CN104583755A - 用于在线荧光计的流室 - Google Patents

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Abstract

一种荧光分析系统可以包括传感头，所述传感头具有：光源，所述光源构造成将光发射到流体流中；检测器，所述检测器构造成检测来自流体流的荧光发射；和温度传感器。所述系统还可以包括流室，所述流室包括：壳体，所述壳体限定了腔室，传感头能够插入到所述腔室中。在某些示例中，壳体构造成使得当流体流进入壳体时，流体流至少分成在光源和检测器附近流过的主流和在温度传感器附近流过的次流。这种流室可以引导流体流过不同的传感器部件，同时防止伴随连续或者半连续在线操作而出现固体颗粒聚集、产生气塞或者其它的流动的问题。

Description

用于在线荧光计的流室
技术领域
本公开涉及一种光学传感器，并且更加特别地涉及一种用于光学传感器的流室，所述光学传感器能够用于在线的光学测量。
背景技术
在多种情况中使用水化学溶液。例如，在不同应用中，水清洁溶液用于对厨房、浴室、学校、医院、工厂和其它类似的设施进行清洁、净化和/或消毒。水清洁溶液通常包括一种或多种溶解在水中的化学物质。化学物质影响水的各种功能性质例如清洁性质、抗菌活性等。
通过确保针对预期用途适当地按配方制造水化学溶液能够有助于保证溶液提供适当的功能性质。例如，除了其它因素之外，某些水清洁溶液的功能性质根据溶解在水中的化学物质的温度和浓度而变化。因此，在使用之前测量水溶液的不同特征有益于了解溶液的性质以及判定是否需要进行调整。尽管能够从源头提取水溶液的样本并且将其运送至实验室进行分析，但是这种技术通常无法快速分析溶液，而快速分析溶液对于时间敏感的应用而言是有用的。
光学传感器是一种能够用于分析水溶液的装置。当光学传感器在线实施以直接从源头接收样本时，光学传感器可以比较快速地分析样本的特征，从而提供及时反馈，以用于监测并且调整溶液的性质。确保光学传感器适当地构造成连续或半连续地接收和处理样本能够有助于准确且快速地监测和/或调整样本源的性质。
发明内容
整体上，本公开涉及用于判定流体例如水化学溶液的特征的光学传感器和技术。在一些示例中，光学传感器包括流室和传感头，所述传感头构造成插入到流室中。传感头可以是荧光计，所述荧光计构造成将光发射到流过流室的流体流中并且检测由流体发射的荧光。根据应用，流室可以构造成使得当流体流进入到流室中时，流体流至少分成在传感头的光源和检测器附近流过的主流和在传感头的温度传感器附近流过的次流。通过将流体流分成主流和次流，流室可以引导流体流过与传感头相关联的不同传感器，同时防止伴随连续或者半连续在线操作而出现固体颗粒聚集、产生气泡或气塞或者其它的流动问题。
在一个示例中，描述了一种荧光分析系统，其包括传感头和流室。传感头包括：至少一个光源，所述光源构造成将光发射到流体流中；至少一个检测器，所述检测器构造层检测来自流体流的荧光发射；和温度传感器，所述温度传感器构造成感测流体流的温度。流室包括：壳体，所述壳体限定了腔室，所述传感头插入到所述腔室中；入口，所述入口延伸穿过壳体并且构造成将流体流从所述腔室外部传输到腔室内部；和出口，所述出口延伸穿过壳体并且构造成流体流从所述腔室内部传输送回所述腔室外部。根据示例，壳体构造成使得当流体流经由入口进入壳体时，流体流至少分成在光源和检测器附近流过的主流和在温度传感器附近流过的次流。
在另一个示例中，描述了一种流室，其包括壳体、入口和出口。壳体限定了腔室，所述腔室构造成接收传感头并且将传感头定位在用于分析的流体流中，其中，传感头包括：至少一个光源，所述光源构造成将光发射到流体流中；至少一个检测器，所述检测器构造成检测来自流体流的荧光发射；和温度传感器，所述温度传感器构造成感测流体流的温度。入口延伸穿过壳体并且构造成将流体流从腔室外部传输到腔室内部。出口延伸穿过壳体并且构造成将流体流从腔室内部传输送回腔室外部。根据示例，壳体构造成使得当传感头插入壳体并且流体流经由入口进入壳体时，流体流至少分成在光源和检测器附近流过的主流和在温度传感器附近流过的次流。
在另一个示例中，描述了一种荧光分析系统，其包括：用于检测来自流体流的荧光发射的装置；用于感测流体流的温度的装置；一种装置，该装置用于接收和容纳用于检测荧光发射的装置和用于感测温度的装置。根据示例，用于接收和容纳的装置限定了多条流体通道，所述多条流体通道至少包括：主流体通道，所述主流体通道构造成将流体引导至用于检测荧光发射的装置附近；和次流体通道，所述次流体通道构造成将流体引导至用于感测温度的装置附近。
在附图和以下的说明内容中陈述一个或者多个示例的细节。从描述和附图以及权利要求中其它特征、目的和优势将变得显而易见。
附图说明
图1是图解了包括根据本发明的示例的光学传感器的示例性流体系统的简图；
图2是图解了可以在图1的示例性流体系统中使用的示例性光学传感器的方块图；
图3和图4是可以由图1和图2中的光学传感器使用的光学传感器示例性物理构造的示意性简图；
图5和图6是可以用于图3和图4的示例性光学传感器的示例性传感头的替代视图；
图7至图9是可以用于图3和图4的示例性光学传感器的示例性流室的不同视图；
图10是图7的示例性流室的剖视图。
具体实施方式
以下的详细说明本质上是示范性的而非旨在以任何方式限制本发明的范围、可应用性或构造。此外，以下的说明内容提供了一些实践说明以用于实施本发明的示例。针对选择的元件和本发明所属领域普通技术人员已知的所有其它元件提供了构造、材料、尺寸和制造工艺的示例。本领域技术人员应该认识到很多给出的示例都具有多种适当的替代方案。
具有活性化学剂的流体应用在多种不同的工业领域中，用于多种不同的用途。例如，在清洁工业中，包括氯或者其它活性化学剂的流体溶液通常用于清洁并且消毒多种表面和设备。在这些溶液中，活性化学剂的浓度、溶液的温度或者其它参数能够影响流体的清洁和消毒性质。因此，通过确保针对预期应用按照配合适当地制造和制备流体能够有助于确保流体在后续使用中提供适当的清洁和消毒性质。
本公开描述了一种用于判定流体介质的特征的光学传感器。特别地，本公开描述了关于光学传感器的方法、系统和设备，所述光学传感器能够用于判定流体介质的特征。光学传感器可以用于判定多种(例如，两种、三种或者更多种)流体介质的特征，例如，例如，流体介质中的一种、两种或者更多中化学物质的浓度、流体介质的温度，等。根据应用，光学传感器可以实施为在线传感器，所述在线传感器连续或者周期性接收来自流体源的流体流并且分析流体，以便基本实时判定多个特征。例如，光学传感器可以经由管道、管或者其它导管连接到流体流。光学传感器则可以经由导管接收来自源的流体样本并且分析流体，以便判定多个流体特征。
在一个示例中，光学传感器构造成荧光计，所述荧光计将光直射到流体介质中并且检测由流体介质发射的荧光发射。光学传感器可以包括：传感头，所述传感头包括光源，以便将光发射到流体介质中；和检测器，所述检测器检测从流体介质发射的荧光发射。传感头还可以包括不同类型的传感器(例如，例如，温度传感器)，用于感测流体介质的不同类型的特征。当传感头插入到连接到流体介质源的流室中时，传感头能够构造成判定多种流体性质。
