BR112015002351B1 - System for monitoring a fluid, method for monitoring a fluid, and, method for controlling quality for a fluid - Google Patents

System for monitoring a fluid, method for monitoring a fluid, and, method for controlling quality for a fluid Download PDF

Info

Publication number
BR112015002351B1
BR112015002351B1 BR112015002351-7A BR112015002351A BR112015002351B1 BR 112015002351 B1 BR112015002351 B1 BR 112015002351B1 BR 112015002351 A BR112015002351 A BR 112015002351A BR 112015002351 B1 BR112015002351 B1 BR 112015002351B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
fluid
microorganism
characteristic
electromagnetic radiation
detector
Prior art date
Application number
BR112015002351-7A
Other languages
Portuguese (pt)
Other versions
BR112015002351A2 (en
Inventor
Ola Tunheim
Robert P. Freese
Christopher Michael Jones
James Robert Maclennan
Original Assignee
Halliburton Energy Services, Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US13/616,260 external-priority patent/US9206386B2/en
Application filed by Halliburton Energy Services, Inc filed Critical Halliburton Energy Services, Inc
Publication of BR112015002351A2 publication Critical patent/BR112015002351A2/en
Publication of BR112015002351B1 publication Critical patent/BR112015002351B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/64Geomicrobiological testing, e.g. for petroleum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/02Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry

Abstract

SISTEMA, E, MÉTODOS PARA MONITORAR UM FLUIDO E PARA CONTROLE DE QUALIDADE PARA UMFLUIDO. São descritos sistemas e métodos para monitorar um fluido, para a finalidade de identificar conteúdo microbiológico e/oumicrorganismos e determinar a eficácia de um tratamento microbiológico. Um método de monitorar um fluido inclui conter o fluidodentro de um trajeto de fluxo incluindo pelo menos um microrganismo presente nele, opticamente interagir radiaçãoeletromagnética do fluido com pelo menos um elemento computacional integrado, desse modo gerando luz opticamenteinteragida, receber com pelo menos um detector a luz opticamente interagida e gerar com o pelo menos um detector um sinal desaída correspondendo a uma característica do fluido, a característica do fluido sendo uma concentração do pelo menos ummicrorganismo dentro do fluido.SYSTEM AND METHODS FOR MONITORING A FLUID AND FOR QUALITY CONTROL FOR A FLUID. Systems and methods for monitoring a fluid are described for the purpose of identifying microbiological content and/or microorganisms and determining the effectiveness of a microbiological treatment. A method of monitoring a fluid includes containing the fluid within a flow path including at least one microorganism present therein, optically interacting electromagnetic radiation from the fluid with at least one onboard computing element, thereby generating optically interacted light, receiving with at least one detector the light optically interacted and generating with the at least one detector an output signal corresponding to a fluid characteristic, the fluid characteristic being a concentration of the at least one microorganism within the fluid.

Description

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃOFUNDAMENTALS OF THE INVENTION

[001] A presente invenção refere-se a métodos para monitorar umfluido em ou próximo do tempo real e, mais especificamente, a métodos para monitorar um fluido para a finalidade de identificar conteúdo microbiológico e/ou microrganismos nele e determinar a eficácia de um tratamento microbiológico.[001] The present invention relates to methods for monitoring a fluid in or near real time and, more specifically, to methods for monitoring a fluid for the purpose of identifying microbiological content and/or microorganisms in it and determining the effectiveness of a treatment. microbiological.

[002] A presença de bactérias e outros microrganismos em umasubstância é com frequência determinada após aumentar os baixos níveis de material biológico a níveis detectáveis. Em alguns casos, uma amostra da substância pode ser cultivada sob condições que são condutivas para crescimento de um material biológico particular. Em outros casos, técnicas de amplificação do ácido nucleico, tais como reação de cadeia de polimerase (PCR), podem ser usadas para aumentar os níveis dos ácidos nucleicos. Os métodos de cultivo, em particular, podem às vezes ser não específicos, visto que muitos diferentes níveis de microrganismos podem se desenvolver sob as escolhidas condições de cultivo, enquanto que somente certos microrganismos podem ser de interesse para uma análise. Além disso, ambas técnicas de cultivo e amplificação do ácido nucleico são com frequência limitadas pelo período de tempo durante o qual elas são conduzidas. As técnicas PCR, por exemplo, podem levar diversas horas ou mais para produzir suficientes quantidades de ácido nucleico para análise e o cultivo pode levar dias a semanas para completar-se. Métodos para monitoramento em tempo real ou próximo do tempo real de bactérias e outros microrganismos acredita- se ainda não terem sido desenvolvidos.[002] The presence of bacteria and other microorganisms in a substance is often determined after increasing low levels of biological material to detectable levels. In some cases, a sample of the substance may be cultured under conditions that are conducive to growth of a particular biological material. In other cases, nucleic acid amplification techniques, such as polymerase chain reaction (PCR), can be used to increase nucleic acid levels. Cultivation methods, in particular, can sometimes be non-specific, as many different levels of microorganisms can grow under chosen cultivation conditions, while only certain microorganisms can be of interest for an analysis. Furthermore, both culturing and nucleic acid amplification techniques are often limited by the time period over which they are conducted. PCR techniques, for example, can take several hours or more to produce sufficient amounts of nucleic acid for analysis, and the culturing can take days to weeks to complete. Methods for real-time or near-real-time monitoring of bacteria and other microorganisms are believed to have not yet been developed.

[003] A presente incapacidade de monitorar bactérias e outrosmicrorganismos em uma maneira suficientemente rápida pode ter significativas ramificações para uma variedade e processos de produtos comerciais e industriais. Por exemplo, devido a uma limitada vida em prateleira, um produto (p. ex., um gênero alimentício ou farmacêutico) pode ter sido transportado para um armazém e liberado para consumo público antes o teste da qualidade do produto ter sido totalmente completado. Na ocasião em que uma contaminação biológica tenha sido descoberta, pode muitas vezes ser demasiado tarde, visto que os consumidores podem ter já sido expostos ao produto contaminado. Não somente pode a saúde humana ser comprometida, mas valioso tempo de processo, matérias primas e outros recursos podem ter sido perdidos preparando-se e distribuindo-se um produto contaminado.[003] The present inability to monitor bacteria and other microorganisms in a sufficiently rapid manner may have significant ramifications for a variety of commercial and industrial product processes. For example, due to a limited shelf life, a product (eg, a foodstuff or pharmaceutical) may have been transported to a warehouse and released for public consumption before product quality testing has been fully completed. By the time a biological contamination has been discovered, it can often be too late, as consumers may have already been exposed to the contaminated product. Not only can human health be compromised, but valuable process time, raw materials and other resources may have been lost preparing and distributing a contaminated product.

[004] Embora contaminação biológica seja uma preocupaçãoreconhecível na indústria de alimentos e drogas, o problema de contaminação por bactérias e outros microrganismos se estende para um conjunto muito mais amplo de campos, incluindo aqueles não diretamente impactando a saúde humana. Por exemplo, e sem limitação, o monitoramento biológico de correntes de processamento de tratamento de água e águas servidas, incluindo aquelas de refinarias, pode ser de significante interesse, devido a problemas de contaminação a jusante. Em operações de óleo e gás subterrâneas, a contaminação biológica pode reduzir a produção e/ou resultar em bio- obstrução do equipamento e superfícies de furo de poço. Além disso, a contaminação biológica em algumas superfícies de sólido pode resultar em defeitos estruturais, incluindo corrosão, que finalmente pode resultar em falha mecânica. Resumindo, qualquer indústria em que o monitoramento de contaminação ou concentração biológica é de interesse, poderia potencialmente beneficiar-se de técnicas de detecção mais rápidas para materiais biológicos.[004] While biological contamination is a recognizable concern in the food and drug industry, the problem of contamination by bacteria and other microorganisms extends to a much broader set of fields, including those not directly impacting human health. For example, and without limitation, biological monitoring of water treatment and wastewater processing streams, including those from refineries, may be of significant interest, due to downstream contamination issues. In underground oil and gas operations, biological contamination can reduce production and/or result in bio-clogging of equipment and wellbore surfaces. Furthermore, biological contamination on some solid surfaces can result in structural defects, including corrosion, which ultimately can result in mechanical failure. In short, any industry where monitoring of contamination or biological concentration is of interest could potentially benefit from faster detection techniques for biological materials.

[005] Embora monitorando quanto à presença de materiaisbiológicos, há com frequência também o interesse em reduzir ou de outro modo evitar contaminação biológica dentro de uma substância, tal como um fluido. Em alguns exemplos, um biocida pode ser usado para diminuir ou parar o crescimento biológico. Embora os biocidas possam com frequência ser eficazes para tratar a contaminação biológica particular, seus efeitos podem às vezes ser de ação lenta. Além disso, pelo menos alguns membros de uma população de microrganismos são capazes de sobreviver a vários tratamentos de biocida.[005] While monitoring for the presence of biological materials, there is often also an interest in reducing or otherwise preventing biological contamination within a substance, such as a fluid. In some instances, a biocide may be used to slow or stop biological growth. While biocides can often be effective in treating particular biological contamination, their effects can sometimes be slow acting. Furthermore, at least some members of a population of microorganisms are able to survive various biocide treatments.

RESUMO DA INVENÇÃOSUMMARY OF THE INVENTION

[006] A presente invenção refere-se a métodos para monitorar umfluido em ou próximo do tempo real e, mais especificamente, a métodos de monitorar um fluido para a finalidade de identificar conteúdo microbiológico e/ou microrganismos nele e para determinar a eficácia de um tratamento microbiológico.[006] The present invention relates to methods for monitoring a fluid in or near real time and, more specifically, to methods of monitoring a fluid for the purpose of identifying microbiological content and/or microorganisms therein and to determine the effectiveness of a fluid. microbiological treatment.

[007] Em pelo menos um aspecto da descrição, um sistema édescrito e inclui um trajeto de fluxo contendo um fluido tendo pelo menos um microrganismo presente nele, pelo menos um elemento computacional integrado, configurado para opticamente interagir com o fluido e, desse modo, gerar luz opticamente interagida e pelo menos um detector arranjado para receber a luz opticamente interagida e gerar um sinal de saída correspondendo a uma característica do fluido, a característica do fluido sendo indicativa de uma concentração do pelo menos um microrganismo dentro do fluido.[007] In at least one aspect of the description, a system is described and includes a flow path containing a fluid having at least one microorganism present therein, at least one integrated computational element configured to optically interact with the fluid and thereby generating optically interacted light and at least one detector arranged to receive the optically interacting light and generating an output signal corresponding to a characteristic of the fluid, the characteristic of the fluid being indicative of a concentration of the at least one microorganism within the fluid.

[008] Em outros aspectos da descrição, um método de monitorar umfluido é descrito. O método pode incluir conter o fluido dentro de um trajeto de fluxo, o fluido incluindo pelo menos um microrganismo presente nele, radiação eletromagnética opticamente interagindo do fluido com pelo menos um elemento computacional integrado, desse modo gerando luz opticamente interagida, receber com pelo menos um detector a luz opticamente interagida e gerar com o pelo menos um detector um sinal de saída correspondendo a uma característica do fluido, a característica do fluido sendo uma concentração do pelo menos um microrganismo dentro do fluido.[008] In other aspects of the description, a method of monitoring a fluid is described. The method may include containing the fluid within a flow path, the fluid including at least one microorganism present therein, electromagnetic radiation optically interacting from the fluid with at least one integrated computational element, thereby generating optically interacted light, receiving with at least one detecting the optically interacted light and generating with the at least one detector an output signal corresponding to a characteristic of the fluid, the characteristic of the fluid being a concentration of the at least one microorganism within the fluid.

[009] Em ainda outros aspectos da descrição, um método de controlede qualidade para um fluido é descrito. O método pode incluir interagir opticamente uma fonte de radiação eletromagnética com um fluido contido dentro de um trajeto de fluxo e pelo menos um elemento computacional integrado, desse modo gerando luz opticamente interagida, o fluido tendo pelo menos um microrganismo presente nele, receber com pelo menos um detector a luz opticamente interagida, medir uma característica do fluido com o pelo menos um detector, a característica do fluido sendo uma concentração do pelo menos um microrganismo presente nele, gerar um sinal de saída correspondendo à característica do fluido e realizar pelo menos uma etapa corretiva, quando a característica do fluido ultrapassar uma predeterminada faixa de operação adequada.[009] In still other aspects of the description, a quality control method for a fluid is described. The method may include optically interacting a source of electromagnetic radiation with a fluid contained within a flow path and at least one integrated computational element, thereby generating optically interacted light, the fluid having at least one microorganism present therein, receiving with at least an optically interacting light detector, measuring a fluid characteristic with the at least one detector, the fluid characteristic being a concentration of the at least one microorganism present therein, generating an output signal corresponding to the fluid characteristic, and performing at least one step corrective, when the fluid characteristic exceeds a predetermined range of suitable operation.

[0010] Os detalhes e vantagens da presente invenção serão prontamente evidentes para uma pessoa de habilidade comum na técnica, quando da leitura da descrição das formas de realização preferidas que seguem.[0010] The details and advantages of the present invention will be readily apparent to a person of ordinary skill in the art upon reading the description of preferred embodiments which follow.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0011] A seguinte figura é incluída para ilustrar certos aspectos da presente invenção e não devem ser vistas como uma forma realização exclusiva. O assunto descrito é capaz de consideráveis modificações, alteração e equivalentes na forma e função, como ocorrerá para uma pessoa de habilidade comum na técnica e com o benefício desta descrição.[0011] The following figure is included to illustrate certain aspects of the present invention and should not be viewed as an exclusive embodiment. The subject described is capable of considerable modifications, alteration and equivalents in form and function, as will occur to a person of ordinary skill in the art and with the benefit of this description.

[0012] A Fig. 1 ilustra um elemento de computação integrado exemplar, de acordo com uma ou mais formas de realização.[0012] Fig. 1 illustrates an exemplary integrated computing element, according to one or more embodiments.

[0013] A Fig. 2 ilustra um diagrama de blocos não mecanisticamente ilustrando como um dispositivo de computação óptica distingue radiação eletromagnética relacionada com uma característica de interesse de outra radiação eletromagnética, de acordo com uma ou mais formas de realização.[0013] Fig. 2 illustrates a non-mechanistically block diagram illustrating how an optical computing device distinguishes electromagnetic radiation related to a characteristic of interest from other electromagnetic radiation, in accordance with one or more embodiments.

[0014] A Fig. 3 ilustra um sistema exemplar para monitorar um fluido, de acordo com uma ou mais formas de realização.[0014] Fig. 3 illustrates an exemplary system for monitoring a fluid, in accordance with one or more embodiments.

[0015] A Fig. 4 ilustra outro sistema exemplar para monitorar um fluido, de acordo com uma ou mais formas de realização.[0015] Fig. 4 illustrates another exemplary system for monitoring a fluid, in accordance with one or more embodiments.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃODETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0016] A presente invenção refere-se a métodos para monitorar um fluido em ou próximo do tempo real e, mais especificamente, a métodos para monitorar um fluido para fins de identificar conteúdo microbiológico e/ou microrganismos nele e para determinar a eficácia de um tratamento microbiológico.[0016] The present invention relates to methods for monitoring a fluid in or near real time and, more specifically, to methods for monitoring a fluid for the purpose of identifying microbiological content and/or microorganisms therein and to determine the effectiveness of a fluid. microbiological treatment.

[0017] Os sistemas e métodos exemplares descritos aqui empregam várias configurações de dispositivos de computação óptica, também comumente referidos como “dispositivos óptico-analíticos”, para a quantificação em tempo real ou próximo do tempo real de espécies e cepas microbiológicas específicas, que vivem em combustível, hidrocarbonetos e/ou água contida em um trajeto de fluxo. Como discutido acima, métodos convencionais para monitorar e tratar contaminação biológica podem ser limitados tanto por sua eficácia como conveniência de produzir resultados. Os dispositivos de computação óptica descritos aqui, entretanto, podem vantajosamente prover monitoramento de fluido em tempo real ou próximo do tempo real, que não pode presentemente ser conseguido com análises no local em um local de obra ou via análises mais detalhadas, que ocorrem em um laboratório. Uma significativa e distinta vantagem destes dispositivos é que eles podem ser configurados para especificamente detectar e/ou medir um componente ou característica particular de interesse de um fluido, tal como um conjunto de espécies microbiológicas pré-escolhidas dentro do fluido, desse modo permitindo que ocorram análises qualitativas e/ou quantitativas do fluido, sem ter-se que extrair uma amostra e realizar análises demoradas da amostra em um laboratório fora do local.[0017] The exemplary systems and methods described here employ various configurations of optical computing devices, also commonly referred to as “optical-analytical devices”, for the real-time or near-real-time quantification of specific microbiological species and strains, which live in fuel, hydrocarbons and/or water contained in a flow path. As discussed above, conventional methods for monitoring and treating biological contamination can be limited by both their effectiveness and the convenience of producing results. The optical computing devices described here, however, can advantageously provide real-time or near-real-time fluid monitoring, which cannot presently be achieved with on-site analysis at a job site or via more detailed analysis, which takes place on a site. laboratory. A significant and distinct advantage of these devices is that they can be configured to specifically detect and/or measure a particular component or characteristic of interest in a fluid, such as a set of pre-chosen microbiological species within the fluid, thereby allowing them to occur. qualitative and/or quantitative analysis of the fluid, without having to extract a sample and perform time-consuming analysis of the sample in an off-site laboratory.

[0018] Com a capacidade de realizar análises em tempo real ou próximo do tempo real, os sistemas e métodos exemplares descritos aqui podem ser capazes de prover alguma medida de controle proativo ou responsivo sobre o fluido dentro de um trajeto de fluxo, possibilitar a coleta e arquivos de informação de fluido, em conjunto com informação operacional, para otimizar subsequentes operações e/ou aumentar a capacidade de execução de trabalho remoto. Como tornar-se-á evidente para aqueles hábeis na técnica, os sistemas e métodos descritos podem ser vantajosos na quantificação de bactérias, microrganismos e outras espécies microbiológicas dentro de um trajeto de fluxo, determinando a necessidade de um tratamento antimicrobiológico dentro do trajeto de fluxo, determinando a eficácia do tratamento antimicrobiológico e determinando a concentração de bactérias redutoras de sulfato ou produtoras de ácido dentro do trajeto de fluxo. Determinando-se os parâmetros anteriores, os trajetos de fluxo podem ser tratados em um modo crescentemente feito sob medida, desse modo permitindo custos químicos antimicrobiológicos reduzidos, o que pode economizar significativas somas de custos de capital.[0018] With the ability to perform analysis in real time or near real time, the exemplary systems and methods described here may be able to provide some measure of proactive or responsive control over the fluid within a flow path, enable the collection and fluid information files, together with operational information, to optimize subsequent operations and/or increase the ability to perform remote work. As will become apparent to those skilled in the art, the systems and methods described can be advantageous in quantifying bacteria, microorganisms and other microbiological species within a flow path, determining the need for an antimicrobial treatment within the flow path. , determining the effectiveness of the antimicrobial treatment and determining the concentration of sulfate-reducing or acid-producing bacteria within the flow path. By determining the above parameters, the flow paths can be treated in an increasingly bespoke fashion, thereby allowing for reduced antimicrobial chemical costs, which can save significant sums of capital costs.

[0019] Aqueles hábeis na técnica prontamente apreciarão que os sistemas e métodos descritos aqui podem ser adequados para uso na indústria de óleo e gás, uma vez que os dispositivos de computação óptica descritos proveem um meio de custo-eficaz, rigoroso e preciso para monitorar a qualidade dos hidrocarbonetos, combustível e/ou água, a fim de facilitar o eficiente controle de produção de óleo/gás. Observamos ainda, entretanto, que os vários sistemas descritos e métodos são igualmente aplicáveis a outras tecnologias ou campos industriais, incluindo mas não limitado a indústrias de alimentos, médicas e de drogas, aplicações industriais, mitigação de poluição, indústrias de reciclagem, indústrias da mineração, indústrias de segurança e militares, medicina legal, processamento, indústrias de peixe e animais, indústrias agrícolas, ciências veterinárias, epidemiologia e outros estudos microbiológicos, ou qualquer campo em que possa ser vantajoso determinar em tempo real ou próximo do tempo real a concentração ou uma característica de uma espécie ou cepa microbiológica em um fluido escoando. Em algumas aplicações, os sistemas e métodos descritos podem ser úteis no monitoramento de aplicações de biodescontaminação, tais como microrganismos de digestão de hidrocarboneto ou metal.[0019] Those skilled in the art will readily appreciate that the systems and methods described here may be suitable for use in the oil and gas industry, as the optical computing devices described provide a cost-effective, accurate and accurate means of monitoring the quality of hydrocarbons, fuel and/or water, in order to facilitate the efficient control of oil/gas production. We further note, however, that the various described systems and methods are equally applicable to other technologies or industrial fields, including but not limited to food, medical and drug industries, industrial applications, pollution mitigation, recycling industries, mining industries. , security and military industries, forensic medicine, processing, fish and animal industries, agricultural industries, veterinary sciences, epidemiology and other microbiological studies, or any field where it may be advantageous to determine in real time or near real time the concentration or a characteristic of a microbiological species or strain in a flowing fluid. In some applications, the systems and methods described may be useful in monitoring biodecontamination applications, such as hydrocarbon or metal digesting microorganisms.

