BR112012012866A2 - sonda que tem uma cabeça de sonda em que é formada uma abertura para receber uma amostra a ser analisada - Google Patents

Abstract

SONDA QUE TEM UMA CABEÇA DE SONDA EM QUE É FORMADA UMA ABERTURA PARA RECEBER UMA AMOSTRA A SER ANALISADA É fornecida uma sonda que tem uma cabeça de sonda (2) em que é formada uma abertura (10) para receber uma amostra a ser analisada. A cabeça (2) compreende um par de interfaces ópticas (16;18), cada uma disposta em uma respectiva superfície interna oposta (20;22) da abertura (10) para delimitar uma trajetória (26) para radiação óptica através da abertura (10) . Pelo menos uma dentre o par de interfaces ópticas (18) compreende um elemento (32) transparente para a radiação óptica na(s) região(ões) de comprimento de onda de interesse e é disposta para permitir que a radiação óptica se desloque entre o interior (28) da cabeça de sonda e a abertura (10). A sonda compreende, ainda, um diafragma móvel (24) em que uma (18) dentre o par de interfaces ópticas (16;18) está localizada para movimento com o mesmo, e um atuador (46) está localizado dentro da cabeça de sonda (2) e em conexão operativa com o diafragma (24) para controlar.o movimento do mesmo a fim de variar o comprimento da trajetória da trajetória (26) para radiação óptica.

Description

| SONDA QUE TEM UMA CABEÇA DE SONDA EM QUE É FORMADA

UMA ABERTURA PARA RECEBER UMA AMOSTRA A SER ANALISADA A presente invenção refere-se a uma sonda que tem um comprimento de trajetória de transmissão variável para usar em análise óptica, particularmente, a uma sonda de | comprimento de trajetória variável para a análise óptica in : situ de um material, especialmente, um material em uma linha ' de processo, vaso de reação, tanque de armazenamento ou outro recipiente de volume. Nos processos industriais, oO monitoramento Ee medição do conteúdo de uma linha de processo ou de um vaso de reação são frequentemente necessários. Pode ser importante ser capaz de acompanhar uma reação dentro de um tanque de processo ou monitorar o conteúdo de uma linha de processo conforme o mesmo passa através do sistema de processamento, sem conduzir o conteúdo através de um sistema de desvio complicado de tubulações com uma bomba, válvulas e uma | disposição de lavagem. Tal monitoramento fornece a | possibilidade de controle de processo em tempo real. Além | disso, na indústria de preparação de alimentos ou | farmacêutica pode ser importante minimizar a interação do conteúdo com o equipamento externo, o que pode aumentar o risco de contaminação de forma que a análise in situ é í preferível. A análise espectrométrica óptica, em particular, a : análise de infravermelho, é não destrutiva e é particularmente adequada para tal medição e monitoramento já que muitos materiais, particularmente, materiais orgânicos, mostram propriedades de absorção de infravermelho altamente características. Assim, medindo-se a absorção de infravermelho dependente de comprimento de onda em uma amostra, em configurações de análise de transflectância ou reflexão, as informações no tocante à estrutura física e à composição da amostra podem ser determinadas. A espectroscopia de infravermelho foi utilizada com sucesso na | análise de uma ampla variedade de produtos incluindo leite, grãos de cereais, óleos, produtos farmacêuticos e biocombustíveis.

