BR112014031194B1

BR112014031194B1 - Aparelho de cubeta

Info

Publication number: BR112014031194B1
Application number: BR112014031194-3A
Authority: BR
Inventors: Duncan Jim; Farjam Aria; Harbridge Jim; Harmon Brian; Lundgreen Ulrich; Macfarlan Darren; Moore Leon; Palumbo Perry; Louis Pherigo William; Stoughton Robert; Waaler Luke
Original assignee: Hach Company
Priority date: 2012-06-12
Filing date: 2013-06-12
Publication date: 2021-04-13
Also published as: BR112014031194A2; US10215745B2; EP2877833B1; AU2013274254B2; WO2013188553A1; US20130330245A1; US9180449B2; CN104736996A; CN104736996B; US20170284990A1; EP2877833A1; US20160097710A1; US9719914B2; US20160097709A1; AU2013274254A1; US10591455B2

Abstract

aparelho de cubeta. uma forma de realização provê um aparelho de cubeta (100) incluindo: uma tampa e um corpo, o corpo incluindo um canal de fluido (101) disposto no mesmo e um canal óptico; e a tampa incluindo pelo menos uma abertura alinhada com uma porção do canal de fluido, assim o acesso provendo acesso para o canal de fluido no corpo.

Description

REIVINDICAÇÃO DE PRIORIDADE

[0001] Este pedido reivindica o benefício dos seguintes pedidos de patente US Provisórios: Número de série 61/658.753, depositado em 12 de junho de 2012, intitulado "WATER ANALYSIS DEVICES"; número de série 61/710.259, depositado em 5 outubro, 2012, intitulado "DISPOSABLE TEST CUVETTES"; Número de série 61/710.294, depositado em 5 de Outubro de 2012, intitulado "CUVETTE AND SAMPLE CUP"; Número de série 61/710.282, depositado em 5 de outubro de 2012, intitulado "READER AND ENCODED CUVETTE"; e Número de série 61/723.174, depositado em 16 de novembro d 2012, intitulado "DETERMINATION OF SAMPLE FLUID LOCATION WITHIN TEST CUVETTES"; e Pedido de Patente US Número de série 13/844.153, cada sendo aqui incorporado por referência em sua totalidade aqui.

ANTECEDENTES

[0002] Análise química exata de fluidos é importante para muitas indústrias. Por exemplo, uma elevada alcalinidade na água potável pode resultar em um sabor desagradável. A alcalinidade é um parâmetro regulatório necessário para muitas agências reguladoras, como a Environmental Protection Agency (EPA) e a Food and Drug Administration (FDA). A EPA listou o pH como uma regulação secundária da água potável, limitando o pH a 6,5-8,5. Concentração de alcalinidade também é um parâmetro monitorado na regulação de descarga de água industrial.

BREVE SUMÁRIO

[0003] Análise da água é normalmente feita usando reações químicas. A fim de facilitar a análise química em campo, foram desenvolvidas unidades de análise móveis portáteis menores. A este respeito, componentes de cubeta ou chip (os termos são aqui usados de modo permutável) são usados, em que os reagentes são armazenados em um canal de fluido na cubeta tal que uma amostra de fluido, tal como a água, pode reagir com vários reagentes químicos para análise por um instrumento associado.

[0004] Em síntese, uma forma de realização fornece um aparelho de cubeta compreendendo: uma tampa e um corpo, referido corpo compreendendo um canal de fluido disposto no mesmo; e referida tampa compreendendo pelo menos uma abertura alinhada com uma porção do canal de fluido, assim provendo o acesso ao canal de fluido no corpo.

[0005] O precedente é um sumário e, portanto, pode conter simplificações, generalizações e omissões de detalhes; consequentemente, os versados na arte apreciarão que o sumário é apenas ilustrativo e não se destina a ser, de qualquer modo, limitativo.

[0006] Para uma melhor compreensão das formas de realização, em conjunto com outros aspectos e características e vantagens da mesma, é feita referência à descrição seguinte, tomada em conjunto com os desenhos anexos. O âmbito da invenção será apontado nas reivindicações em anexo.

BREVE DESCRIÇÃO DAS DIVERSAS VISTAS DOS DESENHOS

[0007] Figura 1 ilustra uma vista de topo para baixo de uma cubeta de exemplo com a tampa removida.

[0008] Figura 2 ilustra uma vista explodida de um corpo e tampa de cubeta de exemplo.

[0009] Figura 3(A-E) ilustra vistas ampliadas de fendas de exemplo em componentes de cubeta.

[0010] Figura 4A é uma vista lateral gerada por computador de um corpo de cubeta.

[0011] Figura 4B é uma vista explodida gerada por computador de um corpo e tampa de cubeta de exemplo.

[0012] Figura 5(A-B) ilustra um instrumento de exemplo em vistas de frente (5 A) e de topo (5B).

[0013] Figura 6 ilustra uma cubeta de exemplo tendo uma área codificada.

[0014] Figura 7 A ilustra uma cubeta e leitor de exemplo.

[0015] Figura 7B-C é uma vista em aproximação do leitor.

[0016] Figura 8 ilustra uma cubeta de exemplo tendo uma área codificada.

[0017] Figura 9 ilustra um método de análise de exemplo de uma amostra de fluido usando um instrumento de análise de água móvel.

[0018] Figura 10 ilustra uma área codificada de exemplo de uma cubeta.

[0019] Figura 11 ilustra um instrumento de análise de água móvel de exemplo com cubetas instaladas e copo de amostra.

[0020] Figura 12 ilustra cubetas de exemplo tendo áreas codificadas e indicadores de orientação.

[0021] Figura 13 ilustra cubetas de exemplo tendo áreas codificadas e indicadores de orientação.

[0022] Figura 14 ilustra uma cubeta de exemplo tendo um recurso de retorno audível ou tátil.

[0023] Figura 15(A-B) ilustra um exemplo de fenda de um instrumento.

[0024] Figura 16(A-D) ilustra um copo de amostra de exemplo.

[0025] Figura 17 é uma ilustração esquemática de uma cubeta de exemplo inserida em um exemplo de instrumento.

[0026] Figura 18 ilustra um método de exemplo de determinar a localização de amostra de fluido em uma cubeta.

[0027] Figura 18B ilustra um exemplo de dados de medição de posição do chip com uma cápsula de 23 mm.

[0028] Figura 19 ilustra um conjunto de cubeta, em vista diamétrica com uma câmara óptica circular em que a luz se propaga na espessura da cubeta micro- fluídica.

[0029] Figura 20 ilustra um conjunto de cubeta, em vista diamétrica em que a luz se propaga na largura da cubeta micro-fluídica.

[0030] Figura 21 ilustra uma cubeta em vista de topo do substrato de uma câmara óptica com cantos afiados.

[0031] Figura 22 ilustra em uma vista diamétrica um conjunto de cubeta.

[0032] Figura 23 ilustra, em uma seção transversal, uma vista diamétrica de Figura 22 com um trajeto de luz resultante de TIR atravessando a câmara óptica duas vezes.

[0033] Figura 24 ilustra em uma vista em seção transversal de Figura 22 com um traço de raio resultante de TIR atravessar a câmara óptica duas vezes.

[0034] Figura 25 ilustra em uma vista em seção transversal de Figura 26 com um traço de raio resultante de TIR atravessar a câmara óptica mais de duas vezes.

[0035] Figura 26 ilustra em uma vista em seção transversal de Figura 28 com um traço de raio resultante de TIR atravessar a câmara óptica duas vezes.

[0036] Figura 27 ilustra um traço de raio resultante de TIR e retração atravessando a câmara óptica mais de duas vezes e incluindo um meio para convergir luz para dentro da câmara óptica.

[0037] Figura 28 ilustra em uma vista de seção transversal mostrando um traço de raio resultante de TIR e retração atravessando a câmara óptica mais de duas vezes e incluindo um meio para confinar a luz dentro da câmara óptica, incluindo superfícies ópticas TIR auxiliares.

[0038] Figura 29 ilustra uma vista de um recurso óptico de uma tampa de uma cubeta.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0039] Será facilmente entendido que os componentes das formas de realização, como geralmente descritos e ilustrados nas figuras aqui descritas, podem ser dispostos e projetada a partir de uma ampla variedade de configurações diferentes, além dos exemplos descritos da formas de realização. Assim, a descrição seguinte mais detalhada de formas de realização de exemplo, como representado nas figuras, não se destina a limitar o escopo das formas de realização, como reivindicadas, mas é meramente representativa de formas de realização de exemplo.

[0040] Referência em todo este relatório descritivo para "uma forma de realização" ou "forma de realização" (ou similares) significa que um aspecto, uma estrutura, ou uma característica particulares descritos em conexão com a forma de realização estão incluídos em pelo menos uma forma de realização. Assim, as frases "em uma forma de realização" ou "uma forma de realização" ou similares em vários locais em todo o relatório descritivo não são, necessariamente, todas referentes à mesma forma de realização.

[0041] Além disso, os aspectos, estruturas, ou características descritos podem ser combinados de qualquer forma apropriada em uma ou mais formas de realização. Na seguinte descrição, numerosos detalhes específicos são fornecidos para possibilitar um entendimento profundo das formas de realização. Um versado na arte pertinente reconhecerá, contudo, que as várias formas de realização podem ser praticadas sem um ou mais dos detalhes específicos, ou com outros métodos, componentes, materiais, etc. Em outros casos, estruturas, materiais, ou operações bem conhecidas não são apresentados ou descritos em detalhes. A descrição que se segue destina-se apenas a titulo de exemplo, e simplesmente ilustra certas formas de realização de exemplo.

DISPOSITIVOS DE ANÁLISE DE ÁGUA

[0042] Formas de realização são dirigidas a produtos químicos à base de chip e métodos associados. Pode ser vantajoso efetuar análises químicas no campo, por exemplo, de testes de base óptica ou colorimetria para determinar o teor de cloro da água. Fora de um cenário laboratorial, é desejável um instrumento móvel portátil ou similar dando uma análise química exata e precisa, como um podendo ser usado no monitoramento adequado em conexão com processos de tratamento de águas.

[0043] No exemplo não limitativo de medição de teor de cloro em água, o teor de cloro da amostra de água pode ser determinado através de reação com um indicador, tal como um componente corante, porque a reação produz um produto colorido em proporção conhecida que, por sua vez, pode ser medido através de um arranjo sensor sensível à cor, por exemplo, indicando um grau de absorção de luz do produto colorido em relação a uma linha de base, solução de referência. Cloro total e várias espécies de cloro (por exemplo, cloraminas) podem ser medidos deste modo, como descrito, por exemplo, em maiores detalhes.

[0044] No laboratório, tais medições são relativamente simples de realizar. No entanto, no campo mantendo os reagentes necessários, uma falta de espaço de trabalho apropriado, e condições de trabalho desfavoráveis muitas vezes criam uma grande dificuldade em realizar tais medições. Além disso, preocupações relativas com a exatidão, a precisão, e até mesmo estabilidade (vida útil na prateleira) de produtos de laboratório móvel (apropriados para uso em campo) tornam a implementação prática das medições no campo uma rotina complicada.

[0045] Assim, referindo-se à Figura 1, formas de realização fornecem disposições e métodos associados para as análises químicas com base em campo, como a medição do teor de cloro na água. Vários componentes fornecem ou utilizam uma disposição baseada em chip para análises. Nestas disposições, um chip ou componente de cubeta 100 contém um canal de fluido 101 que pode incluir produtos químicos necessários em ou junto ao canal de fluido 101. O fluido (por exemplo, água para teste) é movido ao longo do canal de fluido 101 a partir de uma entrada 102 e é misturada com produtos químicos, uma vez que é retirada através do canal de fluido 101, em uma ou ambas as direções. Formas de realização fornecem um instrumento manual que movimenta o fluido no canal de fluido 101 de uma forma programada, permitindo a mistura e adição sequencial temporizada dos produtos químicos, junto com medições ópticas em um canal óptico 103.

[0046] Um instrumento 525 (fazer referência à Figura 5(A-B)) retira uma amostra de fluido, por exemplo, de cerca de 30 μl, no canal de fluido 101. O instrumento 525 move a amostra de fluido através de pressão pneumática em uma ou ambas as direções dentro do canal de fluido 101. O movimento do fluido contata o fluido com os reagentes químicos 106, 107, 108, 109 contidos no canal de fluido 101. Isso permite a adição de reagentes para o fluido de forma precisa e sincronizada para conseguir vários objetivos pertinentes para as análises químicas. Uma forma de realização provê, primeiro, a obtenção de uma medição de amostra de fluido tratado (isto é, de fluido colorido) em um canal óptico 103 usando dispositivo óptico 104 e um detector 105, seguido por extinção da amostra de fluido tratado (por exemplo, branqueamento da cor) e a seguir a obtenção de uma medição de referência ou amostra em branco na câmara óptica 103.

[0047] Uma forma de realização fornece, na proximidade da entrada de amostras 102 para o canal de fluido 101, um indicador 106 e um tampão 107. O indicador 106 pode ser um material gerador de cor, como N,N-dietil-p- fenilenodiamina (DPD, formando corante de Wurster, na presença de cloro). O indicador 106 e o tampão 107 podem ser mantido separadamente, tais como em áreas adjacentes perto da entrada de amostra 102 do canal de fluido 101. A amostra de fluido, assim, contata e se mistura com o indicador 106 e o tampão 107 em sequência rápida. Mistura pode ser facilitada através de movimento de vaivém controlado da amostra de fluido dentro do canal de fluido 101, e pode ocorrer em uma área do canal de fluido 101 tendo um ou mais elementos de mistura (por exemplo, cristas, defletores, etc.). Após a adição e a mistura do tampão 107 e do indicador 106, por exemplo, após cerca de 30 segundos, a amostra de fluido é removida para uma câmara óptica 103 para medição.

[0048] Uma vez obtida uma medição óptica, a amostra de fluido pode ser avançada ainda mais ao longo do canal de fluido 101, além da câmara óptica 103, e contatada com produtos químicos adicionais. Por exemplo, a amostra de fluido pode ser contatada com um agente de ativação de monocloramina 108 (por exemplo, iodeto de potássio, brometo de potássio ou outros produtos químicos similares), com mistura adicional acima da câmara óptica 103, e, então, por exemplo, depois de cerca de 180 segundos, re-introduzida na câmara óptica 103 para medição óptica adicional de uma amostra colorida.

[0049] A fim de obter uma referência ou medição em branco da amostra de fluido, depois ter obtido um ou mais medições da amostra de fluido colorido, uma forma de realização pode novamente retirar a amostra de fluido para fora da câmara óptica 103 e ainda levar o canal de fluido 101 em contato com outro reagente químico 109. O reagente químico 109 é um agente de apagamento ou extinção para oxidar o produto colorido de reações anteriores. No exemplo de medição de cloro usando DPD (e formando assim corante de Wurster), por exemplo, o reagente químico 109 pode incluir ácido ascórbico, que oxida o indicador, por exemplo, corante de Wurster, de modo que a amostra de fluido pode ser novamente reintroduzida, após a mistura apropriada, conforme o caso, dentro da câmara 103 para uma medição em branco ou de referência. Em um exemplo, o agente de extinção é deixado oxidar a amostra de fluido durante aproximadamente uma (1) hora antes de se obter a medição de referência ou em branco.

[0050] Assim, uma forma de realização de exemplo provê a retirada de uma amostra de fluido através de um canal de fluido 101 que contata a amostra de fluido com reagentes apropriados, por exemplo, um corante 106 e um tampão 107, provê arranjos de mistura para misturar a amostra de fluido, corante 106 e tampão 107, permite a medição óptica em uma câmara óptica 103, permite a neutralização da amostra de fluido tingida ou colorida através de mistura com um agente de apagamento ou de extinção 109, e permite a medição da amostra de fluido apagada ou extinta através da câmara óptica 103. Consequentemente, após a amostra de fluido tingida ser extinta, ela pode ser reintroduzida na câmara óptica 103 para medição de referência por uma ação de fluxo reverso.

[0051] Uma forma de realização permite a medição de cloro livre através de retirada de uma quantidade medida de água de amostra no canal de fluido da cubeta 101 através da entrada 102 sendo colocada dentro de uma amostra de água a ser testada. A água é então retirada ainda dentro do canal de fluido através de uma bomba pneumática de um instrumento 525 (fazer referência à Figura 5(A-B)) para contatar a amostra de fluido com um corante pré-medido 106, como DPD. A amostra de fluido e mistura de corante 106 é então ainda extraída através do canal de fluido 101 para contatar a mistura de amostra de fluido contendo corante 106 com uma quantidade predeterminada de tampão 107. A amostra de fluido forma um produto colorido que é então ainda extraído em uma câmara óptica 103, com mistura apropriada, para a medição do teor de cor (correlacionada com a concentração de cloro livre).

[0052] A amostra de fluido pode ser, a seguir, extraída ainda no canal de fluido 101 e além da câmara óptica 103 em contato com produtos químicos ou reagentes adicionais. Em um exemplo, cloro livre pode ser medido por contato da amostra de fluido com um agente de ativação de monocloramina 108. A amostra de fluido pode ser, a seguir, reintroduzida dentro da câmara óptica 103 para medição de cloro total. A amostra de fluido pode, a seguir, ser extinta por meio de extração da amostra de fluido ainda acima do canal de fluido 101 e em contato com um agente de extinção 109, por exemplo, ácido ascórbico. A amostra de fluido apagada ou extinta pode, depois, ser reintroduzida dentro da câmara óptica 103 através de movimento de fluido reverso, de modo a obter uma medição em branco ou de referência.

[0053] Como aqui descrito, formas de realização podem fornecer mais ou menos reagentes e operações de fluxo adicionais ou menos de modo a facilitar diferentes análises químicas de uma amostra de fluido.

[0054] Uma forma de realização pode ser implementada com um canal de fluido 101 que tem uma geometria substancialmente conformada para facilitar a mistura apropriada com os vários produtos químicos incluídos no canal de fluido 101, como apropriado para uma análise química dada. O canal de fluido 101 fornece retenção adequado da amostra de fluido em várias orientações da cubeta 100, o que permite o controle preciso da localização e movimento da amostra de fluido no canal de fluido 101. Isto inclui a manutenção da integridade da amostra de fluido dentro do canal de fluido 101.

