專利名稱：臭氧濃度傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用于材料分析的裝置和方法。本發(fā)明尤其涉及對(duì)臭氧化液體的臭氧濃度的測(cè)量。
背景技術(shù)：
臭氧化水中的臭氧濃度通常經(jīng)由吸收光譜學(xué)來(lái)測(cè)量。由于紫外(UV)和黃-紅光帶與臭氧的吸收特性的良好匹配，所以它們適用于臭氧濃度的測(cè)量。UV哈特萊吸收光帶(Hartley band)的峰值吸收約為黃-紅Chappius光帶的2000倍，所以使用UV源就能提供比黃-紅源更高的測(cè)量靈敏度。但是UV源很昂貴且會(huì)產(chǎn)生不穩(wěn)定的光強(qiáng)。因此，在不要求極高靈敏度的情況下仍優(yōu)選使用可見(jiàn)光。
臭氧化水具有許多工業(yè)應(yīng)用。在半導(dǎo)體制造工業(yè)中，例如，對(duì)由臭氧化水發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧化水的臭氧濃度的精確控制在器件制造中十分重要。用于測(cè)量這些發(fā)生器的臭氧濃度的常用方法通常是緩慢的、容易出錯(cuò)的和/或不方便的。例如，通過(guò)從發(fā)生器中采集臭氧化水的樣本并使用基于吸收光譜學(xué)的分析設(shè)備對(duì)其進(jìn)行測(cè)試就能夠測(cè)量臭氧濃度。于是，就會(huì)因?yàn)椴蓸犹幚矶鴮?dǎo)致測(cè)量誤差和延遲。光通過(guò)水時(shí)的異常散射會(huì)引入進(jìn)一步的誤差。這些例如由氣泡引起的散射會(huì)導(dǎo)致難以與由于臭氧吸收所致的光強(qiáng)損耗進(jìn)行區(qū)分的光強(qiáng)損耗。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種能夠改善用于液體成分屬性的吸收光譜法的測(cè)量準(zhǔn)確度、便利性和成本的裝置和方法。根據(jù)本發(fā)明的原理，測(cè)量準(zhǔn)確度可通過(guò)校正除成分吸收效應(yīng)之外由其他因素所引起的亮度損耗來(lái)改善。本發(fā)明的一部分起因于對(duì)下述現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)，即異常吸收能夠通過(guò)觀察沿著與第一輻射共享的路徑傳播并且其被吸收程度要小于第一輻射的第二輻射來(lái)確定。由此，對(duì)第二輻射的亮度的測(cè)量可用于估計(jì)由于異常效應(yīng)(諸如由液體中氣泡引起的輻射散射)所引起的第一輻射的損耗的多少。
本發(fā)明的一部分還起因于對(duì)下述現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)，即臭氧化水發(fā)生器的輸出管道能夠被改進(jìn)以允許對(duì)臭氧濃度的全流、實(shí)時(shí)(或者接近實(shí)時(shí))的就地測(cè)量。如上所述，可以在期望時(shí)使用反射將兩個(gè)光帶(即，輻射)引導(dǎo)通過(guò)該輸出管道的一部分以增加路程長(zhǎng)度，從而提高測(cè)量靈敏度。各光帶對(duì)于臭氧具有不同的吸收特性；臭氧吸收較少或無(wú)吸收的光帶提供一參考信號(hào)。通過(guò)引導(dǎo)兩光帶沿著基本相同的路徑傳播，就能使用該參考信號(hào)來(lái)校正由臭氧吸收以外的其他因素引起的第一光帶的亮度損耗。
兩個(gè)光帶例如可由黃-紅發(fā)光二極管(LED)和藍(lán)光LED提供。一個(gè)或多個(gè)LED能夠提供穩(wěn)定的、低成本的光源。由此，通過(guò)對(duì)發(fā)生器的全流臭氧化水輸出進(jìn)行直接的實(shí)時(shí)檢查能以比某些現(xiàn)有方法更為精確且更低的成本來(lái)測(cè)量臭氧濃度。
因此，在第一方面，本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量例如臭氧化水中的臭氧的液體成分的裝置。該裝置可包括容納該液體的器皿、被配置成引導(dǎo)第一光帶和第二光帶沿著基本共享的路徑傳播通過(guò)該液體的光源、以及光電傳感器。
選擇該第一光帶和第二光帶，以使第一光帶的成分的吸收要大于由第二光帶的成分的吸收。第二光帶提供一參考信號(hào)，以允許對(duì)從第一光帶中導(dǎo)出的測(cè)量進(jìn)行校正。
