ПРОТОЧНАЯ КАМЕРА ДЛЯ ФЛУОРОМЕТРА РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ Российский патент 2016 года по МПК G01N21/64 

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Данное раскрытие сущности относится к оптическому датчику, а более конкретно, к проточной камере для оптического датчика, который может быть использован для оптических измерений реального времени.

Уровень техники

[0002] Водные химические растворы используются во множестве случаев. Например, в различных вариантах применения, водные растворы для очистки используются для того, чтобы очищать, санировать и/или дезинфицировать кухни, ванные комнаты, школы, больницы, промышленные предприятия и другие аналогичные объекты. Водные растворы для очистки типично включают в себя одну или более химических частиц, растворенных в воде. Химические частицы передают, различные функциональные свойства воде, к примеру, очищающие свойства, антибактериальную активность и т.п.

[0003] Обеспечение того, что водный химический раствор имеет надлежащую химическую формулу для намеченного варианта применения, может помогать гарантировать то, что раствор предоставляет подходящие функциональные свойства. Например, функциональные свойства некоторых водных растворов для очистки варьируются согласно температуре и концентрации химических частиц, растворенных в воде, в числе прочих факторов. Соответственно, измерение различных характеристик водного раствора перед использованием может быть полезным для того, чтобы понимать свойства раствора и определять то, требуется или нет регулирование. Хотя пробы водного раствора могут быть извлечены из источника и транспортированы в лабораторию для анализа, такая технология не всегда предоставляет возможность экспресс-анализа раствора, который является полезным для чувствительных ко времени вариантов применения.

[0004] Оптический датчик представляет собой один тип устройства, которое может быть использовано для того, чтобы анализировать водный раствор. Когда оптический датчик реализуется в реальном времени с возможностью чтобы принимать пробу непосредственно из источника, оптический датчик может анализировать характеристики пробы сравнительно быстро, предоставляя своевременную обратную связь для мониторинга и регулирования свойств раствора. Обеспечение того, что оптический датчик надлежащим образом сконфигурирован с возможностью принимать и обрабатывать пробу на непрерывной или полунепрерывной основе, может быть полезным для точного и быстрого мониторинга и/или регулирования свойств источника проб.

Сущность изобретения

[0005] В общем, это раскрытие сущности направлено на оптические датчики и оптические технологии для определения характеристики текучей среды, такой как, например, водный химический раствор. В некоторых примерах, оптический датчик включает в себя проточную камеру и головку датчика, которая сконфигурирована с возможностью вставки в проточную камеру. Головка датчика может представлять собой флуорометр, который сконфигурирован с возможностью излучать свет в поток текучей среды, проходящий через проточную камеру, и обнаруживать флуоресцентные излучения из текучей среды. В зависимости от варианта применения, проточная камера может иметь такую конфигурацию, в которой когда поток текучей среды входит в проточную камеру, поток текучей среды разделяется, по меньшей мере, на главный поток, проходящий рядом с источником света и детектором головки датчика, и второстепенный поток, проходящий рядом с температурным датчиком головки датчика. Посредством разделения потока текучей среды на главный поток и второстепенный поток, проточная камера может направлять текучую среду мимо различных датчиков, ассоциированных с головкой датчика, при недопущении образования твердых частиц, образования воздушных пузырьков или воздушных пробок или других проблем при протекании, сопровождающих непрерывную или полунепрерывную работу в реальном времени.

[0006] В одном примере, описывается система флуоресцентного анализа, которая включает в себя головку датчика и проточную камеру. Головка датчика включает в себя, по меньшей мере, один источник света, сконфигурированный с возможностью излучать свет в поток текучей среды, по меньшей мере, один детектор, сконфигурированный с возможностью обнаруживать флуоресцентные излучения из потока текучей среды, и температурный датчик, сконфигурированный с возможностью считывать температуру потока текучей среды. Проточная камера включает в себя корпус, задающий полость, в которую вставляется головка датчика, впускной порт, протягивающийся через корпус и сконфигурированный с возможностью передавать поток текучей среды за пределами полости внутрь полости, и выпускной порт, протягивающийся через корпус и сконфигурированный с возможностью передавать поток текучей среды изнутри полости обратно за пределы полости. Согласно примеру, корпус имеет такую конфигурацию, в которой когда поток текучей среды входит в корпус через впускной порт, поток текучей среды разделяется, по меньшей мере, на главный поток, проходящий рядом с источником света и детектором, и второстепенный поток, проходящий рядом с температурным датчиком.

[0007] В другом примере, описывается проточная камера, которая включает в себя корпус, впускной порт и выпускной порт. Корпус задает полость, сконфигурированную с возможностью принимать головку датчика и размещать головку датчика в потоке текучей среды для анализа, причем головка датчика включает в себя, по меньшей мере, один источник света, сконфигурированный с возможностью излучать свет в поток текучей среды, по меньшей мере, один детектор, сконфигурированный с возможностью обнаруживать флуоресцентные излучения из потока текучей среды, и температурный датчик, сконфигурированный с возможностью считывать температуру потока текучей среды. Впускной порт протягивается через корпус и сконфигурирован с возможностью передавать поток текучей среды за пределами полости внутрь полости. Выпускной порт протягивается через корпус и сконфигурирован с возможностью передавать поток текучей среды изнутри полости обратно за пределы полости. Согласно примеру, корпус имеет такую конфигурацию, в которой когда головка датчика вставляется в корпус, и поток текучей среды входит в корпус через впускной порт, поток текучей среды разделяется, по меньшей мере, на главный поток, проходящий рядом с источником света и детектором, и второстепенный поток, проходящий рядом с температурным датчиком.

[0008] В другом примере, описывается система

флуоресцентного анализа, которая включает в себя средство для обнаружения флуоресцентных излучений из потока текучей среды, средство для считывания температуры потока текучей среды и средство для приема и размещения средства для обнаружения флуоресцентных излучений и средства для считывания температуры. Согласно примеру, средство для приема и размещения задает множество каналов для текучей среды, которые включают в себя, по меньшей мере, главный канал для текучей среды, сконфигурированный с возможностью направлять текучую среду рядом со средством для обнаружения флуоресцентных излучений, и второстепенный канал для текучей среды, сконфигурированный с возможностью направлять текучую среду рядом со средством для считывания температуры.

[0009] Подробности одного или более примеров изложены на прилагаемых чертежах и в нижеприведенном описании. Другие признаки, цели и преимущества должны становиться очевидными из описания и чертежей и из формулы изобретения.

Краткое описание чертежей

[0010] Фиг. 1 является схемой, иллюстрирующей примерную систему с текучей средой, которая включает в себя оптический датчик согласно примерам раскрытия сущности.

[ООН] Фиг. 2 является блок-схемой, иллюстрирующей примерный оптический датчик, который может быть использован в примерной системе с текучей средой по фиг.1.

[0012] Фиг. 3 и 4 являются схематичными чертежами примерной физической конфигурации оптического датчика, который может быть использован посредством оптических датчиков на фиг.1 и 2.

[0013] Фиг. 5 и 6 являются альтернативными видами примерной головки датчика, которая может быть использована для примерного оптического датчика по фиг. 3 и 4.

[0014] Фиг. 7-9 являются различными видами примерной проточной камеры, которая может быть использована для примерного оптического датчика по фиг. 3 и 4.

[0015] Фиг. 10 является видом в поперечном сечении примерной проточной камеры по фиг.7.

Подробное описание изобретения

[0016] Нижеприведенное подробное описание является примерным по своему характеру и не имеет намерение каким-либо образом ограничивать объем, применимость или конфигурацию изобретения. Наоборот, нижеприведенное описание предоставляет некоторые практические иллюстрации для реализации примеров настоящего изобретения. Примеры конструкций, материалов, размеров и процессов изготовления предоставляются для выбранных элементов, и все остальные элементы используют конструкции, материалы, размеры и процессы изготовления, которые известны для специалистов в данной области техники. Специалисты в данной области техники должны признавать, что многие указанные примеры имеют множество подходящих альтернатив.

[0017] Текучие среды с активными химическими агентами используются во множестве различных отраслей для множества различных вариантов применения. Например, в индустрии чистоты, растворы текучей среды, которые включают в себя хлор или другие активные химические агенты, зачастую используются для того, чтобы очищать и дезинфицировать различные поверхности и оборудование. В этих растворах концентрация активного химического агента, температура раствора или другие параметры могут влиять на очищающие и дезинфицирующие свойства текучей среды. Соответственно, обеспечение того, что текучая среда имеет надлежащую химическую формулу и подготавливается для намеченного варианта применения, может помогать обеспечивать то, что текучая среда предоставляет подходящие очищающие и дезинфицирующие свойства при последующем использовании.

[0018] Это раскрытие сущности описывает оптический датчик для определения характеристики текучей среды. В частности, это раскрытие сущности описывает способы, системы и устройства, связанные с оптическим датчиком, который может быть использован для того, чтобы определять характеристику текучей среды. Оптический датчик может быть использован для того, чтобы определять множество (например, две, три или более) характеристик текучей среды, таких как, например, концентрация одной, двух или более химических частиц в текучей среде, температура текучей среды и т.п.В зависимости от варианта применения, оптический датчик может быть реализован как датчик реального времени, который принимает поток текучей среды из источника текучей среды на непрерывной или периодической основе и анализирует текучую среду для того, чтобы определять множество характеристик практически в реальном времени. Например, оптический датчик может соединяться с потоком текучей среды через трубу, трубку или другой трубопровод. Оптический датчик затем может принимать пробу текучей среды из источника через трубопровод и анализировать текучую среду для того, чтобы определять множество характеристик текучей среды.

[0019] В одном примере, оптический датчик сконфигурирован как флуорометр, который направляет свет в текучую среду и обнаруживает флуоресцентные излучения, испускаемые посредством текучей среды. Оптический датчик может включать в себя головку датчика, которая включает в себя источник света, чтобы излучать свет в текучую среду, и детектор, чтобы обнаруживать флуоресцентные излучения из текучей среды. Головка датчика также может включать в себя другой тип датчика, такой как, например, температурный датчик, для считывания другого типа характеристики текучей среды. Когда головка датчика вставляется в проточную камеру, которая соединяется с источником текучей среды, головка датчика может быть сконфигурирована с возможностью определять несколько свойств текучей среды.

[0020] В соответствии с технологиями, описанными в этом раскрытии сущности, предоставляется проточная камера с впускным отверстием для приема пробы текучей среды и выпускным отверстием для выпуска пробы текучей среды. Проточная камера может задавать ограниченную полость, в которую может быть вставлена головка датчика. При работе, проточная камера может направлять текучую среду мимо различных сенсорных компонентов головки датчика, чтобы определять характеристику текучей среды. Например, проточная камера может иметь такую конфигурацию, в которой когда текучая среда входит в проточную камеру, текучая среда разделяется, по меньшей мере, на главный поток, проходящий рядом (например, между) с источником света и детектором головки датчика, и второстепенный поток, проходящий рядом с другим датчиком головки датчика. В зависимости от конфигурации проточной камеры и головки датчика, проточная камера может разбивать текучую среду, входящую через впускное отверстие, на главный поток, который проходит практически параллельно продолговатому корпусу датчика, и второстепенный поток, который проходит практически ортогонально главной оси продолговатого корпуса датчика.