[0055] Uma forma de realização pode incluir um canal de fluido curvado 101, como, por exemplo, ilustrado em Figura 1, em que a alíquota da amostra de fluido (isto é, quantidade, comprimento) extraída para a cubeta 100 através da entrada 102 é medida com precisão e é controlada para ser maior do que o comprimento de qualquer porção reta do canal de fluido 101. Isto facilita a estabilidade da posição de amostra de fluido no canal de fluido 101, mesmo se a cubeta 100 for orientada em ângulos diferentes (por exemplo, vertical, horizontal, etc.) durante uso. Alguns exemplos de geometria são ilustrados na Figura 1.

[0056] Uma forma de realização também inclui um canal de fluido curvado 101 para manter a integridade da amostra de fluido sem romper a amostra de fluido em partes separadas. A este respeito, as curvas podem estar incluídas dentro do canal de fluido 101 para assegurar a integridade da amostra de fluido dentro do canal de fluido 101. Uma forma de realização geralmente fornece um canal de fluido curvado 101 de modo que a amostra de fluido é mais longa do que qualquer porção reta do canal de fluido 101. Em uma forma de realização, aproximadamente 30 μl de amostra de fluido são extraídos dentro da entrada 102 e introduzidos no canal de fluido 101. O canal de fluido curvado 101 ajuda a manter a integridade da amostra de fluido à medida que ela atravessa o canal de fluido 101, através e incluindo a travessia da câmara óptica 103, em uma ou ambas as direções.

[0057] Uma forma de realização pode incluir um canal de fluido 101 tendo pelo menos uma curva ou mudança de direção 111 para assegurar que a amostra de fluido mantém a sua integridade no caso em que o chip sofre um movimento rápido ou uma mudança de direção. Por exemplo, uma mudança de direção 111 pode ser incluída na parte inferior da cubeta 100 (por exemplo, entre as posições do corante 106 e do tampão 107 e a câmara óptica 103) a fim de permitir à amostra de fluido manter a sua integridade na circunstância de que a cubeta 100 é movida ou sofre uma mudança de orientação. Por exemplo, se a cubeta 100 fora colocada em uma posição relativamente vertical para obter a amostra de fluido, ainda reorientada em posição horizontal durante movimento de amostra de fluido, mistura ou medição, a inclusão de uma mudança de direção 111, como ilustrado em Figura 1, ajuda a assegurar à amostra de fluido reter a sua integridade e não se romper em duas ou mais partes.

[0058] Uma forma de realização pode incluir elementos de mistura ao longo do canal de fluido 101 em intervalos apropriados para facilitar a mistura (turbulenta ou não turbulenta) da amostra de fluido com os produtos químicos ou reagentes dispostos dentro do canal de fluido 101. Por exemplo, uma forma de realização pode incluir um elemento de mistura formado por uma restrição no canal de fluido 101 (por exemplo, formado por redução da área da seção transversal do canal de fluido 101 em cerca de 20 por cento). Uma forma de realização pode incluir uma pluralidade de elementos de mistura, como apropriado, dada a natureza da amostra de fluido e do(s) produto(s) químico(s) disposto(s) dentro do canal de fluido 101. Em uma forma de realização, mistura pode ser realizada por um movimento de vaivém de amostra de fluido com relação aos elementos de mistura. Uma geometria de exemplo do canal de fluido 101 é ilustrada em Figura 1.

[0059] Em uma forma de realização, amostra de fluido extraída no canal de fluido 101 via a entrada 102 é maior do que câmara óptica 103, de modo que a amostra de fluido enche a câmara óptica 103. Isto ajuda a assegurar que a amostra de fluido pode ser extraída com sucesso em e além da câmara óptica 103 durante várias rotinas de movimento.

[0060] Uma forma de realização pode incluir uma ou mais bordas especialmene conformadas dentro do canal de fluido 101, em vez de bordas afiadas, em locais apropriados no canal de fluido 101 da cubeta 101. As bordas especialmene conformadas ajudam a assegurar o movimento apropriado da amostra de fluido no canal de fluido 101. Um exemplo de tais bordas especialmene conformadas 110 é ilustrado em Figura 1. O canal de fluido 101 pode incluir uma borda especialmene conformada ou curvada 110, por exemplo, uma borda incluindo um raio variável, na entrada e/ou saída da câmara óptica 103. Isto facilita o movimento gradual da amostra de fluido ao longo do canal de fluido 101 nesta região. Por inclusão de tal borda 110, a amostra de fluido enche completamente os cantos no canal de fluido 101 gradualmente a partir da entrada da câmara óptica 103. Isto reduz ou elimina a possibilidade de acúmulo ou retenção de ar na amostra de fluido nesta área. Uma geometria de exemplo do canal de fluido 101 tendo tal borda 110 é dada na Figura 1.

[0061] Em uma forma de realização, uma ou mais bordas curvadas não são implementada diretamente na área de medição óptica, isto é, a área em que a luz passa através da câmara óptica 103, a fim de assegurar um ângulo apropriado de entrada da luz na amostra de fluido. Portanto, uma borda 110 levando a (e antes da) câmara óptica 103 é provida no canal de fluido 101, mas esta borda 110 não impacta a entrada de luz dentro da câmara óptica 103. Como um exemplo, em uma forma de realização, uma ou mais bordas curvadas tais como borda 110 pode ser provida na entrada anterior e/ou posterior e/ou saída da câmara óptica 103. Isto ajuda a assegurar a entrada gradual de amostra de fluido dentro da câmara óptica 103 sem impactar o ângulo de entrada de luz na amostra de fluido.

[0062] O ch/p/cubeta 100 pode ser obtido a partir de materiais termoplásticos moldados por injeção relativamente padronizados, como poliestireno e polietileno. As propriedades químicas do termoplástico devem ser compatíveis com a química subjacente, ou interferências podem ocorrer. Os Requerentes verificaram que materiais de grau elevado são mais apropriados e tendem a exibir efeitos menos interferentes. Materiais preferidos para a base da cubeta incluem PS transparente e, para a tampa, PS opaco.

[0063] Uma cubeta 100 pode ser modular. Com referência à Figura 2, uma cubeta 200 pode incluir um corpo 213 e uma tampa 212. Durante a montagem da cubeta 200, porque uma cubeta 200 normalmente não é vedada até depois dos reagentes serem dispostos (por exemplo, reagentes 106, 107, 108 e 109 de Figura 1) dentro do canal de fluido 201, é difícil verificar a integridade da vedação do canal de fluido 201, isto é, após a montagem. Se uma cubeta 200 não é testada para ocorrência de fugas, existe o risco de que uma cubeta 200 possa falhar no campo. Qualquer tentativa de testar se ocorrem vazamentos após a vedação, por sua vez, corre o risco de desalojar os reagentes dentro do canal de fluido 201 e, assim, comprometendo o desempenho.

[0064] Além disso, desde o corpo da cubeta 213 pode ser totalmente aberto durante a deposição de reagente, secagem, e durante o transporte até e incluindo onde a tampa de cubeta 212 é afixada ao corpo 213, existe o risco de salpicos de reagentes ou dos mesmos serem depositados em locais indesejados no interior ou sobre a cubeta 200. Além disso, os reagentes podem ser combinados um com o outro de um modo indesejável. Deve notar-se que alguns dos reagentes interagem cataliticamente, de tal modo que quantidades diminutas em locais errados são suficientes para comprometer o desempenho. A secagem pode envolver mudanças rápidas na pressão ou na velocidade do gás que podem desalojar os reagentes, bem como vibrações ou choques/impactos durante o transporte.

[0065] Ainda mais, se soldagem sônica for usada para afixar a tampa 212 no corpo da cubeta 213, há um sério risco de desalojar/ danificar/dispersar os reagentes durante o processo de solda sônica. A soda sônica geralmente usa frequências de vibração de 20 kHz ou mais, que podem facilmente quebrar qualquer estrutura cristalina em que os reagentes secam. Além disso, expedição e, então, montagem da cubeta 200 ocasionam o risco de danos nas janelas (uma sendo indicada em 214 na Figura 2) colocada sobre a câmara óptica 103.

[0066] Em uma forma de realização, uma tampa de cubeta 212 é construída com fenda(s) estreita(s) que correspondem ao(s) local (ais) onde os reagentes devem ser distribuídos para o canal de fluido 201. A tampa 212, portanto, pode ser afixada ao corpo 213 antes de distribuir os reagentes no canal de fluido.

[0067] Figura 3(A-D) ilustra vistas ampliadas do lado de baixo de uma tampa 312 tendo fendas de vários tipos, como aqui ainda descrito. Em uma forma de realização onde uma tampa 312 é afixada a um corpo 213 de uma cubeta 200 usando solda ultrassónica, um direcionador de energia sulcada é moldado ou na tampa 312 ou no corpo da cubeta 213 (por exemplo, como na Figura 2 em 271) em um trajeto contínuo que circunda o canal de fluido 201 no corpo da cubeta 213 em qualquer local exceto a entrada de fluido 102. Se a solda ultrassónica é usada, reagentes dispostos dentro do canal de fluido 201 podem ser desalojados pela energia usada para a solda ultrassónica. Alternativamente, direcionador de energia sulcada 313 pode estar localizado adjacente ao canal de fluido 101 em corpo de cubeta 213, como mostrado na Figura 2.

[0068] Consequentemente, uma forma de realização provê fendas 315-318 em uma tampa 312 de modo que a tampa 312 pode ser soldada a corpo 213 antes de distribuição do reagente para o canal de fluido 201. Assim, a solda e a selagem da tampa 312 ao corpo 213 ocorrem antes de serem distribuídos os reagentes no canal de fluido 210.

[0069] Em Figura 3A, uma tampa pode incluir fendas tendo bordas afiadas 315. As bordas afiadas 315 são essencialmente perpendiculares ao fluxo de fluido dentro do canal de fluido 201. No caso em que as bordas afiadas 315 perturbam o fluxo de fluido dentro do canal de fluido 201 de um modo indesejável, outras bordas podem ser empregadas.

[0070] Por exemplo, Figura 3B ilustra um exemplo de uma fenda empregando uma borda escavada 316. A borda escavada proporciona uma transição angular para a entrada do fluido do canal de fluido 201 na fenda da tampa 312. Assim, à medida que o fluido entra na borda escavada 316 da fenda, a transição angular é mais suave. Esta transição suave (comparada com a borda afiada 315) facilita a entrada do fluido para a fenda da tampa. Isto pode ser desejável, como a fenda no lado inferior da tampa 312 permanecerá depois da vedação da cubeta 200. A tampa da cubeta 312 terá o seu lado de topo 219 (fazer referência à Figura 2) coberto com uma vedação da tampa. Assim, a cubeta 200 será selada depois da tampa 312 ter sido afixada ao corpo da cubeta 213, por exemplo, através de solda ultrassónica do direcionador de energia sulcada 313.

[0071] Assim, será apreciado pelos versados na técnica relevante que se as fendas em uma tampa 312 são formadas como cortes simples em uma tampa de modo tal que as fendas têm bordas afiadas 315, as bordas afiadas 315 sobre os limites das fendas podem facilitar a formação de bolhas de ar na amostra de fluido, o que é indesejável. Isto pode comprometer a capacidade de realizar as leituras ópticas na câmara óptica 103. Para contrabalançar isto, em algumas formas de realização a fenda completa pode incluir bordas angulares, ou apenas uma cápsula (por exemplo, bordas dianteiras e traseiras) pode ser formada. Várias bordas angulares podem ser usadas, tais como as bordas escavadas 316 ilustradas na Figura 3B, bordas arredondadas 317 ilustradas na Figura 3C, ou bordas chanfradas 318 ilustradas na Figura 3D. Além disso, uma combinação apropriada das acima pode ser usada, como ilustrado na Figura 3C.

[0072] Figura 3E é uma forma alternativa de realização da tampa em que o direcionador de energia sulcada foi removido para o corpo.

[0073] É ilustrado em Figura 4A um corpo de cubeta 413 tendo janelas ópticas moldadas separadamente 419, 420 delimitando a câmara óptica 403. Assim, o corpo da cubeta 413 é formado por meio de um primeiro processo (por exemplo, moldagem por injeção) seguido por incorporação das janelas ópticas 419 e 420 via um segundo processo (por exemplo, segunda moldagem por injeção). Isto pode ser necessário onde o corpo da cubeta 413 é formado de material opaco tal que um material diferente (por exemplo, material transparente ou translúcido) é usado para formar as janelas ópticas 419, 420 a fim de permitir à luz, a partir do dispositivo óptico 104, passar através da câmara óptica 403.

[0074] Como ilustrado em Figura 4B, o processo adicional para formar janelas ópticas 419 e 420 pode ser evitado usando um único processo em que o corpo da cubeta 413 é moldado a partir de material apropriado para as janelas ópticas (por exemplo, material transparente ou translúcido). Portanto, em vez de incorporar separadamente as janelas ópticas formadas 419, 420, como ilustrado na Figura 4A, em uma forma de realização alternativa, o corpo da cubeta 413 é moldado a parir de um material que permite que à luz a partir de dispositivos ópticos 104 passarem pelo mesmo. Assim, áreas das janelas ópticas (uma sendo ilustrada na Figura 4B a 420) podem ser formadas no interior do material do corpo de cubeta 413, eliminando a necessidade de etapa(s) de processamento adicional(s), (por exemplo, moldagem por injeção adicional). As áreas das janelas ópticas, por exemplo, área 420, podem estar localizadas em um local semelhante ao das janelas 419, 420 de Figura 4B.

[0075] As janelas ópticas 419, 420 ou a área da janela óptica 412 podem ser formadas no corpo da cubeta 413 como estruturas altamente polidas e encurvadas. Isto cria lentes ópticas dispostas com a câmara óptica 403. Em uma forma de realização de Figura 4B, a tampa 412 pode ser construída separadamente de material opaco e incluir aberturas 422, 423. Abertura 423 permite a entrada da amostra de fluido para a entrada 402 do canal de fluido 401 e abertura 422 permite a passagem de luz através do material opaco de tampa da tampa 412 para análise óptica a ser conduzida através da câmara óptica 403.

[0076] Porque o corpo da cubeta 413 pode ser moldado inteiramente de material transmissor de luz ou translúcido, pode ser benéfico envolver substancialmente todo o corpo com um material opaco, por exemplo, provendo uma tampa 412 ou outra cobertura de material opaco, a fim de prevenir ou reduzir a luz ambiente ou luz transbordando do dispositivo óptico 104 a partir da entrada da cubeta 400. No exemplo de Figura 4B, a tampa 412 impede a entrada de luz através do corpo claro, transparente ou translúcido, 413, exceto onde a tampa 412 contém aberturas 422, 423. Material adicional de cobertura pode ser provido. Vários exemplos de formas de realização são revelados em APÊNDICE A.

LEITOR E CUBETAS CODIFICADAS

[0077] Com referência à Figura 5(A-B), formas de realização fornecem um instrumento manual 525 para análises químicas de base de campo, tais como teor de cloro na água de medição. Em um sistema de laboratório em um chip, a cubeta 500 é inserida em uma fenda do instrumento 525. Uma vez inserida, a cubeta 500 é imersa na amostra de fluido (fazer referência à Figura 11) e a amostra de fluido é colocada dentro da cubeta 500 para reação com um ou mais reagentes dispostos na mesma para análise. A cubeta 500 contém um canal de fluido 101 (fazer referência à Figura 1), interno da mesma que pode incluir produtos químicos necessários em ou ao longo do canal de fluido para análise de amostra de fluido. Consequentemente, a cubeta 500 e o canal de fluido 101 da mesma fornecem mistura e transporte dos produtos químicos apropriados para a análise de uma amostra de fluido à medida que ela é extraída através do canal de fluido, em uma ou ambas as direções, pelo instrumento 525.

[0078] Em uma forma de realização, o instrumento 525 compreende aberturas de comunicação 528, como ilustrado em Figura 5B. As aberturas de comunicação 528 podem ser usadas, por exemplo, para tamponar componente(s) adicional(s) 529 para uso com o instrumento 525. Por exemplo, o instrumento 525 pode ser usado em combinação com uma sonda de pH ou uma sonda de oxigênio dissolvido como um componente adicional 529 através de uma conexão com uma abertura de comunicação 528 do instrumento 525. Consequentemente, o instrumento 525 pode fornecer ambas as análises on-chip de amostra de fluido através de cubetas 500 e/ou outras análises de análitos, por exemplo, através de uso de componente(s) adicional(s) 528, por exemplo, medição do pH ou oxigênio dissolvido. O instrumento 525 pode, portanto, incluir funcionalidade adicional, como por exemplo, provido com uma sonda eletroquímica de pH e/ou oxigênio dissolvido. Um exemplo de tal funcionalidade para medição de pH e/ou do oxigênio dissolvido é incluído no medidor de multiparâmetros portátil Hach HQ40d de pH, condutividade, oxigênio dissolvido, ORP, e ISE, disponível de Hach Company of Loveland, Colorado. O instrumento 525, assim, pode incorporar aberturas de comunicação 528 e medição de suporte de funcionalidade usando entradas de várias sondas adicionais de componentes 539. Exemplos de sondas ou componentes adicionais 529 que podem ser conectados ao instrumento 529 incluem, mas não estão limitados a, eletrodo de pH cheio com gel IntelliCAL PHC101, sonda de oxigênio dissolvido luminescente (LDO) irregular IntelliCAL LDO101, e/ou eletrodo de pH re- abastecível padrão IntelliCAL PHC301, disponíveis a partir de Hach Company of Loveland, Colorado. Além disso, o instrumento 525 pode incluir uma abertura de alimentação (para o carregamento de uma bateria do instrumento 525) como uma das aberturas 528, que pode ser uma porta de alimentação dedicada ou uma abertura de energia/dados em combinação.

[0079] A fenda do instrumento 525, em que uma cubeta 500 é inserida, pode incluir uma bandeja que abriga a cubeta 500 de uma forma destacável. A bandeja pode ser equipada com um elemento de regulação da temperatura de uma cubeta 500. Por exemplo, uma bandeja pode incluir um elemento de aquecimento disposto na mesma para facilitar o aquecimento de uma cubeta 500 inserida em uma fenda do instrumento 525. O elemento, como um elemento de aquecimento, pode ser alimentado usando energia da bateria fornecida pelo instrumento 525. Um elemento de aquecimento pode ser usado em uma bandeja, por exemplo, para aumentar a temperatura global da cubeta 500, como requerido pelas condições exteriores e/ou ambientais, por exemplo, para proporcionar uma regulação da temperatura apropriada para uma reação química na cubeta 500 durante a análise de amostra de fluido.

