sie aus Kunststoff, Glas oder anderen Materialien hergestellt sind. Ein Behälteranalysator gemäß dieser Erfindung kann eine beliebige Anzahl von Stationen aufweisen, und die Analysen können durchgeführt werden unter Verwendung von anderen als UV-Absorptions- und Photoionisationstechniken oder zusätzlich zu diesen. Beispielsweise kann der Test auf Ammoniumradikale unter Verwendung der Technik, wie sie in dem Modell 350-Wandler und Modell 14A-Analysator ausgeführt sind, die durch Thermo Environmental Instruments Incorporated, Franklin, Massachusetts, hergestellt sind, wobei dies hiermit durch Bezugnahme in die Beschreibung aufgenommen ist. Gemäß diesem Verfahren wird das Ammonium zuerst oxidiert, indem man es einem Katalysator (beispielsweise erhitztem Edelstahl, Platin oder Goldgitter) bei Anwesenheit von Sauerstoff oder Ozon aussetzt. Stickstoffoxide werden gebildet, und diese reagieren mit zusätzlichem Ozon in einer Chemilumineszenzreaktion, wobei das dabei austretende Licht erfaßbar ist unter Verwendung einer empfindlichen Sekundärelektronenvervielfacherröhre. Diese Technik bietet sich insbesondere für das hier beschriebene Abtastverfahren an.
Alle derartigen alternativen Ausführungsformen sind innerhalb des Schutzumfangs dieser Erfindung enthalten, wie er durch die folgenden Patentansprüche definiert ist.

Claims

1. Analysator (10) zur Erfassung des Vorhandenseins einer Substanz an der Innenseite einer Flasche oder einem anderen Behälter (18), wobei der Analysator aufweist:

ein erstes Bauelement (11) und ein zweites Bauelement (12), wobei das erste Bauelement eine erste Oberfläche und das zweite Bauelement eine zweite Oberfläche aufweist, wobei die zweite Oberfläche im wesentlichen parallel zu der ersten Oberfläche ist;

eine Probenkammer (17), wobei die Probenkammer ein erstes offenes Ende und ein zweites offenes Ende besitzt und bewegbar zwischen der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche derart gelegen ist, daß das erste offene Ende sich neben der ersten Oberfläche und das zweite offene Ende sich neben der zweiten Oberfläche befindet;

eine Öffnung (20) in dem zweiten Bauelement;

eine Einrichtung (41) zum Richten eines Gasstromes in einen neben der Öffnung gelegenen Behälter derart, daß der Gasstrom einen in dem Behälter vorhandenen Dampf oder vorhandenes Gas durch die Öffnung und in die Probenkammer treibt, wenn die Probenkammer mit dem zweiten offenen Ende in Fließverbindung mit der Öffnung positioniert ist;

eine Einrichtung (103) zum Hervorrufen einer Relativbewegung zwischen der Probenkammer und dem ersten und zweiten Bauelement derart, daß die Probenkammer sich in einer parallel zu der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche verlaufenden Richtung bewegt;

und eine erste Analysestation (2).

2. Analysator nach Anspruch 1, bei dem die Probenkammer (17) in einer Kreistransporteinheit bzw. Karusselleinheit (14) montiert ist, wobei die Karusselleinheit drehbar zwischen dem ersten und zweiten Bauelement (11, 12) positioniert ist.

3. Analysator nach Anspruch 1, bei dem die erste Analysestation einen UV-Absorptionsanalysator (21) aufweist, wobei die erste Analysestation derart gelegen ist, daß die Probenkammer (17) in eine Position neben der ersten Analysestation bewegbar ist.

4. Analysator nach Anspruch 3, bei dem die erste Analysestation eine UV-Strahlungsquelle (53), ein Fensterelement (51), ein Spiegelelement (52) und ein Spektrometer (57) aufweist, wobei das Fensterelement in einem der ersten und zweiten Bauelemente (11, 12) und das Spiegelelement in dem anderen der ersten und zweiten Bauelemente positioniert ist, wobei die UV-Strahlungsquelle dazu ausgelegt ist, einen Strahl (54) aus UV-Licht durch das Fensterelement hindurch derart zu richten, daß der Strahl von dem Spiegelelement reflektiert wird.

5. Analysator nach Anspruch 4, welcher ferner eine Einrichtung (56) zum Richten des aus UV-Licht bestehenden Strahls (54) auf das Spektrometer (57) aufweist.

6. Analysator nach Ansprüch 1, beidem die erste Analysestation einen Photoionisierungsdetektor (22) und eine zweite Öffnung (63) in einem der oberen und unteren Bauelemente (11, 12) aufweist, wobei der Photoionisierungsdetektor eine Analysekammer (62), welche mit der zweiten Öffnung in Verbindung steht, eine erste Elektrode (74) und eine zweite Elektrode (75), wobei die erste und zweite Elektrode neben der zweiten Öffnung gelegen ist, eine UV- Strahlungsquelle (64) zum Richten der UV-Strahlung auf einen zwischen der ersten und zweiten Elektrode gelegenen Bereich und eine Einrichtung zum Erfassen eines elektrischen Stroms einer der ersten und zweiten Elektrode besitzt.