[0020] Em pelo menos uma forma realização, por exemplo, os presentes sistemas e métodos podem ser empregados em análises de água, incluindo água potável, águas residuais e análises de águas de processamento; análises de fluidos corporais, gêneros alimentícios, bebidas, farmacêuticos e cosméticos; análises de superfície; análises de óleo, gás, fluido de tratamento, lama de perfuração e fluido subterrâneo; etc. Além disso, os presentes sistemas e métodos podem ser usados na indústria de cuidados da saúde, para ensaiar contaminação biológica em superfícies tais como, por exemplo, dispositivos médicos, instrumentos cirúrgicos e similares. Outras indústrias onde pode ser desejável monitorar a contaminação biológica em uma superfície podem ser previstas por uma pessoa de habilidade comum na técnica. Os sistemas e métodos descritos aqui podem ser usados em qualquer campo onde seja desejável examinar quanto a microrganismos e/ou determinar a eficácia de uma operação de reparo usada para controlar microrganismos. Dado o benefício da presente descrição, uma pessoa de habilidade comum na técnica será capaz de aplicar as técnicas descritas aqui a qualquer aplicação em que seja desejável controlar e medir microrganismos ou outras substâncias microbiológicas em um fluido.[0020] In at least one embodiment, for example, the present systems and methods can be employed in water analysis, including drinking water, wastewater and process water analysis; analysis of body fluids, foodstuffs, beverages, pharmaceuticals and cosmetics; surface analysis; analysis of oil, gas, treatment fluid, drilling mud and underground fluid; etc. Furthermore, the present systems and methods can be used in the healthcare industry to test for biological contamination on surfaces such as, for example, medical devices, surgical instruments and the like. Other industries where it may be desirable to monitor biological contamination on a surface can be anticipated by a person of ordinary skill in the art. The systems and methods described herein can be used in any field where it is desirable to examine for microorganisms and/or determine the effectiveness of a repair operation used to control microorganisms. Given the benefit of the present disclosure, one of ordinary skill in the art will be able to apply the techniques described herein to any application where it is desirable to control and measure microorganisms or other microbiological substances in a fluid.

[0021] Os dispositivos de computação óptica, adequados para uso nas presentes formas de realização, podem ser distribuídos em qualquer número em vários pontos dentro de um trajeto de fluxo, para monitorar o fluido e as várias mudanças que possam ocorrer nele. Dependendo do local do dispositivo de computação óptica particular, vários tipos de informação acerca do fluido podem ser obtidos. Em alguns casos, por exemplo, os dispositivos de computação óptica podem ser usados para monitorar mudanças ao fluido, como um resultado da adição de um tratamento antibacteriano ou antimicrobiológico nele, remover dele um tratamento antibacteriano, ou expor o fluido a uma condição que potencialmente mude uma característica do fluido de alguma maneira. Em outros casos, a qualidade do produto do fluido pode ser obtida identificando-se e quantificando-se a concentração de espécies microbiológicas conhecidas, que podem estar presentes no fluido. Em ainda outras formas de realização, os dispositivos de computação óptica podem ser usados para detectar e quantificar uma substância mais comum geral para um conjunto de espécies microbiológicas, tais como biopelícula, para uma indicação mais geral da qualidade de produto do fluido.[0021] Optical computing devices suitable for use in the present embodiments may be distributed in any number at various points within a flow path to monitor the fluid and the various changes that may occur therein. Depending on the location of the particular optical computing device, various types of information about the fluid can be obtained. In some cases, for example, optical computing devices can be used to monitor changes to the fluid as a result of adding an antibacterial or antimicrobial treatment to it, removing an antibacterial treatment from it, or exposing the fluid to a potentially changing condition. a characteristic of the fluid in some way. In other cases, fluid product quality can be obtained by identifying and quantifying the concentration of known microbiological species that may be present in the fluid. In still other embodiments, optical computing devices can be used to detect and quantify a more common substance general to a set of microbiological species, such as a biofilm, for a more general indication of fluid product quality.

[0022] Como aqui usado, o termo “fluido” refere-se a qualquer substância que seja capaz de fluir, incluindo sólidos particulados, líquidos, gases, pastas fluidas, emulsões, pós, lamas, vidros, combinações dos mesmos e similares. Em algumas formas de realização, o fluido pode ser um fluido aquoso, incluindo combustível líquido, água ou similar. Em algumas formas de realização, o fluido pode ser um fluido não aquoso, incluindo compostos orgânicos, mais especificamente, hidrocarbonetos, óleo, um componente refinado de óleo, produtos petroquímicos etc. Em algumas formas de realização, o fluido pode ser um fluido de tratamento ou um fluido da formação, como encontrado na indústria de óleo e gás. Fluidos podem incluir várias misturas escoáveis de sólidos, líquidos e/ou gases. Gases ilustrativos que podem ser considerados fluidos de acordo com as presentes formas de realização, incluem, por exemplo, ar, nitrogênio, dióxido de carbono, argônio, hélio, tiofeno, metano, etano, butano e outros gases hidrocarbonados, combinações dos mesmos e/ou etc.[0022] As used herein, the term "fluid" refers to any substance that is capable of flowing, including particulate solids, liquids, gases, slurries, emulsions, powders, slurries, glasses, combinations thereof, and the like. In some embodiments, the fluid may be an aqueous fluid, including liquid fuel, water, or the like. In some embodiments, the fluid may be a non-aqueous fluid, including organic compounds, more specifically, hydrocarbons, oil, a refined oil component, petrochemicals, etc. In some embodiments, the fluid may be a treatment fluid or a formation fluid, as found in the oil and gas industry. Fluids can include various flowable mixtures of solids, liquids and/or gases. Illustrative gases that may be considered fluids in accordance with the present embodiments include, for example, air, nitrogen, carbon dioxide, argon, helium, thiophene, methane, ethane, butane and other hydrocarbon gases, combinations thereof and/or or etc.

[0023] Como aqui usado, o termo “característica” refere-se a uma propriedade química, mecânica ou física de uma substância, tal como um fluido ou um microrganismo presente dentro do fluido. Uma característica de uma substância pode incluir um valor quantitativo de um ou mais componentes químicos dela. Tais componentes químicos podem ser referidos aqui como “analisados”. Características ilustrativas de uma substância que pode ser monitorada com os dispositivos de computação óptica descritos aqui podem incluir, por exemplo, composição química (p. ex., identidade e concentração de componentes totais ou de individuais), teor de impureza, pH, viscosidade, densidade, intensidade iônica, sólidos totais dissolvidos, teor de sal, porosidade, opacidade, teor de bactérias, combinações dos mesmos etc. Além disso, a frase “característica de interesse de/em um fluido” pode ser usada aqui para referir-se à característica de uma substância contida no ou de outro modo escoando com o fluido.[0023] As used herein, the term "characteristic" refers to a chemical, mechanical or physical property of a substance, such as a fluid or a microorganism present within the fluid. A characteristic of a substance may include a quantitative value of one or more chemical components of the substance. Such chemical components may be referred to herein as "analyzed". Illustrative characteristics of a substance that can be monitored with the optical computing devices described herein may include, for example, chemical composition (e.g., identity and concentration of total or individual components), impurity content, pH, viscosity, density, ionic intensity, total dissolved solids, salt content, porosity, opacity, bacteria content, combinations thereof, etc. Furthermore, the phrase "feature of interest of/in a fluid" may be used herein to refer to the characteristic of a substance contained in or otherwise flowing with the fluid.

[0024] Como aqui usado, a expressão “trajeto de fluxo” refere-se a uma rota através da qual um fluido é capaz de ser transportado entre dois ou mais pontos. Em alguns casos, o trajeto de fluxo não necessita ser contínuo ou de outro modo contíguo entre os dois pontos, Trajetos de fluxo exemplares incluem mas não são limitados a uma linha de fluxo, um oleoduto, uma mangueira, uma instalação de processamento, uma embarcação de armazenagem, um petroleiro, um carro tanque de estrada de ferro, um navio ou embarcação de transporte, um depósito, uma corrente, um encanamento, uma formação subterrânea etc., combinações dos mesmos etc. Em casos em que o trajeto de fluxo é um oleoduto ou similar, o oleoduto pode ser um oleoduto pré-comissionado ou um oleoduto operacional. Em outros casos, o trajeto de fluxo pode ser criado ou gerado via movimento de um dispositivo de computação óptica através de um fluido (p. ex., um sensor de ar aberto). Em ainda outros casos, o trajeto de fluxo não é necessariamente contido dentro de qualquer estrutura rígida, porém pode referir-se ao trajeto que o fluido toma entre dois pontos, tal como onde um fluido flui de um local para outro sem ser por si contido. Deve ser observado que a expressão “trajeto de fluxo” não necessariamente implica em que um fluido está fluindo nele, particularmente que um fluido é capaz de ser transportado ou de outro modo escoável através dele.[0024] As used herein, the term "flow path" refers to a route through which a fluid is capable of being transported between two or more points. In some cases, the flow path need not be continuous or otherwise contiguous between the two points. Exemplary flow paths include but are not limited to a flow line, a pipeline, a hose, a processing facility, a vessel storage tank, an oil tanker, a railroad tank car, a ship or transport vessel, a depot, a stream, a pipeline, an underground formation, etc., combinations thereof, etc. In cases where the flow path is a pipeline or similar, the pipeline may be a pre-commissioned pipeline or an operational pipeline. In other cases, the flow path may be created or generated via movement of an optical computing device through a fluid (eg, an open air sensor). In still other cases, the flow path is not necessarily contained within any rigid structure, but may refer to the path the fluid takes between two points, such as where a fluid flows from one location to another without being contained by it. . It should be noted that the expression "flow path" does not necessarily imply that a fluid is flowing in it, particularly that a fluid is capable of being transported or otherwise flowable through it.

[0025] Como aqui usado, o termo “microrganismo” refere-se a uma forma de vida microscópica ou macroscópica multicelular. Os microrganismos podem incluir, mas não são limitados a bactérias, protobactérias, protozoário, fitoplâncton, vírus, fungos, algas, omicetos, parasitas, nematoides e qualquer combinação deles. Classes particulares de bactérias que podem ser de interesse incluem, por exemplo, bactérias gram- positivas e gram-negativas, bactérias aeróbicas e anaeróbicas, bactérias redutoras de sulfato, bactérias redutoras de nitrato ou qualquer combinação delas. Em algumas formas de realização, bactérias dos gêneros tais como, por exemplo, Y-proteo bactérias, a-proteobactérias, &roteobactérias, Clostridia, Metanohalophilus, Methanoplanus, Methanolobus, Metanocalculus, Metanosarcinaceae, Halanaerobium, Desulfobacter, Marinobacter, Halotiobacillus e Fusibacter podem ser detectadas e analisadas pelas técnicas descritas aqui. Em formas de realização mais específicas, bactérias de interesse na indústria do campo petrolífero, que podem ser detectadas e analisadas usando-se os sistemas e métodos descritos aqui, incluem, por exemplo, Desulfovibrio desulfuricans, Desulfovibrio vulgaris, Desulfosarcina variabilis, Desulfobacter hydrogenophilus, Bdellovibrio bacteriouvorus, Myxococcus xanthus, Bacilus subtilis, Methanococcus vannielii, P. aeroginosa, Micrococcus luteus, Desulfovibrio vulgaris e Clostridium butricum. Outras bactérias que podem ser monitoradas ou analisadas podem incluir e-coli e outros contaminantes de alimentos/água e bactérias patogênicas, tais como Streptococcus, Pseudomonas, Shigelia, Campylobacter, Salmonella, Staphylococcus, Pseudomonas aeruginosa, Burkholderia cenocepacia e Mycobacterium avium. Deve ser reconhecido que alguns microrganismos podem ser bastante grandes para serem vistos a olho nu.[0025] As used herein, the term "microorganism" refers to a multicellular microscopic or macroscopic life form. Microorganisms may include, but are not limited to, bacteria, protobacteria, protozoa, phytoplankton, viruses, fungi, algae, omycetes, parasites, nematodes, and any combination thereof. Particular classes of bacteria that may be of interest include, for example, gram-positive and gram-negative bacteria, aerobic and anaerobic bacteria, sulfate-reducing bacteria, nitrate-reducing bacteria, or any combination thereof. In some embodiments, bacteria of the genera such as, for example, Y-proteo bacteria, a-proteobacteria, &roteobacteria, Clostridia, Metanohalophilus, Methanoplanus, Methanolobus, Metanocalculus, Metanoarcinaceae, Halanaerobium, Desulfobacter, Marinobacter, Halotiobacillus and Fusibacter can be detected. and analyzed by the techniques described here. In more specific embodiments, bacteria of interest in the oilfield industry, which can be detected and analyzed using the systems and methods described herein, include, for example, Desulfovibrio desulfuricans, Desulfovibrio vulgaris, Desulfosarcina variabilis, Desulfobacter hydrogenophilus, Bdellovibrio bacteriouvorus, Myxococcus xanthus, Bacilus subtilis, Methanococcus vannielii, P. aeroginosa, Micrococcus luteus, Desulfovibrio vulgaris and Clostridium butricum. Other bacteria that can be monitored or analyzed may include e-coli and other food/water contaminants and pathogenic bacteria such as Streptococcus, Pseudomonas, Shigelia, Campylobacter, Salmonella, Staphylococcus, Pseudomonas aeruginosa, Burkholderia cenocepacia and Mycobacterium avium. It must be recognized that some microorganisms may be large enough to be seen with the naked eye.

[0026] O termo “microrganismo” pode também referir-se a quaisquer espécies, cepas ou substância microbiológicas conhecidas daqueles hábeis na técnica. Por exemplo, em alguns casos, o termomicrorganismo pode referir-se a uma substância microbiológica secretada ou de outro modo produzida por um microrganismo. As substâncias microbiológicas que podem ser consideradas microrganismos incluem, mas não são limitadas a plasma, células, priônios, proteínas, lipídeos, qualquer seu derivativo e similares. As expressões “tratamento microbiológico” e “tratamento antimicrobiológico” são usadas aqui intercambiavelmente e referem-se a tratamentos que reduzem ou cultivamuma população de microrganismos ou substâncias microbiológicas.[0026] The term "microorganism" may also refer to any microbiological species, strains or substance known to those skilled in the art. For example, in some cases, the term microorganism may refer to a microbiological substance secreted or otherwise produced by a microorganism. Microbiological substances that may be considered microorganisms include, but are not limited to, plasma, cells, prions, proteins, lipids, any derivatives thereof, and the like. The terms "microbiological treatment" and "antimicrobial treatment" are used interchangeably herein and refer to treatments that reduce or cultivate a population of microorganisms or microbiological substances.

[0027] Como aqui usada, a expressão “microrganismo viável” refere- se a um microrganismo que é substancialmente inalterado de seu estado nativo e é capaz de atividade metabólica normal, incluindo reprodução.[0027] As used herein, the term "viable microorganism" refers to a microorganism that is substantially unchanged from its native state and is capable of normal metabolic activity, including reproduction.

[0028] Como aqui usada, a expressão “microrganismo não viável” refere-se a um microrganismo que não é mais metabolicamente ativo. Em algumas formas de realização, microrganismos inviáveis podem referir-se a microrganismos que tiveram a parede de sua célula rompida, degradada ou modificada, por exposição a um agente degradante, tal como um tratamento antibacteriano.[0028] As used herein, the term "non-viable microorganism" refers to a microorganism that is no longer metabolically active. In some embodiments, non-viable microorganisms may refer to microorganisms that have had their cell wall ruptured, degraded, or modified by exposure to a degrading agent, such as an antibacterial treatment.

[0029] Como aqui usada, a expressão “microrganismo inativado” refere-se a um microrganismo que foi alterado de seu estado nativo e não é mais capaz de reproduzir. A alteração que gera microrganismos inativados pode ser temporária ou permanente. Alterações permanentes podem incluir mutações de ácido nucleico, por exemplo. Alterações temporárias podem incluir, por exemplo, condições ambientais (p. ex., temperatura ou falta de uma apropriada fonte de nutriente) que impactam a capacidade do microrganismo de reproduzir-se ou de outro modo realizar funções metabólicas normais, porém de que o microrganismo pode recuperar-se uma vez retornado a condições mais favoráveis.[0029] As used herein, the term “inactivated microorganism” refers to a microorganism that has been altered from its native state and is no longer able to reproduce. The alteration that generates inactivated microorganisms can be temporary or permanent. Permanent changes can include nucleic acid mutations, for example. Temporary changes may include, for example, environmental conditions (eg, temperature or lack of an appropriate nutrient source) that impact the microorganism's ability to reproduce or otherwise carry out normal metabolic functions, but the microorganism can recover once returned to more favorable conditions.

[0030] Como aqui usada, a expressão “radiação eletromagnética” refere-se a ondas de rádio, radiação de micro-ondas, radiação infravermelha e próxima-da-infravermelha, luz visível, luz ultravioleta, radiação de raios-X e radiação de raios-gama.[0030] As used herein, the term "electromagnetic radiation" refers to radio waves, microwave radiation, infrared and near-infrared radiation, visible light, ultraviolet light, X-ray radiation, and radiation. gamma.

[0031] Como aqui usadas, as expressões “tempo real” e “próximo do tempo real” referem-se a uma análise de uma substância que ocorre substancialmente no mesmo período de tempo que a interrogação da substância com radiação eletromagnética.[0031] As used herein, the terms "real time" and "near real time" refer to an analysis of a substance occurring in substantially the same time period as the interrogation of the substance with electromagnetic radiation.

[0032] Como aqui usada, a expressão “dispositivo de computação óptica” refere-se a um dispositivo óptico que é configurado para receber uma entrada de radiação eletromagnética de um fluido, ou um microrganismo presente dentro do fluido, e produz uma saída de radiação eletromagnética de um elemento de processamento arranjado dentro do dispositivo de computação óptica. O elemento de processamento pode ser, por exemplo, um elemento computacional integrado (ICE), usado no dispositivo de computação óptica. Como discutido em maior detalhe abaixo, a radiação eletromagnética que opticamente interage com o elemento de processamento é mudada de modo a ser legível por um detector, de modo que uma saída do detector possa ser correlacionada com pelo menos um microrganismo medido ou monitorado dentro do fluido. A saída da radiação eletromagnética do elemento de processamento pode ser radiação eletromagnética refletida, radiação eletromagnética refletida e/ou radiação eletromagnética dispersa. Os parâmetros estruturais do dispositivo de computação óptica, bem como outras considerações conhecidas daqueles hábeis na técnica, podem ditar se radiação eletromagnética refletida, transmitida ou dispersa é eventualmente analisada pelo detector. Além disso, a emissão e/ou dispersão da substância, por exemplo, via fluorescência, luminescência, dispersão de Raman e/ou dispersão de Raleigh, pode também ser monitorada pelos dispositivos de computação óptica.[0032] As used herein, the term "optical computing device" refers to an optical device that is configured to receive an input of electromagnetic radiation from a fluid, or a microorganism present within the fluid, and produces an output of radiation. electromagnetic signal from a processing element arranged within the optical computing device. The processing element can be, for example, an integrated computing element (ICE) used in the optical computing device. As discussed in greater detail below, electromagnetic radiation that optically interacts with the processing element is changed so that it is readable by a detector, so that an output from the detector can be correlated with at least one measured or monitored microorganism within the fluid. . The output of electromagnetic radiation from the processing element may be reflected electromagnetic radiation, reflected electromagnetic radiation, and/or scattered electromagnetic radiation. The structural parameters of the optical computing device, as well as other considerations known to those skilled in the art, can dictate whether reflected, transmitted, or scattered electromagnetic radiation is eventually analyzed by the detector. In addition, the emission and/or scattering of the substance, for example via fluorescence, luminescence, Raman scattering and/or Raleigh scattering, can also be monitored by optical computing devices.

[0033] Como aqui usada, a expressão “interage opticamente” ou suas variações refere-se à reflexão, transmissão, dispersão, difração ou absorção de radiação eletromagnética, em, através ou de um ou mais elementos de processamento 9isto é, elementos computacionais integrados). Por conseguinte, luz opticamente interagida refere-se à luz que foi refletida, transmitida, dispersa, difratada ou absorvida por, emitida, ou reirradiada, por exemplo, usando-se os elementos computacionais integrados, porém pode também aplicar-se a interação com um fluido ou microrganismo dentro do fluido.[0033] As used herein, the term "optically interacts" or its variations refers to the reflection, transmission, dispersion, diffraction or absorption of electromagnetic radiation, in, through or through one or more processing elements 9 that is, integrated computing elements ). Therefore, optically interacted light refers to light that has been reflected, transmitted, scattered, diffracted or absorbed by, emitted, or re-radiated, for example, using the integrated computational elements, but interaction with a fluid or microorganism within the fluid.

[0034] Como descrito no Pedido de Patente U.S. comumente possuído no. 13/204.294, depositado em 5 de agosto de 2011 e incorporado aqui por referência em sua totalidade, um ou mais elementos computacionais integrados pode ser usado para rapidamente detectar e analisar tipos particulares de bactérias, incluindo se as bactérias estão vivendo ou mortas. Essas técnicas podem ser estendidas a outros tipos de microrganismos, como discutido a seguir. As análises dos microrganismos podem ser conduzidas usando-se um ou mais elementos computacionais integrados muito mais rapidamente do que com os ensaios biológicos convencionais. A rapidez pela qual os elementos computacionais integrados podem realizar análises é vantajosa para um número de aplicações e é particularmente vantajosa para análises de materiais biológicos, incluindo microrganismos.[0034] As described in the U.S. Patent Application commonly owned no. 13/204294, filed August 5, 2011 and incorporated herein by reference in its entirety, one or more built-in computational elements can be used to quickly detect and analyze particular types of bacteria, including whether the bacteria are living or dead. These techniques can be extended to other types of microorganisms, as discussed below. Microorganism analyzes can be conducted using one or more integrated computational elements much more quickly than with conventional biological assays. The speed with which the integrated computational elements can perform analysis is advantageous for a number of applications and is particularly advantageous for analysis of biological materials, including microorganisms.