[0021] Посредством разделения потока текучей среды впускного отверстия на главный поток и второстепенный поток, проточная камера может направлять текучую среду мимо нескольких различных датчиков головки датчика при предотвращении образования воздушной пробки в проточной камере посредством газовых пузырьков в текучей среде. Например, когда текучая среда является жидкой текучей средой, которая включает в себя растворенные или суспендированные воздушные пузырьки, воздушные пузырьки могут отделяться от текучей среды в проточной камере. Хотя такие воздушные пузырьки могут не быть проблематичными, если датчик размещается в стационарном резервуаре текучей среды, или если проточная камера имеет только один поток текучей среды, проходящий через проточную камеру, воздушные пузырьки могут создавать воздушную пробку, когда проточная камера разделяется на несколько различных потоков. Тем не менее, посредством разделения потока текучей среды впускного отверстия на главный поток и второстепенный поток, причем главный поток направлен через область, в которой вероятно накопляются газовые пузырьки, проточная камера может быть сконфигурирована с возможностью направлять текучую среду мимо нескольких различных датчиков при недопущении образования воздушной пробки. В зависимости от конфигурации, главный поток может содержать большую часть текучей среды, входящей в проточную камеру (например, большую или равную 50 процентов объема текучей среды, входящей в проточную камеру), в то время как второстепенный поток может содержать меньшую часть текучей среды, входящей в проточную камеру.

[0022] Ниже подробнее описываются примерный оптический датчик и проточные камеры относительно фиг. 2-10. Тем не менее, сначала описывается примерная система с текучей средой, включающая в себя примерную систему с оптическим датчиком, относительно фиг. 1.

[0023] Фиг. 1 является концептуальной схемой, иллюстрирующей примерную систему 100 с текучей средой, которая может быть использована для того, чтобы формировать химический раствор, имеющий флуоресцентные свойства. Система 100 с текучей средой включает в себя оптический датчик 102, резервуар 104, контроллер 106 и насос 108. Резервуар 104 может хранить концентрированный химический агент, который может быть смешан с разбавителем, таким как вода, для того чтобы формировать химический раствор. Оптический датчик 102 оптически соединяется с магистралью 110 для текучей среды и сконфигурирован с возможностью определять одну или более характеристик раствора, проходящего через магистраль для текучей среды. При работе, оптический датчик 102 может обмениваться данными с контроллером 106, и контроллер 106 может управлять системой 100 с текучей средой на основе характеристической информации текучей среды, сформированной посредством оптического датчика.

[0024] Контроллер 106 функционально соединен с оптическим датчиком 102 и насосом 108. Контроллер 106 включает в себя процессор 112 и запоминающее устройство 114. Контроллер 106 обменивается данными с насосом 108 через соединение 116. Сигналы, сформированные посредством оптического датчика 102, передаются в контроллер 106 через проводное или беспроводное соединение, которое в примере по фиг. 1 проиллюстрировано в качестве проводного соединения 118. Запоминающее устройство 109 сохраняет программное обеспечение для работы контроллера 106, а также может сохранять данные, сформированные или принятые посредством процессора 112, например, из оптического датчика 102. Процессор 112 выполняет программное обеспечение, сохраненное в запоминающем устройстве 114, чтобы управлять работой системы 100 с текучей средой.

[0025] Как подробнее описано ниже, оптический датчик 102 включает в себя проточную камеру и головку датчика, вставленную в проточную камеру. Головка датчика может быть сконфигурирована с возможностью определять множество характеристик текучей среды, проходящей через проточную камеру, таких как, например, концентрация химического соединения в текучей среде, температура текучей среды и т.п.В одном примере, проточная камера задает ограниченную полость, которая включает в себя одно впускное отверстие текучей среды и одно выпускное отверстие текучей среды. Проточная камера дополнительно может задавать множество каналов для текучей среды (например, два, три или более каналов для текучей среды) в проточной камере, которые сконфигурированы с возможностью направлять текучую среду рядом с множеством различных датчиков головки датчика. Например, проточная камера может задавать главный проточный канал, ограниченный между корпусом проточной камеры и частью головки датчика, которая включает в себя источник света, и детектор для обнаружения флуоресцентных излучений из текучей среды, протекающей через проточную камеру. Проточная камера также может задавать второстепенный проточный канал, ограниченный между корпусом проточной камеры и частью головки датчика, которая включает в себя другой датчик, такой как температурный датчик для определения температуры текучей среды, протекающей через проточную камеру.

[0026] В примере по Фиг. 1, система 100 с текучей средой сконфигурирована с возможностью формировать химический раствор, имеющий флуоресцентные свойства. Система 100 с текучей средой может комбинировать один или более концентрированных химических агентов, хранимых в резервуаре 104, с водой или другой растворяемой текучей средой, чтобы формировать химические растворы. Примерные химические растворы, которые могут формироваться посредством системы 100 с текучей средой, включают в себя, но не только, очищающие средства, санирующие средства, охлаждающую воду для промышленных градирен, биоциды, такие как пестициды, антикоррозийные средства, средства для удаления накипи, средства для удаления загрязнений, стиральные порошки, очистители для очистки на месте, напольные покрытия, составы для мойки машин, составы для очистки воды, составы для мытья бутылок и т.п.

[0027] Химические растворы, сформированные посредством системы 100 с текучей средой, могут испускать флуоресцентное излучение в ответ на оптическую энергию, направляемую в растворы посредством оптического датчика 102. Оптический датчик 102 затем может обнаруживать испускаемое флуоресцентное излучение и определять различные характеристики раствора, такие как концентрация одного или более химических соединений в растворе, на основе абсолютной величины испускаемого флуоресцентного излучения. Чтобы предоставлять возможность оптическому датчику 102 обнаруживать флуоресцентные излучения, текучая среда, сформированная посредством системы 100 с текучей средой и принимаемая посредством оптического датчика 102, может включать в себя молекулу, которая демонстрирует флуоресцентные характеристики. В некоторых примерах, текучая среда может включать в себя полициклическое соединение и/или молекулу бензола, которая имеет одну или более замещающих электронодонорных групп, таких как, например, -OH, -NH₂ и -OCH₃, которые могут демонстрировать флуоресцентные характеристики. В зависимости от варианта применения, эти соединения могут естественно присутствовать в химических растворах, сформированных посредством системы 100 с текучей средой вследствие функциональных свойств (например, очищающих и санирующих свойств), передаваемых растворам посредством соединений.

[0028] В дополнение или вместо естественного флуоресцирующего соединения, текучая среда, сформированная посредством системы 100 с текучей средой и принимаемая посредством оптического датчика 102, может включать в себя флуоресцентный химический индикатор (который также может упоминаться в качестве флуоресцентного маркера). Флуоресцентный химический индикатор может быть включен в текучую среду, в частности, для того чтобы передавать флуоресцирующие свойства текучей среде. Примерные соединения флуоресцентного химического индикатора включают в себя, но не только нафталиндисульфонат (NDSA), 2-нафталинсульфокислоту, кислотную желтую соль натрия 7,1,3,6,8-пирентетрасульфокислоты и флуоресцеин.

[0029] Независимо от конкретного состава текучей среды, сформированной посредством системы 100 с текучей средой, система может формировать текучую среду любым подходящим способом. Под управлением контроллера 106, насос 108 может механически выкачивать заданное количество концентрированного химического агента из резервуара 104 и комбинировать химический агент с водой, чтобы формировать жидкий раствор, подходящий для намеченного варианта применения. Магистраль 110 для текучей среды затем может транспортировать жидкий раствор в намеченное местоположение выпуска. В некоторых примерах, система 100 с текучей средой может формировать поток жидкого раствора непрерывно в течение определенного периода времени, такого как, например, период, превышающий 5 минут, период, превышающий 30 минут, либо даже период, превышающий 24 часа. Система 100 с текучей средой может формировать раствор непрерывно в том отношении, что поток раствора, проходящий через магистраль 110 для текучей среды, может быть практически или полностью непрерываемым в течение периода времени.

[0030] В некоторых примерах, мониторинг характеристик текучей среды, протекающей через магистраль 110 для текучей среды, может помогать обеспечивать то, что текучая среда имеет надлежащую химическую формулу для намеченного варианта применения для переработки. Мониторинг характеристик текучей среды, протекающей через магистраль 110 для текучей среды, также может предоставлять информацию обратной связи, например, для регулирования параметров, используемых для того, чтобы формировать новый раствор текучей среды. По этим и другим причинам, система 100 с текучей средой может включать в себя датчик, чтобы определять различные характеристики текучей среды, сформированной посредством системы.

[0031] В примере по Фиг. 1, система 100 с текучей средой включает в себя оптический датчик 102. Оптический датчик 102 сконфигурирован с возможностью определять одну или более характеристик текучей среды, протекающей через магистраль 110 для текучей среды. Примерные характеристики включают в себя, но не только, концентрацию одного или более химических соединений в текучей среде, температуру текучей среды, pH текучей среды и/или другие характеристики текучей среды, которые могут помогать обеспечивать то, что текучая среда имеет надлежащую химическую формулу для намеченного варианта применения. Оптический датчик 102 передает обнаруженную характеристическую информацию в контроллер 106 через соединение 118.

[0032] В ответ на прием обнаруженной характеристики, процессор 112 контроллера 106 может сравнивать определенную характеристическую информацию с одним или более пороговых значений, сохраненных в запоминающем устройстве 114, к примеру, с одним или более пороговых значений концентрации. На основе сравнения, контроллер 106 может регулировать систему 100 с текучей средой, например, таким образом, что обнаруженная характеристика совпадает с целевым значением для характеристики. В некоторых примерах, контроллер 106 запускает и/или останавливает насос 108 или увеличивает и/или снижает скорость подачи насоса 108, чтобы регулировать концентрацию химического соединения, протекающего через магистраль 110 для текучей среды. Запуск насоса 108 или увеличение рабочей скорости подачи насоса 108 может увеличивать концентрацию химического соединения в текучей среде. Остановка насоса 108 или снижение рабочей скорости подачи насоса 108 может снижать концентрацию химического соединения в текучей среде. Хотя не проиллюстрировано в примерной системе 100 с текучей средой по Фиг. 1, контроллер 10 6 также может функционально соединяться с теплообменником, нагревателем и/или охладителем, чтобы регулировать температуру текучей среды, протекающей через магистраль 110 для текучей среды, на основе характеристической информации, принимаемой из оптического датчика 102.

