[发明专利]具有流量和气泡检测系统的自动功率控制液体颗粒计数器

说明书

本文提供的系统和方法大体上涉及光学液体颗粒计数器中的数据质量的提高和光学颗粒计数器的控制，以实现更长的预期寿命，例如通过避免由电磁辐射和热导致的损坏。该系统和方法包括传感器，其表征流过流动池的流体，从而提高准确性并降低误报的数量。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年5月20日提交的美国临时专利申请No.62/339，694的优先权和权益，其在与本文非不一致的程度下通过引用整体并入本文。

背景技术

本发明属于光学液体颗粒分析器领域。在一种实施方式中，本发明大体上涉及用于提高数据质量和保护光学部件(诸如激光器、光电检测器或光学透镜元件)免受由过热导致的损坏的系统和方法。在一种实施方式中，本发明还大体上涉及用于在颗粒分析器中存在气泡的时段和/或流体不流动或以最佳速率流动的时段期间调整光源强度和数据采集的方法和系统。

大部分微污染工业和清洁制造工业依赖于光学颗粒计数器的使用，诸如在许多美国专利中描述的，包括美国专利No.3,851,169、4,348,111、4,957,363、5,085,500、5,121,988、5,467,188、5,642,193、5,864,399、5,920,388、5,946,092和7,053,783。颗粒计数器也在美国专利No.4,728,190、5,282,151、6,859,277和7,030,980中被描述，这些专利通过引入它们的全部内容并入本文。

光学液体颗粒传感器和计数器可用于各种工业应用，包括半导体、药物和微电子工业。在一些工业环境中，光学液体颗粒传感器和计数器提供了用于连续监测例如在生产受到与微粒污染物有关的严格监管要求的药物产品的过程中使用的液体的组分和纯度的重要工具。在其他工业环境中，光学液体颗粒传感器和计数器提供了用于提供质量控制分析的重要工具。特别有利的是快速识别流体何时被不需要的颗粒污染，以便可以在早期阶段停止处理，从而避免浪费地制造有瑕疵的产品。例如，在半导体和其他净室环境或需要无菌和纯净生产的工业(例如药物)中，用于制造最终产品的材料液体被连续监测以确保足够的纯度以及悬浮在流体中的任何不需要的颗粒在可接受的容忍范围内。

现代液体颗粒计数器的一个问题是损坏液体颗粒计数器的内部部件(诸如检测器阵列或光源)，这是由颗粒计数器的流动室中的气泡和流速的变化导致的，尤其是在利用高功率光源以便检测更小颗粒的系统中。例如，当可能比感兴趣的颗粒大几个数量级的气泡穿过流动室时，它们散射大量的电磁辐射，这些电磁辐射会过载并损坏颗粒计数器的收集和检测系统。另外，如果液体通过颗粒计数器的流动室的流速太低或停止，则光源可能使液体沸腾，其散射强烈的辐射贯穿颗粒观察流动室并进入光学系统，损坏收集和检测系统和/或使光源本身过热并损坏。

通过液体颗粒计数器的流速的变化和气泡还导致数据完整性问题。例如，目前可用的光学液体颗粒计数器不能在气泡和固体颗粒之间区分，因为它们两者都模糊、散射或发射电磁辐射。因此，当气泡穿过液体颗粒计数器的流动室时，它们被错误地计为固体颗粒，人为地提高被分析的系统的报告的污染。此外，液体颗粒计数器针对特定流速或流速范围进行校准。通过系统的流速的变化，无论增加还是减小，都改变了颗粒在它们通过流动室时模糊、散射或发射电磁辐射的方式。因而，非优化的或非正常的流速可能导致颗粒计数器错误地表征颗粒，例如，通过错误计数或错误表征颗粒的大小。

从前述内容可以看出，本领域仍然需要改进的液体颗粒计数器，其降低或消除由于流动室内的气泡或流动问题而对内部部件的损坏。此外，仍然需要具有改进的分辨率和可靠性的液体颗粒计数器，其解决由气泡和由流速的变化导致的错误表征引起的误报。

发明内容