[0035] Especificamente, os elementos computacionais integrados podem ser usados para avaliar o grau em que os microrganismos, classes de microrganismos ou outras substâncias microbiológicas foram tornadas inviáveis por um tratamento microbiológico (p. ex., tratamento antimicrobiológico) que pode matar ou de outro modo tornar os microrganismos inviáveis. Diferenciação entre microrganismos viáveis e microrganismos inviáveis pode ser determinada prontamente usando-se um ou mais elementos computacionais integrados, como descrito aqui. Além disso, devido à rapidez em que os elementos computacionais integrados podem prover informação acerca de uma população de microrganismos, eles podem ser usados vantajosamente para conduzir análises biológicas em tempo real ou próximo do tempo real, desse modo satisfazendo uma necessidade não satisfeita na técnica. Além disso, eles podem ser usados para seguir e proativamente controlar o progresso de uma operação de reparo biológico (p. ex., um tratamento microbiológico) em tempo real ou tempo quase-real, desse modo melhorando sua eficácia. Por exemplo, se uma análise indicar que níveis inaceitavelmente elevados de microrganismos viáveis permanecem em um fluido durante ou em seguida a uma operação de reparo biológico, os parâmetros operacionais associados com a reparação podem ser alterados, em uma tentativa de aumentar a eficácia do tratamento. Técnicas de ensaio de microrganismo convencionais, ao contrário, são simplesmente demasiado lentas para permitir que controle proativo de operações de reparo biológico ocorram.[0035] Specifically, the integrated computational elements can be used to assess the degree to which microorganisms, classes of microorganisms, or other microbiological substances have been rendered infeasible by a microbiological treatment (eg, antimicrobial treatment) that may kill or otherwise to render microorganisms unviable. Differentiation between viable and non-viable microorganisms can be readily determined using one or more integrated computational elements, as described here. Furthermore, because of the speed with which the integrated computational elements can provide information about a population of microorganisms, they can be used advantageously to conduct biological analyzes in real time or near real time, thereby satisfying an unmet need in the art. In addition, they can be used to proactively track and control the progress of a biological repair operation (eg, a microbiological treatment) in real or near-real time, thereby improving its effectiveness. For example, if an analysis indicates that unacceptably high levels of viable microorganisms remain in a fluid during or following a biological repair operation, the operational parameters associated with the repair may be altered in an attempt to increase the effectiveness of the treatment. Conventional microorganism assay techniques, by contrast, are simply too slow to allow proactive control of biological repair operations to take place.

[0036] Os sistemas e métodos exemplares descritos aqui incluem pelo menos um dispositivo de computação óptica arranjado ao longo ou dentro de um trajeto de fluxo, a fim de monitorar um fluido escoando ou de outro modo contido nele. Cada dispositivo de computação óptica pode incluir uma fonte de radiação eletromagnética, pelo menos um elemento de processamento (p. ex., elementos computacionais integrados) e pelo menos um detector arranjado para receber luz opticamente interagida do pelo menos um elemento de processamento. Como descrito abaixo, entretanto, em pelo menos uma forma realização, a fonte de radiação eletromagnética pode ser omitida e, ao contrário, a radiação eletromagnética pode ser derivada do fluido do próprio microrganismo. Em algumas formas de realização, os dispositivos de computação óptica exemplares podem ser especificamente configurados para detectar, analisar e quantitativamente medir uma característica ou analisado particular de interesse do fluido no trajeto de fluxo. Em outras formas de realização, os dispositivos de computação óptica podem ser dispositivos ópticos para fins gerais, com processamento pós-aquisição (p. ex., através de meio de computador) sendo usado para especificamente detectar a característica da amostra.[0036] Exemplary systems and methods described herein include at least one optical computing device arranged along or within a flow path in order to monitor a fluid flowing or otherwise contained therein. Each optical computing device may include a source of electromagnetic radiation, at least one processing element (e.g., integrated computing elements), and at least one detector arranged to receive optically interacted light from the at least one processing element. As described below, however, in at least one embodiment, the source of electromagnetic radiation may be omitted and, conversely, the electromagnetic radiation may be derived from the fluid of the microorganism itself. In some embodiments, exemplary optical computing devices may be specifically configured to detect, analyze, and quantitatively measure a particular characteristic or analyte of interest of the fluid in the flow path. In other embodiments, the optical computing devices may be general purpose optical devices, with post-acquisition processing (e.g., through computer media) being used to specifically detect the sample characteristic.

[0037] Em algumas formas de realização, componentes estruturais adequados para os dispositivos de computação óptica exemplares são descritos nas Patentes U.S. comumente possuídas nos. 6.198.531; 6.529.276; 7.123.844; 7.834.999; 7.911.605, 7.920.258 e 8.049.881, cada uma das quais é incorporada aqui por referência em sua totalidade, e Pedidos de Patente U.S. Nos. de Série 12/094.460; 12/094.465; e 13/456.467, cada um dos quais é também incorporado aqui por referência em sua totalidade. Como será observado, variações dos componentes estruturais dos dispositivos de computação óptica descritos nas patentes acima referenciadas e pedidos de patente podem ser adequadas, sem desvio do escopo da descrição e, portanto, não devem ser consideradas limitantes das várias formas de realização ou usos descritos aqui.[0037] In some embodiments, structural components suitable for exemplary optical computing devices are described in U.S. Patents. commonly owned in. 6,198,531; 6,529,276; 7,123,844; 7,834,999; 7,911,605, 7,920,258 and 8,049,881, each of which is incorporated herein by reference in their entirety, and U.S. Patent Applications. US. Serial 12/094,460; 12/094,465; and 13/456,467, each of which is also incorporated herein by reference in its entirety. As will be seen, variations of the structural components of the optical computing devices described in the above-referenced patents and patent applications may be suitable without deviating from the scope of the description and therefore should not be considered limiting of the various embodiments or uses described herein. .

[0038] Os dispositivos de computação óptica, descritos nas patentes anteriores e pedidos de patente, combinam a vantagem da força, precisão e exatidão associada com espectrômetros de laboratório, enquanto sendo extremamente reforçados e adequados para uso em campo. Além disso, os dispositivos de computação óptica podem realizar cálculos (análises) em tempo real ou próximo do tempo real, sem a necessidade de processamento de amostra demorado. A este respeito, os dispositivos de computação óptica podem ser especificamente configurados para detectar e analisar características particulares, microrganismos e/ou analisados de interesse de um fluido. Como resultado, sinais interferentes são discriminados daqueles de interesse do fluido por apropriada configuração dos dispositivos de computação óptica, de modo que os dispositivos de computação óptica proveem uma rápida resposta referente às características do fluido, conforme baseado na saída detectada. Em algumas formas de realização, a saída detectada pode ser convertida em uma tensão que é distintiva da magnitude da característica do microrganismo sendo monitorado no fluido. As vantagens anteriores e outras tornam os dispositivos de computação óptica particularmente bem adequados para uso em campo e em fundo de poço, porém podem igualmente ser aplicados a diversas outras tecnologias ou indústrias, sem desvio do escopo da descrição.[0038] Optical computing devices, described in previous patents and patent applications, combine the strength, precision and accuracy advantages associated with laboratory spectrometers, while being extremely rugged and suitable for field use. In addition, optical computing devices can perform real-time or near-real-time calculations (analysis) without the need for time-consuming sample processing. In this regard, optical computing devices can be specifically configured to detect and analyze particular characteristics, microorganisms and/or analytes of interest of a fluid. As a result, interfering signals are discriminated from those of interest in the fluid by appropriate configuration of optical computing devices, so that optical computing devices provide a quick response regarding fluid characteristics, as based on the detected output. In some embodiments, the detected output may be converted to a voltage that is distinctive to the magnitude of the characteristic of the microorganism being monitored in the fluid. The foregoing and other advantages make optical computing devices particularly well suited for field and downhole use, but they can equally be applied to a variety of other technologies or industries without deviating from the scope of the description.

[0039] Os dispositivos de computação óptica podem ser configurados para detectar não somente a composição e concentrações de um microrganismo em um fluido, mas podem também ser configurados para determinar as propriedades físicas e outras características do microrganismo também, com base em sua análise da radiação eletromagnética recebida do microrganismo particular. Por exemplo, os dispositivos de computação óptica podem ser configurados para determinar se o microrganismo detectado é viável, não viável ou inativado. Como será observado, os dispositivos de computação óptica podem ser configurados para detectar tantos microrganismos ou tantas características ou analisados do microrganismo quantos desejados no fluido. Tudo o que é requerido para realizar o monitoramento de múltiplas características e/ou microrganismos é a incorporação de adequados meios de processamento e detecção dentro do dispositivo de computação óptica para cada microrganismo e/ou característica. Em algumas formas de realização, as propriedades da característica pode ser uma combinação das propriedades dos analisados dela (p. ex., uma combinação linear, não linear, logarítmica e/ou exponencial). Por conseguinte, quanto mais analisados que são detectados e analisados usando- se os dispositivos de computação óptica, mais precisamente as propriedades da característica dada serão determinadas.[0039] Optical computing devices can be configured to not only detect the composition and concentrations of a microorganism in a fluid, but can also be configured to determine the physical properties and other characteristics of the microorganism as well, based on their analysis of radiation. electromagnetic signal received from the particular microorganism. For example, optical computing devices can be configured to determine whether the microorganism detected is viable, non-viable, or inactivated. As will be seen, optical computing devices can be configured to detect as many microorganisms or as many characteristics or analyzed of the microorganism as desired in the fluid. All that is required to carry out the monitoring of multiple features and/or microorganisms is the incorporation of adequate processing and detection means within the optical computing device for each microorganism and/or feature. In some embodiments, the properties of the feature can be a combination of the properties of the parsers of it (e.g., a linear, non-linear, logarithmic, and/or exponential combination). Therefore, the more analyzed that are detected and analyzed using optical computing devices, the more precisely the properties of the given feature will be determined.

[0040] Os dispositivos de computação óptica descritos aqui utilizam radiação eletromagnética para realizar cálculos, o oposto aos circuitos de embutimento em um sistema de hardware dos processadores eletrônicos convencionais. Quando radiação eletromagnética interage com um fluido ou um copresente nele, as únicas informações físicas e químicas sobre o fluido ou microrganismo podem ser codificadas na radiação eletromagnética que é refletida, transmitida através da ou irradiada pela substância. Estas informações são com frequência referidas como a “impressão digital” espectral do fluido ou microrganismo. Os dispositivos de computação óptica descritos aqui são capazes de extrair as informações da impressão digital espectral de múltiplas características ou analisados dentro de um fluido e converter essa informação em uma saída detectável, referente às propriedades globais do fluido, incluindo a concentração e conteúdo de microrganismos. Isto é, através de configurações adequadas dos dispositivos de computação óptica, a radiação eletromagnética, associada com uma característica ou analisado de interesse de um fluido ou um microrganismo presente nele, pode ser separada da radiação eletromagnética associada com todos os outros componentes do fluido, a fim de estimar as propriedades do microrganismo em tempo real ou próximo de tempo real.[0040] The optical computing devices described here use electromagnetic radiation to perform calculations, as opposed to the built-in circuitry in a hardware system of conventional electronic processors. When electromagnetic radiation interacts with a fluid or a co-present in it, the only physical and chemical information about the fluid or microorganism can be encoded in electromagnetic radiation that is reflected, transmitted through, or radiated by the substance. This information is often referred to as the spectral “fingerprint” of the fluid or microorganism. The optical computing devices described here are capable of extracting spectral fingerprint information from multiple features or analyzed within a fluid and converting this information into a detectable output, referring to the fluid's overall properties, including the concentration and content of microorganisms. That is, through suitable configurations of optical computing devices, electromagnetic radiation associated with a characteristic or analyte of interest of a fluid or a microorganism present in it, can be separated from electromagnetic radiation associated with all other components of the fluid, the in order to estimate the properties of the microorganism in real time or near real time.

[0041] Os elementos de processamento usados nos dispositivos de computação óptica exemplares descritos aqui podem ser caracterizados como elementos computacionais integrados (ICE). Cada ICE é capaz de distinguir radiação eletromagnética relacionada com a característica ou microrganismo de interesse da radiação eletromagnética relacionada com outros componentes de um fluido. Com referência à Fig. 1, é ilustrado um ICE 100 exemplar, adequado para uso nos dispositivos de computação óptica usados nos sistemas e métodos descritos aqui. Como ilustrado, o ICE 100 pode incluir uma pluralidade de camadas alternativas 102 e 104, tais como silício (Si) e SiO2 (quartzo), respectivamente. Em geral, estas camadas 102, 104 consistem de materiais cujo índice de refração é elevado e baixo, respectivamente. Outros exemplos poderiam incluir nióbia e nióbio, germânio e germânia, MgF, SiO e outros materiais de índice elevado e baixo, conhecidos na técnica. As camadas 102, 104 podem ser estrategicamente depositadas em um substrato óptico 106. Em algumas formas de realização, o substrato óptico 106 é vidro óptico BK-7. Em outras formas de realização, o substrato óptico 106 pode ser outro tipo de substrato óptico, tal como quartzo, safira, silício, germânio, seleneto de zinco, sulfeto de zinco ou vários plásticos, tais como policarbonato, polimetilmetacrilato (PMMA), polivinilcloreto (PVC), diamante, cerâmicas, combinações dos mesmos etc.[0041] The processing elements used in the exemplary optical computing devices described here can be characterized as integrated computing elements (ICE). Each ICE is capable of distinguishing electromagnetic radiation related to the characteristic or microorganism of interest from electromagnetic radiation related to other components of a fluid. With reference to Fig. 1, an exemplary ICE 100 suitable for use in the optical computing devices used in the systems and methods described herein is illustrated. As illustrated, the ICE 100 may include a plurality of alternate layers 102 and 104, such as silicon (Si) and SiO2 (quartz), respectively. In general, these layers 102, 104 consist of materials whose refractive index is high and low, respectively. Other examples could include niobium and niobium, germanium and germanium, MgF, SiO and other high and low index materials known in the art. Layers 102, 104 can be strategically deposited onto an optical substrate 106. In some embodiments, the optical substrate 106 is BK-7 optical glass. In other embodiments, the optical substrate 106 can be another type of optical substrate, such as quartz, sapphire, silicon, germanium, zinc selenide, zinc sulfide, or various plastics, such as polycarbonate, polymethylmethacrylate (PMMA), polyvinylchloride ( PVC), diamond, ceramics, combinations thereof, etc.

[0042] Na extremidade oposta (p. ex., oposto ao substrato óptico 106 da Fig. 1), o ICE 100 pode incluir uma camada 108, que é geralmente exposta ao meio-ambiente do dispositivo ou instalação. O número de camadas 102, 104 e a espessura de cada camada 102, 104 são determinados pelos atributos espectrais adquiridos de uma análise espectroscópica de uma característica específica de interesse, usando-se um instrumento espectroscópico convencional. O espectro de interesse para uma dada característica tipicamente inclui qualquer número de diferentes comprimentos de onda. Deve ser entendido que o ICE exemplar 100 da Fig. 1 não representa, de fato, qualquer característica particular de interesse, mas é provido para fins de ilustração somente. Consequentemente, o número de camadas 102, 104 e suas espessuras relativas, como mostrado na Fig. 1, não contém correlação com qualquer característica particular de interesse. Nem são as camadas 102, 104 e suas espessuras relativas necessariamente desenhadas em escala e, portanto, não devem ser consideradas limitantes da presente descrição. Além disso, aqueles hábeis na técnica reconhecerão prontamente que os materiais que compõem cada camada 102, 104 (isto é, Si e SiO2) podem variar, dependendo da aplicação, custo dos materiais e/ou aplicabilidade do material à dada característica.[0042] At the opposite end (eg, opposite the optical substrate 106 of Fig. 1), the ICE 100 may include a layer 108, which is generally exposed to the environment of the device or installation. The number of layers 102, 104 and the thickness of each layer 102, 104 are determined by the spectral attributes acquired from a spectroscopic analysis of a specific feature of interest using a conventional spectroscopic instrument. The spectrum of interest for a given feature typically includes any number of different wavelengths. It should be understood that the exemplary ICE 100 of Fig. 1 does not, in fact, represent any particular feature of interest, but is provided for purposes of illustration only. Consequently, the number of layers 102, 104 and their relative thicknesses, as shown in Fig. 1, contains no correlation with any particular feature of interest. Nor are the layers 102, 104 and their relative thicknesses necessarily drawn to scale and therefore should not be considered limiting of the present disclosure. Furthermore, those skilled in the art will readily recognize that the materials comprising each layer 102, 104 (i.e., Si and SiO2 ) may vary depending upon application, cost of materials, and/or material applicability to a given characteristic.

[0043] Em algumas formas de realização, o material de cada camada 102, 104 pode ser dopado ou dois ou mais materiais podem ser combinados de uma maneira a obter-se a desejada característica óptica. Além dos sólidos, o ICE exemplar 100 pode também conter líquidos e/ou gases, opcionalmente em combinação com sólidos, a fim de produzir uma desejada característica óptica. No caso de gases e líquidos, o ICE 100 pode conter uma embarcação correspondente (não mostrada), que aloja os gases ou líquidos. Variações exemplares do ICE 100 podem também incluir elementos ópticos holográficos, retículas, piezelétricos, tubo de luz, tubo de luz digital (DLP) e/ou elementos acústico-ópticos, por exemplo, que podem criar transmissão, reflexão e/ou propriedades absortivas de interesse.[0043] In some embodiments, the material of each layer 102, 104 may be doped, or two or more materials may be combined in such a way as to obtain the desired optical characteristic. In addition to solids, exemplary ICE 100 may also contain liquids and/or gases, optionally in combination with solids, in order to produce a desired optical characteristic. In the case of gases and liquids, the ICE 100 may contain a corresponding vessel (not shown) that houses the gases or liquids. Exemplary variations of the ICE 100 may also include holographic, reticules, piezoelectric, light tube, digital light tube (DLP) and/or acoustic-optical elements, for example, that can create transmission, reflection and/or absorption properties of interest.

[0044] As múltiplas camadas 102, 104 exibem diferentes índices refrativos. Selecionando-se apropriadamente os materiais das camadas 102, 104 e sua espessura e espaçamento relativos, o ICE 100 pode ser configurado para seletivamente passar/refletir/refratar predeterminadas frações de radiação eletromagnética em diferentes comprimentos de onda. Cada comprimento de onda recebe um predeterminado fator de ponderação ou carga. A espessura e espaçamento das camadas 102, 104 podem ser determinados usando-se uma variedade de métodos de aproximação do espectrógrafo da característica ou analisado de interesse. Estes métodos podem incluir transformação Fourier inversa (IFT) do espectro de transmissão óptica e estruturação do ICE 100 como a representação física da IFT. As aproximações convergem a IFT em uma estrutura baseada em materiais conhecidos com constantes índices refrativos. Mais informações referentes às estruturas e projeto dos elementos computacionais integrados exemplares (também referidos como elementos ópticos multivariáveis) são providas em Applied Optics, Vol. 35, págs. 5484 - 5492 (1996) e Vol. 129, págs. 2876 - 2893 em Applied Optics, Vol. 35, págs. 5484 - 5492 (1996) e Vol. 129, págs. 2876 - 2893, que são por este meio incorporados aqui por referência.[0044] The multiple layers 102, 104 exhibit different refractive indices. By properly selecting the materials of layers 102, 104 and their relative thickness and spacing, the ICE 100 can be configured to selectively pass/reflect/refract predetermined fractions of electromagnetic radiation at different wavelengths. Each wavelength is assigned a predetermined weighting factor or load. The thickness and spacing of layers 102, 104 can be determined using a variety of spectrograph approximation methods of the feature or analyzer of interest. These methods may include inverse Fourier transform (IFT) of the optical transmission spectrum and structuring the ICE 100 as the physical representation of the IFT. The approximations converge the IFT on a structure based on known materials with constant refractive indices. More information regarding the structures and design of exemplary integrated computational elements (also referred to as multivariable optical elements) is provided in Applied Optics, Vol. 35, pgs. 5484 - 5492 (1996) and Vol. 129, pgs. 2876 - 2893 in Applied Optics, Vol. 35, pgs. 5484 - 5492 (1996) and Vol. 129, pgs. 2876 - 2893, which are hereby incorporated herein by reference.

[0045] As ponderações que as camadas 102, 104 do ICE 100 aplicam em cada comprimento de onda são estabelecidas para as ponderações de regressão descritas com respeito a uma equação conhecida, ou dados, ou assinatura espectral. Resumidamente, o ICE 100 pode ser configurado para realizar o produto escalar do feixe de luz de entrada no ICE 100 e um vetor de regressão carregado desejado, representado por cada camada 102, 104 para cada comprimento de onda. Como resultado, a intensidade da luz de saída do ICE 100 é relacionada com a característica ou analisado de interesse. Outros detalhes referentes a como o ICE exemplar 100 é capaz de distinguir e processar radiação eletromagnética relacionada com a característica ou analisado de interesse são descritos na Patentes U.S. Nos. 6.198.531; 6.529.276; e 7.920.258, anteriormente incorporadas aqui por referência.[0045] The weights that layers 102, 104 of the ICE 100 apply at each wavelength are established for the described regression weights with respect to a known equation, or data, or spectral signature. Briefly, the ICE 100 can be configured to perform the scalar product of the incoming light beam at the ICE 100 and a desired charged regression vector, represented by each layer 102, 104 for each wavelength. As a result, the intensity of the light output from the ICE 100 is related to the feature or analyte of interest. Further details regarding how the exemplary ICE 100 is capable of distinguishing and processing electromagnetic radiation related to the characteristic or analyte of interest are described in U.S. Patents. US. 6,198,531; 6,529,276; and 7,920,258, previously incorporated herein by reference.

