CN112513642B - 用于为收集和分析液体样品划分优先级的系统 - Google Patents

Abstract

描述了用以确定由具有多个远程采样系统的系统处理样品的优先级计划表的系统和方法。一种系统实施例包括但不限于：处于第一位置处的分析系统；处于远离第一位置的位置处的一个或多个远程采样系统，这一个或多个远程采样系统被配置为接收液体段并将液体段经由输送管线输送到分析系统；和控制器，其与分析系统和一个或多个远程采样系统通信地耦合，该控制器被配置成将优先级值赋予用于由分析系统进行分析的样品并且基于所赋予的优先级值管理从一个或多个远程采样系统处接收到的样品序列。

Description

用于为收集和分析液体样品划分优先级的系统

相关申请的交叉引用

根据美国法典第35条第119(e)款的规定，本申请要求申请日为2018年6月15日、名称为“用于为收集和分析液体样品划分优先级的系统(SYSTEM FOR PRIORITIZAT-ION OFCOLLECTING AND ANALYZING LIQUID SAMPLES)”的美国临时申请No.62/685,664的权益，该美国临时专利申请在此被通过引用全部结合到本文中。

背景技术

在许多实验室环境中，通常有必要一次性分析大量化学或生物样品。为了简化这种过程，已经对样品的操作进行了机械化处理。这种机械化采样可被称为自动采样，并且可被使用自动采样装置或自动采样器来执行。

电感耦合等离子体(TCP)光谱法是一种分析技术，其通常用于确定液体样品中的微量元素浓度和同位素比。ICP光谱法使用电磁生成的部分电离的氩等离子体，该等离子体的温度高达约7,000K。当将样品引入等离子体时，高温致使样品原子离子化或发光。由于每种化学元素都产生特征质量或发射光谱，因此测量发射质量或光的光谱能够确定原始样品的元素组成。

可以利用样品引入系统将液体样品引入到ICP光谱仪(例如，电感耦合等离子体质谱仪(ICP/ICP-MS)、电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)等)或其他样品检测器或分析仪器中进行分析。例如，样品引入系统可从容器中取出液体样品的等分试样，然后将该等分试样输送到雾化器，该雾化器通过ICP光谱仪将等分试样转化为适于在等离子体中进行电离的多相分散气溶胶。然后将该气溶胶在喷雾室中进行分类，以去除较大的气溶胶颗粒。一旦离开该喷雾室，气溶胶就被通过ICP-MS或ICP-AES仪器的等离子体喷枪组件引入到等离子体中进行分析。

发明内容

描述了用于确定由具有多个远程采样系统的系统处理的样品的优先级计划表的系统和方法。系统实施例包括但不限于：第一位置处的分析系统；位于远离第一位置的位置处的一个或多个远程采样系统，这一个或多个远程采样系统被配置成接收液体段并通过输送管线将液体样品输送到分析系统；以及与分析系统和一个或多个远程采样系统通信耦合的控制器，该控制器被配置成为用于由分析系统进行分析的样品赋予优先级值，并基于指定的优先级值管理从一个或多个远程采样系统接收到的样品队列。

提供本概述以便以简化的形式介绍对于一些概念的选择，下面将在详细说明中进一步描述这些概念。本概述既不旨在确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在被用作帮助确定所要求保护的主题范围。

附图说明

参照附图描述该详细描述。附图中包括的任何尺寸仅作为示例提供且并不意在限制本公开。

图1是示出了根据本公开的示例性实施例的被配置成对远距离输送的样品进行分析的系统的局部线路图。

图2A是示出了根据本公开的示例性实施例的在远程采样系统中使用的远程采样装置的环境视图。

图2B是示出了根据本公开的示例性实施例的在远程采样系统中使用的远程采样装置的环境视图。

图3A是示出了根据本公开的示例性实施例的在分析系统中使用的分析装置的环境视图。

图3B是示出了根据本公开的示例性实施例的在分析系统中使用的分析装置的环境视图。

图4是示出了根据本公开的示例性实施例的在被配置成对远距离输送的样品进行分析的系统内的分析系统的局部线路图。

图5是示出了根据本公开的示例性实施例的可被在图4中所示的分析系统内使用的检测器的局部线路图。

图6是示出了根据本公开的示例性实施例的具有多个分析装置的分析系统的环境视图，这多个分析装置用于分析从远程采样系统接收到的样品。

图7是根据本公开的示例性实施例的系统的示意图，该系统包括样品接收管线和检测器，这些检测器被配置成确定何时样品接收管线在检测器之间包含连续液体段。

图8是根据本公开的示例性实施例的样品输送管线的局部截面，该样品输送管线包含由远程采样系统获得的多个样品段。

图9是示出了根据本公开的示例性实施例的多个液体样品段的时间表，这多个液体样品段被供应至样品接收管线并由两个检测器进行记录。

图10是示出了根据本公开的示例性实施例的用于确定何时样品接收管线在检测器之间包含连续液体段的方法的流程图。

图11是根据本公开的示例性实施例的用于基于化学检测极限监测和控制处理操作的控制系统的过程流程图。

图12是根据本公开的示例性实施例的结合有多个远程采样系统的处理设施的示意图。

图13是示出了根据本公开的示例性实施例的化学浴的金属污染物随着时间的推移的图表，其中，数据点表示手动采样且数据点被利用自动系统获得。

图14是示出了根据本公开的示例性实施例的用于样品身份的优先级值的优先级列表的表格。

具体实施方式

大致参考图1至图13，描述了被配置成对远距离运输的样品进行分析的示例性系统。在示例性实施例中，可以通过多个分析系统来分析一个或多个样品，其中，这种分析系统可包括不同的分析技术。系统100包括处于第一位置处的分析系统102。系统100还可包括处于远离第一位置的第二位置处的一个或多个远程采样系统104。例如，这一个或多个远程采样系统104可被靠近化学试剂源(例如化学试剂存储罐、化学处理罐(例如，化学浴)、化学试剂输送管线或管道等(例如，第二位置))放置以由分析系统102进行分析，其中，分析系统102可被远离远程采样系统104(例如用于生产设施的分析中心(例如，第一位置))放置。系统100可还包括处于第三位置、第四位置等处的一个或多个远程采样系统104，其中，第三位置和/或第四位置远离第一位置。在实施方案中，远程采样系统104的第三位置、第四位置和其他位置可远离其他远程采样系统104的各个其他位置。例如，一个远程采样系统104可被定位于水路(例如，去离子水输送管线)，而一个或多个其他远程采样系统104可被定位于化学试剂存储罐、化学处理罐(例如，化学浴)、化学试剂输送管线或管道等处。在一些实施例中，系统100可还包括处于第一位置处(例如，靠近分析系统102)的一个或多个远程采样系统104。例如，处于第一位置处的采样系统104可包括与分析系统102耦合的自动采样器。一个或多个采样系统104可以是可操作的以从第一位置、第二位置、第三位置、第四位置等接收样品，并且系统100可以是可操作的以将样品递送到分析系统102进行分析。

远程采样系统104可被配置成接收样品150并制备样品150以进行递送(例如，到分析系统102)和/或分析。在实施例中，远程采样系统104可被布置成与分析系统102相距多个距离(例如，1m、5m、10m、30m、50m、100m、300m、1000m等)。在实施方案中，远程采样系统104可包括远程采样装置106和样品制备装置108。样品制备装置108可还包括阀148，例如流通阀。在实施方案中，远程采样装置106可包括被配置成用于从样品流或源(例如，诸如废水、冲洗水、化学试剂、工业化学品等之类的液体、诸如待与液体接触的空气样品和/或其中的污染物之类的气体)中收集样品150的装置。远程采样装置106可包括适用于从样品源获取样品并将样品远距离输送到分析系统102的诸如泵、阀、管道、传感器等之类的部件。样品制备装置108可包括被配置成使用稀释剂114、内标试剂116、载体154等制备从远程采样装置106收集到的样品150，以提供特定的样品浓度、加标样品、校准曲线等且可利用冲洗溶液158进行冲洗。

在一些实施例中，可以使用一种或多种制备技术来制备用于进行递送和/或分析的样品150(例如，制备好的样品152)，这些技术包括但不限于：稀释、预浓缩、添加一种或多种校准标准试剂等。例如，粘性样品150可在被递送到分析系统102之前被(例如，通过样品制备装置108)远程稀释(例如，以防止样品150在递送期间分离)。如本文中所述，已被从远程采样系统104输送的样品可被称为样品150，其中，样品150也可被称为制备好的样品152。在一些实施例中，可以动态地调节(例如，自动调节)样品稀释度以使样品150以所需的速率移动通过该系统。例如，当样品150过慢地移动通过该系统100(例如，如通过从第二位置到第一位置的输送时间所测量到的那样)时，增加了被添加到特定样品或特定类型的样品的稀释剂114。在另一示例中，一升(1L)的海水可在输送到分析系统102之前被远程预浓缩。在另一示例中，将静电浓缩用在来自空气样品的物质上以预浓缩可能的空气传播的污染物。在一些实施例中，在线稀释和/或校准由系统100自动执行。例如，样品制备装置108可将一种或多种内标试剂添加到被递送至分析系统102的样品以校准分析系统102。