f. Sabe-se, a partir do documento WO 96/12174, como P fornecer uma sonda que tem uma cabeça de sonda para a : localização em um vaso de reação a fim de determinar o conteúdo do mesmo por análise óptica em linha. A sonda compreende um primeiro meio de transmissão de luz em um tubo que se estende para dentro do vaso, e se destina à transmitância de luz a uma interface óptica em uma superfície interna de um entalhe que é formado na cabeça da sonda, a fim de receber uma amostra para análise. Um refletor está localizado em uma superfície interna oposta do entalhe para refletir a luz de volta na direção da janela oposta, a partir de onde é passada para fora do vaso de reação para análise da amostra iluminada. Um atuador é fornecido para alterar o comprimento da trajetória de transmissão entre o meio de transmissão de luz no tubo e no refletor. Sabe-se, também, a partir do documento US-A-5 708 273, como fornecer uma sonda óptica de comprimento de trajetória variável para análise de um material em uma linha 7 de processo. A sonda compreende uma cabeça de sonda em que é formada uma abertura entalhada para receber uma amostra a ser ] iluminada. Fibras ópticas terminam em uma janela em um primeiro alojamento tubular que forma uma lateral da abertura entalhada, e um espelho é colocado sobre um segundo alojamento tubular, disposto para engate deslizante com Oo primeiro e forma a lateral oposta da abertura. O espelho e a janela juntos cooperam para delimitar uma trajetória de luz através da abertura e, então, através da amostra a ser analisada. Um atuador manualmente operado é conectado a um ou aos dois alojamentos para deslizar, um em relação ao outro. A separação do espelho e da janela é, desse modo, regulada a fim de variar o comprimento da trajetória de transmissão de luz através do entalhe. De acordo com um primeiro aspecto da presente ár invenção, é fornecida uma cabeça de sonda em que é formada p uma abertura para receber uma amostra a ser analisada, sendo ' que a cabeça compreende um par de interfaces ópticas, cada uma disposta em uma superfície interna oposta da abertura para delimitar uma trajetória de transmissão através da abertura, em que pelo menos uma dentre o par de interfaces ópticas compreende um elemento transparente para radiação óptica no comprimento de onda disposto para permitir que a radiação óptica de interesse se desloque entre o interior da cabeça de sonda e a abertura. A sonda óptica compreende, ainda, um diafragma móvel, opcionalmente na forma de um fole, em que a uma dentre o par de interfaces ópticas está localizada para movimento entre as mesmas e um atuador operativamente conectado ao diafragma para controlar o movimento do mesmo a fim de variar o comprimento da trajetória.

Opcionalmente, a cabeça de sonda compreende, ainda, | um sistema articulado que coopera com o atuador para mover a f interface óptica localizada no diafragma em um arco para variar o comprimento da trajetória. O movimento arqueado Í causa uma falta de paralelismo entre as interfaces ópticas conforme o comprimento da trajetória de luz varia e, desse modo, reduz quaisquer efeitos adversos de reflexões entre as interfaces. Ademais, O sistema articulado pode fornecer o diafragma com estabilidade aumentada para resistir ao movimento indesejado causado por influências externas como mudanças de pressão ou a força exercida por um material que flui em uma tubulação.

O diafragma pode compreender uma lâmina plana flexível ou, alternativamente, um fole ou uma lâmina corrugada para fornecer uma faixa aumentada de movimento e ser formado a fim de exercer uma força de inclinação que resiste extensão do diafragma, isso pode substituir um meio f de inclinação separado, como uma mola, quando esse for ; necessário. ' Opcionalmente, a outra dentre o par de interfaces ópticas também pode ser localizada em um diafragma associado que também é tornado móvel a fim de variar o comprimento da trajetória da trajetória de transmissão através do material entre as interfaces.

Essas e outras vantagens se tornarão mais claras através d uma consideração da descrição a seguir das modalidades exemplificativas da cabeça de sonda, de acordo com a presente invenção, que é feita com referência aos desenhos das figuras anexadas, de que: A Figura 1 ilustra uma cabeça de sonda, de acordo com a presente invenção.

A Figura 2 ilustra um corte A-A através da cabeça de sonda da Figura 1. As Figuras 3 ilustram à cabeça de sonda das Figuras 1 e 2 em acoplamento óptico a um analisador alternativo; na f Figura 3a, a um espectrômetro de rede local e na Figura 3b, a um analisador remoto.

Í A Figura 4 ilustra outra cabeça de sonda exemplificativa, de acordo com a presente invenção.

As Figuras 5 ilustram vários atuadores alternativos para mover o diafragma. | Considerando-se, agora, a Figura 1 em que se ilustra uma cabeça de sonda exemplificativa 2, de acordo com a presente invenção, que aqui se destina à inserção em uma tubulação de processo, vaso de reação, tanque de

E A A A A AI O A nd Db | 5/15 ' | armazenamento ou outro recipiente de volume.

A cabeça de sonda 2 é dotada de uma região de interface 4 incluindo, aqui, um anel de vedação 6 e que se destina à interface com e à vedação contra uma interface correspondente, por exemplo, a 1, 5 tubulação de processo (não mostrada). Essa região de . interface 4 serve como uma fronteira que separa Uma . extremidade proximal 8 da cabeça de sonda 2 a partir de uma ' extremidade distal 12. A extremidade proximal 8 é, em uso, localizada fora da tubulação, ao passo que a extremidade distal 12 se destina à imersão no material, tipicamente um material que flui, na tubulação.

