[发明专利]用于确定在样品中第二流体中的第一流体的浓度的系统

说明书

一种用于确定流体的至少一种性质的光学传感装置。该装置包括加长的多孔体，具有第一端和第二端；固态光发射器，位于所述多孔体的第一端，且用于向所述多孔体的第二端发射射线；固态光检测器，位于所述多孔体的第二端，且用于检测由所述光发射器发射的射线；一种用于检测流体性质的组件包括：具有腔体的本体，所述本体具有用于提高光学检测器或发射器的可靠性的可动和偏置的支架。一种用于测定样品中的流体的相对浓度的系统，包括工作在参考波长对应于至少两种流体吸收峰的波长的发射器/接收器对以及用于确定基于测量数据和校准数据的处理器。

本申请是申请日为2012年6月7日，申请号为201280029918.8的发明专利申请的分案申请，在此通过引用将原母案申请全部内容结合到本申请中。

该申请要求申请号为61/520,308，名称为“基于光谱测量原理的直插式和箱内的低成本的流体质量传感器”，且于2011年6月7日递交的美国临时申请作为优先权，该优先权文件的内容以全文引用的方式加入本文中。

技术领域

本发明涉及光学传感器及关联系统。更具体地，本发明涉及，例如重型设备，汽车和运输工业中使用的光学传感器和流体监测系统。

背景技术

在光谱学领域，用于静态和动态流体系统监测的光谱测量法的角色已经被广泛接受。传统的系统可以包括光谱测量系统的使用，例如，光谱仪或光度计，光学连接的流体流，如液体或气体。在光谱仪系统的一个例子中，商用色散近红外(commercial dispersivenear-infrared，NIR)或者傅里叶变换红外(Fourier transform infrared，FTIR，近红外和中红外)仪器通常在传输中，以及透反射率(透射率和反射率的组合)和内部折射率的运行模式下使用各种光学传感器，以全文引用的方式加入本文中的美国专利号为7，339，657的专利讨论所有实施到各种光学传感器组件的这些运行模式中的每一个模式。

更一般地，对于使用在工业，汽车和传输应用，包括润滑剂，功能性流体和柴油机排放流体(diesel emission fluids，DEF)中的各种类型的流体的分析和特性，光谱学例如，红外光谱是公知的技术，该技术在德国汽车工业协会(VDA)的汽车尿素商标保护之下。这样的光谱测量可以在服务期间提供关于流体的状况和流体系统的有意义的数据。术语红外光谱使用的频谱范围最宽，包括近红外和中红外，且覆盖从700纳米(nm)至25000纳米的区域。

红外光谱学，如上述定义，可提供流体质量的测量，例如，DEF质量，还可以提供流体性能的测量，例如，氧化，冷却剂的污染，燃料稀释，烟尘和含量。在大多数情况下，可以直接获取这些信息作为化学功能的测量，例如通过近红外和红外光谱中观察到的特征振动频组率所述定义的化学功能。进一步的，紫外的和可见的光谱可以提供从彩色光获取的信息和/或获取从电子跃迁获取的信息，并且可以用于提供例如，氧化，水分和添加剂含量的信息。

然而，红外光谱区域作为化学实体在材料测量方面是确定的，对于使用过的材料而言，该测量是很难实施的。更具体地，在这些测量装置中使用的光学元件和相关联的材料是相当昂贵的，并且对于大规模生产，这些元件和材料也不适于复制。

此外，当多个设备在一个大的监测系统中使用时，例如，使用在汽车监控应用中，这些系统往往变得过于庞大，复杂，而且价格昂贵。另一个需要考虑的因素是运行环境。如果一个监测系统使用在一个相对良好的环境中，例如，在一个标准环境条件下的实验室或者气候可调节的室内设施中，可以使用现有技术的设备。然而，如果需要对处在不利环境中的流体系统进行测量时，例如，在生产线上(室内或室外)，在车辆上，或移动或固定的设备上，那么考虑系统能够在这样的环境下运行是必要。这可能包括考虑各组件的温度敏感性，以及它们在长期暴露于连续的振动时的坚固性。其他考虑因素包括尺寸，热稳定性好，抗振动性能和成本。

用于流体传感和监测的可选的流体测量系统和技术是需要的，所述系统和技术侧重于上述这些考虑因素中的一项或者多项的。

发明内容