在本公开的实施例中，分析系统102可包括样品收集器110和/或样品检测器130，样品收集器110和/或样品检测器130被配置成从被耦合在分析系统102与一个或多个远程采样系统104之间的样品输送管线144收集样品150。样品收集器110和/或样品检测器130可包括诸如泵、阀、管道、端口、传感器等之类的部件，以从一个或多个远程采样系统104(例如，经由一个或多个样品输送管线144)接收样品150。例如，在系统100包括多个远程采样系统104的情况下，每个远程采样系统可包括专用的样品输送管线144，以耦合到样品收集器110的单独部分或耦合到分析系统102的单独的样品收集器110。另外，分析系统102可包括采样装置160(例如，本地自动采样器)，该采样装置160被配置成收集对于分析系统102而言是本地的样品150。

分析系统102还包括至少一个分析装置112，其被配置成分析样品以确定(例如，液体样品中的)微量元素浓度、同位素比等。例如，分析装置112可包括TCP光谱仪，其包括但不限于电感耦合等离子体质谱仪(ICP/ICP-MS)、电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)等。在实施例中，分析系统102包括多个分析装置112(即，不止一个分析装置)。例如，系统100和/或分析系统102可包括多个样品环，每个样品环将一部分样品引入多个分析装置112。作为另一示例，系统100和/或分析系统102可被配置有多位阀，使得可将单个样品快速且连续地引入到多个分析装置112。例如，图6示出了与分析系统102流体连通的一个远程采样系统104，其中，分析系统102包括与三个分析装置(被示出为ICPMS 602、离子色谱仪(IC)柱604和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)606)耦合的多位阀600，用于分析从远程采样系统104接收到的样品。图6示出了分析系统102包括三个分析装置的实施例，分析系统102可包括更少的(例如，少于三个)或更多的(例如，不止三个)分析装置112。在实施例中，分析装置112可包括但不限于ICPMS(例如，用于微量金属测定)、ICPOES(例如，用于微量金属测定)、离子色谱仪(例如，用于阴离子和阳离子测定)、液相色谱仪(LC)(例如，用于有机污染物测定)、FTIR红外光谱(例如，用于化学组分和结构信息测定)、颗粒计数器(例如，用于检测未溶解的颗粒)、水分测定仪(例如，用于检测样品中的水)、气相色谱仪(GC)(例如，用于检测挥发性成分)等。在实施例中，多个分析装置112可被与远程采样装置104定位于同一位置，而系统100可包括被远离远程采样系统104定位的一个或多个附加分析装置112，用于进行附加样品分析或与由多个分析装置112执行的那些分析不同的样品分析。作为选择或附加地，多个分析装置112可被定位于与远程采样系统104不同的位置。

系统100和/或分析系统102可被配置成报告一位置处随时间推移的分析物浓度(下面参考图13进一步示出)。在一些实施例中，分析装置112可被配置成检测样品150中的一种或多种微量金属。在其他实施例中，分析装置112可被配置成用于离子色谱法。例如，离子和/或阳离子可被收集在样品150中，然后被输送到色谱分析装置112。在其他实施例中，有机分子、蛋白质等可被收集在样品中并被(例如，使用雾化器156)输送到高分辨率飞行时间(HR-ToF)质谱分析装置112。因此，本文中所述的系统可被用于多种应用，这些应用包括但不限于：制药应用(例如，中央光谱分析装置被连接到多个制药反应器)、对一种或多种废弃物流进行废弃物监测、半导体制造设施等。例如，废弃物流可被针对污染物进行连续地监测，并在检测到污染物时被转移到存储罐。作为另一示例，可经由分析由与分析系统102链接的一个或多个远程采样系统104获得的样品来连续地监测一个或多个化学试剂流，从而可以为每个化学试剂流设定污染极限。一旦检测到污染物超过特定流的污染极限，系统100就可提供警报。

远程采样系统104可被配置成选择性地与至少一条样品输送管线144耦合，使得远程采样系统104可操作以与样品输送管线144流体连通，从而向样品输送管线144供应连续的液体样品段150。例如，远程采样系统104可被配置成收集样品150并使用例如流通阀148将样品150供应到样品输送管线144，从而将远程采样系统104耦合到样品输送管线144。样品150到样品输送管线144的供应可被称为“投放(pitch)”。样品输送管线144可与气源146耦合并且可被配置成将气体从第二位置(以及可能的第三位置、第四位置等)输送到第一位置。以这种方式，由远程采样系统104供应的液体样品段被收集在气流中，并被利用气压样品输送而输送到分析系统102的位置。

在一些实施例中，样品输送管线144中的气体可包括惰性气体，其包括但不必然限于：氮气、氩气等。在一些实施例中，样品输送管线144可包括内径为十分之八毫米(0.8mm)的未分段的或最小分段的管。然而，十分之八毫米的内径仅被作为示例提供且并不意味着限制本公开。在其他实施例中，样品输送管线144可包括大于十分之八毫米的内径和/或小于十分之八毫米的内径。在一些实施例中，样品输送管线144中的压力可处于至少约四(4)巴至十(10)巴的范围内。然而，该范围仅作为示例提供且并不意味着限制本公开。在其他实施例中，样品输送管线144中的压力可大于十巴和/或小于四巴。此外，在一些特定实施例中，可以调节样品输送管线144中的压力，使得样品150被沿着大致向上的方向(例如，竖直)分配。这种竖直取向可促进在低于分析系统102的位置(例如，在那里，一个或多个样品源和一个或多个远程采样系统被相对于分析系统102定位于“楼下”)处收集到的样品的输送。

在一些示例中，样品输送管线144可以与远程采样系统104和分析系统102耦合，其中，该远程采样系统104与第一液体浴(或化学浴)流体连通，该分析系统10与第二液体浴(或化学浴)流体连通。在本公开的实施例中，系统100可包括(例如，被安装在槽中的)一个或多个泄漏传感器，以防止或最小化在第一位置和/或一个或多个远程位置(例如，第二位置、第三位置、第四位置等)处的溢流。可以使用诸如注射泵或真空泵之类的泵将样品装载到采样装置106中。可以使用阀148在远程采样系统104处选择样品150，并且可以将样品150供应到样品输送管线144，该样品输送管线144可将样品150输送到位于第一位置处的分析系统102。可以使用诸如隔膜泵之类的另一泵将排放物泵送到分析系统102上并从样品输送管线144提取样品150。

系统100可被实现为封闭的采样系统，其中，样品输送管线144中的气体和样品并不暴露于周围环境。例如，壳体和/或护套可包围系统100的一个或多个部件。在一些实施例中，可以在样品递送之间清洁远程采样系统104的一个或多个样品管线。此外，可以在样品150之间(例如，使用清洁溶液)清洁该样品输送管线144。

样品输送管线144可被配置成与第一位置处的样品接收管线162(例如，样品环164)选择性地耦合，使得样品环164是可操作的以与样品输送管线144流体连通，从而接收连续的液体样品段。连续的液体样品段到样品环164的输送可被称为“捕获(catch)”。样品环164还被配置成与分析装置112选择性地耦合，使得样品环164是可操作的以与分析装置112流体连通，从而(例如，在系统100已经确定足够的液体样品段可用于由分析系统102进行分析时)向分析装置112供应连续液体样品段。在本公开的实施例中，分析系统102可包括一个或多个检测器，其被配置成确定样品环164包含足量的连续液体样品段以由分析系统102进行分析。在一个示例中，足量的连续液体样品可包括足够的液体样品以输送到分析装置112。足量的连续液体样品的另一示例可以在第一检测器126和第二检测器128之间的样品接收管线162中包括连续液体样品(例如，如图7中所示)。在实施方案中，第一检测器126和/或第二检测器128可包括光分析器132、光学传感器134、电导率传感器136、金属传感器138、导电传感器140和/或压力传感器142。所设想到的是，第一检测器126和/或第二检测器128可包括其他传感器。例如，第一检测器126可包括检测样品150何时进入样品环164的光分析器132，第二检测器128可包括检测何时填充样品环164的另一光分析器132。该示例可被称为“成功捕获”。应该注意，光分析器132仅作为示例提供且并不意味着限制本公开。其他示例性检测器包括但不限于：光学传感器、电导率传感器、金属传感器、导电传感器、压力传感器等。

参考图7，描述了可以确定何时在样品接收管线162中包含连续液体样品段和/或何时样品环164包含足量的用于(例如，由分析系统102进行)分析的连续液体样品段的系统100。在示例性实施例中，第一检测器126可被配置成确定两个或更多个状态，其可表示在样品接收管线162中的第一位置处存在液体(例如，液体样品段)、在样品接收管线162中不存在液体等。例如，第一状态(例如，由第一逻辑电平表示，例如高状态)可用于表示在样品接收管线162中的第一位置处(例如，在样品检测器126的附近)存在液体样品段，第二状态(例如，由第二逻辑电平表示，例如低状态)可用于表示在样品接收管线162中的第一位置(例如，样品接收管线162中的空隙或气体)处不存在液体样品段。

