本發(fā)明涉及一種實(shí)驗(yàn)室裝置，尤其是一種蠕動(dòng)泵，具有可拆卸地和/或可替換地布置在實(shí)驗(yàn)室裝置上的附件部分，尤其是泵頭。

蠕動(dòng)泵通常是已知的。不同的泵頭，例如在輸送速度和/或輸送量方面不同的泵頭可附接到這些泵上。這些泵頭也可以是單通道泵頭或多通道泵頭。單通道泵頭的典型輸送量為每分鐘0.3ml至4200ml，或者多通道泵頭為每分鐘0.005ml至400ml。

在常規(guī)的蠕動(dòng)泵中，在更換泵頭時(shí)，用戶必須對(duì)應(yīng)地手動(dòng)設(shè)置或調(diào)整新使用的泵頭的結(jié)構(gòu)類型和/或使用新泵頭工作的蠕動(dòng)泵的操作參數(shù)。如果這被疏忽地省略，該蠕動(dòng)泵將以不正確的流量工作。

在其它實(shí)驗(yàn)室裝置也可以證明附件部分的不正確關(guān)聯(lián)具有不利影響，尤其地可以導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室裝置的損壞或以錯(cuò)誤的參數(shù)進(jìn)行工作。

因此，本發(fā)明的目的是提供具有附件部分的實(shí)驗(yàn)室裝置，在該裝置上，該附件部分的替換是高效和簡(jiǎn)單的。

通過(guò)具有獨(dú)立權(quán)利要求的特征的附件部分的實(shí)驗(yàn)室裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)該目的。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，具有附件部分的該實(shí)驗(yàn)室裝置包括用于從多個(gè)附件部分(尤其是相互不同的泵頭)中自動(dòng)識(shí)別附件部分的裝置。該附件部分是可拆卸地布置在該實(shí)驗(yàn)室裝置上的。優(yōu)選地，以這種方式可以不僅自動(dòng)識(shí)別對(duì)應(yīng)于一個(gè)蠕動(dòng)泵的泵頭或一個(gè)蠕動(dòng)泵的泵頭，而且還可以自動(dòng)識(shí)別任何其它部件或任意實(shí)驗(yàn)室裝置的任何附件部分。

該識(shí)別裝置具有在附件側(cè)的編碼和在實(shí)驗(yàn)室裝置側(cè)的用于檢測(cè)編碼的檢測(cè)單元。

由于附件部分借助于編碼被自動(dòng)識(shí)別，所以用戶例如不必手動(dòng)地調(diào)節(jié)該泵頭的類型。以這種方式，在更換泵頭或泵頭的結(jié)構(gòu)類型時(shí)，用戶友好性和效率顯著增加。

機(jī)械編碼通常也能夠用作編碼，其中，尤其地可以提供針或類似物的特定排列的編碼，該編碼可以由檢測(cè)單元(尤其是由對(duì)應(yīng)的匹配編碼)識(shí)別。

然而，檢測(cè)單元優(yōu)選地配置成，以無(wú)接觸的或者非接觸的方式檢測(cè)該編碼。以這種方式，盡管存在識(shí)別裝置，實(shí)驗(yàn)室裝置和附件部分的ip保護(hù)等級(jí)也可以尤其地被保持原狀，因?yàn)椴恍枰獙C(jī)械元件導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)室裝置或附件部分的殼體，由此未改變防止接觸和防止水和污垢滲透到殼體中的防護(hù)。

結(jié)構(gòu)相同或者同樣的附件部分可以具有相同的編碼，而不同結(jié)構(gòu)類型或不同種類的附件部分可以具有彼此不同的編碼。例如，相同或一致的泵頭可以彼此替換，并且在這種情況下可以保留蠕動(dòng)泵上的相關(guān)設(shè)置。然而，如果泵頭彼此不同，則可以使用編碼來(lái)檢測(cè)，并且可以相應(yīng)地調(diào)節(jié)泵。

本發(fā)明的擴(kuò)展也可以從從屬權(quán)利要求、描述和附圖中得出。

根據(jù)實(shí)施例，識(shí)別裝置涉及基于磁編碼的、非接觸地工作的識(shí)別裝置。因此，在實(shí)驗(yàn)室裝置和/或該附件部分的殼體中不需要額外的開口以檢測(cè)該編碼。

