專利名稱：濁度測量裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于確定在液體中的物質特 別是固體、膠體或者氣泡的濃度的濁
度測量裝置。
背景技術：
在濁度測量中，射入的光被散射并且以第一角度散射的光的強度與基準變量相比較，其中該基準變量能夠是例如非散射光的強度或者以第二角度散射的光的強度。傳統的濁度測量裝置例如根據所謂的四束交變光方法工作。在美國專利No. 5，140，168A中描述了它的實施例。能夠例如按照標號/名稱TURBIMAX CUS65從受讓人獲取使用四束交變光方法的濁度測量裝置。關于在其它方面恒定的條件的假設下探知在液體中的物質的濃度的測得數值，這種方法是超定的，因為該數值能夠被實際上雙重地探知。在雙重測量的數值確定的情形中在測量結果之間偏差的情況下，能夠使用四束交變光來識別在測量布置的光路中的形式為窗口的污垢的變化。

發(fā)明內容
本發(fā)明是基于如下觀察的，S卩，散射光的強度的角度依賴性在不同的物質之間改變。據此，對于所確定的物質，測量布置在每一種情形中均將被校準。這對于使用者而言意味著在啟動時是很費力的或者當例如將要測量另一種物質的濃度時缺乏靈活性。因此，本發(fā)明的目的在于提供克服了現有技術缺點的一種濁度測量裝置和一種利用濁度測量確定物質的濃度的方法。通過如在權利要求1中定義的濁度測量裝置和如在權利要求8中定義的方法，根據本發(fā)明實現了該目的。為了確定在介質中的物質S」的濃度Kp本發(fā)明的濁度測量裝置包括第一測量布置，在該第一測量布置中，至少處于至少第一角度的散射光的強度得以記錄并且能夠被轉換成第一測量變量M1的當前數值，至少第二測量布置，在該第二測量布置中，至少處于至少第二角度的散射光的強度得以記錄并且能夠被轉換成第二測量變量M2的當前數值，該第二角度不同于第一角度， 其中測量變量Mi (i = 1,2,...)關于物質5」的濃度Kj具有不同的依賴性(Mi(Kj))， 其中該濁度測量裝置已經為用于至少兩種物質Sj的測量變量Mi存儲了校準函數g ，利用該校準函數，基于當前數值Mi,在每一種情形中，物質S」的適當的濃度能夠得以確定(Kj = Eij(Mi)),其中該濁度測量裝置進一步包括計算單元，該計算單元適合于評估所探知的濃度數值g^(Ma)、gb乂Mb)，其中關于它們的似然性，對于不同的物質Sj, a ^b,并且從而識別似乎可能的物質Sp或者檢查較早識別或者預先確定的物質S」的似然性。在本發(fā)明的進一步的改進中，第一測量變量是經由第一和第二光路徑記錄的至少兩個光強度的函數，并且第二測量變量是經由第三和第四路徑記錄的至少兩個測得光強度的函數。在本發(fā)明的進一步的改進中，第一測量變量是基于在第一配置中的四束交變光強度的，并且第二測量變量是基于在給定的第二配置中的四束交變光強度的，其中關于一個或者多個散射角度，第一配置不同于第二配置。在本發(fā) 明的這個進一步的改進的實施例中，第一配置包括第一光源和第二光源， 以及第一接收器和第二接收器，其中第一光源到第一接收器的光路徑和第二光源到第二接收器的光路徑各自均包括處于第一角度的光散射，該第一角度例如具有在120°和150° 之間的數值，特別是在130°和140°之間的數值。進而，根據本發(fā)明的這個實施例，第二配置包括第一光源和第二光源以及第三接收器和第四接收器，其中第一光源到第三接收器的光路徑和第二光源到第四接收器的光路徑各自均包括處于第二角度的光散射，該第二角度不同于第一角度，并且具有例如在80°和100°之間的數值，特別是在85°和95°之間的數值。在本發(fā)明的這個實施例的一種變型中，光路徑從第一光源延伸到第一接收器，基本平行于第二光源到第二接收器的光路徑，并且從第一光源到第三接收器的光路徑平行于第二光源到第四接收器的光路徑地走向。這些光路徑在以下還被稱作直接光路徑。將與之相區(qū)別的是所謂的間接路徑，在此情形中，光源的光因此從第一光源到第二接收器或者到第四接收器，并且從第二光源到第一接收器或者到第三接收器到達平行光路徑的接收器。