專利名稱：利用一次性流動(dòng)池的微型uv傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及在線傳感器和測(cè)量，并且更加具體地涉及一種利用一次性流動(dòng)池的傳感器，所述傳感器包括光源和檢測(cè)器，所述光源例如是固態(tài)發(fā)射器，所述固態(tài)發(fā)射器在光學(xué)在線測(cè)量中例如在紫外線(UV)光譜范圍中測(cè)量光學(xué)吸收率時(shí)使用。
背景技術(shù)：
在線光學(xué)測(cè)量被廣泛地使用在工業(yè)應(yīng)用中，特別是在生物技術(shù)和制藥應(yīng)用中。已知的在線光學(xué)傳感器包括將特定波長(zhǎng)范圍的光束發(fā)射到測(cè)量池(measuring cell)例如在具體工業(yè)應(yīng)用中輸送受監(jiān)視的介質(zhì)的流動(dòng)池(flow cell)中的一個(gè)或者幾個(gè)光源。由于與介質(zhì)光學(xué)效應(yīng)類似吸收的相互作用，熒光或者光散射會(huì)發(fā)生。這些效應(yīng)能夠用于確定受監(jiān)視的介質(zhì)的特定物理或者化學(xué)性質(zhì)，諸如例如在介質(zhì)中特定化學(xué)物質(zhì)的存在性和/或濃度或者介質(zhì)的濁度。為此目的，光束在通過(guò)測(cè)量池之后被朝向檢測(cè)器引導(dǎo)，檢測(cè)器根據(jù)撞擊光強(qiáng)度提供信號(hào)。從這個(gè)信號(hào)，受監(jiān)視的介質(zhì)的物理性質(zhì)能夠得以確定。生物技術(shù)和制藥工業(yè)過(guò)程經(jīng)常要求消毒設(shè)備。這包括與過(guò)程介質(zhì)接觸的任何測(cè)量設(shè)備?，F(xiàn)今很多生物技術(shù)或者制藥工業(yè)過(guò)程是以產(chǎn)品產(chǎn)量在大約幾升和大約幾百升之間的小規(guī)模執(zhí)行的。為了在這種過(guò)程中避免過(guò)程設(shè)備的昂貴和復(fù)雜的清潔與殺菌處理，使用一次性(即單次使用)的過(guò)程設(shè)備，例如一次性反應(yīng)器和管道已經(jīng)變得越來(lái)越平常。一次性設(shè)備通常由塑性材料制成。迄今為止，用于監(jiān)視過(guò)程介質(zhì)的在線光學(xué)傳感器相應(yīng)地包括不能容易地適合于前述一次性過(guò)程設(shè)備或者實(shí)驗(yàn)室或者小規(guī)模過(guò)程條件的相對(duì)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。需要提供在消毒應(yīng)用中，特別地在小規(guī)模應(yīng)用中利用一次性流動(dòng)池的在線光學(xué)傳感器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種在線傳感器應(yīng)用中使用的利用一次性流動(dòng)池的改進(jìn)的傳感器。所述傳感器能夠被應(yīng)用于例如生物技術(shù)或者制藥工業(yè)過(guò)程中或者甚至用于實(shí)驗(yàn)室和小規(guī)模層析分離以及超過(guò)濾過(guò)程。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)提供一種利用一次性流動(dòng)池的光學(xué)傳感器實(shí)現(xiàn)了這個(gè)目的，該光學(xué)傳感器包括:一次性流動(dòng)池，該一次性流動(dòng)池包括池體、進(jìn)口管和出口管，提供了通過(guò)池體在進(jìn)口管和出口管之間延伸的流動(dòng)通道；包括敞開(kāi)的前端和后端的第一外殼組件以及包括敞開(kāi)的前端和后端的第二外殼組件，可移除光源被以可移除方式安裝到所述第一外殼組件，用于檢測(cè)由光源所發(fā)射的光的光檢測(cè)器被以可移除方式安裝到所述第二外殼組件，其中，第一和第二外殼組件被以可拆離方式連接到彼此，第一和第二外殼組件的敞開(kāi)的前端被緊密地接合以提供容納并且封裝一次性流動(dòng)池的傳感器外殼，并且其中，光源和檢測(cè)器被定位于池體的相對(duì)的兩側(cè)處，光學(xué)通路垂直于流動(dòng)通道在光源和檢測(cè)器之間沿著軸線延伸通過(guò)池體，并且其中，進(jìn)口管和出口管通過(guò)由第一和第二外殼組件的前端的對(duì)應(yīng)的凹部形成的孔口延伸。