根据在本公开中描述的技术，提供了这样的流室，所述流室具有用于接收流体介质样本的入口和用于排放流体介质样本的出口。流室可以限定有界腔室，传感头能够插入到所述有界腔室中。在操作中，流室可以将流体引导越过传感头的多种传感器部件，以为了判定流体介质的特征。例如，流室可以构造成使得当流体进入到流室中时，流体至少分成通过光源和传感头的检测器附近(例如，在光源和检测器之间)的主流和通过传感头的另一个传感器附近的次流。根据流室和传感头的构造。流室可以将通过入口进入的流体分成基本平行于长形的传感器壳体通过的主流和基本正交于长形的传感器壳体的主轴通过的次流。
通过将进入的流体流分成主流和次流，流室可以引导流体越过传感头的多个不同传感器，与此同时防止流体中的气泡形成流室内的气塞。例如，当包括溶解或者悬浮气泡的流体是液体流时，气泡可以与流室中内的流体分离开。尽管如果传感器放置在流体的静止储液池中或者流室具有仅仅一条通过流室的流体流，则这种气泡则可能不会成为问题，但是当流室被分隔成多条不同流时气泡可能产生气塞。然而，通过将进入流体流分成主流和次流，其中，主流被引导通过易于聚集气泡的区域，流室可以构造成，在防止产生气塞的同时将流体引导越过多个不同传感器。根据构造，主流可以包括进入到流室的流的大部分(例如，大于或等于进入流室的流的50％体积百分比)，而次流可以包括进入流室的一小部分流体。
将在下文参照图2至图10更加详细地描述示例性光学传感器和流室。然而，将首先参照图1描述包括示例性光学传感器系统的示例性流体系统。
图1是图解了示例性流体系统100的概念性简图，所述示例性流体系统100可以用于产生具有荧光性质的化学溶液。流体系统100包括光学传感器102、储器104、控制器106和泵108。储器104可以存储浓缩的化学剂，所述浓缩的化学剂能够与例如水的稀释液混合，以便产生化学溶液。光学传感器102光学地连接到流体路径110并且构造成判定行进通过流体路径的溶液的一个或者多个特征。在操作中，光学传感器102能够与控制器106通信，并且控制器106能够基于由光学传感器产生的流体特征信息来控制流体系统100。
控制器106通信连接至光学传感器102和泵108。控制器106包括处理器112和存储器114。控制器106经由连接件116与泵108通信。由光学传感器102产生的信号经由有线或者无线连接件传输给控制器106，所述有线或者无线连接件在图1的示例中图解为有线连接件118。存储器109存储用于使得控制器106运行的软件并且还可以存储由处理器112(例如，由光学传感器102)产生或者接收的数据。处理器112运行存储在存储器114中的软件，以便管理流体系统100的操作。
如在下文详细描述的那样，光学传感器102包括流室和插入到流室中的传感头。传感头可以构造成判定通过流室的流体的多个特征，例如，流体中的化学化合物的浓度、流体的温度，等。在一个示例中，流室限定了有界腔室，所述有界腔室包括一个流体入口和一个流体出口。流室还可以在其内限定多条流体通道(例如，两条、三条或者更多条)，所述流体通道构造成将流体引导至传感头的多个不同的传感器附近。例如，流室可以限定位于流室壳体和传感头的包括光源和检测器的部分之间的主要流动通道，所述检测器用于检测由流经流室的流体发射的荧光发射。流室还可以限定位于流室壳体和传感头的包括另一个传感器的部分之间的次要流动通道，所述另一个传感器例如为温度传感器，其用于判定流经流室的流体的温度。
在图1的示例中，流体系统100构造成产生具有荧光性质的化学溶液。流体系统100能够组合存储在储器104内的一种或者多种浓缩化学剂与水或者另一种稀释流体以产生化学溶液。可以由流体系统100产生的示例化学溶液包括但不局限于清洁剂、消毒剂、用于工业冷却塔的冷却水、例如农药的抗微生物剂、耐腐蚀剂、除垢剂、防污剂、洗衣粉、原位清洗清洁剂、地面涂料、车辆养护组合物、水护理组合物、瓶清洗组合物等。
由流体系统100产生的化学溶液可以响应由光学传感器102引入到溶液中的光能发射荧光辐射。光学传感器102随后能够检测发射的荧光辐射并且基于发射的荧光辐射的光度(强度)判定溶液的多种特征，例如，溶液中的一种或者多种化学化合物的浓度。为了使得光学传感器102能够检测荧光发射，由流体系统100产生且由光学传感器102接收的流体可以包括呈现荧光特征的分子。在一些示例中，流体可以包括多环化合物和/或苯分子，所述多环化合物和/或苯分子具有供电子取代基，例如，-OH、-NH2和-OCH3，其可以呈现荧光特征。根据应用，这些化合物因其赋予溶液的功能性质(例如，清洁和消毒性质)可以自然地存在于由流体系统100产生的化学溶液中。
作为天然荧光化合物的附加方案或者替代方案，由流体系统100产生并且由光学传感器102接收的流体可以包括荧光示踪剂(还可以称作荧光标记)。荧光示踪剂能够包含到专致于影响流体荧光性质的流体中。示例荧光示踪剂化合物包括但不局限于萘二磺酸钠(NDSA)、萘磺酸、酸性黄色的7,1,3,6,8-芘四磺酸钠盐和荧光剂。
不受由流体系统100产生的流体的具体成分的影响，系统能够以任何适当的方式产生流体。在控制器106的控制下，泵108能够将限定数量的浓缩化学剂机械泵送到储器104之外并且使得化学剂与水组合，以产生适于预期应用的液体溶液。流体路径110随后可以将液体溶液运送至预期排放位置。在一些示例中，流体系统100可以在一段时间，例如大于5分钟，大于30分钟乃至大于24小时连续不断地产生流体溶液流。流体系统100可以连续不断产生溶液，使得在一段时间内通过流体路径110的溶液流可以基本或者完全无间断。
在一些示例中，监测流经流体路径110的流体的特征能够有助于确保针对预期下游应用按照配方适当地制造流体。监测流经流体路径110的流体的特征还能够提供反馈信息，例如，用于调节用于产生新流体溶液的参数。因为这些和其它原因，所以流体系统100能够包括传感器，以便判定由系统产生的流体的多种特征。
在图1的示例中，流体系统100包括光学传感器102。光学传感器102构造成判定流经流体路径110的流体的一个或者多个特征。示例性特征包括但不局限于流体内的一种或者多种化学化合物的浓度、流体的温度、流体的pH值和/或流体的其它特征可以有助于确保对于预期应用而言按照配方适当地制造流体。光学传感器102经由连接件118将检测到的特征信息传输到控制器106。
响应接收检测到的特征，控制器106的处理器112可以比较判定的特征信息和存储在存储器114中的一个或者多个阈值，例如，一个或者多个浓度阈值。基于比较，控制器106可以调节流体系统100，例如，使得检测的特征匹配针对特征的目标值。在一些示例中，控制器106启动和/或停止泵108或者增大和/或减小泵108的速率，以调节流经流体路径110的化学化合物的浓度。启动泵108或者增大泵108的运转速率能够增大流体中的化学化合物的浓度。使得泵108停止或者减小泵108的运转速率能够降低流体中的化学化合物的浓度。尽管在图1的示例性流体系统100中没有阐释，但是控制器106还可以可通信地连接到换热器、加热器和/或冷却器，以便根据接收自光学传感器102的特征信息调节流经流体路径110的流体的温度。