[0033] Оптический датчик 102 может быть реализован рядом различных способов в системе 100 с текучей средой. В примере, показанном на Фиг. 1, оптический датчик 102 размещается в поточной линии с магистралью 110 для текучей среды, чтобы определять характеристику текучей среды, протекающей через магистраль для текучей среды. В других примерах, труба, трубка или другой трубопровод может быть соединен между магистралью 110 для текучей среды и проточной камерой оптического датчика 102. В таких примерах, трубопровод может соединять с возможностью обмена текучей средой проточную камеру (например, впускное отверстие проточной камеры) оптического датчика 102 с магистралью 110 для текучей среды. По мере того, как перемещается текучая среда через магистраль 110 для текучей среды, часть текучей среды может входить в трубопровод и проходить рядом с головкой датчика, размещенной в камере для текучей среды, в силу этого обеспечивая возможность оптическому датчику 102 определять одну или более характеристик текучей среды, протекающей через магистраль для текучей среды. При реализации для того, чтобы принимать текучую среду непосредственно из магистрали 110 для текучей среды, оптический датчик 102 может характеризоваться как оптический датчик реального времени. После прохождения через проточную камеру проанализированная текучая среда может возвращаться или не возвращаться в магистраль 110 для текучей среды, например, через другой трубопровод, соединяющий выпускное отверстие проточной камеры с магистралью для текучей среды.

[0034] В еще других примерах, оптический датчик 102 может быть использован для того, чтобы определять одну или более характеристик стационарного объема текучей среды, которая не протекает через проточную камеру оптического датчика. Когда оптический датчик 102 включает в себя проточную камеру с впускными и выпускными портами (фиг. 7-10), впускные и выпускные порты могут быть закупорены для того, чтобы создавать ограниченную полость для удерживания стационарного (например, непротекающего) объема текучей среды. Ограниченная проточная камера может быть полезной для калибровки оптического датчика 102. Во время калибровки проточная камера может быть заполнена текучей средой, имеющей известную характеристику (например, известную концентрацию одного или более химических соединений, известную температуру), и оптический датчик 102 может определять оцененные характеристики калибровочного раствора. Оцененные характеристики, определенные посредством оптического датчика, могут сравниваться с известными характеристиками (например, посредством контроллера 106) и использоваться для того, чтобы калибровать оптический датчик 102.

[0035] Система 100 с текучей средой в примере по фиг.1 также включает в себя резервуар 104, насос 108 и магистраль 110 для текучей среды. Резервуар 104 может представлять собой любой тип контейнера, который хранит химический агент для последующей доставки, включающий в себя, например, бак, транспортную тару, бутылку и ящик. Резервуар 104 может хранить жидкость, твердое тело (например, порошок) и/или газ. Насос 108 может представлять собой любую форму механизма накачки, который подает текучую среду из резервуара 104. Например, насос 108 может содержать перистальтический насос или другую форму насоса с непрерывной накачкой, насос с прямым объемным вытеснением либо любой другой тип насоса, подходящий для конкретного варианта применения. В примерах, в которых резервуар 104 хранит твердое тело и/или газ, насос 108 может быть заменен другим типом дозатора, сконфигурированного с возможностью доставлять газообразный и/или твердый химический агент в намеченное местоположение выпуска. Магистраль 110 для текучей среды в системе 100 с текучей средой может представлять собой любой тип гибкой или негибкой системы трубок, системы труб или трубопровода.

[0036] В примере по фиг. 1, оптический датчик 102 определяет характеристику текучей среды, протекающей через магистраль 110 для текучей среды (например, концентрацию химического соединения, температуру и т.п.), и контроллер 106 управляет системой 100 с текучей средой на основе определенной характеристики и, например, целевой характеристики, сохраненной в запоминающем устройстве 109. Фиг. 2 является блок-схемой, иллюстрирующей пример оптического датчика 200, который определяет характеристику текучей среды. Датчик 200 может быть использован в качестве оптического датчика 102 в системе 100 с текучей средой, или датчик 200 может быть использован в других вариантах применения, помимо системы 100 с текучей средой.

[0037] Со ссылкой на фиг. 2, датчик 200 включает в себя контроллер 220, один или более оптических излучателей 222 (упоминаемых в данном документе как "оптический излучатель 222"), один или более оптических детекторов 224 (упоминаемых в данном документе как "оптический детектор 224") и температурный датчик 221. Контроллер 220 включает в себя процессор 226 и запоминающее устройство 228. При работе, оптический излучатель 222 направляет свет в текучую среду, протекающую через канал 230 для текучей среды, и оптический детектор 224 обнаруживает флуоресцентные излучения, сформированные посредством текучей среды. Свет, направляемый в текучую среду посредством оптического излучателя 222, может формировать флуоресцентные излучения посредством возбуждения электронов флуоресцирующих молекул в текучей среде, что приводит к тому, что молекулы излучают энергию (т.е. флуоресцируют), которая может быть обнаружена посредством оптического детектора 224. Например, оптический излучатель 222 может направлять свет на одной частоте (например, на ультрафиолетовой частоте) в текучую среду, протекающую через канал 230 для текучей среды, и приводить к тому, что флуоресцирующие молекулы излучают световую энергию на другой частоте (например, на частоте видимого света). Температурный датчик 221 в датчике 200 может измерять температуру потока текучей среды рядом (например, в контакте) с датчиком. В некоторых примерах, датчик 200 обменивается данными с внешними устройствами, такими как контроллер 106 (фиг. 1).

[0038] Запоминающее устройство 228 сохраняет программное обеспечение и данные, используемые или сформированные посредством контроллера 220. Например, запоминающее устройство 228 может сохранять данные, используемые посредством контроллера 220 для того, чтобы определять концентрацию одного или более химических компонентов в текучей среде, отслеживаемой посредством датчика 200. В некоторых примерах, запоминающее устройство 228 сохраняет данные в форме уравнения, которое связывает флуоресцентные излучения, обнаруженные посредством оптического детектора 224, с концентрацией одного или более химических компонентов.

[0039] Процессор 226 выполняет программное обеспечение, сохраненное в запоминающем устройстве 228, чтобы выполнять функции, приписанные датчику 200 и контроллеру 220 в этом раскрытии сущности. Компоненты, описанные в качестве процессоров в контроллере 220, в контроллере 106 или в любом другом устройстве, описанном в этом раскрытии сущности, могут включать в себя один или более процессоров, к примеру, один или более микропроцессоров, процессоров цифровых сигналов (DSP), специализированных интегральных схем (ASIC), программируемых пользователем вентильных матриц (FPGA), программируемых логических схем и т.п., отдельно или в любой подходящей комбинации.

[0040] Оптический излучатель 222 включает в себя, по меньшей мере, один оптический излучатель, который излучает оптическую энергию в текучую среду, присутствующую в канале 230 для текучей среды. В некоторых примерах, оптический излучатель 222 излучает оптическую энергию в диапазоне длин волн. В других примерах, оптический излучатель 222 излучает оптическую энергию с одной или более дискретных длин волн. Например, оптический излучатель 222 может осуществлять излучение с двумя, тремя, четырьмя или более дискретных длин волн.

[0041] В одном примере, оптический излучатель 222 излучает свет в ультрафиолетовом спектре. Свет в ультрафиолетовом спектре может включать в себя длины волн в диапазоне приблизительно 10-400 нанометров. Свет, излучаемый посредством оптического излучателя 222, направлен в текучую среду в канале 230 для текучей среды. В ответ на прием оптической энергии, могут возбуждаться флуоресцирующие молекулы в текучей среде, что приводит к тому, что молекулы формируют флуоресцентные излучения. Флуоресцентные излучения, которые могут иметь или не иметь другую частоту относительно энергии, излучаемой посредством оптического излучателя 222, могут быть сформированы в качестве возбужденных электронов во флуоресцирующих молекулах, изменяют энергетические состояния. Энергия, излучаемая посредством флуоресцирующих молекул, может быть обнаружена посредством оптического детектора 224. Например, оптический излучатель 222 может излучать свет в частотном диапазоне приблизительно 280-310 нм и, в зависимости от состава текучей среды, вызывать флуоресцентные излучения в диапазоне приблизительно 310-400 нм.

[0042] Оптический излучатель 222 может быть реализован множеством различных способов в датчике 200. Оптический излучатель 222 может включать в себя один или более источников света, чтобы возбуждать молекулы в текучей среде. Источники света примера включают в себя светоизлучающие диоды (светодиоды), лазеры и лампы. В некоторых примерах, оптический излучатель 222 включает в себя оптический фильтр для того, чтобы фильтровать свет, излучаемый посредством источника света. Оптический фильтр может быть размещен между источником света и текучей средой и выбран с возможностью пропускать свет в определенном диапазоне длин волн. В некоторых дополнительных примерах, оптический излучатель включает в себя коллиматор, например, коллиматорную линзу, колпак или отражатель, размещенный рядом с источником света, чтобы коллимировать свет, излучаемый из источника света. Коллиматор может уменьшать дивергенцию света, излучаемого из источника света, уменьшая оптический шум.

[0043] Датчик 200 также включает в себя оптический детектор 224. Оптический детектор 224 включает в себя, по меньшей мере, один оптический детектор, который обнаруживает флуоресцентные излучения, испускаемые посредством возбужденных молекул в канале 230 для текучей среды. В некоторых примерах, оптический детектор 224 размещается на другой стороне канала 230 для текучей среды относительно оптического излучателя 222. Например, оптический детектор 224 может быть размещен на стороне канала 230 для текучей среды, которая смещена приблизительно на 90 градусов относительно оптического излучателя 222. Такая компоновка может уменьшать количество света, которое испускается посредством оптического излучателя 222, пропускается через текучую среду в канале 230 для текучей среды и обнаруживается посредством оптического детектора 224. Этот пропускаемый свет потенциально может вызывать помехи для флуоресцентных излучений, обнаруженных посредством оптического детектора.

[0044] При работе, величина оптической энергии, обнаруженной посредством оптического детектора 224, может зависеть от содержания текучей среды в канале 230 для текучей среды. Если канал для текучей среды содержит раствор текучей среды, который имеет определенные свойства (например, определенное химическое соединение и/или определенную концентрацию химических частиц), оптический детектор 224 может обнаруживать определенный уровень флуоресцентной энергии, излучаемой посредством текучей среды. Тем не менее, если раствор текучей среды имеет другие свойства (например, другое химическое соединение и/или другую концентрацию химических частиц), оптический детектор 224 может обнаруживать другой уровень флуоресцентной энергии, излучаемой посредством текучей среды. Например, если текучая среда в канале 230 для текучей среды имеет первую концентрацию флуоресцирующего химического соединения(й), оптический детектор 224 может обнаруживать первую магнитуду флуоресцентных излучений. Тем не менее, если текучая среда в канале 230 для текучей среды имеет вторую концентрацию флуоресцирующего химического соединения(й), которая превышает первую концентрацию, оптический детектор 22 4 может обнаруживать вторую магнитуду флуоресцентных излучений, которая превышает первую магнитуду.