根據(jù)另一實(shí)施例，該編碼包括至少一個(gè)磁體，尤其是永磁體；并且檢測(cè)單元包括至少一個(gè)磁場(chǎng)傳感器，尤其是霍爾傳感器，該磁場(chǎng)傳感器優(yōu)選地與各自的磁體相關(guān)聯(lián)。其中，它們可以例如是廉價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)組件。電磁體通常也可以用作磁體。其中，通過(guò)磁場(chǎng)強(qiáng)度的編碼相對(duì)地精確。然而，必須給電磁體提供電源。通常可以想到的是，單個(gè)磁場(chǎng)傳感器與多個(gè)磁體關(guān)聯(lián)，即：檢測(cè)多個(gè)磁體。然而優(yōu)選地，單個(gè)的磁場(chǎng)傳感器(尤其是霍爾傳感器)與各自的磁體關(guān)聯(lián)，以使得可以以特別簡(jiǎn)單和容易區(qū)分的方式進(jìn)行檢測(cè)。霍爾傳感器尤其地可以具有模擬信號(hào)輸出或電壓輸出。此外，編碼還可以包括缺少磁體。

根據(jù)另一實(shí)施例，編碼包括與永磁體的位置和/或方向有關(guān)的永磁體的狀態(tài)。因此永磁體可以采用不同的狀態(tài)。因此，一種狀態(tài)可以由特定位置與特定方向的組合產(chǎn)生。

根據(jù)另一實(shí)施例，永磁體的位置至少包括與實(shí)驗(yàn)室裝置的第一距離或第二距離。通常，也可以想到與實(shí)驗(yàn)室裝置的兩個(gè)以上的不同距離，以使得可以增加通?？赡艿木幋a的數(shù)量，并且因此可以增加附件部分的相互可區(qū)分的結(jié)構(gòu)類型的數(shù)量。由于隨著實(shí)驗(yàn)室裝置的通?？赡艿木嚯x的數(shù)量的增多，通常出現(xiàn)各個(gè)距離之間的相互間距的減少，所以當(dāng)使用磁場(chǎng)強(qiáng)度通常具有高生產(chǎn)公差的廉價(jià)的永磁體時(shí)，可能導(dǎo)致分辨率的難題，因此在這種情況下應(yīng)該使用更高質(zhì)量的永磁體。一般來(lái)說(shuō)，檢測(cè)單元應(yīng)當(dāng)確保彼此之間不同間隔的清晰可分辨性。

根據(jù)另一實(shí)施例，永磁體的方向被設(shè)置為，使得永磁體的北極或南極朝向?qū)嶒?yàn)室裝置。其中，例如，結(jié)合與實(shí)驗(yàn)室裝置的兩個(gè)不同距離獲得總共四個(gè)不同的狀態(tài)組合。永磁體通常還可以采用任意其它和/或進(jìn)一步離散的方向，其中，應(yīng)該再次通過(guò)檢測(cè)單元確保它們的可分辨性。

根據(jù)另一實(shí)施例，編碼包括多個(gè)磁體(尤其是永磁體)的狀態(tài)。因此，每個(gè)附件部分優(yōu)選地設(shè)置多個(gè)磁體，由此可能的狀態(tài)組合的總數(shù)大大增加。尤其地，多個(gè)磁體彼此間隔，使得它們優(yōu)選地彼此不相互影響。檢測(cè)單元可以尤其地包括對(duì)應(yīng)數(shù)量的、與各自磁體關(guān)聯(lián)的多個(gè)磁場(chǎng)傳感器，尤其是霍爾傳感器。然而，通常還可以想到的是，一個(gè)磁場(chǎng)傳感器與多個(gè)磁體關(guān)聯(lián)。

根據(jù)另一實(shí)施例，每個(gè)磁體的編碼包括五種可能的狀態(tài)之一。其中，狀態(tài)可以尤其地包括缺少磁體；磁體位于與實(shí)驗(yàn)室裝置的第一距離的位置，其中，磁體的北極朝向?qū)嶒?yàn)室裝置；磁體位于與實(shí)驗(yàn)室裝置的第一距離的位置，其中，磁體的南極朝向?qū)嶒?yàn)室裝置；磁體位于與實(shí)驗(yàn)室裝置的第二距離的位置，其中，磁體的北極朝向?qū)嶒?yàn)室裝置；或者磁體位于與實(shí)驗(yàn)室裝置的第二距離的位置，其中，磁體的南極朝向?qū)嶒?yàn)室裝置。

