手持式儀器及手持式樣品分析器的制造方法
【專利摘要】一種手持式儀器包括用于評估樣品的至少一種組分的試樣探針，配置有用于控制該儀器的、存儲在機器可讀基質(zhì)上的機器可執(zhí)行代碼的處理器，用于提供該儀器的輸出的顯示器，以及用于選擇該顯示器的輸出并且提供至該處理器的輸入的指點裝置，該指點裝置被配置為有助于在握持該儀器的同時進行該選擇。本實用新型還涉及手持式樣品分析器的其它實施例。本實用新型為手持式儀器的用戶提供人體工學(xué)控制裝置的設(shè)備。
【專利說明】手持式儀器及手持式樣品分析器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 在此披露的本實用新型涉及手持式儀器，并且特別涉及一個用于進行用戶選擇的 用戶界面。

【背景技術(shù)】
[0002] 便攜式手持式儀器比先前的型號更快地進行分析并且存儲更多數(shù)據(jù)。此外，這些 儀器具有更復(fù)雜的菜單結(jié)構(gòu)，這些菜單結(jié)構(gòu)具有用于分析、實用設(shè)施和更多數(shù)據(jù)存儲的擴 展模式。當顯示器屏幕是小的并且接近智能電話的尺寸時，出現(xiàn)一個挑戰(zhàn)。在這種情況下， 該顯示器上支持更少的圖標，要求用戶滑過更多的屏幕來到達任何具體特征。當該儀器在 危險或工業(yè)環(huán)境如其中要求防護衣的環(huán)境中部署時，這是特別麻煩的。
[0003]因此，所需要的是為用戶提供容易訪問手持式儀器的菜單和數(shù)據(jù)的方法和設(shè)備。 優(yōu)選地，這些方法和設(shè)備供單手操作。 實用新型內(nèi)容
[0004] 在一個實施例中，披露了一種手持式儀器。該儀器包括一個用于進行樣品的評估 的試樣探針；一個處理器，該處理器配置有用于控制該儀器的、存儲在機器可讀基質(zhì)上的機 器可執(zhí)行代碼；一個用于提供該儀器的輸出的顯示器；以及一個用于選擇該顯示器的輸出 并且提供至該處理器的輸入的指點裝置，該指點裝置被配置為有助于在握持該儀器的同時 進行該選擇。
[0005] 在前述實施例中的一些中，該儀器包括一個手槍柄類型的握柄。在一些實施例中， 該指點裝置包括一個軌跡球、一個指點桿和一個觸摸板中的至少一個，并且可能包括一個 滾輪。該滾輪可以被安置在一個手槍柄上，并且可以被安置為鄰近一個該儀器的扳機。在一 些實施例中，該滾輪操作一個提供輸入的編碼器。在一些實施例中，該滾輪被安裝在被配置 為致動一個提供輸入的微動開關(guān)的軸上，并且可以包括機械制動以提供觸覺。在一些實施 例中，該試樣探針被配置用于X射線熒光（XRF)光譜法、激光誘導(dǎo)擊穿光譜法（LIBS)、傅里 葉變換紅外（FTIR)光譜法、近紅外（NIR)光譜法和拉曼光譜法中的至少一個中。在一些實 施例中，該輸入包括選擇一個菜單項、一個圖標和一個用戶選項中之一。在一些實施例中， 該輸入包括以下各項中至少一項：調(diào)整該儀器的功能性、開始通過該儀器進行取樣、改變該 儀器的設(shè)置、開始通過該儀器進行通信、以及進入一個子菜單。在一些實施例中，該儀器包 括一個加固的配置。在一些實施例中，該組分包括一種元素和分子配制品中之一。
[0006] 在另一個實施例中，披露了一種用手持式儀器進行取樣的方法。該方法包括選擇 該手持式儀器，該手持式儀器包括一個用于進行樣品評估的試樣探針；一個處理器，該處理 器配置有用于控制該儀器的、存儲在機器可讀基質(zhì)上的機器可執(zhí)行代碼；一個用于提供該 儀器的輸出的顯示器；以及一個用于選擇該顯示器的輸出并且提供至該處理器的輸入的指 點裝置，該指點裝置被配置為有助于在握持該儀器同時進行該選擇；并且通過使用該指點 裝置來提供輸入。
