【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种模块化测量单元，其具有用于测量流体的化学性质和/或物理性质的至少两个独立模块，并且本专利技术涉及一种包含该模块化测量单元的测量系统。该结构被设计用于一次性使用，并且特别适合在生物过程分析领域的卫生生产线中、在生物制药领域的生物技术或制药行业中的制造过程(上游处理)和/或纯化过程(下游处理)中对诸如ph、浊度、电磁波吸收(例如，波长在uv、ir和/或可见光范围内)、电导率、压力、温度、氧气、二氧化碳和/或葡萄糖等参数的在线监测或测量。
技术介绍
1、de 102011013001 b4示出了用于测量多个参数的流通单元，即测量流体的uv、ph电导率和温度。传感器集成到测量单元中。两个测量参数可以同时进行测量。测量单元被设计成使得待测量的流体从入口开口通过至少一个弯管到达出口开口。这一分析单元的缺点在于流动介质的偏转，该偏转导致层流的打断或湍流的形成，并且从而增加了作用在介质上的剪切力。在其中使用生物细胞、尤其是真核细胞或蛋白质的生物过程工程领域的系统中，这可能导致细胞的损伤和/或导致蛋白质的变性，并且因此导致蛋白质聚集体的形成。此外，这种流通单元不具有针对特定传感器优化的流动剖面。
2、在生物过程分析领域中测量若干测量参数的另一可能性是提供测量系统，在该测量系统中，若干测量单元(例如，其中传感器安装在流通单元中)经由诸如软管的流体连接件彼此连接，该流体连接件经由诸如软管连接器、鲁尔锁连接件或三夹钳等适配器元件彼此连接。这种传统的连接结构具有许多接口，结构复杂，并且因此在生物加工的领域中存在较高的泄漏风险
3、因此，本专利技术的一个目的是改进用于测量流体的分析技术的测量系统，并且特别是在生物过程技术的领域中，使得可以在模块化测量系统中以任何顺序来测量两种或更多种化学性质和/或物理性质。此外，所述目的是提供关于传感器垂直于独立模块的连接轴线的安装的空间灵活性。此外，本专利技术的目的是连接用于分析化学性质和/或物理性质的独立测量单元，使得将要由用户进行的连接的数量被最小化。此外，本专利技术的目的是最小化测量所需的流体体积，以使得能够针对各个独立测量参数或传感器优化流体流，并且使得能够在没有大量流体流的情况下、优选地是在没有流体流的时间偏移的情况下、尽可能地是没有湍流、优选地是缺乏湍流或漩涡并且进一步优选地是尽可能地是层流的流体流的情况下测量化学性质和/或物理性质。层流是流线型流，其中流速随着与壁的距离的增加而增加。
技术实现思路
1、根据本专利技术，该目的通过一种用于生物过程分析中的分析技术的模块化测量单元来实现，该模块化测量单元具有两个或更多个连续布置且互连的独立模块，其中该独立模块在每种情况下被构造为流通式测量单元，
2、该独立模块在每种情况下都具有用于流体的流入开口和流出开口，该流入开口和流出开口分别分配给该独立模块的第一外表面和第二外表面，其中
3、所有的独立模块
4、-包括在流入开口和流出开口之间的流动通道，所述流动通道具有测量腔室，
5、-具有第一连接元件，所述第一连接元件在第一外表面上和第二外表面上成轴对称布置，并且
6、-配备有用于安装传感器的至少一个开口，所述传感器用于测量流经测量单元的流体的化学性质和/或物理性质，
7、其特征在于
8、在每种情况下，在两个连续的独立模块之间布置有统一的适配器，该适配器具有流体连接通路开口，并且该适配器连接所述连续的独立模块的流动通道以形成主管线通道，其中
9、所述适配器具有第一相对外表面和第二相对外表面，在每种情况下，所述第一和第二相对外表面均设有成轴对称布置的第二连接元件，其中第一连接元件和第二连接元件彼此互补，
10、其中每个独立模块可以围绕对称轴线相对于另一个相邻的独立模块以对于该对称轴线的预定数目的定向被连接。
11、本专利技术的优点在于：提供了一种预组装的、不可拆卸的、模块化的测量单元，利用该测量单元，几个相同或不同的测量单元可以以任何顺序彼此连接，以用于分析流经该测量单元的流体的化学性质和/或物理性质。此外，由于所述独立模块沿着对称轴线的对称性，传感器可以在空间上呈现若干定向，其中可能定向的数目取决于独立模块的接收凹口和适配器的连接装置之间的连接元件的布置的对称性。这种组合选项使得传感器系统能够最佳地适应不同的环境条件以及关于待测量的测量参数的个性化要求。
12、在第一实施例中，独立模块的在主管线通道的流入侧端部处的第一外表面可以连接到第一端口，并且独立模块的在主管线通道的流出侧端部处的第二外表面可以至少以液密的方式、并且优选地是以液密和气密的方式连接到第二端口，其中第一端口和第二端口分别
