CN1046391A - 流体监测和/或识别系统 - Google Patents

Abstract

识别和区分流体并辨认流体污染的一个方法和装置，它使用已知流体的光谱分析，然后对未知流体作光谱分析以产生数据的光学标记，指印和/或轮廓及在所选波长处相对光强的处理数据；然后通过比较各种标记，指印和/或轮廓，对未知流体的污染与否提供决定性的信息，随后产生和/或实现适当的操作控制。

Description

总的说来本发明涉及流体光谱分析的领域，特别是污染物的探测和流体识别的领域，着重在灌注工业。

灌注工业在其灌注装置和流程的操作及运转上面临许多问题，但这里专门涉及灌注产品的污染问题。这里所用的“污染”这个词表示除予计的“非污染物”（例如，纯产品或非污染清洁剂）以外的任何正在、已经或是将要被引入分发给消费者的瓶子或其它容器中的物质。看一下两种典型的灌注过程将有助于更清楚地发现一些典型问题。

第一个要担心污染的过程是真实的装瓶过程。不少装瓶厂家由于容器充了不当产品而浪费掉几百加仑的产品。例如一座装瓶厂家在一天中，使用同一传输和管道系统把两种、三种或更多种产品装瓶或装罐。例如首先用系统灌注产品1的容器，然后产品2、产品3等等。比如一座啤酒制造厂家用同一传输和管道系统灌装高级啤酒，普通啤酒和低卡路里（“淡”）啤酒。若在特定容器中引入了错误的产品，产品就被“污染”了。这是一种类型的污染问题。这种污染可以因操作者的错误而发生-操作者从错误的贮存槽中把产品导入管道系统，或因前次生产运行留在管道系统中的“残留物”的存在而发生。

第二个要担心污染的过程是“重灌注”过程。在这个过程中，装瓶厂家收集用过的瓶子，重灌注，重使用这些瓶子来盛新产品。通常这些容器是经消费者使用并消耗了原来的产品，然后回到一个收集装置的。但是消费者也可能用这个容器盛过除原来的产品之外的物质，随之在以后的某一时候把容器送到收集中心。装瓶厂家必须关心来的容器是否装过任何会影响其产品质量（即味道和气味）的物质。在塑料瓶的重灌注时特别要关注“可重灌注”瓶的潜在污染。担心可重灌注塑料瓶是因为污染物可能已被吸收在瓶壁中，然后又析出进入以后装在可重灌注瓶中的液体产品中。由于吸收和析出的问题，装瓶厂家宁可识别出用来装过其他物质的塑料瓶再扔掉它，也不愿试图清洗并重新使用它。

多年来，灌注工业致力于解决上述污染问题。对上述第一个装瓶过程，一些装瓶厂家可以这样来处理污染问题，一方面简单地接受人为错误的事实，扔掉装错的容器;另一方面用过量的纯产品或水“冲洗”原来流体的管道。这种“冲洗”导致大量的浪费，因为装瓶厂家不能肯定系统中原先的流体已被洗净，这样，为确保管道是清洁的，要用过量的纯产品来冲净管道。

在致力于可重灌注的塑料瓶的污染问题时，装瓶工业在实验室中试验了几种技术，它们有着不同程度的成败之处。

简略地说，本发明包括监测流体瓶决定流体是否含有污染物的一种方法及有关装置。“流体”这个词是广义地表述的，应不受限制地包括液体、溶液、悬浮液及混合物。在本发明的较佳实施例中，对已知流体的控制样品作光谱分析，该已知流体使用户当作是“非污染的”。控制样品的光谱分析用来在多个预定波长处识别光的相对强度。在给定波长处的相对光强的关系被用来识别非污染的流体。然后，为决定一种未知流体是否被污染，对未知流体（也称作“在线流体”）进行光谱分析试验以得到在识别控制样品所用的同样波长处相对光强度关系的数据。把对在线流体所取的数据与控制流体的数据作比较，可以决定在线流体是否被污染了。

在较佳实施例的一种形式，本发明着眼于可重灌注的塑料容器。在这“可重灌注容器形式”（refillable    container    species）的较佳实施例中，容器，例如一个可重灌注塑料瓶，含有一种在线流体，其精确的组成是完全或部分地未知的。装有在线流体的瓶子移动从旁边通过一个光源。从光源来的光被瓶子及在线流体吸收，得到的未吸收光通过透射、折射或透射加折射，在一个光探测器被收集。收集的光被分离并滤波成多个分立的光束，每一束的波长都不同。在较佳实施例中，收集的光被分成四个或更多的波长。与在每一波长光的相对强度有关的数据被收集，处理并与控制样品的类似数据比较。若在线流体与控制样品数据相比不甚符合，相应的容器就被认为含有污染物，且被剔除。

在较佳实施例的另一种形式，称作“飞行标记形式”（Flying    Brand    Species），假定为未知的在线流体在一流体容器，例如管道中通过，经过管道中的一个观察口。一个光源发光通过观察口及经过的试验流体。光源来的未被吸收的光通过透射，反射或透射加反射在一个光收集器被收集。收集的光被划分并滤波成多个光束，每一束有不同的波长。与在每一波长光的相对强度有关的数据被收集、处理。试验数据与类似收集、处理的表征控制样品的已知流体有关的控制数据比较。若试验数据与控制数据相对来说不甚符合，在线流体就被认为是受污染的并被导离待灌注容器或如果合适就导向另一容器。如果试验与控制数据相符，在线流体被认为是非污染的，是适当的产品，并导向待灌注容器。

在本发明的较佳实施例中，控制数据取自多个控制样品。每一控制样品与其它控制样品在一个或更多个性质上不同，例如（但不限于）浓度水平，温度，容器条件（即刻痕）以及灰尘含量。

本发明的上述方法能通过称作电光传感装置的设备较好地实现，该装置包括一个流体输运机构，一个光发射模件，一个光探测器和透射模件，多个滤波器/放大器模件，一个对每一滤波器/放大器模件采集并存储光强度数据的数据采集和存储装置;以及计算机装置为（1）计算采集数据间的关系，（2）比较在线及控制数据，（3）决定比较数据的可接受性（4）启动适当的剔除或控制机构。