[0045] Оптический детектор 224 также может быть реализован множеством различных способов в датчике 200. Оптический детектор 224 может включать в себя один или более фотодетекторов, таких как, например, фотодиоды или фотоумножители, для преобразования оптических сигналов в электрические сигналы. В некоторых примерах, оптический детектор 224 включает в себя линзу, размещенную между текучей средой и фотодетектором, для фокусировки и/или формирования оптической энергии, принимаемой из текучей среды.

[0046] Датчик 200 в примере по фиг. 2 также включает в себя температурный датчик 221. Температурный датчик 221 сконфигурирован с возможностью считывать температуру текучей среды, проходящей через проточную камеру датчика. В различных примерах, температурный датчик 316 может представлять собой биметаллический механический температурный датчик, температурный датчик на основе электрического сопротивления, оптический температурный датчик или любой другой подходящий тип температурного датчика. Температурный датчик 221 может формировать сигнал, который представляет магнитуду считываемой температуры.

[0047] Контроллер 220 управляет работой оптического излучателя 222 и принимает сигналы относительно количества света, обнаруженного посредством оптического детектора 224. Контроллер 220 также принимает сигналы из температурного датчика 221 относительно температуры текучей среды в контакте с датчиком. В некоторых примерах, контроллер 220 дополнительно обрабатывает сигналы, например, чтобы определять концентрацию все большего числа химических частиц в текучей среде, проходящей через канал 230 для текучей среды.

[0048] В одном примере, контроллер 220 управляет оптическим излучателем 222 таким образом, чтобы направлять излучение в текучую среду, и дополнительно управляет детектором 224 таким образом, чтобы обнаруживать флуоресцентные излучения, испускаемые посредством текучей среды. Контроллер 220 затем обрабатывает информацию по световому обнаружению, чтобы определять концентрацию химических частиц в текучей среде. Например, в случаях, в которых текучая среда включает в себя флуоресцентный химический индикатор, концентрация интересующих химических частиц может быть определена на основе определенной концентрации флуоресцентного химического индикатора. Контроллер 220 может определять концентрацию флуоресцентного химического индикатора посредством сравнения магнитуды флуоресцентных излучений, обнаруженных посредством оптического детектора 224 из текучей среды, имеющей неизвестную концентрацию химического индикатора, с магнитудой флуоресцентных излучений, обнаруженных посредством оптического детектора 224 из текучей среды, имеющей известную концентрацию химического индикатора. Контроллер 220 может определять концентрацию интересующих химических частиц с использованием нижеприведенных уравнений (1) и (2):

Уравнение 1:

Уравнение 2: C_m=K_m×(S_x-Z_o)

[0049] В вышеприведенных уравнениях (1) и (2), C_c является текущей концентрацией интересующих химических частиц, C_m является текущей концентрацией флуоресцентного химического индикатора, C₀ является номинальной концентрацией интересующих химических частиц, C_f является номинальной концентрацией флуоресцентного химического индикатора, K_m является поправочным коэффициентом наклона, S_x является текущим флуоресцентным измерительным сигналом, и Z₀ является смещением нуля. Контроллер 220 дополнительно может регулировать определенную концентрацию интересующих химических частиц на основе температуры, измеряемой посредством температурного датчика 221.

[0050] Датчик 102 (фиг. 1) и датчик 200 (фиг. 2) могут иметь ряд различных физических конфигураций. Фиг. 3 и 4 являются схематичными чертежами одной примерной конфигурации датчика 300, которая может быть использована посредством датчика 102 и датчика 200. Датчик 300 включает в себя проточную камеру 302, головку 304 датчика, крышку 306 датчика и стопорящий элемент 308. Головка 304 датчика показывается снаружи и может вставляться в проточную камеру 302 на фиг. 3, в то время как головка датчика показывается вставленной в проточную камеру 302 и закрепленной на проточной камере через стопорящий элемент 308 на фиг. 4. Когда головка 304 датчика вставляется и закрепляется на проточной камере 302, проточная камера может задавать ограниченную полость, которая принимает текучие среды из источника проб (например, системы 100 с текучей средой на фиг. 1) и управляет потоком текучей среды мимо различных сенсорных компонентов головки 304 датчика. Например, как подробнее описано ниже, проточная камера 302 может задавать, по меньшей мере, два канала потока текучей среды, которые сконфигурированы с возможностью направлять текучую среду мимо различных сенсорных компонентов головки 304 датчика. Каналы потока текучей среды могут конструироваться с возможностью способствовать эффективной работе датчика 300, в том числе, например, когда датчик реализован как датчик реального времени, непрерывно принимающий перемещающуюся текучую среду из источника текучей среды.

[0051] Проточная камера 302 датчика 300 сконфигурирована с возможностью принимать и размещать головку 304 датчика. В общем, головка 304 датчика может представлять собой любой компонент датчика 300, который может вставляться в проточную камеру 302 и сконфигурирован с возможностью считывать характеристику текучей среды в камере для текучей среды. В различных примерах, головка 304 датчика может быть сконфигурирована с возможностью считывать характеристики для определения концентрации одного или более химических соединений в текучей среде в проточной камере 302, температуры текучей среды в камере для текучей среды, pH текучей среды в камере для текучей среды и/или другие характеристики текучей среды, которые могут помогать обеспечивать то, что текучая среда имеет надлежащую химическую формулу для намеченного варианта применения, как описано выше относительно фиг. 1 и 2.

[0052] Фиг. 5 и 6 являются альтернативными видами примерной головки 304 датчика, проиллюстрированной на фиг. 3. Как показано, головка 304 датчика включает в себя корпус 310 головки датчика, первое оптическое окно 312, второе оптическое окно 314 и, по меньшей мере, один температурный датчик, который, в проиллюстрированном примере, показан как два температурных датчика 316A и 316B (совместно "температурный датчик 316"). Корпус 310 головки датчика задает непроницаемую конструкцию для текучей среды, которая может размещать различные компоненты датчика 300, такие как, например, оптический излучатель (фиг. 2) и оптический детектор (фиг. 2). Корпус 310 головки датчика может, по меньшей мере, частично и в некоторых случаях полностью погружаться в текучую среду. Первое оптическое окно 312 задает оптически прозрачную секцию корпуса 310 головки датчика, через которую оптический излучатель датчика 300 может направлять свет в текучую среду в проточной камере 302, например, чтобы вызывать флуоресцентные излучения. Второе оптическое окно 314 задает другую оптически прозрачную секцию корпуса 310 головки датчика, через которую оптический детектор датчика 300 может принимать флуоресцентные излучения, испускаемые посредством текучей среды в проточной камере 302. Температурный датчик 316 сконфигурирован с возможностью контактировать с текучей средой в проточной камере 302 для определения температуры текучей среды.

[0053] Корпус 310 головки датчика может задавать любой подходящий размер и форму и размер, и форма корпуса головки датчика может варьироваться, например, в зависимости от числа и компоновки датчиков, переносимых посредством корпуса. В примере фиг. 5 и 6, корпус 310 головки датчика задает продолговатое тело, которое протягивается от ближнего конца 318 к дальнему концу 320 (т.е. в направлении по оси Z, указываемом на фиг. 5 и 6), и включает в себя плоскую нижнюю поверхность 321. В некоторых примерах, корпус 310 головки датчика задает продолговатое тело, которое имеет длину в направлении по оси Z, указываемом на фиг. 5 и 6, которая превышает ширину в главном направлении (например, в направлении по оси X или в направлении по оси Y, указываемом на фиг. 5 и 6). В других примерах, корпус 310 головки датчика задает длину, которая меньше ширины в главном направлении корпуса.

[0054] Хотя корпус 310 головки датчика проиллюстрирован как задающий практически круглую форму поперечного сечения (т.е. в плоскости X-Y, указываемой на фиг. 5 и 6), в других примерах, корпус может задавать другие формы. Корпус 310 головки датчика может задавать любую многоугольную (например, квадратную, шестиугольную) или дугообразную (например, круговую, эллиптическую) форму либо даже комбинации многоугольных и дугообразных форм. Например, в некоторых примерах, корпус 310 головки датчика задает угловую выемку, выступающую внутрь корпуса. Угловая выемка может предоставлять местоположение для размещения первого оптического окна 312 и второго оптического окна 314, например, для того, чтобы направлять свет из излучателя света через одно окно в пробу текучей среды и принимать флуоресцентные излучения, сформированные посредством пробы текучей среды, через другое окно. Угловая выемка также может задавать канал для текучей среды для направления текучей среды между первым оптическим окном и вторым оптическим окном, например, когда корпус 310 головки датчика вставляется в проточную камеру 302 (фиг. 3), и текучая среда протекает через проточную камеру.

[0055] В примере корпуса 310 головки датчика, корпус включает в себя угловую выемку 322, заданную посредством первой плоской поверхности 324 и второй плоской поверхности 326. Первая плоская поверхность 324 и вторая плоская поверхность 326 протягиваются радиально внутрь к центру корпуса 310 головки датчика. Первая плоская поверхность 32 4 пересекает вторую плоскую поверхность 326, чтобы задавать угол пересечения между двумя плоскими поверхностями. В некоторых примерах, угол пересечения между первой плоской поверхностью 324 и второй плоской поверхностью 326 составляет приблизительно 90 градусов, хотя угол пересечения может составлять больше 90 градусов или меньше 90 градусов, и следует принимать во внимание, что датчик в соответствии с раскрытием сущности не ограничивается в этом отношении.

[0056] Когда корпус 310 головки датчика включает в себя угловую выемку 322, первое оптическое окно 312 может быть размещено на одной стороне угловой выемки, в то время как второе оптическое окно 314 может быть размещено на другой стороне угловой выемки. Такая компоновка может уменьшать количество света, который излучается посредством оптического излучателя 222, пропускается через текучую среду в проточной камере 302 и обнаруживается посредством оптического детектора, например, по сравнению с тем, когда первое оптическое окно 312 размещается развернутым на 180 градусов относительно второго оптического окна 314. Свет, сформированный посредством оптического излучателя, который пропускается через текучую среду и обнаруживается посредством оптического детектора, потенциально может создавать помехи для способности оптического детектора обнаруживать флуоресцентные излучения.

[0057] Первое оптическое окно 312 и второе оптическое окно 314 представляют собой оптически прозрачные части корпуса 310 головки датчика. Первое оптическое окно 312 может быть оптически прозрачным для частоты света, излучаемого посредством оптического излучателя датчика 300. Второе оптическое окно 314 может быть оптически прозрачным для частоты флуоресцентных излучений, испускаемых посредством текучей среды в камере для текучей среды. При работе, первое оптическое окно 312 и второе оптическое окно 314 могут предоставлять оптические магистрали для пропускания света, сформированного посредством оптического излучателя, размещаемого в корпусе 310 головки датчика, в текучую среду в проточной камере 302 и для приема флуоресцентных излучений, испускаемых посредством текучей среды, посредством оптического детектора, размещенного в корпусе головки датчика.