該光電傳感器感測(cè)該第一光帶和第二光帶。該光電傳感器包括一個(gè)或多個(gè)部件，例如一個(gè)或多個(gè)光電二極管。該光電傳感器支持對(duì)光帶的亮度測(cè)量的。所測(cè)得的第一光帶的亮度能夠提供對(duì)諸如成分濃度等成分屬性的測(cè)定。所測(cè)得的第二光帶亮度能夠提供一參考信號(hào)以支持對(duì)屬性測(cè)定的糾錯(cuò)。
例如，液體可以是水，而成分可以是臭氧。器皿例如可以是臭氧化水輸送管道的一部分。由此，該裝置能在臭氧化水從臭氧化水發(fā)生器流出時(shí)提供對(duì)臭氧化水中的臭氧濃度的就地測(cè)量。臭氧化水發(fā)生器可以包括器皿作為發(fā)生器的臭氧化水輸送管道的一部分。于是，該裝置能支持對(duì)由發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧化水的實(shí)時(shí)測(cè)量，而無(wú)需從發(fā)生器中采集臭氧化水樣本。
光電傳感器的部件具有與第一光帶重疊的吸收光帶。例如，為了進(jìn)行臭氧化水測(cè)量，第一光帶可與黃-紅頻率和第一帶寬相關(guān)聯(lián)，而第二光帶則可與藍(lán)光頻率和第二帶寬相關(guān)聯(lián)。藍(lán)光相對(duì)來(lái)說(shuō)不被臭氧吸收。光源可以包括一個(gè)或多個(gè)LED，例如GaP上GaAsP(GaAsP on GaP)LED。
基本共享的路徑能由至少一個(gè)反射位置部分地定義以增加通過(guò)器皿內(nèi)液體的路徑長(zhǎng)度，從而提高對(duì)液體成分的測(cè)量靈敏度。由此，具有緊致尺寸的器皿能提供相對(duì)較長(zhǎng)的路徑長(zhǎng)度。
除了成分吸收以外的其他因素也能導(dǎo)致第一和第二光帶通過(guò)液體時(shí)的亮度損耗(這些因素包括，例如液體內(nèi)的氣泡)。這樣，觀察到的第二光帶的亮度損耗可以提供對(duì)由這些因素引起的第一光帶亮度損耗的指示。較佳地，第一和第二光帶的路徑基本被共享，以便兩個(gè)光帶通過(guò)基本相同的液體。于是，第二光帶可通過(guò)基本與第一光帶相同的液體，和/或?qū)εc第一光帶基本相同的機(jī)械因素進(jìn)行采樣。
器皿可包括透明的、半透明的和/或不透明的材料。該裝置還可包括與該器皿鄰接的涂層。器皿本身能提供反射位置?？蛇x地，涂層也能反光。取決于對(duì)用于器皿和/或涂層的材料的選擇，反射位置能夠產(chǎn)生鏡面反射或漫反射。
該裝置還能包括第二光電傳感器。第二光電傳感器能夠支持例如對(duì)包括兩個(gè)LED的光源的差異老化效應(yīng)(differential aging effect)的檢測(cè)。該裝置還能包括溫度傳感器和/或壓力傳感器。溫度和壓力測(cè)量能夠支持對(duì)從第一光帶亮度損耗確定的屬性進(jìn)行進(jìn)一步的校正。
在第二方面，本發(fā)明涉及一種用于根據(jù)本發(fā)明原理來(lái)測(cè)量液體成分的方法。該方法包括選擇成分對(duì)其吸收要大于對(duì)第二光帶的吸收的第一光帶，感測(cè)沿著基本共享的路徑通過(guò)液體的第一光帶和第二光帶，并且響應(yīng)于所感測(cè)的第二光帶改進(jìn)從所感測(cè)的第一光帶確定的被測(cè)成分屬性，以提高被測(cè)屬性的準(zhǔn)確度。
臭氧的被測(cè)屬性可以是所感興趣的任何屬性，例如臭氧濃度。被測(cè)屬性能被改進(jìn)以校正被測(cè)濃度中由所感測(cè)的第一光帶的亮度損耗所引起的誤差，其中該損耗與除了由成分吸收之外(即，除了臭氧吸收之外)的一個(gè)或多個(gè)因素相關(guān)聯(lián)。否則這些亮度損耗就會(huì)被曲解為由臭氧吸收所引起，而這又會(huì)導(dǎo)致被測(cè)濃度的錯(cuò)誤的增大。
引起亮度下降的因素例如可包括氣泡、基本共享的路徑的反射位置的反射率、液體中的雜質(zhì)、以及容納液體的器皿的機(jī)械尺寸。例如，器皿的反射率和/或尺寸的改變會(huì)導(dǎo)致第一光帶的被測(cè)亮度的降低(或提高)。這一亮度降低(或提高)與臭氧吸收無(wú)關(guān)，但是會(huì)被錯(cuò)誤地解釋為臭氧吸收的增加(或下降)。