Uma abertura, na presente modalidade um entalhe 10, está localizada na cabeça da sonda 2 após a região de interface 6 e na direção da extremidade distal 12 da cabeça de sonda 2. O entalhe 10 fornece um | espaço de amostra 14 em que uma porção de material na linha | de processo pode passar, na presente modalidade, fluir através de, para análise.

Um par de interfaces ópticas 16,18 está localizado, uma em oposição à outra, dentro do entalhe 10 nas respectivas superfícies internas opostas 20, 22 do entalhe 10. Na presente modalidade, apenas uma dentre as interfaces ópticas 18 é mostrada como sendo localizada em um diafragma móvel, aqui, corrugado, para formar um diafragma de fole 24, mas será verificado que a outra dentre o par de ' interfaces ópticas 16 também pode ser localizada no diafragma móvel da mesma.

AS interfaces ópticas 16, 18 cooperam para ' delimitar juntas um comprimento de trajetória (ilustrado geralmente pela seta 26) para radiação através da abertura e, por isso, através de uma amostra de material para análise localizada no detalhe 10 entre as interfaces ópticas 16,18. O comprimento atual da trajetória de transmissão dependerá do material que é analisado e, particularmente, da região de comprimento de onda de energia óptica que é empregada na análise.

Apenas a título de exemplo, a cabeça de sonda 2 da presente modalidade pode ser configurada para análise com o uso de energia Óptica dentro da região de comprimento de onda de infravermelho médio. Nessa configuração, a fenda entre as interfaces ópticas 16,18 é da ordem de 40um e é ajustável, conforme descrito abaixo, a cerca de 20um. Em tal circunstância, onde a variação esperada no comprimento da trajetória óptica é adequada, o diafragma corrugado pode ser substituído de forma conveniente por um diafragma construído como uma lâmina essencialmente plana do material.

O pequeno deslocamento relativo das interfaces ópticas 16,18 e a necessidade geral de poucas vedações, sejam dinâmicas ou estáticas, tornam vantajoso montar uma dentre as interfaces 18 no diafragma de fole flexível, tipicamente metálico 24. Esse diafragma de fole 24 pode ser um fole padrão que é soldado a um aro da superfície interna apropriada 10 e à interface óptica 18 ou todos podem ser integrados em uma parte, conforme é ilustrado na presente modalidade. Em qualquer caso, o diafragma de fole 24 pode ser feito tão rígido que, por pré-tensão durante a montagem, também pode agir como mola de retorno para um atuador. A construção pode ser feita de forma vantajosa suficientemente estável, de um modo que o fluxo interno de material na tubulação, flutuações de pressão, etc. não terão qualquer influência significativa sobre as posições relativas das interfaces 16,18.

Voltando, agora, à Figura 2, que é um corte A - A através da cabeça de sonda 2 da Figura l, e em que aos elementos comuns às Figuras são dados os mesmos numerais de referência. A cabeça de sonda 2 compreende uma primeira cavidade 28 e uma segunda cavidade 30 separadas pelo espaço de amostra 14. A interface óptica 18 compreende uma primeira janela 32 que, em cooperação com o diafragma de fole 24, veda a primeira cavidade 28 contra a entrada de material a partir do espaço de amostra 14. A interface óptica 16 é, na presente modalidade, mostrada por compreender uma segunda janela 34 que veda a segunda cavidade 30 contra a entrada de material a partir do espaço de amostra 14. . Uma fonte de radiação óptica 34, aqui, uma fonte de : radiação de infravermelho médio está localizada na segunda ' cavidade 30 para gerar radiação óptica para transmissão através da segunda janela 34, ao longo da trajetória de luz 26 delimitada pela segunda e primeira janelas 34,32 e na primeira cavidade 28 através da primeira janela 32. A fonte de radiação óptica 36 é dotada de potência a partir de uma fonte externa (não mostrada) por meio de conectores elétricos que passam através de um conduto 38 na cabeça da sonda 2.

Em uma modalidade alternativa, a fonte 36 pode ser substituída por uma fibra óptica adequada que pode ser passada através do conduto 38 e terminada na segunda cavidade 30 atrás da segunda janela 34.