[0007] 在前述實施例中的一些中，該方法包括提供輸入包括滾動滾輪和按下滾輪中的至 少一項。在一些實施例中，提供該輸入包括以下各項中的至少一項：調(diào)整該儀器的功能性、 開始通過該儀器進行取樣、改變該儀器的設(shè)置、開始通過該儀器進行通信、以及進入一個子 菜單。在一些實施例中，提供輸入包括滾動一個軌跡球、操作一個指點桿和使用一個觸摸板 中的至少一項。
[0008] 在仍另一個實施例中，披露了一種存儲在機器可讀介質(zhì)上的計算機程序產(chǎn)品。該 計算機程序產(chǎn)品包括用于控制手持式儀器的機器可執(zhí)行指令，這些指令包括用于以下各項 的指令：控制一個手持式儀器，該手持式儀器包括一個用于評估樣品的試樣探針、一個被配 置為用于執(zhí)行這些指令的處理器、一個用于提供該儀器的輸出的顯示器、以及一個用于提 供至該處理器的輸入并且被配置用于在握持該儀器的同時進行用戶操作的指點裝置；操作 該指點裝置；以及接收來自該指點裝置的輸入并且根據(jù)該輸入控制該儀器。
[0009] 在該計算機程序產(chǎn)品的一些實施例中，該試樣探針被配置用于X射線熒光（XRF) 光譜法、激光誘導(dǎo)擊穿光譜法（LIBS)、傅里葉變換紅外（FTIR)光譜法、近紅外（NIR)光譜法 和拉曼光譜法中的至少一個中。在一些實施例中，該指點裝置包括一個軌跡球、一個指點桿 和一個觸摸板中的至少一個。在一些實施例中，該指點裝置包括一個滾輪；并且該滾輪可以 操作一個提供輸入的編碼器。
[0010] 在一個另外的實施例中，披露了一種手持式樣品分析器。該分析器包括一個用于 測量樣品的試樣探針；一個處理器，該處理器配置有用于控制該分析器的、存儲在機器可讀 基質(zhì)上的機器可執(zhí)行代碼；一個用于提供該分析器的輸出的顯示器；以及一個用于選擇該 顯示器的輸出并且提供至該處理器的輸入的用戶可操作指點裝置，該指點裝置被配置為有 助于在一個可操作配置中握持該儀器的同時進行該選擇。
[0011] 在前述分析器的一些實施例中，該處理器被配置為接收來自該試樣探針的信號并 且從測量數(shù)據(jù)鑒別該樣品的至少一種組分。在一些實施例中，該指點裝置包括一個滾輪；并 且該滾輪可以被定向為鄰近一個用于開始該測量的扳機。在一些實施例中，該試樣探針被 配置用于X射線熒光（XRF)光譜法、激光誘導(dǎo)擊穿光譜法（LIBS)、傅里葉變換紅外（FTIR) 光譜法、近紅外（NIR)光譜法和拉曼光譜法中的至少一個中。
[0012] 在仍另一個實施例中，提供了一種手持式樣品分析器。該分析器包括一個用于 測量樣品的試樣探針，該探針包括用于X射線熒光（XRF)光譜法、激光誘導(dǎo)擊穿光譜法 (LIBS)、傅里葉變換紅外（FTIR)光譜法、近紅外（NIR)光譜法和拉曼光譜法中的至少一個 中的設(shè)備；一個處理器，該處理器配置有用于控制該分析器的、存儲在機器可讀基質(zhì)上的機 器可執(zhí)行代碼；一個用于提供該分析器的輸出的顯示器；以及一個用于選擇該顯示器的輸 出并且提供至該處理器的輸入的滾輪裝置，該滾輪裝置被安置在一個用于開始該測量的扳 機附近，該滾輪還被配置為有助于在一個可操作配置中握持該儀器的同時進行該選擇。
[0013] 在一些實施例中，該滾輪和該扳機被安置在該分析器的一個手槍柄上。
[0014] 附圖簡要說明
[0015] 本實用新型的特征和優(yōu)點從以下結(jié)合附圖的說明中是清楚的，其中：
[0016] 圖1是描繪一個根據(jù)在此的傳授內(nèi)容的手持式儀器的示意圖；
[0017] 圖2-4是用于圖1的手持式儀器中的指點裝置的一個示例性實施例的示意圖；并 且
[0018] 圖5是由圖1的儀器提供的示例性光譜。

【具體實施方式】