[0080] Várias análises podem ser conduzidas usando as cubetas 500, dependendo, por exemplo, de qual tipo de cubeta 500 (reagentes químicos colocados ao longo do canal de fluido da mesma) e/ou análise de rotina que são escolhidos (por exemplo, como a amostra de fluido é movida através do canal de fluido pelo instrumento 525, o tempo e a ordem de medições ópticas tomadas pelo instrumento 525, etc.). Consequentemente, como cubetas diferentes 500 podem ser usadas com o instrumento 525 para várias análises, uma forma de realização provê uma cubeta codificada para leitura por um componente de leitor, por exemplo, fornecido pelo (dentro) instrumento 525.

[0081] Com referência à Figura 6 e 7(A-B), uma cubeta codificada 600 pode conter uma área codificada 624 que é codificada com informação que é legível ou de outro modo interpretável por outro componente do sistema, como um leitor 730. A área codificada 624 pode transportar informação incluindo, mas não limitada, à informação para identificar o tipo de cubeta 600 com relação à sua composição química ou transportar informações sobre qual rotina de movimento de amostra de fluido deve ser executada pelo instrumento 525 em conexão com a cubeta 600.

[0082] Por exemplo, com referência à Figura 7A, uma cubeta 700 pode ter um padrão impresso na mesma na área codificada 724 a fim de comunicar a um leitor 730 informação relevante para a cubeta 700. Em adição a um padrão impresso (por exemplo, um padrão de leitura óptica), a área codificada 724 pode utilizar outras técnicas, tais como, por exemplo, combinações etiqueta/leitor de informação codificada magneticamente ou identificação por radiofrequência (RFID). Arranjos de codificação de informação e/ou padrões de exemplo são ainda descritos e ilustrados aqui.

[0083] Em uma forma de realização de exemplo, múltiplas fendas do instrumento 525 podem ser providas para inserção de cubetas 500. Cada uma das fendas do instrumento 525 pode igualmente incluir um leitor 730 que lê a área codificada 724 da cubeta 700. Por exemplo, um leitor 730 pode ser disposto dentro da fenda do instrumento 525 de modo que, quando a cubeta 700 é inserida na fenda do instrumento 525, a área codificada 724 esteja situada na direção do leitor 730 e assim legível.

[0084] Diferentes cubetas 700 podem ser usadas nas diferentes fendas do instrumento 525 simultaneamente e podem ser distinguidas pelo leitor 730 em virtude de inclusão da área codificada 724 nas cubetas 700 inseridas no instrumento 525. Assim, múltiplas amostras e vários tipos de medição e/ou rotinas podem ser realizados pelo instrumento 525 em paralelo ou substancialmente em paralelo. Uma forma de realização permite, portanto, várias análises químicas de um tipo similar (ou dissimilar) a serem executadas em paralelo. Em virtude da informação de área codificada 724, o instrumento 525 do sistema de análise pode verificar quais cubetas 700 foram inseridas nas fendas do instrumento 525, e podem executar as rotinas de análise apropriadas. O leitor 730 assim comunica a informação lida a partir da área codificada 724 para o instrumento 525.

[0085] Em uma forma de realização, cada fenda das múltiplas fendas pode ser configurada para ler o tipo de cubeta 700 inserida e executar uma rotina apropriada. Por exemplo, uma cubeta 700 de tipo A pode ser inserida no instrumento 525, que tem um leitor 730 disposto dentro da fenda do instrumento 525 e posicionado para ler a área codificada 724, e configurar um sub-componente (memória, processador, unidades de bomba e similar) para executar uma primeira rotina. Outra cubeta 700 de tipo B pode ser inserida no instrumento 525 e também ser lida, disparando um sub-componente para executar uma segunda rotina. Assim, cubetas 700 de tipo A e tipo B podem ser inseridas para executar diferentes análises químicas em uma amostra em paralelo e/ou simultaneamente (cloro livre, total cloro, mono-cloramina, alcalinidade, magnésio, etc.). Em uma forma de realização, quatro diferentes fendas são disponibilizadas no instrumento 525.

[0086] As cubetas 700 de diferentes tipos podem ser lidas à medida que elas são inseridas, por exemplo, através de provisão de um leitor 730 na proximidade da fenda do instrumento 525 que contém uma funcionalidade de leitor óptico (tipo de código de barras). Tal leitor 730 pode ler um padrão impresso sobre a área codificada da cubeta 724 à medida que ela é deslizada em uma dada fenda do instrumento 525.

[0087] O leitor 730 proporciona uma forma de baixo custo para ler dados codificados dentro da área codificada 724 da cubeta 700. Em uma forma de realização, o leitor 730 lê dados na forma de retângulos impressos sobre um rótulo de custo muito baixo aplicado a uma cubeta 700. A área codificada 724, e retângulos impressos na mesma, assim se movimentam além do leitor 730 à medida que a cubeta 700 é inserida na fenda do instrumento 525 à medida que a superfície da cubeta 700 tendo a área codificada 724 é passada sob a superfície do leitor 730. O volume físico disponível para realizar isto pode ser muito limitado em instrumentos móveis ou manuais 525, impedindo projetos de leitor anteriores. O leitor 730 é configurado para funcionar de forma segura mesmo quando a velocidade do rótulo da área codificada 724 muda de modo irregular.

[0088] Consequentemente, enquanto muitos outros leitores ópticos, como leitores de código de barras, requerem uma distância relativamente grande a fim de funcionar corretamente, da ordem de polegadas, na direção normal ao plano da etiqueta sendo lida, uma forma de realização provê um leitor 730 que é capaz de ler uma etiqueta da área codificada 724 que está muito mais próxima, da ordem de milímetros.

[0089] Outros leitores ópticos convencionais somente lêem uma única faixa de cada vez, contendo tanto informação de relógio e dados. Para facilitar a recuperação do relógio, isso implica que a digitalização seja feita a uma velocidade relativamente consistente. Em contraste, uma forma de realização pode ler várias faixas de cada vez e acomodar variações de velocidade quando lendo uma etiqueta da área codificada 724, como ocorre frequentemente com a inserção da cubeta 700 na fenda do instrumento 525.

[0090] Com referência à Figura 7(A-B), uma forma de realização fornece um leitor 730 tendo uma fonte de luz. A fonte de luz ilumina a área codificada 724 e lê a informação refletida. Em uma forma de realização de exemplo não limitativa específica, com referência à Figura 7B, a luz infravermelho (IR) é emitida a partir de um arranjo 731 tendo cinco díodos emissores de luz (LEDs) e focalizada em um elemento óptico compreendendo cinco lentes, uma da qual é indicada em 732. Isto ilumina uma região da etiqueta da área codificada 724 a ser lida. A luz refletindo de uma região de detecção menor da etiqueta da área codificada 724, de, por exemplo, aproximadamente 1,77 cm, é focalizada por um elemento óptico similar, compreendendo cinco lentes, uma das quais é indicada em 733, sobre cinco transistores detectores de luz IR (fotodetectores) do leitor 730.

[0091] Por exemplo, mais luz pode ser refletida a partir das áreas da etiqueta de área codificada 724 representando as lógicas das áreas da etiqueta codificada 724 representando zeros lógicos. Os transistores dos detectores permitem passar uma corrente elétrica através, a qual é proporcional à quantidade de luz detectada (caindo sobre ele). À medida que a etiqueta da área codificada 724 passa sob o leitor 730, a região de detecção se move eficazmente ao longo do eixo da etiqueta da área codificada 724, produzindo uma voltagem variável no tempo proporcional à refletância de IR da superfície da etiqueta. Esta voltagem, junto com a voltagem a partir de outros quatro fotodetectores idênticos (em uma matriz de cinco fotodetectores 731) é filtrada e a amostrada por um conversor analógico para digital, e processado por um microcontrolador para produzir bits de dados digitais usados para codificar informação sobre a cubeta 700 em que a etiqueta está fixada (área codificada 724). Cubeta pode incluir uma área 1042 para prender a cubeta (não codificada). Bits de verificação de erros podem ser incluídos nos dados codificados da área codificada 724 para facilitar a verificação de integridade.

[0092] Uma forma de realização difere significativamente de leitores ópticos convencionais em uma variedade de formas. Por exemplo, ao contrário de outros leitores ópticos, que requerem polegadas de espaço entre o leitor e a etiqueta a ser lida, uma forma de realização opera usando apenas alguns centésimos de uma polegada entre a etiqueta de área codificada 724 e o leitor 730. O próprio leitor 730 é muito pequeno, tendo apenas alguns décimos de uma polegada de altura.

[0093] Por exemplo, na Figura 7C, a distância a partir do topo da lente 732/733 para a superfície da etiqueta de código de barras da cubeta 724 é de aproximadamente 0,15 cm.

[0094] Adicionalmente, o leitor 730 lê precisamente os dados das etiquetas da área codificada 724 impressos em um modo de resolução baixa e baixa qualidade. O leitor 730 também pode não ter partes móveis. O leitor 730 pode incorporar um único arranjo óptico 731, que pode ser fabricado com plástico de qualidade óptica transparente e que desempenha a função de dez componentes independentes (no exemplo ilustrado na Figura 7B).

[0095] Com atenção dirigida à Figura 8, o formato de codificação de dados da área codificada 824 em um exemplo inclui várias trilhas de "dados" 834 (por exemplo, incluindo informação sobre a química da cubeta 800) e uma única trilha de relógio 835. A trilha de relógio 835 pode ser enviesada (por exemplo, por metade de um período de bit) de modo que uma transição na trilha de relógio 835 indica o centro de um bit sobre cada uma das trilhas de dados 834. Incorporando uma trilha de relógio 834 é assim permitido que os dados sejam corretamente decodificados, independentemente da velocidade de inserção da cubeta 800 em uma fenda do instrumento 525. É ainda possível pausar a inserção de uma cubeta 800 por um período de tempo arbitrário durante o processo de inserção.

[0096] Assim, uma forma de realização permite um método fisicamente compacto, de baixo custo, de áreas codificadas de leitura, por exemplo, 824 usados para identificar as cubetas 700, 800, por exemplo, durante a inserção no instrumento 525. Outras disposições para codificação e leitura da informação da cubeta são evidentemente possíveis, como aqui descrito. O uso de um padrão impresso na área codificada 824 pode evitar a necessidade de lasers e espelhos adicionais em um leitor 730, que por sua vez podem reduzir o tamanho global do sistema. Em resposta à leitura da área codificada da cubeta 824, o instrumento 525 pode ser automaticamente configurado para executar a rotina apropriada para o tipo de cubeta identificado.

[0097] Quando formado em conjunto, como mostrado na vista desmontada da Figura 7A, a área codificada 700 da cubeta 724 está disposta sobre (ou integrada em) a cobertura 712 em uma posição que, quando ela é inserida em uma fenda do instrumento 525, a informação de padrão é lida por uma componente de leitura 730 do instrumento 525.

[0098] No exemplo não limitativo da Figura 7B, que ilustra a parte inferior de um leitor 730, um arranjo de dez lentes 731 comunica a luz emitida e refletida entre cinco díodos emissores e cinco fotodetectores. Cada par de lentes comunica radiação entre os diodos e fotodetectores e lê uma das "colunas" ou trilhas (por exemplo, 834, 835), compreendendo o padrão da área codificada 724 como a cubeta 700 é deslizado dentro do instrumento 525 (e, assim, além do leitor 730). Os diodos emissores e fotodetectores podem ser montados em uma placa de circuito (não mostrada por razões de clareza). Entre os diodos emissores/detector 731 está um arranjo que inclui lentes ou outros dispositivos ópticos e um escudo de luz 736 pode também ser fornecido, como ilustrado na Figura 7B. Pode-se ter uma lente 732 para cada um dos diodos emissores e uma lente 733 para cada fotodetector (para um total de dez). O arranjo 731 focaliza a emissão a partir dos diodos emissores para a área codificada 724, então, as lentes do fotodetector 733 focalizam a luz refletida a partir da área codificada 724 para os fotodetectores. Figura 7A ilustra um exemplo de leitor 730 em relação a uma cubeta 700. Como ilustrado, em uma forma de realização exemplificativa, as lentes do arranjo 731 do leitor 730 estão apenas em cerca de 4 mm da área codificada 724.

[0099] A Figura 7B ilustra o lado de baixo do leitor 730 (isto é, o lado que está virado para a cubeta 700). O arranjo de lentes 731 pode ser feito de um material que transmite a emissão dos diodos emissores (por exemplo, policarbonato, acrílico, poliestireno, ou vidro). O escudo de luz 736 pode ser de um material de tipo borracha santopreno preto ou outro material adequado para proteger da luz ambiente.

[00100] Em um método de exemplo, com referência à Figura 9, um usuário no campo pode desejar para executar testes na água para determinar a concentração de cloro. O usuário pode inserir uma cubeta codificada em uma fenda do instrumento 100 em 910. O leitor 730 lê a informação codificada da cubeta em 920, por exemplo, a informação como impressa sobre uma etiqueta e colocada na área codificada 724. O instrumento 525, portanto, pode ser automaticamente configurado para executar uma rotina adequada em correspondência com a química da cubeta. Como alternativa, o usuário pode selecionar manualmente uma rotina via interface com uma interface de usuário provida pelo instrumento 525.

[00101] O usuário pode então colocar a cubeta codificada em uma amostra de fluido a 930, por exemplo, imergir as pontas da cubeta ou as porções de ponta em uma amostra de fluido. Em uma forma de realização, o instrumento 525 pode incluir um recurso de detecção de amostra (fazer referência à Figura 11) para determinar que as pontas da cubeta estão apropriadamente localizadas na amostra de fluido, por exemplo, através de um circuito elétrico sendo formado através de conexão elétrica de eletrodos sensíveis à amostra de fluido (contato) estando em conexão elétrica via uma amostra de fluido condutiva. Em 940, após verificar se a cubeta está apropriadamente posicionada dentro de uma amostra de fluido, o instrumento 525 pode assinalar isto para o usuário, por exemplo, através de luz, som (por exemplo, alto-falante, beeper) ou de outra forma, e começar a extrair a amostra de fluido na cubeta, por exemplo, através da entrada 102.

[00102] Uma vez que uma amostra foi colocada dentro da cubeta, o usuário então remove uma ponta da cubeta a partir da amostra de fluido em 950. O instrumento 525 pode novamente confirmar isto através de um recurso de detecção de amostra de fluido. A seguir, em 960, o instrumento 525 pode então iniciar uma rotina predeterminada apropriada de movimento da amostra de fluido dentro do canal de fluido 101 para a dada química da cubeta, como verificado via entrada do usuário, área de informação codificada da cubeta 724, ou de outra forma.

[00103] A obtenção de amostras em paralelo pode seguir uma rotina semelhante àquela descrita acima. A obtenção de amostras em paralelo pode novamente incluir a obtenção de amostras para diferentes reações quimicas/análises usando diferentes cubetas, tendo as mesmas ou diferentes rotinas predeterminadas e reagentes químicos, como apropriado para as análises de produtos químicos desejadas e como determinado a partir das áreas codificadas das cubetas 724.

[00104] Algumas implementações de exemplo não limitativa de áreas de codificação de cubeta 724 são agora descritas. Embora áreas codificadas de exemplo específicas 724 sejam aqui descritas, podem ser usadas outras áreas codificadas.

[00105] Figura 10 provê um exemplo não limitativo e específico de uma etiqueta padrão para uso em uma área de codificação 1024. No exemplo, um bit corresponde a uma área padrão (um retângulo escuro ou claro nos exemplos ilustrados). Em uma etiqueta de exemplo, um máximo de 32 produtos químicos está disponível através de padrões diferentes codificados na etiqueta, embora outros produtos químicos possam estar disponíveis. Por exemplo, para ter espaço para 64 produtos químicos de etiqueta codificada diferentes, então pode ser usado um bit a mais, a área codificada 1024 pode incluir um código de lote/data, um código de posição (posição do lote), código do tipo de produto químico, código de correção de inclinação para particulares produtos químicos e/ou cubetas, código de rotina, datas de vencimento do lote, e semelhantes. Uma soma de verificação também pode ser incluída para verificação dos dados codificados. Por exemplo, 8 bits podem ser usados para verificação.

[00106] Em um exemplo, a informação codificada da área codificada 1024 pode ser codificada em 46 bits divididos como a seguir: 6 bits para a identificação de produto químico (64 produtos químicos em potencial); 7 bits para a data (ano); 9 bits para a data (dia); 16 bits para o código de lote; e 8 bits soma de verificação. Este arranjo de codificação assume que um método de manipulação de rotina/fluido não mude com base no lote. Outro exemplo é 26 bits: 6 bits para identificação de produto químico (64 produtos químicos em potencial); 12 bits para número de carga; e 8 bits para soma de verificação

[00107] Outro exemplo de área codificada 1020 pode usar 40 bits, com 4 bits usados para o código de versão, 1 bit usado para indicar se uma versão anterior é utilizável (por exemplo, se a versão atual não é suportada pelo instrumento 525), 15 bits para a data (por exemplo, dias de uma data especial), 8 bits para ajuste de inclinação (por exemplo, apoiando ajustes de inclinação para os vários produtos químicos em cubeta), 6 bits usados para o ajuste de deslocamento para produtos químicos em cubeta particulares, e 6 bits adicionais que não são usados/disponíveis (por exemplo, para bits de código de lote suplementar ou similares).

[00108] Outro exemplo de área codificada pode usar 40 bits, com 4 bits para o código de versão, 11 bits para o código de data (por exemplo dias de uma data especial), 2 bits não usados (RFU), 10 bits usados para o código de identificação do lote, 5 bits usados para o código de bandeja, e 5 bits usados para o código de local de bandeja.

[00109] Consequentemente, combinações de bits e arranjos diferentes podem ser usadas na área codificada 1024 dependendo sobre a informação a ser transmitida. Em uma forma de realização, uma porção da área codificada 1024 pode se manter constante ou não variável, enquanto outra porção ou porções da área codificada pode ser variável. Por exemplo, uma primeira porção da área codificada 1024 pode ser mantida constante para um tipo de produto químico. Em uma área codificada 1024 mantida constante para um tipo de produto químico, a primeira porção da área codificada pode ser mantida constante (isto é, têm o mesmo padrão ou um arranjo de bits na mesma) tal que a cubeta é identificada como um tipo especial, por exemplo, uma cubeta para medição de cloro total, ao contrário de outro tipo de cubeta, por exemplo, uma cubeta para medir cloro total e livre. A porção variável da área codificada 1024 pode indicar informação variável, como informações de lote, informação de data, e similar. Uma porção reservada da área codificada 1024 pode ser a primeira fileira de bits encontrados pelo leitor 730 (em uma inserção da cubeta no instrumento 525), pode ser a última fileira de bits encontrados pelo leitor 730, ou pode estar situada em outra parte em um arranjo/local predeterminado na área codificada 1024.