As ópticas de focalização 40,42 são fornecidas em uma montagem deslizável 44 e focam a luz a partir da fonte 36 após a mesma ter atravessado a trajetória de luz 26. A montagem 44 é disposta para fornecer um acoplamento mecânico entre o diafragma de fole (aqui, à interface óptica 18) e um " atuador, aqui, um piezoatuador 46. As cunhas 48 podem ser fornecidas para proporcionar ajuste de ranhura do ângulo da i primeira janela 32 em relação à segunda janela 34 e são mostradas, aqui, dispostas entre uma extremidade do atuador 46 E uma porção interna fixada 50 da cabeça de sonda 2. Nessa modalidade, um piezoatuador circular 46 é escolhido já que é muito preciso, rápido e tem uma alta | repetitividade. o acionamento e velocidade de elevação/relaxamento podem ser controlados eletricamente. | Esse atuador 46 também é capaz de manter uma elevação que é paralela aos micra internos. Esse piezo-atuador é um produto padrão, e uma proposta poderia ser aquela com um diâmetro externo de cerca de 20mm e um diâmetro interno de l2mm. Esse tipo e tamanho são muito potentes com uma força de bloqueio de cerca de 8000N que se abre para o uso de uma mola de " retorno muito rígida. Nesse projeto também é fácil fazer um ; ajuste inicial por meio das cunhas 48 que são muito mais í estáveis, firmes e confiáveis do que parafusos de ajuste ou similares, que, é claro, podem substituir as cunhas 48.

A Figura 3 ilustra diferentes construções exemplificativas da extremidade proximal 8 da cabeça de sonda 2 das Figuras 1 e 2. Na Figura 3a, a cabeça de sonda 2 das Figuras 1 e 2 é mostrada com a extremidade proximal 8 da mesma formada como um invólucro para um espectrômetro de rede local, esse espectrômetro é indicado geralmente pelo numeral

52.

Contidos na extremidade proximal 8 e formando uma parte do espectrômetro 52 estão uma rede de difração estática 54 e um arranjo de detector complementar 56. A rede 54 e arranjo que são mutuamente colocados em uma configuração convencional de um modo que a luz recebida sobre a rede 54 seja dispersa de acordo com o comprimento de onda da mesma e cada região de comprimento de onda tornada incidente em uma f região associada diferente do arranjo de detector 56. Dessa maneira, as medições de intensidade dependentes de comprimento de onda podem ser realizadas sobre a luz recebida, e as informações composicionais a respeito do material dentro do espaço de amostra 14 incluído na trajetória de luz 26 podem ser determinadas.

Como é conhecido na técnica, um condicionador óptico, aqui, uma cunha de guia de onda 58, também é fornecido na presente modalidade como um elemento do espectrômetro 52 e conecta a rede 54 e o arranjo de detector

56 opticamente. De forma útil, esse condicionador óptico 58 pode ser configurado para apresentar a luz incidente de uma maneira ideal primeiro à rede 54 e depois ao arranjo de detector 56. As ópticas de focalização 40,42 servem para focar a luz que entra na primeira cavidade 28 através da FT janela 32 no guia de onda 58. A luz é, então, guiada para a V rede 54 e a luz dispersa a partir da rede 54 ao arranjo de É detector 56. A configuração do espectrômetro de rede 52 da cabeça de sonda 2 é muito atraente, já que a única parte móvel é a disposição da janela 32 e do diafragma 24. Espera- se, portanto, que seja bastante insensível a vibrações e, também, fácil de manusear durante a calibragem ou controle onde um operador pode precisar desmontar o sensor a partir da tubulação.

Os elementos eletrônicos de controle para um ou os dois arranjos de detector 56 e para fonte de luz 36 podem ser alojados de forma conveniente pelo invólucro 8. Um cartucho de secagem 62, como um preenchido com o dessecante conhecido, Gel de sílica, pode opcionalmente ser fornecido para manter o interior do invólucro 8 seco.

Na Figura 3b, a cabeça de sonda 2 das Figuras 1 e 2 é mostrada com a extremidade proximal da mesma 8 formada como h um invólucro para uma extremidade 64 da fibra óptica 68, essa extremidade 64 é mantida dentro da cabeça de sonda 2 fixada e i de forma central por um suporte 70.