附圖簡(jiǎn)述本發(fā)明將在所附權(quán)利要求書(shū)中詳細(xì)描述。通過(guò)結(jié)合附圖參考以下描述，能更好地理解本發(fā)明的上述和其他優(yōu)點(diǎn)，附圖中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的原理的用于測(cè)量液體成分的裝置的一個(gè)實(shí)施例的框圖；以及圖2是根據(jù)本發(fā)明的原理的用于測(cè)量液體組分的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
詳細(xì)描述定義——“臭氧化水發(fā)生器”是通過(guò)例如使用接觸器而將臭氧氣體引入水中以產(chǎn)生臭氧化水的裝置。
術(shù)語(yǔ)“光”指的是電磁輻射，包括紅外、可見(jiàn)、紫外和X光輻射。術(shù)語(yǔ)“光”和“輻射”在此可互換使用。
術(shù)語(yǔ)“光帶”與峰值頻率和例如半極大帶寬的帶寬相關(guān)聯(lián)。
術(shù)語(yǔ)“器皿”是能容納液體的容器或容器的一部分。器皿例如可以是管道或管道的一部分。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的原理的用于測(cè)量液體成分的裝置100的一個(gè)實(shí)施例的截面圖。該裝置包括容納液體的器皿110、被配置成將第一光帶和第二光帶沿著基本共享的路徑引導(dǎo)通過(guò)器皿中的液體的光源120、以及感測(cè)沿著該基本共享的路徑通過(guò)的第一光帶和第二光帶的光電傳感器130。來(lái)自光源120的第一和第二光帶可被順序或同時(shí)發(fā)射。例如，可發(fā)射第一光帶并由光電傳感器130檢測(cè)，隨后可發(fā)射第二光帶并由光電傳感器130檢測(cè)。在其它實(shí)施例中，第一和第二光帶可由光源120同時(shí)發(fā)射。隨后可同時(shí)執(zhí)行光電傳感器130對(duì)這些光帶的檢測(cè)。各實(shí)施例還包括當(dāng)由光源120同時(shí)發(fā)射兩個(gè)光帶時(shí)由光電傳感器130對(duì)該光帶進(jìn)行的順序檢測(cè)。
選擇該第一光帶和第二光帶，使得要被測(cè)量的成分對(duì)第一光帶的吸收要大于對(duì)第二光帶的吸收。第二光帶提供一參考信號(hào)，以校正從第一光帶中導(dǎo)出的測(cè)量。
例如，液體可以是水，而成分可以是臭氧。器皿110則例如可以是用于臭氧化水的輸送管道的一部分，以允許對(duì)臭氧的就地測(cè)量。由此，可通過(guò)使用器皿110作為臭氧化水發(fā)生器的輸送管道的一部分來(lái)改進(jìn)臭氧化水發(fā)生器。裝置100可以對(duì)發(fā)生器所產(chǎn)生臭氧化水提供實(shí)時(shí)或接近實(shí)時(shí)的測(cè)量，而無(wú)需從發(fā)生器中采集臭氧化水樣本。
要被測(cè)量的成分具有與第一光帶重疊的吸收光帶。例如，為了進(jìn)行臭氧化水測(cè)量，第一光帶可與黃-紅頻率和第一帶寬相關(guān)聯(lián)，而第二光帶則可與藍(lán)光頻率和第二帶寬相關(guān)聯(lián)。黃-紅頻率例如可以是約584nm，而藍(lán)光頻率例如可以是約300nm。光源120由此可以包括用于提供第一光帶的黃-紅LED 120a和用于提供第二光帶的藍(lán)LED 120b。
黃-紅LED 120a例如可以是GAP上GaAsP(GaAsP-on-GaP)二極管。該二極管的黃-紅峰值波長(zhǎng)輸出接近于臭氧對(duì)可見(jiàn)光的極大吸收。此外，相關(guān)聯(lián)的臭氧吸收光帶要寬于該二極管的黃-紅輸出帶寬。
基本共享的路徑能由至少一個(gè)反射位置A來(lái)部分地定義，以增加通過(guò)器皿內(nèi)液體的路徑長(zhǎng)度。裝置100的測(cè)量靈敏度可通過(guò)增加通過(guò)液體的路徑長(zhǎng)度來(lái)提高。
第一和第二光帶的路徑較佳地被基本共享，以使兩個(gè)光帶基本通過(guò)相同的液體。如下將詳述的，觀察到的第二光帶亮度的變化可以提供關(guān)于已經(jīng)對(duì)觀察到的第一光帶亮度產(chǎn)生影響的非成分相關(guān)因素的效應(yīng)的良好指示。