[0046] Com referência agora à Fig. 2, é ilustrado um diagrama de bloco que não mecanisticamente ilustra como um dispositivo de computação óptica 200 é capaz de distinguir radiação eletromagnética relacionada com uma característica de um fluido ou um microrganismo presente nele de outra radiação eletromagnética. Como mostrado na Fig. 2, após ser iluminado com radiação eletromagnética incidente, um fluido 202, contendo um microrganismo (p. ex., uma característica de interesse), produz uma saída de radiação eletromagnética (p. ex., luz interagida-amostra), parte da qual é radiação eletromagnética 204 correspondendo ao microrganismo e parte da qual é radiação eletromagnética de fundo 206, correspondendo a outros componentes ou características do fluido 202.[0046] Referring now to Fig. 2, there is illustrated a block diagram that does not mechanistically illustrate how an optical computing device 200 is capable of distinguishing electromagnetic radiation related to a characteristic of a fluid or a microorganism present therein from other electromagnetic radiation. As shown in Fig. 2, after being illuminated with incident electromagnetic radiation, a fluid 202, containing a microorganism (eg, a characteristic of interest), produces an output of electromagnetic radiation (eg, sample-interacted light), part of which is electromagnetic radiation 204 corresponding to the microorganism and part of which is electromagnetic background radiation 206 corresponding to other components or characteristics of the fluid 202.

[0047] Embora não especificamente mostrado, um ou mais elementos espectrais podem ser empregados no dispositivo 200, a fim de restringir os comprimentos de onda óptica e/ou larguras de faixas do sistema e, desse modo, eliminar radiação eletromagnética indesejada, existente nas regiões de comprimento de onda que não têm importância. Tais elementos espectrais podem ser localizados em qualquer parte ao longo do trem óptico, porém são tipicamente empregados diretamente após a fonte de luz, que provê a radiação eletromagnética inicial. Várias configurações e aplicações dos elementos espectrais dos dispositivos de computação óptica podem ser encontradas nas comumente possuídas Patentes U.S. Nos. 6.198.531; 6.529.276; 7.123.844; 7.834.999; 7.911.605, 7.920.258, 8.049.881 e Pedidos de Patente U.S. Nos. de Série 12/094.460 (Publicação de Pedido de Patente U.S. No. 2009/0219538); 12/094.465 (Publ. Pedido Pat. U.S. Nos. 2009/0219539); e 13/456.467, incorporados aqui por referência, como indicado acima.[0047] Although not specifically shown, one or more spectral elements may be employed in device 200 in order to constrain the optical wavelengths and/or bandwidths of the system and thereby eliminate unwanted electromagnetic radiation existing in regions wavelengths that are unimportant. Such spectral elements can be located anywhere along the optical train, but are typically employed directly after the light source, which provides the initial electromagnetic radiation. Various configurations and applications of the spectral elements of optical computing devices can be found in the commonly held U.S. Patents. US. 6,198,531; 6,529,276; 7,123,844; 7,834,999; 7,911,605, 7,920,258, 8,049,881 and U.S. Patent Applications US. Serial 12/094,460 (U.S. Patent Application Publication No. 2009/0219538); 12/094,465 (Application Publ. U.S. Pat. Nos. 2009/0219539 ); and 13/456,467, incorporated herein by reference, as noted above.

[0048] Os feixes de radiação eletromagnética 204, 206 colidem no dispositivo de computação óptica 200, que contém nele um ICE 208 exemplar. Na forma realização ilustrada, o ICE 208 pode ser configurado para produzir luz opticamente interagida, por exemplo, luz opticamente interagida transmitida 210 e luz opticamente interagida refletida 214. Em operação, o ICE 208 pode ser configurado para distinguir a radiação eletromagnética 204 da radiação eletromagnética de fundo 206.[0048] The beams of electromagnetic radiation 204, 206 impinge on the optical computing device 200, which contains an exemplary ICE 208 therein. In the illustrated embodiment, the ICE 208 can be configured to produce optically interacted light, for example, transmitted optically interacted light 210 and reflected optically interacted light 214. In operation, the ICE 208 can be configured to distinguish electromagnetic radiation 204 from electromagnetic radiation. background 206.

[0049] A luz interagida opticamente transmitida 210, que pode ser relacionada com o microrganismo ou outra característica de interesse do fluido 202, pode ser transportada para um detector 212 para análise e quantificação. Em algumas formas de realização, o detector 212 é configurado para produzir um sinal de saída na forma de uma tensão, que corresponde à característica particular sendo monitorada no fluido 202. Em pelo menos uma forma realização, a relação pode ser uma função polinomial, uma função exponencial e/ou uma função logarítmica. A luz interagida opticamente refletida 214, que pode ser relacionada com as características de outros componentes do fluido 202, pode ser dirigida para longe do detector 212. Em configurações alternativas, o ICE 208 pode ser configurado de modo que a luz opticamente interagida refletida 214 possa ser relacionada com a característica de interesse (p. ex., concentração de um microrganismo) e a luz opticamente interagida transmitida 210 pode ser relacionada com outros componentes ou características do fluido 202.[0049] The optically transmitted interacted light 210, which may be related to the microorganism or other feature of interest from the fluid 202, may be transported to a detector 212 for analysis and quantification. In some embodiments, detector 212 is configured to produce an output signal in the form of a voltage, which corresponds to the particular characteristic being monitored in fluid 202. In at least one embodiment, the relationship may be a polynomial function, a exponential function and/or a logarithmic function. The reflected optically interacted light 214, which can be related to the characteristics of other components of the fluid 202, can be directed away from the detector 212. In alternative configurations, the ICE 208 can be configured so that the reflected optically interacted light 214 can be related to the characteristic of interest (e.g., concentration of a microorganism) and the transmitted optically interacted light 210 can be related to other components or characteristics of the fluid 202.

[0050] Em algumas formas de realização, um segundo detector 216 pode estar presente e arranjado para detectar a luz opticamente interagida refletida 214. Em outras formas de realização, o segundo detector 216 pode ser arranjado para detectar a radiação eletromagnética 204, 206, derivada do fluido 202 ou radiação eletromagnética dirigida em direção ou antes do fluido 202. Sem limitação, o segundo detector 216 pode ser usado para detectar desvios de radiação oriundo de uma fonte de radiação eletromagnética (não mostrada), que provê a radiação eletromagnética (isto é, luz) para o dispositivo 200. Por exemplo, os desvios de radiação podem incluir tais coisas como, mas não limitado a flutuações de intensidade na radiação eletromagnética, flutuações interferentes (p. ex., pó ou outros interferentes passando em frente da fonte de radiação eletromagnética), revestimentos de janelas incluídos com o dispositivo de computação óptica 200, combinações dos mesmos etc. Em algumas formas de realização, um divisor de feixe (não mostrado) pode ser empregado para dividir a radiação eletromagnética 204, 206 e a radiação eletromagnética transmitida ou refletida pode então ser dirigida para um ou mais ICE 208. Isto é, em tais formas de realização, o ICE 208 não funciona como um tipo de divisor de feixe, como representado na Fig. 2, e a radiação eletromagnética transmitida ou refletida simplesmente passa através do ICE 208, sendo computacionalmente processada nele, antes de deslocar-se para o detector 212.[0050] In some embodiments, a second detector 216 may be present and arranged to detect reflected optically interacting light 214. In other embodiments, the second detector 216 may be arranged to detect electromagnetic radiation 204, 206 derived from of the fluid 202 or electromagnetic radiation directed towards or before the fluid 202. Without limitation, the second detector 216 can be used to detect deviations of radiation from a source of electromagnetic radiation (not shown), which provides the electromagnetic radiation (i.e. , light) to device 200. For example, radiation deviations may include such things as, but not limited to, fluctuations in intensity in electromagnetic radiation, interfering fluctuations (e.g., dust or other interferences passing in front of the source of light). electromagnetic radiation), window coverings included with the optical computing device 200, combinations thereof, etc. In some embodiments, a beam splitter (not shown) may be employed to split the electromagnetic radiation 204, 206 and the transmitted or reflected electromagnetic radiation may then be directed to one or more ICE 208. That is, in such forms of realization, the ICE 208 does not function as a type of beam splitter, as shown in Fig. 2, and the transmitted or reflected electromagnetic radiation simply passes through the ICE 208, being computationally processed there, before traveling to the detector 212.

[0051] A(s) característica(s) do fluido 202 sendo analisado usando-se o dispositivo de computação óptica 200 pode(m) ser ainda processada(s) computacionalmente para prover informação de caracterização adicional sobre o fluido 202. Em algumas formas de realização, a identificação e concentração de cada analisado ou microrganismo do fluido 202 podem ser usadas para predizer certas características físicas do fluido 202. Por exemplo, as características de massa de um fluido 202 podem ser estimadas utilizando- se uma combinação das propriedades conferidas para o fluido 202 por cada analisado ou microrganismo.[0051] The characteristic(s) of the fluid 202 being analyzed using the optical computing device 200 may be further processed computationally to provide additional characterization information about the fluid 202. In some ways In one embodiment, the identification and concentration of each analyte or microorganism in the fluid 202 can be used to predict certain physical characteristics of the fluid 202. For example, the mass characteristics of a fluid 202 can be estimated using a combination of properties imparted to the fluid 202. fluid 202 for each analyte or microorganism.

[0052] Em algumas formas de realização, a concentração de cada microrganismo ou a magnitude de cada característica determinada usando-se o dispositivo de computação óptica 200 pode ser alimentada em um algoritmo operando sob controle de computador. O algoritmo pode ser configurado para fazer predições sobre como as características do fluido 202 mudam se as concentrações dos microrganismos ou analisados forem mudadas em relação entre si. Em algumas formas de realização, o algoritmo pode produzir uma saída que é legível por um operador, que pode manualmente tomar ação apropriada, se necessário, com base na saída. Em algumas formas de realização, o algoritmo pode assumir controle do processo proativo, automaticamente ajustando o fluxo de uma substância de tratamento (p. ex., tratamento antibacteriano ou microbiológico) sendo introduzida em um trajeto de fluxo ou parando a introdução da substância de tratamento, em resposta a uma saída da condição de faixa.[0052] In some embodiments, the concentration of each microorganism or the magnitude of each characteristic determined using optical computing device 200 may be fed into an algorithm operating under computer control. The algorithm can be configured to make predictions about how the characteristics of the fluid 202 change if the concentrations of microorganisms or analytes are changed relative to each other. In some embodiments, the algorithm can produce output that is readable by an operator, who can manually take appropriate action, if necessary, based on the output. In some embodiments, the algorithm can take control of the proactive process, automatically adjusting the flow of a treatment substance (e.g., antibacterial or microbiological treatment) being introduced into a flow path or stopping the introduction of the treatment substance. , in response to an out of range condition.

[0053] O algoritmo pode ser parte de uma rede neural artificial, configurada para usar a concentração de cada característica ou microrganismo detectado, a fim de avaliar a(s) característica(s) globais do fluido 202 e predizer como modificar o fluido 202, a fim de alterar suas propriedades em uma maneira desejada. Redes neurais artificiais ilustrativas, porém, não limitantes, são descritas no Pedido de Patente U.S. comumente possuído no. 11/986.763 (Publ. de Pedido de Patente U.S. No. 11/986.763 (Pub. Pedido Patente U.S. No. 2009/0182693), que é incorporado aqui por referência. Deve ser reconhecido que uma rede neural artificial pode ser treinada usando-se amostras de características ou microrganismos tendo concentrações, composições e ou propriedades conhecidas e, desse modo, gerando uma biblioteca virtual. Quando a biblioteca virtual disponível para a rede neural artificial se torna maior, a rede neural pode tornar-se mais capaz de precisamente predizer as características de um fluido tendo qualquer número de microrganismos ou analisados presentes nele. Além disso, com suficiente treinamento, a rede neural artificial pode mais precisamente predizer as características do fluido, mesmo na presença de microrganismos desconhecidos.[0053] The algorithm can be part of an artificial neural network, configured to use the concentration of each detected characteristic or microorganism, in order to evaluate the global characteristic(s) of the fluid 202 and predict how to modify the fluid 202, in order to change its properties in a desired way. Illustrative but non-limiting artificial neural networks are described in the U.S. Patent Application. commonly owned no. 11/986,763 (US Patent Application Publication No. 11/986,763 (US Patent Application Publication No. 2009/0182693), which is incorporated herein by reference. It should be recognized that an artificial neural network can be trained using samples of traits or microorganisms having known concentrations, compositions and/or properties and thus generating a virtual library When the virtual library available to the artificial neural network becomes larger, the neural network may become more capable of accurately predicting the characteristics of a fluid having any number of microorganisms or analytes present in it. Furthermore, with sufficient training, the artificial neural network can more accurately predict fluid characteristics even in the presence of unknown microorganisms.

[0054] É reconhecido que as várias formas de realização aqui direcionadas para o controle do computador e redes neurais artificiais, incluindo vários blocos, módulos, elementos, componentes, métodos e algoritmos, podem ser implementadas usando-se hardware, software de computador e combinações dos mesmos etc. Para ilustrar esta intercambiabilidade de hardware e software, vários blocos, módulos, elementos, componentes, métodos e algoritmos foram descritos genericamente em termos de sua funcionalidade. Se tal funcionalidade é implementada como hardware ou software dependerá da aplicação particular e quaisquer restrições de projeto impostas. Por pelo menos esta razão, deve ser reconhecido que uma pessoa de habilidade comum na técnica pode implementar a funcionalidade descrita em uma variedade de maneiras para uma aplicação particular. Além disso, vários componentes e blocos podem ser arranjados em uma diferente ordem ou divididos diferentemente, por exemplo, sem desvio do escopo das formas de realização expressamente descritas.[0054] It is recognized that the various embodiments addressed herein to control computer and artificial neural networks, including various blocks, modules, elements, components, methods and algorithms, can be implemented using hardware, computer software and combinations. of the same etc. To illustrate this interchangeability of hardware and software, various blocks, modules, elements, components, methods and algorithms have been generically described in terms of their functionality. Whether such functionality is implemented as hardware or software will depend on the particular application and any design restrictions imposed. For at least this reason, it should be recognized that a person of ordinary skill in the art can implement the described functionality in a variety of ways for a particular application. Furthermore, various components and blocks may be arranged in a different order or divided differently, for example, without departing from the scope of the expressly described embodiments.

[0055] O hardware de computador, usado para implementar os vários blocos, módulos, elementos, componentes, métodos e algoritmos ilustrativos descritos aqui, pode incluir um processador configurado para executar uma ou mais sequências de instruções, posições de programação ou código armazenado em um meio legível por computador não transitório. O processador pode ser, por exemplo, um microprocessador para fins gerais, um micro controlador, um processador de sinal digital, um circuito integrado específico de aplicação, um arranjo de circuitos programável de campo, um dispositivo lógico programável, um controlador, uma máquina de estado, uma lógica de porta, componentes de hardware distintos, uma rede neural artificial, ou qualquer entidade adequada semelhante, que possa realizar cálculos ou outras manipulações de dados. Em algumas formas de realização, o hardware de computador pode ainda incluir elementos tais como, por exemplo, uma memória (p. ex., memória de acesso aleatório (RAM), memória flash, memória de somente leitura (ROM), memória de somente leitura programável (PROM), memória de somente leitura apagável (EPROM)), registros, discos rígidos, discos removíveis, CD-ROMS, DVDs ou qualquer outro dispositivo ou meio de armazenagem adequado semelhante.[0055] The computer hardware used to implement the various illustrative blocks, modules, elements, components, methods, and algorithms described herein may include a processor configured to execute one or more sequences of instructions, programming positions, or code stored in a non-transient computer-readable medium. The processor may be, for example, a general purpose microprocessor, a microcontroller, a digital signal processor, an application-specific integrated circuit, a field programmable circuitry, a programmable logic device, a controller, a state, a gate logic, discrete hardware components, an artificial neural network, or any similar suitable entity that can perform calculations or other data manipulations. In some embodiments, the computer hardware may further include elements such as, for example, a memory (e.g., random access memory (RAM), flash memory, read-only memory (ROM), programmable read-only memory (PROM), erasable read-only memory (EPROM)), registers, hard disks, removable disks, CD-ROMS, DVDs, or any other similar suitable storage device or medium.

[0056] Sequências executáveis descritas aqui podem ser implementadas com uma ou mais sequências de código contidas em uma memória. Em algumas formas de realização, tal código pode ser lido na memória de outro meio legível por máquina. A execução das sequências de instruções contidas na memória pode fazer com que um processador realize as etapas de processo descritas aqui. Um ou mais processadores de um arranjo de multiprocessamento podem também ser empregados para executar sequências de instrução na memória. Além disso, circuitos de embutimento em um sistema de hardware podem ser usados em lugar de ou em combinação com instruções de software para implementar várias formas de realização descritas aqui. Assim, as presentes formas de realização não são limitadas a qualquer combinação específica de hardware e/ou software.[0056] Executable sequences described here can be implemented with one or more code sequences contained in memory. In some embodiments, such code can be read into memory on another machine-readable medium. Executing sequences of instructions contained in memory can cause a processor to perform the process steps described here. One or more processors of a multiprocessing array may also be employed to execute instruction sequences in memory. In addition, built-in circuitry in a hardware system can be used in place of or in combination with software instructions to implement the various embodiments described herein. Thus, the present embodiments are not limited to any specific combination of hardware and/or software.

[0057] Como aqui usado, um meio legível por máquina referir-se-á a qualquer meio que direta ou indiretamente forneça instruções para um processador para execução. Um meio legível por máquina pode tomar muitas formas, incluindo, por exemplo, meios não voláteis, meios voláteis e meios de transmissão. Os meios não voláteis podem incluir, por exemplo, discos ópticos e magnéticos. Os meios voláteis podem incluir, por exemplo, memória dinâmica. Os meios de transmissão podem incluir, por exemplo, cabos coaxiais, fio, fibra óptica e fios que formam um barramento. Formas comuns de meios legíveis por máquina podem incluir, por exemplo, disquetes, discos flexíveis, discos rígidos, fitas magnéticas, outros meios magnéticos semelhantes, CD-ROMs, DVDs, outros meios ópticos semelhantes, cartões perfurados, fitas de papel e meios físicos semelhantes com furos padronizados, RAM, ROM, PROM, EPROM e EPROM flash.[0057] As used herein, a machine-readable medium shall refer to any medium that directly or indirectly provides instructions to a processor for execution. A machine-readable medium can take many forms, including, for example, non-volatile media, volatile media, and transmission media. Non-volatile media may include, for example, optical and magnetic disks. Volatile media may include, for example, dynamic memory. The transmission media may include, for example, coaxial cables, wire, fiber optics and wires forming a bus. Common forms of machine-readable media may include, for example, floppy disks, floppy disks, hard disks, magnetic tapes, other similar magnetic media, CD-ROMs, DVDs, other similar optical media, punch cards, paper tapes and similar physical media with standard holes, RAM, ROM, PROM, EPROM and flash EPROM.

[0058] Em algumas formas de realização, os dados coletados, usando- se os dispositivos de computação óptica, podem ser arquivados juntamente com dados associados com parâmetros operacionais sendo registrados em um local de trabalho. A avaliação do desempenho do trabalho pode então ser feita e melhorada para futuras operações ou tal informação pode ser usada para projetar subsequente operações. Além disso, os dados e informações podem ser transmitidos (por fio ou sem fio) para um local remoto por um sistema de comunicação (p. ex., comunicação por satélite ou comunicação de rede aérea larga) para mais análises. O sistema de comunicação pode também permitir que ocorra monitoramento e operação remotos de um processo. Controle automatizado com um sistema de comunicação de longo alcance pode ainda facilitar o desempenho de operações de obra remotos. Em particular, uma rede neural artificial pode ser usada em algumas formas de realização para facilitar o desempenho de operações de obras remotas. Isto é, operações de obra remotas podem ser conduzidas automaticamente em algumas formas de realização. Em outras formas de realização, entretanto, operações de obras remotas podem ocorrer sob controle de operador direto, onde o operador não está no local da obra.[0058] In some embodiments, data collected using optical computing devices may be archived along with data associated with operational parameters being recorded at a job site. Work performance assessment can then be made and improved for future operations or such information can be used to design subsequent operations. In addition, data and information can be transmitted (wired or wirelessly) to a remote location by a communication system (eg satellite communication or wide air network communication) for further analysis. The communication system may also allow remote monitoring and operation of a process to take place. Automated control with a long-range communication system can even facilitate the performance of remote work operations. In particular, an artificial neural network can be used in some embodiments to facilitate the performance of remote works operations. That is, remote work operations can be conducted automatically in some embodiments. In other embodiments, however, remote works operations may take place under direct operator control, where the operator is not on site.

[0059] Com referência agora à Fig. 3, é ilustrado um sistema exemplar 300, para monitorar um fluido 302, contendo um ou mais microrganismos, de acordo com uma ou mais formas de realização. Na forma realização ilustrada, o fluido 302 pode estar contido ou de outro modo fluindo dentro de um trajeto de fluxo exemplar 304. O trajeto de fluxo 304 pode ser uma linha de fluxo ou um oleoduto e o fluido 302 presente nele pode estar fluindo na direção geral indicada pelas setas A (isto é, de montante para jusante). Como será apreciado, entretanto, o trajeto de fluxo 304 pode ser qualquer outro tipo de trajeto de fluxo, como genericamente descrito ou de outro modo definido aqui. Por exemplo, o trajeto de fluxo 304 pode ser um embarcação de contenção ou armazenagem e o fluido 302 pode não necessariamente estar fluindo (isto é, movendo-se) na direção A, enquanto o fluido 302 está sendo monitorado.[0059] Referring now to Fig. 3, an exemplary system 300 is illustrated for monitoring a fluid 302 containing one or more microorganisms, in accordance with one or more embodiments. In the illustrated embodiment, the fluid 302 may be contained or otherwise flowing within an exemplary flow path 304. The flow path 304 may be a flow line or a pipeline, and the fluid 302 present therein may be flowing in the direction indicated by arrows A (ie from upstream to downstream). As will be appreciated, however, flow path 304 can be any other type of flow path, as generally described or otherwise defined herein. For example, flow path 304 may be a containment or storage vessel and fluid 302 may not necessarily be flowing (i.e., moving) in the A direction while fluid 302 is being monitored.