在流体系统100中可以用多种不同方式实施光学传感器102。在图1示出的示例中，光学传感器102与流体路径110定位成一列，以便判定流经流体路径的流体的特征。在其它示例中，管道、管或者其它导管可以连接在流体路径110和光学传感器102的流室之间。在这个示例中，导管能够将光学传感器102的流室(例如，流室的入口)流体连接到流体路径110。当流体流经流体路径110时，流体的一部分可以进入导管中并且通过定位在流体室内的传感头附近，由此允许光学传感器102判定流经流体路径的流体的一个或者多个特征。当实施为直接从流体路径110接收流体时，光学传感器102的特征为在线光学传感器。在通过流室之后，分析的流体可以或者不可以例如经由将流室的出口连接到流体路径的另一条导管返回到流体路径119。
在另一个示例中，光学传感器102可以用于判定没有流经光学传感器的流室的固定体积的流体的一个或者多个特征。当光学传感器102包括流室，所述流室具有入口和出口(图7至图10)，可以堵塞所述入口和所述出口，以便产生有界腔室，用于保持固定体积的流体。有界流室可以用于校正光学传感器102。在校正期间，能够用具有已知特征(例如，一种或者多种化学化合物的已知特征，已知温度)的流体填充流室，并且光学传感器102能够判定校准液的估计特征。能够比较由光学传感器判定的估计特征与已知特征(例如，通过控制器106)并且用于校正光学传感器102。
图1的示例中的流体系统100还包括储器104、泵108和流体路径110。储器104可以是任何类型的容器，所述储器104储存化学剂，用于后续分送，包括：罐、手提袋、瓶和盒。储器104可以存储液体、固体(例如，粉末)和/或气体。泵108可以是从储器104供应流体的任何形式的泵送机构。例如，泵108可以包括蠕动泵或者其它形式的连续泵、正排量泵或者适于具体应用的任何其它形式的泵。在储器104存储固体和/或气体的示例中，泵108可以由不同类型的计量装置替代，所述计量装置构造成将气体和/或固体化学剂传送至预期排放位置。流体系统100中的流体路径110可以是任何类型的挠性或者不可屈挠的管、管道或者导管。
在图1的示例中，光学传感器102判定流经流体路径110的流体的特征(例如，化学化合物的浓度、温度等)并且控制器106基于判定的特征和例如存储在存储器109中的目标特征控制流体系统100。图2是图解了光学传感器200的示例的方块图，所述光学传感器200判定流体介质的特征。传感器200可以用作流体系统100中的光学传感器102或者传感器200可以应用在除了流体系统100之外的其它应用中。
参照图2，传感器200包括控制器220、一个或者多个光学发射器222(在此称作“光学发射器222”)、一个或者多个光学检测器224(在此称作“光学检测器224”)和温度传感器221。控制器220包括处理器226和存储器228。在操作中，光学发射器222将光直射至流经流体通道230的流体中并且光学检测器224检测由流体产生的荧光发射。由光学发射器222直射至流体中的光可以通过激发流体内的荧光分子的电子产生荧光发射，从而致使分子发射能够由光学检测器224检测的能量(即，荧光)。例如，光学发射器222可以用一定的频率(例如，紫外线频率)将光直射到流经流体通道230的流体中并且致使荧光分子以不同的频率(例如，可见光频率)发射光能。传感器200内的温度传感器221能够测量毗邻传感器(与其接触)的流体流的温度。在一些示例中，传感器200与外部装置，例如控制器106(图1)通信。
存储器228存储由控制器220使用或生成的软件和数据。例如，存储器228可以存储由控制器220使用的数据，以便判定在由传感器200监测的流体内的一种或者多种化学化合物的浓度。在一些实施例中，存储器228以方程的形式存储数据，所述方程将由光学检测器224检测的荧光发射与一种或者多中化学化合物的浓度联系起来。
处理器226运行存储在存储器228中的软件，以便实施由本公开中的存储器200和控制器220实施的功能。描述为控制器220中、控制器106内的处理器的部件或者在本公开中描述的任何其它装置各个均可以用单个或者任何适当组合的形式包括一个或者多个处理器，例如一个或者多个微型处理器、数字信号处理器(DSPs)、专用集成电路(ASICs)、现场可编程门阵列(FPGAs)、可编程逻辑电路等。
光学发射器222包括至少一个光学发射器，所述光学发射器将光能发射到流体通道230内的流体中。在一些示例中，光学发射器222在一定波长范围内发射光能。在其它示例中，光学发射器222以一个或多个离散波长发射光能。例如，光学发射器222可以用两个、三个、四个或者更多个离散波长发射。
在一个示例中，光学发射器222在紫外线(UV)光谱内发射光。UV光谱内的光的波长可以介于大约10nm至大约400nm的范围内。由光学发射器222发射的光被直射到流体通道230内的流体中。响应接收光能量，流体内的荧光分子可以激发，从而致使分子产生荧光发射。当荧光分子内的受激电子处于改变能量状态时可以产生这样的荧光发射，所述荧光发射的频率可以与由光学发射器222发射的能量的频率不同或者相同。可以由光学检测器224检测由荧光分子发射的能量。例如，光学发射器222可以用介于大约280nm至大约310nm范围内的频率并且基于流体的成分发射光，导致产生处于大约310nm至大约400nm范围内的荧光发射。
可以在传感器200内以多种不同方式实施光学发射器222。光学发射器222可以包括一个或者多个光源，以激发流体内的分子。示例性光源包括发光二极管(LEDS)、激光和灯。在一些示例中，光学发射器222包括滤光器，以便过滤由光源发射的光。滤光器可以定位在光源和流体之间并且选择使得处于特定波长范围内的光透过。在一些其它示例中，光学发射器包括准直器，例如，准直透镜、罩或者反射镜，所述准直器定位在光源附近，以便准直由光源发射的光。准直器可以减轻由光源发射的光发散，从而减小光学噪声。
传感器200还包括光学检测器224。光学检测器224包括至少一个光学检测器，所述光学检测器检测由流体通道230内的受激分子发射的荧光发射。在一些示例中，光学检测器224定位在流体通道230的与光学发射器222不同的侧部上。例如，光学检测器224可以定位在流体通道230的相对于光学发射器222偏移大约90度的侧部上。这种布置方案可以减小由光学发射器222发射且传播通过流体通道230内的流体而且由光学检测器224检测的光量。这种传播的光能够潜在致使干扰由光学检测器检测的荧光发射。
在操作中，由光学检测器224检测的光能量可以取决于流体通道230内的流体的内含物。如果流体通道包含具有一定性质(例如，一定化学化合物和/或化学物质的一定浓度)的流体溶液，则光学检测器224可以检测由流体发射的一定水平的荧光能量。然而，如果流体溶液具有不同的性质(例如，不同的化学化合物和/或不同的化学物质浓度)，则光学检测器224可以检测由流体发射的不同水平的荧光能量。例如，如果流体通道230内的流体具有第一荧光化学化合物(多种化学化合物)浓度，则光学检测器224可以检测第一荧光发射量值。然而，如果流体通道230内的流体具有大于第一浓度的第二荧光化学化合物(多个化学化合物)浓度，则光学检测器224可以检测大于第一量值的第二荧光发射量值。
在传感器200内还可以用多种不同方式实施光学检测器224。光学检测器224可以包括一个或者多个光电检测器，例如，例如，光电二极管或者光电倍增管，用于将光信号转换成电信号。在一些示例中，光学检测器224包括透镜，所述透镜定位在流体和光电检测器之间，用于使得接收自流体的光能聚焦和/或使得光能成形。