[00110] Alguns exemplos não limitativos de áreas codificadas de cubeta 1024 e arranjos de leitor 730 são dados abaixo.

EXEMPLO DE CÓDIGO ÓPTICO MÓVEL

[00111] Uma forma de realização pode ler uma área codificada 1024 a partir da cubeta codificada 600/700/800 à medida que ela é inserida no instrumento 525 e assim além de um leitor óptico 730. A área codificada 1024 pode ser impressa diretamente para a cubeta, ou a área codificada 1024 pode ser uma etiqueta que é aplicada na cubeta. Exemplos de componentes incluídos em um leitor 730 podem ser como a seguir: cinco diodos emissores de IR; cinco fototransistores de IR; circuito de movimentação de diodo emissor; código; e um micro-controlador e/ou um microprocessador.

[00112] Uma forma de realização provê uma opção relativamente compacta em comparação com o dispositivo óptico de código de barras com espelho rotativo padrão. Em uma forma de realização, as lentes do leitor 730 podem ser pequenas e colocadas em 4 mm a partir de onde a área codificada 1024 será lida. Os fotodiodos, diodos emissores e micro-controlador também podem ser pequenos de modo a acomodar a inclusão dentro de um instrumento móvel manual 525. Uma forma de realização pode usar área codificada de dados 1024 com código de tempo (bits de relógio 1034), com a vantagem de que o código pode ser de comprimento curto. Um primeiro bit de relógio 1041 pode ser incluído, que pode definir o tempo. Se há inclinação quando a cubeta 500 é inserida, então, os bits de relógio 1034 não podem se alinhar com os bits de dados 1035. Software incluído no leitor 730 ou no instrumento 525 pode corrigir isto. Uma forma de realização pode usar uma única área codificada 1024 (relógio embutido) com a vantagem de que a inclinação não é um problema, mas o comprimento da área codificada 1024 pode aumentar. Uma forma de realização pode ser feita à prova de água. À medida que a cubeta 500 é inserida, a taxa de inserção não é um problema, como aqui descrito. O código pode ser pré-registrado na cubeta 500, e armazenado em uma memória do instrumento 525. EXEMPLO DE CÓDIGO DE BARRA ÓPTICO ESTÁTICO

[00113] Uma forma de realização pode ler uma área codificada 1024 a partir da cubeta codificada 600/700/800 após a cubeta ser inserida no instrumento 525. A área codificada 1024 pode por exemplo ser lida quando o usuário inicia o instrumento 525. Tal forma de realização não iria precisar de um circuito de detecção de cubeta no instrumento 525. Componentes específicos do leitor 730 podem incluir os seguintes: um diodo emissor de IR; um arranjo linear de diodos (128 pixels); um circuito de movimentação de diodo emissor; uma lente de código de barras; um espelho de código de barras; e um micro-controlador (10 bits analógico para digital). O tamanho do leitor 730 pode ser dependente do tamanho de impressão de código da área codificada 1024 e do número de bits necessários. Se um "bit" pode ter 0,0127 cm e são usados 32 ou 40 bits, então o tamanho é relativamente pequeno. Um local lado-a-lado do código pode ser usado para manter a imagem no arranjo linear 731 do leitor 730. Tal forma de realização tem a vantagem de ser capaz de ler o código quando o usuário pressiona ler em uma interface do instrumento 525, assim a detecção em tempo real para determinar se uma cubeta está presente pode não ser necessária. O arranjo linear 731 pode ser uma porção de fonte única. Novamente, o código da área codificada 1024 pode ser pré-registrado na cubeta. EXEMPLO DE CÓDIGO CONDUTIVO MÓVEL

[00114] Uma forma de realização pode incluir um código condutivo na área codificada 1024 para ser lido a partir da cubeta codificada 600/700/800 à medida que ela é inserida no instrumento 525. O código condutivo pode tanto ser impresso diretamente na cubeta, por exemplo, com tinta condutiva, uma etiqueta condutiva impressa com tinta não condutiva, ou uma etiqueta não condutiva impressa com tinta condutiva. Componentes específicos do leitor 730 podem incluir os seguintes: mancais pequenos de esfera; molas pequenas; alojamentos de mancais/molas; e um microcontrolador. Esta é uma opção relativamente compacta com relação ao dispositivo óptico de código de barras com espelho rotativo padrão. O contato pode ser pequeno e, como com outras implementações, o micro-controlador é pequeno. Um código de dados com código de tempo pode ser incluídos no código condutivo, com a vantagem de que o código pode ser de comprimento mais curto Se há inclinação quando a cubeta é inserida, então, os bits de relógio 1034 não podem se alinhar com os bits de dados 1035. Software novamente pode corrigir isto. Um único código (relógio embutido) pode ser usado com a vantagem de que a inclinação não é um problema. No entanto, o comprimento da área codificada 1024 pode aumentar. EXEMPLO DE LEITOR MAGNÉTICO

[00115] Uma forma de realização pode incluir um cabeçote de leitor magnético, eletrônicos de medição e um micro-controlador no leitor 730. O tamanho pode ser relativamente pequeno, e pode depender do cabeçote. Em uso, o usuário pode inserir a cubeta tendo uma fita magnética em uma fenda do instrumento 525 a uma velocidade maior do que uma determinada velocidade mínima. Uma opção é encaixar a cubeta em um leitor magnético que está localizado em outra parte no instrumento 525 (exceto a fenda) antes da inserção na fenda do instrumento 525. EXEMPLO DE CÓDIGO CONDUTIVO ESTÁTICO

[00116] Uma forma de realização pode incluir o uso de uma área codificada 1024 bidimensional (2D) impressa em uma etiqueta condutiva, semelhante aos exemplos de código móvel aqui descritos. EXEMPLO OA/-C/-//P RFID

[00117] Uma forma de realização pode incluir uma etiqueta RFID na cubeta na área codificada 1024 com leitor RFID correspondente no instrumento 525, por exemplo, como o leitor 730. Uma vez que análise de medição é concluída, o instrumento 525 pode por sua vez usar o RFID para escrever informação tais como resulta informações de volta para o RFID na cubeta. EXEMPLO DE COMPONENTE ASSOCIADO ON CHIP DO CÓDIGO

[00118] Uma forma de realização pode incluir um leitor de código 730 no instrumento 525 posicionado de forma apropriada de modo a ler outro componente, por exemplo, uma caixa (ou outro componente associado de ch/p/cubeta) que contém as cubetas, e/ou algum outro tipo de identificação da cubeta. Similarmente, uma etiqueta RFID em uma caixa de cubeta pode ser usada. CHIP DE MEMÓRIA

[00119] Uma forma de realização provê que o chip de memória pode ser incluído em uma cubeta, incluindo, por exemplo, informação similar como uma área codificada 1024 (e talvez localizada na área codificada 1024), armazenando a informação em forma digital a ser lida pelo instrumento 525. Chips de memória incluem EPROMS tais como o dispositivo de memória de toque somente de adição de 16 kbits de Dallas Semiconductor's DS1985F5.

[00120] Consequentemente, várias formas de realização de exemplo foram descritas em que a cubeta (ou um componente associado) pode ser provida com informação codificada que é legível pelo instrumento 525 ou outro componente do sistema. A informação codificada fornece ao sistema informação com relação à cubeta que é utilizável para a realização de análise, bem como a resolução de eventuais problemas associados com a mesma. As cubetas codificadas 600/700/800 aliviam, por outro lado, o usuário de tarefas pesadas de gestão de informação com relação às várias cubetas, como combinando as mesmas com fendas apropriadas do instrumento de análise 525 ou escolhendo rotinas apropriadas para as análises químicas. Várias formas de realização de exemplo são descritas em APÊNDICE B. CUBETA E COPO DE AMOSTRA

[00121] Com referência à Figura 11, uma vez inserida, a cubeta 1100 é imersa na amostra de fluido 1138 e a amostra de fluido 1138 é colocada dentro da cubeta 1100 para reação com um ou mais reagentes para análise. A cubeta 1100 contém um canal de fluido 101 interno na mesma (por exemplo, como ilustrado em Figura 1) que inclui produto(s) químico(s) necessário(s) em ou ao longo do canal de fluido 101, como descrito previamente. Consequentemente, a cubeta 1100 e o seu canal de fluido 101 fornecem a mistura dos produtos químicos apropriados para a análise com uma amostra de fluido 1138, à medida que ela é extraída através do canal de fluido 101, em uma ou ambas as direções, pelo instrumento 1125. O instrumento pode incluir um recurso de detecção de amostra 1150, que provê entrada para o instrumento 1125 confirmando que o recurso de detecção de amostra 1150 foi inserido na amostra de fluido 1138, por exemplo, através de contato elétrico completado pela amostra de fluido 1138.

[00122] Como mostrado em Figura 12, a cubeta 1200 pode conter uma área codificada 1224 que é codificada com informação que é legível ou de outro modo interpretável por outro componente do sistema (por exemplo, o leitor 730 de Figura 7). A área codificada 1124 pode transmitir informação incluindo, mas não limitada, à informação para identificar o tipo de cubeta 1200 com relação à sua química ou informação transportando qual rotina de movimento de amostra de fluido deve ser executada em conexão com a cubeta 1200. A rotina pode incluir um conjunto apropriado de instruções de programa, armazenadas por exemplo em um dispositivo de memória do instrumento 1125 e executadas por um ou mais processadores do mesmo, de tal modo que na execução das instruções de programa a amostra de fluido é movimentada ao longo do canal de fluido 101 em um modo controlado.

[00123] Os usuários podem ter dificuldades com a orientação correta da cubeta 1200 para inserção no instrumento 1125. É possível que a cubeta 1200 possa ser inserida no instrumento 1125 em qualquer uma de quatro orientações, apenas uma da quais irá permitir o uso apropriado (por exemplo, leitura da área codificada 1124 pelo instrumento 1125, admissão e análise apropriadas da amostra de fluido, etc.). Consequentemente, podem surgir duas dificuldades potenciais quando um usuário tenta inserir a cubeta 1200 no instrumento 1125; ou seja, determinar qual extremidade da cubeta 1200 entra na fenda do instrumento 1125 e determinar qual lado da cubeta 1200 está voltada para "cima" (voltada para o usuário). Orientação correta da cubeta 1200 para inserção é importante para a funcionalidade do sistema, como o instrumento 1125 inclui sensores de medição, tais como dispositivos ópticos 104, para realizar medições da amostra de fluido quando reagida com produto(s) químico(s) no canal de fluido 101 da cubeta 1200, um leitor para a área codificada 1124, e similares.

[00124] Consequentemente, uma forma de realização provê um recurso de orientação 1239 que indica inserção correta por uma cubeta 1200. Um recurso de orientação 1239 pode incluir ou uma sugestão textual ou não textual para informar aos usuários onde eles devem prender a cubeta 1200 a fim de obter a orientação correta para inserção no instrumento 1125. O recurso de orientação não textual 1139 pode ser um recurso de orientação física ou recurso de orientação gráfica. O aspecto não textual do recurso de orientação 1239 assegura que as diferentes características de orientação não precisam ser traduzidas em diferentes línguas, como no caso de uma sugestão textual.

[00125] Em uma forma de realização de exemplo, ilustrada em Figura 12, o recurso de orientação não textual 1239 inclui um recesso para o polegar ou uma área de forma de polegar de cristas no topo da cubeta 1200, que fornece uma sugestão instintiva de que a cubeta 1200 deve ser agarrada na ponta apropriada (por exemplo, extremidade proximal da cubeta 1200), e com o lado apropriado voltado para cima para inserção da extremidade distai da cubeta 1200 na fenda do instrumento 1125. O recurso de orientação não textual 1239 também pode ser um gráfico, como uma seta, o recurso de orientação não textual 1239 como o recesso do polegar pode ser moldada na cubeta 1200 e, portanto, não aumenta o custo. . Em algumas formas de realização, mais do que uma recurso de orientação não textual 1239 pode ser incluída. Como ilustrado em Figura 13, o recurso de orientação não textual 1339 pode incluir, mas não é limitado a qualquer um dos seguintes, sozinho ou em combinação: (1) a área em forma de polegar em recesso em um base de material da cubeta 1200; (2) um padrão elevado de uma base de material da cubeta 1300; e (3) uma etiqueta impressa que pode ser aplicada ao material de base da cubeta 1300. Nos exemplos de Figura 13, o recurso de orientação não textual é incluído em uma área no exterior da área codificada 1324.

[00126] Embora um recurso de orientação como os recursos de orientação não textuais descritas aqui auxilie o usuário para obter a orientação correta da cubeta 1100 para inserção no instrumento 1125, o usuário pode experimentar dificuldade para confirmar que uma cubeta 1100 foi inserida de modo apropriado ou completo e fixada na fenda do instrumento 1125. Consequentemente, uma forma de realização fornece dicas de retorno tátil e/ou audível para o usuário de modo a confirmar que a cubeta 1100 está inserida e presa de modo apropriado dentro do instrumento 1125.

[00127] Com referência á Figura 14, uma forma de realização provê uma característica de "estalido" na forma de recessos 1440 no corpo 1413 da cubeta 1400. Esta característica de estalido 1440 provê um clique tátil e/ou audível quando a cubeta 1400 é inserida de modo completo e apropriado em uma fenda do instrumento 525. Uma forma de realização fornece um ou mais recessos para a característica de estalido em uma cubeta 1400 que estão em correspondência com um ou mais elementos elásticos 1541, com referência à Figura 15(A-B) em uma bandeja 1542. A bandeja é disposta dentro da fenda do instrumento 525 que recebe uma cubeta 1400 em inserção. A correspondência dos recessos 1440 e elementos resilientes 1541 estabelece que, quando a cubeta 1400 é apropriadamente orientada e inserida em uma fenda do instrumento 525, a cubeta 1400 e a bandeja 1542 combinam para fornecer um retorno tátil e/ou audível para o usuário, indicando que a cubeta 1400 foi apropriadamente inserida na bandeja 1542.

[00128] Em uma forma de realização de exemplo, a cubeta 1400 contém lados de "topo" e "fundo" que tem uma área maior do que os lados "laterais". Em uma forma de realização, quatro recessos 1440 podem ser fornecidos para o lado de fundo da cubeta 1400, como ilustrado em Figura 14. Quatro elementos resilientes 1541 são dispostos na porção da bandeja 1542 da fenda do instrumento 525, como ilustrado em 15 A, casando os quatro recessos 1440 da cubeta 1400. Figura 15B ilustra um exemplo de bandeja montada 1542. Adicionalmente, um recesso 1440 pode ser disposto em um ou mais dos lados laterais da cubeta 1400, como ilustrado em Figura 14, com um elemento resiliente 1541 casando no lado lateral da bandeja 1542, como ilustrado em Figura 15(A-B).

[00129] A bandeja 1542 pode ser equipada com um elemento para regulação da temperatura de uma cubeta 1400. Por exemplo, uma bandeja 1542 pode incluir um elemento de aquecimento disposto na mesma para facilitar o aquecimento de uma cubeta 1400 inserida em uma fenda do instrumento 525. O elemento pode ser energizado usando energia da bateria fornecida pelo instrumento 525. Um elemento aquecedor pode ser usado em uma bandeja 1542, por exemplo, para aumentar a temperatura global da cubeta 1400, como quando solicitado pelas condições exteriores ou ambientais, por exemplo, para proporcionar uma regulação apropriada da temperatura para uma reação química na cubeta 1400 durante a análise de fluido. Alternativamente, o elemento aquecedor pode ser moldado na cubeta e pode encaixar contatos dentro da bandeja 1542.

[00130] Em uma forma de realização de exemplo, quando a cubeta 1400 é inserido em uma fenda do instrumento 525, o elemento resiliente 1541 na bandeja 1542 casando com o recesso 1440 no lado lateral da cubeta 1400 força ou guia a cubeta 1400 em alinhamento com os quatro elementos resilientes 1541 na bandeja 1542 casando com os recessos 1440 na parte inferior da cubeta 1400. Assim, o usuário recebe um "clique" tátil quando a cubeta 1400 é completamente inserida na orientação correta de modo que a cubeta 1400 "clica" em posição. Adicionalmente, uma retorno audível pode ser fornecido em virtude do tipo de elementos resilientes/recessos 1400/1541 (e seus materiais) escolhidos para a bandeja 1542 e cubeta 1400. Assim, quando o elemento resiliente 1541 "clica" e/ou "encaixa rápido" nos recessos 1400, um som de “clique” audível é fornecido ao usuário, junto com um clique tátil, assegurando que o usuário recebe vários níveis de retorno, indicando a inserção apropriada da cubeta 1400 na fenda do instrumento 525. Os elementos resilientes 1541 podem ser formados de vários modos. Os elementos resilientes 1541 podem ser molas de folha, ou podem ser mancais de esferas que são carregados por mola, ou similares, desde forneçam um mecanismo de fixação liberável para a cubeta 1400.

[00131] Figura 15 A, acima referida, é uma versão explodida da bandeja 1542. A bandeja 1542 compreende uma bandeja superior 1543 e uma bandeja inferior 1540, com um soquete 1550 e captador 1551 mostrados atrás e entre os componentes de bandeja superior e inferior. O soquete 1550 é um corpo parcialmente oco que serve para conectar de modo estanque ao ar com o sistema pneumático. Captador 1551 compreende três componentes individuais, uma placa de face 1552 e dois anéis de vedação que funcionam para vedar o bocal da cubeta 115 (Figura 1) para o soquete de modo que uma conexão estanque ao ar é feita no momento da instalação da cubeta na bandeja. Soquete 1550 é rebitado ou escorado em ambas as partes superior e inferior da bandeja para durabilidade. Bandeja superior 1543 também tem uma fenda 155, através da qual luz ou radiação IR é dirigida e refletida fora da área codificada 724 como à medida que a cubeta é deslizada na bandeja.

[00132] Com referência de volta à Figura 11, uma vez que a cubeta 1100 foi apropriadamente orientada e apropriadamente inserida, uma forma de realização fornece um copo de amostras 1137, ilustrado em maiores detalhes na Figura 16(A- D), para facilitar a coleta apropriada da amostra de fluido para a análise química com o sistema. Com a cubeta 1100 parcialmente exposta a partir do instrumento 1125, como ilustrado em Figura 11, a cubeta 1100 (as suas pontas) e instrumento 1125 são inseridos diretamente na amostra de fluido 1138 durante 2-3 segundos para a coleta da amostra de fluido 1138 na cubeta 1100. O recurso de detecção de amostra 1150 no instrumento 1100 detecta a amostra de fluido 1138, por exemplo, água, inicia a coleta de amostra de fluido pelo instrumento 1125, e então alerta para o usuário remover a cubeta 1100 e instrumento 1125 da amostra de fluido 1138, quando então a rotina química é automaticamente iniciada.