Na presente modalidade, as ópticas de focalização 40,42 agem para focar a luz que entra na primeira cavidade 28 através da janela 32 sobre a extremidade 64 da fibra óptica

68. A fibra óptica 68 age como um acoplamento óptico entre a cabeça de sonda 2 e um analisador remoto (não mostrado) como um analisador da Transformada de Fourier, espectrômetro ou outro analisador adequado para usar na determinação de informações composicionais ou outras (presença ou ausência de material, por exemplo) a partir da luz assim coletada. Essa disposição tem as vantagens de ter poucas partes móveis e ser relativamente compacta em projeto, em comparação com, por exemplo, o sistema de espectrômetro da Figura 3a.

ás Na modalidade presentemente descrita, conforme usada com luz de infravermelho médio, a fibra óptica 68 é É relativamente quebradiça e suscetível a dano mecânico a partir de, por exemplo, vibrações no ambiente de operação da cabeça de sonda 2. Aqui, uma tubagem flexível 72 pode ser empregada de forma vantajosa a fim de produzir alguma proteção mecânica para a fibra óptica 68. De fato, tal proteção pode ser empregada de forma útil com outros tipos de fibra óptica.

Uma segunda modalidade exemplificativa de uma cabeça de sonda 74, de acordo com a presente invenção, é ilustrada na Figura 4 e pode, como o técnico no assunto estará ciente, substituir prontamente a cabeça de sonda 2 nos conjuntos descritos nas Figuras 3.

Ilustra-se, na Figura 4, uma porção da cabeça de sonda 74 que constitui uma primeira cavidade 78 da cabeça de sonda 74 semelhante à primeira cavidade 28 da cabeça de sonda 2 da Figura 2. Na presente modalidade, semelhante à Figura 2, 1 mas não mostrada, a cabeça de sonda 74 também compreende uma segunda cavidade em que uma fonte de radiação óptica está localizada.

Também semelhante à cabeça de sonda 2 da Figura 2, a primeira cavidade 78 da presente modalidade de cabeça de sonda 74 contém uma montagem deslizável 80 para manter as ópticas de focalização 82,84 e fornecer um contato mecânico entre um atuador 86, aqui, um atuador piezoelétrico empilhado único em oposição âquele circular usado na modalidade da Figura 2, e um diafragma de fole 88. Semelhante à modalidade da Figura 2, uma interface óptica 90 que compreende uma janela 92 é mantida no diafragma de fole 88 para movimento com a mesma, já que o atuador 86 opera para empurrar a montagem deslizável 80 para estender o diafragma de fole 88, agindo contra a mola de retorno formada no diafragma de fole. e Uma mola de retorno separada pode, adicional ou : alternativamente, ser fornecida para tender a inclinar o ' diafragma de fole 88 na direção de uma posição contraída.

Um sistema articulado 94 é fornecido em conexão mecânica com uma lateral do diafragma de fole 88, aqui, na presente modalidade, em conexão mecânica com uma lateral da montagem deslizável 80, geralmente oposta ao ponto em que o atuador 86 é determinado para aplicar uma força para empurrar o diafragma de fole 88. O sistema articulado 94 fornece de forma vantajosa uma rigidez aumentada ao diafragma de fole 88 que tende a resistir a qualquer movimento da janela 92 que pode ser causado pelo fluxo interno de material na tubulação, flutuações de pressão etc.

O sistema articulado 94 coopera com o atuador 86 para fornecer um movimento angular pequeno da janela 92 em relação à outra a janela da segunda cavidade conforme o atuador move o diafragma de fole 88. Isso cria um não paralelismo limitado entre as duas janelas que pode f evitar, de forma vantajosa, que artefatos de reflexão | indesejada sejam criados entre as janelas. | Í Mostra-se que o sistema articulado 94 da presente modalidade compreende uma articulação única, mas uma | pluralidade de articulações, por exemplo, duas articulações | estreitas radialmente separadas por um ângulo de entre 30 a | 60 graus, pode ser empregada para fornecer uma rigidez | aumentada. | As cunhas 96 podem ser fornecidas para realizar um ! ajuste de ranhura angular à janela 92, e cunhas 98 adicionais | podem ser empregadas para determinar uma separação de base entre as janelas. |

AO passo que as modalidades discutidas acima | descrevem cabeças de sonda para medições de transmissão em que as janelas são empregadas em uma interface óptica para . definir uma trajetória de luz através de uma amostra, será ' verificado que outras interfaces ópticas podem ser fornecidas ] por tais medições de transmissão que podem ser efetuadas em uma sonda óptica de comprimento de trajetória variável, de acordo com à presente invenção.