图2的示例中的传感器200还包括温度传感器221。温度传感器221构造成感测通过传感器的流室的流体的温度。在多种示例中，温度传感器316可以是合金机械温度传感器、电阻温度传感器、光学温度传感器或者任何其它适当类型的温度传感器。温度传感器221能够产生代表感测到的温度量值的信号。
控制器220控制光学发射器222的操作并且接收关于由光学检测器224检测到的光量的信号。控制器220还从温度传感器221接收关于与传感器相接触的流体的温度的信号。在一些示例中，控制器220还处理信号，例如，以便判定流经流体通道230的流体内的一种或者多种化学物质的浓度。
在一个示例中，控制器220控制光学发射器222，以便直接辐射流体而且控制光学检测器224，以便检测由流体发射的荧光发射。然后，控制器220处理光学检测信息，以便判定流体中的化学物质的浓度。例如，在流体包括荧光示踪剂的情况中，能够基于判定的荧光示踪剂浓度来判定关注的化学物质的浓度。控制器220能够通过比较由光学检测器224检测的由具有未知示踪剂浓度的流体发射的荧光发射的量值与由光学检测器224检测的由具有已知示踪剂浓度的流体发射的荧光发射量值来判定荧光示踪剂的浓度。控制器220能够使用以下方程(1)和(2)判定关注的化学物质的浓度：
方程1：
C c = C m × C o C f
方程2：
Cm＝Km×(Sx-Zo)
在以上方程(1)和(2)中，Cc是关注的化学物质的当前浓度，Cm是荧光示踪剂的当前浓度，Co是关注的化学物质的标示浓度，Cf是荧光示踪剂的标示浓度，Km是倾斜校正系数，Sx是当前荧光测量信号以及Zo是零点漂移。控制器220还可以基于由温度传感器221测量的温度调节判定的化学物质浓度。
传感器102(图1)和传感器200(图2)能够具有多种不同的物理构造。图3和图4是传感器300的一种示例性构造的示意图，传感器102和传感器200能够使用该示例性构造。传感器300包括流室302、传感头304、传感器帽306和锁定构件308。在图3中，传感头304示出位于流室302外部并且可插入到所述流室302中，而在图4中传感头示出插入到流室302中并且经由锁定构件308固定到流室。当传感头304插入并且固定到流室302中时，流室可以限定有界腔室，所述有界腔室从样本源(即，图1中的流体系统100)接收流体并且控制越过传感头304的多个传感器部件的流体流。例如，如在下文更加详细描述的那样，流室302可以限定至少两条流体流动通道，所述流体流动通道构造成引导流体越过传感头304的不同的传感部件。流体流动通道可以设计成，促进传感器300的有效操作，包括，例如当传感器实施为在线传感器时，其连续接收来自流体源的运动流体。
传感器300的流室302构造成接收并且包含传感头304。整体上，传感头304可以是传感器300的任何部件，所述任何部件可以插入到流室302中并且构造成感测流体室内的流体的特征。在多种示例中，传感头304可以构造成感测用于判定流室302中的流体内的一种或者多种化学化合物的浓度、流体室中的流体的温度、流体室中的流体的pH值的特征和/或流体的其它特征可以有助于确保针对预期应用按照配方适当地制造流体，如参照图1和图2在上文描述的那样。
图5和图6是图3中图解的示例性传感头304的替代视图。如图所示，传感头304包括传感头壳体310、第一光学窗口312、第二光学窗口314和至少一个温度传感器，所述至少一个温度传感器在图解的示例中示出为两个温度传感器316A和316 B(共同称作“温度传感器”316)。传感头壳体310限定了不可渗透流体结构，所述不可渗透流体结构能够容纳传感器300的多种部件，例如，光学发射器(图2)和光学检测器(图2)。传感头壳体310能够至少部分并且在一些情况中全部浸没在流体中。第一光学窗口312限定了传感头壳体310的光学透明段，通过所述光学透明段传感器300的光学发射器能够将光直射到流室302内的流体中，例如，以致使荧光发射。第二光学窗口314限定了传感头壳体310的不同的光学透明段，通过所述光学透明段传感器300的光学检测器能够接收由流室302内的流体发射的荧光发射。温度传感器316构造成与流室302内的流体接触，用于判定流体温度。
传感头壳体310能够限定任何适当尺寸和形状，并且传感头壳体的尺寸和形状能够例如根据由壳体承载的传感器的数量和布置方案而变化。在图5和图6的示例中，传感头壳体310限定了长形体，所述长形体从近端318延伸至远端320(例如，沿着图5和图6中的Z方向)并且包括平坦的底部表面321。在一些示例中，传感头壳体310限定了长形体，所述长形体具有沿着在图5和图6中示出的Z方向的长度，其比主要宽度长(例如，沿着图5和图6中的X方向或者Y方向)。在其它示例中，传感头壳体310限定了小于壳体主要宽度的长度。
尽管传感头壳体310图解为限定了大体圆形横截面形状(即，在图5和图6中的X-Y平面中)，但是在其它示例中，壳体能够限定其它形状。传感头壳体310能够限定任何多边形(例如，正方形，六角形)或者拱形(例如，圆形、椭圆形)乃至多边形或者拱形的组合。例如，在一些示例中，传感头壳体310限定了伸出向壳体内部的斜切部。斜切部可以提供用于定位第一光学窗口312和第二光学窗口314的位置，例如，以便来自光发射器的光通过一个窗口直射到流体样本并且通过另一个窗口接收由流体样本产生的荧光发射。斜切部还可以限定流体通道，用于例如当传感头壳体310插入到流室302(图3)中并且流体流经流室时在第一光学窗口和第二光学窗口之间引导流体。
在传感头壳体310的示例中，壳体包括由第一平面表面324和第二平面表面326限定的斜切部。第一平面表面324和第二平面表面326各个均朝向传感头壳体310的中心径向向内延伸。第一平面表面324与第二平面表面326相交，以便限定两个平面表面之间的交角。在一些示例中，第一平面表面324和第二平面表面326之前的交角为大约90度，尽管交角能够大于90度或者小于90度并且应当理解的是在这个方面中并不局限根据本公开的传感器。
当传感头壳体310包括斜切部322时，第一光学窗口312能够定位在斜切部的一侧上，而第二光学窗口314能够定位在斜切部的不同侧上。例如与第一光学窗口312定位成以180度位于第二光学窗口314对面的情况相比，这种布置方案可以减小由光学发射器发射、通过流室302内的流体传播并且由光学检测器检测的光量。传播通过流体并且由光学检测器检测的由光学发射器产生的光能够潜在干扰光学检测器检测荧光发射的能力。
第一光学窗口312和第二光学窗口314为传感头壳体310的光学透明部分。第一光学窗口312对于由传感器300的光学发射器发射的光的频率而言是光学透明的。第二光学窗口314对于由流体室内的流体发射的荧光发射的频率是光学透明的。在操作中，第一光学窗口312和第二光学窗口314可以提供光路，用于使得由容纳在传感头壳体310内的光学发射器产生的光传播到流室302内的流体中并且用于由容纳在传感头壳体内的光学检测器接收由流体发射的荧光发射。