通過(guò)提供兩個(gè)外殼組件而在所述兩個(gè)外殼組件的前端抵接時(shí)容納流動(dòng)池，其中，進(jìn)口管和出口管通過(guò)由前端的對(duì)應(yīng)的凹部形成的孔口延伸，能夠通過(guò)簡(jiǎn)單地將外殼組件彼此拆離而容易地移除和更換流動(dòng)池。第一外殼組件能夠包括將流動(dòng)池與光源分開(kāi)的第一內(nèi)壁并且第二外殼組件能夠包括將流動(dòng)池與檢測(cè)器分開(kāi)的第二內(nèi)壁，在光源和光檢測(cè)器之間的光學(xué)通路經(jīng)過(guò)設(shè)置在第一和第二內(nèi)壁中的透明窗口。光源能夠包括發(fā)射在240nm到400nm的范圍中的單色即單一波長(zhǎng)光的固態(tài)發(fā)射器，并且池體和窗口這兩者均能夠包括UV透明丙烯酸塑料、石英玻璃和藍(lán)寶石中的一種。在具體實(shí)施例中，利用一次性流動(dòng)池的光學(xué)傳感器包括:包括第一端壁、相對(duì)的第二端壁以及在所述第一端壁和第二端壁之間延伸的至少一個(gè)側(cè)壁的第一外殼組件；包括第一端壁、相對(duì)的第二端壁以及在所述第一端壁和第二端壁之間延伸的至少一個(gè)側(cè)壁的第二外殼組件；第一和第二外殼組件的第二端壁具有中央孔口 ；可移除光源組件，所述可移除光源組件被安裝到第一外殼組件的第一端壁；可移除檢測(cè)器組件，所述可移除檢測(cè)器組件被安裝到第二外殼組件的第一端壁；一次性流動(dòng)池，該一次性流動(dòng)池包括池體、進(jìn)口管和出口管，提供了通過(guò)池體在進(jìn)口管和出口管之間延伸的流動(dòng)通道；并且其中，當(dāng)?shù)谝缓偷诙鈿そM件的第二端壁抵接時(shí)，-光源組件面對(duì)檢測(cè)器組件并且與檢測(cè)器組件相對(duì)地定位，并且光學(xué)通路經(jīng)過(guò)第一和第二外殼組件的中央孔口在光源組件和檢測(cè)器組件之間沿著軸線延伸；并且-第一和第二外殼組件在由第一和第二外殼組件的第二端壁中的對(duì)應(yīng)凹部形成的空間中容納池體與進(jìn)口和出口管，其中，流動(dòng)通道基本垂直于光學(xué)通路地行進(jìn)。光學(xué)窗口能夠被密封到第一和第二外殼組件的第二端壁的中央孔口中的至少一個(gè)中，光學(xué)窗口包括對(duì)于由光源組件的光源所發(fā)射的光而言透明的材料。在另一實(shí)施例中，第一外殼組件包括至少兩個(gè)平行孔，所述至少兩個(gè)平行孔位于光源組件的相對(duì)側(cè)上、平行于光學(xué)通路地延伸、與在第二外殼組件中的對(duì)應(yīng)的平行孔對(duì)準(zhǔn)，并且其中，雙頭螺栓被安裝在平行孔中，所述雙頭螺栓延伸通過(guò)第一和第二外殼組件的已接合的第二端壁，從而牢固地連接第一和第二外殼組件。在又一個(gè)實(shí)施例中，第一和第二外殼組件的第一和第二端壁是矩形的并且四個(gè)側(cè)壁分別地在第一和第二端壁之間延伸，并且其中，第一和第二外殼組件包括兩個(gè)平行孔，所述兩個(gè)平行孔位于光源組件的相對(duì)的兩側(cè)上、平行于光學(xué)通路延伸通過(guò)第一和第二外殼組件的，對(duì)角地面對(duì)的邊緣，并且其中，第一和第二外殼組件包括兩個(gè)平行盲孔，所述兩個(gè)平行盲孔從第二端壁平行于光學(xué)通路延伸通過(guò)第一外殼組件的對(duì)角地面對(duì)的邊緣，其中，當(dāng)?shù)谝缓偷诙鈿そM件的第二端壁被匹配時(shí)，第一外殼組件的平行孔與第二外殼組件的盲孔對(duì)準(zhǔn)，并且第二外殼組件的平行孔與第一外殼組件的盲孔對(duì)準(zhǔn)。在該實(shí)施例中，為了牢固地連接第一和第二外殼組件，緊固器，特別是雙頭螺栓或者螺釘，能夠被安裝在第一外殼組件的平行孔中，緊固器從第一外殼組件外側(cè)延伸通過(guò)第一外殼組件的平行孔到第二外殼組件的對(duì)應(yīng)的盲孔中。