13、-具有构造相同或不同的第一端口元件或第二端口元件，并且
14、-具有统一的基座元件，该基座元件具有基座表面，所述基座表面面向所述独立模块中的一个独立模块的外表面，并且所述基座表面具有成轴对称布置的第三连接元件，其中独立模块的第一连接元件和该基座表面的第三连接元件是彼此互补的。
15、在一个实施例中，第一端口元件或第二端口元件选自于任何合适的配件，并且优选地是选自于管线连接件，诸如软管接头、夹具连接件和鲁尔锁适配器。
16、在一个实施例中，在经由适配器连接的两个独立模块之间的连接和/或在独立模块与端口元件之间的连接是不可拆卸的，并且是形状配合的。在所有实施例中，独立模块和适配器之间的连接被构造为是至少液密的，并且优选地是气密且液密的。
17、在一个实施例中，所述模块化测量单元被构造为是无间隙的、可清洁的、可灭菌的和可排出的。
18、在一个实施例中，该独立模块在每种情况下经由以下方式连接到适配器和/或端口：
19、(a)围绕测量单元的纵向轴线的、形状配合的轴向闩锁，该轴向闩锁经由一个或多个闩锁元件来提供，
20、(b)经由第一连接元件与第二连接元件或第三连接元件提供的固定，和/或
21、(c)通过激光焊接进行的粘结结合或材料连接。
22、第一连接元件、第二连接元件和第三连接元件应被理解为在独立模块、适配器或端口的外表面上的、在待附接的外表面上均匀地构造出来的接收凹口或竖直附接的隆起部。该接收凹口和竖直附接的隆起部总是被构造为彼此互补。独立模块或适配器的第一外表面和第二外表面上的连接元件可以具有彼此相同或彼此互补的连接元件。优选地是，所述连接元件被构造为在独立模块或适配器上的两个外表面上是相同的。
23、在一个实施例中，构造为竖直附接的隆起部的连接元件被设计为销、螺栓或长方体。
24、在一个实施例中，所述销、螺栓或长方体具有闩锁元件，该闩锁元件用于固定到互补的接收凹口。
【技术保护点】
1.一种用于生物过程分析中的分析技术的模块化测量单元，所述模块化测量单元具有两个或更多个连续布置且互连的独立模块，其中所述独立模块在每种情况下被构造为流通式测量单元，
2.根据权利要求1所述的模块化测量单元，其中，所述独立模块的在所述主管线通道的流入侧端部处的所述第一外表面能够连接到第一端口，并且所述独立模块的在所述主管线通道的流出侧端部处的所述第二外表面能够至少以液密的方式并且优选地是以液密且气密的方式连接到第二端口，其中所述第一端口和所述第二端口分别
3.根据权利要求1至2中的任一项所述的模块化测量单元，其中，在经由所述适配器连接的两个独立模块之间的连接和/或在独立模块和端口元件之间的连接是不可拆卸的并且是形状配合的。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的模块化测量单元，其中，所述独立模块在每种情况下经由以下方式连接到所述适配器和/或所述端口元件：
5.根据权利要求4所述的模块化测量单元，其中，所述测量单元另外通过以下方式安装在底座支撑件上：
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的模块化测量单元，其中，所述对称轴线
7.根据权利要求6所述的模块化测量单元，其中，所述独立模块、所述适配器或所述端口的外表面的中线是镜像轴线。
8.根据权利要求6所述的模块化测量单元，其中，所述主管线通道的纵向轴线或所述测量单元的纵向轴线是旋转轴线，并且优选地是2重、3重、4重、5重、6重或8重的旋转轴线。
9.根据权利要求8所述的模块化测量单元，其中，所述旋转轴线是4重旋转轴线，并且能够通过适配器连接的两个独立模块在每种情况下能够以各自偏移90°的四个位置相对于彼此定向。
10.根据权利要求9所述的模块化测量单元，其中，所述独立模块的总体外表面被设计为立方体状或长方体状，优选地是基本上设计为立方体或长方体，并且进一步优选地是设计为立方体或长方体。
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的模块化测量单元，其中，测量相同或不同的、并且优选地是测量不同的化学性质和/或物理性质的两个、三个、四个、五个或六个、优选地是三个独立模块能够彼此连接。
12.根据权利要求1至11中的任一项所述的模块化测量单元，其中，所述独立模块能够以任何顺序彼此连接。