[0019] 在此披露的是為手持式儀器的用戶提供人體工學(xué)控制裝置的方法和設(shè)備，這些控 制裝置增強了對儀器特征的訪問。除其他之外，這些控制裝置為用戶提供用食指單擊以滾 動通過菜單或數(shù)據(jù)的能力。這些控制裝置進一步為用戶提供快速選擇一個菜單圖標或數(shù)據(jù) 線的能力。在一些實施例中，這些控制裝置被這樣配置使得支持雙手通用使用。另外地，這 些控制裝置可以是環(huán)境上穩(wěn)健的并且通常不受粉塵和水的影響。通過將這些控制裝置結(jié)合 到一個手持式儀器中，制造廠商可以對顯示器屏幕進行其他適配，這也造成更少的使用以 及因此增加的壽命。此外，這些人體工學(xué)控制裝置產(chǎn)生了這些手持式儀器的更有效的使用。 在詳細討論這些人體工學(xué)控制裝置之前，提供一些內(nèi)容。
[0020] 如在此討論的，該儀器通常作為一種"手持式"儀器被提供。這并不意味著整個儀 器必須匹配在一個人的手內(nèi)。也就是說，該儀器可以具有適合于現(xiàn)場使用的任何形狀因素。 更確切地說，并且作為一個實例，該儀器的一個取樣部分可以被部署為一個手持式部件，同 時一個處理部分、基站或其他此類部件可以被遠程部署。因此，使用共享的處理和其他技術(shù) 以限制尺寸或另外配置該儀器是在此的傳授內(nèi)容所考慮的?？傮w上，在此呈現(xiàn)的儀器僅需 要被定義為足以支持現(xiàn)場人員的取樣和分析需要，如由用戶、設(shè)計者、制造廠商或其他類似 地利益相關(guān)方認為合適的。盡管如此，在此呈現(xiàn)的非限制性實施例是總體上集成的、手持式 儀器。
[0021] 通常，該手持式儀器提供對樣品的至少一種組分的鑒別。在一些實施例中，該組 分是元素周期表中列出的一種元素。在一些實施例中，該組分是一種分子配制品。在一些 實施例中，該儀器被配置為鑒別不同的樣品組分（也就是說，元素和/或分子配制品的組 合）。因此，該手持式儀器還可以被稱作一種提供樣品鑒別的"樣品分析器"（也就是說，表 現(xiàn)為樣品的物質(zhì)的組成中至少一種組分的鑒別）。
[0022] 現(xiàn)在參見圖1，示出一個示例性儀器10。在這個非限制性實例中，儀器10為用戶 提供基于現(xiàn)場的樣品監(jiān)視和樣品分析的廣泛能力。通常，樣品監(jiān)視和分析通過光譜技術(shù)來 進行。這些技術(shù)可以使用X射線熒光（XRF)光譜法、激光誘導(dǎo)擊穿光譜法（LIBS)、傅里葉變 換紅外（FTIR)光譜法、近紅外（NIR)光譜法和/或拉曼光譜法。也就是說，儀器10可以提 供來自一個固體、液體或氣體樣品的X射線或吸收、發(fā)射、或拉曼散射光譜的收集。在某些 情況下儀器10還可以被稱為一個"光譜儀"。
[0023] 當儀器10被部署為一個XRF裝置時，儀器10發(fā)射伽瑪或X射線，并且檢測來自一 個目標的二次發(fā)射。二次（或"特征"）發(fā)射的分析提供目標材料的元素鑒別。
[0024] 當儀器10被部署為一個LIBS裝置時，儀器10發(fā)射光學(xué)激光輻射的脈沖，并且檢 測來自一個目標的二次發(fā)射。二次（或"特征"）發(fā)射的分析提供目標材料的元素鑒別。
[0025] 當儀器10被部署為一個FTIR裝置時，儀器10同時用許多頻率的光照射樣品，并 且測量該樣品吸收了該光束的多少。將該光束修改為包含不同頻率的組合，給出一個第二 數(shù)據(jù)點。將這個過程重復(fù)許多次。之后，儀器10板載的一個處理器采用收集的數(shù)據(jù)以估算 每個波長下的吸收。然后在吸收數(shù)據(jù)與已知材料的特征之間的相關(guān)性做出至用戶的輸出。
[0026] 當儀器10被部署為一個NIR裝置時，儀器10用近紅外頻率的光照射一個樣品。當 被部署為一個NIR裝置時，儀器10包括一個來源、一個檢測器、和一個色散元件（如一個棱 鏡，或更常見地，一個衍射光柵）以允許記錄在不同波長下的強度。
[0027] 當儀器10被部署為一個拉曼散射裝置時，儀器10也用一束光照射樣品。當光子 從該樣品的一個原子或分子中被散射時，大多數(shù)光子被彈性散射（瑞利散射），使得這些 被散射的光子具有與入射光子相同的能量（頻率和波長）。然而，一小部分的被散射的光子 是通過激勵被散射的。這些拉曼散射的光子具有的頻率不同于、并且通常低于入射光子的 頻率。在一個樣品中，拉曼散射可以伴隨由于躍迀的分子能量的變化而發(fā)生。儀器10提供 資源用于收集與拉曼散射相關(guān)的光信號、將該光信號與數(shù)據(jù)表進行比較、以及將相關(guān)性輸 出至用戶。