例如，緊固器能夠具有從第一和第二外殼組件的第一端壁突出的部分并且端頭或者螺母被附接到每一個(gè)部分以將第一和第二外殼組件夾持在一起。另外，第一和第二外殼組件兩者均能夠包括從其第二端壁延伸的定位銷(xiāo)，當(dāng)所述第一和第二外殼組件被接合時(shí)，所述定位銷(xiāo)配合到第二端壁的對(duì)應(yīng)的匹配孔中。這確保了光學(xué)檢測(cè)器和光源例如固態(tài)發(fā)射器的準(zhǔn)確的光學(xué)對(duì)準(zhǔn)。該光源能夠包括用于發(fā)射在240nm到400nm的范圍中的單一波長(zhǎng)的光的固態(tài)UV
發(fā)射器。一次性流動(dòng)池的池體包括UV透明丙烯酸塑料、石英玻璃和藍(lán)寶石中的一種。在另一實(shí)施例中，利用一次性流動(dòng)池的光學(xué)傳感器包括:光源和檢測(cè)器，其中，該光源沿著在光源和檢測(cè)器之間延伸的光學(xué)通路發(fā)射光，該光學(xué)通路經(jīng)過(guò)一次性流動(dòng)池，該一次性流動(dòng)池包括:中空池體，所述中空池體在池體的相對(duì)的兩端處具有兩個(gè)開(kāi)口 ；以及兩個(gè)管線連接器，所述兩個(gè)管線連接器中的每一個(gè)均包括與池體的開(kāi)口中的至少一個(gè)匹配的適配器部分，適配器部分被以不透流體的方式連接到池體。管線連接器的適配器部分每一個(gè)各自包括帶有中央孔口的板，并且其中，當(dāng)適配器部分與池體匹配時(shí)，中央孔口被共軸地定位，并且其中，每一個(gè)連接器還包括被與孔口對(duì)準(zhǔn)地固定到板的管子，管子的遠(yuǎn)端提供用于將流動(dòng)池連接到流體管線的接頭。中空池體能夠具有矩形截面并且板同樣能夠是矩形的。光源能夠包括發(fā)射在240nm到400nm的波長(zhǎng)范圍中的單色光的固態(tài)發(fā)射器，并且中空池體能夠包括UV透明丙烯酸塑料、石英玻璃和藍(lán)寶石中的一種。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的利用一次性流動(dòng)池的在線光學(xué)傳感器的一個(gè)實(shí)施例的等距視圖。圖2是圖1的實(shí)施例的截面視圖。圖3是圖1和2的實(shí)施例的分解的等距視圖。圖4示出在根據(jù)圖1的實(shí)施例的傳感器中使用的一次性流動(dòng)池的側(cè)立視圖(在左側(cè)上)和前立視圖(在右側(cè)上)。圖5是在根據(jù)圖1的實(shí)施例的傳感器中使用的一次性流動(dòng)池的分解的等距視圖，所述一次性流動(dòng)池帶有用于將流動(dòng)池連接到各個(gè)過(guò)程管線的各種可能的適配器。
具體實(shí)施例方式如在圖1到3中所示意地，光學(xué)傳感器包括容納在包括具有相同形狀的第一外殼組件2和第二外殼組件3的外殼中的流動(dòng)池I。每一個(gè)外殼組件2、3具有由第一端壁4、5形成的后端。第一和第二外殼組件2、3具有垂直于矩形的、在該實(shí)例中為正方形的第一端壁4、5延伸的四個(gè)側(cè)壁。與第一端壁4、5相對(duì)地，外殼組件2、3包括形成凹部8、9的第二端壁6、7。第二端壁6、7每一個(gè)均具有藍(lán)寶石窗口 10、11被密封到其中的中央孔口。根據(jù)圖1到3的示例性實(shí)施例的傳感器具有正方形端壁4、5。然而，端壁能夠具有任何其它形狀，例如它們能夠是圓形的。在此情形中，每一個(gè)外殼組件均僅僅具有一個(gè)相對(duì)于圓形端壁垂直地延伸的管狀側(cè)壁。包括可移除光源組件的外螺紋容器12被安裝到在第一外殼組件2的第一端壁4中形成的內(nèi)螺紋孔口中。光源組件包括光源13和攜帶光源驅(qū)動(dòng)器和/或光源控制電子器件的印刷電路板。光源例如能夠是UV固態(tài)發(fā)射器。第二外殼組件3的端壁5包括與在第一外殼組件2的端壁4中的孔口相同的內(nèi)螺紋孔口。包括可移除檢測(cè)器組件的外螺紋容器14被附接到這個(gè)螺紋孔口。檢測(cè)器組件包括對(duì)應(yīng)于光源13的檢測(cè)器15。在光源13是UV固態(tài)發(fā)射器的情形中，檢測(cè)器能夠是對(duì)應(yīng)的UV檢測(cè)器。