[发明专利]具有衬层传感器的光学传感器

权利要求书

1.一种光学传感器，用于以光学方式测量出流体成分的至少一个浓度，

所述光学传感器具有光源(11)和光学探测器(12)，

其中，沿着所述光源(11)与所述探测器(12)之间的光传播，设置：

-与所述流体连通的测量腔(13)，和

-对所述测量腔(13)限界的至少一个光学窗(14)，其中，所述光学窗(14)具有前侧(141)和后侧(142)以及与所述前侧(141)和所述后侧(142)不同的侧面(143)，其中，所述光学传感器(10)的光(1)穿过所述前侧(141)和所述后侧(142)照透所述光学窗(14)，

其特征在于，

衬层传感器(20)集成到所述光学传感器(10)中，所述衬层传感器用于独立检测所述光学窗(14)上的衬层(40)，并且

所述衬层传感器(20)是光学式衬层传感器(20)，

所述衬层传感器包括：

-衬层传感器光源(21)，该衬层传感器光源用于发射出衬层传感器光(3)，其中，该衬层传感器光(3)用于照射所述光学窗(14)的表面，其方式是，该衬层传感器光(3)穿过所述侧面(143)耦入到所述光学窗(14)中，和

-光学式衬层传感器探测器(22)，该光学式衬层传感器探测器用于探测所述衬层传感器光源(21)的发射光的一部分，其中，该部分与所述光学窗(14)上的衬层(40)的至少一个特性相关。

2.根据权利要求1所述的光学传感器，

其特征在于，

所述光学传感器用于以光学方式测量出燃烧器或内燃机的废气中的炭黑浓度。

3.根据权利要求1或2所述的光学传感器，

其特征在于，

所述光学式衬层传感器探测器(22)与所述光学探测器(12)一致。

4.根据权利要求1或2所述的光学传感器，

其特征在于，

通过所述衬层传感器探测器(22)探测所述衬层传感器光源(21)的发射光的、在衬层(40)上发生散射的部分。

5.根据权利要求1或2所述的光学传感器，

其特征在于，

通过所述衬层传感器探测器(22)探测所述衬层传感器光源(21)的发射光的、不通过衬层(40)发生散射的部分。

6.根据权利要求1或2所述的光学传感器，

其特征在于，

所述衬层传感器光源(21)是LED或激光器。

7.根据权利要求1或2所述的光学传感器，

其特征在于，

在耦入到所述光学窗(14)中之前，所述衬层传感器光源(21)的发射光是通过全息摄影式光学元件(50)或楔形光学器件(51)或透镜进行准直，和/或

在通过所述衬层传感器探测器(22)探测之前，所述衬层传感器光源(21)的发射光的所述部分是通过全息摄影式光学元件(50’)或楔形光学器件(51’)或透镜被成像到所述衬层传感器探测器(22)上。

8.根据权利要求1或2所述的光学传感器，

其特征在于，

设有参照探测器(25)，所述衬层传感器光源(21)的发射光的一部分射到该参照探测器上，而该部分事前没有与所述光学窗(14)和/或该光学窗的衬层(40)发生交互作用。

9.根据权利要求8所述的光学传感器，

其特征在于，

所述衬层传感器光源(21)的发射光的、射到所述参照探测器(25)上的、事前没有与所述光学窗(14)和/或该光学窗的衬层(40)发生交互作用的部分相对于所述测量腔(13)中的流体而言完全屏蔽。

10.根据权利要求1或2所述的光学传感器，

其特征在于，

所述光学窗(14)的至少一部分表面具有反射涂层(16)，该反射涂层用于反射所述衬层传感器光源(21)的发射光。