13.根据权利要求1至12中的任一项所述的模块化测量单元，其中，所述独立模块的所述第一外表面和所述第二外表面被相对地布置，其中优选地是，所述独立模块的所述第一外表面和所述第二外表面被构造为相同的。
14.根据权利要求1至13中的任一项所述的模块化测量单元，其中，所述传感器选自于pH传感器、电导率传感器、压力传感器、温度传感器和光学传感器。
15.根据权利要求14所述的模块化测量单元，其中，所述传感器选自于pH传感器、电导率传感器和光学传感器。
16.根据权利要求1至15中的任一项所述的模块化测量单元，其中，所述传感器能够相对于所述独立模块的所述流动通道的纵向轴线以30°至150°之间的、优选80°至100°之间的角度布置，并且进一步优选地是垂直布置。
17.根据权利要求1至16中的任一项所述的模块化测量单元，其中，所述传感器通过直接旋入、间接旋入(适配器/重叠)、闩锁(成形元件、固位环)或材料固定而连接到所述独立模块，其中优选地是，所述连接不能被移除。
18.根据权利要求1至17中的任一项所述的模块化测量单元，其中，所述适配器包括过滤器。
19.根据权利要求1至18中的任一项所述的模块化测量单元，其中，用于一次性使用的所述独立模块、所述适配器和所述端口主要地是且优选地是基本上整体地由塑料构成，进一步优选地是由抗辐射并且/或者可热蒸汽灭菌的塑料构成，并且更优选地是由生物相容的、抗辐射的并且/或者可热蒸汽灭菌的塑料构成。
20.一种用于分析流体的化学性质和/或物理性质的测量系统，其中所述测量系统具有
21.根据权利要求20所述的测量系统，其中，所述传感器选自于pH传感器、电导率传感器和光学传感器。
22.根据权利要求1至19中的任一项所述的模块化测量单元或根据权利要求20至21中的任一项所述的测量系统，其中，所述测量腔室被构造用以提供优化的流体流以用于相应的所述传感器。
...【技术特征摘要】
1.一种用于生物过程分析中的分析技术的模块化测量单元，所述模块化测量单元具有两个或更多个连续布置且互连的独立模块，其中所述独立模块在每种情况下被构造为流通式测量单元，
2.根据权利要求1所述的模块化测量单元，其中，所述独立模块的在所述主管线通道的流入侧端部处的所述第一外表面能够连接到第一端口，并且所述独立模块的在所述主管线通道的流出侧端部处的所述第二外表面能够至少以液密的方式并且优选地是以液密且气密的方式连接到第二端口，其中所述第一端口和所述第二端口分别
3.根据权利要求1至2中的任一项所述的模块化测量单元，其中，在经由所述适配器连接的两个独立模块之间的连接和/或在独立模块和端口元件之间的连接是不可拆卸的并且是形状配合的。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的模块化测量单元，其中，所述独立模块在每种情况下经由以下方式连接到所述适配器和/或所述端口元件：
5.根据权利要求4所述的模块化测量单元，其中，所述测量单元另外通过以下方式安装在底座支撑件上：
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的模块化测量单元，其中，所述对称轴线是所述主管线通道的纵向轴线、所述测量单元的纵向轴线或者所述独立模块或所述适配器的外表面的中线。
7.根据权利要求6所述的模块化测量单元，其中，所述独立模块、所述适配器或所述端口的外表面的中线是镜像轴线。
8.根据权利要求6所述的模块化测量单元，其中，所述主管线通道的纵向轴线或所述测量单元的纵向轴线是旋转轴线，并且优选地是2重、3重、4重、5重、6重或8重的旋转轴线。
9.根据权利要求8所述的模块化测量单元，其中，所述旋转轴线是4重旋转轴线，并且能够通过适配器连接的两个独立模块在每种情况下能够以各自偏移90°的四个位置相对于彼此定向。
10.根据权利要求9所述的模块化测量单元，其中，所述独立模块的总体外表面被设计为立方体状或长方体状，优选地是基本上设计为立方体或长方体，并且进一步优选地是设计为立方体或长方体。
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的模块化测量单元，其中，测量相同或不同的、并且优选地是测量不同的化学性质和/或物理性...
【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·赫内，莫里茨·沃伊施克，
申请(专利权)人：恩德莱斯和豪瑟尔分析仪表两合公司，
类型：发明
国别省市：
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