因此，本发明的一个目的是提供一种识别流体污染的方法。

本发明的另一目的是提供一种甄别在透明容器中是否存在各种物质的方法。

本发明再一个目的是给出一个提供系统控制信号，一发现循环使用的容器中存在污染即将其剔除的方法。

本发明还一个目的是提供一个控制信号影响流体流动，把污染的产品导离待灌注容器，把非污染产品导向待灌注容器。

本发明再一个目的是提供一个实施上述方法的装置。

本发明再一个目的是提供一个用摄谱技术可靠地识别流体的方法和装置。

本发明再一个目的是提供一个通过使用光标记图，指纹印和/或用摄谱术得到的剖型（Profile）识别并甄别流体的方法和装置。

本发明的还一个目的是提供一种方法和装置进行“在线”物质的探测、鉴定，确定其数量或在可能存在于由塑料、玻璃、陶瓷、金属、乳胶纤维素或其它材料构成的可重灌注容器中的各种物质的甄别，并将容器结合到光学系统中去，这些容器可以是，但不限于罐、瓶、缸、碗、管、盒或袋。

本发明的再一个目的是提供一种流体监测和识别装置，在过程控制或质量控制中用作主要传感元件，在伺服反馈或前馈技术中用作主要传感元件，还用来转变流动，控制流动，测量杂质，以及建立其它过程控制或过程逻辑功能。

本发明的其它目的，特征和优点在结合附图阅读并理解了本说明后将看得很明显。

图1是根据本发明的流体监测和/或识别方法的概貌的流程图。

图2是根据本发明，在用来选择剖型波长（Profiling    Wavelength）的光谱分析的波长范围内光的吸收/散射图，仅对一些例子给出专门的曲线。

图3是代表一个方法的实施例中相当于图1的步骤“C”，“采集和处理控制数据”的流程图。

图4是代表一个方法的实施例中相当于图1的步骤“D”，“采集和处理在线数据”的流程图。

图5是根据本发明的流体监测和/或识别装置的简图。

图6是用于“可重灌注容器方式”的一个实施例的图5装置的简图。

图6A是用于“飞行标记方式”的不同于图6的一个实施例的图5装置的简图。

图7是根据本发明在每一所选剖型波长在一段时间中从流体样品（控制样品或在线样品）得到的光强数据，这些数据是用图6的可重灌注容器方式实施例产生的。

图7A是根据本发明在每一所选剖型波长在一段时间中从流体样品（控制样品或在线样品）得到的光强数据，这些数据是用图6A的飞行标记方式实施例产生的。

图8是本发明图6实施例中触发装置的顶视简图。

图9是本发明图6实施例的发射器模件，容器和探测器模件的较佳方位的侧视简图。

图9A是本发明图6A实施例的发射器模件，容器和探测器模件的较佳方位的侧视简图。

图10A-10F是图6可重灌注容器方式实施例的多个控制样品的控制数据曲线，给出了几个特定的例子。

图11A-11D是图10A-10F特例的处理后的控制数据曲线。

图12是图6可重灌注容器方式实施例的一个在线样品的在线数据曲线，给出了一个特例。

图12A-12D是图12特例的处理后的在线数据曲线。

图13是图6A飞行标记方式实施例的一个控制样品的控制数据曲线，给出了一个特例。

图14A-14C是图13特例的处理后的控制数据曲线。

图15是图6A飞行标记方式实施例的一个在线样品的在线数据曲线，给出了一个特例。

图15A-15C是图15特例的处理后的在线数据曲线。

图16是根据图6A飞行标记方式实施例的另一应用，从在线流体得到的在线数据曲线，给出了一个特例。

现在对构成本发明系统的方法和有关装置的较佳实施例进行仔细描述，需要时描述结合附图进行，在附图中，几个图中的相同数字代表相同的组件。

本发明方法过程的概貌示于图1。过程的第一步是明确被用户认为是非污染的物品（步骤A）。对本发明而言，除了这样确定的非污染物，都被认为是污染物。用户将确定一组或一种物质作为非污染物。作为例子（但不限于此），它们可以包括无酒精碳化物饮料类，例如可乐、葡萄饮料、柠檬饮料、低卡路里可乐等。作为另一组例子（也不限于此），非污染物可以是单种产品，如特定的无酒精饮料或一种特定的啤酒。在另一些实施例中，用户可以把水，灰尘或其它物质主观地选择包括在非污染物中。同时，在另一些实施例中，用户选择许多物质作为污染物，如果它们存在于流体中的话。作为例子（并非限于此），这种污染物可以包括家用化学制品，农用化学制品，酒精，溶剂和汽油制品等。作为其他例子（并非限于此），污染物可以是这类产品，如可乐或一组选定的无酒精饮料（如当柠檬饮料被确定为唯一的非污染物）或低卡啤酒（如当优质啤酒被确定为唯一的非污染物）。应当明确作为非污染物的物质是按用户的判断来变化的，在一种情况下可被选作非污染物的物质，在另一种情况下可以被选作污染物，反过来也是这样。

非污染物和选择污染物一确定，用户定出多个波长（步骤B），它们在可见光谱内较好，用户认为这些波长为每一非污染物提供一个唯一的光谱剖型是最好的。参看图2。选择这种“剖型波长”（λ₁-λ_n），例如沿着谱区确定一些波长，所选组内的非污染物在这些波长上的吸收/散射曲线与该组内其它非污染物的吸收/散射曲线是可区分的，并且/或者与该组内所有的污染物的吸收/散射曲线也是可区分的。虽然仅用可见光波区较好，在某些应用中如必须增添，也可用紫外或红外光谱区。至少使用4个剖型波长较好，为了降低有关装置的造价同时还能清楚地识别这些物质，也希望剖型波长数目尽可能地少，4至5个较好。如果造价不是问题，可以多选一些剖型波长。以本专业中已知的多种方式之一进行的计算机分析在某些实施例中被用来协助对剖型波长作最佳选择。图2所画的剖型波长仅作为例子用于本说明下面的特例中，本发明的范围并不限于所描述的例子。