[0058] В некоторых примерах, первое оптическое окно 312 и второе оптическое окно 314 изготавливаются из идентичного материала, в то время как в других примерах, первое оптическое окно 312 изготавливается из материала, который отличается от материала, используемого для того, чтобы изготавливать второе оптическое окно 314. Первое оптическое окно 312 и/или второе оптическое окно 314 могут включать или не включать в себя линзу, призму или другое оптическое устройство, которое пропускает и преломляет свет. Например, первое оптическое окно 312 и/или второе оптическое окно 314 могут быть заданы посредством шаровой линзы, размещенной в оптическом канале, протягивающемся через корпус 310 головки датчика. Шаровая линза может быть изготовлена из стекла, сапфира или других подходящих оптически прозрачных материалов.

[0059] В примерах фиг. 5 и 6, корпус 310 головки датчика включает в себя первое оптическое окно 312 для пропускания света в текучую среду и второе оптическое окно 314 для приема флуоресцентных излучений из текучей среды. Первое оптическое окно 312 размещается в позиции по длине корпуса 310 головки датчика, практически идентичной позиции второго оптического окна 314 (т.е. в направлении по оси Z, указываемом на фиг. 5 и 6). В ходе использования, текучая среда в проточной камере 302 (фиг. 3) может перемещаться между оптической осью, протягивающейся через центр первого оптического окна 312, и оптической осью, протягивающейся через центр второго оптического окна 314, например, посредством протекания в положительном направлении по оси Z, указываемом на фиг. 5 и 6. По мере того, как перемещается текучая среда мимо оптических окон, излучатель света может пропускать свет через первое оптическое окно 312 и в текучую среду, что приводит к тому, что молекулы в текучей среде возбуждаются и флуоресцируют. Перед тем, как флуоресцирующая текучая среда протекает мимо второго оптического окна 314, оптическая энергия, излучаемая посредством флуоресцирующих молекул, может быть принята через второе оптическое окно 314 посредством оптического детектора.

[0060] Хотя первое оптическое окно 312 размещается в позиции по длине корпуса 310 головки датчика, практически идентичной позиции второго оптического окна 314 в примере головки 304 датчика, в других примерах, первое оптическое окно 312 может смещаться по длине корпуса головки датчика относительно второго оптического окна 314. Например, второе оптическое окно 314 может быть размещено ближе к ближнему концу 318 корпуса 310 головки датчика относительно первого оптического окна 312. Помимо этого, хотя головка 304 датчика проиллюстрирована как включающая в себя одно оптическое окно для излучения оптической энергии и одно оптическое окно для приема оптической энергии, в других примерах, головка 304 датчика может включать в себя меньшее число оптических окон (например, одно оптическое окно) или большее число оптических окон (например, три, четыре или больше), и раскрытие сущности не ограничивается в этом отношении.

[0061] В ходе работы, датчик 300 может обнаруживать флуоресцентные излучения из текучей среды, протекающей через проточную камеру 302. Данные флуоресцентных излучений могут быть использованы для того, чтобы определять концентрацию химических частиц, протекающих через проточную камеру, или определять другие свойства текучей среды в проточной камере. В зависимости от варианта применения, дополнительные данные относительно характеристик текучей среды, протекающей через проточную камеру 302, помимо тех, которые могут быть получены посредством флуорометрического обнаружения, могут быть полезными для того, чтобы отслеживать и/или регулировать свойства текучей среды. По этой причине, датчик 300 может включать в себя другой датчик в дополнение к флуорометрическому оптическому датчику для считывания различных свойств текучей среды в проточной камере 302.

[0062] На фиг. 5 и 6, головка 304 датчика включает в себя температурный датчик 316 для измерения температуры текучей среды в проточной камере 302. Температурный датчик 316 может считывать температуру текучей среды и формировать сигнал, соответствующий считываемой температуре. В конфигурации с температурным датчиком, температурный датчик может быть реализован как контактный датчик, который определяет температуру текучей среды посредством физического контакта с текучей средой, или как бесконтактный датчик, который определяет температуру текучей среды без необходимости физического контакта датчика с текучей средой.

[0063] В примере головки 304 датчика, температурный датчик 316 размещается на другой поверхности корпуса 310 головки датчика относительно оптических окон 312, 314. В частности, температурный датчик 316 размещается на нижней поверхности 321 корпуса 310 головки датчика, в то время как первые оптические окна 312 и второе оптическое окно 314 размещаются на боковой стенке корпуса. В различных примерах, температурный датчик 316 может располагаться заподлицо с поверхностью (например, нижней поверхностью 321) корпуса 310 головки датчика, выступать наружу из поверхности корпуса головки датчика или быть утоплен относительно поверхности корпуса головки датчика.

[0064] Независимо от конкретной компоновки температурного датчика 316 относительно корпуса 310 головки датчика, текучая среда в проточной камере 302 может протекать рядом с температурным датчиком в ходе работы датчика 300. Текучая среда может протекать рядом с температурным датчиком 316 посредством протекания мимо и, необязательно, в контакте с температурным датчиком, так что температурный датчик может считывать температуру текучей среды. Например, в ходе работы датчика 300, текучая среда может протекать мимо температурного датчика 316 в направлении по оси X и/или Y, указываемом на фиг. 5 и 6, обеспечивая возможность температурному датчику считывать температуру перемещающейся текучей среды.

[0065] Как вкратце описано выше, датчик 300 (фиг. 3) включает в себя проточную камеру 302. Проточная камера 302 сконфигурирована с возможностью принимать и размещать головку 304 датчика. В частности, в примере по фиг. 3, проточная камера 302 сконфигурирована с возможностью принимать головку 304 датчика посредством перемещения головки датчика в отрицательном направлении по оси Z, показанном на фиг. 3, до тех пор, пока поверхность головки датчика не будет примыкать к поверхности камеры для текучей среды. Примыкающая поверхность может представлять собой нижнюю поверхность 321 корпуса 310 головки датчика (фиг. 5 и 6) или другую поверхность головки датчика. После надлежащего размещения в проточной камере 302 стопорящий элемент 308 может закрепляться поверх проточной камеры 302 и головки 304 датчика с тем, чтобы механически прикреплять головку датчика к проточной камере.

[0066] Фиг. 7-9 показывают различные виды примерной конфигурации проточной камеры 302. Фиг. 7 является видом сверху в перспективе проточной камеры 302, показанным с головкой 304 датчика, извлеченной из камеры. Фиг. 8 является видом сбоку в поперечном сечении проточной камеры вдоль линии поперечного сечения Α-A, указываемой на фиг. 7. Фиг. 9 иллюстрирует вид сбоку в поперечном сечении по фиг.8 с головкой 304 датчика, вставленной в камеру.

[0067] В проиллюстрированном примере, проточная камера 302 включает в себя корпус 350 проточной камеры, впускной порт 352 и выпускной порт 354. Корпус 350 проточной камеры задает полость 356, которая конфигурируется (например, устанавливается по размерам и форме) с возможностью принимать головку 304 датчика. Впускной порт 352 протягивается через корпус проточной камеры 302 (например, боковую стенку корпуса) и сконфигурирован с возможностью транспортировать текучую среду за пределами корпуса внутрь корпуса. Выпускной порт 354 протягивается через корпус проточной камеры 302 (например, боковую стенку корпуса) и сконфигурирован с возможностью транспортировать текучую среду изнутри корпуса обратно за пределы корпуса. При работе, текучая среда может входить в проточную камеру 302 через впускной порт 352, проходить рядом с первым оптическим окном 312, вторым оптическим окном 314 и температурным датчиком 316 головки 304 датчика и выпускаться из проточной камеры через выпускной порт 354. Когда проточная камера 302 используется в вариантах применения реального времени, текучая среда может протекать через камеру непрерывно в течение определенного периода времени. Например, в зависимости от размера и конфигурации проточной камеры 302, текучая среда может протекать через камеру на скорости в диапазоне от 0,1 галлонов в минуту до 10 галлонов в минуту, хотя другие расходы являются возможными и допустимыми.

[0068] Когда головка 304 датчика вставляется в проточную камеру 302, проточная камера может задавать ограниченную полость, которая может принимать и размещать текучую среду для анализа посредством головки 304 датчика. Например, проточная камера 302 может задавать тракты или каналы для текучей среды, которые ограничивают перемещение текучей среды через проточную камеру определенными заданными областями камеры. В некоторых примерах, каналы для текучей среды предпочтительно могут направлять текучую среду к оптическим окнам 312, 314 и/или к температурному датчику 316 головки 304 датчика, что может помогать головке датчика обнаруживать характеристики текучей среды.

[0069] Управление перемещением текучей среды через проточную камеру 302 может быть полезным для того, чтобы помогать обеспечивать то, что текучая среда проходит рядом с оптическими окнами 312, 314 и температурным датчиком 316 таким образом, что сенсорные компоненты головки 304 датчика могут надлежащим образом обнаруживать характеристики текучей среды. Когда проточная камера 302 непрерывно принимает текучую среду, например, из перерабатывающего производственного процесса, текучая среда может содержать загрязняющие материалы (например, твердые частицы) и/или газовые пузырьки. Эти загрязняющие материалы и/или газовые пузырьки могут накапливаться в проточной камере, не допуская надлежащего обнаружения характеристик текучей среды посредством головки 304 датчика.

[0070] В некоторых примерах, ограничение перемещения текучей среды через проточную камеру 302 в заданные проточные каналы может помогать предотвращать накопление загрязняющих материалов и газовых пузырьков, например, посредством вымывания накопленных загрязняющих материалов и газовых пузырьков из камеры. Ограничение перемещения текучей среды через проточную камеру 302 в заданные каналы для текучей среды также может помогать обеспечивать то, что текучая среда проходит рядом с сенсорными компонентами головки 304 датчика таким образом, что сенсорные компоненты могут обнаруживать характеристики текучей среды.

[0071] Когда головка 304 датчика вставляется в проточную камеру 302 в примере фиг. 8 и 9, проточная камера задает впускной канал 358 для текучей среды, который разделяется на первый канал 360 для текучей среды и второй канал 362 для текучей среды. Впускной канал 358 для текучей среды принимает текучую среду из впускного порта 352 и направляет текучую среду в полости 356 проточной камеры 302. Впускной канал 358 для текучей среды разделяется на первый канал 360 для текучей среды и второй канал 362 для текучей среды. Первый канал 360 для текучей среды протягивается рядом с первым оптическим окном 312 и вторым оптическим окном 314 головки 304 датчика. Второй канал 362 для текучей среды протягивается рядом с температурным датчиком 316 головки 304 датчика. При работе, текучая среда входит в проточную камеру 302 через впускной порт 352 и транспортируется через впускной канал 358 для текучей среды. Из впускного канала 358 для текучей среды текучая среда разбивается на первый канал 360 для текучей среды и второй канал 362 для текучей среды. Текучая среда в первом канале 360 для текучей среды может быть флуорометрически проанализирована посредством оптического излучателя и оптического детектора, например, размещенных в головке 304 датчика, в то время как температура текучей среды во втором канале 362 для текучей среды может быть определена посредством температурного датчика 316 головки 304 датчика.