[0060] Em pelo menos uma forma realização, entretanto, o trajeto de fluxo 304 pode fazer parte de uma tubulação de óleo/gás e pode ser parte de uma cabeça de poço ou uma pluralidade de linhas ou tubos fluxo interconectantes submarinhas e/ou acima da terra, que interconectam vários reservatórios de hidrocarboneto subterrâneos com uma ou mais plataformas de recebimento/acumulação ou instalações de processamento. Em algumas formas de realização, partes do trajeto de fluxo 304 podem ser empregados no furo abaixo e fluidicamente conectar, por exemplo, uma formação e uma cabeça de poço. Como tal, partes do trajeto de fluxo 304 podem ser arranjadas substancialmente verticais, substancialmente horizontais ou qualquer configuração direcional entre elas, sem desvio do escopo da descrição.[0060] In at least one embodiment, however, the flow path 304 may form part of an oil/gas pipeline and may be part of a wellhead or a plurality of interconnecting flow lines or tubes underwater and/or above of land, which interconnect multiple underground hydrocarbon reservoirs with one or more receiving/accumulation platforms or processing facilities. In some embodiments, portions of the flow path 304 may be employed in the hole below and fluidly connect, for example, a formation and a wellhead. As such, portions of the flow path 304 may be arranged substantially vertically, substantially horizontally, or any directional configuration in between, without departing from the scope of the description.

[0061] O sistema 300 pode incluir pelo menos um dispositivo de computação óptica 306, que pode ser similar em alguns aspectos ao dispositivo de computação óptica 200 da Fig. 2 e, portanto, pode ser melhor entendido com referência a ele. Embora não mostrado, o dispositivo de computação óptica 306 pode ser alojado dentro de uma caixa ou recinto configurado para substancialmente proteger os componentes internos do dispositivo 306 de avaria ou contaminação pelo ambiente externo. O recinto pode operar para mecanicamente acoplar o dispositivo 306 ao trajeto de fluxo 304 com, por exemplo, fixadores mecânicos, técnicas de soldadura forte ou solda, adesivos, ímãs, combinações dos mesmos ou similares. Em operação, o recinto pode ser projetado para suproteger a pressão que pode ser experimentada dentro ou fora do trajeto de fluxo 304 e, desse ovo, prover uma vedação hermética a fluido contra contaminação externa. Como descrito em maior detalhe abaixo, o dispositivo de computação óptica 306 pode ser útil na determinação de uma característica particular do fluido 302 dentro do trajeto de fluxo 304, tal como determinação de uma concentração de um microrganismo (viável ou não viável) presente dentro do fluido 302. O conhecimento da concentração de microrganismos pode ajudar a determinar a qualidade total do fluido 302 e prover uma oportunidade para corrigir níveis potencialmente indesejáveis de microrganismos no fluido 302.[0061] System 300 may include at least one optical computing device 306, which may be similar in some respects to the optical computing device 200 of Fig. 2, and therefore may be better understood with reference to it. Although not shown, the optical computing device 306 may be housed within a box or enclosure configured to substantially protect the internal components of the device 306 from damage or contamination by the external environment. The enclosure may operate to mechanically couple device 306 to flow path 304 with, for example, mechanical fasteners, brazing or soldering techniques, adhesives, magnets, combinations thereof, or the like. In operation, the enclosure may be designed to withstand pressure that may be experienced within or outside the flow path 304 and, from that egg, provide a fluid-tight seal against external contamination. As described in greater detail below, optical computing device 306 can be useful in determining a particular characteristic of fluid 302 within flow path 304, such as determining a concentration of a microorganism (viable or non-viable) present within the flow path 304. fluid 302. Knowledge of the concentration of microorganisms can help determine the overall quality of fluid 302 and provide an opportunity to correct potentially undesirable levels of microorganisms in fluid 302.

[0062] O dispositivo 306 pode incluir uma fonte de radiação eletromagnética 308, configurada para emitir ou de outro modo gerar radiação eletromagnética 310. A fonte de radiação eletromagnética 308 pode ser qualquer dispositivo capaz de emitir ou gerar radiação eletromagnética, como definido aqui. Por exemplo, a fonte de radiação eletromagnética 308 pode ser uma lâmpada elétrica, um dispositivo emissor de luz (LED), um leiser, um corpo negro, um simulador de corpo negro, um cristal fotônico, uma fonte de Raio-X, combinações dos mesmos ou similar. Em algumas formas de realização, uma lente 312 pode ser configurada para coletar ou de outro modo receber a radiação eletromagnética 310 e dirigir um feixe 314 de radiação eletromagnética 310 para o fluido302. A lente 312 pode ser qualquer tipo de dispositivo óptico configurado para transmitir ou de outro modo transportar a radiação eletromagnética 310 como desejado. Por exemplo, a lente 312 pode ser uma lente normal, uma lente Fresnel, um elemento óptico difrativo, um elemento gráfico holográfico, um espelho (p. ex., um espelho de focalização), um tipo de colimador, ou qualquer outro dispositivo de transmissão de radiação eletromagnética conhecido daqueles hábeis na técnica. Em outras formas de realização, a lente 312 pode ser omitida do dispositivo 306 e a radiação eletromagnética 310 pode, ao contrário, ser dirigida para o fluido 302 diretamente da fonte de radiação eletromagnética 308.[0062] Device 306 may include a source of electromagnetic radiation 308 configured to emit or otherwise generate electromagnetic radiation 310. Source of electromagnetic radiation 308 may be any device capable of emitting or generating electromagnetic radiation, as defined herein. For example, the source of electromagnetic radiation 308 can be an electric lamp, a light-emitting device (LED), a laser, a blackbody, a blackbody simulator, a photonic crystal, an X-ray source, combinations of the same or similar. In some embodiments, a lens 312 may be configured to collect or otherwise receive electromagnetic radiation 310 and direct a beam 314 of electromagnetic radiation 310 into the fluid 302. Lens 312 may be any type of optical device configured to transmit or otherwise carry electromagnetic radiation 310 as desired. For example, lens 312 can be a normal lens, a Fresnel lens, a diffractive optical element, a holographic graphic element, a mirror (e.g., a focusing mirror), a type of collimator, or any other imaging device. transmission of electromagnetic radiation known to those skilled in the art. In other embodiments, lens 312 may be omitted from device 306 and electromagnetic radiation 310 may instead be directed into fluid 302 directly from source of electromagnetic radiation 308.

[0063] Em uma ou mais formas de realização, o dispositivo 306 pode também incluir uma janela de amostragem 316, disposta adjacente ao ou de outro modo em contato com o fluido 302 para fins de detecção. A janela de amostragem 316 pode ser feita de uma variedade de materiais transparentes, rígidos ou semirrígidos, que são configurados para permitir transmissão da radiação eletromagnética 310 através deles. Por exemplo, a janela de amostragem 316 pode ser feita de, mas não é limitada a vidros, plásticos, semicondutores, materiais cristalinos, materiais policristalinos. pós comprimidos a quente ou frio, combinações dos mesmos ou similares. A fim de remover fantasmas ou outros problemas de formação de imagem resultando de reflectância na janela de amostragem 316, o sistema 300 pode empregar um ou mais elementos de reflectância (IRE), tais como aqueles descritos em na copossuída patente U.S. No. 7.697.141, e/ou um ou mais sistemas de imageação, tais como aqueles descrito copossuído Pedido de Patente U.S. No. de Série 13/456.467, o conteúdo de cada um sendo por este modo incorporado por referência.[0063] In one or more embodiments, device 306 may also include a sampling window 316 disposed adjacent or otherwise in contact with fluid 302 for detection purposes. The sampling window 316 may be made of a variety of transparent, rigid or semi-rigid materials, which are configured to allow transmission of electromagnetic radiation 310 therethrough. For example, sampling window 316 may be made of, but is not limited to, glass, plastics, semiconductors, crystalline materials, polycrystalline materials. hot or cold compressed powders, combinations thereof or similar. In order to remove ghosting or other imaging problems resulting from reflectance in the sampling window 316, the system 300 may employ one or more reflectance elements (IRE), such as those described in the co-occlusive U.S. patent. At the. 7,697,141, and/or one or more imaging systems, such as those described in co-possible U.S. Patent Application. At the. No. 13/456,467, the contents of each being hereby incorporated by reference.

[0064] Após passar através da janela de amostragem 316, a radiação eletromagnética 310 colide no e opticamente interage com o fluido 302, incluindo quaisquer microrganismos presentes dentro do fluido 302. Como resultado, a radiação opticamente interagida 318 é gerada por e refletida do fluido 302. Aqueles hábeis na técnica, entretanto, prontamente reconhecerão que variações alternativas do dispositivo 306 podem permitir que a radiação opticamente interagida 318 seja gerada ao ser transmitida, dispersada, difratada, absorvida, emitida ou reirradiada por e/ou do fluido 302, ou um ou mais microrganismos presentes entro do fluido 302, sem desvio do escopo da descrição.[0064] After passing through the sampling window 316, the electromagnetic radiation 310 impinges on and optically interacts with the fluid 302, including any microorganisms present within the fluid 302. As a result, the optically interacted radiation 318 is generated by and reflected from the fluid 302. Those skilled in the art, however, will readily recognize that alternative variations of device 306 may allow optically interacted radiation 318 to be generated by being transmitted, dispersed, diffracted, absorbed, emitted, or re-radiated by and/or fluid 302, or a or more microorganisms present within the fluid 302, without departing from the scope of the description.

[0065] A radiação opticamente interagida 318, gerada pela interação com o fluido 302, e/ou pelo menos um microrganismo presente nele, pode ser dirigida para ou de outro modo ser recebida por um ICE 320 arranjado dentro do dispositivo 306. O ICE 320 pode ser um componente espectral substancialmente similar ao ICE 100 descrito acima com referência à Fig. 1. Por conseguinte, em operação o ICE 320 pode ser configurado para receber a radiação opticamente interagida 328 e produzir radiação eletromagnética modificada 322, correspondendo a uma característica particular de interesse no fluido 302, incluindo quaisquer microrganismos que possam estar presentes nele. Em particular, a radiação eletromagnética modificada 322 é radiação eletromagnética que interagiu opticamente com o ICE 320, por meio do que uma imitação aproximada do vetor de regressão, correspondendo à característica ou microrganismo no fluido 30, é obtida.[0065] Optically interacting radiation 318, generated by interaction with fluid 302, and/or at least one microorganism present therein, may be directed to or otherwise received by an ICE 320 arranged within the device 306. The ICE 320 may be a spectral component substantially similar to the ICE 100 described above with reference to Fig. 1. Therefore, in operation, the ICE 320 may be configured to receive optically interacted radiation 328 and produce modified electromagnetic radiation 322, corresponding to a particular characteristic of interest in the fluid 302, including any microorganisms that may be present therein. In particular, the modified electromagnetic radiation 322 is electromagnetic radiation that has optically interacted with the ICE 320, whereby a close imitation of the regression vector, corresponding to the characteristic or microorganism in the fluid 30, is obtained.

[0066] Deve ser observado que, embora a Fig. 3 represente o ICE 320 como recebendo radiação eletromagnética refletida do fluido 302, o ICE 320 pode ser arranjado em qualquer ponto ao longo do trem óptico do dispositivo 306, sem desvio do escopo da descrição. Por exemplo, em uma ou mais formas de realização, o ICE 320 (como mostrado em tracejado), pode ser arranjado dentro do trem óptico antes da janela de amostragem 316 e igualmente obter substancialmente os mesmos resultados. Em outras formas de realização, a janela de amostragem 316 pode servir a um duplo propósito, como tanto uma janela de transmissão como o ICE 320 (isto é, um componente espectral). Em ainda outras formas de realização, o ICE 320 pode interagir opticamente com o fluido 302 ou radiação eletromagnética 310, para gerar a radiação eletromagnética modificada 322 através da reflexão, em vez da transmissão através dela.[0066] It should be noted that although Fig. 3 represents the ICE 320 as receiving reflected electromagnetic radiation from the fluid 302, the ICE 320 can be arranged at any point along the optical train of the device 306, without departing from the scope of the description. For example, in one or more embodiments, the ICE 320 (as shown in dashed lines) can be arranged within the optical train before the sampling window 316 and also obtain substantially the same results. In other embodiments, the sampling window 316 may serve a dual purpose, as both a transmission window and ICE 320 (i.e., a spectral component). In still other embodiments, the ICE 320 can optically interact with fluid 302 or electromagnetic radiation 310 to generate modified electromagnetic radiation 322 through reflection rather than transmission therethrough.

[0067] Além disso, embora somente um ICE 320 seja mostrado no dispositivo 306, formas de realização são contempladas aqui incluem o uso de pelo menos dois componentes ICE no dispositivo 306 configurados para cooperativamente determinar a característica de interesse no fluido 302 ou um microrganismo presente nele. Por exemplo, dois ou mais ICE podem ser arranjados em série ou paralelo dentro do dispositivo 306 e configurados para receber a radiação opticamente interagida 318 e, desse modo, aumentar as sensibilidades e limites de detector do dispositivo 306. Em outras formas de realização, dois ou mais ICE podem ser arranjados em uma unidade móvel, tal como um disco rotativo ou um conjunto linear oscilante, que se move de modo que os componentes ICE individuais sejam capazes de ser expostos à ou de outro modo opticamente interagir com a radiação eletromagnética por um distinto breve período de tempo. Os dois ou mais componentes ICE de qualquer uma destas formas de realização pode ser configurada para ser associado ou desassociado com a característica de interesse do fluido 302 ou um microrganismo presente nele. Em outras formas de realização, os dois ou mais ICE podem ser configurados para serem positiva ou negativamente correlacionados com a característica de interesse do flido 302 ou um microrganismo presente nele. Estas formas de realização opcionais empregando dois ou mais componentes ICE são ainda descritas nos copendentes Pedidos de Pat. US. Nos. 13/456.264, 13/456.405, 13/456.302 e 13/456.327, cujo conteúdo é por este meio incorporado por referência em sua totalidade.[0067] In addition, although only one ICE 320 is shown in the device 306, embodiments contemplated herein include the use of at least two ICE components in the device 306 configured to cooperatively determine the characteristic of interest in the fluid 302 or a microorganism present. in him. For example, two or more ICEs may be arranged in series or parallel within device 306 and configured to receive optically interacted radiation 318 and thereby increase the sensitivities and detector limits of device 306. In other embodiments, two or more ICE may be arranged in a mobile unit, such as a rotating disk or an oscillating linear assembly, which moves so that the individual ICE components are capable of being exposed to or otherwise optically interacting with electromagnetic radiation by a distinct short period of time. The two or more ICE components of any of these embodiments can be configured to be associated or disassociated with the fluid 302 characteristic of interest or a microorganism present therein. In other embodiments, the two or more ICEs may be configured to be positively or negatively correlated with the characteristic of interest of the flido 302 or a microorganism present therein. These optional embodiments employing two or more ICE components are further described in co-pending U.S. Pat. US US. 13/456,264, 13/456,405, 13/456,302 and 13/456,327, the contents of which are hereby incorporated by reference in their entirety.

[0068] Nas formas de realização, pode ser desejável monitorar mais do que uma característica de interesse ou microrganismo de uma vez usando- se o dispositivo 306. Em tais formas de realização, várias configurações para múltiplos componentes ICE podem ser usadas, onde cada componente ICE é configurado para detectar uma característica ou microrganismo de interesse particular e/ou distinto. Em algumas formas de realização, a característica oumcopode ser analisado sequencialmente usando-se múltiplos componentes ICE que são providos, um único feixe de radiação eletromagnética sendo refletido de ou transmitido através do fluido 302. Em algumas formas de realização, como brevemente mencionado acima, múltiplos componentes ICE pode ser arranjados em um disco rotativo, onde os componentes ICE individuais são somente expostos ao feixe de radiação eletromagnética por um curto tempo. Vantagens desta abordagem podem incluir a capacidade de analisar múltiplas características ou microrganismos dentro do fluido 302, usando-se um único dispositivo de computação óptica e a oportunidade de ensaiar microrganismos adicionais simplesmente adicionando-se componentes ICE adicionais ao disco rotativo.[0068] In such embodiments, it may be desirable to monitor more than one feature of interest or microorganism at a time using device 306. In such embodiments, various configurations for multiple ICE components may be used, where each component ICE is configured to detect a characteristic or microorganism of particular and/or distinct interest. In some embodiments, the feature or umco can be analyzed sequentially using multiple ICE components that are provided, a single beam of electromagnetic radiation being reflected from or transmitted through the fluid 302. In some embodiments, as briefly mentioned above, multiple ICE components can be arranged on a rotating disk, where the individual ICE components are only exposed to the beam of electromagnetic radiation for a short time. Advantages of this approach may include the ability to analyze multiple features or microorganisms within fluid 302 using a single optical computing device and the opportunity to assay additional microorganisms simply by adding additional ICE components to the rotating disk.

[0069] Em outras formas de realização, múltiplos dispositivos de computação óptica podem ser colocados em um único local ao longo do trajeto de fluxo 304, onde cada dispositivo de computação óptica contém um único ICE que é configurado para detectar uma característica particular de interesse no fluido 302 ou um microrganismo presente nele. Em tais formas de realização, um divisor de feixe pode desviar uma parte da radiação eletromagnética sendo refletida pelo, emitida do ou transmitida através do fluido 302 e para dentro de cada dispositivo de computação óptica. Cada dispositivo de computação óptica, por sua vez, pode ser acoplado a um correspondente detector ou conjunto de detectores que é configurado para detectar e analisar uma saída da radiação eletromagnética do respectivo dispositivo de computação óptica. Configurações paralelas dos dispositivos de computação óptica podem ser particularmente benéficas para aplicações que requeiram baixas entradas de força e/ou partes não móveis.[0069] In other embodiments, multiple optical computing devices may be placed at a single location along the flow path 304, where each optical computing device contains a single ICE that is configured to detect a particular feature of interest in the fluid 302 or a microorganism present therein. In such embodiments, a beam splitter can deflect a portion of the electromagnetic radiation being reflected by, emitted from, or transmitted through fluid 302 and into each optical computing device. Each optical computing device, in turn, can be coupled to a corresponding detector or detector array that is configured to detect and analyze an electromagnetic radiation output from the respective optical computing device. Parallel configurations of optical computing devices can be particularly beneficial for applications that require low power inputs and/or non-moving parts.

[0070] Aqueles hábeis na técnica apreciarão que qualquer uma das configurações anteriores pode ainda ser usada em combinação com uma série de configurações em qualquer uma das presentes formas de realização. Por exemplo, dois dispositivos de computação óptica, tendo um disco rotativo com uma pluralidade de componentes ICE arranjados sobre ele, podem ser colocados em série para realizar uma análise em um único local ao longo da extensão do trajeto de fluxo 304. Igualmente, múltiplas estações de detecção, cada uma contendo dispositivos de computação óptica em paralelo, podem ser colocadas em série para realizar uma análise similar.[0070] Those skilled in the art will appreciate that any of the foregoing configurations can still be used in combination with a number of configurations in any of the present embodiments. For example, two optical computing devices, having a rotating disk with a plurality of ICE components arranged thereon, can be placed in series to perform an analysis at a single location along the length of the flow path 304. Likewise, multiple stations detection devices, each containing parallel optical computing devices, can be placed in series to perform a similar analysis.

[0071] A radiação eletromagnética modificada 322, gerada pelo ICE 320, pode subsequentemente ser convertida em um detector 324 para quantificação do sinal. O detector 324 pode ser qualquer dispositivo capaz de detectar radiação eletromagnética e pode ser geralmente caracterizado como um transdutor óptico. Em algumas formas de realização, o detector324 pode ser mas não é limitado a a detector térmico, tal como uma termopilha ou detector fotoacústico, um detector semicondutor, um detector piezoeétrico, um dispositivo acoplado por carga (CCD), um detector, um detector de vídeo ou detector array, um detector dividido, um detector de fótons (tal como um tubo fotomultiplicador), fotodiodos, combinações dos mesmos ou similar, ou outros detectores conhecidos daqueles hábeis na técnica.[0071] The modified electromagnetic radiation 322, generated by the ICE 320, can subsequently be converted into a detector 324 for signal quantification. Detector 324 can be any device capable of detecting electromagnetic radiation and can be generally characterized as an optical transducer. In some embodiments, detector324 may be, but is not limited to, a thermal detector, such as a thermopile or photoacoustic detector, a semiconductor detector, a piezoelectric detector, a charge-coupled device (CCD), a detector, a video detector or array detector, a split detector, a photon detector (such as a photomultiplier tube), photodiodes, combinations thereof or the like, or other detectors known to those skilled in the art.

[0072] Em algumas formas de realização, o detector 324 pode ser configurado para produzir um sinal de saída 326 em tempo real ou próximo- do-real na forma de uma tensão (ou corrente) que corresponda à característica particular de interesse do fluido 302 ou um microrganismo presente nele. A tensão retornada pelo detector 324 é essencialmente o produto escalar da interação óptica da radiação opticamente interagida 318 com o respectivo ICE 320, como função da concentração da característica ou microrganismo de interesse do fluido 302. Como tal, o sinal de saída 326, produzido pelo detector 324, e a concentração da característica de interesse do fluido 302 ou um microrganismo presente nele, podem ser relacionados, por exemplo, diretamente proporcional. Em outras formas de realização, entretanto, a relação ode corresponder a uma função poligonal, uma função exponencial, uma função logarítmica e/ou uma combinação delas.[0072] In some embodiments, the detector 324 may be configured to produce a real-time or near-real-time output signal 326 in the form of a voltage (or current) that corresponds to the particular characteristic of interest of the fluid 302 or a microorganism present in it. The voltage returned by the detector 324 is essentially the dot product of the optical interaction of the optically interacting radiation 318 with the respective ICE 320, as a function of the concentration of the characteristic or microorganism of interest in the fluid 302. As such, the output signal 326, produced by the detector 324, and the concentration of the fluid characteristic of interest 302 or a microorganism present therein can be related, for example, directly proportional. In other embodiments, however, the relationship may correspond to a polygonal function, an exponential function, a logarithmic function and/or a combination thereof.