因此，在對(duì)應(yīng)位置處缺少磁體也可以用于編碼。如果設(shè)置有多個(gè)磁體，因此每個(gè)磁體產(chǎn)生五種狀態(tài)組合。使用n個(gè)磁體，結(jié)果得出5ⁿ個(gè)可能的狀態(tài)組合。然而，優(yōu)選的情況是，不存在單獨(dú)的磁體，不用于識(shí)別一個(gè)附件部分，從而使得可以識(shí)別總共5ⁿ-1個(gè)相互不同的部件。作為示例，在使用兩個(gè)磁體時(shí)，有25個(gè)可能的狀態(tài)組合，即：可以識(shí)別24個(gè)不同的附件部分。

根據(jù)另一實(shí)施例，至少一個(gè)磁體位于與實(shí)驗(yàn)室裝置的第一距離，并且至少一個(gè)磁體位于與實(shí)驗(yàn)室裝置的第二距離。以這種方式，可以增加編碼識(shí)別的可靠性。如果所有磁體位于與實(shí)驗(yàn)室裝置的相同距離處，則對(duì)于所有磁體將檢測(cè)到至少基本上相同的磁場(chǎng)強(qiáng)度值，使得需要將該值與預(yù)定義的參考值進(jìn)行比較，以確定是否所有磁體都位于與實(shí)驗(yàn)室裝置的第一距離還是它們都位于第二間隔處。如果在這方面發(fā)生系統(tǒng)錯(cuò)誤，例如以偏移的形式，可能無(wú)法再可靠地確定磁體被布置在哪個(gè)距離。由于至少一個(gè)磁體位于各自的距離處，因此創(chuàng)建一個(gè)相對(duì)參考。每個(gè)磁體的位置可以通過(guò)基于距離差別而不同的磁場(chǎng)強(qiáng)度可靠地確定。通過(guò)這個(gè)邊界條件減少了可能的狀態(tài)組合的數(shù)量，因?yàn)樗写朋w都在第一距離或都在第二距離的兩種狀態(tài)被排除。

根據(jù)另一實(shí)施例，識(shí)別裝置包括與各自磁場(chǎng)傳感器連接的評(píng)估單元，尤其是微控制器，該評(píng)估單元配置成評(píng)估對(duì)應(yīng)于每個(gè)磁體的磁場(chǎng)強(qiáng)度的磁場(chǎng)傳感器的輸出信號(hào)。如果例如不存在磁體，霍爾傳感器的輸出電壓可以等于霍爾傳感器的電源電壓的一半?？蛇x地，還可以不同地選擇零點(diǎn)，使得例如，當(dāng)不存在磁體時(shí)，則不測(cè)量輸出電壓。如果與此相反，設(shè)置了磁體，依賴于磁體的方向和與實(shí)驗(yàn)室裝置的距離得出總共四個(gè)不同的電平，可以評(píng)估這些電平。其中，霍爾傳感器的輸出電壓尤其地通過(guò)微控制器進(jìn)行識(shí)別和評(píng)估。由此，可以以簡(jiǎn)單的方式檢測(cè)每個(gè)狀態(tài)，并且可以相應(yīng)地調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)室裝置。

根據(jù)另一實(shí)施例，附件部分的殼體和/或?qū)嶒?yàn)室裝置的殼體至少在磁體的有效區(qū)域中包括一種至少基本上不影響磁場(chǎng)強(qiáng)度的材料，或者是非金屬的、非磁性的和/或非鐵磁的材料。磁體場(chǎng)因而不被屏蔽或僅輕微地被屏蔽，并且由此容易被磁場(chǎng)傳感器檢測(cè)到。

根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及一種裝置，用于從多個(gè)可拆卸地和/或可替換地布置在實(shí)驗(yàn)室裝置上的附件部分(尤其是相互不同的泵頭)中自動(dòng)識(shí)別可拆卸地和/或可替換地布置在實(shí)驗(yàn)室裝置(尤其是蠕動(dòng)泵)上的附件部分(尤其是泵頭)，其中，該識(shí)別裝置具有在附件側(cè)的編碼和在實(shí)驗(yàn)室裝置側(cè)的用于檢測(cè)編碼的檢測(cè)單元。