[0072] Когда текучая среда не протекает через проточную камеру 302, первый канал 360 для текучей среды и второй канал 362 для текучей среды могут представлять собой заполненные газом пространства, ограниченные между частями корпуса 350 проточной камеры и корпуса 310 головки датчика. В некоторых примерах, корпус 350 проточной камеры и корпус 310 головки датчика, в комбинации, ограничивают вертикальное перемещение текучей среды через проточную камеру (например, в направлении по оси Z, указываемом на фиг. 8 и 9) и/или перемещение текучей среды по периметру головки 304 датчика, размещенной в проточной камере. Например, в примере по фиг. 9, первый канал 360 для текучей среды задается как пространство между угловой выемкой 322 (фиг. 4 и 5) корпуса 310 головки датчика и внутренней стенкой корпуса 350 проточной камеры. Боковая стенка(ки) корпуса 310 головки датчика, протягивающегося по обе стороны от угловой выемки 322 (например, по периметру корпуса головки датчика), может располагаться заподлицо и/или в контакте с соответствующей боковой стенкой корпуса 350 проточной камеры. Такая конфигурация может практически предотвращать протекание текучей среды, протекающей через угловую выемку 322 (например, в положительном направлении по оси Ζ, указываемом на фиг.9), вокруг периметра корпуса 310 головки датчика, а не мимо первого оптического окна 312 и второго оптического окна 314 корпуса.

[0073] В примере по фиг. 9, второй канал 362 для текучей среды задается как пространство между частью нижней поверхности 321 корпуса 310 головки датчика и нижней стенкой корпуса 350 проточной камеры. Нижняя поверхность 321 может ограничивать второй канал 362 для текучей среды в положительном направлении по оси Ζ, указываемом на фиг. 8 и 9, в то время как нижняя стенка корпуса 350 проточной камеры может ограничивать канал для текучей среды в отрицательном направлении по оси Ζ. При такой конфигурации, поток текучей среды через второй канал 362 для текучей среды может быть ограничен плоскостью Χ-Υ между нижней поверхностью 321 и нижней стенкой корпуса 350 проточной камеры.

[0074] Первый канал 360 для текучей среды и второй канал 362 для текучей среды могут иметь любой подходящий размер, и размер каналов для текучей среды может варьироваться, например, в зависимости от ожидаемых расходов через проточную камеру 302. В некоторых примерах, первый канал 360 для текучей среды задает размер, который отличается от размера второго канала 362 для текучей среды. Например, первый канал 360 для текучей среды может задавать объем потока (например, площадь поперечного сечения в расчете на единицу длины), который превышает объем потока второго канала 362 для текучей среды. Когда первый канал 360 для текучей среды задает больший объем потока, чем второй канал 362 для текучей среды, больше текучей среды может проходить через первый канал для текучей среды в единицу времени, чем через второй канал для текучей среды. Например, при работе, главная часть (например, главный объем) текучей среды, входящей в проточную камеру 302 через впускной порт 352, может проходить через первый канал 360 для текучей среды, в то время как второстепенная часть (например, второстепенный объем) текучей среды проходит через второй канал 362 для текучей среды.

[0075] Хотя первый канал 360 для текучей среды может быть сконфигурирован с возможностью переносить любое подходящее количество текучей среды, входящей в проточную камеру 302 через впускной порт 352, в некоторых примерах, задание таких размеров первого канала 360 для текучей среды, чтобы принимать и переносить главную часть текучей среды, входящей в проточную камеру, и задание таких размеров второго канала 362 для текучей среды, чтобы принимать и переносить второстепенную часть текучей среды, может быть полезным для того, чтобы обеспечивать то, что текучая среда надлежащим образом протекает мимо сенсорных компонентов головки 304 датчика. Как отмечено выше, когда проточная камера 302 используется в вариантах применения реального времени, камера для текучей среды может принимать текучую среду, которая включает в себя загрязняющие материалы и/или газовые пузырьки. В зависимости от конфигурации проточной камеры 302, загрязняющие материалы и/или газовые пузырьки в текучей среде могут накапливаться в проточной камере в ходе работы. Например, если первый канал 360 для текучей среды и второй канал 362 для текучей среды имеют идентичный объем потока, и камера для текучей среды ориентируется так, что текучая среда, протекающая через первый канал 360 для текучей среды (например, в положительном направлении по оси Z, указываемом на фиг. 8 и 9), протекает против силы тяжести, газовые пузырьки в текучей среде могут накапливаться в первом канале для текучей среды. Накопление газовых пузырьков может образовывать воздушную пробку, которая предотвращает перемещение текучей среды через первый канал 360 для текучей среды, вынуждая текучую среду, входящую в проточную камеру 302, протекать через второй канал 362 для текучей среды. Если текучая среда не протекает надлежащим образом через первый канал 360 для текучей среды, головка 304 датчика может не иметь возможность точно флуорометрически анализировать текучую среду в проточной камере.

[0076] В некоторых примерах, конфигурирование первого канала 360 для текучей среды таким образом, что он имеет больший объем потока, чем второй канал 362 для текучей среды может уменьшать или исключать накопление загрязняющих материалов и/или газовых пузырьков в любом из каналов. Например, задание таких размеров первого канала 360 для текучей среды, чтобы принимать главную часть текучей среды, входящей в проточную камеру 302 через впускной порт 352, и задание таких размеров второго канала 362 для текучей среды, чтобы принимать второстепенную часть текучей среды, входящей в проточную камеру, может давать возможность текучей среде, протекающей через первый канал, вымывать накопленные загрязняющие материалы и/или газовые пузырьки из первого канала. В зависимости от конфигурации, первый канал 360 для текучей среды может иметь такой размер, что не менее 50 процентов объема текучей среды, входящей в проточную камеру 302 через впускной порт 352, протекает через канал, в то время как менее 50 процентов объема текучей среды протекает через второй канал 362 для текучей среды. Например, первый канал 360 для текучей среды может иметь такой размер, что более 65 процентов объема, более 85 процентов объема или более приблизительно 90 процентов объема текучей среды, входящей в проточную камеру 302, протекает через канал. В таких примерах, второй канал 362 для текучей среды может иметь такой размер, что менее 35 процентов объема, менее 15 процентов объема или менее приблизительно 10 процентов объема текучей среды, входящей в проточную камеру 302, протекает через канал.

[0077] Независимо от конкретного размера каналов для текучей среды в проточной камере 302, число и компоновка каналов для текучей среды, заданных посредством камеры, могут варьироваться, например, в зависимости от конфигурации корпуса 310 головки датчика. Таким образом, в то время как проточная камера 302 описывается относительно фиг. 8 и 9 как задающая первый канал 360 для текучей среды и второй канал 362 для текучей среды, проточная камера может задавать меньшее число каналов для текучей среды (например, один канал для текучей среды) или большее число каналов для текучей среды (например, три, четыре или более канала для текучей среды), и раскрытие сущности не ограничивается в этом отношении.

[0078] Фиг. 10 является видом в поперечном сечении проточной камеры 302 вдоль линии поперечного сечения B-B, указываемой на фиг. 7. В этом примере, проточная камера 302 включает в себя впускной порт 352, выпускной порт 354, впускной канал 358 для текучей среды и первый канал 360 для текучей среды. Проточная камера 302 в примере по фиг. 10 также включает в себя второй канал 362 для текучей среды, который состоит из первой части 362A и второй части 362B. Первая часть 362A второго канала 362 для текучей среды отделяется от второй части 362B посредством опорного элемента 364. В некоторых примерах, часть нижней поверхности 321 корпуса 310 головки датчика (фиг. 5 и 6) находится в контакте и поддерживается посредством опорного элемента 364, когда головка 304 датчика вставляется в проточную камеру 302. При работе, текучая среда входит в проточную камеру 302 через впускной порт 352 и транспортируется через впускной канал 358 для текучей среды. Из впускного канала 358 для текучей среды текучая среда разбивается на первый канал 360 для текучей среды и второй канал 362 для текучей среды. Текучая среда, входящая во второй канал 362 для текучей среды, дополнительно разделяется на первую часть 362A второго канала 362 для текучей среды и вторую часть 362B. Текучая среда в первой части 362A второго канала 362 для текучей среды может протекать рядом с температурным датчиком 316A головки 304 датчика (фиг. 5 и 6), в то время как текучая среда во второй части 362B второго канала 362 для текучей среды может протекать рядом с температурным датчиком 316B головки датчика. В некоторых примерах, первая часть 362A и вторая часть 362B второго канала 362 для текучей среды задают идентичный объем потока, который может быть равным или не равным половине суммарного объема потока второго канала 362 для текучей среды.

[0079] Вновь ссылаясь на фиг. 8 и 9, каналы для текучей среды, заданные между проточной камерой 302 и головкой 304 датчика для датчика 300, могут иметь множество различных ориентаций. Кроме того, ориентации могут варьироваться, например, в зависимости от конфигурации головки 304 датчика. В некоторых примерах, корпус 310 головки датчика головки 304 датчика задает продолговатое тело, которое протягивается от ближнего конца к дальнему концу. В таких примерах, корпус 350 проточной камеры может задавать продолговатую полость 356, которая конфигурируется (например, устанавливается по размерам и форме) с возможностью принимать продолговатый корпус головки датчика. Продолговатый корпус проточной камеры может задавать главную ось, протягивающуюся через длину корпуса, которая проиллюстрирована в качестве оси 366, протягивающейся в направлении по оси Ζ на фиг. 8. Когда текучая среда перемещается через проточную камеру 302, в таких примерах, текучая среда может проходить параллельно оси 366 по мере того, как проходит текучая среда через впускной канал 358 для текучей среды. Из впускного канала 358 для текучей среды главная часть текучей среды может продолжать протекать параллельно оси 366 через первый канал 360 для текучей среды, в то время как второстепенная часть текучей среды может протекать практически ортогонально оси 366 через второй канал 362 для текучей среды.