第一測量變量然后例如是具有第一散射角度的所接收的直接光路徑強度的乘積除以所接收的相應的間接路徑的強度的乘積。遵循這種方案，第二測量變量是具有第二散射角度的所接收的直接光路徑強度乘積除以所接收的相應的間接路徑的強度的乘積。由于對于不同的物質散射行為的不同的角度依賴性，當在濃度數值K1(Ma)和 K1(Mb)的計算的情形中采取的物質S1實際上符合已經影響介質的濁度的物質S」時，由于測量變量Ma的當前數值和測量變量Mb的當前數值導致的在所探知的物質S的濃度K之間的差值的平方的積分，
^max^maxf {gla{Ma)-glb{M^JdKj = f {gla{n{Kj))-glb{f^{Kj)))2dK]
0 0具有最小數值，當這樣時采取正確的校準模型Kj = ^j(Mi)。作為運行處理中的測量點，在該處理中沒有干涉的情況下，幾乎沒有機會在現實期限內記錄在最小濃度和最大濃度之間的積分。在本發(fā)明的進一步的改進中，該濁度測量裝置的計算單元被設置成特別地在測量操作中，基于比較當前的、時間平均的、總和的、積分的或者以其它統計方式評估的關于不同的物質S1在(Ma⑴)和gb1 (Mb⑴)之間的偏差來識別作為濁度原因的影響了測量變量 Ma和Mb的數值的那種物質Sj。在本發(fā)明的另一種進一步的改進中，該濁度測量裝置的計算單元被設置成特別地在測量操作中在預先確定的物質S1的情形中，基于當前的、時間平均的、總和的、積分的或者以其它統計方式評估的在K1(MJt))和A1(MbU))之間的偏差來檢查預先確定的或者較早識別的物質S1作為影響了測量變量Ma(t)和Mb(t)的數值的濁度原因實際上是否仍然是似乎可能的。統計評估能夠包括例如在例如從Lurrait-At延續(xù)到t。u mt&時間間隔上的差平方Lga1 (Ma(I))^h1 (Mh(I))T的積分或者和值，其中t。UMt是當前時間并且At是考慮下式的時間間隔的長度
權利要求
1.一種用于確定在介質中的物質S」的濃度&的濁度測量裝置，包括第一測量布置，在所述第一測量布置中，至少處于至少第一角度的散射光的強度得以記錄并且能夠被轉換成第一測量變量M1的當前數值，至少第二測量布置，在所述第二測量布置中，至少處于至少第二角度的散射光的強度得以記錄并且能夠被轉換成第二測量變量M2的當前數值，所述第二角度不同于所述第一角度，其中所述測量變量MiG = 1,2,...)關于所述物質Sj的濃度Kj具有不同的依賴性 (Mi(Kj) = yog)，其中所述濁度測量裝置已經為用于至少兩種物質&的所述測量變量Mi 存儲了校準函數利用所述校準函數，基于當前數值Mi,在每一個情形中，物質S」的適當的濃度能夠得以確定(Kj = V(Mi))，其中所述濁度測量裝置進一步包括計算單元，所述計算單元適合于評估所探知的濃度數值g^(Ma)、gb乂Mb)，其中關于它們的似然性，對于不同的物質Sj, a ^b,并且從而識別似乎可能的物質S」或者檢查較早識別或者預先確定的物質S」的似然性。
2.根據權利要求1所述的濁度測量裝置，其中所述第一測量變量是經由第一和第二光路徑記錄的至少兩個光強度的函數，并且其中所述第二測量變量是經由第三和第四路徑記錄的至少兩個測得光強度的函數。
3.根據權利要求2所述的濁度測量裝置，其中所述第一測量變量基于在第一配置中的四束交變光強度，并且所述第二測量變量基于在第二配置中的四束交變光強度，其中關于一個或者多個散射角度，所述第一配置不同于所述第二配置。
4.根據權利要求3所述的濁度測量裝置，其中所述第一配置具有第一光源和第二光源以及第一接收器和第二接收器，其中所述第一光源到所述第一接收器的光路徑基本平行于所述第二光源到所述第二接收器的光路徑延伸，并且其中所述兩個光路徑的光軸包括處于第一角度的光散射，所述第一角度例如包括在120°和150°之間，特別是在130°和140° 之間的數值。
