[发明专利]光学传感器

说明书

本发明涉及一种光学传感器，其被形成为用于确定介质内的过程自动化技术的测量参数的测量值，包括：至少一个用于发射发射光的光源；棱镜；以及至少一个用于接收接收光的接收器，其中，可以从转换后的接收光产生接收信号，并且其中可以从接收信号确定测量值；其中至少经由光源和棱镜产生到介质的第一光路，其中至少经由棱镜产生从介质到接收器的第二光路，其中，在这样做时，发射光经过棱镜，发射光在介质内被转换成接收光，并且接收光经过棱镜，并且其中第一光路和第二光路基本上是彼此平行的。

技术领域

本发明涉及一种光学传感器，其被设计成用于确定介质内的过程自动化技术的测量参数的测量值。

背景技术

传感器是例如荧光传感器。现在将按照荧光测量来讨论本专利申请所基于的问题。为了测量荧光(fluorescence)，通常用短波长激发光照射介质并检测由介质产生的较长波长的荧光。荧光测量通常被布置成如图1所描述的。

为此，荧光传感器3包括光源1和接收器2。光源1发射发射光，而接收器2接收接收光。由于荧光在所有的方向上辐射，所以发射光和接收光的光路原则上可以相对于彼此以任何角度α设置。0°的角度是不合适的，因为在这种情况下，微弱的荧光被强激发光叠加。90°的角度是非常合适的，只要有足够的空间来布置部件即可。如果要将测量阵列安装在探头管中，则将会选择尽可能接近180°的角度，使得光源1和接收器2被布置成更加靠近在一起。如图2所示，借助于分束器4，180°的角度是易管理的。例如，该原理具体体现在来自Hach的产品“FP360scFluoreszenz-Sonde[PAK/Oil荧光探针]”中。然而，在这种情况下，180°的角度仅存在于分束器4和介质5之间。接收器2再次被布置成垂直于照射方向，因此需要侧面的安装空间，这通常是不可用的。

然而，这个问题通常与其他的光学测量以及例如散射光或吸收测量一起发生。

发明内容

为解决这个问题，本发明提出了一种节省空间的光学传感器。

该问题通过一种光学传感器得以解决，该光学传感器被设计成用于确定介质内的过程自动化技术的测量参数的测量值，包括：至少一个用于发射发射光的光源；棱镜；以及至少一个用于接收接收光的接收器，其中可以从接收光产生接收信号，并且其中可以从接收信号确定测量值，其中至少经由光源和棱镜产生到介质的第一光路，其中至少经由棱镜产生从介质到接收器的第二光路，其中，在这样做时，发射光穿过棱镜，发射光在介质内被转换成接收光，并且接收光穿过棱镜，并且其中第一光路和第二光路在棱镜背离介质的一侧上基本上是彼此平行的。

以这种方式，用于光源或接收器的部件可以被布置成彼此平行。光源和接收器彼此靠近，并且因此整个组件可以安装在小直径管中。

在一个实施例中，传感器包括管状壳体，并且光源、棱镜和接收器被布置在壳体内。

在一个实施例中，壳体具有35-75mm的直径。这里将给出外径为40毫米和68毫米的示例。

借助于上述布置，用于光源或接收器的部件均可以平行于管状壳体的纵向轴线布置，这样就可以排除任何空间问题。

在一个实施例中，壳体包括光学窗口，该光学窗口至少相对于发射光和接收光是半透明的，其中棱镜和窗口被分离、胶合、结合、合并或者由单件形成。这导致制造简化，并且壳体因此可以被布置成靠近待测介质。

在一个实施例中，光源被设计为发光二极管，和/或接收器被设计为光电二极管。

在一个实施例中，发射光在介质内通过荧光被转换成接收光。

在一个实施例中，光源发射波长为200-400nm的UV光。

在一个实施例中，第一光路包括透镜和/或滤波器。

在一个实施例中，第二光路包括透镜和/或滤波器。