[0080] После того, как проба текучей среды протекает мимо сенсорных компонентов головки 304 датчика, текучая среда может выпускаться из проточной камеры 302, чтобы давать возможность свежей пробе текучей среды входить в проточную камеру. По этой причине, проточная камера 302 может включать в себя выпускное отверстие для выпуска проанализированной текучей среды из камеры. В некоторых примерах, проточная камера 302 задает множество выпускных отверстий для отдельного выпуска текучей среды, протекающей через различные каналы для текучей среды камеры. Например, проточная камера 302 может включать в себя первое выпускное отверстие текучей среды для выпуска текучей среды, протекающей через первый канал 360 для текучей среды, и второе выпускное отверстие текучей среды для выпуска текучей среды, протекающей через второй канал 362 для текучей среды. В других примерах, проточная камера 302 задает одно выпускное отверстие текучей среды для выпуска комбинированного потока текучей среды из нескольких различных каналов для текучей среды.

[0081] В примере фиг. 8 и 9, проточная камера 302 включает в себя один выпускной порт 354 текучей среды. После протекания мимо первого оптического окна 312 и второго оптического окна 314, текучая среда в первом канале 360 для текучей среды рекомбинируется с текучей средой, которая протекает мимо температурного датчика 316 через второй канал 362 для текучей среды. Рекомбинированный поток текучей среды выпускается из проточной камеры 302 через выпускной порт 354. Поток, выходящий из проточной камеры 302 через выпускной порт 354, может быть идентичным потоку, входящему в проточную камеру через впускной порт 352.

[0082] Текучая среда, перемещающаяся через первый канал 360 для текучей среды, может рекомбинироваться с текучей средой, перемещающейся через второй канал 362 для текучей среды, множеством различных способов. В примере фиг. 8 и 9, первый канал 360 для текучей среды направляет текучую среду по периметру проточной камеры 302, чтобы рекомбинировать текучую среду из первого канала для текучей среды с текучей средой из второго канала 362 для текучей среды. В частности, первый канал 360 для текучей среды протягивается параллельно длине в главном направлении головки 304 датчика (например, в направлении по оси Ζ, указываемом на фиг. 8 и 9) до тех пор, пока канал для текучей среды не пройдет мимо первого оптического окна 312 и второго оптического окна 314. После этого, первый канал 360 для текучей среды изменяет направления с прохождения параллельно длине в главном направлении головки 304 датчика на прохождение практически ортогонально длине в главном направлении головки датчика. В частности, первый канал 360 для текучей среды изменяет направление, чтобы идти по периметру проточной камеры 302 (например, между корпусом 310 головки датчика и корпусом 350 проточной камеры). После прохождения по периметру проточной камеры 302 (например, приблизительно на 180 градусов по периметру проточной камеры), первый канал 360 для текучей среды рекомбинируется со вторым каналом 362 для текучей среды.

[0083] Чтобы задавать выпускную часть первого канала 360 для текучей среды, корпус 350 проточной камеры может иметь большую внутреннюю площадь поперечного сечения (например, в плоскости X-Y, указываемой на фиг. 8 и 9) на первом расстоянии по длине проточной камеры (например, в направлении по оси Z, указываемом на фиг .8 и 9), чем на втором расстоянии по длине проточной камеры. При такой конфигурации, боковая стенка(ки) корпуса 310 головки датчика, протягивающаяся рядом с частью корпуса 350 проточной камеры, задающей большую внутреннюю площадь поперечного сечения, может не располагаться заподлицо и/или в контакте с корпусом камеры для текучей среды. Наоборот, боковая стенка(ки) корпуса 310 головки датчика может быть разнесена от корпуса 350 проточной камеры в укрупненной области корпуса камеры для текучей среды, чтобы задавать выпускную часть первого канала 360 для текучей среды.

[0084] В некоторых примерах, первый канал 360 для текучей среды протягивается только в одном направлении (например, по часовой стрелке или против часовой стрелки) по периметру проточной камеры 302 перед рекомбинированием со второй камерой для текучей среды 362. В других примерах, первый канал 360 для текучей среды протягивается в двух направлениях (например, по часовой стрелке и против часовой стрелки) по периметру проточной камеры 302 перед рекомбинированием со второй камерой для текучей среды 362. Например, после прохождения параллельно длине в главном направлении головки 304 датчика, первый канал 360 для текучей среды может изменять направление и разбиваться на первую выпускную часть, которая протягивается в одном направлении по периметру проточной камеры 302, и вторую выпускную часть, которая протягивается в противоположном направлении по периметру проточной камеры. Первая выпускная часть и вторая выпускная часть могут иметь или не иметь такой размер, чтобы транспортировать идентичный объем текучей среды. Соответственно, хотя как иллюстрации в поперечном сечении фиг. 8 и 9 иллюстрируют только половину датчика 300 с первым каналом 360 для текучей среды, включающую в себя одну выпускную часть, непроиллюстрированная половина датчика 300 может выглядеть практически идентичной фиг. 8 и 9 и может включать в себя вторую выпускную часть. Разделение первого канала 360 для текучей среды на первую выпускную часть и вторую выпускную часть может обеспечивать возможность уменьшения длины проточной камеры 302, предоставляя более компактную проточную камеру.

[0085] Как вкратце пояснено выше относительно фиг. 7, проточная камера 302 включает в себя впускной порт 352 и выпускной порт 354. Впускной порт 352 сконфигурирован с возможностью соединяться с трубопроводом для транспортировки текучей среды из источника (например, системы 100 с текучей средой на фиг. 1) внутрь проточной камеры 302. Выпускной порт 354 сконфигурирован с возможностью соединяться с трубопроводом для транспортировки текучей среды из проточной камеры 302. Впускной порт 352 и выпускной порт 354 могут быть размещены в любом подходящем местоположении по периметру корпуса 350 проточной камеры. В примере фиг. 7-9, впускной порт 352 размещается приблизительно на 180 градусов (например, на противоположной стороне) корпуса от выпускного порта 354. При такой конфигурации, проточная камера 302 может легко быть установлена в поточной линии с другой системой труб. С учетом вышесказанного, впускной порт 352 может размещаться в других местоположениях относительно выпускного порта 354, и раскрытие сущности не ограничивается в этом отношении.

[0086] Вновь ссылаясь на фиг. 3, датчик 300 также включает в себя крышку 306 датчика и стопорящий элемент 308. Крышка 306 датчика может задавать крышку, которая размещает различные электрические компоненты датчика 300. Например, крышка 306 датчика может размещать, по меньшей мере, часть оптического излучателя (например, оптического излучателя 222) и/или оптического детектора (например, оптического детектора 224), и/или контроллера (например, контроллера 220) датчика 300. Крышка 306 датчика может быть постоянно прикреплена (например, формована как единое целое) к датчику 300 или может быть съемной с датчика 300.

[0087] В некоторых примерах, датчик 300 не включает в себя контроллер и/или другие электронные компоненты, которые физические размещены вместе с датчиком (например, в крышке 306 датчика). Наоборот, различные компоненты датчика 300 могут быть расположены в одном или более корпусов, которые являются физически отдельными от датчика и функционально соединены с датчиком (например, через проводное или беспроводное соединение). В одном примере, крышка 306 датчика для датчика 300 является съемной, и головка 304 датчика для датчика сконфигурирована с возможностью подключаться к карманному модулю контроллера. Примерные модули контроллера карманного компьютера, которые могут быть использованы в датчике 300, описываются в публикации патента (США) №2011/0240887, поданной 31 марта 2010 года, и в публикации патента (США) №2011/0242539, также поданной 31 марта 2010 года. Содержимое этих публикаций патента полностью содержится в данном документе по ссылке.

[0088] В ходе работы, текучая среда под давлением может протекать через камеру 302 для текучей среды датчика 300. Когда головка 304 датчика конструируется с возможностью быть съемной с камеры 302 для текучей среды, текучая среда под давлением, протекающая через проточную камеру, может пытаться принудительно выталкивать головку датчика из камеры для текучей среды. По этой причине, датчик 300 может включать в себя стопорящий элемент, чтобы стопорить головку 304 датчика в проточной камере 302.

[0089] В примере по фиг. 3, датчик 300 включает в себя стопорящий элемент 308. Стопорящий элемент 308 может помогать предотвращать расцепление головки 304 датчика с проточной камерой 302, когда текучая среда под давлением протекает через проточную камеру. В некоторых примерах, стопорящий элемент 308 сконфигурирован с возможностью закреплять головку 304 датчика на проточной камере 302 посредством завинчивания стопорящего элемента поверх части как головки датчика, так и проточной камеры. В различных примерах, стопорящий элемент 308 может быть сконфигурирован с возможностью закреплять головку 304 датчика на проточной камере 302 с использованием другого типа крепежных средств, таких как, например, зажимы, болты и т.п. Посредством механического прикрепления головки 304 датчика к камере 302 для текучей среды, датчик 300 может задавать влагонепроницаемую полость (например, за исключением впускного порта 352 и выпускного порта 354) для приема и анализа пробы текучей среды.

[0100] Технологии, описанные в данном раскрытии сущности, могут быть реализованы, по меньшей мере, частично в аппаратных средствах, программном обеспечении, микропрограммном обеспечении или в любой комбинации вышеозначенного. Например, различные аспекты описанных технологий могут быть реализованы в одном или более процессоров, включающих в себя один или более микропроцессоров, процессоров цифровых сигналов (DSP), специализированных интегральных схем (ASIC), программируемых пользователем вентильных матриц (FPGA) либо любых других эквивалентных интегрированных или дискретных логических схем, а также любые комбинации таких компонентов. Термин "процессор" может, в общем, означать любую вышеприведенную логическую схему, отдельно или в сочетании с другой логической схемой или любой другой эквивалентной схемой. Модуль управления, содержащий аппаратные средства, также может выполнять одну или более технологий этого раскрытия сущности.

[0101] Такие аппаратные средства, программное обеспечение и микропрограммное обеспечение могут быть реализованы в идентичном устройстве или в отдельных устройствах, чтобы поддерживать различные операции и функции, описанные в этом раскрытии сущности. Помимо этого, любой из описанных блоков, модулей или компонентов может быть реализован вместе или отдельно в качестве дискретных, но взаимодействующих логических устройств. Иллюстрация различных признаков в качестве модулей или блоков имеет намерение подчеркивать различные функциональные аспекты и не обязательно подразумевает, что такие модули или блоки должны быть реализованы посредством отдельных аппаратных или программных компонентов. Наоборот, функциональность, ассоциированная с одним или более модулей или блоков, может выполняться посредством отдельных аппаратных или программных компонентов либо интегрироваться в общих или отдельных аппаратных или программных компонентах.

[0102] Технологии, описанные в этом раскрытии сущности, также могут быть осуществлены или кодированы на машиночитаемом носителе, к примеру, на энергонезависимом машиночитаемом носителе хранения данных, содержащем инструкции. Инструкции, встраиваемые или кодированные на машиночитаемом носителе хранения данных, могут инструктировать программируемому процессору или другому процессору осуществлять способ, например, когда инструкции выполняются. Энергонезависимые машиночитаемые носители хранения данных могут включать в себя формы энергозависимых и/или энергонезависимых запоминающих устройств, включающие в себя, например, оперативное запоминающее устройство (RAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), программируемое постоянное запоминающее устройство (PROM), стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EPROM), электронно стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EEPROM), флэш-память, жесткий диск, CD-ROM, гибкий диск, кассету, магнитные носители, оптические носители или другие машиночитаемые носители.