7. Analysator nach Anspruch 6, welcher ferner eine Ansaugeinrichtung (87) aufweist zum Ziehen eines Gases durch die zweite Öffnung (63) hindurch in die erste Analysekammer (62).

8. Analysator nach Anspruch 1, bei dem die erste Analysestation einen UV-Absorptionsanalysator (21) aufweist, wobei der Analysator nach Anspruch 1 ferner eine zweite Analysestation (3) aufweist, wobei die zweite Analysestation einen Photoionisierungsdetektor (22) besitzt, wobei die Probenkammer (17) zu der ersten und zweiten Analysestation hin bewegbar ist.

9. Analysator nach Anspruch 8, welcher ferner aufweist: einen Zurückweisungsmechanismus (106); und eine Steuereinrichtung (100), welche an die erste und zweite Analysestation (2, 3) und an den Zurückweisungsmechanismus angeschlossen ist; wobei die erste und zweite Analysestation die Steuerqualitäts- und/oder -quantitätsbestimmungen von der Probenkammer liefern und die Steuereinrichtung die Qualitäts- und/oder Quantitätsbestimmungen mit vorbestimmten Kriterien vergleicht und einen Zurückweisungsbefehl an den Zurückweisungsmechanismus abgibt, falls die Qualitäts und/oder Quantitätsbestimmungen von der ersten und zweiten Analysestation eines oder mehrere der Kriterien erfüllt oder übertrifft.

10. Analysator nach Anspruch 6, welcher ferner aufweist: eine Einrichtung zum Hinzufügen einer alkalischen Substanz in die Flasche oder einen anderen Behälter; eine Einrichtung zum Bewegen der Flasche oder des anderen Behälters zwischen dem Photoionisierungsdetektor und der Einrichtung zum Hinzugeben einer alkalischen Substanz.

11. Analysator nach Anspruch 2, bei dem die Einrichtung zum Richten eines Gasstromes eine Düse (41) aufweist, wobei der Analysator ferner eine Einrichtung (103) zum Drehen der Kreistransporteinheit (14) in eine Position besitzt, in welcher die Probenkammer (17) sich neben der ersten Analysestation befindet.

12. Analysator nach Anspruch 11, bei dem die erste Analysestation ein Meßgerät besitzt, welches aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus einem UV-Absorptionsanalysator (21), einem Photoionisierungsdetektor (22) und einem Ammoniumdetektor besteht.

13. Analysator nach Anspruch 11, bei dem der Analysator ferner eine Vielzahl von Analysestationen aufweist.

14. Analysator nach Anspruch 11, bei dem der Analysator ferner eine Vielzahl von Probenkammern (17) aufweist, wobei jede der Probenkammern in der Karusselleinheit (14) positioniert ist und ein erstes offenes Ende neben der ersten Oberfläche und ein zweites offenes Ende neben der zweiten Oberfläche besitzt.

15. Analysator nach Anspruch 14, welcher ferner eine Vielzahl von Analysestationen aufweist, wobei eine der Analysestationen einen UV-Absorptionsanalysator (21) und eine andere der Analysestationen einen Photoionisierungsdetektor (22) aufweist.

16. System zur Analyse der Reihe nach der Inhalte einer Reihe von Behältern (18), wobei das System aufweist: den Analysator (10) nach Anspruch 1;

eine Behälterfördereinrichtung;

eine Behälterzurückweisungseinrichtung (106); und

eine Steuereinrichtung (100), wobei die Steuereinrichtung

eine Einrichtung zur Zuweisung eines Identifiziersymbols zu einem Behälter; eine Einrichtung zum Abspeichern eines von dem Analysator abgebenden Ausgangssignals, das für die Inhalte des Behälters repräsentativ ist; eine Einrichtung zum Bestimmen, ob das Ausgangssignal einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet; und eine Einrichtung zum Betätigen der Behälterzurückweisungsvorrichtung aufweist.

17. System nach Anspruch 16, bei dem der Analysator ferner einen UV-Absorptionsanalysator (21) aufweist.

18. System nach Anspruch 16, bei dem der Analysator ferner einen Photoionisierungsdetektor (22) besitzt.

19. Vorrichtung zur Analyse des Gases in einem Behälter (18) mit:

einer Probenentnahme, wobei eine Düse (41) einen Gasstrom in den Behälter zum Verdrängen von wenigstens einem Teil des in dem Behälter vorhandenen Gases und zum Treiben des Gases in eine Probenkammer (17); und

einer Einrichtung (14) zum Bewegen der Probenkammer zwischen der Probenstation und einer Analysestation.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19 mit einer Vielzahl von Analysestationen, wobei eine der Analysestationen eine Technik verwendet, die zu derjenigen einer anderen der Analysestationen unterschiedlich ist.