[00133] O recurso de detecção de amostra 1150 do instrumento 1125 certifica um circuito elétrico (ou sinal) formado através de conexão elétrica de membros sensíveis à amostra de fluido 1138, por exemplo, eletrodos de contato dispostos dentro do recurso de detecção de amostra 1150, estando em conexão elétrica através da amostra de fluido condutivol 138. A localização dos elementos de contato no recurso de detecção de amostra 1150 está acima da abertura do canal de fluido dentro da cubeta 1100 de modo que a entrada do canal de fluido de cubeta 102 deve estar submersa dentro da amostra de fluido 1138 se o recurso de detecção de amostra 1150 certificar um circuito elétrico completado. Ao verificar que a cubeta 1100 está apropriadamente posicionada dentro da amostra de fluido 1138 através do recurso de detecção de amostra 1150, o instrumento 1100 pode indicar ou assinalar tal para o usuário, por exemplo, através de luz, som (por exemplo, alto-falante, beeper) ou de outra forma, e começar a extrair a amostra de fluido 1138. Se a cubeta 1100 for removida da amostra de fluido 1138 antes de uma quantidade de amostra apropriada tiver sido tomada, como sentido, por exemplo, através dos eletrodos de contato do recurso de detecção de amostra 1150 sendo removidos da amostra de fluido 1138 e assinalando através de uma conexão elétrica apropriada para um processador do instrumento 1100, o instrumento 1100 pode parar a rotina, indicar ou assinalar para o usuário, ou uma sua combinação apropriada.

[00134] Se a cubeta 1100 permanecer na amostra de fluido 1138 para uma extração completa de amostra de fluido 1138 para o canal de fluido, o instrumento 1125, ao completar a extração da de amostra de fluido 1138, pode assinalar ao operador que a amostra de fluido foi obtida com sucesso. O usuário então remove a(s) ponta(s) da cubeta 1100 a partir de uma amostra de fluido 1138. O instrumento 1125 confirma que a cubeta 1100 não está mais colocada na amostra de fluido 1138, como, por exemplo, através dos eletrodos de contato do recurso de detecção de amostra 1150, e inicia a rotina predeterminada apropriada de rotina de movimento de fluido para uma dada química de cubeta 1100, como verificado via entrada do usuário, área de informação codificada da cubeta 724, ou de outra forma.

[00135] Em uma forma de realização, o instrumento 1125 retém quatro cubetas 1100, uma cubeta 1100 em cada de quatro fendas. Em uma forma de realização, a fim de que todas as medições ocorram, todas as cubetas inseridas 1100 mais o recurso de detecção de amostra 1150 devem estar em contato com a amostra de água 1138. Na forma ilustrada de realização de exemplo de Figura 11, o recurso de detecção de amostra 1150 está localizado próximo ou no centro das quatro cubetas 1100.

[00136] Usuários podem encontrar vários problemas quando solicitados a realizar uma análise de uma amostra de água 1138 com o instrumento 1125. Alguns usuários estão preocupados de que o instrumento 1125 não fique úmido e podem não reconhecer a função do recurso de detecção de amostra 1150. Portanto, usuários podem tentar imergir somente a cubeta 1100 na água de amostra 1138, deixando o recurso de detecção de amostra 1150 no exterior do copo de amostras 1137 (fora da amostra de água 1138). Isto pode levar a um problema de potencialmente não imergir todas as quatro cubetas 1100 de uma vez, o que é assegurado se o recurso de detecção de amostra 1150 for imerso na amostra de água 1138, assim não realizando apropriadamente as medições pretendidas.

[00137] Consequentemente, uma forma de realização provê um copo de amostras 1637 que facilita o treinamento do usuário para uso do instrumento, particularmente uma coleta da amostra de fluido 1138 e análise apropriadas com o instrumento 1125. O copo de amostras 1637 pode ser geralmente formado tendo duas estruturas de parede principais 1643, 1644. Uma primeira estrutura de parede 1644 forma um fundo mais estreito do copo de amostras 1637 em que a(s) cubeta(s) 1100 pode ser imersa. Uma segunda estrutura de parede 1643 estende-se a partir da primeira estrutura de parede 1644, tendo uma área de seção transversal maior, e assim provendo espaço adicional para acomodar a extremidade do instrumento 1125 em que a(s) cubeta(s) 1100 é(são) inserida(s). A transição entre a primeira estrutura de parede 1644 e a segunda estrutura de parede 1643 pode ser configurada para dar uma área de repouso ou espaço 1645 para a extremidade do instrumento 1125 tendo a(s) cubeta(s) 1100. Em outras palavras, o copo de amostras 1637 é afilado para se casar com a extremidade do instrumento 1125 que contém a(s) cubeta(s) 1100, assim dando uma dica visual para o usuário fazer uma inserção apropriada. O copo de amostras 1637 e as suas estruturas de parede 1643, 1644 podem ser formadas de uma peça única, moldada, por exemplo, uma peça única de plástico moldado.

[00138] Ao prover um copo de amostra sob medida 1637, todos os problemas acima mencionados com a coleta de amostra são resolvidos. O copo de amostras 1637 é conformado para acomodar a extremidade do instrumento 1125 (com as cubetas 1100 inseridas), encorajando os usuários a imergir corretamente o instrumento 1125, cubetas 1100, e o recurso de detecção de amostra 1150 todos de uma vez na água de amostra 1138. O copo de amostras 1637 também desencoraja os usuários de tentar imergir apenas a cubeta 1100 e não o recurso de detecção de amostra 1150.

[00139] Uma linha de enchimento claramente etiquetada no copo de amostras 1637 dá instruções para os usuários de como coletar a água de amostra 1138 no copo de amostras 1637 para facilitar a coleta de amostra apropriada com o instrumento 1125 e cubetas 1100. Um orifício de transbordamento acima da linha de enchimento evita que os usuários coloquem excessiva água no copo de amostras 1637, assegurando que o copo de amostras 1637 não transborde.

[00140] Embora uma linha de enchimento seja incluída, o usuário pode encontrar dificuldade devido a uma tendência a encher o copo de amostras 1637 direto até o topo, ignorando a linha de enchimento. Como evidente, isto não é desejável, porque a água de amostra 1138 pode derramar para fora quando o instrumento 1125 e cubetas 1100 são colocadas apropriadamente no copo de amostras 1637 para a coleta da amostra. Vários exemplos de formas de realização são revelados em APÊNDICE C. DETERMINAÇÃO DE LOCALIZAÇÃO DE AMOSTRA DE FLUIDO DENTRO DAS CUBETAS DE TESTE

[00141] Com referência à Figura 17, a amostra de fluido pode ser movimentada por pressão diferencial criada pela disposição de bomba 1747 contida dentro do corpo 1751 do instrumento (por exemplo, instrumento 1125) através de comunicação pneumática entre uma câmara contendo êmbolo do corpo 1751 e o canal de fluido 101 da cubeta 1700. Assim, movimento do êmbolo da disposição de bomba pneumática 1747 dentro do corpo 1751 por um motor pode diminuir ou aumentar a pressão/ criar um vácuo ou pressão positiva dentro do canal de fluido 101 a fim de deslocar a amostra de fluido em uma direção desejada, por exemplo, fora da extremidade distal da cubeta 1700 (tendo a entrada de fluido) e em direção ao corpo unitário 1751. Adicionalmente, movimento na direção reversa pode ser obtido por movimentação do êmbolo da disposição de bomba pneumática 1747 em uma direção oposta, isto é, criando pressão positiva no canal de fluido 101.

[00142] Como ilustrado com a seção transversal de uma cubeta 1700 na Figura 17, a amostra de fluido é reagida com um ou mais reagentes 1706, 1707, 1708, e/ou 1709 dentro de um canal de fluido 1701 da cubeta 1700. A amostra de fluido pode ser medida em uma câmara óptica 1703 da cubeta 1700 (antes de e/ou após a amostra de fluido ter encontrado /reagido com reagentes 1706, 1707, 1708, e/ou 1709). Consequentemente, medições ópticas podem ser obtidas pelo corpo unitário 1751 operando um componente óptico1704 (por exemplo, incluindo fonte(s) de luz tais como LED(s), diodo laser, ou similares) em um lado da câmara óptica 1703 e sentindo/detectando luz em um componente de detector óptico 1705 na outra extremidade da câmara óptica 1703. A luz pode ser transmitida através de janelas ópticas 1721 da cubeta 1700 fixadas sobre cada extremidade da câmara óptica 1703, ou formado integralmente no corpo da cubeta, da cubeta 1700. Assim, janelas ópticas 1721 fornecem a transmissão de luz através cubeta 1700 ao longo canal de fluido 1701 na câmara óptica 1703 para medição óptica.

[00143] O componente óptico 1704 pode compreender numerosas fontes de luz 1710 dependendo do teste cromogênico disponível. Por exemplo, LEDs de emissão de banda estreitada de vários comprimentos de onda incluindo vermelho, azul e verde podem ser usados para iluminar os cromóforos tendo certas bandas de absorbância. Os laseres de diodo também podem ser usados como uma fonte de radiação eletromagnética. As fontes de banda larga, como a lâmpada de tungsténio, podem ser acopladas com filtros para selecionar os comprimentos de onda usados para sondar uma cromóforo. Podem também ser utilizados emissores de infravermelho. Tudo o que precede pode ser usado sozinho ou em combinação uns com os outros, a escolha dependendo do teste/análito a ser detectado.

[00144] A fim de medir os recursos ópticos da amostra de fluido (seja antes ou após a reação um ou mais reagentes 1706, 1707, 1708, e/ou 1709), é importante fielmente e precisamente determinar a posição da amostra de fluido na cubeta 1700 (por exemplo, a fim de determine se a amostra de fluido encontrou um mais reagentes 1706, 1707, 1708, e/ou 1709, se a amostra de fluido entrou ou entrou de novo na câmara óptica 1703, etc.).

[00145] Para fielmente e precisamente transportar e localizar uma alíquota de amostra de fluido dentro do canal de fluido 1701, uma forma de realização provê algoritmos para determinar a localização da amostra de fluido dentro do canal de fluido 1701 usando medições ópticas, por exemplo, como obtidas através da câmara óptica 1703 e componentes associados.

[00146] Uma bomba de deslocamento de um dispositivo de bomba pneumático 1747 pode ser usada para mover uma alíquota de amostra de fluido através do canal de fluido 1701 por meio de mudanças no movimento espacial de um êmbolo da mesma comunicadas à amostra de fluido pneumaticamente como uma mudança na pressão dentro do volume fechado entre o êmbolo e a alíquota de amostra, como limitado pelo canal de fluido 1701. Em uma situação ideal, a mudança em pressão (com um volume conhecido e complemento conhecido de gás /líquido no interior do canal de fluido 1701) pode ser mapeada de modo preciso e com precisão para a localização da amostra de fluido no canal de fluido de 1701, de tal modo que a localização da amostra de fluido no interior do canal de fluido 1701 pode ser determinada. Outras bombas pneumáticas bi-direcionais podem ser usadas para mover o ar em linha pneumática 1760 para e a partir do soquete 15550, assim movendo o ar para dentro e para fora do canal de fluido 1701. Outros tipos de bomba bi-direcional bem conhecidos incluem bombas de diafragma, peristálticas, magnetostritivas, e pneumáticas similares, que são bem conhecidas do versado na arte e, assim, entram no âmbito do presente relatório. Consequentemente, uma forma de realização provê métodos e dispositivos para fielmente determinar a posição ou a localização da amostra de fluido dentro do canal de fluido 1701 (incluindo uma sua porção da câmara óptica 1703), e assegura que a variabilidade de localização da amostra de fluido pode ser fielmente determinada e considerada antes de tentar medir ou caracterizar a amostra de fluido através da câmara óptica 1703.

[00147] Em uma forma de realização, a cubeta 1700 inclui uma câmara óptica 1703 no canal de fluido 1701 usada, por exemplo para a determinação da concentração de um constituinte da amostra de fluido (por exemplo, determinação de concentração cloro através de teste colorimétrico, embora outras medições possam ser feitas). Uma forma de realização usa a câmara óptica 1703 (e componentes relacionados) para determinar mudanças em localização da amostra de fluido, por exemplo, detectando a presença ou ausência de amostra de fluido na câmara óptica 1703.

[00148] Por exemplo, com referência geralmente à Figura 18, quando o bordo dianteiro da amostra de fluido se move dentro da câmara óptica 1703, a interface de fluido entre a amostra de gás e de fluido é distorcida devido à tensão superficial e pressão atuando na interface gás/ fluido. Isto resulta em um formato não planar da interface, o que, por sua vez, resulta em refração detectável da luz incidindo sobre a interface gás/líquido. Isso resulta em uma mudança na direção da luz transmitida através da câmara óptica 1703 (em comparação com uma medição de referência, obtida quando nenhuma amostra de fluido está contida no interior da câmara óptica 1703 ou via uma medição esperada predeterminada armazenada, por exemplo, em uma memória 1749 do corpo 1751).

[00149] Assim, quando a interface gás/fluido entra na câmara óptica 1703, a luz que iria normalmente (na ausência da interface gás/fluido) passar diretamente através da câmara óptica 1703 é distorcido de uma forma detectável por um componente de detector 1705 (disposto em um lado oposto da câmara óptica 1703). Portanto, uma forma de realização pode utilizar um detector de luz 1705 (ou componente similar) para detectar a redução na interface líquido/ gás de luz e utilizar essa informação (sozinha ou em combinação com informação relacionada, por exemplo, tamanho da amostra de fluido, área de seção transversal do canal de fluido 1701, etc.) para determinar uma localização/posição da amostra de fluido no interior do canal de fluido 1701.

[00150] Em uma forma de realização, em 1810 uma medição de referência , por exemplo, através de uma medição obtida antes do transporte da amostra de fluido para a câmara óptica 1703 (isto é, uma medição da transmissão óptica é feita sem a amostra de fluido presente na câmara óptica 1703). Alternativamente ou em adição, um valor de limiar predeterminado, por exemplo, como armazenado na memória dispositivo 1749, pode ser obtido.

[00151] A seguir em 1820, a amostra de fluido é transportada ou movida ao longo do canal de fluido 1701 em direção à câmara óptica 1703, por exemplo, por um deslocamento em incrementos de um êmbolo de uma disposição de bomba pneumática 1747 situado dentro do corpo 1751. Para um ou mais dos movimentos em incrementos do êmbolo, e movimento correspondente da amostra de fluido dentro do canal de fluido 1701, uma nova medição da transmissão óptica pode ser feita dentro da câmara óptica 1703 para comparação com a medição de referência inicial ou valor de limiar predeterminado em 1830. Esse processo de medição repetida pode ser repetido até que uma ou mais medições indicarem a presença da amostra de fluido no interior da câmara óptica 1703 na etapa 1840. Em resposta à detecção da amostra de fluido na câmara óptica a 1830, uma ou mais ações podem ser executada em 1850. Por exemplo, o volume da amostra de fluido pode ser determinado, um aviso de indicação pode ser dada ao usuário se os volumes da amostra de fluido ou a posição não forem como esperado (por exemplo, com base na comparação de valores conhecidos), a amostra de fluido pode ser automaticamente reposicionada por alteração da rotina de movimento de fluido, etc.

[00152] Assim, em uma forma de realização, a rotina de movimento da amostra de fluido no interior do canal de fluido 1701 pode ser modificada com base na informação com relação à localização da amostra de fluido no interior do canal de fluido 1701 e/ou outros atributos da amostra de fluido. Como um exemplo, uma alíquota da amostra de fluido pode ser reposicionada como um resultado de não ter sido localizada em uma posição esperada. Além disso, uma indicação de erro ou de aviso pode ser dada, por exemplo em resposta à determinação da alíquota de amostra de fluido não ser de um volume esperado.

[00153] O volume da amostra de alíquota de fluido pode ser determinado como a seguir. O comprimento de uma amostra de alíquota de fluido particular pode ser determinado usando a localização determinada da amostra de fluido e uma área da seção transversal conhecida do canal de fluido 1701. Isto pode ser obtido em resposta à verificação de mudanças de inclinação da medição óptica ou mudança do desvio padrão relativo (RSD) nas medições de transmissão que estão correlacionadas com movimentos em incrementos da bomba de deslocamento pneumática 1747 do corpo 1751 que detectam um bordo dianteiro da amostra de fluido na câmara óptica 1703. Cada movimento em incrementos da bomba pneumática é proporcional ao deslocamento em incrementos correspondente por volume da alíquota dentro do canal de fluido 1701. O bordo final da amostra de fluido pode ser similarmente encontrado, por exemplo, por estimativa de sua localização usando o volume da amostra de fluido, o volume do canal de fluido 1701, e a localização do bordo dianteiro da amostra de fluido; ou o bordo final pode ser encontrado por detecção óptica em um modo similar como a detecção do bordo dianteiro, como aqui descrito. Assim, o bordo final da alíquota de amostra de fluido pode ser detectado através de medições ópticas coordenados com o bordo final da amostra de fluido saindo e/ou re-entrando na câmara óptica 1703 (no caso de um fluxo direcional reverso da alíquota de amostra de fluido ). O volume da alíquota de amostra de fluido pode, portanto, ser determinado pela soma de movimentos incrementais da bomba pneumática a partir da detecção do bordo dianteiro para detecção do bordo final da alíquota e correlacionando os movimentos incrementais totais para um volume total da alíquota.

[00154] Formas de realização, portanto, fornecem meios para a determinação da localização de uma amostra de fluido com uma cubeta de teste 1700. Com base na posição determinada da amostra de fluido na cubeta 1700, uma ou mais determinações adicionais (por exemplo, volume de alíquota de amostra de fluido) pode ser feita, e uma ou mais ações pode ser tomada (por exemplo, modificação da rotina de movimento de amostra de fluido, dando uma indicação ao usuário com relação a um problema em potencial ou falta do mesmo, etc.).