器皿110可包括透明的、半透明的和/或不透明的材料。合適的材料例如可包括石英、樹(shù)脂和/或諸如聚四氟乙烯(PTFE)和全氟烷氧基(PFA)等含氟聚合物。裝置100還可包括與器皿鄰接的涂層150。器皿110本身也為光帶提供反射位置?？蛇x地，涂層150也能反光。
取決于對(duì)用于器皿和/或涂層150材料的選擇，反射位置A能夠產(chǎn)生鏡面反射或漫反射。例如，白色聚合物器皿110或帶有白紙涂層150的純石英器皿110可以提供漫反射。使用產(chǎn)生漫反射的反射位置A可通過(guò)降低或消除對(duì)對(duì)準(zhǔn)反射鏡型反射位置A的需求來(lái)簡(jiǎn)化裝置100的設(shè)計(jì)和制造。由此，器皿110能包括定義器皿在反射位置A處漫散射第一和第二光帶的內(nèi)表面的材料。可選地，可以允許光通過(guò)透明的器皿并從涂層150反射。
光電傳感器130感測(cè)沿著基本共享的路徑通過(guò)的第一光帶和第二光帶。光電傳感器130可包括，例如一個(gè)或多個(gè)硅光電二極管、光電晶體管、光電子倍增管或本領(lǐng)域內(nèi)已知的其他器件。如下所述，光電傳感器130支持對(duì)光帶的亮度測(cè)量。一個(gè)光電傳感器(例如，130)能夠支持一個(gè)以上部件。例如，光電傳感器能包括兩個(gè)部件，并且每個(gè)部件都可以是光電二極管。包括兩個(gè)光電二極管的光電傳感器能夠同時(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)不同光帶的亮度。被測(cè)的第一光帶的亮度能夠提供對(duì)液體中的成分的諸如濃度等屬性的測(cè)定。被測(cè)的第二光帶的亮度能夠提供一參考信號(hào)以支持對(duì)屬性測(cè)定的糾錯(cuò)。
裝置100還能包括第二光電傳感器140。可放置第二光電傳感器140以在第一光帶和第二光帶至多沿基本共享的路徑的一部分通過(guò)之后感測(cè)該第一光帶和第二光帶。第二光電傳感器140還可用于支持對(duì)例如LED 120a、120b的差異老化的檢測(cè)。這樣，例如就能確定黃-紅LED 120a所輸出的光由于老化而導(dǎo)致的損耗，并通過(guò)增加提供給LED 120a的電流以增加其輸出來(lái)進(jìn)行校正。
在某些實(shí)施例中，能夠順序或同時(shí)發(fā)射來(lái)自光源120的第一和第二光帶。如果它們被同時(shí)發(fā)射，則可同時(shí)或順序地執(zhí)行第二光電傳感器140對(duì)這些光帶中任一個(gè)的檢測(cè)。例如，一個(gè)光帶可由光電傳感器130檢測(cè)，而另一個(gè)光帶可由第二光電傳感器140同時(shí)檢測(cè)。
此外，雖然僅描述了兩個(gè)光帶，但是也可以描述兩個(gè)以上光帶。如果光源120發(fā)射了兩個(gè)以上光帶，則能使用光電傳感器130、140中的至少一個(gè)來(lái)同時(shí)檢測(cè)所感興趣的兩個(gè)(或更多)光帶。順序檢測(cè)也能被同時(shí)(例如，使用兩個(gè)光電傳感器)或順序地(使用一個(gè)或兩個(gè)光傳感器)執(zhí)行。
基于該描述，其他合適的組合對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將變得顯而易見(jiàn)。例如，能夠使用其他光源構(gòu)造?？梢允褂镁哂羞B續(xù)可調(diào)或離散可調(diào)的可調(diào)光波長(zhǎng)輸出的單個(gè)光源。隨后就可使用上述光電傳感器來(lái)檢測(cè)不同波長(zhǎng)的光吸收。又一個(gè)實(shí)施例包括多個(gè)光源和多個(gè)檢測(cè)器，其中每個(gè)傳感器都具有對(duì)應(yīng)于這些光源中特定一個(gè)的光譜靈敏度。由此，第一光源(例如，第一光電二極管)發(fā)射第一光帶，并且與第一檢測(cè)器配對(duì)，而第二光源(例如，第二光電二極管)發(fā)射第二光帶，并且與第二檢測(cè)器配對(duì)，等等。優(yōu)選地，來(lái)自不同光源的光帶的光程都基本相同。取決于測(cè)量應(yīng)用的要求，可以使用兩個(gè)以上光源/光電傳感器對(duì)。這些實(shí)施例中的檢測(cè)器例如可以是上述任何類(lèi)型的光電傳感器130。