[0073] Em algumas formas de realização, o dispositivo 306 pode incluir um segundo detector 328, que pode ser similar ao primeiro detector 324, pelo fato de que pode ser qualquer dispositivo capaz de detectar radiação eletromagnética. Similar ao segundo detector 216 da Fig. 2, o segundo detector 328 da Fig. 3 pode ser usado para detectar desvios de radiação originando-se da fonte de radiação eletromagnética 308. Desvios de radiação indesejáveis podem ocorrer na intensidade da radiação eletromagnética 310, devido a uma larga variedade de razões e potencialmente provocando vários efeitos negativos no dispositivo 306. Estes efeitos negativos podem ser particularmente prejudiciais para as medições feitas durante um período de tempo. Em algumas formas de realização, os desvios de radiação podem ocorrer como resultado de um acúmulo de película ou material na janela de amostragem 316, que tem o efeito de reduzir a quantidade e qualidade da luz finalmente alcançando o primeiro detector 324. Sem compensação apropriada, tais desvios de radiação poderiam resultar em falsas leituras e o sinal de saída 326 não mais seria principal ou precisamente relacionado com a característica ou microrganismo de interesse.[0073] In some embodiments, the device 306 may include a second detector 328, which may be similar to the first detector 324, in that it may be any device capable of detecting electromagnetic radiation. Similar to the second detector 216 of Fig. 2, the second detector 328 of Fig. 3 can be used to detect deviations of radiation originating from the source of electromagnetic radiation 308. Unwanted radiation deviations can occur in the intensity of electromagnetic radiation 310, due to a wide variety of reasons and potentially causing various negative effects on the device 306. These Negative effects can be particularly detrimental to measurements taken over a period of time. In some embodiments, radiation deviations can occur as a result of a buildup of film or material in the sampling window 316, which has the effect of reducing the quantity and quality of light finally reaching the first detector 324. Without proper compensation, such radiation deviations could result in false readings and the output signal 326 would no longer be primarily or precisely related to the characteristic or microorganism of interest.

[0074] Para compensar por estes tipos de efeitos indesejáveis, o segundo detector 328 pode ser configurado para gerar um sinal de compensação 330, genericamente indicativo dos desvios de radiação da fonte de radiação eletromagnética 308 e, desse modo, normalizar o sinal de saída 326 gerado pelo primeiro detector 324. Como ilustrado, o segundo detector 328 pode ser configurado para receber uma parte da radiação opticamente interagida 318 via um divisor de feixe 332, a fim de detectar os desvios de radiação. Em outras formas de realização, entretanto, o segundo detector 328 pode ser arranjado para receber radiação eletromagnética de qualquer parte do trem óptico do dispositivo 306, a fim de detectar os desvios de radiação, sem desvio do escopo da descrição.[0074] To compensate for these types of undesirable effects, the second detector 328 can be configured to generate a compensation signal 330, generally indicative of radiation deviations from the electromagnetic radiation source 308, and thereby normalize the output signal 326 generated by the first detector 324. As illustrated, the second detector 328 may be configured to receive a portion of the optically interacted radiation 318 via a beamsplitter 332 in order to detect radiation deviations. In other embodiments, however, the second detector 328 can be arranged to receive electromagnetic radiation from any part of the optical train of the device 306, in order to detect the radiation deviations, without deviation from the scope of the description.

[0075] Em algumas aplicações, o sinal de saída 326 e o sinal de compensação 330 podem ser transportados para ou de outro modo recebidos por um processador de sinal 334, comunicavelmente acoplado a ambos detectores 320, 328. O processador de sinal 334 pode ser um computador incluindo um meio legível por máquina não transitório e pode ser configurado para computacionalmente combinar o sinal de compensação 330 com o sinal de saída 326, a fim de normalizar o sinal de saída 326, em vista de quaisquer desvios de radiação detectados pelo segundo detector 328. Em algumas formas de realização, computacionalmente combinar a saída e os sinais de compensação 320, 328 pode requerer computar uma relação dos dois sinais 320, 328. Por exemplo, a concentração de cada microrganismo ou a magnitude de cada característica determinada usando-se o dispositivo de computação óptica 306 pode ser alimentada em um algoritmo operado pelo processador de sinal 334. O algoritmo pode ser configurado para fazer predições de como as características do fluido 302 mudam se as concentrações dos microrganismos forem mudadas em relação entre si.[0075] In some applications, the output signal 326 and the compensation signal 330 may be carried to or otherwise received by a signal processor 334, communicably coupled to both detectors 320, 328. The signal processor 334 may be a computer including non-transient machine-readable medium and can be configured to computationally combine the offset signal 330 with the output signal 326 in order to normalize the output signal 326 in view of any radiation deviations detected by the second detector 328. In some embodiments, computationally combining the output and offset signals 320, 328 may require computing a ratio of the two signals 320, 328. For example, the concentration of each microorganism or the magnitude of each characteristic determined using the optical computing device 306 may be fed into an algorithm operated by the signal processor 334. The algorithm may be configured to make predictions. s of how the characteristics of the fluid 302 change if the concentrations of microorganisms are changed relative to each other.

[0076] Em tempo real ou tempo quase real, o processador de sinal 334 pode ser configurado para prover um sinal de saída resultante 336, correspondendo a uma concentração da característica de interesse no fluido 302 ou um microrganismo presente nele. O sinal de saída resultante 336 pode ser legível por um operador que pode considerar os resultados e fazer ajustes adequados ou realizar ação apropriada, se necessário, com base na concentração medida de microrganismos no fluido 302. Em algumas formas de realização, a saída de sinal resultante 328 pode ser transportada, por fio ou sem fio, para o usuário para consideração. Em outras formas de realização, o sinal de saída resultante 336 pode ser reconhecido pelo processador de sinal 334 como estando dentro ou fora de uma predeterminada ou preprogramada faixa de operação adequada.[0076] In real time or near real time, the signal processor 334 can be configured to provide a resultant output signal 336, corresponding to a concentration of the characteristic of interest in the fluid 302 or a microorganism present therein. The resulting output signal 336 may be readable by an operator who can consider the results and make appropriate adjustments or take appropriate action, if necessary, based on the measured concentration of microorganisms in the fluid 302. In some embodiments, the signal output resulting 328 can be transported, wired or wireless, to the user for consideration. In other embodiments, the resulting output signal 336 may be recognized by signal processor 334 as being within or outside a predetermined or preprogrammed suitable operating range.

[0077] Por exemplo, o processador de sinal 334 pode ser programado com um perfil de impureza correspondente a um ou mais microrganismos. O perfil de impureza pode ser uma medida de uma concentração ou percentagem de microrganismo dentro do fluido 302. Em algumas formas de realização, o perfil de impureza pode ser medido na faixa de partes por milhão, porém em outras formas de realização, o perfil de impureza pode ser medido na faixa de partes por mil ou bilhão. Se o sinal de saída resultante 336 exceder ou de outro modo situar-se fora de uma predeterminada ou pré- programada faixa de operação para o perfil de impureza, o processador de sinal 334 pode ser configurado para alertar o usuário de uma excessiva quantidade ou percentagem de microrganismo(s), de modo que apropriada correção ou ação corretiva possa ser realizada. Em outras formas de realização, o processador de sinal 334 pode ser configurado para autonomamente realizar a apropriada ação corretiva, de modo que o sinal de saída resultante 336 retorne para um valor situando-se dentro da faixa predeterminada ou pré-programada de operação adequada. Em algumas formas de realização, a ação corretiva pode incluir mas não é limitada a adicionar uma substância de tratamento (isto é, um tratamento biocida, antibacteriano ou microbiológico) no trajeto de fluxo 302, aumentando ou diminuindo o fluxo de fluido dentro do trajeto de fluxo 302, interrompendo o fluxo de fluido dentro do trajeto de fluxo 302, combinações dos mesmos ou similares.[0077] For example, the 334 signal processor may be programmed with an impurity profile corresponding to one or more microorganisms. The impurity profile may be a measure of a concentration or percentage of microorganism within the fluid 302. In some embodiments, the impurity profile may be measured in the parts per million range, but in other embodiments, the impurity profile may be measured in the parts per million range. Impurity can be measured in the range of parts per thousand or billion. If the resulting 336 output signal exceeds or otherwise falls outside a predetermined or preprogrammed operating range for the impurity profile, the 334 signal processor may be configured to alert the user of an excessive amount or percentage. of microorganism(s) so that appropriate correction or corrective action can be taken. In other embodiments, signal processor 334 may be configured to autonomously take appropriate corrective action such that the resulting output signal 336 returns to a value falling within the predetermined or preprogrammed range of proper operation. In some embodiments, the corrective action may include, but is not limited to, adding a treatment substance (i.e., a biocidal, antibacterial, or microbiological treatment) to the flow path 302, increasing or decreasing the flow of fluid within the flow path. flow 302, interrupting the flow of fluid within the flow path 302, combinations thereof or the like.

[0078] Aqueles hábeis na técnica prontamente apreciarão as várias e numerosas aplicações com que o sistema 300, e suas configurações alternativas, pode ser adequadamente usado. Por exemplo, em uma ou mais formas de realização, o fluido 302 pode ser um hidrocarboneto correspondendo à indústria de óleo e gás e transportado através de um trajeto de fluxo 304, tal como uma tubulação ou uma linha de fluxo. O dispositivo de computação óptica 306 pode ser vantajoso no monitoramento ou de outro modo quantificação da concentração de um ou mais microrganismos presentes dentro do fluido 302. Como reconhecido por aqueles hábeis na técnica, os microrganismos mais problemáticos em transporte de hidrocarboneto são aqueles que atacam a infraestrutura da tubulação dando um efeito corrosivo na tubulação, tais como bactérias resultantes do sulfato, que criam um ambiente extremamente corrosivo nas tubulações. Em alguns casos, os microrganismos dentro do fluido 302 poderiam não adversamente afetar o fluxo de fluido vivo atual, porém poderia ter o potencial de infectar outros sistemas ou embarcações de linha de fluxo se apropriado cuidado corretivo não for tomado. Em tais casos, o sistema 300 pode ser útil em evitar o início de degradação da tubulação em partes a jusante do trajeto de fluxo 304.[0078] Those skilled in the art will readily appreciate the many and numerous applications with which system 300, and its alternative configurations, can be suitably used. For example, in one or more embodiments, the fluid 302 may be a hydrocarbon corresponding to the oil and gas industry and transported through a flow path 304, such as a pipeline or a flow line. Optical computing device 306 may be advantageous in monitoring or otherwise quantifying the concentration of one or more microorganisms present within fluid 302. As recognized by those skilled in the art, the most problematic microorganisms in hydrocarbon transport are those that attack the pipeline infrastructure giving a corrosive effect on the pipeline, such as bacteria resulting from sulfate, which create an extremely corrosive environment in the pipelines. In some cases, microorganisms within fluid 302 might not adversely affect the actual flow of live fluid, but could have the potential to infect other flowline systems or vessels if proper corrective care is not taken. In such cases, system 300 can be useful in preventing the onset of pipeline degradation in downstream parts of the flow path 304.

[0079] Em operação, o dispositivo de computação óptica 306 pode opticamente interagir com o fluido 302 e/ou os microrganismos presentes nele para prover dados em tempo real precisos com respeito ao status microbiológico dentro do trajeto de fluxo 304, de modo que ações corretivas ou remediativas mais específicas possam ser tomadas para evitar avaria desnecessária do encanamento ou contaminação do reservatório. Sabendo-se quão infectados os tubos ou oleodutos estão com um microrganismo particular, uma dosagem de tratamento antibacteriano ou microbiológico pode ser administrada que é sob metida para a necessidade específica. Por exemplo, o dispositivo 306 pode ser configurado para detectar ou de outro modo monitorar as quantidades de bactérias redutoras de sulfato no trajeto de fluxo 304 ou a quantidade de bactérias produtoras de ácido no trajeto de fluxo 304. Quando a concentração de tais microrganismos ultrapassa um predeterminado perfil de impureza ou limite operacional de segurança, o sistema 300 pode alertar o operador da necessidade de um tratamento microbiológico. Em seguida ao tratamento microbiológico (isto é, qualquer ação corretiva ou remediativa), o dispositivo de computação óptica 306 pode ser útil na determinação da eficácia do tratamento, tal como provendo-se a concentração de microrganismos viáveis, inviáveis ou inativados permanecendo dentro do fluido 302. Como será apreciado, isto pode ter o efeito de reduzir os efeitos de avaria de certos produtos químicos sobre o ambiente, e os operadores do oleoduto experimentarão reduzidos custos de aquisição de produtos químicos e de custos de remediação química.[0079] In operation, the optical computing device 306 can optically interact with the fluid 302 and/or the microorganisms present therein to provide accurate real-time data with respect to the microbiological status within the flow path 304, so that corrective actions can be taken. or more specific remedies can be taken to avoid unnecessary plumbing damage or reservoir contamination. Knowing how infected the pipes or pipelines are with a particular microorganism, a dosage of antibacterial or microbiological treatment can be administered that is tailored to the specific need. For example, device 306 may be configured to detect or otherwise monitor the amounts of sulfate-reducing bacteria in the flow path 304 or the amount of acid-producing bacteria in the flow path 304. When the concentration of such microorganisms exceeds a predetermined impurity profile or operating safety limit, the 300 system can alert the operator of the need for microbiological treatment. Following microbiological treatment (i.e., any corrective or remedial action), the optical computing device 306 may be useful in determining the effectiveness of the treatment, such as providing the concentration of viable, non-viable, or inactivated microorganisms remaining within the fluid. 302. As will be appreciated, this may have the effect of reducing the damage effects of certain chemicals on the environment, and pipeline operators will experience reduced chemical procurement costs and chemical remediation costs.

[0080] Em outras formas de realização, o fluido 302 pode ser um combustível, tal como diesel ou combustível de jato, contido em um trajeto de fluxo 304, tal como um oleoduto ou uma embarcação de armazenagem. O dispositivo de computação óptica 306 pode ser vantajoso no monitoramento ou de outro modo do grau microbiológico presente dentro do fluido 302. Alguns microrganismos, como bactérias e fungos, vivem em combustíveis como diesel e combustível de jato. Alguns destes organismos criam uma boppelícula pegajosa que, por sua vez, pode potencialmente obstruir os sistemas de combustível. Há alguns fatores que aceleram a formação microbiológica, especialmente água no combustível e flutuações de temperatura. O tempo em que o combustível está armazenado pode também apresentar um importante fator para a severidade do problema, visto que os microrganismos necessitam de tempo para estabelecer uma colônia problemática. Em alguns casos pode levar diversos meses para as colônias obterem um tamanho problemático.[0080] In other embodiments, the fluid 302 can be a fuel, such as diesel or jet fuel, contained in a flow path 304, such as a pipeline or a storage vessel. Optical computing device 306 may be advantageous in monitoring or otherwise the microbiological degree present within fluid 302. Some microorganisms, such as bacteria and fungi, live in fuels such as diesel and jet fuel. Some of these organisms create a sticky film which, in turn, can potentially clog fuel systems. There are some factors that accelerate microbiological formation, especially water in the fuel and temperature fluctuations. The length of time the fuel is stored can also be an important factor in the severity of the problem, as microorganisms need time to establish a problematic colony. In some cases it can take several months for colonies to reach a problematic size.

[0081] O sistema 300 pode ser útil na quantificação do nível de contaminação bacteriana do combustível em tempo real. Por exemplo, o dispositivo de computação óptica 306 pode ser configurado para quantificar uma espécie e/ou cepa microbiológica específica, que opticamente viva no combustível, para determinar se ações corretivas/remediativas (isto é, limpeza ou dosagem) são requeridas ou de outro modo se o combustível for utilizável ou permanecer viável. Em algumas formas de realização, o sistema 300 pode ser instalado em um aparelho de detecção portátil, que possa ser configurado para opticamente interagir com o combustível, para determinar se ou não o combustível é utilizável. Tal aparelho portátil é descrito no Pedido de Patente U.S. copendente No. XX/XXX.XXX (Pasta do Procurador No. 2012-IP- 058393u1; 086108-0657), intitulado “Handheld Characteristic Analyzer and Methods de Using the Same”, cujo conteúdo é por este meio incorporado por referência na medida em que não inconsistente com a presente descrição. Em outras formas de realização, o sistema 300 pode ser permanentemente instalado no trajeto de fluxo 304 (p. ex., um oleoduto ou embarcação de armazenagem) para prover capacidades de monitoramento de combustível constante, em tempo real.[0081] System 300 can be useful in quantifying the level of bacterial contamination of fuel in real time. For example, optical computing device 306 can be configured to quantify a specific microbiological species and/or strain that optically lives in the fuel to determine whether corrective/remedial actions (i.e., cleaning or dosing) are required or otherwise. if the fuel is usable or remains viable. In some embodiments, system 300 may be installed in a portable detection apparatus that may be configured to optically interact with the fuel to determine whether or not the fuel is usable. Such a portable device is described in the U.S. Patent Application. copendant No. XX/XXX.XXX (Attorney's Folder No. 2012-IP-058393u1; 086108-0657), entitled “Handheld Characteristic Analyzer and Methods of Using the Same”, the contents of which are hereby incorporated by reference to the extent not inconsistent with the present description. In other embodiments, system 300 may be permanently installed in flow path 304 (e.g., a pipeline or storage vessel) to provide real-time, constant fuel monitoring capabilities.

[0082] Em ainda outras formas de realização, o fluido 302 pode ser água e o sistema 300 pode ser vantajoso no monitoramento ou de outro modo quantificação microbiológica presente nele. Por exemplo, a água usada em operações subterrâneas na indústria de óleo e gás pode às vezes ser obtida de numerosas fontes de água “suja”, tendo níveis variáveis de contaminação bacteriana ou outros tipos de microrganismos. Embora a contaminação por microrganismos possa às vezes não ser particularmente problemática em temperaturas ambientes na superfície da Terra, uma vez a água seja introduzida em um ambiente de crescimento mais favorável, os níveis de microrganismos e seus efeitos prejudiciais podem rapidamente aumentar. Por exemplo, quando introduzido dentro de um ambiente subterrâneo quente, mesmo baixos níveis de microrganismos podem multiplicar-se rapidamente e potencialmente conduzir a avaria de uma formação subterrânea. Igualmente, condições de crescimento favoráveis podem às vezes ser encontradas em um oleoduto ou trajeto de fluxo de fluido semelhante.[0082] In still other embodiments, the fluid 302 may be water and the system 300 may be advantageous in monitoring or otherwise quantifying the microbiological present therein. For example, water used in underground operations in the oil and gas industry can sometimes be obtained from numerous sources of “dirty” water, having varying levels of bacterial contamination or other types of microorganisms. Although contamination by microorganisms may sometimes not be particularly problematic at ambient temperatures on the Earth's surface, once water is introduced into a more favorable growth environment, levels of microorganisms and their harmful effects can rapidly increase. For example, when introduced into a warm underground environment, even low levels of microorganisms can rapidly multiply and potentially lead to the breakdown of an underground formation. Likewise, favorable growth conditions can sometimes be found in a pipeline or similar fluid flow path.

[0083] Os microrganismos podem conduzir a bio-obstrução de uma superfície subterrânea ou superfícies de oleoduto (interna e externa). As bactérias anaeróbicas podem ser particularmente prejudiciais quando introduzidas em uma formação subterrânea ou um oleoduto, devido ao sulfeto de hidrogênio que é comumente produzido por elas. Rapidamente multiplicando-se, os microrganismos e seus subprodutos metabólicos podem rapidamente obstruir e corroer os tubulares de produção, obstruir as fraturas da formação e/ou produzir sulfeto de hidrogênio, que representa um perigo para a saúde e pode resultar em falha de completamento e perda de produção. Por conseguinte, pode ser altamente desejável monitorar os níveis de microrganismos antes e/ou enquanto transportando água para e de uma formação subterrânea.[0083] Microorganisms can lead to bio-obstruction of an underground surface or pipeline surfaces (internal and external). Anaerobic bacteria can be particularly harmful when introduced into an underground formation or a pipeline, due to the hydrogen sulfide that is commonly produced by them. Rapidly multiplying, microorganisms and their metabolic by-products can rapidly clog and corrode production pipelines, clog formation fractures, and/or produce hydrogen sulfide, which poses a health hazard and can result in completion failure and loss. of production. Therefore, it may be highly desirable to monitor levels of microorganisms before and/or while transporting water to and from an underground formation.

[0084] O equipamento de tratamento de água, tal como o serviço Halliburton’s CLEANSTREAM®, pode ser usado para tratar a água antes de ser bombeada para dentro de um ou mais trajetos de fluxo 304 (p. ex., oleodutos, linhas de fluxo etc.). Em operação, o sistema 300 pode ser útil na documentação da eficácia do tratamento de água ou de outro modo determinação da necessidade de tratamento adicional da água. Em particular, o dispositivo de computação óptica 306 pode ser configurado para monitorar e/ou quantificar uma espécie e/ou cepa microbiológica específica na água. Em algumas formas de realização, o ICE 320 pode ser configurado para detectar e quantificar microrganismos viáveis no fluido 302. Em outras formas de realização, o ICE 320 pode ser configurado para detectar e quantificar microrganismos inviáveis ou inativados no fluido 302. Em ainda outras formas de realização, pode haver múltiplos componentes ICE 320, configurados para detectar e quantificar microrganismos viáveis, inviáveis e/ou inativados no fluido 302. Isto pode provar-se vantajoso em aplicações tais como operações de inundação ou injeção de água em tubos. Em outras aplicações, como será observado, esse sistema 300 pode ainda ser útil na determinação da qualidade da água potável em locais exibindo fontes de água subprêmio.[0084] Water treatment equipment such as Halliburton's CLEANSTREAM® service can be used to treat water before it is pumped into one or more flow paths 304 (e.g. pipelines, flow lines etc.). In operation, system 300 can be useful in documenting the effectiveness of water treatment or otherwise determining the need for additional water treatment. In particular, optical computing device 306 may be configured to monitor and/or quantify a specific microbiological species and/or strain in the water. In some embodiments, ICE 320 can be configured to detect and quantify viable microorganisms in fluid 302. In other embodiments, ICE 320 can be configured to detect and quantify non-viable or inactivated microorganisms in fluid 302. In still other embodiments In one embodiment, there may be multiple ICE 320 components configured to detect and quantify viable, non-viable and/or inactivated microorganisms in the fluid 302. This may prove advantageous in applications such as flooding operations or water injection into pipes. In other applications, as will be noted, this 300 system may still be useful in determining the quality of drinking water at sites exhibiting sub-premium water sources.