用户一确定所选的非污染物并选定剖型波长后，数据可根据本发明得到（步骤C和D）。虽然在本发明中在控制数据前先取在线数据是可以接受的，较佳实施例要求先得到控制数据。参考图3，用户现在确定“控制流体”。控制流体由所确定的非污染物之一组成，可以全是这种物质也可以含不同浓度的一种或多种可接受的非污染物。为更好地理解，请参照下面给出的例子。制备需要得到其数据的控制流体样品。要得到的数据是控制流体在每一剖型波长处对光的吸收/散射数据。这样，控制流体样品被置于从光源12来的光照下（见图5），如自然界中当然会发生的一些光被控制流体吸收。未被吸收的光被散射或继续穿过流体介质，适当的收集器14收集未吸收光或其尽可能多的有代表性的部分。在另一实施例中，收集的未吸收光是透射光或反射光或其组合（透射-反射光）。收集的光然后被分离，使在每一剖型波长处的收集光分离开。实现这一点的装置由图5中方框16代表，称作“光分路及滤波组件”。在较佳实施例中，如图6所示，剖型波长的分离是通过用本领域中已知的多种方法之一把收集光分离成多个光束实现的，这些方法包括（但不低于）（1）把收集光聚焦到一个多光纤的纤维光缆17的多个分开的光纤18-1，…，18-n上，每一光纤代表了多个光束之一，或（2）把收集光聚焦到一个单光纤光缆17上，该光缆然后用已知方法分成许多股，每一股与收集光用样地连通，或（3）光信息的直接透绕分束。图6实施例的每一光束在各自的滤波模件20-1，…，20-n中滤波，一个所选剖型波长给出较好的分立光。

在每一剖型波长处收集光的强度由探测分离在相应剖型波长处光的强度的探测器22探测。在较佳实施例中，这个探测是通过把滤波光转换成代表强度的电信号实现的。这里在各剖型波长处光强的绝对值是可探测及可用的，本发明的较佳实施例在每一剖型波长处探测相对于任意基值“0”的相对值及相互间的相对值。在整个本说明及权利要求中使用的“强度”这个词应理解为是指相对强度和/或绝对强度。如果合适，每一剖型的电信号分别被放大以作标定或对处理得到的数据提供适当的分辨。这个放大在图5中用信号调节组件24表示，在图6中由放大器52-1，…，52-4表示。各光强的探测数据被记录，然后最好用一个装置26，例如计算机，存储，该计算机起记录和存储装置26的作用。在本发明的较佳实施例中，在每一剖型波长处收集光的强度在预定时间周期中多个时间点上被记录。得到的控制数据和在线数据两者可以列表或作图表示。得到的数据表示成图形的例子见图7和7A。参考下面描述的装置能更好地理解这一点。虽然有用的控制数据是从单个适当准备的控制流体样品提供的，最好能从多种不同的，修正的控制流体样品和修正的控制条件得到控制数据，修正的控制条件是指其性质的修正，如（但不限于）所选非污染物的浓度水平，控制流体的温度，室温和/或室内压强，容器颜色/色调，及容器的灰尘和刻痕。进行修正是为了在得到在线试验数据时从至少某些更接近于在线流体的不可预知的性质和条件的控制样品得到数据，以确认并分离出这些性质的影响。这样，可以看到（在图3的步骤C-6）控制流体样品的一种或多种性质作了修正（浓度、温度大），然后对修正的控制样品执行步骤C-2至C-5。控制流体样品以不同的多种方式不同地修正多次，在每一剖型波长探测并记录，最好还和控制样品每一次修正的标记参数一起存储。以下，“控制样品”这个词将单独地或集体地指示原来制备的控制样品和由它们作出的每一修正。按以下描述的两种应用方式的较佳实施例收集的控制数据的例子图示在图10A-10F和图13中。

得到的控制数据由装置26a，例如一个作为处理装置26a的计算机来处理，它对每一控制样品提供了各剖型波长的光强度数据间的多个数学关系。这个处理提供了多个相互关系，包括（但不限于）下述的一个或多个：对每一剖型波长在数据采集周期内的峰值强度（PIλ₁，…，PIλ_n）;每一剖型波长的最大平均强度（A_VIλ₁，…，A_VIλ_n）;它是先对采集周期内强度求和，再除以数据采集周期中数据采集点数目得到的;对每一剖型波长采集周期中的强度和（∑Iλ₁，…，∑Iλ_n）;每一剖型波长对剖型波长之一的上述关系的比值，例如（但不限于）PIλ₂/PIλ₁，PIλ₃/PIλ₁，…，PIλ_n/PIλ₁，A_VI₂/A_VI₁，A_VI₃/A_VI₁，…，A_VI_n/A_VI₁，∑Iλ₂/∑Iλ₁，∑Iλ₃/∑Iλ₁，…，∑Iλ_n/∑Iλ₁，PIλ₁/PIλ_n，…，PIλ_n-₁/PIλ_n，A_VIλ₁/A_VIλ_n，…，A_VIλ_n-₁/A_VIλ_n，∑Iλ₁/∑Iλ_n，…，∑Iλ_n-₁/∑Iλ_n，等等（在本文中定义为“首次归一化”）;上述比值的图;比值的比值，例如（但不限于），〔PIλ₃/PIλ₁〕/〔PIλ₂/PIλ₁〕，〔PIλ_n/PIλ₁〕/〔PIλ₂/PIλ₁〕，〔PIλ₂/PIλ₁〕/〔PIλ₃/PIλ₁〕，〔PIλ_n/PIλ₁〕/〔PIλ₃/PIλ₁〕，〔PIλ₂/PIλ₁〕/〔PIλ_n-1/PIλ_n〕，…，〔PIλ_n-2/PIλ_n-1〕/〔PIλ_n-1/PIλ_n〕，等等（在本文中定义为“二次归一化”;）这些比值的比值的图。处理的数据对每一控制样品以列表或作图的形式记录（并存储）在记录/存储装置26中。注意，列表的处理数据翻成图的形式就变成一组“测绘图”（“topography”）的集合，它们表征或标记并勾画出控制流体随控制样品修正性质变化的轮廓。这种处理数据的例子是图11A-11D，14A-14C。图14A-14C的“测绘图”只含有单个标记，因为在这个特例中，未对控制流体样品作修正，如果条件允许，这是可接受的实施例。处理步骤（图3的C7）表示为采集数据的步骤的一部分来执行，但是应该懂得，在另一实施例中，处理步骤可在较后的一步进行，即与比较步骤（步骤E）相结合进行。