進(jìn)而，檢測(cè)器組件能夠包括將由光源所發(fā)射的光聚焦到檢測(cè)器15的敏感表面上的一個(gè)或者更多個(gè)透鏡。檢測(cè)器組件還包括攜帶檢測(cè)器電子器件的印刷電路板。容器12、14是不透液體的并且接受快速斷開(kāi)或者螺紋電纜組件。銷(xiāo)構(gòu)造在每一端上不同以消除錯(cuò)接。容器12、14能夠利用O形環(huán)密封件配合到端壁4、5的孔口中以確保環(huán)境完整性。為了更換光源或者檢測(cè)器，容器12或者14被從它們的對(duì)應(yīng)的外殼組件擰開(kāi)。能夠分別地從光源組件或者檢測(cè)器組件移除光源13或者檢測(cè)器15，并且分別地將新的光源或者新的檢測(cè)器置放到適當(dāng)位置?？商娲?，能夠利用新的光源組件或者檢測(cè)器組件更換整個(gè)光源組件或者整個(gè)檢測(cè)器組件。更換整個(gè)容器12和14也是可能的。每一個(gè)容器12、14包括周向肩臺(tái)，當(dāng)與外殼組件2、3的端壁4、5抵接時(shí),周向肩臺(tái)在預(yù)定位置中固定容器12、14，因此在光源13距檢測(cè)器15預(yù)定距離時(shí)確保正確的光學(xué)調(diào)準(zhǔn)。流動(dòng)池I包括基本上矩形的池體16以及都與池體16連通的進(jìn)口管17和出口管18。進(jìn)口管17和出口管18提供能夠被連接到如將在以后描述的各種類型的流體管道的接頭。當(dāng)外殼組件2、3的第二端壁6、7抵接時(shí)，在其中的凹部8、9形成用于池體16的容納部。外殼組件的相對(duì)的側(cè)壁具有半圓形凹部19、20，當(dāng)?shù)诙吮?、7抵接時(shí)，所述半圓形凹部19、20在傳感器外殼的側(cè)壁中形成相對(duì)的圓形開(kāi)口，流動(dòng)池I的進(jìn)口管17和出口管18通過(guò)所述相對(duì)的圓形開(kāi)口延伸。如在圖1和2中所示，流動(dòng)池I利用O形環(huán)密封件21、22而相對(duì)于側(cè)壁開(kāi)口密封。光源13面對(duì)檢測(cè)器15并且與檢測(cè)器15相對(duì)地定位，從而使得光學(xué)通路從光源13通過(guò)藍(lán)寶石窗口 10、11和池體16延伸到檢測(cè)器15。通過(guò)流動(dòng)池I的流動(dòng)通道從進(jìn)口管17通過(guò)池體16朝向出口管18地基本垂直于光學(xué)通路地行進(jìn)。每一個(gè)外殼組件2、3包括至少兩個(gè)間隙孔23、24，所述至少兩個(gè)間隙孔23、24在用于安裝容器12、13的孔口的相對(duì)的兩側(cè)上平行于光學(xué)通路延伸。有利地，如在圖1到3中所示，間隙孔位于外殼組件2、3的對(duì)角地面對(duì)的邊緣中。另外，每一個(gè)外殼組件2、3均包括平行于間隙孔23、24從第二端壁7、8延伸到側(cè)壁中的兩個(gè)盲孔25。在根據(jù)圖1到3的實(shí)施例中，盲孔25位于外殼組件2、3的其余的對(duì)角地面對(duì)的邊緣中。一般地說(shuō)，盲孔25和間隙孔23、24以如下方式定位，即，使得如之前所描述地，當(dāng)?shù)谝缓偷诙鈿そM件2、3緊密地接合以形成封閉的傳感器外殼時(shí)，第一外殼組件2的間隙孔與第二構(gòu)件3的盲孔對(duì)準(zhǔn)，并且反之亦然。四個(gè)雙頭螺栓26、27、28、29通過(guò)間隙孔23、24延伸到所對(duì)準(zhǔn)的盲孔中。雙頭螺栓26、27、28、29中的每一個(gè)的端部均從外殼組件2、3中的相應(yīng)的間隙孔突出。為了以?shī)A持方式固定外殼組件2、3，蝶形螺母30、31、32、33被附接到這些端部。為了提供間隙孔23、24與盲孔25的正確的對(duì)準(zhǔn)，至少一個(gè)定位銷(xiāo)34和匹配孔被布置在每一個(gè)外殼組件2、3上從外殼組件2、3的第二端壁6、7突出，使得當(dāng)外殼組件2、3面對(duì)時(shí)，第一外殼組件2的定位銷(xiāo)配合到第二外殼組件3的對(duì)應(yīng)的匹配孔中，并且反之亦然。