在一些实施例中，包括压力传感器142在内的第一检测器126可被用于(例如，通过在存在液体时检测样品接收管线162中的第一位置附近的压力的增加来)检测在样品接收管线162中的第一位置处的液体的存在。第一检测器126还可被用于(例如，通过检测样品接收管线162中的第一位置附近的压力的减小来)检测在样品接收管线162中的第一位置处的液体的不存在。然而，压力传感器被作为示例提供且并不意味着限制本公开。在其他实施例中，包括光学传感器134的第一检测器126可被用于(例如，通过在存在液体时检测穿过样品接收管线162的光在第一位置附近的减少来)检测在样品接收管线162中的第一位置处的液体的存在。第一检测器126还可被用于(例如，通过检测穿过样品接收管线162中的光在第一位置附近的增加来)检测样品接收管线162中的第一位置处的液体的不存在。在这些示例中，第一检测器126可以将第一位置处存在液体样品报告为高状态，并且将第一位置处不存在液体样品报告为低状态。

在一些实施例中，系统100可还包括一个或多个附加检测器，例如第二检测器126、第三检测器等。例如，第二检测器126也可被配置成确定两个或更多个状态，这些状态可以表示在样品接收管线162中的第二位置处存在液体(例如，液体样品段)，而在样品接收管线162中的第二位置处不存在液体等。例如，第一状态(例如，由第一逻辑电平表示，例如高状态)可用于表示在样品接收管线162中的第二位置处(例如，样品检测器126的附近)存在液体样品段，以及第二状态(例如，由第二逻辑电平表示，例如低状态)可用于表示在样品接收管线162中的第二位置处不存在液体样品段。

在一些实施例中，包括压力传感器142在内的第二检测器126可被用于(例如，通过当存在液体时检测样品接收管线162中的第二位置附近的压力的增加来)检测在样品接收管线162中的第二位置处的液体的存在。第二检测器126还可被用于(例如，通过检测样品接收管线162中的第二位置附近的压力的减小来)检测样品接收管线162中的第二位置处的液体的不存在。然而，压力传感器被作为示例提供且并不意味着限制本公开。在其他实施例中，包括光学传感器134在内的第二检测器126可被用于(例如，通过当存在液体时检测穿过样品接收管线162的光在第二位置附近的减少来)检测样品接收管线162中的第二位置处的液体的存在。第二检测器126还可被用于(例如，通过检测穿过样品接收管线162中的光在第二位置附近的增加来)检测样品接收管线162中的第二位置处的液体的不存在。在这些示例中，第二检测器126可将第二位置处存在液体样品报告为高状态，而将第二位置处不存在液体样品报告为低状态。

控制器118可以与一个或多个检测器126通信地耦合，并且被配置成记录样品接收管线162中的第一位置、样品接收管线162中的第二位置、样品接收管线162中的另一位置等处的液体。例如，控制器118使用第一检测器126启动检测操作，并且样品接收管线162中的第一位置处的液体可(例如，在控制器118记录如由第一检测器126所确定的从低到高的状态改变时)由控制器118记录。然后，可以(例如，连续地、至少基本连续地)监测第一检测器126，并且控制器118可随后(例如，在控制器118记录如由第一检测器126所确定的从高到低的状态变化时)记录在样品接收管线162中的第一位置处不存在液体。

同样，控制器118还可使用第二检测器126启动检测操作，并且可由控制器118(例如，在控制器118记录如由第二检测器126所确定的从低到高的状态变化时)记录样品接收管线162中的第二位置处的液体。然后，可以(例如，连续地、至少基本连续地)监测第二检测器126，并且控制器118可随后(例如，在控制器118记录如由第二检测器126所确定的从高到低的状态变化时)记录样品接收管线162中的第二位置处不存在液体。

控制器118和/或一个或多个检测器126可包括或影响计时器的操作，以便为系统100提供某些事件的时间(例如，在特定时间在样品接收管线162中的多个位置处液体的存在与否)。作为示例，控制器118可监测由多种检测器记录状态变化所处的时间，以便确定是否允许将液体样品引导至分析系统102(例如，这与将液体引导至废弃物或保持环形成对照)。作为另一示例，控制器118可基于通过控制器118经由检测器126记录的状态变化来监测液体在样品接收管线162和/或样品环164中所花费的时间。

液体样品段中断和适用液体段的确定

通常，当在相关分析装置(例如，紧邻分析装置的自动采样器)的附近获得样品时，该样品可以跨越样品源与分析装置之间的整个距离，而无需大量的样品。然而，对于样品的远距离输送，利用远程采样系统104填充介于远程采样系统104与分析系统102之间(例如，长达数百米的样品长度)的整个输送管线144可能例如由于处理未使用的样品部分所涉及的环境影响、样品的粘度等而是费用高昂得令人难以承受的或是不合乎要求的。因此，在多个实施例中，远程采样系统104并未使用样品来填充整个输送管线144，相反，将代表输送管线144总体积的一部分的液体样品段通过输送管线144进行发送以由分析系统102进行分析。例如，尽管输送管线144可长达数百米，但在输送到分析系统102期间的任何给定时间，样品可能占据一米的输送管线144或更短。尽管通过该管线传递液体样品段可减少从远程样品系统104传递的样品量，但在输送到分析系统102的过程中，样品会在样品输送管线144中产生气泡或间隙/空隙。这种气泡或间隙/空隙可由于与样品的远距离输送相关的情况(例如在输送期间在管道之间的孔口的变化)、由于与用于清洁样品之间的管路的残留清洁液的相互作用、由于与管线中的残留流体的反应、由于沿输送管线的跨度的压力差等而形成。例如，如图8中所示，液体样品800可以从远程采样系统104通过输送管线144而被输送到分析系统102所处的第一位置。由远程采样系统104获得的样品的总体积在图8中由V_TOT表示。如所示，在从远程采样系统104进行输送期间，在输送管线144中可能形成间隙或空隙802。间隙或空隙802划分出许多样品段804，这些样品段804并不包含足够数量或体积的样品以由分析系统102进行分析。这种样品段804可以位于具有足够由分析系统102进行分析的体积(被示出为V_SAMPLE)的较大样品段806之前和/或之后。在多个实施例中，对通过远程采样系统104收集到的样品量(例如，V_TOT)进行调节，以提供足量的样品150由分析装置112进行分析。例如，所“投放的”样品150的“体积”与所“捕获的”样品150的量的体积比(例如，V_TOT/V_SAMPLE)为至少约一又四分之一(1.25)。然而，该比率仅作为示例提供且并不意味着限制本公开。在一些实施例中，该比率大于一又四分之一，而在其他实施例中，该比率小于一又四分之一。在一个示例中，投放二又二分之一毫升(2.5mL)的样品150(例如，浓硫酸或硝酸)，并捕获一毫升(1mL)的样品150。在另一示例中，投放一又二分之一毫升(1.5mL)的样品150，并捕获一毫升(1mL)的样品150。在本公开的实施例中，对所“投放”的样品150的量进行调节以说明第一位置和第二位置之间的距离、第一位置和第二位置之间的样品输送管线的量、样品输送管线144中的压力等。通常，V_TOT/V_SAMPLE的比率可大于1，以说明在输送期间在样品输送管线144中形成间隙/空隙802和样品段804。

系统100可以选择多个远程采样系统104中的哪个应当将其相应的样品输送到分析系统102(例如，“投放”)，由此检测器126有助于确定是否存在足够的样品(例如，样品环164中的V_SAMPLE)以输送到分析系统102(例如，“捕获”)，或者在该管线中(例如，在检测器126之间)是否存在空隙或间隙，使得不应在那个特定时间将样品发送到分析系统102。如果将(例如，在样品环164中)存在气泡或间隙，则气泡或间隙的存在会损害样品分析的准确性，特别是在引入到分析装置112之前样品将在分析系统102处被稀释或进一步稀释的情况下更是如此，这是因为分析装置112可分析“空白”溶液。

在一些实施例中，系统100可被配置成确定连续液体样品段(例如，样品段806)何时被包含在样品接收管线162和/或样品环164中，使得系统100可避免将间隙或空隙802或较小的样品段804输送到分析装置112。例如，系统100可包括处于沿着样品接收管线162的第一位置的第一检测器126和处于沿着样品接收管线162的(例如，位于第一位置的下游的)第二位置的第二检测器126。系统100还可包括介于第一检测器126和第二检测器126之间的样品环164。在实施例中，可在至少两个流动路径配置(例如，图3A中所示的阀148的第一流动路径配置；图3B中所示的阀148的第二流动路径配置等)之间切换的阀(例如多端口阀)可被定位在第一检测器126和样品环164之间以及第二检测器126和样品环164之间。在本公开的实施例中，系统100可以通过同时记录第一位置和第二位置两者处的液体而并未经由第一位置处的第一检测器126记录从高到低的状态变化来确定样品接收管线162和/或样品环164中包含连续液体样品段。换句话说，液体样品已经连续地从第一检测器126输送到第二检测器126，其中，第一检测器126并未检测到状态变化，直到第二检测器126确认液体样品的存在为止。

在使用两个或更多个检测器来确定样品接收管线何时在检测器之间包含连续液体段的示例性实施方案中，液体段被接收在样品接收管线中。例如，参照图7，样品接收管线162接收液体样品段。然后，通过使用被配置成检测样品接收管线中的第一位置处的液体段的存在与否的第一检测器来启动检测操作，将液体段记录在样品接收管线中的第一位置处。例如，参照图7，第一检测器126将样品接收管线162中的第一位置处的液体样品段检测为从低到高的状态变化。参照图9，可以在时刻t₁和t₅在第一位置检测液体样品段。然后，在记录第一位置处的液体段之后，对该第一检测器进行监测。例如，参照图7，由控制器118监测第一检测器126，并且第一检测器126将样品接收管线162中的第一位置处不存在液体样品段检测为从高到低的状态变化。参照图9，从时刻t₁和t₅开始(例如，连续地、至少基本连续地)监测第一位置，并且可以在时刻t₃和t₆在第一位置处检测到不存在液体样品段。