[0085] Mesmoem outras formas de realização, o sistema 300 pode ser usado para determinar ou de outro modo quantificar conteúdo microbiológico em superfícies sólidas. Como reconhecido por aqueles hábeis na técnica, as superfícies sólidas são com frequência susceptíveis ao crescimento de microrganismos. Uma pessoa hábil na técnica reconhecerá ainda que a contaminação por microrganismo em uma superfície pode resultar em numerosos efeitos prejudiciais, incluindo, por exemplo, bioincrustação, redução da permeabilidade, falha estrutural, corrosão, perigos para a saúde e qualquer combinação deles. A contaminação por microrganismos pode ser particularmente problemática em um oleoduto ou conduto de fluido semelhante ou trajeto de fluxo, como citado acima. Em um oleoduto ou conduto de fluido semelhante, os microrganismos podem às vezes agregar-se em juntas, soldas, costuras e similares, onde eles podem significativamente aumentar o risco de falha estrutural. Como discutido acima, as bactérias anaeróbicas podem ser particularmente problemáticas a este respeito, devido ao sulfeto de hidrogênio que produzem como um subproduto metabólico. O sistema 300 descrito aqui, entretanto, e suas múltiplas variações, pode ser usado para monitorar ou detectar contaminação por microrganismos em tais superfícies sólidas, a fim de proativamente reduzir seus efeitos deletérios. Por exemplo, o dispositivo de computação óptica 306 pode ser configurado para monitorar e/ou quantificar uma espécie e/ou cepa microbiológica específica e/ou, que comumente se desenvolve em superfícies sólidas.[0085] Even in other embodiments, the system 300 can be used to determine or otherwise quantify microbiological content on solid surfaces. As recognized by those skilled in the art, solid surfaces are often susceptible to the growth of microorganisms. A person skilled in the art will further recognize that microbial contamination of a surface can result in numerous deleterious effects, including, for example, biofouling, reduced permeability, structural failure, corrosion, health hazards, and any combination thereof. Contamination by microorganisms can be particularly problematic in a pipeline or similar fluid conduit or flow path, as noted above. In a pipeline or similar fluid conduit, microorganisms can sometimes aggregate at joints, welds, seams, and the like, where they can significantly increase the risk of structural failure. As discussed above, anaerobic bacteria can be particularly problematic in this regard, due to the hydrogen sulfide they produce as a metabolic by-product. The 300 system described here, however, and its multiple variations, can be used to monitor or detect contamination by microorganisms on such solid surfaces in order to proactively reduce their deleterious effects. For example, optical computing device 306 can be configured to monitor and/or quantify a specific and/or microbiological species and/or strain that commonly grows on solid surfaces.

[0086] Aqueles hábeis na técnica prontamente reconhecerão que os microrganismos são tipicamente aninhados em um habitat, significando que eles são com frequência encontrados em associação com certas características ambientais, incluindo limitações de temperatura, produtos químicos e condições biológicas. Tais microrganismos tipicamente formam relações simbióticas com outros micro e macro organismos. Adicionalmente, eles tendem a alterar ou controlar seu ambiente, de modo que eles experimentam favoráveis condições reprodutivas. Por exemplo, a levedura exsudará traços identificáveis, tais como álcoois, que podem ser indicativos da presença de levedura. Por conseguinte, quando uma espécie ou gênero, ou outra ramificação relacionada de microrganismo, é identificado, pode com frequência ser inferido que há outros da mesma espécie, gênero ou outra ramificação relacionada presente. Igualmente, pode também ser inferido que há microrganismos de habitat similar, especialmente de uma natureza simbiótica. Por exemplo, a presença de algumas bactérias redutoras de enxofre pode ser indicativa da presença de uma classe maior de bactérias redutoras de enxofre ou bactérias anaeróbicas. Tal presença de bactérias redutoras de enxofre pode, de fato, ser inferida da presença de produtos de enxofre, tais como H2S, que eles são sabidos produzirem. Consequentemente, a análise da presença, destruição e inatividade de certos microrganismos pode ser deterministicamente representativa da presença, destruição e inatividade de outros microrganismos relacionados.[0086] Those skilled in the art will readily recognize that microorganisms are typically nested in a habitat, meaning that they are often found in association with certain environmental characteristics, including limitations of temperature, chemicals, and biological conditions. Such microorganisms typically form symbiotic relationships with other micro and macro organisms. Additionally, they tend to alter or control their environment so that they experience favorable reproductive conditions. For example, yeast will exude identifiable traces, such as alcohols, which may be indicative of the presence of yeast. Therefore, when a species or genus, or other related offshoot of microorganism is identified, it can often be inferred that there are others of the same species, genus, or other related offshoot present. Likewise, it can also be inferred that there are microorganisms of similar habitat, especially of a symbiotic nature. For example, the presence of some sulfur-reducing bacteria may be indicative of the presence of a larger class of sulfur-reducing bacteria or anaerobic bacteria. Such presence of sulfur-reducing bacteria can, in fact, be inferred from the presence of sulfur products, such as H2S, which they are known to produce. Consequently, the analysis of the presence, destruction and inactivity of certain microorganisms can be deterministically representative of the presence, destruction and inactivity of other related microorganisms.

[0087] Por conseguinte, em mesmo outras formas de realização, o sistema 300 pode ser usado para determinar ou de outro modo quantificar um microrganismo particular, monitorando ou analisando traços de produjtos químicos ou microrganismos associados com o microrganismo de interesse. Em algumas formas de realização, o microrganismo de interesse pode ser associado com um produto químico ou microrganismo monitorado/analisado, em virtude do habitat, incluindo limitações de temperatura, produto químico e condições biológicas. Em outras formas de realização, o microrganismo de interesse pode ser associado com um produto químico ou microrganismo monitorado/analisado, em virtude de simbiose, onde a presença, destruição e/ou inatividade de microrganismos monitorados podem ser deterministicamente representativas da presença, destruição e inatividade do microrganismo de interesse.[0087] Accordingly, in even other embodiments, system 300 may be used to determine or otherwise quantify a particular microorganism by monitoring or analyzing trace chemicals or microorganisms associated with the microorganism of interest. In some embodiments, the microorganism of interest may be associated with a monitored/analyzed chemical or microorganism, by virtue of habitat, including limitations in temperature, chemical, and biological conditions. In other embodiments, the microorganism of interest may be associated with a monitored/analyzed chemical or microorganism, by virtue of symbiosis, where the presence, destruction, and/or inactivity of monitored microorganisms may be deterministically representative of the presence, destruction, and inactivity. of the microorganism of interest.

[0088] Com referência agora à Fig. 4, é ilustrado outro sistemaexemplar 400 para monitorar um fluido 302, de acordo com uma ou mais formas de realização. O sistema 400 pode ser similar em alguns aspectos ao sistema 300 da Fig. 3 e, portanto, pode ser melhor entendido com referência a ele, onde numerais iguais indicam elementos iguais que não serão novamente descritos. Como ilustrado, o dispositivo de computação óptica 306 pode novamente ser configurado para determinar a concentração de uma característica de interesse no fluido 302 ou um microrganismo presente nele, como contido dentro do trajeto de fluxo 304. Diferente do sistema 300 da Fig. 3, entretanto, o dispositivo de computação óptica 306 da Fig. 4 pode ser configurado para transmitir a radiação eletromagnética através do fluido 302, via uma primeira janela de amostragem 402a e uma segunda janela de amostragem 402b, disposta radialmente oposta à primeira janela de amostragem 402a. As primeira e segunda janelas de amostragem 402 a, b podem ser similares à janela de amostragem 316 descrita acima na Fig. 3.[0088] Referring now to Fig. 4, another exemplary system 400 for monitoring a fluid 302 is illustrated, in accordance with one or more embodiments. System 400 may be similar in some respects to system 300 of Fig. 3, and therefore may best be understood with reference to it, where like numerals denote like elements which will not be re-described. As illustrated, the optical computing device 306 can again be configured to determine the concentration of a characteristic of interest in the fluid 302 or a microorganism present therein, as contained within the flow path 304. Unlike the system 300 of Fig. 3, however, the optical computing device 306 of Fig. 4 may be configured to transmit electromagnetic radiation through fluid 302 via a first sampling window 402a and a second sampling window 402b arranged radially opposite the first sampling window 402a. The first and second sampling windows 402 a, b may be similar to the sampling window 316 described above in Fig. 3.

[0089] Quando a radiação eletromagnética 310 passa através do fluido 302 via as primeira e segunda janelas de amostragem 402 a, b, ela opticamente interage com o fluido 302 e pelo menos um microrganismo presente nele. A radiação opticamente interagida 318 é subsequentemente dirigida para o ou de outro modo recebida pelo ICE 320 como arranjado dentro do dispositivo 306. É novamente observado que, embora a Fig. 4 represente o ICE 320 como recebendo a radiação opticamente interagida 318 como transmitida através das janelas de amostragem 402 a, b, o ICE 320 pode igualmente ser arranjado em qualquer ponto ao longo do trem óptico do dispositivo 306, sem desvio do escopo da descrição. Por exemplo, em uma ou mais formas de realização, o ICE 320 pode ser arranjado dentro do trem óptico antes da primeira janela de amostragem 402a e igualmente obter substancialmente os mesmos resultados. Em outras formas de realização, uma ou cada uma das primeira ou segunda janelas de amostragem 402 a, b pode servir a uma dupla finalidade, como tanto uma janela de transmissão e o ICE 320 (isto é, um componente espectral). Em ainda outras formas de realização, o ICE 320 pode gerar a radiação eletromagnética modificada 322 através de reflexão, em vez de transmissão através dele. Além disso, como com o sistema 300 da Fig. 3, as formas de realização são contempladas aqui formas de realização que incluem o uso de pelo menos dois componentes ICE no dispositivo 306, configurado pra cooperativamente determinar a característica de interesse no fluido 302 ou um microrganismo presente nele.[0089] When electromagnetic radiation 310 passes through fluid 302 via first and second sampling windows 402 a, b, it optically interacts with fluid 302 and at least one microorganism present therein. Optically interacted radiation 318 is subsequently directed to or otherwise received by ICE 320 as arranged within device 306. It is again noted that although Fig. 4 depicts the ICE 320 as receiving the optically interacted radiation 318 as transmitted through the sampling windows 402 a, b, the ICE 320 may likewise be arranged at any point along the optical train of the device 306, without deviation from the scope of the description. For example, in one or more embodiments, the ICE 320 can be arranged within the optical train before the first sampling window 402a and also obtain substantially the same results. In other embodiments, one or each of the first or second sampling windows 402 a, b can serve a dual purpose, as both a transmission window and the ICE 320 (i.e., a spectral component). In still other embodiments, the ICE 320 can generate the modified electromagnetic radiation 322 through reflection, rather than transmission therethrough. Furthermore, as with the system 300 of Fig. 3 , the embodiments are contemplated herein, embodiments that include the use of at least two ICE components in the device 306, configured to cooperatively determine the characteristic of interest in the fluid 302 or a microorganism present therein.

[0090] A radiação eletromagnética modificada 322, gerada pelo ICE 320, é subsequentemente transportada para o detector 324 para quantificação do sinal e geração do sinal de saída 326, que corresponde à característica particular de interesse do fluido 302 ou um microrganismo presente nele. Como com o sistema 300 da Fig. 3, o sistema 400 pode também incluir o segundo detector 328 para detectar desvios de radiação originando-se da fonte de radiação eletromagnética 308. Como ilustrado, o segundo detector 328 pode ser configurado para receber uma parte da radiação opticamente interagida 318 via o divisor de feixe 332, a fim de detectar os desvios de radiação. Em outras formas de realização, entretanto, o segundo detector 328 pode ser arranjado para receber radiação eletromagnética de qualquer parte do trem óptico do dispositivo 306, a fim de detectar os desvios de radiação, sem desvio do escopo da descrição. O sinal de saída 326 e o sinal de compensação 330 podem então ser transportados para o ou de outro modo recebidos pelo processador de sinal 334, que pode computacionalmente combinar os dois sinais 330, 326 e prover em tempo real ou tempo próximo do real o sinal de saída resultante 336, correspondendo à concentração da característica de interesse no fluido 302 ou um microrganismo presente nele.[0090] The modified electromagnetic radiation 322, generated by the ICE 320, is subsequently transported to the detector 324 for signal quantification and generation of the output signal 326, which corresponds to the particular characteristic of interest of the fluid 302 or a microorganism present therein. As with the system 300 of Fig. 3, system 400 may also include second detector 328 for detecting deviations of radiation originating from source of electromagnetic radiation 308. As illustrated, second detector 328 may be configured to receive a portion of optically interacted radiation 318 via the beam 332, in order to detect the radiation deviations. In other embodiments, however, the second detector 328 can be arranged to receive electromagnetic radiation from any part of the optical train of the device 306, in order to detect the radiation deviations, without deviation from the scope of the description. Output signal 326 and offset signal 330 can then be conveyed to or otherwise received by signal processor 334, which can computationally combine the two signals 330, 326 and provide real-time or near-real-time signal. resulting output 336, corresponding to the concentration of the feature of interest in the fluid 302 or a microorganism present therein.

[0091] Com referência ainda à Fig. 4, com referência adicional à Fig. 3, aqueles hábeis na técnica reconhecerão prontamente que, em uma ou mais formas de realização, a radiação eletromagnética pode ser derivada do próprio fluido 302 e, por outro lado, derivada independente da fonte de radiação eletromagnética 308. Por exemplo, várias substâncias naturalmente irradiam radiação eletromagnética que é capaz de opticamente interagir com o ICE 320. Em algumas formas de realização, por exemplo, o fluido 302 ou o microrganismo dentro dofluido302 pode ser um corpo negro irradiando substância configurada para irradiar calor que pode opticamente interagir com o ICE 320. Em outras formas de realização, o fluido 302 ou o microrganismo dentro do fluido 302 pode ser radioativo ou quimioluminescente e, portanto, irradiar radiação eletromagnética que é capaz de opticamente interagir com o ICE 320. Em ainda outras formas de realização, a irradiação eletromagnética pode ser induzida pelo fluido 302 ou o microrganismo dentro do fluido 302 ao ser acionada mecânica, magnética ou eletricamente, combinações dos mesmos ou similares. Por exemplo, em pelo menos uma forma realização, uma tensão pode ser colocada através do fluido 302 ou do microrganismo dentro do fluido 302, a fim de induzir a radiação eletromagnética. Como resultado, as formas de realização são contempladas aqui onde a fonte de radiação eletromagnética 308 é omitida do dispositivo de computação óptica 306.[0091] With reference still to Fig. 4, with additional reference to Fig. 3, those skilled in the art will readily recognize that, in one or more embodiments, the electromagnetic radiation may be derived from the fluid 302 itself and, on the other hand, derived independently of the source of electromagnetic radiation 308. For example, various substances naturally radiate electromagnetic radiation that is capable of optically interacting with the ICE 320. In some embodiments, for example, the fluid 302 or the microorganism within the fluid 302 may be a blackbody radiating substance configured to radiate heat that can optically interact with the ICE 320. In other embodiments, the fluid 302 or the microorganism within the fluid 302 may be radioactive or chemiluminescent and therefore radiate electromagnetic radiation that is capable of optically interacting with the ICE 320. In still other embodiments, the electromagnetic radiation may be induced by the fluid 302 or the microorganism within the fluid 302 by being driven mechanically, magnetically or electrically, combinations of the same or similar. For example, in at least one embodiment, a voltage may be placed across the fluid 302 or the microorganism within the fluid 302 in order to induce electromagnetic radiation. As a result, embodiments are contemplated herein where the electromagnetic radiation source 308 is omitted from the optical computing device 306.

[0092] Deve também ser observado que os vários desenhos providos aqui não são necessariamente desenhados em escala nem são, rigorosamente falando, representados como opticamente corretos, como entendido por aqueles hábeis em óptica. Em vez disso, os desenhos são meramente ilustrativos por natureza e usados geralmente aqui a fim de suplementar o entendimento dos sistemas e métodos providos aqui. Na realidade, embora os desenhos não possam ser opticamente precisos, as interpretações conceituais representadas ali refletem precisamente a natureza exemplar das várias formas de realização descritas.[0092] It should also be noted that the various drawings provided here are not necessarily drawn to scale nor are they, strictly speaking, represented as optically correct, as understood by those skilled in optics. Rather, the drawings are merely illustrative in nature and used generally herein to supplement understanding of the systems and methods provided herein. In fact, while the drawings may not be optically accurate, the conceptual interpretations represented therein accurately reflect the exemplary nature of the various embodiments described.

[0093] Portanto, a presente invenção é bem adaptada para atingir as finalidades e vantagens mencionadas, bem como aquelas que são inerentes a ela. As formas de realização particulares descritas acima são somente ilustrativas, visto que a presente invenção pode ser modificada e praticada em diferentes mas equivalentes maneiras, evidentes para aqueles hábeis na técnica, tendo o benefício dos ensinamentos aqui. Além disso, não pretendidas limitações dos detalhes de construção ou projeto aqui mostrados, exceto como descrito nas reivindicações abaixo. É, portanto, evidente que as formas de realização ilustrativas particulares descritas acima podem ser alteradas, combinadas ou modificadas e todas tais variações são consideradas dentro do escopo e espírito da presente invenção. A invenção ilustrativamente descrita aqui adequadamente pode ser praticada na ausência de qualquer elemento que não seja especificamente descrito aqui e/ou qualquer elemento opcional descrito aqui. Embora as composições e métodos sejam descritos em termos de “compreendendo”, “contendo” ou “incluindo” vários componentes ou etapas, as composições e métodos podem também “consistir essencialmente dos” ou “consistir dos” vários componentes e etapas. Todos os números e faixas descritos acima podem variar em algum valor. Sempre que uma faixa numérica com um limite inferior e um limite superior seja descrito, qualquer número e qualquer faixa incluída, situando-se dentro da faixa, são especificamente descritos. Em particular, cada faixa de valores (da forma “de cerca de a a cerca de b”, ou, equivalentemente, “de aproximadamente a a b”, ou, equivalentemente “de aproximadamente a-b”) descrita aqui é para ser entendida expor cada número e faixa abrangidos dentro da mais ampla faixa de valores. Também os termos das reivindicações têm seu significado simples, comum, a menos que de outro modo explícita e claramente definidos pelo patenteado. Além disso, os artigos indefinidos “um” ou “uma”, como usados nas reivindicações, são definidos aqui significarem um ou mais do que um do elemento que ele introduz. Se houver qualquer conflito nos usos de uma palavra ou termo do relatório e de uma ou mais patentes ou outros documentos que possam ser incorporados por referência, as definições que forem consistentes com este relatório devem ser adotadas.[0093] Therefore, the present invention is well adapted to achieve the aforementioned purposes and advantages, as well as those inherent thereto. The particular embodiments described above are illustrative only, as the present invention may be modified and practiced in different but equivalent ways, evident to those skilled in the art, having the benefit of the teachings herein. Furthermore, no limitations are intended on the construction or design details shown herein, except as described in the claims below. It is therefore evident that the particular illustrative embodiments described above may be altered, combined or modified and all such variations are considered to be within the scope and spirit of the present invention. The invention illustratively described herein may suitably be practiced in the absence of any element not specifically described herein and/or any optional element described herein. While compositions and methods are described in terms of "comprising", "containing" or "including" various components or steps, compositions and methods may also "consist essentially of" or "consist of" various components and steps. All numbers and ranges described above may vary by some amount. Whenever a numerical range with a lower limit and an upper limit is described, any number and any included range falling within the range are specifically described. In particular, each range of values (of the form “from about aa about b”, or, equivalently, “from approximately aab”, or, equivalently “from approximately ab”) described herein is to be understood by exposing each number and range covered within the widest range of values. Also the terms of the claims have their plain, common meaning, unless otherwise explicitly and clearly defined by the patentee. Furthermore, the indefinite articles "a" or "an" as used in the claims are defined herein to mean one or more than one of the element it introduces. If there is any conflict in the uses of a word or term in the report and one or more patents or other documents that may be incorporated by reference, definitions that are consistent with this report should be adopted.