在另一實(shí)施例中，外殼組件每一個(gè)均具有端壁和側(cè)壁，所述側(cè)壁基本上垂直地從對(duì)應(yīng)的端壁延伸到外殼組件的敞開(kāi)的前端。每一個(gè)構(gòu)件的側(cè)壁的前端均能夠與另一外殼組件的對(duì)應(yīng)的側(cè)壁前端形成匹配接合，從而形成基本上封閉的傳感器外殼以容納流動(dòng)池。在此情形中，光源組件和檢測(cè)器組件不被包括光學(xué)窗口的壁從流動(dòng)池分隔。如在圖1到3所示實(shí)施例中的，外殼組件的相對(duì)的兩個(gè)側(cè)壁具有凹部，當(dāng)外殼組件的前端匹配接合時(shí)，所述凹部在傳感器外殼的側(cè)壁中形成相對(duì)的開(kāi)口，流動(dòng)池的進(jìn)口管和出口管通過(guò)所述相對(duì)的開(kāi)口延伸。根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的傳感器設(shè)計(jì)甚至比根據(jù)圖1到3所示實(shí)施例的傳感器設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)單。為了更換流動(dòng)池I，蝶形螺母30、31、32、33被從雙頭螺栓28、29拆離，并且通過(guò)將外殼組件2、3相互分離而使得能夠接近流動(dòng)池I。在移除流動(dòng)池I之后，能夠在外殼組件
2、3之間容納新的流動(dòng)池，并且蝶形螺母30、31、32、33能夠被再次附接到雙頭螺栓26、27、28,29從而將外殼組件2、3夾持在一起。因?yàn)楫?dāng)更換流動(dòng)池I時(shí)不必移除在其中安裝光源13和檢測(cè)器15的容器12、14，所以不必重新對(duì)準(zhǔn)傳感器光學(xué)器件。當(dāng)傳感器在線時(shí)，僅僅要求簡(jiǎn)單的重新調(diào)零以校準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)。在圖4和5中，更加詳細(xì)地示出流動(dòng)池I。如之前描述地，流動(dòng)池I包括池體16以及都與池體的內(nèi)部連通的進(jìn)口管17和出口管18。池體與進(jìn)口和出口管能夠被一體地形成?？商娲?，進(jìn)口管17和出口管18能夠被以可拆離方式與池體16連接。在此情形中，分別利用具有不同的尺寸或者各種接頭的進(jìn)口管和出口管能夠更換進(jìn)口管17和出口管18，從而使流動(dòng)池I適合于各種管線和尺寸的連接。進(jìn)口管17和出口管18能夠分別地經(jīng)由適配器部分35而固定到池體16的對(duì)應(yīng)的開(kāi)口。在圖5所示實(shí)例中，適配器部分35是帶有周向肩臺(tái)的矩形板，該周向肩臺(tái)以如下方式與池體16的矩形開(kāi)口匹配，即，使得適配器板35形成矩形流動(dòng)池I的側(cè)壁。矩形板35具有相應(yīng)被緊密地固定到進(jìn)口管17或者出口管18的一端的中央孔口。在管子17、18的遠(yuǎn)端處，管子17、18設(shè)置有能夠被連接到提供將由光學(xué)傳感器分析的流體樣本的具體流體管線的接頭。例如，如在圖5中所示,接頭能夠是魯爾接頭(Luer fitting)或者具有各種直徑的軟管倒鉤。在可替代實(shí)施例中，流動(dòng)池體具有圓形截面，并且進(jìn)口和出口管的適配器部分能夠是帶有與池體的圓形開(kāi)口匹配的周向肩臺(tái)的圓形板。
流動(dòng)池體獨(dú)自地或者整個(gè)流動(dòng)池能夠由UV透明材料諸如例如石英玻璃、藍(lán)寶石，或者UV透明塑料諸如例如丙烯酸塑料制成。由UV透明塑料制成的流動(dòng)池或者流動(dòng)池體能夠被注射成型。注射成型是特別地成本有效的和靈活的技術(shù)，這允許以合理的成本為不同種類的流體管線提供多種接頭。本發(fā)明具有多個(gè)重要的特征和優(yōu)點(diǎn)。帶有最小數(shù)目的構(gòu)件的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)允許傳感器的小總體尺寸。例如，能夠提供在2mm和IOmm之間的光程長(zhǎng)度。