同样，通过使用第二检测器启动检测操作来记录样品接收管线中的第二位置处的液体段，该第二检测器被配置成检测样品接收管线中的第二位置处的液体段的存在与否。例如，参照图7，第二检测器126将样品接收管线162中的第二位置处的液体样品段检测为从低到高的状态变化。参照图9，可以在时刻t₂和t₇在第二位置处检测液体样品段。然后，在记录第二位置处的液体段之后，对第二检测器进行监测。例如，参照图7，第二检测器126由控制器118进行监测，并且第二检测器126将样品接收管线162中的第二位置处不存在液体样品段检测为从高到低的状态变化。参照图9，从时刻t₂和t₇开始(例如，连续地、至少基本连续地)监测第二位置，并且可在时刻t₄和t₈在第二位置处检测到不存在液体样品段。

当同时在第一位置和第二位置处记录液体时，记录在介于第一检测器和第二检测器之间的样品接收管线中的连续液体段。例如，参照图7，当高状态表示在第一检测器126和第二检测器126中的每一个处都存在液体样品段时，控制器118记录样品接收管线162中的连续液体样品段(例如，如在第一检测器126和第二检测器126之间所表示的那样)。参照图9，当在第二位置处检测到液体样品段时，可以在时刻t₂记录连续液体样品段。

在一些实施例中，可以使用逻辑“与”运算来确定何时记录了样品接收管线中的连续液体段，并启动连续液体段从样品接收管线到分析装置的输送。例如，参照图7，控制器118可在第一检测器126和第二检测器126中的每一个处在高状态下使用逻辑“与”运算，并使用阀148启动样品环164与分析装置112的选择性耦合，使得样品环164是可操作的以与分析装置112流体连通，从而将连续液体样品段供应到分析装置112。在一些实施例中，控制器118可仅确定是否切换阀148以便在第一检测器126或第二检测器126处记录了从低到高的状态变化时，将连续液体样品段供应到分析装置112。在一些实施例中，系统100要求在启动样品环164与分析装置的选择性耦合之前，将第二检测器126处的高状态保持一段时间(例如，图9中所示的t_△)。例如，控制器118和/或处理器120的计时器或计时功能可以验证第二检测器126已经保持高状态的时间段，由此一旦第二检测器126已经保持高状态持续时间t_△(例如，阈值时间)，并且在第一检测器处于高状态的情况下，控制器118就可以确定已捕获到足够的液体样品段(例如，图8中的段806)，并且可以切换该阀148以将连续液体样品段供应到分析装置112。持续时间t_△可以对应于一个时间段，超出该时间段，第二检测器不太可能测量到空隙或气泡，该空隙或气泡可以根据样品的流速或其他输送状况而改变。

在一些实施例中，控制器118可监测处于高状态和/或低状态下的第一检测器126的时间。例如，在已知正从远程采样系统104输送的样品的流动特性的实施例中，可以监测第一检测器126以确定在高状态下所花费的时间长度，从而概略估算是否将会有足够的液体样品存在于样品接收管线162和/或样品环164中，以便在无论是否确认第二检测器126处的高状态的情况下均致使控制器118将样品发送到分析装置112。例如，对于样品的给定流速，通过监测第一检测器126已经处于高状态中的时间长度，可以概略地估算出样品的体积。然而，由于泵功能、所输送的样品的类型、样品的粘度、输送的持续时间、输送的距离、环境温度状况、输送管线144的温度状况等的波动，导致样品的流速可能不容易获知，由此，第二检测器126的功能可以是提供信息的。

在本公开的实施例中，本文描述的系统和技术可用于确定样品接收管线(例如，样品环)在第一检测器126和第二检测器126之间的一部分并未被填充气泡。例如，如参照图9所述，在时刻t₃和t₅之间在第一位置处不存在液体样品可对应于样品接收管线162中存在气泡。当系统100已经达到在样品接收管线162中将不存在气泡的状况时，控制器118切换该阀148以允许样品环164中的流体到达分析装置112(用于进行分析或在分析之前进行样品调节)。

示例性方法

图10描绘了示例性实施方案中的过程810，其中使用两个检测器来确定样品接收管线何时在连续液体样品段中包含足量的用于由分析系统进行分析的样品，其中，在连续液体样品段中没有间隙或空隙。如所示，在样品接收管线中接收液体段(方框812)。例如，样品接收管线162可接收由远程采样系统104获得并通过输送管线144输送的样品。过程810还包括利用第一检测器记录样品接收管线中的第一位置处的液体段，该第一检测器被配置成在液体段行进经过第一位置时检测液体段的存在与否(方框814)。例如，第一检测器126可以测量样品接收管线162中的第一位置处的液体样品段的存在。参照图9，在时刻t₁和t₅在第一位置处检测到液体样品段。

接下来，在记录第一位置处的液体段之后，监测第一检测器(方框816)。例如，可通过控制器118监测第一检测器126，以确定在样品接收管线162中的第一位置处是否不存在液体段(例如，第一检测器126是否已经从高状态(表示检测到样品流体)换边到低状态(其中未检测到样品流体)。参照图9，从时刻t₁和t₅开始(例如，连续地、至少基本连续地)监测第一位置。然后，当在通过利用第二检测器执行检测操作来记录样品接收管线中的位于第一位置下游的第二位置处的液体段之前，并未记录在样品接收管线中的第一位置处不存在液体段时，记录样品接收管线中的连续液体段，其中，第二检测器被配置成检测液体段在第二位置处的存在与否(方框818)。例如，参照图9，第一检测器126在时刻t₁和t₅检测到样品流体的存在，而第二检测器126在时刻t₂和t₇检测到样品流体的存在。将(从时刻t₂开始)通过第二检测器仅记录在时刻t₁和t₃之间在第一检测器处的液体样品段，其中，在第二检测器检测到该样品段之前的间歇时间内，第一检测器126并未检测到存在该样品段。在这种情况下，控制器118可指示阀148进行切换，以将样品环164中包含的样品发送至分析装置112。尽管第一检测器126在t₅记录了存在液体样品，但是在第二检测器126随后在t₇检测到存在液体样品之前，第一检测器还在t₆检测到不存在液体样品。这样一来，系统100将确定在样品环164中存在间隙或空隙(例如，间隙/空隙802)，并且将不切换阀148以进行分析，而是允许将不适当的样品段(例如，液体段804)输送到废弃物。如本文中所述，一旦在第一检测器126已经在间歇时间中维持高状态之后，第二检测器126已经维持高状态持续特定的时间段(例如，t_△)，(例如，由控制器118实现的)计时器就可用于致使阀148进行切换。

控制系统

系统100(包括其部件中的某些或全部)可以在计算机控制下运转。例如，处理器120可被包括在系统100中或包括有系统100，以使用软件、固件、硬件(例如，固定逻辑电路)、手动处理或其组合来控制本文描述的系统的部件和功能。如本文所使用的术语“控制器”、“功能”、“服务”和“逻辑”通常代表软件、固件、硬件或与控制系统结合使用的软件、固件或硬件的组合。在软件实施例的情况下，模块、功能或逻辑表示当在处理器(例如，一个或多个中央处理单元(CPU))上执行时实施指定任务的程序代码。程序代码可被存储在一个或多个计算机可读存储装置(例如，内部存储器和/或一种或多种有形介质)等中。本文描述的结构、功能、方法和技术可在具有多种处理器的多种商业计算平台上实现。

例如，该系统的一个或多个部件，例如分析系统102、远程采样系统104、阀148、泵和/或检测器(例如，第一检测器126、第二检测器126、样品检测器130)可与用于控制样品150的收集、递送和/或分析的控制器118耦合。例如，控制器118可被配置成切换将样品环164耦合至分析系统102的阀148并在由第一检测器126和第二检测器126指示成功“捕获”时(例如，当两个传感器都检测到液体时)，将样品150从样品环164引导到分析系统102。此外，控制器118可实现确定“未成功捕获”的功能(例如，当样品环164并未充满足够的样品150以由分析系统102进行完整分析时)。在一些实施例中，例如基于从诸如第一检测器126或第二检测器126之类的传感器接收到的信号的信号强度的变化来确定“未成功捕获”。在其他实施例中，当第一检测器126已经指示了样品接收管线162中的样品150并且已经经过了第二检测器126尚未指示样品接收管线162中的样品150所处的预定时间量时，确定“未成功捕获”。

在一些实施例中，控制器118在诸如第二位置之类的远程位置处与指示器通信地耦合，并且当在第一位置处接收到未足量的样品150时在第二位置处提供指示(例如，警报)。该指示可用于(例如，自动)启动额外的样品收集和输送。在一些实施例中，指示器(例如，经由一个或多个指示器灯、经由显示器读数、其组合等)向操作者提供警报。此外，可以基于一个或多个预定状况(例如，仅当已经错过了多个样品时)对该指示进行计时和/或启动该指示。在一些实施例中，还可以基于在远程采样位置处测量到的状况来激活指示器。例如，第二位置处的检测器130可被用于确定何时向远程采样系统104提供样品150，并且当并未收集到样品150时可以激活该指示器。