在一些示例中，第一光学窗口312和第二光学窗口314由相同的材料制造而成，而在其它示例中第一光学窗口312与第二光学窗口314可以由不同的材料制成。第一光学窗口312和/或第二光学窗口314可以包括或者不包括透镜、棱镜或者其它光学装置，所述其它光学装置传播并且折射光。例如，第一光学窗口312和/或第二光学窗口314可以由球透镜限定，所述球透镜定位在光通道中，所述光通道延伸穿过传感头壳体310。球透镜能够由玻璃、蓝宝石或者其它适当的光学透明材料制成。
在图5和图6的示例中，传感头壳体310包括用于将光传播到流体中的第一光学窗口312和从流体接收荧光发射的第二光学窗口314。第一光学窗口312与第二光学窗口314沿着传感头壳体310的长度定位在相同的位置处(即，沿着图5和图6中的Z方向)。在使用期间，例如通过沿着图5和图6中的正Z方向流动流室302内的流体(图3)可以在延伸穿过第一光学窗口312的中心的光轴和延伸穿过第二光学窗口314的中心的光轴之间运动。当流体运动越过光学窗口时，光学发射器可以使得光传播通过第一光学窗口312并且照射到流体中，从而致使流体中的分子激发而且发荧光。在荧光流体流越过第二光学窗口314之前，由光学检测器通过第二光学窗口314接收由荧光分子发射的光能量。
尽管在传感头304的示例中第一光学窗口312和第二光学窗口314沿着传感头壳体310的长度定位在大体相同的位置处，但是在其它示例中，第一光学窗口312可以沿着传感头壳体的长度从第二光学窗口314偏移。例如，第二光学窗口314可以定位成较之第一光学窗口312更靠近传感头壳体310的近端318。另外，尽管传感头304图解为包括用于发射光能量的一个光学窗口和用于接收光能量的一个光学窗口，但是在其它示例中，传感头304能够包括更少的光学窗口(例如，一个光学窗口)或者更多的光学窗口(例如，三个、四个或者更多个)并且在就这个方面而言并不局限本公开。
在操作期间，传感器300能够检测由流经流室302的流体发射的荧光发射。荧光发射数据可以用于判定流经流室的化学物质的浓度或者判定流室中的流体的其它性质。根据应用，能够通过荧光检测获得的关于流经流室302的流体的特征可以用于监测和/或调节流体的性质。为此，传感器300可以除了荧光光学传感器此外还可以包括不同的传感器，用于感测流室302中的流体的不同性质。
在图5和图6中，传感头304包括温度传感器316，用于测量流室302中的流体的温度。温度传感器316能够感测流体的温度并且产生对应于感测温度的信号。当构造成具有温度传感器时，温度传感器能够实施为接触传感器，所述接触传感器通过与流体物理接触判定流体的温度，或者能够实施为非接触传感器，所述非接触传感器在不使得传感器与流体物理接触的情况下判定流体的温度。
在传感头304的示例中，温度传感器316定位在传感头壳体310的与光学窗口312、314不同的表面上。具体地，温度传感器316定位在传感头壳体310的底部表面321上，而第一光学窗口312和第二光学窗口314定位在壳体的侧壁上。在不同的示例中，温度传感器316可以与传感头壳体310的表面(例如，底部表面321)齐平，从传感头壳体的表面向外伸出，或者相对于传感头壳体的表面凹陷。
不受温度传感器316相对于传感头壳体310的具体布置方案的影响，在传感器300操作期间流室302内的流体可以在温度传感器附近流动。流体可以通过流动越过并且可选地与温度传感器相接触在温度传感器附近流动，使得温度传感器能够感测流体温度。例如，在传感器300操作期间，流体可以沿着图5和图6中的X和/或Y方向流动越过温度传感器316，从而允许温度传感器感测运动流体的温度。
如上简要所述，传感器300(图3)包括流室302。流室302构造成接收并且包含传感头304。特别地，在图3的示例中，流室302构造成通过使得传感头沿着图3中示出的负Z方向运动直到传感头的表面抵靠流体室的表面为止来接收传感头304。抵靠表面可以是传感头壳体310的底部表面321(图5或者图6)或者传感头的不同表面。一旦适当地定位在流室302内，锁定构件308便能够固定在流室302和传感头304上，以便将传感头机械固定到流室。
图7至图9示出了流室302的示例性构造的不同视图。图7是示出的流室302的透视俯视图，其中，从室移除了传感头304。图8是流室的沿着图7中的A-A截面线获得的截面侧视图。图9图解了图8的截面侧视图，其中，传感头304插入到室中。
在图解的示例中，流室302包括流室壳体350、入口352和出口354。流室壳体350限定了腔室356，所述腔室356构造成(例如，成适当尺寸和形状)，以便接收传感头304。入口352延伸穿过流室壳体302(例如，壳体的侧壁)并且构造成将流体从壳体的外部运送至壳体的内部。出口354延伸穿过流室壳体302(例如，壳体的侧壁)并且构造成将流体从壳体的内部运送至壳体的后方外侧。在操作中，流体可以经由入口352进入到流室302中，通过第一光学窗口312、第二光学窗口314以及传感头304的温度传感器316的附近并且经由出口354从流室排出。当流室302应用在在线应用中时流体可以在一段时间内连续流经室。例如，根据流室302的尺寸和构造，流体可以用介于0.1加仑/分钟至10加仑/分钟范围内的流率流经室，尽管其它流率也是可行且可设想的。
当传感头304插入到流室302中时，流室可以限定有界腔室，所述有界腔室能够接收并且包含用于由传感头304分析的流体。例如，流室302可以限定流体路径或者通道，所述流体路径或者通道将流体通过流室的运动限制至室的特定有限区域。在一些示例中，流体通道可以优选地将流体引导向光学窗口312、314和/或传感头304的温度传感器316，这可以有助于传感头检测流体的特征。
控制流体通过流室302的流体运动可以用于辅助确保流体以这种方式通过光学窗口312、314和温度传感器316附近，使得传感头304的传感器部件能够适当地检测流体的特征。当流室302从例如下游工业处理连续接收流体时，流体可能包含积垢材料(例如，固体颗粒)和/或气泡。这些积垢材料和/或气泡可以聚集在流室内，从而阻碍传感头304适当地监测流体的特征。
在一些示例中，将流体通过流室302的流体运动局限于有限的流动通道中能够通过将聚集的积垢材料和气泡冲刷到室外有助于防止积垢材料和气泡聚集。将流体通过流室302的流体运动局限于有限的流动通道中还能够以这种方式有助于确保流体将通过传感头304的传感器部件附近，使得传感器部件能够检测流体的特征。
当在图8和图9的示例中传感头304插入到流室302中时，流室限定了进入流体通道358，其分成第一流体通道360和第二流体通道362。进入流体通道358从入口352接收流体并且引导流室302的腔室356内的流体。进入流体通道358分成第一流体通道360和第二流体通道362。第一流体通道360在传感头304的第一光学窗口312和第二光学窗口314附近延伸。第二流体通道362在传感头304的温度传感器316附近延伸。在操作中，流体经由入口352进入流室302中并且被运送通过进入流体通道358。从进入流体通道358，流体分流到第一流体通道360中和第二流体通道362中。例如，定位在传感头304内的光学发射器和光学检测器能够荧光分析第一流体通道360内的流体，与此同时能够由传感头304的温度传感器316判定第二流体通道362内的流体的温度。