該光學(xué)設(shè)計(jì)利用將UV固態(tài)發(fā)射器光源和檢測(cè)器緊密地聯(lián)接而以多個(gè)數(shù)量級(jí)增加信噪比。這導(dǎo)致能夠測(cè)量的光密度顯著地增加。固態(tài)UV發(fā)射器也具有很多優(yōu)點(diǎn)，比如實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定輸出的快速打開(kāi)特性。而且，UV固態(tài)發(fā)射器被分類成本質(zhì)安全的器件并且因此能夠在使用安全柵的情況下在危險(xiǎn)的環(huán)境中被操作。會(huì)存在當(dāng)應(yīng)用要求改變傳感器的操作波長(zhǎng)時(shí)的情形。在此情形中，光源容器能夠被擰開(kāi)并且被在其中安裝所期波長(zhǎng)的光源的另一個(gè)容器替換?？商娲?，能夠?qū)⑷萜鲾Q開(kāi)而僅僅更換光源。在每一種情形中，容器的周向肩臺(tái)確保了容器相對(duì)于傳感器外殼和安裝到傳感器外殼的檢測(cè)器組件被固定在預(yù)定的位置中。能夠使用氣體或者輻射技術(shù)對(duì)于流動(dòng)池進(jìn)行殺菌，這對(duì)于與過(guò)程流接觸的系統(tǒng)構(gòu)件而言是普遍的。因?yàn)榱鲃?dòng)池能夠被容易地安裝到傳感器，所以這個(gè)殺菌過(guò)程是理想的。傳感器的構(gòu)造被設(shè)計(jì)成最小化構(gòu)件數(shù)。第一和第二外殼組件是相同的并且被優(yōu)化成通過(guò)注射成型制造，這導(dǎo)致成本顯著地降低。根據(jù)前述明顯的是，已經(jīng)提供了一種利用一次性流動(dòng)池的新的并且改進(jìn)的光學(xué)傳感器。雖然僅僅已經(jīng)詳細(xì)描述了某些當(dāng)前優(yōu)選的實(shí)施例，但是如對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見(jiàn)的是，在不脫離如由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍的情況下，能夠做出某些改變和修改。
權(quán)利要求
1.一種利用一次性流動(dòng)池的光學(xué)傳感器，包括: 一次性流動(dòng)池，所述一次性流動(dòng)池包括池體、進(jìn)口管和出口管，提供了通過(guò)所述池體在所述進(jìn)口管和所述出口管之間延伸的流動(dòng)通道； 第一外殼組件和第二外殼組件，所述第一外殼組件包括敞開(kāi)的前端和后端，可移除光源被安裝到所述第一外殼組件，所述第二外殼組件包括敞開(kāi)的前端和后端，用于檢測(cè)由所述可移除光源所發(fā)射的光的光檢測(cè)器被安裝到所述第二外殼組件， 其中，所述第一外殼組件和第二外殼組件被以可拆離方式連接到彼此，所述第一外殼組件和第二外殼組件的敞開(kāi)的前端被緊密地接合以提供容納并且封裝所述一次性流動(dòng)池的傳感器外殼， 并且其中，所述光源和所述檢測(cè)器被定位于所述池體的相對(duì)的兩側(cè)處，光學(xué)通路垂直于所述流動(dòng)通道在所述光源和所述檢測(cè)器之間沿著軸線延伸通過(guò)所述池體，并且 其中，所述進(jìn)口管和所述出口管通過(guò)由所述第一外殼組件和第二外殼組件的所述前端的對(duì)應(yīng)的凹部形成的孔口延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)傳感器，其中: 所述第一外殼組件包括將所述流動(dòng)池與所述光源分開(kāi)的第一內(nèi)壁，并且所述第二外殼組件包括將所述流動(dòng)池與所述檢測(cè)器分開(kāi)的第二內(nèi)壁，在所述光源和所述光檢測(cè)器之間的所述光學(xué)通路經(jīng)過(guò)設(shè)置在所述第一內(nèi)壁和第二內(nèi)壁中的透明窗口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)傳感器，其中: 所述光源包括發(fā)射在240nm到400nm的波長(zhǎng)范圍中的光的固態(tài)發(fā)射器，并且所述池體和所述窗口兩者均包括 UV透明丙烯酸塑料、石英玻璃和藍(lán)寶石中的一種。