裝置100還能包括至少一個(gè)溫度傳感器161和/或至少一個(gè)壓力傳感器162。由傳感器161和162提供的溫度和壓力測(cè)量能夠支持對(duì)已從第一光帶的亮度損耗中確定的被測(cè)屬性的進(jìn)一步校正。在某些應(yīng)用中，得到的結(jié)果會(huì)受到溫度和壓力的影響。在需要時(shí)，可基于從溫度傳感器161和/或壓力傳感器162獲得的信息提供補(bǔ)償，從而得到更為精確的屬性測(cè)量結(jié)果。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的原理的用于測(cè)量液體成分的方法200的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。方法200例如可使用圖1所示的裝置100來(lái)實(shí)現(xiàn)。方法200包括選擇該成分對(duì)其吸收要大于對(duì)第二光帶的吸收的第一光帶(步驟210)，感測(cè)沿著基本共享的路徑通過(guò)該液體的第一光帶和第二光帶(步驟220)，并且響應(yīng)于所感測(cè)的第二光帶來(lái)改進(jìn)從所感測(cè)的第一光帶確定的成分的被測(cè)屬性，以提高被測(cè)屬性的準(zhǔn)確度(步驟230)。
液體可以是由例如臭氧化水發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧化水。成分可以臭氧。本說(shuō)明書(shū)中其他部分引用水和臭氧作為液體和液體成分的示例。然而應(yīng)該理解，本發(fā)明的原理也可應(yīng)用于其他液體和其他液體成分。
臭氧的被測(cè)屬性可以是所感興趣的任何屬性，例如臭氧濃度。改進(jìn)步驟(步驟230)因此能包括校正被測(cè)濃度中由于所感測(cè)的第一光帶的亮度損耗所引起的誤差，其中該損耗與除了成分吸收之外的一個(gè)或多個(gè)因素相關(guān)聯(lián)。否則這些亮度損耗就會(huì)被曲解為臭氧吸收所引起的，這就會(huì)導(dǎo)致被測(cè)濃度的錯(cuò)誤的增大。
引起亮度下降的因素例如可包括氣泡、基本共享的路徑的反射位置的反射率的下降、液體中的雜質(zhì)以及容納液體的器皿的機(jī)械尺寸的變化。由這些因素引起的強(qiáng)度下降與臭氧吸收無(wú)關(guān)，但是會(huì)被錯(cuò)誤地解釋為由于臭氧濃度的增加而引起的臭氧吸收的增加。方法200能包括使臭氧化水從臭氧化水發(fā)生器經(jīng)器皿流入處理池，以允許對(duì)臭氧濃度的就地測(cè)量(步驟240)。
方法200還可包括沿著基本共享的路徑交替引導(dǎo)第一光帶和第二光帶(步驟250)。在此情況下，第一光帶和第二光帶能被交替感測(cè)。第一和第二光帶還可以使用期間基本上沒(méi)有光被引導(dǎo)通過(guò)基本共享的路徑的空白周期來(lái)交替。例如，在該空白周期中，能夠觀察背景亮度。該背景亮度例如可以源于光電傳感器噪聲和/或由來(lái)自光源的除了有意沿著共享路徑通過(guò)液體的光之外的其他光。
背景亮度會(huì)增加第一光帶的視在感測(cè)亮度，從而導(dǎo)致濃度測(cè)量的誤差。由此，背景測(cè)量允許進(jìn)一步的校正以改善臭氧濃度測(cè)量的準(zhǔn)確度。即，被測(cè)的臭氧濃度可以針對(duì)可能會(huì)錯(cuò)誤地降低視在臭氧濃度的背景亮度而進(jìn)行校正。
方法200可以包括感測(cè)至多沿該基本共享的路徑的一部分的第一光帶和第二光帶中的至少一個(gè)，并且響應(yīng)于第二光帶，響應(yīng)性地維持第一光帶的發(fā)射亮度。于是，例如，如上所述，能檢測(cè)LED光源的差異老化效應(yīng)。如LED領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所知，LED的光強(qiáng)輸出對(duì)給定輸入電壓會(huì)由于老化而下降。此外，不同種類(lèi)的LED也會(huì)呈現(xiàn)出不同的老化速率。
雖然參考了具體的較佳實(shí)施例示出并描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，可以在不脫離如所附權(quán)利要求書(shū)所定義的精神和范圍的前提下對(duì)本發(fā)明作出各種形式上和細(xì)節(jié)上的改變。
權(quán)利要求