图1的下一步是采集在线数据的一步（步骤D）。在线数据最好用类似于采集控制数据的办法得到（见图4）。在较佳实施例中，在线数据是用与得到控制数据的同样装置获得的。得到在线数据在这里意味着得到要试验的流体的数据，例如，在用户的日常业务运行过程中为决定它是否含有污染物。即，“在线流体”是要试验以决定是否有所选控制流体非污染物之外的物质存在于其中的流体。首先是“准备”在线流体。这意味着要试验的流体以某种方式准备以引入光（步骤D2）。准备要按应用的不同而变化，各种准备包括（但不限于），放置流体在一容器或管道中，以及/或在容器中已存在的物质中加入一种已知非污染物（例如水），和/或反检查容器，看看在容器中是否已有足够量的流体供下一步作用。参看下述两个应用方式例子的描述。

在线流体一准备好，光被引入流体（图4、D2）。在较佳实施例中，把光引入在线流体的步骤是以与把光引入控制流体的步骤同样进行的，反之也是如此。即控制流体和在线流体在管道中都从光源旁边流过;或控制流体和在线流体都在相同形状和构造的容器中，容器移过光源旁;或控制样品和在线样品每一个都装在相同形状和结构的容器内，使光源从容器旁移过。而且在较佳实施例中，使用了同样的光学仪器来得到控制数据和在线数据，以提高结果数据的一致性，在差一点的另一实施例中，用不同但相似的装置来分别得到控制和在线数据。这样，使用本发明的装置，依据对得到控制数据描述的方法，光被引到在线流体，用得到控制数据同样的透射、反射或透射反射结合方法，由收集器14收集尽可能多的未吸收光。然后在适当的光分路和滤波组件16中将收集光分离，使每一剖型波长处的收集光分开。在每一剖型波长处的收集光的强度内各自的探测器22（图6）探测，最好转换成代表其强度的电信号。因为要对在线流体中是否存在污染物作判断，不存在相应的图3的步骤C6“修正控制流体样品”。在较佳实施例中，在每一剖型波长的收集光强度在预定的时间周期（“数据采集周期”）的多个时间点（“数据采集点”）记录，这与获得控制数据的相应步骤相似。用处理装置26a处理得到的在线数据，以提供对在线流体各剖型波长处光强数据的多个相互间数学关系。这个处理提供了相应于处理的控制数据的多个相互关系，例如（但不限于）一个或多个峰值强度，平均强度的极大值，强度的和，相对于一个剖型波长或相互间的首次归一化数据，二次归一化及它们的图。这样处理数据的例子是图3A、3B和18A、18B。如上所述，在另一实施例中，处理步骤可在以后的步骤中结合比较步骤（“E”）来进行。

图1的下一步是比较处理的控制和在线数据（步骤E）。在另一实施例中，这一比较是用人工和观察技术进行的，在较佳实施例中，用装置26b，例如作为比较器的计算机来进行。一种较好的比较处理的在线和控制数据的办法是把画出的在线数据的标记和相应的处理的控制数据的测绘图比较。应用范畴理论的各种已知技术，比较器26b（或用户）寻求把在线数据标记与相应的控制数据测绘图拟合。若在线标记能拟合，则确认仅有非污染物存在（步骤F），若在线标记不能拟合，那么确认在线流体中存在除非污染物之外的物质。为增大成功判断的机会，较佳的方法要求从在线数据导出的每一相互关系的标记（图12A-12D，图15A-15C的标记）与相应的控制数据的相互关系测绘图拟合或与基于控制数据通过已知的内插方法得到的控制数据的预计的测绘图拟合。若在线数据标记的任一个不能与相应的数据测绘图拟合，就确认在线流体含有杂质。如步骤G1所示，若确认在线流体中仅存在非污染物，本发明的装置对在线流体和/或它有关的容器提供一个规定为“正作用”的控制信号。正作用翻译成例如（但不限于）“保留容器”，或“使流体流向待装地”。根据步骤G2，若确认了在线流体中存在除非污染物之外的某些东西，本发明的装置提供一个规定为负作用的输出信号。这种负作用翻译成例如（但不限于）控制剔除机构“剔除容器”或“转变流体流动，排净在线流体”。

详细描述了本发明的较佳方法并一般地描述了有关装置后，现在转向前述方法和装置的专门应用方式。鉴于应用及实施例是在本发明的范围内，下面将集中于两个应用，特别指出了本发明现在似知道最好的两种方式。这两种应用被称为：（1）“可重灌注容器方式”和（2）“飞行标记方式”。

“可重灌注容器方式”包括本发明的方法和装置一种独特的应用，适用于识别标记并向剔除装置提供一个信号扔掉那些透明或有色的塑料瓶，那些瓶被送回灌装工厂重新灌装但它们被外来物质污染过;即曾被用来装原来灌装的产品（非污染物）之外的物质。“飞行标记方式”包括本发明的装置的一种独特的应用，能决定流过管道系统的流体是否准确地是用户想用来泵浦过管道的。预期的流体是非污染物，任何其它流体都是“污染物”。飞行标记改变方式还能用于决定何时流过管道系统的流体从流体＃1变成流体＃2。在这种标记改变方式中，流体＃2是“非污染物”，而流体＃1或任何除流体＃2以外的物质都是污染物。与可重灌注容器方式相关的本发明的装置简略地示于图6。与飞行标记改变方式有关的本发明的装置简略地示于图6A。注意到两种方式的装置是相类似的，因此将在下面讨论共同的装置，需要时对每一方式装置的不同部分加以说明。

在图6及图6A中可以看到，本发明的装置包括一个发光器模件30和一个发射器模件32，它们合起来起光源12的作用。在一个例子中，发光器模件30由一5伏3安培的电源供电，从一石英卤素灯34产生5瓦的光输出，该光输出通过收集器透镜35收集，用聚焦透镜36聚焦在一石英的石英玻璃光纤光缆37的收集端，通过它，收集和聚焦的光被透射到发射器模件32。发射器模件32包括一个非球形，微透镜光源，它把一准直白光束聚焦在含流体的装置40、40′的壁39上并通过被测流体43（控制流体或在线流体）。在这里披露所述方式的实施例中，提供的装置是收集透射光，而不是反射或透射反射光。这样，从光发射模件发射的光也通过含流体的装置40、40′的相对的壁41。成功地透射过含流体装置40、40′和流体43的未吸收光在收集器45尽可能多地被收集。正是在发射模件32和收集器模件45之间，可重灌注容器方式和飞行标记方式的装置显著地不同。可重灌注容器方式的含流体的装置40是一个瓶40或其它容器。可重灌注容器方式的装置包括一个瓶（或其它容器）固定和传递组件46，它把许多瓶40相互分开固定，并把瓶子以常速或不完全常速移动通过发射模件32和收集模件45之间。在这个可重灌注容器方式中，容器40（它们可以是瓶子或塑料盒子等等），与被发明的装置构成一个整体，把容器结合到光学系统中，它起了光学单元的作用。残留物探测方式的发射器模件32是相对于传递组件46和流体容器40可调整地安装的（如可调节腿31、32所示）以便调整发射光指向并通过容器及其中的流体43（见图9）。飞行标记方式在发射器模件32和收集体模件45之间包括有一个流体管道40′，它是含流体的装置。试验流体被泵过管道40′。流体管道40′在与发射器模件32和收集器模件45成一线的管道部分有透明壁（观察口）48，以便使发射器模件来的发射光通过管道的透明壁，穿过试验流体到收集器模件45上。以后要讨论含流体装置40、40′的不同对这两种方式的每一个中的方法的性能的影响。