[0028] 在一些實施例中，儀器10利用其他技術(shù)或技術(shù)組合來提供取樣監(jiān)視和分析。
[0029] 在圖1中描繪的示例性實施例中，儀器10作為一個手持式裝置來提供。儀器10 被包含在一個外殼9內(nèi)。外殼9包括使用戶握持儀器10的握柄8。在這個實施例中，外殼 9是"加固的"。也就是說，外殼9配置有提供在惡劣環(huán)境中生存的特征。用于生存的示例 性特征包括一種材料夾套以保護儀器10的外部。該材料夾套可以另外地是可更換的（例 如以維持儀器10的衛(wèi)生）。此外，在外殼9內(nèi)的部件可以被防震安裝、表面安裝、或另外被 配置為耐受沖擊。外殼9可以進一步被配置為是耐濕的、防水和/或耐受化學(xué)降解（如耐 受酸性或堿性）。例如，該儀器可以通過MIL-STD810G對加固性的認證。
[0030] 儀器10包括使得能夠進行取樣、處理、以及數(shù)據(jù)和/或結(jié)果的適當輸出的多個部 件。例如，為用戶提供了各種用戶控制裝置11。通常，這些用戶控制裝置11(以及在此描述 的其他部件，被統(tǒng)稱為"用戶界面"）使得用戶能夠控制儀器10以開始取樣、處理、和通信。 此外，這些用戶控制裝置11使得用戶能夠配置儀器10、監(jiān)測儀器10的健康并且進行其他類 似任務(wù)。在一些實施例中，這些用戶控制裝置11可以被配置為用于一個具體的取樣例程或 類似物。通常，外殼9和用戶控制裝置11從環(huán)境密封，使得該儀器將不受樣品材料的污染 或經(jīng)受與一個給定樣品相關(guān)的危險。
[0031] 可以為儀器10提供至少一個顯示器12。通常，顯示器12為用戶提供輸出。該輸 出可以包括配置信息、儀器10的狀態(tài)、語義信息（如日期、時間、位置信息等…），以及樣品 表征、開始和分析信息和任何其他被視為適當?shù)男畔?。該輸出可以是靜態(tài)的（例如，該輸出 可以提供該儀器的鑒別、工作記錄等等）。該輸出可以是動態(tài)的（例如，該輸出可以顯示 在收集過程中的數(shù)據(jù)，如通過顯示一個累積的樣品光譜；可以是一個上下文相關(guān)的菜單等 等）。在一些實施例中，顯示器12作為一個觸敏屏幕被提供以使得能夠通過顯示器12進 行用戶輸入。在一個示例性實施例中，顯示器12作為一個具有電容性覆蓋層的液晶顯示器 (LCD)來提供以使得觸摸能力成為可能。
[0032] 通常，儀器10包括至少一個通信端口（未示出）。該通信端口可以包括一個網(wǎng)絡(luò) 接口如一個以太網(wǎng)、串口、并口、802. 11、USB、藍牙或其他類型的接口（未示出）。該通信端 口可以用于提供遠程控制、數(shù)據(jù)通信、輸出接收、共享處理、系統(tǒng)備份、和其他類似任務(wù)。在 一些實施例中，該通信端口提供一個至外部計算機（如一臺個人計算機（PC))的接口。當 儀器10被連接至一臺PC(未示出）時，安裝在該PC上的軟件可以用于控制并且使得能夠 進行儀器10的快速配置。常規(guī)地，安裝在一個外部單元（如被配置為向用戶提供該儀器的 改進的訪問和/或控制的一臺PC)上的軟件可以通常被稱為一個"系統(tǒng)管理器"。
[0033] 通常，儀器10包括一個內(nèi)部電源（例如，電池）、內(nèi)存、處理器、時鐘、數(shù)據(jù)存儲器、 以及其他類似部件（未示出）。其他輸出裝置可以進一步包括一個揚聲器（未示出），如被 配置為提供聽覺輸出如警報的揚聲器。另外的輸出裝置可以包括一個麥克風(fēng)（未示出），如 被配置為接收來自用戶的語音命令的麥克風(fēng)。