当流体没有流经流室302时，第一流体通道360和第二流体通道362可以是界定在流室壳体350的部分和传感头壳体310之间的气空间。在一些示例中，流室壳体350和传感头壳体310以组合的方式限制流体流经流室的垂直运动(例如，沿着图8和图9中的Z方向)和/或流体围绕传感头304的外周的运动，所述传感头304定位在流室内。例如，在图9的示例中，第一流体通道360限定为传感头壳体310的斜切部322(图4和图5)和流室壳体350的内壁之间的空间。在斜切部322的任意一侧上延伸(例如，围绕传感头壳体的外周)的传感头壳体310的侧壁(多面侧壁)可以与流室壳体350的对应侧壁齐平和/或与其接触。这种构造可以基本防止流经斜切部322(例如，沿着图9中的Z方向)的流体在传感头310的外周周围流动，而非越过壳体的第一光学窗口312和第二光学窗口314。
在图9的示例中，第二流体通道362限定为传感头壳体310的底部表面321的部分和流室壳体350的底壁之间的空间。底部表面321可以沿着图8和图9中的正Z方向界定第二流体通道362，而流室壳体350的底壁可以沿着负Z方向界定流体通道。当如此构造时，可以将流经第二流体通道362的流体流限制至流室壳体350的底部表面321和底壁之间的X-Y平面。
第一流体通道360和第二流体通道362能够具有任何适当的尺寸，并且流体通道的尺寸能够例如根据通过流室302的预期流率变化。在一些示例中，第一流体通道360限定了与第二流体通道362的尺寸不同的尺寸。例如，第一流体通道360可以限定大于第二流体通道362的流量的流量(例如，每单位长度的横截面面积)。当第一流体通道360限定了大于第二流体通道362的流量时，较之第二流体通道在每单位时间内更多的流体可以通过第一流体通道。例如，在操作中，经由入口352进入流室302的流体的主要部分(例如，大部分流量)可以通过第一流体通道360而流体的一小部分(例如，一小部分流量)通过第二流体通道362。
尽管第一流体通道360能够构造成运载经由入口352进入流室302的任何适当数量的流体，但是在一些实施例中，通过使得第一流体通道360成适当尺寸以接收且运载进入流室的流体的绝大部分而通过使得第二流体通道362成适当尺寸以接收且运载流体的一小部分可以用于确保流体充分流动越过传感头304的传感部件。如上所述，当流室302应用在在线应用中时，流体室可以接收包括积垢材料和/或气泡的流体。根据流室302的构造，在操作期间流体内的积垢材料和/或气泡可以聚集在流室内。例如，如果第一流体通道360和第二流体通道362具有相同的流量并且流体室定向成使得流经第一流体通道360(例如，沿着图8和图9中的正Z方向)的流体抵抗重力流动，则流体中的气泡可以聚集在第一流体通道中。通过聚集气泡可以产生气塞，所述气塞防止流体运动通过第一流体通道360，从而迫使流体进入到流室302中流经第二流体通道362。如果没有足够的流体流经第一流体通道360，则传感头304可能不能准确地荧光分析流室中的流体。
在一些示例中，通过构造第一流体通道360具有大于第二流体通道362的流量可以减小或者消除积垢材料和/或气泡聚集在任意一条通道中。例如，通过使得第一流体通道360成适当的尺寸，以便接收经由入口352进入流室302的流体的绝大部分以及通过使得第二流体通道362成适当尺寸以接收进入流室的流体的一小部分可以允许流经第一通道的流体将任何聚集的积垢材料和/或气泡冲刷出第一通道之外。根据构造，第一流体通道360可以成适当的尺寸，适当大于或者等于经由入口352进入流室302中的50％体积百分率的流体流经通道，而流体的小于50％体积百分比流经第二流体通道362。例如，第一流体通道360可以成适当的尺寸，使得大于进入流室302的流体的65％体积百分比、大于85％体积百分比或者大于大约90％体积百分比流动通过通道。在这个示例中，第二流体通道362可以成适当尺寸，使得小于进入流室302的流体的35％体积百分比、小于15％体积百分比或者小于大于10％体积百分比的流体流经通道。
不受流室302中的流体通道的特定尺寸影响，例如根据传感头壳体310的构造由室限定的流体通道的数量和布置方案可以变化。因此，尽管参照图8和图9将流室302描述为限定了第一流体通道360和第二流体通道362，但是流室可以限定更少的流体通道(例如，一条流体通道)或者更多的流体通道(例如，三条、四条或者更多条流体通道)并且本公开并不局限于此。
图10是流室302的沿着图7中的B-B截面线获得的剖视图。在这个示例中，流室302包括入口302、出口354、进入流体通道358和第一流体通道360。图10的示例中的流室302还包括第二流体通道362，所述第二流体通道362由第一部分362A和第二部分362B构成。支撑构件364使得第二流体通道362的第一部分362A与第二部分362B分离开。在一些示例中，当传感头304插入到流室302中时，传感头壳体310的底部表面321的一部分(图5和图6)与支撑构件364相接触并且由所述支撑构件364所支撑。在操作中，流体经由入口352进入到流室302中并且被运送通过进入流体通道358。从进入流体通道358，流体分流进入第一流体通道360和第二流体通道362。进入第二流体通道362的流体还分到第二流体通道362的第一部分362A中和第二部分362B中。第二流体通道362的第一部分362A内的流体可以在传感头304的温度传感器316A附近流动(图5和图6)，而第二流体通道362的第二部分362B内的流体可以在传感头的温度传感器316B附近流动。在一些示例中，第二流体通道362的第一部分362A和第二部分362B各个均限定了同样的流量，所述流量可以等于或者不等于第二流体通道362的总流量的一半。
还参照图8和图9，限定在流室302和传感器300的传感头304之间的流体通道能够具有多种不同的定向。而且，方向能够例如根据传感头304的构造变化。在一些示例中，传感头304的传感头壳体310限定了从近端延伸至远端的长形体。在这个示例中，流室壳体350可以限定长形腔室356，所述长形腔室356构造成(例如，成适当尺寸和形状)，以便接收长形传感头壳体。长形的流室壳体可以限定延伸穿过壳体的长度的主轴，所述主轴在图8中示出为沿着Z方向延伸的轴线366。当在这个示例中流体运动通过流室302时，在流体行进通过进入流体通道358的同时流体可以平行于轴线366行进。从进入流体通道358，流体的大部分可以经由第一流体通道362平行于轴线366继续流动，而流体的小部分可以经由第二流体通道362大体正交于轴线366流动。
在流体样本已经流动越过传感头304的传感器部件之后，可以从流室302排放流体，以便允许新的流体样本进入流室。为此，流室302可以包括用于从室排放分析的流体的出口。在一些示例中，流室302限定了多个出口，用于分别排放流经室的不同流体通道的流。例如，流室302可以包括：第一流体出口，用于排放流经第一流体通道360的流体；和第二流体出口，用于排放流经第二流体通道362的流体。在其它示例中，流室302限定了单个流体出口，用于从多条不同的流体通道排放组合的流体流。
在图8和图9的示例中，流室302包括单个流体出口354。在流动越过第一光学窗口312和第二光学窗口314之后，第一流体通道360中的流体与经由第二流体通道362流动越过的流体再次汇合。经由出口354从流室302排放再次汇合的流体流。经由出口354离开流室302的流可以与经由入口352进入流室的流相同。