1.一種用于測(cè)量液體成分的裝置，所述裝置包括容納所述液體的器皿；光源，被配置成引導(dǎo)第一光帶和第二光帶沿著基本共享的路徑通過(guò)所述器皿內(nèi)的液體，其中所述成分具有的與所述第一光帶相關(guān)聯(lián)的吸收要大于與所述第二光帶相關(guān)聯(lián)的吸收；以及光電傳感器，感測(cè)沿著所述基本共享的路徑通過(guò)的所述第一光帶和所述第二光帶。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述液體包括臭氧化水，而所述成分是臭氧。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述器皿包括用于所述臭氧化水的輸送管道，以允許對(duì)所述臭氧的就地測(cè)量。
4.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述第一光帶與黃-紅頻率和第一帶寬相關(guān)聯(lián)，而所述第二光帶與藍(lán)光頻率和第二帶寬相關(guān)聯(lián)。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述光源包括提供所述第一光帶的黃-紅發(fā)光二極管、以及提供所述第二光帶的藍(lán)發(fā)光二極管。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，還包括第二光電傳感器，所述第二光電傳感器在所述第一光帶和第二光帶沿所述基本共享的路徑的至多一部分通過(guò)之后感測(cè)所述第一光帶和所述第二光帶，以檢測(cè)所述發(fā)光二極管的差異老化。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述基本共享的路徑由至少一個(gè)反射位置來(lái)部分定義，以增加通過(guò)所述器皿內(nèi)的液體的路徑長(zhǎng)度，從而增加對(duì)所述液體內(nèi)的成分的測(cè)量靈敏度。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述器皿包括一材料，所述材料定義所述器皿的內(nèi)表面，所述內(nèi)表面在所述至少一個(gè)反射位置上漫散射所述第一和第二光帶。
9.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，還包括在所述器皿外表面上的涂層，用于在所述至少一個(gè)反射位置上提供對(duì)所述第一和第二光帶的漫散射。
10.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述成分具有與所述第一光帶重疊的吸收帶。
11.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述光源包括發(fā)光二極管。
12.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述器皿包括從石英和聚合物的組中選出的材料。
13.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述光電傳感器在所述第一光帶和所述第二光帶沿著所述基本共享的路徑通過(guò)之后感測(cè)所述第一光帶和所述第二光帶。
14.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述光電傳感器在所述第一光帶和所述第二光帶沿著所述基本共享的路徑通過(guò)時(shí)感測(cè)所述第一光帶和所述第二光帶。
15.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括用于測(cè)量所述器皿內(nèi)的液體溫度的溫度傳感器以及用于測(cè)量所述器皿內(nèi)的液體壓力的壓力傳感器中的至少一個(gè)。
16.一種臭氧化水發(fā)生器，包括接觸器，用于混合水和臭氧氣體；管道，與所述接觸器液體連通以將臭氧化水輸送至處理池；光源，被配置成引導(dǎo)第一光帶和第二光帶沿著基本共享的路徑通過(guò)所述管道內(nèi)的液體，其中所述臭氧化水的成分與所述第一光帶相關(guān)聯(lián)的吸收要大于與所述第二光帶相關(guān)聯(lián)的吸收；以及光電傳感器，在所述第一光帶和所述第二光帶沿著所述基本的共享路徑通過(guò)之后感測(cè)所述第一光帶和所述第二光帶。