在一些实施例中，控制器118是可操作的以便为从不同的远程位置收集样品和/或为不同类型的样品150提供不同的时间。例如，当远程采样系统104准备好将样品150输送到样品输送管线144时，可以向控制器118发出警报，并且控制器118可以启动样品150到样品输送管线144的输送。控制器118还可与一个或多个远程采样系统102通信耦合，以接收(并可能地记入/记录)识别与样品150相关联的信息，和/或控制样品150在系统100中的输送顺序。例如，控制器118可以将多个样品150远程排队并协调它们通过一个或多个样品输送管线114的递送。以此方式，可以协调样品150沿着多个同时流动路径(例如，通过多个样品输送管线144)的递送，可以在获取一个或多个附加样品150的同时输送一个或多个样品150，依此类推。例如，图11示出了用于系统100的示例性控制流程图，其中，分析系统102被示出为经由两个远程采样系统104a和104b以及相关联的输送管线144a和114b而与被示出为样品位置900和样品位置902的两个远程样品位置流体连通。在所示实施例中，分析系统102向远程采样系统104a和远程采样系统104b中的每一个发送命令，其分别被示为904a和904b。远程采样系统104a和远程采样系统104b各自分别通过输送管线144a和144b将在相应采样位置(用于远程采样系统104a的采样位置900、用于远程采样系统104b的采样位置902)处获得的样品输送到分析系统102。分析系统102随后处理这些样品以确定其中包含的各种化学物质的量。分析系统102随后确定这些化学物质的量中的任何一种是否超过元素特定的限制(例如，样品中特定污染物的限制)。在实施例中，系统100可以单独地针对每个采样位置以及单独地针对每个采样位置处的特定化学物质设定污染限制。例如，在处理过程中对特定金属污染物的耐受性可能会降低，因此与上游获取到的化学样品相比，下游化学样品可能具有较低的针对特定化学物质的限制。如图11中所示，分析系统102确定没有化学物质超过针对通过远程采样系统104a在采样位置900处获得的样品的任何元素特定的限制。分析系统102随后向C1M主机906发送被示出为908a的指示，以便由于处理应用的操作低于元素特定的限制而允许在采样位置900处继续这些处理应用。分析系统102已经确定存在于由远程采样系统104b在采样位置902处获得的样品中的化学物质中的至少一种超过了元素特定的限制(例如，针对样品中的污染的限制)。分析系统102随后向CIM主机906发送被示出为908b的指示，以便由于处理应用的操作超过元素特定的限制而发送涉及采样位置902处的处理应用的警报。CIM主机906随后经由停止处理命令910来指示采样位置902处的处理，基于对由远程采样系统104b在采样位置902处获得的样品进行的分析来停止操作。在实施例中，通过SECS/GEM协议可有助于CIM主机906与系统100的部件之间的通信。在实施例中，当确定元素在用于特定样品位置的样品中高于元素特定的限制时，系统100可以包括上下文特定的动作，其中，这种上下文特定的动作可以包括但不限于忽略警报并继续处理操作、停止处理操作、运行系统校准并且然后重新运行超限样品等。例如，在第一警报时，分析系统102可以执行校准(或另一校准)，然后重新运行该样品，而随后的警报(例如，第二警报)将会致使CIM主机906命令在有问题的采样位置处的该过程停止运转。

控制器118可以包括处理器120、存储器122和通信接口124。处理器120为控制器118提供处理功能并且可以包括任何数量的处理器、微型控制器或其他处理系统、以及用于存储由控制器118访问或生成的数据和其他信息的驻留或外部存储器。处理器120可执行实施本文所述技术的一个或多个软件程序。处理器120并不受限于形成其的材料或其中所采用的处理机制，并且因此可以通过半导体和/或晶体管(例如，使用电子集成电路(1C)部件)等来实现。

存储器122是有形计算机可读存储介质的示例，其提供存储功能以存储与控制器118的操作相关联的多种数据，例如软件程序和/或代码段或用以指示处理器120及可能地控制器118的其他部件执行本文所述的功能的其他数据。因此，存储器122可以存储数据，例如用于操作系统100(包括其部件)的指令程序等等。应当注意，虽然描述了单个存储器，但是可利用多种类型的存储器(例如，有形的非暂时性存储器)及其组合。存储器122可与处理器120集成在一起，可包括独立存储器，或者可以是两者的组合。

存储器122可以包括但不必限于：可移动和不可移动存储器部件，例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存(例如，安全数字(SD)存储卡、迷你SD存储卡和/或微型SD存储卡)、磁存储器、光学存储器、通用串行总线(USB)存储装置、硬盘存储器、外部存储器等。在实施方案中，系统100和/或存储器122可以包括可移动集成电路卡(ICC)存储器，例如由用户识别模块(SIM)卡、通用用户识别模块(USIM)卡、通用集成电路卡(IJICC)等所提供的存储器122。

通信接口124被操作性地配置成与系统的部件通信。例如，通信接口124可被配置成发送用于存储在系统100中的数据、从系统100中的存储器中检索数据等。通信接口124还与处理器120通信地耦合，以促进系统100的部件与处理器120之间的数据传输(例如，用于将从与控制器118通信地耦合的装置接收到的输入发送到处理器120)。应当注意，尽管通信接口124被描述为控制器118的部件，但是通信接口124的一个或多个部件可被实现为经由有线和/或无线连接通信地耦合到系统100的外部部件。系统100还可以包括和/或(例如，经由通信接口124)连接到一个或多个输入/输出(I/O)装置，其包括但不限于：显示器、鼠标、触摸板、键盘等。

通信接口124和/或处理器120可被配置成与多种不同的网络进行通信，这些网络包括但不限于：广域蜂窝电话网络，例如3G蜂窝网络、4G蜂窝网络或全球移动通信(GSM)网络系统；无线计算机通信网络，例如Wi-Fi网络(例如，使用IEEE 802.11网络标准运行的无线局域网(WLAN))；互联网；因特网；广域网(WAN)；局域网(LAN)；个人区域网(PAN)(例如，使用IEEE 802.15网络标准运行的无线个人区域网(WPAN))；公用电话网；外部网；内部网；等等。然而，该列表仅作为示例提供且并不意味着限制本公开。此外，通信接口124可以被配置成跨越不同接入点与单个网络或多个网络通信。

示例1-示例性监测系统

通常，本文描述的系统100可以结合有任何数量的远程采样系统104以从任意数量的采样位置获取样品。在图12中所示的一种实施方案中，系统100包括五个远程采样系统104(其被示出为104A、104B、104C、104D、104E)，其被设置于利用化学浴、散装化学品、环境流出物和其他液体样品的处理设施的五个不同位置处。远程采样系统104在不同位置处获取样品，以输送到远离五个远程采样系统104中的每一个的分析系统102。第一远程采样系统104A被定位在去离子水管线1000附近并与分析系统102间隔开约为40米(40m)的距离(其被示为d₅)。第二远程采样系统104B被定位在分配阀点1002附近并与分析系统102间隔开约八十米(80m)的距离(其被示为d₄)。第三远程采样系统104C被定位在化学品供应罐1004附近并与分析系统102间隔开约八十米(80m)的距离(其被示为d₃)。化学品供应罐1004被远离化学品存储罐1008定位并被供应来自化学品存储罐1008的化学品。第四远程采样系统104D被定位在化学品供应罐1006附近并与分析系统102间隔开约80米(80m)的距离(其被示为d₂)。化学品供应罐1006被远离化学品储存罐1008定位并被供应来自化学品储存罐1008的化学品。第五远程采样系统104E被定位在化学品储存罐1004附近并与分析系统102间隔开约三百米(300m)的距离(其被示为d₁)。虽然示出了五个远程采样系统104，但是系统100可以利用不止五个远程采样系统104来例如在其他工艺流、化学浴、散装化学品存储器、环境流出物和其他液体样品处监测整个处理设施的超微量杂质。在一个实施方案中，以约每秒1.2米(1.2m/s)的速率提供从远程采样系统104到分析系统的样品输送，从而提供了对整个处理设施的超微量杂质的近乎实时分析(例如，ICPMS分析)。

示例2-再现性

在一个实施例中，分析系统102被放置在与远程采样系统104相距一百米(100m)的位置。远程采样系统104获得了二十个离散样品并将它们输送到分析系统102，以确定存在于二十个离散样品中的每一个样品中的每种化学物质的信号强度。每个离散样品均包含以下化学物质：锂(Li)、铍(Be)、硼(B)、钠(Na)、镁(Mg)、铝(Ai)、钙(Ca)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、锗(Ge)、锶(Sr)、银(Ag)、镉(Cd)、铟(In)、锡(Sn)、锑(Sb)、钡(Ba)、铈(Ce)、铪(Hf)、钨(W)和铅(Pb)。在由分析系统102进行分析时，所确定的是，对于所有化学物质，在所有二十个离散样品中，相对标准偏差(RSD)小于百分之三(＜3％)。因此，在分析系统102与远程采样系统104之间的一百米处的示例性系统100通过获得样品、将样品(例如，经由输送管线144)输送一百米至分析系统102以及利用分析系统102分析样品提供了可靠的可再现性。