根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及一組相互不同的附件部分，尤其是泵頭，該附件部分可以可拆卸地和/或可替換地布置在實(shí)驗(yàn)室裝置上，尤其是在蠕動(dòng)泵上，其中，附件部分各自具有編碼，該編碼彼此不同；并且其中每個(gè)編碼可以由實(shí)驗(yàn)室裝置的檢測(cè)單元檢測(cè)，用以從該組附件部分中自動(dòng)識(shí)別每個(gè)附件部分。這里，不同的附件部分可以具有不同的編碼，而相同或一致的附件部分可以具有同一個(gè)編碼。

結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的具有附件部分的實(shí)驗(yàn)室裝置而描述的擴(kuò)展也可以適用于根據(jù)本發(fā)明的裝置，該裝置用于從可拆卸地布置在實(shí)驗(yàn)室裝置上的多個(gè)附件部分中自動(dòng)識(shí)別可拆卸地和/或可替換地布置在實(shí)驗(yàn)室裝置上的附件部分，以及也可以適用于根據(jù)本發(fā)明的、可拆卸地布置在實(shí)驗(yàn)室裝置上的、相互不同的附件部分的組。

以下將參照附圖通過(guò)示例來(lái)描述本發(fā)明。它們所示為：

圖1a至e示出布置在根據(jù)本發(fā)明的的實(shí)驗(yàn)室裝置上的各自具有不同編碼的不同附件部分的示意性截面圖；以及

圖2示出布置在根據(jù)本發(fā)明的的實(shí)驗(yàn)室裝置上的具有包括多個(gè)磁體的編碼的附件部分的示意性截面圖。

圖1b中示出了例如被配置成蠕動(dòng)泵10的實(shí)驗(yàn)室裝置的殼體。在泵10上分別布置了被配置成泵頭12的可拆卸的附件部分，關(guān)于泵頭12，也同樣僅示出了其殼體。蠕動(dòng)泵10包括配置成霍爾傳感器14的磁場(chǎng)傳感器，該磁場(chǎng)傳感器被用作檢測(cè)單元，并且被配置成檢測(cè)布置在泵頭12中的永磁體16的磁場(chǎng)。通過(guò)所選擇的永磁體16至蠕動(dòng)泵10的距離以及所選擇的永磁體16相對(duì)于蠕動(dòng)泵10的方向，對(duì)布置在蠕動(dòng)泵10上的泵頭12進(jìn)行編碼。用于在蠕動(dòng)泵10上識(shí)別泵頭12的部件也可以相應(yīng)地應(yīng)用在其它附件部分和其它實(shí)驗(yàn)室裝置。

圖1a至1e中示出的五個(gè)泵頭12是五個(gè)相互不同的結(jié)構(gòu)類型的泵頭12，示出的蠕動(dòng)泵10與每個(gè)泵頭12均可以工作。例如，不同的泵頭結(jié)構(gòu)類型可以例如在輸送速度和/或輸送量各不相同，和/或區(qū)別于它們是單通道還是多通道泵頭。其中，不同泵頭結(jié)構(gòu)類型的編碼通過(guò)各自的永磁體16至蠕動(dòng)泵10的距離的變化以及各自的永磁體16相對(duì)于蠕動(dòng)泵10的方向的變化(圖1b至圖1e)而彼此不同，或者永磁體16被完全省略(圖1a)。相同結(jié)構(gòu)的泵頭12通常具有相同的編碼，不同結(jié)構(gòu)類型的泵頭12具有相互不同的編碼。

圖1a中第一泵頭12沒有設(shè)置磁體。其中，霍爾傳感器14的輸出電壓被設(shè)置成，使得該電壓對(duì)應(yīng)于霍爾傳感器14的電源電壓的一半?；诖?，借助于微處理器(未示出)識(shí)別出以永磁體的不存在形式呈現(xiàn)的第一狀態(tài)。該第一結(jié)構(gòu)類型的泵頭12被識(shí)別。