[0034] 通常，該處理器被配置為接收來自用戶的輸出并且控制輻射源、檢測系統(tǒng)和分析 部件。因此，該處理器還將提供適當?shù)男畔⒆鳛檩敵觥x器10可以被配置為利用穩(wěn)健的處 理能力，并且因此可以包括數(shù)據(jù)庫、用于數(shù)據(jù)存儲的大量內(nèi)存、校準庫等等。
[0035] 一個用于控制儀器10的另外的用戶界面包括扳機23。除其他之外，扳機23提供 開始用儀器10取樣和/或分析。該輸出可以提供原始數(shù)據(jù)、光譜數(shù)據(jù)、濃度數(shù)據(jù)和其他適 當形式的數(shù)據(jù)。
[0036] 通常，該處理器被配置為執(zhí)行專用軟件。也就是說，該處理器被配置為接收存儲 在機器可讀介質(zhì)中（如在內(nèi)存或數(shù)據(jù)存儲器中）的機器可執(zhí)行指令并且提供使得儀器10 能夠進行一個選定的操作方法。應(yīng)考慮的是儀器10配備的任何軟件可以另外地包括如對 于使得能夠進行操作必需的或被認為適當?shù)臄?shù)據(jù)表、子例程、至外部資源的鏈接、以及其他 部件。作為一個實例，儀器10可以包括至少一個庫。該至少一個庫可以包括大量的化學(xué)數(shù) 據(jù)。更確切地說，對于任何給定的化學(xué)制品、化合物、元素或其他類型的材料，該庫可以包括 信息如光譜特性、身份、危險品分類（NFPA標記）信息、材料安全數(shù)據(jù)表（MSDS)信息等等。 作為另一個實例，儀器10可以包括用于根據(jù)用戶語言來配置一個用戶界面的語言庫。
[0037] 除其他之外，該軟件可以提供至顯示器12的輸出。至顯示器12的輸出可以包括 用于配置和操作儀器10的各種軟控制裝置11。
[0038] 在該示例性實施例中，儀器10包括一個試樣探針20并且提供"瞄準射擊"式的樣 品監(jiān)視。如以上所提及的，試樣探針20需要部署一種特定類型的技術(shù)來進行取樣，并且在 一些情況下，可以利用技術(shù)的組合以進行取樣。在一些實施例中，控制試樣探針20和用于 用儀器10進行測量和/或分析的不同部件是通過執(zhí)行軟件來實現(xiàn)的。也就是說，在一些實 施例中，該處理器配置有適當?shù)能浖宰R別用戶輸入、數(shù)據(jù)和其他此類信號并且提供適當 的控制信號、通信和/或輸出。
[0039] 一個用于控制儀器10的另外的用戶界面包括滾輪31。在一些實施例中，滾輪31 被配置為接收來自用戶的扳動手指的用戶輸入。滾輪31可以被滾動到左邊、到右邊，并且 可以被按下（也就是說，被壓縮入外殼9內(nèi)）。通過移動滾輪31到左邊或到右邊，用戶可以 在各種用戶選項（如一個菜單項、圖標等等一未示出）之間移動顯示器12上的光標或突出 顯示的特征。在一些實施例中，一旦已經(jīng)選擇一個適當?shù)倪x項，可以按下滾輪31來選擇該 選項。在一些實施例中，該滾輪可以配置有機械制動來給予用戶觸覺作為輔助以將該滾輪 移動一個特定量。選擇該給定的選項可以調(diào)整儀器10的功能性、開始通過儀器10進行取 樣、改變儀器10的設(shè)置、開始通過儀器10進行通信，或可以進入一個子菜單并且揭示額外 的用戶選項，或提供其他結(jié)果。
[0040] 總體上，滾輪31被安置在握柄8附近。也就是說，用戶能夠使用滾輪31同時維持 抓握儀器10。例如，用戶可以用食指滾動滾輪31同時用剩余的手指和手掌維持抓握。在 一些實施例中，儀器10包括一個手槍柄類型的握柄8。在一些實施例中，滾輪31鄰近扳機 23 (以上、以下、或在側(cè)邊），并且用戶能夠容易地在滾輪31與扳機23的操作之間進行切 換。在一些另外的實施例（未示出）中，滾輪31被集成到扳機23內(nèi)或與其集成。