收集器模件45起所发明装置的收集器14（图5）的作用，它包括一个收集器透镜44，以收集尽可能多的且聚焦透射光（或在另一实施例中，反射和透射反射光）于第二根石英的石英玻璃光纤光缆17的收集端。这根光纤光缆17分成n段18-1，…，18n，每一个都把光带到n个滤波器模件20-1，…，20-n之一。每一滤波器模件20包括一个窄带通石英滤波器49-1，…，49-n，它把各光缆段18-1，…，18-n所载收集光滤成在所选剖型波长处的滤波光。每一滤波模件20-1，…，20-n带有一个光二极管探测器51和一个放大器52。光二极管51和放大器52提供了探测器22和信号调节放大器24（是图5）的作用，它把探测的滤波光转换成直接正比于其强度的电压输出。仅作为例子，放大器52是一个8261FET（场效应管）放大器，带有反馈及补偿电阻器，它与光二极管51一起提供了一个O-N电压输出信号，沿输出电缆54传到端条带55上的端子56a-56d上，供记录装置26取用。在这里披露的方式的较佳实施例中，记录装置包括一个高速数据采集系统。这种数据采集系统的一个例子包括由数据翻译公司（Data    Translation）制造的DAS，DT2800板和与带有数字附属处理器8087的IBM    PC/AT兼容的ASYST    1.53科学软件包。在这个例子中，DAS板28装在IBM    AT或XT的一个标准卡接口中。DAS把直接读取来的滤波器/放大器模件20/24的O-N伏模拟信号数字化。从容器40或一组容器或管道40′中的一定量流体43得到数据后，处理装置26a对每一和所有剖型波长计算所选的数据间的数字关系。

如前所示，在较佳实施例中，数据获取是在被称为数据采集周期的一段时间周期中的多个数据采集点上完成的。特别参看图6和6A披露的装置，这些披露的实施例的光源12在系统运行时从发射器模件12连续地发射光。发射的光在收集模件45上连续地被收集并传送到各分离的滤波器模件20-1，…，20-n，其中在每一剖型波长（λ₁-λ_n）滤波的光转换成电信号（即一个电压）。这样在系统运行时，电压总是存在于端带55的每一端子56a-56b。根据本发明的较佳实施例，总存在于端子56a-56b的电压由记录装置26在间隔中查看（或“采集”）。这些间隔确定了数据采集点和数据采集周期（“AP”）。例如参看图7和7A。图7和7A的标记通过画出在每一采集点得到的数据来确定。作为例子，可重灌注容器方式包括一个触发器装置58，在所披露的实施例中它包括一个由触发丝60启动的电开关59（即一个微开关见图8）。触发器装置装在传送器组件46上相对于发射器模件32和收集器模件45稳定的一点上。其准直使得当容器40进入发射光的路径时，容器撞击触发器60，这样来合上开关59。闭合开关59对记录装置26是一个开始从端子56a-56d获取电压数据的信号。这样，起数据采集系统作用的记录装置26系统地在多个时间点从每一端子56a-56d获取并记录电压数据。例如，DT2800DAS板28顺序查看端子56a、56b、56c和56d，对每一剖型波长获取第一数据点;DAS板再顺序查看端子56a、56b、56c和56d，对每一剖型波长获取第二数据点;如此等等，直到容器40与触发丝60脱离接触，此时对该容器的数据采集周期终结了。

当另一容器40与触发丝60相接触，又对每一剖型波长在该容器的数据采集周期中多个时间点上获取并记录数据。提供其它触发装置58也是在本发明的范围内，例如（但不限于）：电容或邻近触发器，或光学装置，例如电眼，或定时触发器，它们在传送器组件46的速度协调的间隔中自动地启动数据采集过程。在飞行标记方式中，数据采集周期最好用自动定时或手动触发来触发，但并不限于这些。

在上面描述的实施例中，对每一剖型波长以顺序的形式得到数据，即从端子56a，然后56b，然后56c，然后56d，等待一段时间，然后重复。这样交错的采集周期示于图7和7A。在另一实施例中，用其它已知数据采集技术，对每一剖型波长在每一数据采集点同时得到数据，即从56a、56b、56c、56d同时记录，等待一段时间，再重复。

较佳实施例的处理步骤是通过一个软件程序的操作由处理装置26a完成的。待计算的数字关系一选定，该领域中一般水平人员可以很容易地编出特定的软件程序。

较佳实施例的比较步骤由人工（观察）比较在线和控制数据来完成，用计算机装置26b执行适当的软件作为比较器更好。在任一情况下，较好的比较都涉及要决定处理的在线数据与相应的处理的控制数据的适当的偏离量。例如若处理的在线数据与相应的处理的控制数据的偏离大于所选可接受的偏离量，就认为数据不“拟合”（比较图12A和11A，图12B和11B）。进一步，若在画出的归一化的（首次或二次）控制数据和相应的画出的归一化的在线数据间存在明显的坡度差，也认为数据不“拟合”。（例如比较图12c和11c，图12D和11D）。

附图中所画的数据仅用作例子，决不是用来限制本发明的范围。下面给出两个例子的简要说明以使读者对本发明的另一些变通方法有较好的“感觉”，这些方法在上面清楚地描述过了：