示例3-与手动采样的比较-半导体工艺示例

参照图13，提供了示出了用于半导体制造工艺的化学浴(SC-1浴)的金属污染物随时间推移的图表。该图表包括部分1100，其示出了用于从在三个时间点获取的手动样品测量到的金属污染物的数据点。该图表还包括部分1102，其示出了用于从来自部分1100的手动样品测量到的金属污染物的数据点，这些数据点被叠加在用于以超过手动采样方法的采样频率(例如，至少更为频繁16到17倍)的采样频率从系统100(例如，从远程采样系统104)获取到的样品测量到的金属污染物的数据点上。如在部分1102中所示，在半导体制造工艺中，污染物随时间推移而逐渐增加。确定特定半导体工艺中何时更换化学品的寿命或寿命计数方法(例如，来自部分1100的手动采样技术)通常无法解决随时间推移的金属污染物的特殊性。这样一来，经常在不知道浴中金属污染物的情况下更换化学品。这可能会导致更换过度，其中，化学浴实际上可以提供额外的晶圆处理，但是无论如何都要更换(例如，从而导致过程正常运行时间的损失)或者导致更换不足，其中，化学浴实际上具有不可接受的金属污染物但是要等到以后再更换(例如，可能危害通过该工艺生产的晶圆)。如在部分1102中可见，可以使用系统100以较高的频率自动跟踪金属污染物。设定污染物极限1104，以达到针对该化学浴的污染物极限时警告CTM主机906。系统100可因此在达到污染物极限1104时自动停止工艺操作(例如，从而避免更换不足)，同时在尚未达到污染物极限1104时允许该工艺继续进行，从而在可行时提供工艺正常运行时间(例如，从而避免过度更换)。

动态样品优先级

通常，本文描述的系统100可以结合任意数量的远程采样系统104以从任意数量的采样位置获取样品，例如图12中所示的示例性实施方案，其包括五个远程采样系统104(被示为104A、104B、104C、104D、104E)，这些系统被定位于使用化学浴、散装化学品、环境流出物和其他液体样品的处理设施的五个不同位置。系统100可因此在系统100内的任何给定时刻采集、输送、制备多个样品等，而远程采样系统104在多种操作模式(例如样品输送操作、冲洗操作、等待操作等)之间转换。

在实施方案中，系统100(例如，通过系统控制器的操作)通过分析系统102跟踪从远程采样系统104接收到的或预期从远程采样系统104接收到的样品的状态和前进，并向每个样品提供优先级值以确定待由分析系统102分析的样品的队列优先级。例如，待由分析系统102分析的样品可被利用样品标识符识别为标准校准样品、基质校准样品、质量检查样品、样品或优先样品。样品标识符通常与系统100的样品的功能相关。例如，被识别为标准校准样品的样品被用于生成标准试剂校准曲线以比较样品分析，被识别为基质校准样品的样品被用于生成基质校准曲线以用于比较样品分析，被识别为质量检查样品的样品被用作内部检查以确定当前系统操作的准确性，被识别为样品的样品是待分析的存在浓度未知的分析物的样品，并且优先样品是由系统100优先进行处理的样品。例如，优先样品可以是下列样品，该样品可以是时间敏感的、可以由处理设施内的临时来源(例如，承载用于在处理设施中使用的新溶液的输送卡车)提供或者可以是需要进行通常并不针对系统100内分析予以安排的计划外样品。

每个样品还可被利用优先级值进行识别，以向系统100提供标识符，从而确定如何相对于系统100内的其他样品来处理该样品。当系统100识别出待分析的具有更高优先级的样品时，系统100可以根据优先级较低的样品分析的当前状态参照具有较低优先级的其他样品采取行动。这种动作可包括但不限于取消来自远程采样系统104的输送、允许从远程采样系统104进行输送、允许完成当前分析、停止对样品进行附加分析、丢弃掉不完整的校准点、将样品保持于远程采样系统104处的等。在实施方案中，系统100基于样品身份为样品赋予优先级值，但是系统100还可以基于来自个体的手动输入来赋予优先级值。

在图14中示出了优先级值的示例性优先级列表。对于系统100的特定操作序列(例如，当初始化系统100、复位系统100等时)，优先级最高的样品是用于分析系统102的初始或初级校准的样品(例如，用于给定优先级值为1的序列的第一校准曲线；用于给定优先级值为2的序列的第一样品基质校准曲线样品)。优先级次高的样品是与正通过样品输送管线144从远程采样系统104主动输送的样品相关联的样品(例如，在给定优先级值为10的情况下，来自处于样品输送模式中的远程采样系统104的样品)。优先级次高的样品是与优先样品相关联的样品(例如，给定优先级值为11至50的优先级较高的样品)。优先样品可以是与对当前并不与样品计划表相关联的样品进行按需分析的期望相关联的样品。可以为优先样品赋予优先级值，以区分一个优先样品与另一优先样品的优先级。例如，在具有用于输送的第一化学品的第一化学品卡车和具有用于输送的第二化学品的第二化学品卡车被定位于装载码头的情况下，可以给予第一化学样品第一优先级值(例如，11)，并且可以给予第二化学样品第二优先级值(例如，12)，以指示第一化学样品是优先级比第二化学样品的优先级高的优先样品。因此，当系统100到达优先级队列中的第一化学样品时，在引导与采样该第二化学品相关联的远程采样系统104以将第二化学品输送到第二分析系统102进行分析之前，引导与采样该第一化学品相关联的远程采样系统104以将第一化学品输送到分析系统102进行分析。优先级次高的样品是与特定操作序列的第一质量检查(例如，给定优先级值为51的第一质量检查)相关联的样品。优先级次高的样品是与分析失败的样品相关联的样品(例如，分析物值超过阈值的样品，例如对于污染物浓度而言)。根据样品的原始优先级值、根据它们在分析队列中的次序，处理处于该优先级的这种样品。例如，如果队列中的第四样品和队列中的第七样品各自包含超过阈值浓度极限的分析物浓度，就将重新运行第四样品，然后在以优先级值为53或更高的样品继续之前，将重新运行第七样品。

在样品以图14的样品优先级列表重新运行之后的优先级次高的样品是由于质量控制检查超出预期值而与重新运行的初级校准曲线相关联的样品(例如，在给定优先级值为53的情况下，初级校准曲线重新运行)。例如，可以安排质量检查(QC)以确定分析系统102是否生成处于质量检查样品(例如，具有已知浓度的样品)的预期范围内的结果。当质量检查处于预期阈值之外时，可以重新运行初级校准曲线以便为分析系统102的当前操作状况提供更新的校准曲线。优先级次高的样品是由于质量控制检查超出了预期值(在给定优先级为54的情况下，初级校准单点重新运行)而与重新运行校准曲线的单个点相关联的样品。同样，由于质量控制检查超出了期望值而针对基质校准曲线或点重新运行被给予次高优先级(例如，在给定优先级值为56的情况下，基质校准曲线重新运行，在给定优先级值为57的情况下，基质校准单点重新运行)。优先级次高的样品是与计划校准曲线(例如，在优先级值为58的情况下的计划校准曲线)相关联的样品。例如，计划校准曲线与根据预定时间运行具有已知浓度的样品相关联，这与在失败的QC结果之后实施的曲线形成对比。优先级次高的样品是与计划质量检查(例如，在给定优先级为60的情况下的计划QC检查)相关联的样品。优先级次高的样品是与紧急样品(例如，在给定优先级值为65的情况下的紧急样品)相关联的样品。例如，紧急样品可以包括被手动带到分析系统102的样品，以由分析系统102处的本地自动采样器(例如，采样装置160)进行采样。优先级次高的样品是在队列中的常规样品中被标记为优先样品的那些样品(例如，在给定优先级值为66到100的情况下的优先级较低的样品)。这些优先样品是待利用比队列中的常规样品具有更高优先级的样品，但并未上升到优先级较高的样品层次(例如，优先级值为11到50)。因此，这些样品被在校准曲线样品和质量控制样品之后进行处理。优先级次高的样品是与计划样品相关联的那些样品(例如，根据它们在样品计划表中的顺序，给予计划样品最低优先级值)。

当系统100接收到用于进入到采样队列中的优先样品时，系统100检查被赋予该优先样品的优先级值。如果计划队列具有与一个或多个第一校准曲线或第一样品基质校准曲线相关联的任何样品，则系统100允许那些样品不间断地行进(例如，将样品引入到分析系统102，并收集关于样品的组成的数据)。同样，如果远程采样系统104中的任一个当前正将样品输送到样品输送管线144内的分析系统102，则系统100允许这些样品不间断地行进(例如，远程采样系统104继续输送样品输送管线144内的样品，将样品引入分析系统102，并收集关于样品的组成的数据)。对于队列中由分析系统102分析的其他样品，系统100检查样品身份，以确定哪些操作适合于系统100以指示将如何处理那些其他样品。一个这种操作包括中断使队列中的样品具有比优先样品低的优先级的远程采样系统104，以延迟远程采样系统104从它们各自的样品源提取样品的时间。例如，在将该优先级样品输入到队列中之前，特定的远程采样系统104可能已被安排以在第一时刻从其本地样品源中提取样品，以便经由输送管线144将样品递送到分析系统102(例如，考虑到样品在输送管线144内的输送时间)。一旦优先级较高的样品进入该队列，系统100就中断该远程采样系统104，以将从本地样品源采样该样品延迟到(稍后的)第二时刻，从而考虑对优先级较高的样品进行采样和分析。在一个实施方案中，远程采样系统104可能已经从样品源中提取了样品，并且正处于准备输送样品的过程中(例如，引入稀释剂、标准试剂、化学品加标等)，但是尚未将样品引入到样品输送管线144中。当优先级较高的样品进入队列时，系统100可以中断远程采样系统104，以将收集到的样品保持于远程采样系统104，引入废弃物，从远程采样系统104中冲洗掉等。