[0041] 也就是說，總體上，滾輪31 (和/或與該滾輪一起或代替該滾輪使用的其他類型的 指點裝置）是在其他控制裝置附近定向的，使得這些滾輪和其他控制裝置是用戶可操作的 (用戶可調(diào)節(jié)的）同時維持該儀器在一個可操作配置中（也就是說，同時使用該儀器）。簡 言之，該滾輪（和/或其他類型的指點裝置）在對生產(chǎn)的最小影響的情況下提供選項選擇 以及類似物。
[0042] 在圖1中示出的示例性實施例中，儀器10重約2. 5鎊、約9. 5英寸高、約8英寸長、 并且在其底部處約3英寸寬。儀器10的尺寸和重量可以不同于前述的。在另一個實施例 中，儀器10是約3. 5鎊、約9. 5英寸高、約9英寸長、并且在最寬處約4英寸寬。
[0043] 在一些實施例中，儀器10包括一個人體工學(xué)設(shè)計。例如，握柄8可以被放置為相 對靠近儀器10的質(zhì)量中心，如用一個"手槍柄"類型的握柄。這種設(shè)計提供減少的用戶疲 勞和增加的對儀器10的控制。在一些實施例中，在用戶疲勞和有助于儀器10的操作方面， 滾輪31和/或扳機23被放置在儀器10上。
[0044]用作滾輪31的示例性裝置包括用于桌面計算中的指點裝置。例如，一個第三輸入 訪問已經(jīng)被添加至計算機鼠標的許多實施例中。這個輸入經(jīng)常被稱為一個"Z軸"上的輸 入。
[0045] 適合用作滾輪31的光學(xué)編碼器的一個示例性實施例的方面在圖2、3和4中示出。
[0046] 參見圖2和3,不出一個光學(xué)編碼器60的不例性實施例。光學(xué)編碼器60包括被安 置穿過滾輪31和編碼輪40的中心的一個軸52。因此，通過用戶旋轉(zhuǎn)滾輪31導(dǎo)致編碼輪 40的旋轉(zhuǎn)。與編碼輪40相鄰的是光發(fā)射器41和檢測電路44。編碼輪40通常包括多個等 間距的齒16和成形槽18。編碼輪40可以由一種印有徑向上間隔的線圖案的透明塑料或玻 璃盤（通常被稱為"掩模"）制成。光發(fā)射器41可以包括例如一個發(fā)光二極管（LED)23。 在工作中，光發(fā)射器41發(fā)射光線，這些光線通過一個透鏡22被準直成一個光束21。檢測 電路44被安置為與光發(fā)射器41相對并且可以包括至少兩個光檢測器24、或兩套光檢測器 24、降噪電路、以及比較器。用作光檢測器24的合適部件包括光電二極管和光電晶體管。
[0047] 當旋轉(zhuǎn)編碼輪40時，一個開槽的部分和一個連線的（lined)部分之一位于光發(fā)射 器41與檢測電路44之間。從光發(fā)射器41傳遞至檢測電路44的光束21因此被在槽圖案 之間的編碼輪40部分或被編碼輪40上的徑向線中斷。未被編碼輪40 (或印在編碼輪40 上的線）阻擋的光束21的任何部分被這些光檢測器24檢測到。這些光檢測器24通常產(chǎn) 生與所檢測到的光束21的強度成比例的一個模擬輸出信號?？傮w上，當轉(zhuǎn)動（在一個恒 定速率下）編碼輪40時由每個光檢測器24產(chǎn)生的輸出信號是正弦式的。這些光檢測器 24可以按作為編碼輪40的半徑和計數(shù)密度的函數(shù)的一種模式被安排，以便產(chǎn)生一個正交 (quadrature)輸出。
[0048] 此外參見圖4,軸52在一端處由在一個支撐架56中的軸承54支撐，并且在一個相 對（自由或浮動）端由一個螺旋彈簧58支撐，該螺旋彈簧在一個柱（未不出）上被偏移。 軸52的橫向移動受到一個限定在一個開槽架62中的槽63的限制，軸52通過槽63延伸。 支撐架56、螺旋彈簧58、和開槽架62均從外殼9的內(nèi)表面向上延伸。螺旋彈簧58和槽63 允許軸52的自由端在軸承54 (其在豎直方向上是輕微延長的以允許此類樞轉(zhuǎn)）中樞轉(zhuǎn)，允 許當施加一個向下力至滾輪31上時將滾輪31豎直偏移。這種豎直偏移使得在該軸中形成 的一個套環(huán)66能夠致動一個安裝在該套環(huán)下方的微動開關(guān)（未示出）。由用戶致動該微動 開關(guān)改變了顯示器12的滾動模式。當移除在滾輪31上的向下力時，由螺旋彈簧58提供的 一個向上力使得軸52的自由端向上遠離該微動開關(guān)偏移。編碼輪40的齒16和槽18在光 發(fā)射器41與安裝在一個檢測器外殼68中的光電晶體管24之間穿過。檢測器外殼68和光 發(fā)射器41被安裝至一個共用的基座70,該共用的基座夾入一個印刷電路板（PCB) 72中并且 限定了一個定位孔74,該定位孔用于相對于從外殼9的內(nèi)表面延伸的一個定位銷76而定位 該基座。