圖1b中第二泵頭12中設(shè)置有其北極n朝向泵10的永磁體16。磁體16位于相對(duì)靠近泵10的第一位置。在霍爾傳感器14上產(chǎn)生對(duì)于該狀態(tài)具有代表性的第二電壓。第二狀態(tài)可以以這種方式被檢測(cè)，并且可以由此識(shí)別第二結(jié)構(gòu)類型的泵頭12。

根據(jù)圖1c，第三泵頭12的磁體16布置在比圖1b中更遠(yuǎn)離泵10的第二位置。然而，方向是相同的，即：北極n在這里也朝向泵10。在這里，由于不同的距離產(chǎn)生第三輸出電壓，以使得第三狀態(tài)可以被確定，并且第三結(jié)構(gòu)類型的泵頭12可以被識(shí)別。

圖1d中，第四泵頭12的磁體16的方向被設(shè)置為，使得南極s朝向泵10。其中，磁體16位于如圖1b中的相同位置。通過(guò)在霍爾傳感器14上測(cè)量的第四電壓可以檢測(cè)第四狀態(tài)，并且可以從而識(shí)別第四結(jié)構(gòu)類型的泵頭12。

最后，圖1e中，第五泵頭12的磁體16的南極s朝向泵10(如圖1d所示)，并且磁體16位于第二位置(如圖1c所示)。由此，在霍爾傳感器14上產(chǎn)生第五電壓，使得第五狀態(tài)可以被確定并且第五泵頭12可以被識(shí)別。

因此，如果特定的泵頭12被放置在蠕動(dòng)泵10上，霍爾傳感器14產(chǎn)生對(duì)每個(gè)泵頭12具有代表性的電壓，根據(jù)該電壓可以自動(dòng)識(shí)別哪個(gè)泵頭12或哪個(gè)泵頭結(jié)構(gòu)類型被連接到蠕動(dòng)泵10。然后，蠕動(dòng)泵10可以自動(dòng)地適應(yīng)于使用每個(gè)檢測(cè)的泵頭12或每個(gè)檢測(cè)的泵頭結(jié)構(gòu)類型的操作。以這種方式，泵頭更換是特別用戶友好和高效的。

通常也可以配置成，泵頭12各自具有多于一個(gè)的磁體16，從而增加不同的編碼可能性的數(shù)量。例如，如果在蠕動(dòng)泵處設(shè)置n個(gè)霍爾傳感器，并且如果在泵頭處設(shè)置n個(gè)永磁體，由此得到總共5ⁿ個(gè)狀態(tài)組合，使得5ⁿ或5ⁿ-1個(gè)(對(duì)于不使用沒有單個(gè)磁體的編碼的情況)可能的結(jié)構(gòu)類型可以被識(shí)別。

圖2中示出了帶有一個(gè)編碼并具有五個(gè)磁體16的泵頭12。其中，從左側(cè)觀察的第二磁體16位于與泵10的第一距離處，并且剩余的磁體18位于與泵10的共同第二距離，該第二距離大于第一距離。每個(gè)磁體16與各自的霍爾傳感器14相關(guān)聯(lián)，用于檢測(cè)在泵10上各自的磁場(chǎng)強(qiáng)度。與位于第一距離的磁體16相關(guān)聯(lián)的霍爾傳感器14檢測(cè)第一磁場(chǎng)強(qiáng)度，并且剩余的霍爾傳感器16檢測(cè)第二磁場(chǎng)傳感強(qiáng)度，該第二磁場(chǎng)傳感強(qiáng)度小于第一磁場(chǎng)強(qiáng)度。通過(guò)至少一個(gè)磁體16布置在泵10的直接近處，并且至少一個(gè)磁體16(這里是四個(gè)磁體16)布置在與泵10的較遠(yuǎn)處，可以確定每個(gè)磁體16是位于與泵10的第一距離還是第二距離，而無(wú)需將每次檢測(cè)到的磁場(chǎng)強(qiáng)度與預(yù)定的參考值進(jìn)行比較。更進(jìn)一步地，可以通過(guò)將每次檢測(cè)到的磁場(chǎng)強(qiáng)度與其它檢測(cè)到的磁場(chǎng)強(qiáng)度的比較來(lái)確定，每個(gè)磁體16是位于與霍爾傳感器14的第一距離還是第二距離。

附圖標(biāo)記列表

10蠕動(dòng)泵

12泵頭

14霍爾傳感器

16永磁體

n北極

s南極