21. Vorrichtung zur Analyse des Gases in einem Behälter (18), welcher aufweist:

einen Gestellaufbau (11, 12, 13) mit einer ersten Oberfläche und einer parallel zu der ersten Oberfläche verlaufenden zweiten Oberfläche, wobei die erste und zweite Oberfläche zueinander dauerhaft derart befestigt sind, daß ein Abstand zwischen der ersten und zweiten Oberfläche während des Betriebs der Vorrichtung konstant gehalten wird;

eine Probenkammer (17), welche zwischen der ersten und der zweiten Oberfläche gelegen ist, wobei die Probenkammer ein erstes offenes Ende neben der ersten Oberfläche und ein zweites offenes Ende neben der zweiten Oberfläche besitzt;

eine Öffnung (20) in der zweiten Oberfläche;

eine Probeentnahmestation, wobei eine Düse (41) einen Gasstrom in den Behälter zur Verdrängung wenigstens eines Anteiles des in dem Behälter befindlichen Gases und zum Treiben des Anteiles des Gases in eine Probenkammer (17);

wenigstens eine Analysestation; und eine Einrichtung (14, 103) zum Hervorrufen einer Bewegung der Probenkammer zwischen der Probenentnahmestation und der wenigstens einen Analysestation.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, welche wenigstens zwei Analysestationen aufweist, wobei eine der wenigstens zwei Analysestationen eine Technik verwendet, die von einer weiteren der wenigstens zwei Analysestationen unterschiedlich ist.

23. Verfahren zur Erfassung schädlicher Verunreinigungen in einer Flasche oder einem anderen Behälter, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

Zuführen der Flasche oder eines anderen Behälters (18) zu einer Probenentnahmestation (1);

Überführen wenigstens eines Teils von Dampf oder Gasen von innerhalb der Flasche oder einem anderen Behälter hin zu einer Probenkammer (17), wobei der Überführschritt das Richten eines Strahls aus unter Druck gesetztem Gas in die Flasche oder einen anderen Behälter umfaßt, wodurch wenigstens ein Teil des Dampfs oder Gases in die Probenkammer getrieben wird;

Bewegen der Probenkammer zu einer ersten Analysestation (2); und

Durchführen einer Analyse des Dampfs oder Gases innerhalb der Probenkammer zum Liefern eines ersten Ergebnisses.

24. Verfahren nach Anspruch 23, wobei der Schritt des Bewegens der Probenkammer das Drehen einer Kreistransporteinheit bzw. Karusselleinheit (14) mit wenigstens einer fest daran montierten Probenkammer enthält.

25. Verfahren nach Anspruch 24, wobei der Schritt des Bewegens der Probenkammer eine weitere der wenigstens einen Probenkammer der Probenentnahmestation zuführt.

26. Verfahren nach Anspruch 23, wobei der Schritt des Durchführens einer Analyse des Dampfes oder des Gases innerhalb der Probenkammer zum Liefern eines ersten Ergebnisses das Durchführen einer UV-Analyse enthält.

27. Verfahren nach Anspruch 23, wobei der Schritt des Durchführens einer Analyse des Dampfes oder des Gases innerhalb der Probenkammer zum Liefern eines ersten Ergebnisses das Durchführen einer Photoionisierungsanalyse enthält.

28. Verfahren nach Anspruch 23, welches ferner einen Schritt zur Durchführung einer zweiten Analyse des Dampfes oder Gases innerhalb der Probenkammer zum Liefern eines zweiten Ergebnisses aufweist.

29. Verfahren nach Anspruch 28, wobei der Schritt des Durchführens einer zweiten Analyse das Durchführen der zweiten Analyse an einer zweiten Analysestation (3) enthält.

30. Verfahren nach Anspruch 29, wobei der Schritt des Durchführens einer zweiten Analyse das Durchführen der zweiten Analyse unter Verwendung einer von der ersten Analyse unterschiedlichen Technik umfaßt.

31. Verfahren nach Anspruch 30, welches ferner die folgenden Schritte aufweist:

Vergleichen des ersten Ergebnisses und des zweiten Ergebnisses mit vorbestimmten Schwellenwerten;

Zurückweisen der Flasche oder des anderen Behälters, wenn das erste Ergebnis und/oder das zweite Ergebnis den Schwellenwert überschreitet.

32. Verfahren nach Anspruch 27, welches ferner die folgenden Schritte aufweist:

nach dem Schritt der Durchführung einer Analyse zum Liefern eines ersten Ergebnisses wird eine alkalische Lösung in die Flasche oder einen anderen Behälter abgegeben;

Überführen wenigstens eines Teils des Dampfes oder Gases von innerhalb der Flasche oder dem anderen Behälter hin zu einer Probenkammer (17), wobei der Schritt des Überführens das Richten eines Strahls aus unter Druck gesetztem Gas in die Flasche oder den anderen Behälter umfaßt, wodurch wenigstens ein Teil des Dampfes oder Gases in die Probenkammer getrieben wird;

Durchführen einer zweiten Photoionisierungsanalyse zum Liefern eines zweiten Ergebnisses; und

Vergleichen des ersten Ergebnisses und des zweiten Ergebnisses.