[0049] 該組件通過使用一個金屬片彈簧78產(chǎn)生了一個制動作用，該金屬片彈簧具有在 其上部自由端形成的一個凸起80。這個凸起騎在該軸的包括由花鍵槽分開的多個花鍵齒的 帶花鍵部分82上。該金屬片彈簧的下部固定端被安裝至支撐架56 (在安置在PCB下面的 一個點處）。當旋轉(zhuǎn)該軸時，騎在該軸的帶花鍵部分上的凸起導(dǎo)致該彈簧撓曲，從而產(chǎn)生制 動作用。
[0050] 因此，滾輪31可以是一個系統(tǒng)如光學(xué)編碼器60的一部分，并且因此為用戶提供調(diào) 節(jié)儀器10的操作的人體工學(xué)控制。滾輪31不受限于用光學(xué)編碼器60來實施。例如，滾輪 31可以用一個機械編碼器、一個磁性編碼器或其他類型的合適裝置來實施。
[0051] 應(yīng)該指出的是，該滾輪僅是一個人體工學(xué)用戶界面或指點裝置的一個實施例。用 作該人體工學(xué)界面的其他示例性裝置包括但不限于多個滾輪（如一組正交定向的兩個滾 輪）、一個軌跡球、一個觸摸板（例如，一個壓敏觸摸板、或一個電容式觸摸板）、一個指點桿 (如一個通常在筆記本電腦的鍵盤上存在的、并且通過使用一對電阻應(yīng)變儀來感測所施加 的力來進行操作的搖桿）以及其他對于"指點"有用的裝置（指示和/或選擇顯示器12上 提供的輸出，如通過一個圖形用戶界面）。通常，所選定的輸出作為用于控制該儀器的輸入 被提供。通常，該人體工學(xué)界面是定向的以使得儀器10的單手操作成為可能，或至少以有 助于在維持手持式實施（也就是說，將該儀器握在手中）的同時進行儀器10的快速操作。
[0052] 應(yīng)指出的是，術(shù)語"顯示"通常是指一個屏幕，如一個LCD屏幕。然而，該顯示可以 包括其他形式的標記。示例性形式的標記包括讀出器、狀態(tài)燈、聽覺輸出等等。因此，術(shù)語 "顯示"不受限于顯示在一個屏幕上的信息，而旨在包括提供至用戶的輸出的任何機制。
[0053]如可以推測的，儀器10提供一個多用途系統(tǒng)。該多用途的一部分通過儀器10的 復(fù)雜性來實現(xiàn)。借助儀器10的復(fù)雜性，有可能配置儀器10來改進性能。也就是說，如分析 時間、分析順序、功率水平等方面可以根據(jù)分析類型來進行配置。更確切地說，適當調(diào)節(jié)儀 器10的多個系統(tǒng)參數(shù)將改進對于給定類型的分析的精密度和準確度。
[0054] 圖5描繪了一個示例性光譜。該光譜是通過用儀器10的樣品分析提供的，并且 示出樣品峰。這些樣品峰的每一個可以與該樣品的組分相關(guān)聯(lián)。一個與該光譜相關(guān)聯(lián)的示 例性數(shù)據(jù)表在以下表1中提供。
[0055]表1
[0056] 光譜分析結(jié)果
[0057]

【權(quán)利要求】
1. 一種手持式儀器，包括： 一個用于評估樣品的至少一種組分的試樣探針； 一個處理器，該處理器配置有用于控制該儀器的、存儲在機器可讀基質(zhì)上的機器可執(zhí) 行代碼； 一個用于提供該儀器的輸出的顯示器；以及， 一個用于選擇該顯示器的輸出并且提供至該處理器的輸入的指點裝置，該指點裝置被 配置為有助于在握持該儀器的同時進行該選擇。
2. 如權(quán)利要求1所述的手持式儀器，其特征在于，所述手持式儀器包括一個手槍柄類 型的握柄。