Ⅰ.例Ⅰ，在这个例子中，本发明的方法是结合图6的可重灌注容器装置的方式使用的，以决定送回的瓶子是否含有污染物。

步骤A-非污染物送的是一组无酒精饮料，例如可乐，柠檬饮料，桔子饮料，低卡路里可乐。水被选作非污染物液体。

步骤B-用如图2所示的光谱分析，决定了四个剖型波长以满意地识别（或“勾出轮廓”）并区分每一非污染物。这些剖型波长指定在λ₁，λ₂，λ₃和λ₄。在滤波器模件20-1，…，20-4中放入适当的滤波器49-1，…，49-4。

步骤C1-控制流体确定为从非污染物组中选的一种饮料溶液（“饮料1”）和水，饮料对水的浓度为5%，在例如室温下放在一个被送回的塑料瓶那种形状的干净，以前未使用过的塑料瓶中。

步骤C2-C5-如对图6仔细描述过的那样对控制样品得到控制数据。例中的数据在一段时间中采集。即在数据采集周期中在每一剖型波长处取100个强度读数（数据采集点）。在这个例子中，数据采集周期大约是50毫秒，数据采集点是每500微秒一个。作为画出控制数据的例子见图10A。在较佳实施例中，每一控制样品通过光源并收集控制数据许多次（即25次）以便在每一采集点得到一个平均值，从而有一个平均轮廓，平均标记，以补偿可能的设备不一致的容器取向不一致。

步骤C6-修改控制样品，对修正的样品得到控制数据。对许多修正的样品重复这一步骤。本例中的修正包括改变浓度，对饮料比水浓度分别为3.7%，2.5%，1.2%，0.6%和0.3%的控制样品得到控制数据，所有测试均在室温下。（见画于图10B-10F的控制数据）。这个例子中的修正不包括在每一浓度水平改变温度。

步骤C7-处理得到的控制数据，以提供一系列处理的控制数据的测绘图，如图11A-11D曲线所示。

步骤D1-该例中的在线流体确定（制备）为一种水和某些未知物质构成的未知流体（例如溶液或混合物），它是由把水引入在传送组件46上的每一送回的瓶子40，在每一瓶子中制备的。

步骤D2-D5-根据上面描述的步骤，当传送器把瓶子移过触发器58和发射光束时，对每一在线流体瓶子得到在线数据。每一瓶在线流体的在线数据是在和控制数据一样的一段时间中采集的。对一瓶在线流体画出的在线数据是图12。

步骤D6-得到的各瓶在线流体的在线数据以和控制数据同样的方式处理，以提供处理的在线数据，如图12A-12D画出的所示。

步骤E-处理的在线数据和处理的控制数据比较以在所选的偏离量内作拟合。在该例中，作的一种比较是处理的在线数据（图12A、12B）的峰峰距离和在各测绘图中的每一标记的峰峰距离（图11A11B）;作的另一比较是在线流体的首次和二次归一化的处理数据的坡度（图12C、12D）和相应的处理的控制数据或处理的内插控制数据的坡度（图11C、11D）。

步骤F-这样来决定每一瓶在线流体是否污染。

步骤G-若确定是污染的，信号被引向例如剔除机构63，把该瓶子从传送器组件46上除去。

Ⅱ.例Ⅱ.在这个例子中，本发明的方法结合图6A的飞行标记方式的装置使用，以在观察口48处决定流体管道40′中的流体是否预期的流体（即非污染物）

步骤A-非污染物确定为一特别无酒精饮料（“饮料4”）。其它常常有目的地泵入管道的物质，例如饮料1，饮料2，饮料3认为是污染物，因为它们不是“预期的流体”。

步骤B-用光谱分析定下4个剖型波长，它们是为能满意地识别并区分正常污染物和非污染物而确定的。这些剖型波长记为λ₁，λ₂，λ₃，λ₄。在滤波器模件20-1，…，20-4中放入适当的滤波器49-1，…，49-4。

步骤C1-控制流体确定为100%的纯饮料4，并置于干净冲洗过的管道中。

步骤C2-C5-如上面对图6A详细描述那样，当控制样品通过观察口48时，得到它的控制数据。数据是在一段自动或人工决定的数据采集周期中取的。对每一剖型波长有100个数据采集点。对所画控制数据的例是图13。

步骤C6-在本例中控制样品不修正。仅用室温下100%纯饮料的控制样品。

步骤C7-处理得到的控制数据以提供处理的控制数据的测绘图，如图14A-14C的曲线所示。

步骤D1-在装瓶装置每天的运行中，流体输入管道40′，（准备在线流体），通向去消费包装62的途中（见图6A）。无论何种在给定时间处于管道40′中的流体被确定为在线流体。

步骤D2-D5-按上述步骤，通过自动或人工启动DAS板28，这样就启动了图6A中装置的数据采集功能，得到在给定时间管道中在线流体的在线数据。在该例中，数据是在一个与控制数据同样的特殊采集周期中得到的。对一个采集周期的画出的在线数据的例见图15。

步骤D6-对在观察口48的流体得到的在给定采集周期的在线数据以与控制数据同样的方式处理，以提供处理的在线数据，如图15A-15C的曲线所示。

步骤E-处理的在线数据与处理的控制数据比较以在所选的偏离量内作“拟合”。在该例中，作的一种比较是处理的在线数据的峰峰距离（图14A）和处理的控制数据的测绘图（图15A）中每一标记的峰峰距离;作的另一比较是在线流体的首次和二次归一化的处理数据的坡度（图14B、14C）和相应的处理的控制数据的坡度（图15B、15C）。

步骤F-在本例中，由这样数据代表的通过观察口48的在线流体被确定是污染的，因为不“拟合”控制数据;即该流体不是100%纯饮料4。

步骤G-向流动控制装置63′送入信号，不使在线流体进入消费包装62，例如流到废液漏出口64或另一容器64中。

在本发明的还一实施例中，如由飞行标记方式所实施的，在本发明的范围内可决定一个延长的数据采集周期以得到在线数据，例如二至三个小时，在此延长的周期中，在每一剖型波长处得到的滤波光一直被监测以在每一波长处记录波长。若在数据采集周期的任何时间内，在一个或多个波长处强度有所变化（见图16），这个变化并超过了一个预定的极大，本发明的装置自动地确定在被泵浦过管道40′的流体43中发生了变化。根据预先计划的序列，这样一决定后就启动适当的流动控制。