Uma ou as duas janelas podem ser substituídas por uma lente ou outro elemento óptico transparente; um dentre os elementos ópticos pode ser substituído por um refletor, a segunda cavidade removida e a geração e coleta de luz feitas na primeira cavidade, talvez com o uso de uma disposição de fibra óptica configurada adequada.

Em outra modificação da sonda, de acordo com a presente invenção, a outra interface óptica do par também pode ser incorporada ao diafragma móvel da mesma, semelhante à descrição em relação às modalidades exemplificativas apresentadas no presente documento ou talvez alternativamente formadas como uma lâmina plana de material flexível como uma lâmina de metal.

Outros atuadores também podem ser usados como um í substituto para os piezoatuadores descritos com referência às Figuras 2 e 4 acima, com afastamento da invenção conforme Í reivindicado.

Exemplos de quatro outros atuadores que são adequados para usar na presente invenção são descritos em linhas gerais com referência às ilustrações das Figuras 5. Para facilitar a comparação com as modalidades previamente descritas, a Figura 5a ilustra uma cabeça de sonda 100a que opera geralmente de acordo com a descrição da cabeça de sonda 2 dada acima, e a Figura 5b ilustra uma cabeça de sonda 100b que opera geralmente de acordo com a descrição da cabeça de sonda 74 dada acima.

A cabeça de sonda 100a da Figura 5a emprega um piezoatuador circular 102a para agir sobre um tubo oco 104a que é preso na direção de uma extremidade a um diafragma de fole ajustável 106a em que está localizada uma janela 108a. A F janela 108a é disposta dentro de um entalhe 110a formado na . cabeça da sonda 100a para receber um material de amostra e é : oposta a uma segunda janela 112a. Sendo que as janelas 108a e 112a delimitam uma trajetória de luz entre uma porção do material de amostra a ser analisado. Diferente da cabeça de sonda 2 anteriormente descrita, uma mola 1ll4a também é fornecida para substituir, ou pelo menos aumentar, a força da mola de inclinação de retorno do diafragma de fole 106a que tende a contrair o diafragma de fole 106a.

A cabeça de sonda 100b da Figura 5b difere daquela da Figura 5a em que um piezoatuador empilhado único 102b substitui o circular 102a da Figura 5a, e em que uma articulação 116b é fornecida em cooperação com o atuador 102b para fazer com que uma janela 108b, localizada em um diafragma de fole 106b, seja submetida a um movimento angular | pequeno conforme o diafragma de fole é expandido para reduzir | a trajetória de luz entre as janelas opostas 108b, 112b. Uma mola 114b é fornecida novamente para tender à inclinação do ' diafragma de fole 106b na direção de um estado contraído.

Considerando-se, agora, a cabeça de sonda 100c ilustrada na Figura 5c, O atuador compreende um came 118c acoplado diretamente ao tubo de luz oco 104c, de um modo que conforme o came l18c gira, o tubo de luz l104c e, por isso, a janela 108c, é submetido a movimento recíproco para variar a trajetória de luz. Na cabeça da sonda 100d, ilustrada na Figura 5d, um came 118d age indiretamente sobre o tubo de luz 104d por meio de um acoplamento mecânico flexível 120d. O acoplamento 120d é fixado na direção de uma extremidade no

| 14/15 | tubo de luz 104d e também na direção da extremidade oposta. Conforme o came 118d gira, o acoplamento mecânicol20d é motivado a flexionar, movendo o tubo de luz 104d para variar a trajetória de luz.

De acordo com a modalidade de uma cabeça de sonda ía 100e que é ilustrada na Figura 5e, um ímã ou atuador de solenoide (aqui, um ímã) 122e é fornecido para agir É diretamente sobre o tubo de luz 104e, fazendo com que se mova para variar o comprimento da trajetória da trajetória de transmissão conforme o atuador é energizado e desenergizado. | Na cabeça da sonda 100f da Figura 5£, um ímã ou atuador de | solenoide (aqui, um solenoide) 122f age indiretamente sobre o | tubo de luz 104f por meio de um acoplamento mecânico flexível 120f. O acoplamento 120f é fixado na direção de uma extremidade no tubo de luz 104f e também na direção da extremidade oposta. Conforme o atuador é energizado e desenergizado, oO acoplamento mecânico 120f é motivado a flexionar, movendo o tubo de luz 104f para variar oO comprimento da trajetória.