Claims (26)

1. Sistema para monitorar um fluido, caracterizado pelo fato deque compreende:um trajeto de fluxo (304) contendo um fluido;pelo menos um elemento computacional integrado (208), o qualé configurado para opticamente interagir com o fluido (302) e pelo menos ummicrorganismo nele, com isso gerando luz opticamente interagida (210, 214); epelo menos um detector (212, 216, 324, 328) arranjado parareceber a luz opticamente interagida (210, 214) e gerar um sinal de saída(326) correspondendo a uma característica do fluido, a característica do fluidocompreendendo uma propriedade relativa ao pelo menos um microrganismo,em que o elemento computacional integrado (208) compreendeuma pluralidade de camadas alternativas de dois materiais possuindo índicesde refração diferentes, um dos dois materiais é selecionado a partir do grupoque consiste em silício, sílica, quartzo, nióbio, nióbia, germânio, germânia,fluoreto de magnésio (MgF) e óxido de silício (SiO), e em que uma porção daluz opticamente interagida (210, 214) é transmitida através do pelo menos umelemento computacional integrado (208).1. System for monitoring a fluid, characterized in that it comprises: a flow path (304) containing a fluid; at least one integrated computational element (208), which is configured to optically interact with the fluid (302) and at least a microorganism in it, thereby generating optically interacting light (210, 214); and at least one detector (212, 216, 324, 328) arranged to receive the optically interacted light (210, 214) and generate an output signal (326) corresponding to a fluid characteristic, the fluid characteristic comprising a property relating to at least one a microorganism, wherein the integrated computational element (208) comprises a plurality of alternative layers of two materials having different refractive indices, one of the two materials is selected from the group consisting of silicon, silica, quartz, niobium, niobium, germanium, germanium , magnesium fluoride (MgF) and silicon oxide (SiO), and wherein a portion of the optically interacted light (210, 214) is transmitted through the at least one integrated computational element (208). 2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que a propriedade relativa ao pelo menos um microrganismo é umaconcentração do pelo menos um microrganismo dentro do fluido (302).System according to claim 1, characterized in that the property relating to the at least one microorganism is a concentration of the at least one microorganism within the fluid (302). 3. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que aquele pelo menos um elemento computacional integrado (208) éconfigurado para analisar o fluido (302) quanto a microrganismos viáveis dentrodo fluido (302).System according to claim 1, characterized in that at least one integrated computational element (208) is configured to analyze the fluid (302) for viable microorganisms within the fluid (302). 4. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que aquele pelo menos um elemento computacional integrado (208) éconfigurado para analisar o fluido (302) quanto a microrganismos inviáveisdentro do fluido (302).System according to claim 1, characterized in that at least one integrated computational element (208) is configured to analyze the fluid (302) for non-viable microorganisms within the fluid (302). 5. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que o fluido (302) compreende um fluido selecionado a partir do grupoque consiste em um hidrocarboneto, combustível de jato, combustível diesel,água e quaisquer combinações dos mesmos.A system as claimed in claim 1, characterized in that the fluid (302) comprises a fluid selected from the group consisting of a hydrocarbon, jet fuel, diesel fuel, water and any combinations thereof. 6. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que o trajeto de fluxo (304) compreende um trajeto de fluxo que éselecionado a partir do grupo que consiste em uma linha de fluxo, um oleoduto,uma mangueira, instalação de processamento, uma embarcação de armazenagem,um petroleiro, um carro tanque de estrada de ferro, um navio ou embarcaçãode transporte, um depósito, uma corrente, um encanamento, uma formaçãosubterrânea e quaisquer combinações dos mesmos.A system as claimed in claim 1, characterized in that the flow path (304) comprises a flow path which is selected from the group consisting of a flow line, a pipeline, a hose, a processing facility, a storage vessel, an oil tanker, a railroad tank car, a ship or transport vessel, a depot, a chain, a pipeline, an underground formation and any combination thereof. 7. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que o pelo menos um microrganismo compreende um microrganismoque é selecionado a partir do grupo que consiste em bactérias, protobactérias,protozoários, fitoplâncton, vírus, fungos, algas, substâncias microbiológicas equaisquer combinações dos mesmos.A system according to claim 1, characterized in that the at least one microorganism comprises a microorganism which is selected from the group consisting of bacteria, protobacteria, protozoa, phytoplankton, viruses, fungi, algae, microbiological substances and any combination of the same. 8. Sistema de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelofato de que a bactéria é uma bactéria redutora de sulfato.System according to claim 7, characterized in that the bacterium is a sulfate-reducing bacterium. 9. Sistema de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelofato de que a bactéria é aeróbica ou anaeróbica.System according to claim 7, characterized in that the bacterium is aerobic or anaerobic. 10. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que compreende ainda uma fonte de radiação eletromagnética (308), aqual é configurada para emitir radiação eletromagnética (204) que opticamenteinterage com o fluido (302).System according to claim 1, characterized in that it further comprises a source of electromagnetic radiation (308), which is configured to emit electromagnetic radiation (204) that optically interacts with the fluid (302). 11. Sistema de acordo com a reivindicação 10, caracterizadopelo fato de que o pelo menos um detector (212, 216, 324, 328) é um primeirodetector (324, 328) e o sistema compreende ainda um segundo detector (328)arranjado para detectar radiação eletromagnética (204) a partir daquela fontede radiação eletromagnética (308), e com isso gerar um sinal de compensação(330), o qual é indicativo de desvios de radiação eletromagnética (204).11. System according to claim 10, characterized in that the at least one detector (212, 216, 324, 328) is a first detector (324, 328) and the system further comprises a second detector (328) arranged to detect electromagnetic radiation (204) from that source of electromagnetic radiation (308), and thereby generate a compensation signal (330), which is indicative of deviations of electromagnetic radiation (204). 12. Sistema de acordo com a reivindicação 11, caracterizadopelo fato de que compreende ainda um processador de sinal (334) acopladocomunicativamente com o primeiro e o segundo detectores (212, 216, 324,328), o processador de sinal (334) sendo configurado para receber e combinarcomputacionalmente a saída e para compensar sinais para normalizar o sinalde saída (326).12. System according to claim 11, characterized in that it further comprises a signal processor (334) communicatively coupled with the first and second detectors (212, 216, 324,328), the signal processor (334) being configured to receive and computationally combining the output and for compensating signals to normalize the output signal (326). 13. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que a concentração do pelo menos um microrganismo dentro do fluido(302) é um traço daquele pelo menos um microrganismo associado com ummicrorganismo de interesse.A system as claimed in claim 1, characterized in that the concentration of the at least one microorganism within the fluid (302) is a trace of that at least one microorganism associated with a microorganism of interest. 14. Método para monitorar um fluido (302), caracterizado pelofato de que compreende:conter o fluido (302) dentro de um trajeto de fluxo (304);interagir opticamente pelo menos um elemento computacionalintegrado (208) com o fluido (302) e pelo menos um microrganismo presentedentro do fluido (302), com isso gerando luz opticamente interagida (210, 214);receber com pelo menos um detector (212, 216, 324, 328) a luzopticamente interagida (210, 214); egerar com o pelo menos um detector (212, 216, 324, 328) umsinal de saída (326) correspondendo a uma característica do fluido (302), a ditacaracterística do fluido (302) sendo uma propriedade relativa ao pelo menosum microrganismo dentro do fluido (302),em que o elemento computacional integrado (208) compreendeuma pluralidade de camadas alternativas de dois materiais possuindo índicesde refração diferentes, um dos dois materiais é selecionado a partir do grupoque consiste em silício, sílica, quartzo, nióbio, nióbia, germânio, germânia,fluoreto de magnésio (MgF) e óxido de silício (SiO), e em que uma porção daluz opticamente interagida (210, 214) é transmitida através do pelo menos umelemento computacional integrado (208).14. Method for monitoring a fluid (302), characterized in that it comprises: containing the fluid (302) within a flow path (304); optically interacting with at least one integrated computational element (208) with the fluid (302) and at least one microorganism present within the fluid (302), thereby generating optically interacted light (210, 214); receive with at least one detector (212, 216, 324, 328) the optically interacted light (210, 214); generate with the at least one detector (212, 216, 324, 328) an output signal (326) corresponding to a characteristic of the fluid (302), said characteristic of the fluid (302) being a property relative to the at least one microorganism within the fluid (302), wherein the integrated computational element (208) comprises a plurality of alternative layers of two materials having different refractive indices, one of the two materials is selected from the group consisting of silicon, silica, quartz, niobium, niobium, germanium, germanium, magnesium fluoride (MgF) and silicon oxide (SiO), and wherein a portion of the optically interacted light (210, 214) is transmitted through the at least one integrated computational element (208). 15. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de compreender ainda analisar o fluido (302) quanto a microrganismosviáveis dentro do fluido (302) com o pelo menos um elemento computacionalintegrado (208).15. Method according to claim 14, characterized in that it further comprises analyzing the fluid (302) for viable microorganisms within the fluid (302) with at least one integrated computational element (208). 16. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de compreender ainda analisar o fluido (302) quanto a microrganismosinviáveis dentro do fluido (302) com o pelo menos um elemento computacionalintegrado (208).16. Method according to claim 14, characterized in that it further comprises analyzing the fluid (302) for unviable microorganisms within the fluid (302) with at least one integrated computational element (208). 17. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de que a propriedade relativa ao pelo menos um microrganismo éuma concentração do pelo menos um microrganismo dentro do fluido (302).17. Method according to claim 14, characterized in that the property relating to the at least one microorganism is a concentration of the at least one microorganism within the fluid (302). 18. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizadopelo fato de que a concentração do pelo menos um microrganismo dentro dofluido (302) é um traço do pelo menos um microrganismo associado com ummicrorganismo de interesse.18. Method according to claim 17, characterized in that the concentration of the at least one microorganism within the fluid (302) is a trace of the at least one microorganism associated with a microorganism of interest. 19. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de que compreende ainda:receber o sinal de saída (326) com um processador de sinal (334)comunicativamente acoplado ao pelo menos um detector (212, 216, 324, 328);edeterminar a característica do fluido (302) com o processadorde sinal (334).19. Method according to claim 14, characterized in that it further comprises: receiving the output signal (326) with a signal processor (334) communicatively coupled to the at least one detector (212, 216, 324, 328); and determining the characteristic of the fluid (302) with the signal processor (334). 20. Método para controle de qualidade para um fluido (302),caracterizado pelo fato de que compreende:interagir opticamente pelo menos um elemento computacionalintegrado (208) com o fluido (302) contido dentro de um trajeto de fluxo (304),e com isso gerar luz opticamente interagida (210, 214), o fluido (302) tendopelo menos um microrganismo presente nele;receber com pelo menos um detector (212, 216, 324, 328) a luzopticamente interagida (210, 214);medir uma característica do fluido (302) com o pelo menos umdetector (212, 216, 324, 328), a dita característica do fluido (302) sendo umapropriedade relativa ao pelo menos um microrganismo;gerar um sinal de saída (326) correspondendo à característica dofluido (302); erealizar pelo menos uma etapa corretiva quando a característicado fluido (302) ultrapassar uma predetenninada faixa de operação adequada,em que o elemento computacional integrado (208) compreendeuma pluralidade de camadas alternativas de dois materiais possuindo índicesde refração diferentes, um dos dois materiais é selecionado a partir do grupoque consiste em silício, sílica, quartzo, nióbio, nióbia, germânio, germânia,fluoreto de magnésio (MgF) e óxido de silício (SiO), e em que uma porção daluz opticamente interagida (210, 214) é transmitida através do pelo menos umelemento computacional integrado (208).20. Method for quality control for a fluid (302), characterized in that it comprises: optically interacting with at least one integrated computational element (208) with the fluid (302) contained within a flow path (304), and with this generates optically interacting light (210, 214), the fluid (302) having at least one microorganism present therein; receiving with at least one detector (212, 216, 324, 328) the optically interacting light (210, 214); measuring a characteristic of fluid (302) with the at least one detector (212, 216, 324, 328), said fluid characteristic (302) being a property relative to the at least one microorganism; generating an output signal (326) corresponding to the fluid characteristic ( 302); and perform at least one corrective step when the fluid characteristic (302) exceeds a predetermined suitable operating range, wherein the integrated computational element (208) comprises a plurality of alternative layers of two materials having different refractive indices, one of the two materials is selected at from the group consisting of silicon, silica, quartz, niobium, niobium, germanium, germanium, magnesium fluoride (MgF) and silicon oxide (SiO), and in which a portion of the optically interacted light (210, 214) is transmitted through the at least one integrated computing element (208). 21. Método de acordo com a reivindicação 20, caracterizadopelo fato de que a propriedade relativa ao pelo menos um microrganismo éuma concentração do pelo menos um microrganismo dentro do fluido (302).21. Method according to claim 20, characterized in that the property relating to the at least one microorganism is a concentration of the at least one microorganism within the fluid (302). 22. Método de acordo com a reivindicação 20, caracterizadopelo fato de compreender ainda analisar o fluido (302) quanto a microrganismosviáveis dentro do fluido (302) com o pelo menos um elemento computacionalintegrado (208).22. Method according to claim 20, characterized in that it further comprises analyzing the fluid (302) for viable microorganisms within the fluid (302) with at least one integrated computational element (208). 23. Método de acordo com a reivindicação 22, caracterizadopelo fato de que realizar a pelo menos uma etapa corretiva compreende adicionarum tratamento antibacteriano ou microbiológico ao trajeto de fluxo (304) parareduzir a concentração de microrganismos viáveis.23. Method according to claim 22, characterized in that performing the at least one corrective step comprises adding an antibacterial or microbiological treatment to the flow path (304) to reduce the concentration of viable microorganisms. 24. Método de acordo com a reivindicação 20, caracterizadopelo fato de compreender ainda analisar o fluido (302) quanto a microrganismosinviáveis dentro do fluido (302) com o pelo menos um elemento computacionalintegrado (208).24. Method according to claim 20, characterized in that it further comprises analyzing the fluid (302) for unviable microorganisms within the fluid (302) with at least one integrated computational element (208). 25. Método de acordo com a reivindicação 20, caracterizadopelo fato de que gerar um sinal de saída (326) correspondendo à característicado fluido (302) compreende ainda determinar a eficácia de um tratamento antibacteriano ou microbiológico.25. Method according to claim 20, characterized in that generating an output signal (326) corresponding to the fluid characteristic (302) further comprises determining the effectiveness of an antibacterial or microbiological treatment. 26. Método de acordo com a reivindicação 20, caracterizadopelo fato de que gerar um sinal de saída (326) correspondendo à característicado fluido (302) compreende ainda determinar a necessidade de um tratamentoantibacteriano ou microbiológico.26. Method according to claim 20, characterized in that generating an output signal (326) corresponding to the fluid characteristic (302) further comprises determining the need for an antibacterial or microbiological treatment.
BR112015002351-7A 2012-09-14 2013-09-04 System for monitoring a fluid, method for monitoring a fluid, and, method for controlling quality for a fluid BR112015002351B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/616,260 US9206386B2 (en) 2011-08-05 2012-09-14 Systems and methods for analyzing microbiological substances
US13/616,260 2012-09-14
PCT/US2013/058041 WO2014042933A1 (en) 2012-09-14 2013-09-04 Systems and methods for analyzing microbiological substances

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR112015002351A2 BR112015002351A2 (en) 2017-07-04
BR112015002351B1 true BR112015002351B1 (en) 2022-02-01

Family

ID=50278612

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112015002351-7A BR112015002351B1 (en) 2012-09-14 2013-09-04 System for monitoring a fluid, method for monitoring a fluid, and, method for controlling quality for a fluid

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP2895614A4 (en)
AU (1) AU2013315903B2 (en)
BR (1) BR112015002351B1 (en)
CA (1) CA2879750C (en)
MX (1) MX362080B (en)
NZ (1) NZ704529A (en)
SA (1) SA515360095B1 (en)
SG (1) SG11201500600VA (en)
WO (1) WO2014042933A1 (en)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8960294B2 (en) 2011-08-05 2015-02-24 Halliburton Energy Services, Inc. Methods for monitoring fluids within or produced from a subterranean formation during fracturing operations using opticoanalytical devices
US9222892B2 (en) 2011-08-05 2015-12-29 Halliburton Energy Services, Inc. Systems and methods for monitoring the quality of a fluid
US9464512B2 (en) 2011-08-05 2016-10-11 Halliburton Energy Services, Inc. Methods for fluid monitoring in a subterranean formation using one or more integrated computational elements
US9206386B2 (en) 2011-08-05 2015-12-08 Halliburton Energy Services, Inc. Systems and methods for analyzing microbiological substances
US9182355B2 (en) 2011-08-05 2015-11-10 Halliburton Energy Services, Inc. Systems and methods for monitoring a flow path
US9441149B2 (en) 2011-08-05 2016-09-13 Halliburton Energy Services, Inc. Methods for monitoring the formation and transport of a treatment fluid using opticoanalytical devices
US8908165B2 (en) 2011-08-05 2014-12-09 Halliburton Energy Services, Inc. Systems and methods for monitoring oil/gas separation processes
US9261461B2 (en) 2011-08-05 2016-02-16 Halliburton Energy Services, Inc. Systems and methods for monitoring oil/gas separation processes
US9395306B2 (en) 2011-08-05 2016-07-19 Halliburton Energy Services, Inc. Methods for monitoring fluids within or produced from a subterranean formation during acidizing operations using opticoanalytical devices
US9222348B2 (en) 2011-08-05 2015-12-29 Halliburton Energy Services, Inc. Methods for monitoring the formation and transport of an acidizing fluid using opticoanalytical devices
US8997860B2 (en) 2011-08-05 2015-04-07 Halliburton Energy Services, Inc. Methods for monitoring the formation and transport of a fracturing fluid using opticoanalytical devices
US9297254B2 (en) 2011-08-05 2016-03-29 Halliburton Energy Services, Inc. Methods for monitoring fluids within or produced from a subterranean formation using opticoanalytical devices
EP3183332A1 (en) 2014-08-20 2017-06-28 3M Innovative Properties Company Self-contained anaerobic culture device for sulfate-reducing microorganisms
US11702620B2 (en) 2015-04-29 2023-07-18 3M Innovative Properties Company Self-contained anaerobic environment-generating culture device
EP3356510B1 (en) 2015-09-28 2021-10-27 3M Innovative Properties Company Self-contained anaerobic culture device with microcompartments
CN107228943B (en) * 2016-03-25 2018-12-04 中国石油化工股份有限公司 The method for measuring bacterial content in fluid sample

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6198531B1 (en) 1997-07-11 2001-03-06 University Of South Carolina Optical computational system
US7123844B2 (en) 1999-04-06 2006-10-17 Myrick Michael L Optical computational system
US6529276B1 (en) 1999-04-06 2003-03-04 University Of South Carolina Optical computational system
EP3252139A1 (en) * 2001-09-06 2017-12-06 Rapid Micro Biosystems, Inc. Rapid detection of replicating cells
WO2006063094A1 (en) * 2004-12-09 2006-06-15 Caleb Brett Usa Inc. In situ optical computation fluid analysis system and method
US7911605B2 (en) 2005-11-28 2011-03-22 Halliburton Energy Services, Inc. Multivariate optical elements for optical analysis system
WO2007064579A1 (en) * 2005-11-28 2007-06-07 University Of South Carolina Optical analysis system and elements to isolate spectral region
WO2007061437A1 (en) 2005-11-28 2007-05-31 University Of South Carolina Optical analysis system for dynamic, real-time detection and measurement
US20070166245A1 (en) 2005-11-28 2007-07-19 Leonard Mackles Propellant free foamable toothpaste composition
US7834999B2 (en) 2005-11-28 2010-11-16 University Of South Carolina Optical analysis system and optical train
DE102006041347B3 (en) * 2006-09-01 2008-02-28 Rwo Gmbh Detecting living phytoplankton cells and/or microorganisms in water, to monitor water quality, by measurement of variable fluorescence in measuring chamber and comparison with reference species
US20090182693A1 (en) 2008-01-14 2009-07-16 Halliburton Energy Services, Inc. Determining stimulation design parameters using artificial neural networks optimized with a genetic algorithm
JP5292923B2 (en) * 2008-05-29 2013-09-18 パナソニック株式会社 Microorganism detection method, microorganism detection apparatus, and slurry supply apparatus using the same
DK2312943T3 (en) * 2008-07-14 2020-02-03 Chemometec As Method for Assessing Viable Cells and Using N- (7-Dimethylamino-4-methyl-3-coumarinyl) -maleimide (DACM) or N- (9-Acridinyl) Maleimide (NAM) to Evaluate Apoptosis
US9206386B2 (en) * 2011-08-05 2015-12-08 Halliburton Energy Services, Inc. Systems and methods for analyzing microbiological substances
US9013702B2 (en) 2012-04-26 2015-04-21 Halliburton Energy Services, Inc. Imaging systems for optical computing devices

Also Published As

Publication number Publication date
SA515360095B1 (en) 2016-03-20
CA2879750A1 (en) 2014-03-20
AU2013315903A1 (en) 2015-02-19
MX2015001430A (en) 2015-05-15
BR112015002351A2 (en) 2017-07-04
WO2014042933A1 (en) 2014-03-20
CA2879750C (en) 2017-11-07
EP2895614A4 (en) 2016-05-11
NZ704529A (en) 2016-05-27
SG11201500600VA (en) 2015-04-29
EP2895614A1 (en) 2015-07-22
AU2013315903B2 (en) 2016-11-17
MX362080B (en) 2019-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9206386B2 (en) Systems and methods for analyzing microbiological substances
BR112015002351B1 (en) System for monitoring a fluid, method for monitoring a fluid, and, method for controlling quality for a fluid
US9222892B2 (en) Systems and methods for monitoring the quality of a fluid
US9395294B2 (en) Systems and methods for monitoring chemical processes
US8879053B2 (en) Devices having an integrated computational element and a proximal interferent monitor and methods for determining a characteristic of a sample therewith
US9182355B2 (en) Systems and methods for monitoring a flow path
AU2013315824B2 (en) Systems and methods for monitoring the quality of a fluid
US20130035262A1 (en) Integrated Computational Element Analytical Methods for Microorganisms Treated with a Pulsed Light Source
AU2013402062B2 (en) Systems and methods of calibrating integrated computational elements
BR112015002550B1 (en) system for inspection and monitoring of an internal surface of a pipe and method of inspection and monitoring of an internal surface of a pipe
US11841308B2 (en) In situ evaluation of filter parameters with opticoanalytical devices
BR112015002983B1 (en) SYSTEM AND METHOD FOR ANALYZING AN OIL / GAS SEPARATION PROCESS
US20170284931A1 (en) Incorporation Of Integrated Computational Elements Within Optical Analysis Tools Having A Miniaturized Operational Profile
US9671379B2 (en) Systems and methods for analyzing contaminants in flowing atmospheric air
Mahmoud et al. Experimental investigations and CFD modeling of contaminant intrusion in a water network during transient events

Legal Events

Date Code Title Description
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B06I Publication of requirement cancelled [chapter 6.9 patent gazette]

Free format text: ANULADA A PUBLICACAO CODIGO 6.6.1 NA RPI NO 2462 DE 13/03/2018 POR TER SIDO INDEVIDA.

B06A Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 04/09/2013, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.