另一这种操作包括允许当前正在被采样的存在于分析系统102的样品由分析系统102完成和测量。例如，可以允许当前正在操作以从本地样品源(例如，存在于分析系统102的自动采样器平台上的小瓶)引入样品的分析系统102处的本地自动采样器(例如，采样装置160)完成操作，从而将样品引入分析系统102进行测量和数据收集。

作为操作的另一示例，系统100可以采取改变优先级较高的样品的队列，以丢弃到用于优先级低于优先级较高的样品的校准样品的不完整的校准点。这种样品可包括用于作为QC的结果的校准样品重新运行的样品、计划校准样品等。例如，系统100可以维持已经由分析系统102进行分析的校准样品的数据，该校准样品在优先级较高的样品进入该队列但是尚未完成的校准样品被延迟(例如，被重新组织到更新的队列中)或被丢弃掉以考虑优先级较高的样品时已经被完成或者处于正由该系统完成的过程中。

示例性动态样品优先级

在示例性操作中，化学品输送卡车到达用于图12中所示的示例性处理设施的装载站，并且一个人与远程采样系统104(例如，靠近化学品存储罐1008的远程采样系统104E)处的用户界面进行交互，以指示优先样品的存在，从而对来自化学品输送车的样品进行测试以清除用于由处理设施使用的化学品的递送。系统100基于来自个人的经由用户界面的输入为优先样品赋予优先级值。在这种情况下，该样品是优先级较高的样品，并且被赋予优先级值为12，以指示该样品在由分析系统102进行的分析中获得了优于优先级值超过12的样品(例如，与用于给定序列的第一校准曲线不相关的样品以及当前并未在样品输送管线144中进行输送的样品)的优先权。系统100将优先样品组织到样品队列中，其中，系统100在一天的一部分中已经正在处理样品(例如，第一校准曲线和第一基质校准曲线已经完成)，其当前具有处于从远程采样系统104B输送的样品、用于由于先前的QC而导致的初级校准单点重新运行的样品和计划从远程采样系统104A和远程采样系统104D进行输送的样品。系统100允许当前正从远程采样系统104B输送的样品完成输送和由分析系统102进行的分析。系统100中断由分析系统102处的本地自动采样器(例如，采样装置160)进行的采样的安排，以用于由于先前的QC而导致的初级校准单点重新运行，直到优先级较高的样品被远程采样系统104E采样，经由样品输送管线144输送到分析系统102并进行分析之后为止。该系统还中断由远程采样系统104A和远程采样系统104D进行的采样的安排，直到对优先级较高的样品和初级校准单点重新运行中的每一个进行采样和分析为止。

在另一示例性操作中，个人手动带入样品以在图12中所示的示例性处理设施处的分析系统102处进行分析，并且与分析系统102处的用户界面交互作用以指示紧急样品的存在，从而测试来自处理设施的另一部分的样品。系统100基于来自个人的经由用户界面的输入将优先级值赋予紧急样品。在这种情况下，样品是紧急样品，并且被赋予优先级值65，以指示该样品在由分析系统102进行的分析中呈现优于优先级值超过65的样品(例如，与校准相关联的样品、优先级为11到50的优先级较高的样品)的优先级。系统100将紧急样品组织到样品队列中，其中，系统100正处于启动新的处理序列的过程中(例如，第一校准曲线和第一基质校准曲线尚未完成)，样品被安排从远程采样系统104A和远程采样系统104D进行输送。在完成与第一校准曲线和第一基质曲线相关联的样品进行的分析之后，远程采样系统104D处的个体输入被赋予优先级值为66的优先级较低的样品，而远程采样系统104E处的个体输入被赋予优先级值为11的优先级较高的样品。虽然在处理初始校准样品之后，样品队列先前在队列中具有紧急样品，以便进行采样和分析，但除了中断远程采样系统104A和远程采样系统104D以延迟采样和从相应远程采样系统104的输送之外，系统100现在中断了分析系统的自动采样器对紧急样品的采样，改为从远程采样系统104E获取优先级较高的样品。系统100允许在来自远程采样系统104D的优先级较低的样品(例如，优先级值65<优先级值66)之前处理该紧急样品。

尽管以上示例提供了示例性操作环境，但是所理解的是，样品的许多不同的操作环境和用于样品的优先级的时间表都是可能的。

结论

在实施方案中，各种分析装置可以利用本文描述的结构、技术、方法等。因此，尽管本文描述了系统，但是多种分析仪器可以利用所描述的技术、方法、结构等。这些装置可以被配置成具有有限的功能(例如，薄型装置)或具有可靠的功能(例如，厚型装置)。因此，装置的功能可能与该装置的软件或硬件资源有关，例如处理能力、内存(例如，数据存储能力)、分析能力等。

通常，可以使用硬件(例如，诸如集成电路之类的固定逻辑电路)、软件、固件、手动处理或其组合来实现本文描述的功能中的任一种。因此，以上公开内容中讨论的方框通常代表硬件(例如，诸如集成电路之类的固定逻辑电路)、软件、固件或其组合。在硬件配置的情况下，以上公开内容中讨论的各个方框可与其他功能一起被实现为集成电路。这种集成电路可包括给定块、系统或电路的所有功能或者该块、系统或电路的功能的一部分。此外，可以跨越多个集成电路来实现框、系统或电路的元件。这种集成电路可以包括多种集成电路，其包括但不限于：单片集成电路、倒装芯片集成电路、多芯片模块集成电路和/或混合信号集成电路。在软件实施方案的实例中，以上公开内容中讨论的各个框表示当在处理器上执行时执行指定任务的可执行指令(例如，程序代码)。这些可执行指令可以被存储在一个或多个有形计算机可读介质中。在一些这种实例中，可以使用其软件或固件等效物来实现整个系统、块或电路。在其他情况下，给定系统、模块或电路的一部分可被实现在软件或固件中，而其他部分被实现在硬件中。

尽管已经以特定于结构特征和/或过程操作的语言描述了本主题，但是将会理解的是，所附权利要求书中限定的主题并不必然限制于上述特定特征或动作。而是，以上描述的特定特征和动作被公开为实现权利要求的示例性形式。

Claims (20)

1.一种对样品划分优先级以由样品分析系统进行分析的方法，所述方法包括：

接收与用于由所述样品分析系统进行分析的第一样品相关联的第一样品标识符，所述第一样品标识符与所述第一样品的功能相关联；

接收与用于由所述样品分析系统进行分析的第二样品相关联的第二样品标识符，所述第二样品标识符与所述第二样品的功能相关联；

基于所述第一样品标识符，将第一样品优先级值赋予所述第一样品；

基于所述第二样品标识符，将第二样品优先级值赋予所述第二样品；

基于所述第一样品优先级值和所述第二样品优先级值，确定用于由所述样品分析系统对所述第一样品和所述第二样品进行分析的队列优先级；以及

由所述样品分析系统基于所确定的所述队列优先级对所述第一样品或所述第二样品进行分析。

2.如权利要求1所述的方法，其中：

接收所述第一样品标识符包括从第一远程采样系统接收所述第一样品标识符，所述第一远程采样系统被配置成获取所述第一样品；以及

接收所述第二样品标识符包括从第二远程采样系统接收所述第二样品标识符，所述第二远程采样系统被配置成获得所述第二样品。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一样品和所述第二样品中的每一种都包括标准校准样品、基质校准样品、质量检查样品、通用样品和优先样品。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一样品的类型和所述第二样品的类型中的每一种都包括初级校准曲线样品类型、基质校准曲线样品类型、从远程采样系统主动输送的样品类型、优先样品类型、质量检查样品类型、失败的分析样品类型、失败的质量检查初级校准曲线重新运行样品类型、失败的质量检查初级校准单点重新运行样品类型、失败的质量检查基质校准曲线重新运行样品类型、失败的质量检查基质校准单点重新运行样品类型、计划校准曲线样品类型、计划质量检查样品类型、紧急样品类型、优先级较低的样品类型和计划样品类型。

5.如权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：

接收所述第一样品被安排从远程采样系统输送到所述样品分析系统的指示；

在接收到所述第一样品被安排进行输送的指示之后，接收与所述第二样品相关联的所述第二样品标识符；

确定所述第二样品优先级值是否高于所述第一样品优先级值；以及

基于所述确定，实现将所述第一样品从所述远程采样系统输送到所述样品分析系统以及取消将所述第一样品从所述远程采样系统输送到所述样品分析系统中的一种。

6.如权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：

接收已在所述样品分析系统处接收到所述第一样品以进行分析的指示；

在接收到已在所述样品分析系统处接收到所述第一样品的指示之后，接收与所述第二样品相关联的所述第二样品标识符；

确定所述第二样品优先级值是否高于所述第一样品优先级值；以及

基于所述确定，实现通过所述样品分析系统对所述第一样品进行分析以及停止由所述样品分析系统对所述第一样品进行分析中的一种。

7.如权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：

接收与用于由所述样品分析系统进行分析的第三样品相关联的第三样品标识符，所述第三样品标识符与所述第三样品的功能相关联；

基于经由用户界面接收到的用户输入，将第三样品优先级值赋予所述第三样品；

基于所述第一样品优先级值、所述第二样品优先级值和所述第三样品优先级值，确定用于由所述样品分析系统对所述第一样品、所述第二样品和所述第三样品进行分析的队列优先级；以及