[00155] Além disso, o sistema pode incluir ou ter acesso a uma biblioteca de instruções (para execução para obter rotinas de movimento de fluidos de amostra), e o sistema pode selecionar um conjunto adequado de instruções a partir da biblioteca com base no tipo de cubeta 1700 que tenha sido inserida em uma fenda do instrumento de 1751. O conjunto de instrução escolhido para um tipo particular de cubeta 1700, por exemplo, uma cubeta de medição de cloro total, será coordenado para mover a amostra de fluido ao longo do canal de fluido 1701 com base em saber exatamente onde no canal de fluido 1701, sobre a cubeta 1700, os reagentes 1706, 1707, 1708 e/ou 1709 são colocados. Uma vez que o sistema determina o tipo de medição que precisa ser realizado e o bordo dianteiro da amostra de fluido é encontrado, o sistema pode utilizar a disposição de bomba 1747 usada para encontrar o bordo dianteiro (o qual pode ser dedicado a uma cubeta particular das múltiplas cubetas inseridas no instrumento 1751) para mover a amostra de fluido para as localizações de reagentes 1706, 1707, 1708, e/ou 1709 de acordo com uma sequência, tempo, mistura desejadas, etc.

[00156] Dado que as amostras de fluido são tipicamente transportadas por meio de contato direto da amostra de fluido com um êmbolo (por exemplo, um êmbolo em uma seringa da bomba de deslocamento), o contato direto da amostra de fluido para o êmbolo pode resultar em transporte sobre a amostra anterior aderindo ao êmbolo. Se o embolo não for substituído ou limpo entre subsequente operações de amostragem, a contaminação de amostras subsequentes devido ao transporte pode resultar. As formas de realização, portanto, permitem a re-utilização do êmbolo/ bomba de deslocamento, por exemplo, como, por exemplo, localizado no corpo 1751, em vez de fornecer um êmbolo descartável e/ou outros componentes. Isto é obtido, por exemplo, por eliminação de qualquer contato direto entre a amostra de fluido e os componentes da bomba de deslocamento 1747 (por exemplo, um êmbolo da mesma), através da inclusão de uma fase de gás intermediária entre o êmbolo e a amostra de fluido disposta no interior do canal de fluido 1701. Usando formas de realização, a fase gasosa intermediária pode ser usada para se comunicar com o fluido, enquanto mantendo a capacidade de localizar com precisão a posição/localização da alíquota da amostra dentro do canal de fluido da cubeta 1701 e fazer as determinações auxiliares apropriadas e/ou tomar as ações corretivas apropriadas, se necessário. Várias formas de realização de exemplo são descritas no Apêndice D.

[00157] Figura 18B é um gráfico mostrando a % de transmissão de câmara óptica de luz para baixo 1703 contra a posição da porção da amostra na câmara em milímetros (mm). Há uma primeira descontinuidade quando o ar na câmara óptica 1703 começa a ser substituído pela frente do líquido da amostra. Transmissão diminui de aproximadamente 100% a 30% em uma distância de 1-2 mm, e, então, recupera-se rapidamente em torno da marca de 25 mm, à medida que a porção de líquido enche a câmara óptica. À medida que ela continua a atravessar a câmara, a extremidade traseira da porção se torna detectável em torno das marcas de 40 mm, a transmissão novamente cai rapidamente. À medida que a porção sai da câmara, a transmissão retorna à linha de base de 100%. Aqui as transições são seguras e repetíveis, e fornecem um novo método para rastrear as bordas frontal e traseira da porção à medida que ela atravessa a cubeta.

[00158] Será facilmente entendido que várias formas de realização podem ser implementadas usando qualquer um dentre uma ampla variedade de dispositivos ou combinações de dispositivos, por exemplo, para determinar a localização de fluido de amostra dentro de um canal de fluido de uma cubeta, movimento de amostra dentro da cubeta, análises ópticas e medições de amostra de fluido dentro de uma cubeta, ou outra funcionalidade, como aqui descrito. Um dispositivo de exemplo que pode ser usado em formas de realização de implementação inclui um dispositivo na forma de sistema ou um instrumento, como aqui descrito, incorporando uma unidade de corpo 1751 tendo um ou mais processadores 1748 e o código de programa armazenado na memória ou o dispositivo de armazenamento de programas não-sinal 1749. A este respeito, um processador 1748 pode executar instruções de programa/código configurados para operar componentes de transmissão e de detecção óptica, operar um arranjo de bomba pneumática, calcular a localização/posição/volume estimada de fluido de amostra, realizar análises ópticas em amostras de fluido colorido, ou realizar outras funcionalidade das formas de realização, como aqui descritas. Consequentemente, o sistema ou instrumento pode representar um instrumento analítico de água portátil com circuitos e lógica apropriados para realizar as funções aqui descritas.

[00159] Os componentes do instrumento podem incluir, mas não são limitados a, pelo menos uma unidade de processamento 1748, uma memória 1749, e um barramento de comunicação ou meios de comunicação que acopla vários componentes incluindo a memória 1749 para a(s) unidade(s) de processamento 1748. o sistema ou instrumento pode incluir ou ter acesso a uma variedade de meios legíveis pelo dispositivo. A memória do sistema 1749 pode incluir meios de armazenamento legíveis pelo dispositivo em forma de memória volátil e/ou não volátil, como memória apenas leitura (ROM) e/ou memória de acesso aleatório (RAM). A título de exemplo, e não como limitação, a memória do sistema 1749 pode incluir também um sistema operativo, programas de aplicação, outros módulos de programas e dados de programa.

[00160] No exemplo de um instrumento analítico de água portátil, um usuário pode interagir com (por exemplo, digitar comandos e informação) o instrumento por meio de dispositivos de entrada. Um dispositivo de exibição pode também ser incluído com o instrumento. Além do dispositivo de exibição, o instrumento pode também incluir outros dispositivos de entrada e/ou de saída, por exemplo, analógicos e/ou digital/lógicos. O instrumento pode operar em um ambiente de rede ou meio distribuído usando conexões lógicas para outros dispositivos ou bases de dados. Os dispositivos podem usar conexões lógicas com o instrumento, e as conexões lógicas podem incluir uma rede, como rede de área local (LAN) ou uma rede de área ampla (WAN), ou redes sem fio, mas também pode incluir outras redes/barramento.

[00161] Como notado por um versado na arte, os aspectos podem ser concretizados como um sistema, método e produto de programa. Assim, aspectos podem assumir a forma de uma forma de realização totalmente de hardware, ou incluindo uma forma de realização de software (incluindo firmware, software residente, micro-código, etc.), que podem todos ser geralmente referidos aqui como um "circuito", "módulo" ou "sistema". Além disso, formas de realização podem tomar a forma de um produto de programa incorporado em, pelo menos, um meio legível do dispositivo tendo código de programa legível pelo dispositivo incorporado no mesmo.

[00162] Pode ser usada qualquer combinação de meio(s) de armazenamento legível pelo dispositivo. No contexto do documento, um meio de armazenamento legível por dispositivo ("meio de armazenamento") pode ser qualquer meio tangível, de não sinal, que pode conter ou armazenar um programa composto por código de programa configurado para uso por ou em conexão com um sistema de execução de instrução , aparelho ou dispositivo. CUBETA MICRO-FLUÍDICA

[00163] Um meio comum para facilitar as medições ópticas em uma cubeta micro-fluídica, como exemplo cubeta micro-fluidica 1900 da Figura 19, é a de transmitir e medir as alterações na radiação eletromagnética, (a seguir geralmente referida como "luz" para simplificação, mas entende-se que os ensinamentos aqui apresentados não são limitados à porção visível do espectro eletromagnético), através da espessura da cubeta 1900 composta por um corpo 1913 e uma tampa 1912; isto é, o comprimento do trajeto óptico é determinado pela espessura interna da câmara óptica 1903, como mostrado na Figura 19. Nesta forma de realização, a luz atravessa a cubeta micro-fluídica ao longo do eixo óptico de 1951 através da câmara óptica 1903. A amostra do líquido é extraída para o tubo de entrada de fluidos 1902 formada por tampa 1912 através do canal fluídico do corpo 1913, por exemplo, por meio de pressão diferencial exercida entre entrada 1902 e orifício 1952. A câmara optical 903 pode ser formada por uma cavidade cilíndrica fina criada por uma expansão do canal de fluido 1901. Embora a luz seja facilmente apresentada e coletada através da câmara óptica 1903, devido à expansão do canal de fluido em 1901 na câmara óptica 1903, o comprimento de percurso é relativamente curto, o que reduz a sensibilidade da medição óptica ou medição da absorbância em conformidade com os princípios estabelecidos (Beer-Lambert), em que a absorbância através do material está diretamente relacionada com o comprimento do percurso por; {1} A. =ε-h-c

[00164] onde A é a absorbância, ε é a absortividade molar do material, b é do comprimento do trajeto e c é a concentração do análito. O valor de absorbância está relacionado com a transmitância de luz de um material por:

onde lc é a energia incidente, (intensidade de luz incidente) e / é a energia transmitida através do material, (intensidade da luz transmitida).

[00165] Para melhorar a sensibilidade da medição, comprimento do percurso óptico b ou a concentração c do análito pode ser aumentado. Em que a concentração do material é a variável independente, o comprimento do percurso pode ser aumentado para melhorar a sensibilidade da medição.

[00166] Em uma segunda forma de realização, a cubeta 2000 da Figura 20 realiza um aumento no comprimento do percurso óptico através da transmissão de luz através da largura da cubeta 2000. O ar aprisionado ou uma bolha de ar presente dentro da câmara óptica 2003 da cubeta micro-fluidica 2000 interfere com a medição da absorbância por dispersão da luz transmitida através da cubeta. Se os restos do fluido permanecem na câmara óptica 2003, após a maior parte de o fluido ter sido transportada para fora da câmara óptica 2003, isto interfere com a determinação da presença de fluido ou posição do fluido dentro da câmara óptica 2003.

[00167] O ar aprisionado pode ocorrer dentro da câmara óptica 2003 da Figura 20, devido a uma falta de contato ou falta de umectação consistente entre o fluido de amostra e o canal de fluidos 2001 à medida que o líquido é transportado ao longo do canal fluídico 2001. Especificamente, existem áreas na câmara de óptico 2003 que podem permanecer não varridas durante o transporte de fluido no interior da câmara óptica 2003, devido aos recursos geométricos específicos usados para a transmissão não impedida da luz através da câmara óptica 2003, ou seja, uma câmara óptica de 2003 com janelas planas 2019 e 2020, ou de outra forma descrito como superfícies ópticas planares colocadas em cada extremidade da câmara óptica 2003, através da qual a luz entra através de uma primeira janela, interage com o fluido no interior da câmara óptica 2003 e sai da câmara óptica 2003 através de uma segunda janela ao longo do eixo óptico 2051.

[00168] Como mostrado na Figura 21 uma câmara óptica constituída por janelas planas ou superfícies ópticas planares e um canal fluídico fechado 2101 ou tubo quadrados/retangular forma cantos agudos onde o fluxo de fluido através da câmara óptica 2003 altera abruptamente as direções na face da superfície óptica plana, como mostrado na Figura 21. Isto é, por exemplo, em que o canal fluídico 2101 faz uma curva abrupta nos cantos 2153 e 2154 da câmara óptica 2103. A pressão diferencial entre a entrada 2102 e orifício 2152 da cubeta micro-fluídica 2100 exerce uma força sobre o fluido no interior do canal de fluido 2101 e a câmara óptica 2103 que leva o fluido a se mover ao longo do canal de fluido 2101, enquanto a pressão diferencial suficiente é aplicada para superar as forças resistivas opostas, como a gravidade, viscosidade ou atração superficial.

[00169] Não desejando ser limitado por uma teoria particular, acredita-se atualmente que a atração entre os átomos de superfícies sólidas, corpo 2013 e tampa 2012 e os átomos do líquido no interior do canal de fluido 2101 e câmara óptica 2103 cria uma condição estática, em que os átomos são essencialmente imóvel na interface sólido/líquido ou camada limite. A viscosidade de um líquido é o resultado da atração inter-molecular de átomos dentro do fluido. Um líquido forçado a mover-se através de um canal de fluido 2101 por aplicação de uma pressão diferencial faz com que a borda dianteira do gás/fluido apresente uma forma convexa, saliente em direção ao lado de baixa pressão da interface gás/líquido como camadas de líquido adjacentes à camada limite são mudadas de curso rapidamente à medida que o fluido é forçado através do canal de fluido 2101 e câmara óptica 2103. À medida que a interface de fase gás/ líquido convexa se aproxima do canto 2153 e/ou 2154, a interface gás/líquido entra em contato com as estruturas planares de canto 2153 e/ou 2154 ou antes que a interface possa atingir o ápice, assim potencialmente aprisionando um volume de gás dentro do canto.

[00170] O volume de gás aprisionado dentro do canto 2153 e/ou 2154 é, em grande parte, dependente da viscosidade e da velocidade do fluido. O gás aprisionado pode assumir a forma de uma bolha ou menisco dentro do canto 2153 e/ou 2154. A forma e tamanho do gás aprisionado são naturalmente inconsistentes devido a uma grande variedade de variáveis, algumas sendo, como exemplo; variações de homogeneidade dentro do fluido, variações pequenas nos detalhes de construção da câmara óptica 2103, mudanças na velocidade do fluido, inconsistência das cargas de superfície dos materiais de construção e a atividade molecular aleatória nos átomos do fluido. Luz que pode, de outro modo, atravessar a câmara óptica 2103 em um trajeto direto quando nenhum gás aprisionado está presente no canto 2153 e/ou 2154 com líquido presente no interior da câmara óptica 2103 é refratado e parcialmente refletido pela presença da interface gás/líquido encurvada do volume do gás aprisionado dentro do canto 2153 e/ou 2154. A inconsistência do volume do gás aprisionado cria um erro variável na medição através pelo que a transmissão esperada difere da transmissão real de luz através da câmara óptica 2103 a partir de uma cubeta micro-fluídica 2100 para outra ou uma medição para a próxima.

[00171] O líquido que permanece dentro cantos 2153 e/ou 2154 de câmara óptica 2103 da Figura 21 após o fluido ter sido transportado para fora da câmara óptica 2103 é igualmente problemático. Similar ao aprisionamento de ar dentro dos cantos da câmara óptica, um menisco de fluido pode ligar em ponte as paredes ou janelas formando o canto que captura o fluido por meio de ação capilar devido a uma concentração de atração de superfície dentro de uma estrutura de canto e a natureza de um fluido para minimizar a área de superfície em contato com um sólido, devido à carga mútua dentro do fluido. Luz que, de outro modo atravessaria a câmara óptica 2103 em um trajeto direto quando nenhum fluido está presente no canto da câmara óptica 2103 é retratada pela presença da interface gás/líquido curva do volume de fluido aprisionado dentro canto 2153 e/ou 2154 resultando em urn erro quando a transmissão de luz através da câmara óptica 2103 obtida antes da introdução do fluido na câmara óptica 2103 é comparada com o resultado obtido após o fluido ser removido da câmara óptica 2103 e este resultado é diferente.

[00172] O erro devido à presença de líquido no canto 2153 e/ou 2154 da câmara 2103 óptico pode criar uma situação que torna difícil detectar a presença ou ausência de líquido no interior da câmara óptica 2103 ou restabelecer uma linha de base de medição, sem líquido presente. Sem conhecer com certeza se o fluido está corretamente posicionado completamente dentro da câmara óptica 2103, (isto é, a câmara óptica 2103 está completamente cheia), inconsistência nas medições de luz tomadas através da câmara óptica 2103 irá resultar de um comprimento de percurso indefinido e perda de luz devido à reflexão e/ou de refração devido à presença de uma interface gás/liquido da câmara óptica parcialmente cheia 2103.

[00173] Além disso, o volume de fluido retido nos cantos 2153 e/ou 2154 da câmara óptica 2103 varia à medida que o fluido é subsequentemente re-introduzido e removido da câmara óptica 2103 devido às variações previamente descritas para a variação do volume de gás aprisionado. Um método que é dependente da medição diferencial de luz transmitida através de uma cubeta micro-fluidica 2100 com o fluido presente no interior da câmara óptica 2100, em comparação com uma medição de luz transmitida através de um cubeta micro-fluídica 2100 após o fluido ser removido pode produzir um resultado errôneo quando o fluido é retido dentro da porção de medição da câmara óptica 2103.

[00174] Uma cubeta micro-fluídica 2103 que minimiza os erros, devido ao aprisionamento de gás ou presença residual de fluido faz com que, modificando o formato e/ou volume da estrutura de canto de uma cubeta micro-fluídica 2103 para reposicionar os cantos 2153 e/ou 2154 além da porção de medição da câmara óptica 2103. Com a estrutura de canto reposicionada, luz que é transmitida através da câmara óptica 2103 não encontra o gás aprisionado ou presença de fluido residual. Para um resultado similar, a porção de medição da câmara óptica 2103 pode ser reduzida pelo uso de uma abertura para eliminar a transmissão de luz através do canto afiado da cubeta micro-fluídica 2100.

[00175] Tais estratégias de mitigação podem não ser completamente bem sucedidas. A modificação da estrutura de canto da câmara óptica 2100 pode ter consequências prejudiciais, como a separação do líquido dentro da câmara óptica 2100 devido a mudanças bruscas de seção transversal na velocidade do fluido, à medida que o fluido faz manobras estratégicas em torno da estrutura de canto modificada ou limita a velocidade em que o fluido pode ser transportado através da câmara óptica 2100. A redução da porção de medição da câmara óptica 2100 pelo uso de uma abertura resulta em uma perda na intensidade da luz incidente e produção, uma vez que uma porção da luz que iria, de outra forma, atravessar a câmara óptica 2100 sem a abertura, é obstruída. À medida que a quantidade de luz incidente é reduzida, a quantificação e/ou a faixa em que a concentração do análito pode ser determinada é limitada por ruído sistemático por equações {1} e {2}; (isto é, a razão sinal-para-ruído (SNR) é diminuída para um dado ruído de sistema, em que ambos l0 e / são submetidos à incerteza quantificação devido à presença de ruído).

[00176] Uma forma de realização atenua o erro devido à refração não intencional da luz transmitida através da câmara óptica de uma cubeta micro-fluídica devido ao aprisionamento de gás e/ou retenção de fluido no interior da câmara óptica. Gás aprisionado e/ou retenção de fluido no interior da câmara óptica são atenuados por eliminação da necessidade para o fluido fazer manobras estratégicas no interior da câmara óptica e, por alteração do trajeto de raio óptico através da câmara óptica por meio de reflexão interna total (TIR) dentro do substrato e modificação da estrutura encerrando a cubeta micro-fluídica resultando em uma seção transversal fluídica constante com ou sem flexões oblíquas acentuadas ao longo do trajeto de fluido.