5.根據權利要求4所述的濁度測量裝置，其中所述第二配置具有所述第一光源和所述第二光源以及第三接收器和第四接收器，其中所述第一光源到所述第三接收器的光路徑基本平行于所述第二光源到所述第四接收器的光路徑延伸，并且其中所述兩個光路徑的光軸包括處于第二角度的光散射，所述第二角度不同于所述第一角度，并且例如包括在80°和 100°之間，特別是在85°和95°之間的數值。
6.根據前述權利要求之一所述的濁度測量裝置，其中所述計算單元被設置成基于比較當前的、時間平均的、總和的、積分的或者以其它統計方式評估的關于不同的物質S1在 gaHMa(t))和^1(MbU))之間的偏差來識別作為所述濁度原因的影響了所述測量變量Ma和 Mb的所述數值的那種物質S」。
7.根據前述權利要求之一所述的濁度測量裝置，其中所述計算單元被設置成在預先確定的物質S1的情形中，基于當前的、時間平均的、總和的、積分的或者以其它統計方式評估的在gaHMa(t))和V(MbU))之間的偏差來檢查所述預先確定的或者較早識別的物質SJt 為影響了所述測量變量Ma(t)和Mb(t)的所述數值的所述濁度的原因實際上是否仍然是似乎可能的。
8.一種用于確定在介質中的物質S」的濃度&的方法，包括如下步驟確定依賴于在介質中以至少第一角度在所述介質中散射的光的強度的第一測量變量M1的當 前數值，確定依賴于以至少第二角度在所述介質中散射的光的強度的第二測量變量M2的當前數值，所述第二角度不同于所述第一角度，其中所述測量變量Mi對于物質3」的所述濃度Kj具有不同的依賴性(Mi(Kj) = V(Kj))，其中，基于對于用于至少兩種物質S」的所述測量變量Mi可用的校準函數gA濃度數值 Kj = Qj(Mi)得以探知，其中關于它們的似然性，所探知的濃度數值C (Ma) ,gbJ (Mb)得以評估，并且從而似乎可能的物質S」得以識別，或者較早識別的或者預先確定的物質的似然性得以檢查。
9.根據權利要求8所述的方法，其中所述第一測量變量是經由第一和第二光路徑記錄的至少兩個光強度的函數，并且其中所述第二測量變量是經由第三和第四路徑記錄的至少兩個測得光強度的函數。
10.根據權利要求8或者9所述的方法，其中所述第一測量變量基于在第一配置中的四束交變光強度，并且所述第二測量變量基于在第二配置中的四束交變光強度，其中關于一個或者多個散射角度，所述第一配置不同于所述第二配置。
11.根據權利要求8到10之一所述的方法，其中，基于比較當前的、時間平均的、總和的、積分的或者以其它統計方式評估的關于不同的物質和C(MbU))之間的偏差，作為濁度原因，影響了所述測量變量Ma和Mb的所述數值的物質S」得以識別。
12.根據權利要求8到11之一所述的方法，其中，在預先確定的物質S1的情形中，基于當前的、時間平均的、總和的、積分的或者以其它統計方式評估的在K1(MJt))和C(MbU)) 之間的偏差來檢查所述預先確定的或者較早識別的物質S1作為影響了所述測量變量Ma(t) 和Mb(t)的所述數值的所述濁度的原因實際上是否仍然是似乎可能的。
全文摘要
一種用于確定在介質中的物質Sj的濃度Kj的濁度測量裝置包括測量布置，在測量布置中處于不同角度的散射光的強度得以記錄并且能夠被轉換成至少第一測量變量M1和第二測量變量M2的當前數值，它們關于物質Sj的濃度Kj具有不同的依賴性(Mi(Kj)＝fij(Kj))，其中該濁度測量裝置為用于多種物質Sj的測量變量Mi存儲了校準函數gij，利用該校準函數，在每一種情形中，物質Sj的濃度能夠得以確定(Kj＝gij(Mi))，其中該濁度測量裝置進一步包括計算單元，該計算單元適合于評估所探知的濃度數值gaj(Ma)、gbj(Mb)，其中關于它們的似然性，對于不同的物質Sj，a≠b，并且從而識別似乎可能的物質Sj或者檢查較早識別或者預先確定的物質Sj的似然性。
文檔編號G01N21/49GK102362170SQ201080013478
公開日2012年2月22日 申請日期2010年3月15日 優(yōu)先權日2009年3月27日
發(fā)明者埃丹·安杰利奇, 魯迪格爾·弗蘭克 申請人:恩德萊斯和豪瑟爾測量及調節(jié)技術分析儀表兩合公司