4.一種利用一次性流動(dòng)池的光學(xué)傳感器，包括: 第一外殼組件，所述第一外殼組件包括第一端壁、相對(duì)的第二端壁以及在所述第一端壁和所述第二端壁之間延伸的至少一個(gè)側(cè)壁； 第二外殼組件，所述第二外殼組件包括第一端壁、相對(duì)的第二端壁以及在所述第一端壁和所述第二端壁之間延伸的至少一個(gè)側(cè)壁； 所述第一外殼組件和第二外殼組件的第二端壁具有中央孔口； 可移除光源組件，所述可移除光源組件被安裝到所述第一外殼組件的所述第一端壁； 可移除檢測(cè)器組件，所述可移除檢測(cè)器組件被安裝到所述第二外殼組件的所述第一端壁； 一次性流動(dòng)池，所述一次性流動(dòng)池包括池體、進(jìn)口管和出口管，提供了通過(guò)所述池體在所述進(jìn)口管和所述出口管之間延伸的流動(dòng)通道； 其中，當(dāng)所述第一外殼組件和第二外殼組件的第二端壁抵接時(shí)， -所述光源組件面對(duì)所述檢測(cè)器組件并且與所述檢測(cè)器組件相對(duì)地定位，并且光學(xué)通路經(jīng)過(guò)所述第一外殼組件和第二外殼組件的所述中央孔口在所述光源組件和所述檢測(cè)器組件之間沿著軸線延伸； -所述第一外殼組件和第二外殼組件在由所述第一外殼組件和第二外殼組件的第二端壁中的對(duì)應(yīng)凹部形成的空間中容納所述池體與所述進(jìn)口和出口管，其中，所述流動(dòng)通道基本垂直于所述光學(xué)通路行進(jìn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)傳感器，其中:光學(xué)窗口被密封到所述第一外殼組件和第二外殼組件的所述第二端壁的所述中央孔口中的至少一個(gè)中，所述光學(xué)窗口包括對(duì)于由所述光源組件的光源所發(fā)射的光而言透明的材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)傳感器，其中: 所述第一外殼組件包括至少兩個(gè)平行孔，所述至少兩個(gè)平行孔位于所述光源組件的相對(duì)側(cè)上、平行于所述光學(xué)通路延伸、與在所述第二外殼組件中的對(duì)應(yīng)的平行孔對(duì)準(zhǔn)，并且其中，雙頭螺栓被安裝在所述平行孔中，所述雙頭螺栓延伸通過(guò)所述第一外殼組件和第二外殼組件的已接合的第二端壁，從而牢固地連接所述第一外殼組件和第二外殼組件。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)傳感器，其中: 所述第一外殼組件和第二外殼組件的第一端壁和第二端壁是矩形的并且四個(gè)側(cè)壁分別地在所述第一端壁和第二端壁之間延伸， 并且其中，所述第一外殼組件和第二外殼組件包括兩個(gè)平行孔，所述兩個(gè)平行孔位于所述光源組件的相對(duì)側(cè)上、平行于所述光學(xué)通路延伸通過(guò)所述第一外殼組件和第二外殼組件的對(duì)角地面對(duì)的邊緣，并且其中，所述第一外殼組件和第二外殼組件包括兩個(gè)平行盲孔，所述兩個(gè)平行盲孔從所述第二端壁平行于所述光學(xué)通路延伸通過(guò)所述第一外殼組件的對(duì)角地面對(duì)的邊緣， 其中，當(dāng)所述第一外殼組件和第二外殼組件的第二端壁被匹配時(shí)，所述第一外殼組件的所述平行孔與所述第二外殼組件的所述盲孔對(duì)準(zhǔn)，并且所述第二外殼組件的所述平行孔與所述第一外殼組件的所述盲孔對(duì)準(zhǔn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)傳感器，其中: 為了牢固地連接所述第一外殼組件和第二外殼組件，緊固器，特別是雙頭螺栓或者螺釘，被安裝在所述第一外 殼組件的所述平行孔中，所述緊固器從所述第一外殼組件外側(cè)延伸通過(guò)所述第一外殼組件的平行孔到所述第二外殼組件的對(duì)應(yīng)的盲孔中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)傳感器，其中: 所述緊固器具有從所述第一外殼組件和第二外殼組件的所述第一端壁突出的部分并且端頭或者螺母被附接到每一個(gè)部分以將所述第一外殼組件和第二外殼組件夾持在一起。