[发明专利]光学传感器、光学传感器系统及用于控制光学传感器中的流体的方法

说明书

技术领域

本公开涉及光学传感器，并且更具体地，本公开涉及光学传感器流体控制。

背景技术

在各种状况下使用化学水溶液。例如，在不同的应用下，清洁水溶液用于对厨房、浴室、学校、医院、工厂和其它类似的设施清洁、消毒和/或杀菌。清洁水溶液典型地包括溶解在水中的一种或多种化学物质。化学物质给予水各种功能特性，例如，清洁特性、抗菌活性，等等。使用之前对水溶液中的化学物质的浓度的测量可以有益于理解溶液的特性和确定是否需要调节。例如，化学溶液监测会在许多工业应用中是特别有用的。在某些情况下，基本实时的监测用于确定清洁溶液中的化学物的浓度并且继而在较短的清洁时间段期间调节化学物浓度。在其它情况下，可以定期采取测量以在比较长的操作时间段期间维持溶液中的标称化学物浓度。

光学传感器是一种可以用于分析化学溶液的类型的装置。光学传感器可以通过光学窗口将光指引到流体溶液中并且通过光学窗口从流体接收光。光学传感器可以通过同一个光学窗口或不同的光学窗口指引光和接收光。不论哪种情况，光学传感器可以基于从流体溶液接收的光确定流体溶液的特征。例如，光学传感器可以基于从流体接收的光的波长和/或强度确定流体中的化学物质的浓度。

在某些应用中，光学传感器可以用于确定含有污染材料的流体的特征。在这种状况下，光学传感器的光学窗口会变得污染，限制了通过光学窗口指引的和/或接收的光量。当光受到限制时，光学传感器会不如当光学窗口比较清洁时那样准确地确定流体溶液的特征。例如， 在指示流体溶液具有较低的化学物质浓度时，光学传感器会归因于从流体溶液接收的光强度减小，而不会归因于由污染干扰所导致的光量减少。

发明内容

通常，本公开涉及光学传感器和用于确定流体特征的基于光学的技术，所述流体例如是化学水溶液。在某些示例中，光学传感器包括流动室和传感器头，所述传感器头构造成插入所述流动室中。传感器头可以确定在流体流过流动室时的流体的特征。例如，传感器头可以对流体光学分析以确定流体中的化学物质的浓度。

当光学传感器用于分析含有污染材料的流体时，污染材料会沉积在光学传感器内。如果污染材料积聚在光学传感器内，污染材料会通过光学传感器减少或完全阻隔光传播到流体或者减少或完全阻隔从流体接收光。当发生这种情况时，光学传感器会不能在某些应用所要求的准确度下对流体光学分析。

在根据本公开的某些示例中，说明了一种光学传感器，所述光学传感器包括流动室，所述流动室具有入口端口，所述入口端口用于接收流体以用于由传感器头光学分析。入口端口可以限定流体喷嘴，所述流体喷嘴构造成对着传感器头的光学窗口指引进入流动室的流体。在操作中，流体可以通过入口端口行进并且从流体喷嘴排出，从而冲击传感器的光学窗口。进来的流体冲击在光学窗口上的力可以防止污染材料积聚在光学窗口上和/或帮助从光学窗口去除所积聚的污染材料。

在一个示例中，说明了一种光学传感器，所述光学传感器包括传感器头和流动室。传感器头包括第一光学窗口、第二光学窗口、至少一个光源和至少一个检测器。至少一个光源构造成通过第一光学窗口将光发射到流体流动中，并且至少一个检测器构造成通过第二光学窗口从流体流动检测荧光发射物。另外，在该示例中，流动室包括：壳体，所述壳体限定腔体，在所述腔体中插入传感器头；入口端口，所 述入口端口构造成将流体流动从腔体的外部连通到腔体的内部；和出口端口，所述出口端口构造成将流体流动从腔体的内部返回连通到腔体的外部。根据该示例，入口端口限定：第一流体喷嘴，所述第一流体喷嘴构造成对着第一光学窗口指引流体流动的一部分；和第二流体喷嘴，所述第二流体喷嘴构造成对着第二光学窗口指引流体流动的一部分。

在另一个示例中，说明了一种方法，所述方法包括：通过流动室的第一流体喷嘴指引流体对着传感器头的第一光学窗口；和通过流动室的第二流体喷嘴指引流体对着传感器头的第二光学窗口。在该示例中，传感器头包括：至少一个光源，所述至少一个光源构造成通过第一光学窗口将光发射到流体流动中；和至少一个检测器，所述至少一个检测器构造成通过第二光学窗口从流体流动检测荧光发射物。