[00177] Além disso, uma forma de realização fornece modificações no substrato e/ou na estrutura circundante de modo a limitar a propagação da luz para a câmara óptica à medida que a luz caminha de uma extremidade da câmara óptica para a extremidade oposta.

[00178] Além disso, uma forma de realização melhora a capacidade para detectar a presença ou a ausência de líquido no interior da câmara óptica de uma cubeta micro-fluídica, aumentando o número de reflexões de superfície para propagação da luz através da câmara óptica e/ou por prevenção da luz de diretamente transmitir através da câmara óptica na ausência de líquido.

[00179] Com referência à Figura 22, uma forma de realização de cubeta micro-fluídica 2200 é composta de corpo 2213 e tampa 2212. Incorporado no corpo 2213 estão um bico de comunicação de fluido 2252, superfícies ópticas 2219 e 2220 para a transmissão de luz para dentro e para fora do corpo 2213 ao longo do eixo óptico 2251. O corpo 2213 e a tampa 2212 estão ligados um ao outro por solda, adesivo ou outros meios de união para formar canal de fluido 2201, câmara óptica 2203 e bico de comunicação de fluido 2252. A cubeta micro-fluídica 2200 composta de corpo 2213 e tampa 2212 forma um canal de fluido contínuo 2201 capaz de comunicar um fluido internamente por meio de pressão diferencial exercida entre a entrada 2202 e o bico 2252 através do canal de fluido 2201 e incluindo câmara óptica 2203.

[00180] O canal de fluido 2201 da cubeta micro-fluídica 2200 proporciona um trajeto de comunicação suave para o fluxo através da câmara óptica 2203 por meio de dobras radiais em cada extremidade da câmara óptica 2203 mostrada como dobras radiais 2253 e 2254.

[00181] O eixo óptico 2251 e câmara óptica 2203 de cubeta micro-fluídica 2200 são separados. Eixo óptico 2251 de cubeta micro-fluídica 2200 (e, por associação, superfícies ópticas 2219 e 2220, que perfuram eixo óptico 2251), estão localizados no interior do corpo 2213 adjacente da câmara óptica 2203. Isto é ilustrado na vista em seção transversal da Figura 24. Câmara óptica 2203 é definida pelos trajetos de raios que cruzam canal de fluido 2201.

[00182] A vista em seção transversal da Figura 24 mostra a luz transmitida ao longo do eixo óptico 2251, que interage com a câmara óptica 2203. O recurso óptico 2255 (mostrado nesta forma de realização como um recurso triangular) é formado no corpo 2213 como duas superfícies ópticas de ângulo reto conjuntas, que interseccionam o eixo óptico 2251 ao longo do segmento de trajeto do raio 2256 colinear com o eixo óptico 2251 a 45 graus internos ao corpo 2213. O trajeto do raio 2256 é totalmente refletido internamente (TIR) e re-direcionado ao longo do segmento de raio 2257 perpendicular ao segmento de raio 2256 de modo a passar através da câmara óptica 2203, perpendicular ao fluxo de fluido e além das dobras radiais 2253 e/ou 2254 da Figura 22. O segmento de raio 2257 é igualmente refletido internamente e re-direcionado pelo recurso óptico 2262 e 2261 incorporado na tampa 2212 como segmentos de raio 2258 e 2259, resultando em segmento de raio 2259 novamente atravessando a câmara óptica 2203 perpendicular ao fluxo de fluido para incidir sobre a segunda superfície de recurso óptico 2255 do corpo 2213. O recurso óptico 2255 reflete internamente e re-direciona segmento de raio 2260 perpendicular ao segmento de raio 2259 colinear com o eixo óptico 2151.

[00183] A reflexão interna total ocorre no limite entre dois materiais unidos de diferentes índices de refração para um raio se propagando dentro de um segundo material, com índice refrativo relativamente mais elevado do que o do primeiro material para o qual o raio se está propagando em direção para e incide sobre o limite e em um ângulo excedendo o ângulo crítico, (isto é, o ângulo de refração é igual a ou excede 90 graus), pela Lei de Snell:

em que r?i é o índice refrativo de um material menor do que n2, n2 é o índice refrativo de um material maior do que Hi, e θc é o ângulo crítico.

[00184] Os conceitos mostrados na Figura 22 a 24 podem ser expandidos, como ilustrado nas Figuras 25-28, por incorporação de superfícies refletoras internas adicionais. Pode ser utilizado qualquer número de transições. Na prática, quanto maior for o número de transições incorporadas, mais sensível o comprimento do percurso torna-se à variação da espessura do canal e maiores são as perdas na luz transmitida através da cubeta micro-fluídica devido à dispersão, um aumento na razão focal da cubeta micro-fluídica e os perdas acumulados devido à localização e erros angulares de superfícies ópticas dentro do corpo e tampa. Em ampla extensão, a perda devido ao aumento na razão focal pode ser superada modificando as superfícies refletoras internas planares para as de um formato não planar ou toroidal. Para benefício similar, como a adição de superfícies convexas às superfícies ópticas 2219 e 2220 de cubeta micro-fluídica 2200, a modificação de algumas ou todas as superfícies refletoras internas para um formato não planar ou toroidal da cubeta micro-fluídica 2200 pode ser utilizada para evitar que a luz se desvie além da extensão da câmara óptica 2203 como a luz se propaga a partir de uma extremidade da câmara óptica para a outra.

[00185] Os recursos características ópticas auxiliares ou modificações aos recursos das formas de realização da cubeta de exemplo podem ser incorporados para formar formas de realização adicionais, como mostrado na Figura 28 e Figura 29. Os números de referência na Figura 28 são aumentados por 100 em comparação com a Figura 27. Como exemplo, a modificação dos recursos de superfície óptica 3119 e 3120 para manipular o eixo óptico e/ou modificação de superfície óptica 3170 a partir de uma superfície planar de uma superfície não planar é possível. De fato, a manipulação do eixo óptico pode ser utilizada para acomodar emissores e detectores montados na superfície, em que a superfície óptica 3170 da tampa 3112 é modificada para uma superfície não planar para convergir os raios 3163 à medida que a luz se propaga dentro da câmara óptica 3103 de modo que não seja perdida a luz que, de outra forma, iria exceder a extensão da câmara óptica 3103 por uma dada razão focal. Uma vantagem da modificação de superfície óptica 3170 em tampa 3112, em comparação com a modificação de superfícies ópticas 3166 e/ou 3167 de corpo 3113 para a forma de lentes, reside na simplicidade de fabricação, redução de custos e a redundância de uso. Fabricação em tais casos, não requer ferramentas complexas, diminui o tempo de ciclo requerido para gerar a peça, aumenta o tamanho do recurso e permitir que a mesma superfície óptica seja utilizada para múltiplas excursões através da câmara óptica 3103.

[00186] Como mostrado na Figura 29, modificação para superfície óptica 3270 de tampa 3212 reflete os raios 3263 incidindo sobre a superfície óptica 3270 em um modo em que se mantém o confinamento de raios 3263 dentro da câmara óptica durante cada excursão da luz através da câmara óptica.

[00187] As descrições detalhadas das formas de realização exemplares acima de cubetas não são descrições exaustivas de todas as formas de realização contempladas. Com efeito, os versados com conhecimentos especializados na arte reconhecerão que certos elementos de exemplos de formas de realização acima descritas podem ser combinados de várias formas ou omitidos para criar outras formas de realização, e estas outras formas de realização se inserem no âmbito e ensinamentos da presente invenção. Também será evidente para os versados na arte que as formas de realização acima descritas podem ser combinadas no todo ou em parte para criar formas de realização adicionais. Várias formas de realização de exemplo são descritas no Apêndice E.

[00188] A presente descrição foi apresentada para fins de ilustração e descrição, mas não se destina a ser exaustiva ou limitativa. Muitas modificações e variações serão evidentes para os versados na arte. As formas de realização foram escolhidas e descritas de modo a explicar os princípios e a aplicação prática, e para permitir que outros versados compreendam a descrição de várias formas de realização com várias modificações como elas são apropriadas para o uso particular contemplado.

[00189] Embora as formas de realização ilustrativas tenham sido aqui descritas, incluindo os exemplos não limitativos nas figuras dadas, deve ser entendido que as formas de realização não são limitadas a esses exemplos de formas de realização precisas, e que várias outras alterações e modificações podem ser introduzidas por um versado na arte sem se afastar do âmbito ou espírito da divulgação. APÊNDICE A

[00190] Outra forma de realização provê um aparelho compreendendo: uma tampa e um corpo; referido corpo compreendendo um canal de fluido disposto no mesmo; e referida tampa compreendendo pelo menos uma abertura alinhada com uma porção do canal de fluido, possibilitando assim o acesso ao canal de fluido no corpo. A pelo menos uma abertura pode ter pelo menos uma extremidade arredondada. A extremidade arredondada pode ter um formato escavado. A pelo menos uma abertura pode ter uma extremidade escavada. A pelo menos uma fenda pode ter uma borda chanfrada. O corpo pode ter um membro de união macho, e a tampa pode ter um membro de união fêmea que se encaixa com o membro de união macho. A tampa pode ter um membro de união macho, e o corpo pode ter um membro de união fêmea que se encaixa com o membro de união macho. O canal pode compreender pelo menos um recesso. O pelo menos um recesso no canal pode se alinhar com a fenda na tampa.

[00191] Outra forma de realização provê um aparelho compreendendo: um corpo e uma tampa; referido corpo compreendendo um canal de fluido disposto no mesmo, em que referido canal de fluido compreende um recesso para conter pelo menos um reagente; referida tampa cobrindo pelo menos uma porção de referido canal de fluido.

[00192] Outra forma de realização provê um aparelho compreendendo: uma tampa e um corpo; referido corpo compreendendo um canal de fluido disposto no mesmo; referido corpo compreendendo um topo, um fundo e dois lados; referido corpo sendo feito de material transparente; referida tampa sendo feita de material opaco; referida tampa cobrindo, pelo menos, uma porção do topo e os dois lados do corpo; e referida tampa compreendendo aberturas opostas alinhadas com uma porção do referido canal de fluido. Uma ou mais lentes ópticas podem ser formadas dentro do material transparente, cada uma das referidas lentes sendo alinhada com referido canal de fluido. As aberturas podem ser alinhadas com referidas lentes. Lentes ópticas podem ser afixadas sobre cada uma das referidas aberturas. O canal de fluido pode compreender uma ou mais áreas em recesso para conter um ou mais reagentes. A tampa pode compreender pelo menos uma abertura alinhada com uma porção do canal de fluido, provendo, assim, acesso ao canal de fluido no corpo.

[00193] Outra forma de realização provê um aparelho compreendendo: um corpo e uma tampa opaca, referido corpo compreendendo um canal de fluido; referido corpo compreendendo uma porção opaca e uma duas porções transparentes, referidas porções transparentes criando janelas que são alinhadas com uma porção do canal de fluido. A uma ou mais janelas podem ser lentes ópticas. O canal de fluido pode compreender uma ou mais áreas em recesso por conter um ou mais reagentes. A tampa pode compreender pelo menos uma abertura alinhada com uma porção do canal de fluido, provendo assim acesso ao canal de fluido no corpo. O aparelho pode ainda compreender pelo menos um coletor p disposto dentro do canal de fluido.

[00194] Outra forma de realização provê um aparelho compreendendo: um vaso tendo um canal de fluido com uma câmara óptica; referido canal de fluido compreendendo pelo menos um coletor p com um comprimento maior do que o comprimento esperado de uma amostra de fluido. O aparelho pode ter uma primeira e uma segunda janela opostas uma à outra e permitindo a visualização da amostra de fluido na câmara óptica. As janelas opostas podem ser lentes ópticas. As lentes ópticas podem ser afixadas sobre as janelas opostas.

[00195] Outra forma de realização provê um aparelho, compreendendo: uma cubeta tendo um canal de fluido na mesma; referida cubeta compreendendo uma superfície externa tendo pelo menos um recesso na mesma; em que o pelo menos um recesso é configurado para encaixar um elemento resiliente de uma fenda no interior de um instrumento para fixar de modo removível a cubeta na referida fenda. O pelo menos um recesso pode compreender pelo menos um recesso disposto em uma parede lateral da referida cubeta. O pelo menos um recesso pode compreender um conjunto de recessos em uma superfície de fundo da referida cubeta. O pelo menos um recesso pode compreender: pelo menos um recesso disposto em uma parede lateral da referida cubeta; e um conjunto de recessos sendo eliminados em uma superfície de fundo da referida cubeta; em que o referido pelo menos um recesso disposto em uma parede lateral da referida cubeta está posicionado para encaixar um membro resiliente correspondente na referida fenda em resposta à inserção na referida fenda; e em que, em resposta ao referido pelo menos um recesso disposto em uma parede lateral da referida cubeta encaixando o membro resiliente correspondente na referida fenda, referido conjunto de recessos dispostos na superfície de fundo da referida cubeta alinha e se encaixa com uma série de elemento resilientes na referida fenda. O pelo menos um recesso pode compreender uma indentação curvada dentro da referida superfície externa. O elemento resiliente pode ser uma mola de lâmina disposta com referida fenda e configurada para encaixar de modo removível a referida indentação curvada. O pelo menos um recesso pode compreender um recurso de orientação não textual. O pelo menos um recurso de orientação não textual pode compreender um recesso de tamanho do polegar disposto dentro da referida superfície externa de referida cubeta. APÊNDICE B

[00196] Em síntese, uma forma de realização provê uma cubeta, compreendendo: um corpo tendo um canal de fluido no mesmo; e uma superfície externa tendo informação codificada disposta na mesma e legível por um leitor de um instrumento de amostra. A informação codificada pode compreender um padrão disposto em uma área codificada. O padrão pode compreender uma série de áreas que refletem e uma série de áreas que não refletem. A cubeta pode compreender um ou mais reagentes químicos dispostos dentro do canal de fluido. A informação codificada pode compreender informações referentes a um ou mais reagentes químicos dispostos dentro do canal de fluido. A informação codificada pode compreender uma ou mais informações de lote da referida cubeta, informação de datas da referida cubeta, e número de revisão da referida cubeta. A informação codificada pode compreender uma etiqueta impressa. A etiqueta impressa pode ser fixada de uma forma destacável na referida cubeta. A informação codificada pode ser disposta sobre a superfície externa da referida cubeta de modo que, enquanto a referida cubeta está sendo inserida em uma fenda de referido instrumento de amostra, a referida informação codificada passa pelo leitor do instrumento de amostra. A informação codificada pode compreender um padrão tendo uma porção variável e uma porção não variável. A porção não variável pode ser codificada com informação compreendendo informação tipo cubeta. A porção variável pode ser codificada com informação compreendendo informações de lote da cubeta. A porção não variável pode compreender uma porção da área codificada disposta sobre referida cubeta de modo que, em resposta à inserção no instrumento de amostra, a porção não variável é encontrada por um leitor do instrumento de amostra após a porção variável. A informação codificada pode compreender múltiplas faixas. As várias faixas podem compreender uma ou mais faixas contendo dados da cubeta e uma ou mais faixas contendo informações de sincronização.

[00197] Outra forma de realização provê um instrumento de análise de água, compreendendo: um leitor de cubeta tendo um ou mais elementos de leitura para leitura de informação codificada disposta em uma cubeta tendo um canal de fluido na mesma; e um ou mais elementos de comunicação para comunicar a informação lida a partir da cubeta para um processador dentro do instrumento de análise de água. O um ou mais elementos de leitura pode ainda compreender um ou mais elementos emissores, um ou mais elementos de lente e um ou mais elementos de detecção. O um ou mais elementos emissores pode compreender uma ou mais diodos emissores de luz. O um ou mais elementos de detecção podem compreender um ou mais fotodetectores. O um ou mais elementos de lentes pode ser disposto em um elemento óptico e posicionado para focalizar a luz a partir de um ou mais diodos emissores de luz. O um ou mais elementos de lentes pode ser disposto em um elemento óptico e posicionado para focalizar a luz para o um ou mais fotodetectores. O leitor de cubeta pode ser disposto dentro da fenda do instrumento de análise de água. O leitor de cubeta pode ser disposto dentro da fenda do instrumento de análise da água de modo que, quando uma cubeta codificada é inserida na fenda do instrumento de análise de água, uma área codificada da cubeta codificada está aproximadamente 4 mm a partir de uma superfície do leitor de cubeta voltado para a área codificada. O um ou mais elementos de leitura pode ainda compreender um leito de identificação por radiofrequência. O um ou mais elementos de leitura pode ainda compreender um elemento de leitura magnética.

[00198] Outra forma de realização provê um sistema, compreendendo: uma cubeta, compreendendo: um corpo tendo um canal de fluido no mesmo; referida cubeta ainda compreendendo uma superfície externa tendo informação codificada disposta na mesma; e um instrumento de análise de água incluindo um leitor de cubeta, o leitor de cubeta compreendendo: um ou mais elementos de leitura para leitura da informação codificada disposta na cubeta; e um ou mais elementos de comunicação para comunicar a informação lida a partir da cubeta para um processador dentro do instrumento de análise de água. APÊNDICE C

[00199] Uma forma de realização provê um aparelho, compreendendo: uma cubeta tendo um canal de fluido na mesma; referida cubeta compreendendo uma superfície externa tendo pelo menos um recurso de orientação não textual; em que o pelo menos um recurso de orientação não textual indica a orientação correta para inserção da referida cubeta dentro de uma fenda no interior de um instrumento. O pelo menos um recurso de orientação não textual pode compreender um recesso de tamanho do polegar disposto dentro da referida superfície externa da referida cubeta. A cubeta pode compreender um lado de entrada de fluido, e ainda em que referido recesso do tamanho de um polegar é disposto na proximidade do referido lado de entrada de fluido. O pelo menos um recurso de orientação não textual pode compreender uma série de cristas elevadas dispostas sobre a referida superfície externa da referida cubeta. A cubeta pode compreender um lado de entrada de fluido, e ainda em que referida série de cristas elevadas pode ser disposta na proximidade do referido lado de entrada de fluido. O pelo menos um recurso de orientação não textual pode compreender um gráfico disposto sobre a referida superfície externa da referida cubeta. O gráfico pode compreender uma seta direcional indicando a direção apropriada de inserção da referida cubeta dentro da referida fenda.

