[发明专利]具有多个检测通道的荧光计

说明书

一种光学传感器可以具有多个检测通道以检测流体的不同特征。例如，工业清洁和消毒应用中所用的光学传感器可以具有多个检测通道以检测何时系统既清洁又被真正地消毒。在一个实例中，光学传感器包括把光指引到流体中的光学发射器、检测传输透过流体的光的第一光学检测器、检测由流体散射的光的第二光学检测器和检测流体发出的荧光发射第三光学检测器。光学发射器和光学检测器能够位于光学分析区周围。取决于应用，光学发射器可以被放置为把光引导到光学分析区的壁附近而不是光学分析区的中心，这可以提高检测通道的信号强度。

技术领域

本公开涉及光学测量设备，更确切地说，涉及监视样本中一种或多种物质浓度的荧光计。

背景技术

在清洁和杀菌操作中，商业用户(如餐馆、旅店、食品和饮料工厂、杂货店等)依靠清洁或杀菌产品的浓度来使该产品有效地起作用。如果清洁或杀菌产品未能有效地起作用(例如由于浓度问题)，可能使商业用户感觉该产品质量较低。终端消费者也可能感觉这样的产品的商业供应商提供的服务差。另外，商业用户会受到政府管控和健康机构调查和/或处罚。所以，对能够监视流体溶液的特征的系统存在着需要，例如来判断产品的浓度是否在指定的浓度范围之内。这对于其他应用可能同样是真实的，比如水养护、害虫防治、饮料和灌注操作、油气精炼和加工操作等。

监视产品浓度的一种方法依赖于监视在该产品的样本(和在样本内的产品)被暴露于预定波长的光时产生的荧光。例如，产品内的化合物或添加到产品的荧光示踪剂在暴露于一定的波长的光时就可以发荧光。然后，产品的浓度能够使用荧光计确定，该荧光计测量化合物的荧光并根据测出的荧光计算化学制品的浓度。

荧光光谱学涉及对所关注样本发射的荧光的检测。它涉及使用激励样本中某些化合物分子中的电子并使它们发射光(即“发荧光”)的光束，通常是紫外(UV)光。有几种类型的测量所发射荧光的荧光计。荧光计一般具有激励辐射能量的源和带有信号处理器和读出设备的检测器。

发明内容

一般来说，本公开针对监视流体样本的荧光设备、系统和技术。根据本公开的荧光计可以包括光学发射器和多个光学检测器以监视流体样本的不同特征。例如，荧光计可以包括光学发射器，它检测来自光学发射器并经过流体样本的光，以确定流体中非荧光物质的浓度。荧光计可以进一步包括另一个光学检测器，它检测来自流体样本的荧光发射，以确定流体中荧光物质的浓度。通过用多个光学检测器配置荧光计，荧光计可以监视受分析流体的不同特征。例如，当用于监视来自工业清洁和消毒操作的水样时，荧光计可以确定冲洗水是否既清洁(如被冲洗出的产品足够少)又包含足够量的消毒剂。

在一些应用中，尽管荧光计的设计能够变化，但是荧光计包括光学发射器，它相对于流体从其中流过的光学分析区偏离。可以使光学发射器偏离，使从光学发射器发出的光被引导向光学分析区的壁附近而不是被引导到光学分析区的中心。这样的布局可以帮助使被例如由于流体混浊或者光学分析区中的壁表面而反射的由光学发射器发出的光的量最小。这种配置转而又可以提高光学检测器在检测来自光学分析区的光时所提供的信号强度。

在一个实例中，介绍了一种光学传感器，它包括光学发射器、第一光学检测器、第二光学检测器和第三光学检测器。光学发射器被配置为把光指引到流体样本中。第一光学检测器被配置为检测由光学发射器发出的并传输透过流体样本的光。第二光学检测器被配置为检测由光学发射器发出的并由流体样本散射的光。第三光学检测器被配置为检测流体样本响应于由光学发射器发出的光而发出的荧光发射。根据所述实例，光学传感器还包括位于光学发射器与流体样本之间的光学发射滤光器、位于第一光学检测器与流体样本之间的第一光学检测滤光器、位于第二光学检测器与流体样本之间的第二光学检测滤光器以及位于第三光学检测器与流体样本之间的第三光学检测滤光器。所述实例进一步指定光学发射滤光器、第一光学检测滤光器和第二光学检测滤光器的每一个都被配置为滤除相同波长的光，使得由第一光学检测器和第二光学检测器检测出的任何光基本上都是从光学发射器发出的并经过流体样本的光。