[0090] Описаны различные примеры. Эти и другие примеры находятся в пределах объема прилагаемой формулы изобретения.

Изобретение относится к области оптических измерений. Система флуоресцентного анализа может включать в себя головку датчика, которая имеет источник света, сконфигурированный с возможностью излучать свет в поток текучей среды, детектор, сконфигурированный с возможностью обнаруживать флуоресцентные излучения из потока текучей среды, и температурный датчик. Система также может включать в себя проточную камеру, которая включает в себя корпус, задающий полость, в которую может быть вставлена головка датчика. Корпус может иметь такую конфигурацию, в которой когда поток текучей среды входит в корпус, поток текучей среды разделяется, по меньшей мере, на главный поток, проходящий рядом с источником света и детектором, и второстепенный поток, проходящий рядом с температурным датчиком. Такая проточная камера может направлять текучую среду мимо различных сенсорных компонентов при недопущении образования твердых частиц, образования воздушных пробок или других проблем при протекании, сопровождающих непрерывную или полунепрерывную работу в реальном времени. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Система флуоресцентного анализа, содержащая:
- головку датчика, которая включает в себя, по меньшей мере, один источник света, сконфигурированный с возможностью излучать свет в поток текучей среды, по меньшей мере, один детектор, сконфигурированный с возможностью обнаруживать флуоресцентные излучения из потока текучей среды, и температурный датчик, сконфигурированный с возможностью считывать температуру потока текучей среды; и
- проточную камеру, которая включает в себя корпус, задающий полость, в которую вставляется головка датчика, впускной порт, протягивающийся через корпус и сконфигурированный с возможностью передавать поток текучей среды за пределами полости внутрь полости, и выпускной порт, протягивающийся через корпус и сконфигурированный с возможностью передавать поток текучей среды изнутри полости обратно за пределы полости,
- при этом корпус имеет такую конфигурацию, в которой когда поток текучей среды входит в корпус через впускной порт, поток текучей среды разделяется, по меньшей мере, на главный поток, проходящий рядом с источником света и детектором, и второстепенный поток, проходящий рядом с температурным датчиком.

2. Система флуоресцентного анализа по п. 1, в которой головка датчика включает в себя продолговатый корпус датчика, протягивающийся от ближнего конца к дальнему концу, температурный датчик размещается на дальнем конце продолговатого корпуса датчика, и источник света и детектор размещаются между ближним концом и дальним концом продолговатого корпуса датчика, и
- при этом корпус имеет такую конфигурацию, в которой когда поток текучей среды входит в корпус через впускной порт, главный поток проходит по существу параллельно продолговатому корпусу датчика, и второстепенный поток проходит практически ортогонально главной оси продолговатого корпуса датчика.

3. Система флуоресцентного анализа по п. 1, в которой корпус имеет такую конфигурацию, в которой когда поток текучей среды входит в корпус через впускной порт, менее 15 процентов объема потока текучей среды, входящей в полость, разделяется к второстепенному потоку.

4. Система флуоресцентного анализа по п. 1, в которой корпус задает главную ось, и корпус имеет такую конфигурацию, в которой когда поток текучей среды входит в корпус через впускной порт, поток текучей среды проходит параллельно главной оси, второстепенный поток разделяется из потока текучей среды в направлении, по существу ортогональном к главной оси, и главный поток задается как часть потока текучей среды, которая проходит мимо места, в котором второстепенный поток отделяется из потока текучей среды.

5. Система флуоресцентного анализа по п. 4, в которой корпус ориентируется таким образом, что поток текучей среды проходит вверх против силы тяжести, и второстепенный поток разделяется из потока текучей среды в направлении, по существу ортогональном к направлению силы тяжести.

6. Система флуоресцентного анализа по п. 4, в которой выпускной порт размещается приблизительно напротив впускного порта, и корпус имеет такую конфигурацию, в которой когда поток текучей среды входит в корпус через впускной порт, главный поток и второстепенный поток рекомбинируются в полости и выпускаются через выпускной порт.

7. Система флуоресцентного анализа по п. 4, в которой корпус имеет такую конфигурацию, в которой когда поток текучей среды входит в корпус через впускной порт, главный поток разделяется после прохождения источника света и детектора на первый выпускаемый поток, который проходит в первом направлении вокруг периметра корпуса, и второй выпускаемый поток, который проходит во втором направлении вокруг периметра корпуса, по существу противоположном первому направлению.

8. Система флуоресцентного анализа по п. 1, дополнительно содержащая стопорное кольцо, которое сконфигурировано с возможностью механически присоединять головку датчика к корпусу, с тем чтобы герметизировать для текучей среды полость за исключением обмена текучей средой через впускной порт и выпускной порт.

9. Система флуоресцентного анализа по п. 1, в которой головка датчика включает в себя продолговатый корпус датчика, протягивающийся от ближнего конца к дальнему концу, продолговатый корпус датчика задает плоскую нижнюю поверхность на дальнем конце и включает в себя угловую выемку, заданную посредством первой плоской поверхности, протягивающейся радиально к центру продолговатого корпуса датчика, и второй плоской поверхности, протягивающейся радиально к центру продолговатого корпуса датчика, при этом первая плоская поверхность пересекает вторую плоскую поверхность, источник света размещается на первой плоской поверхности, а детектор размещается во второй плоской поверхности.

10. Проточная камера, содержащая:
- корпус, который задает полость, сконфигурированную с возможностью принимать головку датчика и размещать головку датчика в потоке текучей среды для анализа, причем головка датчика включает в себя, по меньшей мере, один источник света, сконфигурированный с возможностью излучать свет в поток текучей среды, по меньшей мере, один детектор, сконфигурированный с возможностью обнаруживать флуоресцентные излучения из потока текучей среды, и температурный датчик, сконфигурированный с возможностью считывать температуру потока текучей среды;
- впускной порт, протягивающийся через корпус и сконфигурированный с возможностью передавать поток текучей среды за пределами полости внутрь полости; и
- выпускной порт, протягивающийся через корпус и сконфигурированный с возможностью передавать поток текучей среды изнутри полости обратно за пределы полости,
- при этом корпус имеет такую конфигурацию, в которой когда головка датчика вставляется в корпус, и поток текучей среды входит в корпус через впускной порт, поток текучей среды разделяется, по меньшей мере, на главный поток, проходящий рядом с источником света и детектором, и второстепенный поток, проходящий рядом с температурным датчиком.

11. Проточная камера по п. 10, в которой полость сконфигурирована с возможностью принимать головку датчика, которая включает в себя продолговатый корпус датчика, протягивающийся от ближнего конца к дальнему концу, температурный датчик размещается на дальнем конце продолговатого корпуса датчика, и источник света и детектор размещаются между ближним концом и дальним концом продолговатого корпуса датчика, и
- при этом корпус имеет такую конфигурацию, в которой когда головка датчика вставляется в корпус, и поток текучей среды входит в корпус через впускной порт, главный поток проходит по существу параллельно продолговатому корпусу датчика, и второстепенный поток проходит по существу ортогонально главной оси продолговатого корпуса датчика.

12. Проточная камера по п. 10, в которой корпус имеет такую конфигурацию, в которой когда головка датчика вставляется в корпус, и поток текучей среды входит в корпус через впускной порт, менее 15 процентов объема потока текучей среды, входящей в полость, разделяется к второстепенному потоку.

13. Проточная камера по п. 10, в которой корпус задает главную ось, и корпус имеет такую конфигурацию, в которой когда головка датчика вставляется в корпус, и поток текучей среды входит в корпус через впускной порт, поток текучей среды проходит параллельно главной оси, второстепенный поток разделяется из потока текучей среды в направлении, по существу ортогональном к главной оси, и главный поток задается как часть потока текучей среды, которая проходит мимо места, в которой второстепенный поток отделяется из потока текучей среды.

14. Проточная камера по п. 13, в которой выпускной порт размещается приблизительно напротив впускного порта, и корпус имеет такую конфигурацию, в которой когда головка датчика вставляется в корпус, и поток текучей среды входит в корпус через впускной порт, главный поток и второстепенный поток рекомбинируются в полости и выпускаются через выпускной порт.

15. Проточная камера по п. 13, в которой корпус имеет такую конфигурацию, в которой когда головка датчика вставляется в корпус, и поток текучей среды входит в корпус через впускной порт, главный поток разделяется после прохождения источника света и детектора на первый выпускаемый поток, который проходит в первом направлении вокруг периметра корпуса, и второй выпускаемый поток, который проходит во втором направлении вокруг периметра корпуса, практически противоположном первому направлению.

16. Проточная камера по п. 10, в которой корпус сконфигурирован с возможностью принимать стопорное кольцо с тем, чтобы механически присоединять головку датчика к корпусу, за счет этого герметизируя для текучей среды полость за исключением обмена текучей средой через впускной порт и выпускной порт.

17. Проточная камера по п. 10, в которой корпус сконфигурирован с возможностью принимать головку датчика, которая включает в себя продолговатый корпус датчика, протягивающийся от ближнего конца к дальнему концу, причем продолговатый корпус датчика задает плоскую нижнюю поверхность на дальнем конце и включает в себя угловую выемку, заданную посредством первой плоской поверхности, протягивающейся радиально к центру продолговатого корпуса датчика, и второй плоской поверхности, протягивающейся радиально к центру продолговатого корпуса датчика, при этом первая плоская поверхность пересекает вторую плоскую поверхность, источник света размещается на первой плоской поверхности, а детектор размещается во второй плоской поверхности.

18. Система флуоресцентного анализа, содержащая:
- средство для обнаружения флуоресцентных излучений из потока текучей среды;
- средство для считывания температуры потока текучей среды; и
- средство для приема и размещения средства для обнаружения флуоресцентных излучений и средства для считывания температуры,
- при этом средство для приема и размещения задает множество каналов для текучей среды, которые включают в себя, по меньшей мере, главный канал для текучей среды, сконфигурированный с возможностью направлять текучую среду рядом со средством для обнаружения флуоресцентных излучений, и второстепенный канал для текучей среды, сконфигурированный с возможностью направлять текучую среду рядом со средством для считывания температуры.

19. Система флуоресцентного анализа по п. 18, в которой второстепенный канал для текучей среды имеет такой размер, чтобы транспортировать менее 15 процентов объема потока текучей среды, входящей в средство для приема и размещения.

20. Система флуоресцентного анализа по п. 18, в которой средство для обнаружения флуоресцентных излучений и средство для считывания температуры размещаются в общем корпусе, который может вставляться в средство для приема и средство для размещения.