运动通过第一流体通道360的流体能够以多种不同方式与运动通过第二流体通道362的流体相汇合。在图8和图9的示例中，第一流体通道360引导流室302周边的流体与来自第一流体通道的流体，以便使得来自第一流体通道的流体与来自第二流体通道362的流体再汇合。特别地，第一流体通道360平行于传感头304的主要长度延伸(例如，沿着图8和图9中的Z方向)直到流体通道延伸越过第一光学窗口312和第二光学窗口314为止。此后，第一流体通道360将方向从平行于传感头304的主要长度延伸改变成基本垂直于传感头的主要长度延伸。具体地，第一流体通道360改变方向以围绕流室302的外周(例如在传感头壳体310和流室壳体350之间延伸)。在围绕流室302外周行进(例如，围绕流室的外周大约180度)之后，第一流体通道360与第二流体通道362再汇合。
为了限定第一流体通道360的排放部分，流室壳体350可以的沿着流室的长度(例如，沿着图8和图9的Z方向)的第一距离处的内横截面面积(例如，在图8和图9中的X-Y平面中)大于沿着流室的长度的第二距离处的内横截面面积。当如此构造时，在流室壳体350的限定了更大内横截面面积的部分附近延伸的传感头壳体310的侧壁(多面侧壁)可以不与流体室壳体齐平和/或接触。此外，传感头壳体310的侧壁(多面侧壁)在流体室壳体的放大区域中与流室壳体350间隔开，以便限定第一流体通道360的放大部分。
在一些示例中，在与第二流体室362再组合之前，第一流体通道360仅仅沿着一个方向(例如，顺时针或者逆时针)围绕流室302的外周延伸。在其它示例中，在与第二流体室362再组合之前，第一流体通道360沿着两个方向(例如，顺时针方向和逆时针方向)围绕流室302的外周延伸。例如，在平行于传感头304的主要长度延伸之后，第一流体通道360可以改变方向并且分成：第一排放部分，所述第一排放部分沿着一个方向围绕流室302的外周延伸；和第二排放部分，所述第二排放部分沿着相反的方向围绕流室的外周延伸。第一排放部分和第二排放部分可以或者不可以成适当的尺寸，以便运送相同流量的流体。因此，尽管图8和图9图解的横截面仅仅示出了传感器300的一半，其中，第一流体通道360包括一个排放部分，但是传感器300的未示出的半体可以呈现与图8和图9大体相同的形状并且可以包括第二排放部分。通过将第一流体通道360分成第一排放部分和第二排放部分可以允许减小流室302的长度，从而提供了更为紧凑的流室。
如相对于图7在上文简述的那样，流室302包括入口352和出口354。入口352构造成连接到导管，用于从源(例如，图1中的流体系统100)将流体运送至流室302的内部。出口354构造成连接到导管，用于将流体运送离开流室302。入口352和出口354能够定位在流室壳体350外周的任何适当位置处。在图7至图9的示例中，入口352定位成相对于出口354在壳体的大约180度的位置处(例如，在相对的侧部上)。当如此构造时，流室302易于安装成与其它管道成一列。即，入口352可以相对于出口354布置在其它位置处并且本公开并不局限于此。
还参照图3，传感器300还包括传感器帽306和锁定构件308。传感器帽306可以限定帽，所述帽容纳传感器300的多种不同的电气部件。例如，传感器帽306可以容纳传感器300的光学发射器(例如，光学发射器222)和/或光学检测器(例如，光学检测器224)和/或控制器(例如，控制器220)的至少一部分。传感器帽306可以永久固定到传感器300(例如，与传感器300结合成一体)或者可以从传感器300移除。
在一些示例中，传感器300不包括控制器和/或其它电子部件，一起物理容纳(例如在传感器帽306中)所述电子部件与传感器。相反，传感器300的多种部件可以位于一个或者多个壳体中，所述壳体与传感器物理分离开并且通信连接至传感器(例如，经由有线连接或者无线连接)。在一个示例中，传感器300的传感器帽306可移除并且传感器的传感头304构造成连接到手持控制器模块。在在2010年3月31日提交的美国专利公报No.2011/0240887中和在2010年3月31日提交的美国专利公报No.2011/0242539中描述了可以与传感器300一起使用的示例性手持控制器模块。这些专利公报的全部内容在此以援引的方式并入本发明。
在操作期间，加压流体可以流经传感器300的流体室302。当传感头304设计成能够从流体室302移除时，流经流室的加压流体可以试图将传感头推出流体室。为此，传感器300可以包括锁定构件，以便将传感头304锁定到流时302中。
在图3的示例中，传感器300包括锁定构件308。锁定构件308可以有助于防止在加压流体流经流室时传感头304与流室302脱离。在一些示例中，锁定构件308构造成通过将锁定构件用螺丝旋拧在传感头的一部分上和流室而将传感头304固定到流室302。在不同的示例中，锁定构件308可以构造成使用不同类型的附接特征件(例如，夹子、螺栓等)将传感头304固定到流室302。通过将传感头304机械固定到流体室302，传感器300可以限定液密腔室(例如，除了入口352和出口354之外)，用于接收和分析流体样本。
在本公开中描述的技术可以至少部分地在硬件、软件、固件或者它们的任何组合中实施。例如，描述的技术的各个方面可以实施在一个或者多个处理器中，包括一个或者多个微型处理器、数字信号处理器(DSPs)、专用集成电路(ASICs)、现场可编程门阵列(FPGAs)或者任何其它等效集成或者分离电路，以及这些部件的任何组合。术语“处理器”通常指的是前述逻辑电路、单个或者与其它逻辑电路组合或者任何其它等效电路中的任意一个。包括硬件的控制单元还可以实施本公开的技术中的一个或者多个。
可以在同一装置或者分离装置内实施这样的硬件、软件和固件，以便支持在本公开中描述的多种操作和功能。另外，如分离但是可集成的逻辑电路那样一起或者单独实施描述的单元、模块或者部件中的任意一个。如模块或者单元的不同特征件的描述旨在强调不同的功能方面而非必须表示单独硬件或者软件部分必须实现这种模块或者单元。相反，可以由分离的硬件或者软件部件或者实施与一种或者多种模块或单元相关的功能或者所述功能可以集成在共用或者分离的硬件或者软件部件中。
在本公开中描述的技术还可以实施或者编码在计算机可读的介质中，例如包含指令的非暂时计算机可读存储介质。内置或者编码在计算机可读存储介质中的指令可以致使可编程处理器或者其它处理器例如在执行指令时实施方法。非暂时计算机可读存储介质可以包括挥发性(易失)/非挥发性存储器形式，包括例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦只读存储器(EEPROM)、闪存、硬盘、光盘只读存储器、软盘、盒式介质、磁性介质、光学媒体或者其它计算机可读介质。
已经描述了多种示例。这些和其它的示例均处于所附权利要求的保护范围内。

Claims (20)

1.一种荧光分析系统，所述荧光分析系统包括：
传感头，所述传感头包括：至少一个光源，所述光源构造成将光发射到流体流中；至少一个检测器，所述检测器构造成检测来自所述流体流的荧光发射；和温度传感器，所述温度传感器构造成感测所述流体流的温度；以及