3. 如權(quán)利要求1所述的手持式儀器，其特征在于，該指點裝置包括一個軌跡球、一個指 點桿和一個觸摸板中的至少一項。
4. 如權(quán)利要求1所述的手持式儀器，其特征在于，該指點裝置被安置在一個手槍柄上。
5. 如權(quán)利要求1所述的手持式儀器，其特征在于，該指點裝置被安置為鄰近該儀器的 一個扳機。
6. 如權(quán)利要求1所述的手持式儀器，其特征在于，該指點裝置包括一個滾輪。
7. 如權(quán)利要求6所述的手持式儀器，其特征在于，該滾輪被安裝在一個軸上，該軸被配 置為致動一個提供該輸入的微動開關(guān)。
8. 如權(quán)利要求6所述的手持式儀器，其特征在于，該滾輪配置有機械制動以提供觸覺。
9. 如權(quán)利要求1所述的手持式儀器，其特征在于，該試樣探針被配置用于X射線熒光光 譜法、激光誘導(dǎo)擊穿光譜法、傅里葉變換紅外光譜法、近紅外光譜法和拉曼光譜法中的至少 一項中。
10. 如權(quán)利要求1所述的手持式儀器，其特征在于，該輸入包括選擇一個菜單項、一個 圖標和一個用戶選項中之一。
11. 如權(quán)利要求1所述的手持式儀器，其特征在于，該輸入包括以下各項中的至少一 項：調(diào)整該儀器的功能性、開始通過該儀器進行取樣、改變該儀器的設(shè)置、開始通過該儀器 進行通信、以及進入一個子菜單。
12. 如權(quán)利要求1所述的手持式儀器，其特征在于，包括一個加固的配置。
13. 如權(quán)利要求1所述的手持式儀器，其特征在于，該組分包括一種元素和一種分子配 制品中之一 〇
14. 一種手持式樣品分析器，包括： 一個用于測量樣品的試樣探針； 一個處理器，該處理器配置有用于控制該分析器的、存儲在機器可讀基質(zhì)上的機器可 執(zhí)行代碼； 一個用于提供該分析器的輸出的顯示器；以及， 一個用于選擇該顯示器的輸出并且提供至該處理器的輸入的用戶可操作指點裝置，該 指點裝置被配置為有助于在一個可操作配置中握持該儀器的同時進行該選擇。
15. 如權(quán)利要求14所述的手持式樣品分析器，其特征在于，該處理器被配置為接收來 自該試樣探針的信號并且從測量數(shù)據(jù)鑒別該樣品的至少一種組分。
16. 如權(quán)利要求14所述的手持式樣品分析器，其特征在于，該指點裝置包括一個滾輪、 一個軌跡球、一個指點桿和一個觸摸板中的至少一項。
17. 如權(quán)利要求14所述的手持式樣品分析器，其特征在于，該指點裝置被安置在一個 手槍柄上。
18. 如權(quán)利要求14所述的手持式樣品分析器，其特征在于，該指點裝置被安置為鄰近 該儀器的一個扳機。
19. 如權(quán)利要求14所述的手持式樣品分析器，其特征在于，該試樣探針被配置用于X射 線熒光光譜法、激光誘導(dǎo)擊穿光譜法、傅里葉變換紅外光譜法、近紅外光譜法和拉曼光譜法 中的至少一項中。
20. -種手持式樣品分析器，包括： 一個用于測量樣品的試樣探針，該探針包括用于X射線熒光光譜法、激光誘導(dǎo)擊穿光 譜法、傅里葉變換紅外光譜法、近紅外光譜法和拉曼光譜法中的至少一項中的設(shè)備； 一個處理器，該處理器配置有用于控制該分析器的存儲在機器可讀基質(zhì)上的機器可執(zhí) 行代碼； 一個用于提供該分析器的輸出的顯示器；以及， 一個用于選擇該顯示器的輸出并且提供至該處理器的輸入的滾輪裝置，該滾輪裝置被 安置在一個用于開始該測量的扳機附近，該滾輪還被配置為有助于在一個可操作配置中握 持該儀器的同時進行該選擇。
21. 如權(quán)利要求20所述的手持式樣品分析器，其特征在于，該滾輪和該扳機被安置在 該分析器的一個手槍柄上。
【文檔編號】G06F3/033GK204178328SQ201420518932
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月7日
【發(fā)明者】N·培根, N·杰亞切丹瑞 申請人:賽默科技便攜式分析儀器有限公司