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)傳感器，其中: 所述第一外殼組件和第二外殼組件兩者均包括從其第二端壁延伸的定位銷(xiāo)，當(dāng)所述第一外殼組件和第二外殼組件被接合時(shí)，所述定位銷(xiāo)配合到所述第二端壁中的對(duì)應(yīng)的匹配孔中，確保光學(xué)傳感器的對(duì)準(zhǔn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)傳感器，其中: 所述光源包括用于發(fā)射在240nm到400nm的范圍中的單一波長(zhǎng)的光的固態(tài)UV發(fā)射器。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)傳感器，其中: 所述一次性流動(dòng)池的所述池體包括UV透明丙烯酸塑料、石英玻璃和藍(lán)寶石中的一種。
13.一種利用一次性流動(dòng)池的光學(xué)傳感器，所述光學(xué)傳感器包括: 光源和檢測(cè)器，其中，所述光源沿著在所述光源和所述檢測(cè)器之間延伸的光學(xué)通路發(fā)射光，所述光學(xué)通路經(jīng)過(guò)所述一次性流動(dòng)池， 所述一次性流動(dòng)池包括: 中空池體，所述中空池體在池體的相對(duì)的兩端處具有兩個(gè)開(kāi)口 ；以及兩個(gè)管線連接器，所述兩個(gè)管線連接器中的每一個(gè)均包括與所述池體的所述開(kāi)口中的至少一個(gè)匹配的適配器部分，可移除的適配器部分被以不透流體的方式連接到所述池體。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)傳感器，其中: 所述管線連接器的所述適配器部分各自包括帶有中央孔口的板，并且其中，當(dāng)所述適配器部分與所述池體匹配時(shí)，所述中央孔口被共軸地定位，并且 其中，每一個(gè)連接器還包括被與所述孔口對(duì)準(zhǔn)地固定到所述板的管子，所述管子的遠(yuǎn)端提供用于將所述流動(dòng)池連接到流體管線的接頭。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光學(xué)傳感器，其中: 所述中空池體具有矩形截面并且所述板是矩形的。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)傳感器，其中: 所述光源包括發(fā)射在240nm到400nm的波長(zhǎng)范圍中的單色光的固態(tài)發(fā)射器，并且 所述中空池體包括UV透明丙 烯酸塑料、石英玻璃和藍(lán)寶石中的一種。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種利用一次性流動(dòng)池的光學(xué)傳感器，該一次性流動(dòng)池帶有池體以及進(jìn)口管和出口管，提供了通過(guò)池體在進(jìn)口管和出口管之間延伸的流動(dòng)通道。該傳感器包括第一外殼組件，所述第一外殼組件包括敞開(kāi)的前端和后端，可移除光源被安裝到所述第一外殼組件；和第二外殼組件，所述第二外殼組件包括敞開(kāi)的前端和后端，用于檢測(cè)由可移除光源所發(fā)射的光的光檢測(cè)器被安裝到所述第二外殼組件。第一和第二外殼組件被以可拆離方式連接到彼此，第一和第二外殼組件的敞開(kāi)的前端被緊密地接合以提供容納并且封裝一次性流動(dòng)池的傳感器外殼。光源和檢測(cè)器被定位于池體的相對(duì)的兩側(cè)處，光學(xué)通路垂直于流動(dòng)通道在光源和檢測(cè)器之間沿著軸線延伸通過(guò)池體。進(jìn)口管和出口管通過(guò)由第一和第二外殼組件的前端的對(duì)應(yīng)凹部形成的孔口延伸。
文檔編號(hào)G01N21/03GK103210298SQ201180054610
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月12日
發(fā)明者威廉·H·溫 申請(qǐng)人:恩德萊斯和豪瑟爾測(cè)量及調(diào)節(jié)技術(shù)分析儀表兩合公司