流室，所述流室包括：壳体，所述壳体限定了腔室，所述传感头插入到所述腔室中；入口，所述入口延伸穿过所述壳体并且构造成将所述流体流从所述腔室外部传输到所述腔室内部；和出口，所述出口延伸穿过所述壳体并且构造成将流体流从所述腔室内部传输送回所述腔室外部，
其中，所述壳体构造成使得当所述流体流经由所述入口进入所述壳体时，所述流体流至少分成在所述光源和所述检测器附近流过的主流和在所述温度传感器附近流过的次流。
2.根据权利要求1所述的荧光分析系统，其中，所述传感头包括从近端延伸至远端的长形传感器壳体，所述温度传感器定位在所述长形传感器壳体的远端处，并且所述光源和所述检测器定位在所述长形传感器壳体的近端和远端之间，并且
其中，所述壳体构造成使得当所述流体流经由所述入口进入所述壳体时，所述主流基本平行于所述长形传感器壳体流过且所述次流基本垂直于所述长形传感器壳体的主轴流过。
3.根据权利要求1所述的荧光分析系统，其中，所述壳体构造成使得当所述流体流经由所述入口进入所述壳体时，进入所述腔室的流体流中的小于15％体积百分比的流体流朝向所述次流分流。
4.根据权利要求1所述的荧光分析系统，其中，所述壳体限定了主轴并且所述壳体构造成使得当所述流体流经由所述入口进入所述壳体时，所述流体流平行于所述主轴行进，沿着基本垂直于所述主轴的方向从所述流体流中分出所述次流，并且所述主流被限定为所述流体流的在从所述流体流中分出所述次流的地方继续流过的部分。
5.根据权利要求4所述的荧光分析系统，其中，所述壳体定向成使得所述流体流抵抗重力而向上行进并且沿着基本正交于重力方向的方向从所述流体流分出所述次流。
6.根据权利要求4所述的荧光分析系统，其中，所述出口定位成与所述入口大体相对，并且所述壳体构造成使得当所述流体流经由所述入口进入所述壳体时，所述主流和所述次流在所述腔室内再次汇合并且通过所述出口排出。
7.根据权利要求4所述的荧光分析系统，其中，所述壳体构造成使得所述流体流经由所述入口进入所述壳体时，所述主流在流过所述光源和所述检测器之后分流成：第一排放流，所述第一排放流沿着第一方向围绕所述壳体的周边行进；第二排放流，所述第二排放流沿着与所述第一方向基本相反的第二方向围绕所述壳体的周边行进。
8.根据权利要求1所述的荧光分析系统，还包括锁定环，所述锁定环构造成将所述传感头机械地附接到所述壳体，以便除了通过所述入口和所述出口流体连通之外流体密封所述腔室。
9.根据权利要求1所述的荧光分析系统，其中，所述传感头包括从近端延伸至远端的长形传感器壳体，所述长形传感器壳体在所述远端处限定了平坦的底部表面并且包括斜切部，所述斜切部由第一平坦表面和第二平坦表面限定，所述第一平坦表面朝向所述长形传感器壳体的中心径向延伸，所述第二平坦表面朝向所述长形传感器壳体的中心径向延伸，其中，所述第一平坦表面与所述第二平坦表面相交，所述光源定位在所述第一平坦表面中，并且所述检测器定位在所述第二平坦表面中。
10.一种流室，所述流室包括：
壳体，所述壳体限定了腔室，所述腔室构造成接收传感头并且将所述传感头定位在用于分析的流体流中，所述传感头包括：至少一个光源，所述光源构造成将光发射到所述流体流中；至少一个检测器，所述检测器构造成检测来自所述流体流的荧光发射；和温度传感器，所述温度传感器构造成感测所述流体流的温度；
入口，所述入口延伸穿过所述壳体并且构造成将所述流体流从所述腔室外部传输到所述腔室内部；以及
出口，所述出口延伸穿过所述壳体并且构造成将所述流体流从所述腔室内部传输送回所述腔室外部，
其中，所述壳体构造成使得当所述传感头插入所述壳体并且所述流体流经由所述入口进入所述壳体时，所述流体流至少分成在所述光源和所述检测器附近流过的主流以及在所述温度传感器附近流过的次流。
11.根据权利要求10所述的流室，其中，所述腔室构造成接收传感头，所述传感头包括从近端延伸至远端的长形传感器壳体，所述温度传感器定位在所述长形传感器壳体的远端处，并且所述光源和所述检测器定位在所述长形传感器壳体的近端和远端之间，并且
其中，所述壳体构造成使得当所述传感头插入所述壳体并且所述流体流经由所述入口进入所述壳体时，所述主流基本平行于所述长形传感器壳体流过且所述次流基本垂直于所述长形传感器壳体的主轴流过。
12.根据权利要求10所述的荧光分析系统，其中，所述壳体构造成使得当所述传感头插入所述壳体并且所述流体流经由所述入口进入所述壳体时，进入所述腔室的流体流中的小于15％体积百分比的流体流朝向所述次流分流。
13.根据权利要求10所述的流室，其中，所述壳体限定了主轴并且所述壳体构造成使得当所述传感头插入所述壳体并且所述流体流经由所述入口进入所述壳体时，所述流体流平行于所述主轴行进，沿着基本垂直于所述主轴的方向从所述流体流中分出所述次流，并且所述主流被限定为所述流体流的在从所述流体流中分出所述次流的地方继续流过的部分。
14.根据权利要求13所述的流室，其中，所述出口定位成与所述入口大体相对，并且所述壳体构造成使得当所述传感头插入所述壳体并且所述流体流经由所述入口进入所述壳体时，所述主流和所述次流在所述腔室内再次汇合并且通过所述出口排出。
15.根据权利要求13所述的流室，其中，所述壳体构造成使得当所述传感头插入所述壳体并且所述流体流经由所述入口进入所述壳体时，所述主流在流过所述光源和所述检测器之后分流成：第一排放流，所述第一排放流沿着第一方向围绕所述壳体的周边行进；第二排放流，所述第二排放流沿着与所述第一方向基本相反的第二方向围绕所述壳体的周边行进。
16.根据权利要求10所述的流室，其中，所述壳体构造成接收锁定环，以便将所述传感头机械地附接到所述壳体，由此除了通过所述入口和所述出口流体连通之外流体密封所述腔室。
17.根据权利要求10所述的流室，其中，所述壳体构造成接收传感头，所述传感头包括从近端延伸至远端的长形传感器壳体，所述长形传感器壳体在所述远端处限定了平坦的底部表面并且包括斜切部，所述斜切部由第一平坦表面和第二平坦表面限定，所述第一平坦表面朝向所述长形传感器壳体的中心径向延伸，所述第二平坦表面朝向所述长形传感器壳体的中心径向延伸，其中，所述第一平坦表面与所述第二平坦表面相交，所述光源定位在所述第一平坦表面中，并且所述检测器定位在所述第二平坦表面中。
18.一种荧光分析系统，所述荧光分析系统包括：
用于检测来自流体流的荧光发射的装置；
用于感测所述流体流的温度的装置；和
一种装置，该装置用于接收和容纳用于检测荧光发射的装置和用于感测温度的装置，
其中，用于接收和容纳的装置限定了多条流体通道，所述多条流体通道至少包括：主流体通道，所述主流体通道构造成将所述流体引导至用于检测荧光发射的装置附近；和次流体通道，所述次流体通道构造成将流体引导至用于感测温度的装置附近。
19.根据权利要求18所述的荧光分析系统，其中，所述次流体通道的尺寸构造成运送进入到用于接收和容纳的装置中的流体流中的小于15％体积百分比的流体流。
20.根据权利要求18所述的荧光分析系统，其中，用于检测荧光发射的装置和用于感测温度的装置定位在共用壳体内，所述共用壳体能够插入到用于接收的装置和用于容纳的装置中。
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