[发明专利]用于检查液体的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于使用光源和光学探测器，例如使用具有至少一个测量光束和至少一个参考光束的光度计或光谱仪来确定液体介质的成分的方法，其中至少一个测量光束被引导通过待检查的介质，而至少一个参考光束被引导到待检查的介质的外部。

背景技术

用于此方法的现场使用或联机使用的光度测量探针用于确定流体，例如河水或废水的成分，通常包括光源和光学探测器，例如具有至少一个测量光束和至少一个参考光束的光谱仪，其中在指定情形中光源的光通过至少一个光学透镜发散和会聚成基本平行光束。

具有测量光束和参考光束的光谱仪从DE3248070A1和DE3340570A1中已知，而用于“现场”测量的光谱仪从AT-A2167/99中已知。

DE3248070A1涉及一种具有光束的红外线分析仪，该光束被分开，并且一方面引导通过测量管，另一方面引导通过参考管。

DE3340570A涉及一种分光光度计，其中光束同样被分成测量光束和参考光束，然而通过旋转镜产生时移。在此情形中，为两个光束提供共用探测器。为了确保两个光束部具有相等的波长，当不进行测量时，仅在单色仪中执行频率位移。

两种设备都是分立构造的，即由多个单元构成，所述多个单元实际上能具有共用的外壳，然而，该共用外壳不允许设备作为整体浸入测量流体中，而是必须将诸如管等相应容器中的抽出样品引入该设备中。

AT-A2167/99涉及一种用于“现场”测量的光谱探针。在此探针的情形中，引导测量光束通过透光窗口进入待检查的流体中并通过又一透光窗口返回到探针中。参考光束仅在探针的内部引导，而不经过接触流体的窗口。

对水，尤其是河水、废水和管线中的工艺用水的“现场”测量的需求出现。

利用光谱测光法，能以可变波长直接测量诸如硝酸盐和SAC(光谱吸收系数)的特征参数。其它变量是色彩和浑浊度。

尤其是与当今可利用的数学评估方法相结合，合格的测量技术还允许测量和参数，诸如TOC，即总有机碳以及化学需氧量，缩写为COD作为间接测量参数。这些通过在预定波长范围上，尤其是在光谱的紫外线/可见光区域中对吸收光谱进行积分来确定。

欧洲专利EP 1472521B1公开了一种方法，其中可纵向移动的活塞或活塞阀将待检查的介质吸入测量空间中以及将该介质从测量空间中移出，并且活塞或活塞阀在其冲程移动期间清洁光束路径中的窗口。待测量的介质通过活塞吸入玻璃筒中。光轴相对于筒轴横向布置，该光轴由光源、将光会聚成基本平行光束的至少一个光学透镜、在光离开测量介质之后使光行进到光导体的进口或者光谱仪或光电探测器的入口的至少一个光学透镜组成。该筒轴例如是竖直的。光轴和量筒的轴相对于彼此成例如90°角。在此情形中，至少一个测量光束被引导通过待检查的流体，而至少一个参考光束通过移置流体的活塞或活塞阀产生时移。在此情形中，能使用聚光光学系统，该聚光光学系统由使光束行进到光导体的进口或者光电探测器或光谱仪的进口上的至少一个透镜组成，其中移置流体的活塞能用作射束孔径，该射束孔径允许一部分的光束通过而阻止其余的光束通过。

根据上述专利的教导，参考路径延伸通过孔，该孔因而基本容纳空气。这样给出了参考点。然而，光学测量装置的变量一方面能具有多个自由度，另一方面，这是在空气中获得的可广泛存在于通用介质特性中的参考，就此而言存在对于改进测量，特别是长时段测量的精度的需求。

发明内容

根据本发明，提供能够捕获更精确的测量值的方法和设备。

本发明的方法包括：

利用光沿光源与光接收器之间的测量路径辐射空间，其中该光通过第一窗口部进入空间中并通过第二窗口部离开该空间；在光离开该空间之后通过接收器记录光的强度并确定沿该测量路径的吸收，

其中在介质测量中，第一窗口部与第二窗口部之间的空间容纳待测量的介质，光经过该介质，

其中，在至少第一参考测量中，第一参考吸收器布置在第一窗口部与第二窗口部之间的空间中，该第一一参考吸收器具有确定的吸收并且光经过该第一参考吸收器，以及

考虑到在该至少一个参考测量期间的吸收，基于介质测量期间的吸收来确定测量介质的特性。

在本发明的又一扩展中，具有至少第二参考测量，在该至少第二参考测量中，确定吸收的第二参考吸收器布置在第一窗口部与第二窗口部之间的空间中。

在又一扩展中，第二参考测量期间的吸收不同于第一参考测量期间的吸收。

另外，本发明能选择性地包括第三参考测量并且在指定情形中还能包括另外的参考测量。