由所述样品分析系统基于所确定的所述队列优先级对所述第一样品、所述第二样品或所述第三样品进行分析。

8.一种用于对样品划分优先级以由样品分析系统进行分析的系统控制器，所述系统控制器包括：

至少一个处理器；和

至少一个存储器，所述至少一个存储器包括计算机程序代码，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置成与所述至少一个处理器一起致使所述系统控制器：

接收与用于由所述样品分析系统进行分析的第一样品相关联的第一样品标识符，所述第一样品标识符与所述第一样品的功能相关联；

接收与用于由所述样品分析系统进行分析的第二样品相关联的第二样品标识符，所述第二样品标识符与所述第二样品的功能相关联；

基于所述第一样品标识符，将第一样品优先级值赋予所述第一样品；

基于所述第二样品标识符，将第二样品优先级值赋予所述第二样品；

基于所述第一样品优先级值和所述第二样品优先级值，确定用于由所述样品分析系统对所述第一样品和所述第二样品进行分析的队列优先级；以及

由所述样品分析系统基于所确定的所述队列优先级对所述第一样品或所述第二样品进行分析。

9.如权利要求8所述的系统控制器，其中，所述至少一个处理器致使所述系统控制器：

从第一远程采样系统接收所述第一样品标识符，所述第一远程采样系统被配置成获得所述第一样品；以及

从第二远程采样系统接收所述第二样品标识符，所述第二远程采样系统被配置成获得所述第二样品。

10.如权利要求8所述的系统控制器，其中，所述至少一个处理器致使所述系统控制器：

接收所述第一样品标识符，所述第一样品标识符被用于识别所述第一样品，所述第一样品包括标准校准样品、基质校准样品、质量检查样品、通用样品和优先样品；以及

接收所述第二样品标识符，所述第二样品标识符被用于识别所述第二样品，所述第二样品包括标准校准样品、基质校准样品、质量检查样品、通用样品和优先样品。

11.如权利要求8所述的系统控制器，其中，所述至少一个处理器致使所述系统控制器：

接收所述第一样品标识符，所述第一样品标识符被用于识别所述第一样品的类型，所述第一样品的类型包括初级校准曲线样品类型、基质校准曲线样品类型、从远程采样系统主动输送的样品类型、优先样品类型、质量检查样品类型、失败的分析样品类型、失败的质量检查初级校准曲线重新运行样品类型、失败的质量检查初级校准单点重新运行样品类型、失败的质量检查基质校准曲线重新运行样品类型、失败的质量检查基质校准单点重新运行样品类型、计划校准曲线样品类型、计划质量检查样品类型、紧急样品类型、优先级较低的样品类型和计划样品类型；以及

接收所述第二样品标识符，所述第二样品标识符被用于识别所述第二样品的类型，所述第二样品的类型包括初级校准曲线样品类型、基质校准曲线样品类型、从远程采样系统主动输送的样品类型、优先样品类型、质量检查样品类型、失败的分析样品类型、失败的质量检查初级校准曲线重新运行样品类型、失败的质量检查初级校准单点重新运行样品类型、失败的质量检查基质校准曲线重新运行样品类型、失败的质量检查基质校准单点重新运行样品类型、计划校准曲线样品类型、计划质量检查样品类型、紧急样品类型、优先级较低的样品类型和计划样品类型。

12.如权利要求8所述的系统控制器，其中，所述至少一个处理器致使所述系统控制器：

接收所述第一样品被安排从远程采样系统输送到所述样品分析系统的指示；

在接收到所述第一样品被安排进行输送的指示之后，接收与所述第二样品相关联的所述第二样品标识符；

确定所述第二样品优先级值是否高于所述第一样品优先级值；以及

基于所述确定，实现将所述第一样品从所述远程采样系统输送到所述样品分析系统以及取消将所述第一样品从所述远程采样系统输送到所述样品分析系统中的一种。

13.如权利要求8所述的系统控制器，其中，所述至少一个处理器致使所述系统控制器：

接收已在所述样品分析系统处接收到所述第一样品以进行分析的指示；

在接收到已在所述样品分析系统处接收到所述第一样品的指示之后，接收与所述第二样品相关联的所述第二样品标识符；

确定所述第二样品优先级值是否高于所述第一样品优先级值；以及

基于所述确定，实现由所述样品分析系统对所述第一样品进行分析以及停止由所述样品分析系统对所述第一样品进行分析中的一种。

14.如权利要求8所述的系统控制器，其中，所述至少一个处理器致使所述系统控制器：

接收与用于由所述样品分析系统进行分析的第三样品相关联的第三样品标识符，所述第三样品标识符与所述第三样品的功能相关联；

基于经由用户界面接收到的用户输入，将第三样品优先级值赋予所述第三样品；

基于所述第一样品优先级值、所述第二样品优先级值和所述第三样品优先级值，确定用于由所述样品分析系统对所述第一样品、所述第二样品和所述第三样品进行分析的队列优先级；以及

由所述样品分析系统基于所确定的所述队列优先级对所述第一样品、所述第二样品或所述第三样品进行分析。

15.一种用于对样品划分优先级以由样品分析系统进行分析的系统，包括：

所述样品分析系统，其被配置成接收样品并对所述样品进行分析；

第一远程系统，其被经由第一输送管线流体地联接到所述样品分析系统，所述第一远程系统被配置成将第一样品经由所述第一输送管线输送到所述样品分析系统；

第二远程系统，其被经由第二输送管线流体地联接到所述样品分析系统，所述第二远程系统被配置成将第二样品经由所述第二输送管线输送到所述样品分析系统；和

系统控制器，其被配置成：

接收与用于由所述样品分析系统进行分析的所述第一样品相关联的第一样品标识符，所述第一样品标识符与所述第一样品的功能相关联；

接收与用于由所述样品分析系统进行分析的所述第二样品相关联的第二样品标识符，所述第二样品标识符与所述第二样品的功能相关联；

基于所述第一样品标识符，将第一样品优先级值赋予所述第一样品；

基于所述第二样品标识符，将第二样品优先级值赋予所述第二样品；

基于所述第一样品优先级值和所述第二样品优先级值，确定用于由所述样品分析系统对所述第一样品和所述第二样品进行分析的队列优先级；以及

由所述样品分析系统基于所确定的所述队列优先级对所述第一样品或所述第二样品进行分析。

16.如权利要求15所述的系统，其中，所述第一样品和所述第二样品中的每一种都包括标准校准样品、基质校准样品、质量检查样品、通用样品和优先样品。

17.如权利要求15所述的系统，其中，所述第一样品的类型和所述第二样品的类型中的每一种都包括初级校准曲线样品类型、基质校准曲线样品类型、从远程采样系统主动输送的样品类型、优先样品类型、质量检查样品类型、失败的分析样品类型、失败的质量检查初级校准曲线重新运行样品类型、失败的质量检查初级校准单点重新运行样品类型、失败的质量检查基质校准曲线重新运行样品类型、失败的质量检查基质校准单点重新运行样品类型、计划校准曲线样品类型、计划质量检查样品类型、紧急样品类型、优先级较低的样品类型和计划样品类型。

18.如权利要求17所述的系统，其中，所述系统控制器还被配置成：

接收所述第一样品被安排从所述远程采样系统输送到所述样品分析系统的指示；

在接收到所述第一样品被安排进行输送的指示之后，接收与所述第二样品相关联的所述第二样品标识符；

确定所述第二样品优先级值是否高于所述第一样品优先级值；以及

基于所述确定，实现将所述第一样品从所述远程采样系统输送到所述样品分析系统以及取消将所述第一样品从所述远程采样系统输送到所述样品分析系统中的一种。

19.如权利要求15所述的系统，其中，所述系统控制器还被配置成：

接收已在所述样品分析系统处接收到所述第一样品以进行分析的指示；

在接收到已在所述样品分析系统处接收到所述第一样品的指示之后，接收与所述第二样品相关联的所述第二样品标识符；

确定所述第二样品优先级值是否高于所述第一样品优先级值；以及

基于所述确定，实现由所述样品分析系统对所述第一样品进行分析以及停止由所述样品分析系统对所述第一样品进行分析中的一种。

20.如权利要求15所述的系统，其中，所述系统控制器还被配置成：

接收与用于由所述样品分析系统进行分析的第三样品相关联的第三样品标识符，所述第三样品标识符与所述第三样品的功能相关联；

基于经由用户界面接收到的用户输入，将第三样品优先级值赋予所述第三样品；

基于所述第一样品优先级值、所述第二样品优先级值和所述第三样品优先级值，确定用于由所述样品分析系统对所述第一样品、所述第二样品和所述第三样品进行分析的队列优先级；以及

由所述样品分析系统基于所确定的所述队列优先级对所述第一样品、所述第二样品或所述第三样品进行分析。