A título de exemplo, a cabeça de sonda de acordo com a presente invenção pode ser empregada de forma útil para fazer medições ópticas em dois ou mais comprimentos de trajetória diferentes e os resultados usados para fazer uma í análise, em que uma compensação para o impulso é feita sem recurso ao uso de uma amostra de referência para a assim à chamada “determinação zero”. A metodologia e raciocínio aplicados aqui são semelhantes àqueles descritos no documento WO 2006/058741, cujo conteúdo está incorporado ao presente documento por referência, em relação ao comprimento de trajetória múltiplo, tipicamente comprimento de trajetória dual, as medições feitas com o uso de um suporte de amostra de cuveta articulado para alcançar o comprimento de trajetória variável através da amostra a ser analisada.

Assim, a cabeça de sonda de acordo com a presente invenção pode ser feita para apresentar uma pluralidade de comprimentos de trajetória diferentes à radiação emitida a partir da fonte. Um valor é calculado e é dependente da razão de intensidades de radiação que atravessaram dois 7 comprimentos de trajetória da pluralidade de comprimentos de . trajetória diferentes para um mesmo dentre um ou mais ' comprimentos de onda emitidos e a partir do qual pode ser gerada uma ou as duas indicações quantitativa e qualitativa da amostra.

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Claims (10)

REIVINDICAÇÕES

1. SONDA QUE TEM UMA CABEÇA DE SONDA EM QUE É

FORMADA UMA ABERTURA PARA RECEBER UMA AMOSTRA A SER ANALISADA, sendo que a cabeça compreende um par de interfaces ópticas, cada uma disposta em uma superfície interna oposta E da abertura para delimitar uma trajetória para radiação p óptica através da abertura, em que pelo menos uma dentre o ' par de interfaces ópticas compreende um elemento transparente adequado adaptado para permitir a radiação óptica em uma ou mais regiões de comprimento de onda de interesse para se deslocar entre o interior da cabeça de sonda e a abertura, sendo que a sonda óptica compreende, ainda, um diafragma móvel em que uma dentre Oo par de interfaces ópticas está localizada para movimento com o mesmo e um atuador operativamente conectado ao diafragma para controlar oO movimento do mesmo de modo a variar O comprimento da trajetória, caracterizada em que a cabeça de sonda compreende, ainda, um sistema articulado que coopera com O atuador para mover a interface óptica localizada no diafragma móvel em um arco para variar o comprimento da trajetória.

2. SONDA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada em que O diafragma móvel é formado como um fole.

' 3. SONDA, de acordo com a reivindicação 1 Ou 2, caracterizada em que o elemento opticamente transparente está Í localizado no diafragma móvel.

4. SONDA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizada em que a outra dentre o par de interfaces ópticas está localizada em um segundo diafragma móvel para variar o comprimento da trajetória.

5. SONDA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3 Ou 4, caracterizada em que a outra dentre o par de interfaces ópticas também compreende um elemento transparente adequado adaptado para permitir que a luz se desloque entre o interior da cabeça de sonda e a abertura.

6. SONDA, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada em que a sonda óptica compreende, ainda, uma E fonte de energia óptica disposta na cabeça da sonda atrás de um dentre os elementos opticamente transparentes, e em que um : coletor de energia complementarmente óptico é disposto atrás do outro dentre os elementos opticamente transparentes para coletar energia óptica a partir da fonte após a mesma ter atravessado a trajetória para radiação óptica.

7. SONDA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3 ou 4, caracterizada em que a outra interface óptica compreende um refletor disposto para refletir a luz na direção do elemento transparente.

8. SONDA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6 OU 7, caracterizada em que O atuador compreende um atuador piezoelétrico.

9. SONDA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada em que a cabeça de sonda compreende, ainda, um espectrômetro de rede alojado em uma extremidade proximal da mesma para receber a luz que passou através da interface óptica localizada no diafragma após atravessar a trajetória í para radiação óptica.

10. SONDA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada em que o atuador está localizado dentro da cabeça de sonda.