所有控制样品和在线样品最好是保存在同样色调或颜色的容器40中（指可灌注容器方式）。这样在本发明的另一实施例中，除了用于控制样品的瓶色调外，还确定了一个或多个波长，它们相应于彩色瓶色调的波长。例如，若控制样品装在透明瓶中，一个信号波长将相应于柠檬饮料容器的绿色调，等等。在采集在线数据时，一探测到这个（或这些）信号波长的适当的吸收，受测容器就自动地按预先计划的控制方案选路，从而使由于容器色调造成的剖型波长相对强度的不精确性减到最小。在还一个实施例中，收集、存储和处理的控制数据包括与装在各种不同色调的容器40的控制样品有关的数据。在采集在线数据时，一探测到这些信号波长之一的适当吸收，本发明的装置选择地将处理的在线数据和装在相应色调的容器中的控制样品的处理的控制数据作比较。

在本发明的另一些实施例中，在光谱的一点上找到一个“伺服道”波长，在那里所有确定的非污染物和选择的污染物的吸收/散射曲线基本上相同。伺服道是用来提供一个补偿强度波长谱移动的方法。在该实施例中，仪器（采用本发明的装置）通过在每一剖型波长和在伺服波长采集光强数据周期地对已知标准（例如DI水）进行标定。在这个标定步骤中得到数据的强度值（“使用前”的值）与在每一波长标准的已知值比较对每一剖型波长以及对伺服道算出增益因子（“G”）〔G＝已知值/使用前的值〕用这个仪器根据本发明得到控制数据和/或在线数据。在伺服道得到的强度的真实数据值与在伺服道的期望值比较计算出增益因子一撇（“G”），它被普遍地用于所有波长处的数据。即，伺服道的“期望值”是在伺服道得到的真实数据乘以增益因子（“G”）〔这样在伺服道G′＝期望值/真实值〕。然后仪器真实得到的所有强度数据通过用各自波长的G乘以真实数据再乘以G′得到精确数据。〔例如Iλ_n（精确）＝Iλ_n（测得）。Gλ_n.G′）。

尽管本发明参考特别的实施例作了详细描述，应该理解在本发明的精神和范围内可以如已描述并在权利要求中所确定的那样，进行变化与修正。

Claims (38)

1、包括下列步骤的流体监测方法：

a.把光从光源引到试验流体；

b.在光源和流体间产生相对运动；

c.在试验流体至少吸收一些光后收集光，收集包括在一预定试验期内的多个测试时间收集光的步骤；

d.把收集光分离成多个部分，每一部分有一预先选择的特征波长；

e.在每一所选波长，每一测试时间探测收集光的相对强度，由此确定第一类数据，至少包括对每一所选波长的相对光强和测试时间的坐标；

f.处理所述第一类数据，至少确定一组第二类数据，第二类数据包括下述之一：(1)在试验周期对每一所选波长的峰值相对强度(“PI”)；或(2)对每一所选波长在试验周期的所有测试时间相对强度的和(“ΣI”)；或(3)对每一所选波长第一类坐标画出的曲线下的面积；或(4)对每一所选波长在试验周期中最大平均强度(“A_VI”)；

g.把试验流体的数据与已知流体的控制样品的类似数据作比较；

h.从比较决定试验流体是否不可接受地被污染；

2、包括下列步骤的流体监测方法：

a.产生一个定义已知流体的一个控制样品;

b.把光从光源引到控制样品;

c.在控制样品至少吸收一些光后收集光;

d.把从控制样品的收集光分离到多个预定波长;

e.在每一预定波长探测收集光的相对强度;

f.存储与控制样品有关的数据，至少表明在每一预定波长处收集光的相对强度;

g.把光从光源引到试验流体;

h.在光源和流体间产生相对运动;

i.在试验流体至少吸收一些光后收集光，收集包括在一预定试验周期内的多个测试时间收集光的步骤;

j.把收集光分离成多个部分，每一部分有一个预先选定的与从控制样品的收集光分离到的选定波长一样的特征波长;

k.在每一选定波长，每一测试时间探测试验流体收集光的相对强度，由此确定第一类数据，至少包括对每一所选波长的相对光强和测试时间的坐标;

l.处理所述第一类数据，至少确定一组第二类数据，第二类数据包括下述之一：（1）在试验周期对每一所述波长的峰值相对强度（“pI”）;或（2）对每一所选波长在试验周期的所有测试时间相对强度的和（“∑I”）;或（3）对每一所选波长第一类坐标画出的曲线下的面积;或（4）对每一所举波长在试验周期中最大平均强度（“AvI”）;

m.把试验流体数据与控制样品的类似数据比较;

n.从比较决定试验流体是否不可接受地被污染。

3、根据权利要求2的方法，其中控制样品的已知流体是一已知液体和一已知非污染物的溶液，其中该方法还进一步包括：

o.通过修改非污染物在溶液中的浓度，所述浓度水平从100%已知液体到100%已知非污染物;和/或控制样品的温度二者或其中之一，改变控制样品;

p.对修改的控制样品重复导光，收集，分离，探测和修改的步骤;以及

q.存储有关修改的控制样品的数据，至少把浓度水平、温度和在预选波长处收集光的相对强度关联起来。

4、根据权利要求1、2或3的方法，其中比较步骤至少包括比较试验流体的第二类数据与控制流体的相似数据。

5、根据权利要求1、2或3的方法，其中决定步骤至少包括决定某些与控制样品的已知流体不同的物质在试验流体中的存在。

6、根据权利要求1、2或3的方法，还包括处理所述第二类数据以决定至少一组第三类数据，第三类数据包括通过归一化每一所选波长处的第二类数据到一个所选波长的第二类数据所定义的数据，如同下述形式，pIλ₂/PIλ₁和PIλ₃/PIλ₁和PIλ_n/PIλ₁或∑Iλ₂/∑Iλ₁和∑Iλ₃/∑Iλ₁和∑Iλ_n/∑Iλ₁，或A_VIλ₂/A_VIλ₁和A_VIλ₃/A_VIλ₂和A_VIλn/A_VIλ₁;和