17.一種用于測(cè)量液體成分的方法，所述方法包括選擇第一光帶，所述成分對(duì)所述第一光帶的吸收要大于對(duì)第二光帶的吸收；在所述第一光帶和所述第二光帶沿基本共享的路徑通過(guò)所述液體之后感測(cè)所述第一光帶和第二光帶；以及響應(yīng)于所感測(cè)的第二光帶，修改從所感測(cè)的第一光帶確定的成分的被測(cè)屬性，以提高所述被測(cè)屬性的準(zhǔn)確度。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述修改包括校正所述被測(cè)屬性中所感知的第一光帶的亮度損耗，其中所述亮度損耗與除了所述成分吸收之外的至少一個(gè)因素相關(guān)聯(lián)。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)因素包括氣泡、所述基本共享的路徑的反射位置的反射率、所述液體中的雜質(zhì)以及容納所述液體的器皿的機(jī)械尺寸中的至少一個(gè)。
20.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，還包括在器皿內(nèi)提供所述基本共享的路徑。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述基本共享的路徑由至少一個(gè)反射位置來(lái)部分定義，以增加所述器皿內(nèi)所述基本共享的路徑的長(zhǎng)度。
22.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述液體是臭氧化水，并且還包括使所述臭氧化水從臭氧化水發(fā)生器經(jīng)所述器皿流入處理池，以允許對(duì)所述臭氧濃度的就地測(cè)量。
23.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，還包括沿著所述基本共享的路徑交替引導(dǎo)所述第一光帶和所述第二光帶，其中所述感測(cè)包括交替感測(cè)所述第一光帶和所述第二光帶。
24.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述交替引導(dǎo)還包括交替地不引導(dǎo)沿所述基本共享的路徑的光。
25.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，還包括感測(cè)沿所述基本共享的路徑的至多一部分通過(guò)的所述第一光帶和所述第二光帶中的至少一個(gè)，并且響應(yīng)性地維持所述第一光帶和所述第二光帶中的至少一個(gè)的發(fā)射亮度。
26.一種用于產(chǎn)生具有期望的臭氧濃度的臭氧化水的方法，所述方法包括選擇第一光帶，所述臭氧對(duì)所述第一光帶的吸收要大于對(duì)第二光帶的吸收；在臭氧化水發(fā)生設(shè)備中產(chǎn)生臭氧化水；在所述臭氧化水從所述設(shè)備中流出之后，在所述第一光帶和所述第二光帶沿著所述基本共享的路徑通過(guò)所述臭氧化水之后感測(cè)所述第一光帶和所述第二光帶；響應(yīng)于所感測(cè)的第二光帶來(lái)修改從所感測(cè)的第一光帶確定的被測(cè)臭氧濃度，從而提高所述被測(cè)臭氧濃度的準(zhǔn)取度；以及調(diào)節(jié)所述設(shè)備的至少一個(gè)參數(shù)，直到所述被測(cè)臭氧濃度與所述期望的臭氧濃度基本匹配。
全文摘要
一種裝置和方法提供了對(duì)諸如臭氧化水中的臭氧等液體成分的測(cè)量。該裝置(100)包括容納液體的器皿(110)、被配置成引導(dǎo)第一光帶和第二光帶沿著基本共享的路徑通過(guò)該器皿內(nèi)的液體的光源(120、120a、120b)、以及感測(cè)該第一光帶和第二光帶的光電傳感器(130)。該成分與第一光帶相關(guān)聯(lián)的吸收要大于與第二光帶相關(guān)聯(lián)的吸收。該方法包括響應(yīng)于所感測(cè)的第二光帶而對(duì)該組分的被測(cè)屬性進(jìn)行修改以改善被測(cè)屬性的準(zhǔn)確度。
文檔編號(hào)G01N21/31GK1930464SQ200580007897
公開(kāi)日2007年3月14日 申請(qǐng)日期2005年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月12日
發(fā)明者S·萊文, J·塞沃特, J·洛爾, U·布拉默, J·菲特考 申請(qǐng)人:Mks儀器股份有限公司