[00200] Outra forma de realização provê um aparelho, compreendendo; uma cubeta tendo um canal de fluido na mesma; referida cubeta compreendendo uma superfície externa tendo um recesso de tamanho do polegar disposto na mesma. A superfície externa pode ainda compreender pelo menos um recurso de orientação não textual; em que o pelo menos um recurso de orientação não textual indica a orientação correta para inserção da referida cubeta dentro de uma fenda no interior de um instrumento. O pelo menos um recurso de orientação não textual pode estar localizado no recesso do tamanho do polegar.

[00201] Outra forma de realização provê um copo de amostras, compreendendo: um fundo plano; uma primeira estrutura de parede na proximidade da e estendendo-se para cima a partir do referido fundo plano; referido copo de amostra incluindo um indicador de nível de enchimento de fluido configurado para indicar um nível apropriado de fluido de amostra para uso com um instrumento tendo cubetas inseridas no mesmo; uma segunda estrutura de parede estendendo-se a partir de referida primeira estrutura de parede e definindo uma área de seção transversal maior do que a referida primeira estrutura de parede; referida segunda estrutura de parede sendo formada para se casar com uma extremidade de coleta de amostra do instrumento; em que referida primeira estrutura de parede e referida segunda estrutura de parede definem uma área de repouso para o referido extremidade de coleta de amostras do instrumento. O fundo plano, referida primeira estrutura de parede e referida segunda estrutura de parede podem ser formados de um único material moldado, a primeira estrutura de parede pode ser dimensionada para acomodar uma ou mais extremidades de entrada de fluido de uma ou mais cubetas. O indicador de nível de enchimento de fluido pode estar posicionado para indicar um nível de enchimento de fluido fornecendo fluido de amostra adequado para permitir a um recurso de detecção de amostra de referido instrumento ser acionado quando referido instrumento é inserido em referido copo de amostra e repousando na referida área de repouso.

[00202] Outra forma de realização provê um método compreendendo: inserir uma ou mais cubetas em uma ou mais fendas correspondentes em um instrumento; inserir fluido dentro um copo de amostras; colocar o instrumento dentro do fluido de amostra, em que as pontas de uma ou mais cubetas estão em contato com o fluido de amostra; determinar, pelo instrumento, se o fluido de amostra está em contato com o fluido de amostra; e em resposta a uma determinação que o instrumento está em contato com o fluido de amostra, o instrumento retira o fluido de amostra o dentro de uma ou mais cubetas. O instrumento pode ainda compreender o recurso de detecção de amostra que detecta o contato com o fluido de amostra através de completar um circuito elétrico entre dois contatos do recurso de detecção de amostra usando condutividade do fluido de amostra. O método pode ainda compreender, em resposta a uma determinação que o recurso de detecção de amostra não está em contato com o fluido de amostra, dando uma indicação. Em resposta à determinação de que o recurso de detecção de amostra não está em contato com o fluido de amostra, o instrumento não extrai o fluido de amostra de uma ou mais cubetas. APÊNDICE D

[00203] Outra forma de realização provê um método, compreendendo: operar um motor para posicionar o fluido de amostra dentro de um canal de fluido de uma cubeta; transmitir luz através de uma câmara óptica da cubeta; medir um valor de luz recebida que foi transmitido através da câmara óptica; comparar o valor medido de luz de um ou mais limiares; determinar a posição do fluido de amostra dentro do canal de fluido com base na comparação da etapa de comparação; e gerar uma resposta com base na posição do fluido de amostra com o canal de fluido. O um ou mais limiares podem compreender um limiar derivado de luz transmitida através da câmara óptica e medida antes para operar o motor para posicionar o fluido de amostra dentro do canal de fluido. O um ou mais limiares pode compreender um limiar derivado de um ou mais padrões predeterminados. O um ou mais padrões predeterminados pode compreender um ou mais dentre um padrão associado com sem fluido de amostra na câmara óptica e um padrão associado com uma interface de gás/fluido de amostra de presente na câmara óptica. O método pode ainda compreender, em resposta à determinação da posição do fluido de amostra dentro do canal de fluido, dando uma indicação de uma posição detectada. A indicação de uma posição detectada pode ser comunicada a um usuário. O método pode ainda compreender, em resposta à determinação de uma posição do fluido de amostra dentro do canal de fluido, operar o motor para outra posição do fluido de amostra dentro do canal de fluido. O método pode ainda compreender, em resposta à determinada da posição do fluido de amostra dentro do canal de fluido, calcular um volume de fluido de amostra com base na área da seção transversal do canal de fluido e o comprimento que a amostra de fluido ocupa. O método pode ainda compreender, em resposta ao cálculo de um volume do fluido de amostra, dando uma indicação. O método pode ainda compreender dar uma indicação a um usuário. O método pode ainda compreender a medição, via a câmara óptica de uma ou mais características ópticas do fluido de amostra quando a amostra de fluido ocupa a câmara óptica. O método pode ainda compreender a iteração de operação, transmissão de luz, medição de luz e limiar comparando as etapas de modo coordenado com a etapa de medição do fluido de amostra de característica óptica.

[00204] Outra forma de realização fornece um instrumento portátil, compreendendo: um alojamento para receber pelo menos uma cubeta, em que cada cubeta compreende um canal de fluido na mesma; uma bomba capaz de criar uma pressão diferencial no canal de fluido de pelo menos uma cubeta para mover um fluido de amostra em e/ou através do canal de fluido de pelo menos uma cubeta; um ou mais processadores; e um dispositivo de armazenamento de programa armazenando o código de programa executável por um ou mais processadores, referido código de programa compreendendo: código de programa configurado para operar a bomba e a posição do fluido de amostra dentro do canal de fluido de uma cubeta; código de programa configurado para transmitir luz através de uma câmara óptica; código de programa configurado para medir a luz recebida que foi transmitida através da câmara óptica; código de programa configurado para comparar a luz medido a um ou mais limiares; e código de programa configurado para determinar a borda dianteira e ou uma borda traseira do fluido de amostra dentro do canal de fluido com base em uma comparação da luz medida e o um ou mais limiares. O código de programa pode ainda compreender código de programa configurado para determinar uma posição do fluido de amostra dentro do canal de fluido. O código de programa pode ser configurado para, em resposta à determinação da posição do fluido de amostra dentro do canal de fluido, dar uma indicação de uma posição detectada. A indicação de uma posição detectada pode ser comunicada a um usuário pelo instrumento. O código de programa pode ser configurado para, em resposta à determinação da posição do fluido de amostra dentro do canal de fluido, operar o motor para promover a posição do fluido de amostra dentro do canal de fluido. O um ou mais limiares pode compreender um limiar derivado de luz transmitida através da câmara óptica e luz medida antes para operar o motor para posicionar o fluido de amostra dentro do canal de fluido. O um ou mais limiares pode compreender um limiar derivado de um ou mais padrões predeterminados. O um ou mais padrões predeterminados pode compreender um ou mais de um padrão associado sem fluido de amostra na câmara óptica e um padrão associado com uma interface gás/fluido de amostra presente dentro da câmara óptica.

[00205] Outra forma de realização provê um produto de programa, compreendendo: um dispositivo de armazenamento de programa armazenando código de programa executável por um ou mais processadores, referido código de programa compreendendo: código de programa configurado para operar um motor para posicionar o fluido de amostra em um canal de fluido de uma cubeta; código de programa configurado para transmitir luz através de uma câmara óptica; código de programa configurado para medir a luz recebida que foi transmitida através da câmara óptica; código de programa configurado para comparar a luz medida para um ou mais limiares; e código de programa configurado para determinar uma posição do fluido de amostra dentro do canal de fluido com base em uma comparação da luz medida e o um ou mais limiares. Ele pode ainda compreender código de programa configurado para determinar uma concentração de um análito do fluido de amostra posicionado dentro da câmara óptica com base em um valor medido de luz transmitida através do fluido de amostra. APÊNDICE E

[00206] Uma forma de realização provê uma cubeta micro-fluídica consistindo de um substrato com um eixo óptico, um canal fluídico, uma câmara óptica, pelo menos uma superfície óptica para o ingresso de radiação eletromagnética de interesse no substrato, pelo menos uma superfície óptica para o egresso de radiação eletromagnética de interesse fora do substrato, pelo menos um recurso óptico de reflexão interna total, um percurso de raio óptico passando através da referida câmara óptica pelo menos duas vezes; uma cobertura com, pelo menos um recurso óptico de reflexão interna total e uma superfície fluídica unida ao referido substrato ao longo do canal fluídico formando um tubo fluídico.

[00207] Um eixo óptico pode ser dissociado do referido tubo fluídico e referida câmara óptica, incorporado dentro do referido substrato de cubeta micro- fluídica.

[00208] Um substrato pode ser transparente para referida radiação eletromagnética de interesse ao longo de referido percurso de raio óptico.

[00209] A cobertura pode ser transparente para referida radiação eletromagnética de interesse ao longo de referido percurso do raio óptico.

[00210] Um percurso do raio óptico pode estar compreendido em um percurso de raios perfurando a superfície óptica para ingresso de radiação eletromagnética de interesse no substrato ao longo do referido eixo óptico, perfurando a superfície óptica para o egresso de radiação eletromagnética de interesse fora do substrato ao longo do referido eixo óptico, incluindo reflexão por meio de recurso óptico de reflexão interna de referido substrato e incluindo recurso óptico de reflexão interna de referida cobertura substancialmente passando através da referida câmara óptica pelo menos duas vezes.

[00211] Um percurso de raio óptico pode ter a intensidade de raios transmitidos a partir da superfície óptica para ingresso de radiação eletromagnética de interesse no substrato ao longo de referido eixo óptico para o egresso de radiação eletromagnética de interesse fora do substrato ao longo de referido eixo óptico e pode ser depende da posição da interface entre dois fluidos no interior da referida câmara óptica.

[00212] Um canal de fluido pode ser aberto ou comunicado entre ambas as extremidades de referido canal de fluido. Um fluido pode incluir pressão diferencial exercendo uma força sobre um fluido no interior do referido canal de fluido para afetar o movimento de um fluido dentro do canal de fluido. Um canal de fluido pode ser ainda compreendido de menos uma câmara óptica incorporada ao longo do canal de fluido. A radiação eletromagnética de interesse pode transmitir através da referida câmara óptica ortogonal ao referido canal de fluido. A radiação eletromagnética de interesse pode transmitir através de referida câmara óptica oblíqua para referido canal de fluido. Uma ou mais superfície(s) óptica(s) pode(m) ser substancialmente plana em formato. Uma ou mais superfície óptica(s) pode(m) ter uma forma de modo a impedir a divergência dos raios entre superfície óptica de ingresso e superfície óptica de egresso

[00213] Um recurso de reflexão interna do substrato pode ser composto de pelo menos duas superfícies ópticas planares. Um recurso de reflexão interna do substrato pode ser composto de pelo menos duas superfícies ópticas, pelo menos um das quais está em uma formato de modo a impedir a divergência dos raios entre superfície óptica de ingresso e superfície óptica de egresso. Um recurso de reflexão interna da cobertura pode ser composto de, pelo menos, uma superfície óptica planar. Um recurso de reflexão interna da cobertura pode ser composto de pelo menos uma superfície óptica, menos uma da mesma está em uma forma de modo a impedir a divergência dos raios entre a superfície óptica de ingresso e a superfície óptica de egresso.

[00214] Uma forma de realização provê uma cubeta micro-fluídica composta por: um substrato com um eixo óptico, um canal fluídico, uma câmara óptica, pelo menos uma superfície óptica para o ingresso de radiação eletromagnética de interesse no substrato, pelo menos uma superfície óptica para o egresso de radiação eletromagnética de interesse fora do substrato, pelo menos um recurso óptico de reflexão interna total, um percurso de raio óptico passando através da referida câmara óptica pelo menos duas vezes condicionada ao índice de refração de fluido no interior da referida câmara óptica; uma cobertura com pelo menos um recurso óptico de reflexão interna total e uma superfície fluídica unida ao referido substrato ao longo do canal de fluido formando um tubo fluídico.

[00215] Um eixo óptico pode ser dissociado do referido tubo fluídico e referida câmara óptica, incorporado no interior de referido substrato de cubeta micro- fluídica. Um substrato da cubeta pode ser transparente para referida radiação eletromagnética de interesse ao longo de referido percurso de raio óptico. A cobertura da cubeta pode ser transparente para referida radiação eletromagnética de interesse ao longo referido percurso do raio óptico. O percurso do raio óptico da cubeta pode ser composto de um percurso de raios perfurando a superfície óptica para o ingresso de radiação eletromagnética de interesse no substrato ao longo do referido eixo óptico, perfurando a superfície óptica para o egresso de radiação eletromagnética de interesse para fora do substrato ao longo do referido eixo óptico, incluindo reflexão por meio do recurso óptico de reflexão interna de referido substrato e incluindo recurso óptico de reflexão interna de referida cobertura substancialmente passando através da referida câmara óptica pelo menos duas vezes condicional sobre o índice de refração do fluido no interior da referida câmara óptica. O percurso do raio óptico da cubeta pode proporcionar a propagação de raios a partir da superfície óptica para o ingresso de radiação eletromagnética de interesse no substrato ao longo do referido eixo óptico para o egresso de radiação eletromagnética de interesse fora do substrato ao longo do referido eixo óptico, que é dependente do índice de refração do fluido no interior da referida câmara óptica.

[00216] Um percurso de raio óptico da cubeta pode fornecer a intensidade de raios transmitidos a partir de superfície óptica para o ingresso de radiação eletromagnética de interesse no substrato ao longo do referido eixo óptico para o egresso de radiação eletromagnética de interesse fora do substrato ao longo do referido eixo óptico é depende da posição da interface de dois fluidos no interior da referida câmara óptica.

[00217] Um tubo fluídico da cubeta pode fornecer a comunicação de modo a existir entre ambas as extremidades de referido tubo fluídico. O tubo fluídico da cubeta pode permitir pressão diferencial para exercer uma força sobre um fluido no interior do referido tubo fluídico de modo a afetar o movimento de um fluido dentro do tubo fluídico. O tubo fluídico da cubeta pode ainda consistir de pelo menos uma câmara óptica incorporada ao longo do tubo fluídico.

[00218] A radiação eletromagnética de interesse pode transmitir através da referida câmara óptica ortogonal de referida cubeta ao referido tubo fluídico. A radiação eletromagnética de interesse pode transmitir através de referida câmara óptica oblíqua ao referido tubo fluídico.

[00219] A(s) superfície(s) óptica(s) da cubeta pode(m) ser substancialmente planar(es) em formato. Superfície(s) óptica(s) da cubeta pode(m) ter um formato de modo a impedir a divergência dos raios entre a superfície óptica de ingresso e a superfície óptica de egresso. Um recurso de reflexão interna do substrato da cubeta pode ser composto de pelo menos duas superfícies ópticas planares. O recurso de reflexão interna do substrato da cubeta pode ser composto de pelo menos duas superfícies ópticas, pelo menos uma das quais em um formato de modo a impedir a divergência de raios entre a superfície óptica de ingresso e a superfície óptica de egresso. Um recurso de reflexão interna da cobertura da cubeta pode ser compreendida de pelo menos uma superfície óptica planar. O recurso de reflexão interno da cobertura da cubeta pode ser composto de, pelo menos, uma superfície óptica, menos uma das quais estando em um formato de modo a impedir a divergência dos raios entre a superfície óptica de ingresso e a superfície óptica de egresso.

Claims

1. Aparelho de cubeta para realizar análise de fluido manual caracterizado pelo fato de compreender: uma tampa (212) e um corpo (213), referido corpo compreendendo um canal de fluido (201) disposto no mesmo; referida tampa (212) compreendendo pelo menos uma abertura (102) alinhada com uma porção do canal de fluido, assim, provendo acesso ao canal de fluido no corpo; em que referido corpo (213) é feito de material transparente e tem uma porção de topo e dois lados; em que referida tampa (212) compreende material opaco, referida tampa cobrindo pelo menos uma porção do topo e estendendo o corpo para baixo para cobrir pelo menos uma porção dos dois lados do corpo; e referida tampa (212) compreendendo aberturas opostas alinhadas com uma porção do referido canal de fluido.

2. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma ou mais lentes ópticas são formadas no interior do material transparente, cada uma das referidas lentes alinhada com referido canal de fluido.

3. Aparelho de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que as aberturas são alinhadas com referidas lentes, e referidas lentes são afixadas sobre cada uma das referidas aberturas.

4. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma abertura tem pelo menos uma extremidade arredondada.

5. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a extremidade arredondada tem um formato escavado.

6. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma abertura tem uma extremidade escavada.

7. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma abertura tem um formato entalhado.

8. Aparelho de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o formato entalhado tem uma borda chanfrada.

9. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o corpo tem um membro de união macho, e a tampa tem um membro de união fêmea que se encaixa com o membro de união macho.

10. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a tampa tem um membro de união macho, e o corpo tem um membro de união fêmea que se encaixa com o membro de união macho.

11. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o canal de fluido compreende pelo menos um recesso.

12. Aparelho de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que pelo menos um recesso no canal se alinha com pelo menos uma abertura na tampa.

13. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que referido corpo é feito de poliestireno transparente.

14. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que referido corpo é feito de poliestireno translúcido.

15. Aparelho de cubeta de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida tampa quando engatada com o referido corpo cobre pelo menos uma porção de um topo do corpo e estende o corpo para baixo para cobrir pelo menos uma porção dos lados do corpo; em que referida cubeta compreende uma superfície externa tendo pelo menos um recesso na mesma; em que pelo menos um recesso é configurado para engatar um membro resiliente de uma fenda dentro de um instrumento para fixar de modo liberável a cubeta na referida fenda; em que pelo menos um recesso compreende pelo menos um recesso disposto em uma parede lateral da referida cubeta; e um conjunto de recessos dispostos em uma superfície de fundo da referida cubeta; em que referido pelo menos um recesso disposto em uma parede lateral da referida cubeta está posicionado para engatar o membro resiliente correspondente na referida fenda respondente à inserção na referida fenda; e em que, respondente ao referido pelo menos um recesso disposto em uma parede lateral da referida cubeta engatando o membro resiliente correspondente na referida fenda, referido conjunto de recessos dispostos na superfície de fundo da referida cubeta alinha e engata com uma série de membros resilientes na referida fenda com um som audível.

16. Aparelho de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que pelo menos um recesso compreende uma indentação curvada dentro da referida superfície externa, e o membro resiliente pode ser uma mola de folha disposta dentro da referida fenda e configurada para engatar de modo liberável a referida indentação curvada.