其中比较步骤至少包括比较试验流体的第三类数据和控制样品的类似数据。

7、根据权利要求6的方法，还包括表述第三类数据以至少定义一组第四类数据的步骤，第四类数据包括通过归一化对每一所选波长的第三类数据到一个所选波长的第三类数据定义的数据，如同下述形式：〔PIλ₃/PIλ₁〕/〔PIλ₂/PIλ₁〕和〔PIλ_n/PIλ₁〕/〔PIλ₂/PIλ₁〕或〔∑Iλ₃/∑Iλ₁〕/〔∑Iλ₂/∑Iλ₁〕和〔∑Iλ_n/∑Iλ₃〕/〔∑Iλ₂/∑Iλ₁〕乞〔A_VIλ₃/A_VIλ₁〕/〔A_vIλ₂/A_VIλ₁〕和〔A_VIλ_n/A_VIλ₁〕/〔A_VIλ₂/A_VIλ₁〕和

其中比较步骤至少包括比较试验流体的第四类数据和控制样品的类似数据。

8、根据权利要求1、2或3的方法，其中产生相对运动的步骤包括移动试验流体从旁边通过一稳定光源的一步。

9、根据权利要求6的方法，其中产生相对运动的步骤包括移动试验流体从旁边通过一稳定光源的一步。

10、根据权利要求7的方法，其中产生相对运动的步骤包括移动试验流体从旁边通过一稳定光源的一步。

11、根据权利要求1、2或3的方法，其中产生相对运动的步骤包括移动光源从旁边通过一停滞的试验流体的一步。

12、根据权利要求6的方法，其中产生相对运动的步骤包括移动光源从旁边通过一停滞试验流体的一步。

13、根据权利要求7的方法，其中产生相对运动的步骤包括移动光源从旁边通过一停滞试验流体的一步。

14、根据权利要求8的方法，还包括在容器中构成试验流体的步骤，其中装有该流体的容器被移动从旁边通过光源。

15、根据权利要求9的方法，还包括在容器中构成试验流体的步骤，其中装有该流体的容器被移动从旁边通过光源。

16、根据权利要求10的方法，还包括在容器中构成试验流体的步骤，其中装有该流体的容器被移动从旁边通过光源。

17、根据权利要求11的方法，还包括在容器中构成试验流体骤，其中光源被移动从旁边通过装有该流体的容器。

18、根据权利要求12的方法，还包括在容器中构成试验流体的步骤，其中光源被移动从旁边通过装有该流体的容器。

19、根据权利要求13的方法，还包括在容器中构成试验流体的步骤，其中光源移动被从旁边通过装有该流体的容器。

20、根据权利要求14的方法，其中容器是塑料瓶。

21、根据权利要求15的方法，其中容器是塑料瓶。

22、根据权利要求8的方法，其中试验流体流过一个流体管道从旁边通过稳定的光源。

23、根据权利要求1、2或3的方法，还包括响应试验流体是不可接受地被污染了的决定，启动一个剔除机构的一步。

24、探测在一试验溶液中污染物存在的方法，试验溶液结构未知，但至少包括一种已知液体，所述方法包括下列步骤：

a.把光从光源引向试验溶液;

b.在至少一些光被溶液吸收后收集光;

c.把收集光至少分离到四个不同波长;

d.在每一所选波长探测收集光的相对强度;

e.把在各分离波长处的光强关系与非污染物和同样液体的溶液的控制样品在那些同样波长处光强关系比较;

f.当在各分离波长处光强关系与控制样品在那些同样波长处光强关系不拟合时，确认污染物在试验溶液中存在。

25、根据权利要求24的方法，还包括在一容器中构成溶液的一步。

26、探测在容器中污染物存在的方法，包括下列步骤：

a.产生多个控制样品，每一控制样品确定了同样已知液体和同样已知非污染物的溶液，每一控制样品决定了一个非污染物的浓度水平，它不同于其它控制样品的浓度水平;

b.把光从光源引向一个控制样品;

c.在一个控制样品至少吸收了一些光后收集光

d.把从一个控制样品的收集光分离到多个预定波长;

e.在每一预定波长探测收集光的相对强度;

f.存储与一个控制样品有关的数据，至少表示在每一预定波长处得到光的相对强度;

g.对多个控制样品的每一个重复前述的导光，收集、分离、探测和存储的步骤;

h.在容器中构成试验溶液，其构成不确定，但至少包括已知液体;

i.把光从光源引向试验溶液;

j.在试验溶液至少吸收一部分光后收集得到的光;

k.把从试验溶液的收集光分离到多个预定波长，这些波长就是从控制样品的收集光被分离到的那些波长;

l.在每一预定波长处探测从试验溶液的收集光的相对强度;

m.把在每一预定波长处试验溶液收集光的相对强度和在每一预定波长处每一控制样品的收集光的相对强度作比较;

n.根据比较决定在试验溶液中是否存在污染物。

27、决定污染物在容器中存在的方法，包括上述步骤：

a.产生决定一已知液体和一已知非污染物的溶液的一个控制样品;

b.把光从光源引向控制样品;

c.在控制样品至少吸收了一些光后收集光;

d.把从一个控制样品的收集光分离到多个预定波长;

e.在每一预定波长探测得到的光的相对强度。

f.通过修改非污染物在溶液中的浓度，和/或控制样品的温度两者或其中之一，修改控制样品;

g.对修改后的控制样品重复导光、收集、分离、探测和修改的步骤;

h.存储与控制样品有关的数据，至少把浓度水平、温度和在预定波长处收集光的相对强度关联起来。

i.在容器中构成试验溶液，试验溶液构成未定，但至少包括已知液体;

j.把光从光源引到试验溶液;

k.在试验溶液至少吸收一些光后收集得到的光;

l.把试验溶液的收集光分离到多个预定波长上，这些波长就是从控制样品的收集光被分离到的那些波长;

m.在每一预定波长处探测从试验溶液的收集光的相对强度;

n.将每一预定波长处试验溶液收集光的相对强度与在每一预定波长处每一控制样品的收集光的相对强度比较;

o.根据比较决定在试验溶液中是否存在污染物。

28、根据权利要求24、26或27的方法，其中每一步导光至少包括下述步骤：

保持控制样品和试验溶液每一个在相似的容器中;

光通过容器壁进入容器，进入容器中的各控制样品或试验溶液，并通过容器壁射出容器。

29、根据权利要求28的方法，其中每一收集光的步骤至少包括下述步骤中的一步或多步：

收集透过各控制样品和试验溶液的光;

收集各控制样品和试验溶液反射的光;和/或

收集由导向各控制样品和试验溶液的光的透射加反射来的光。

30、根据权利要求1、2、24、26或27的方法，其中每一步收集光至少包括下述步骤中的一步或多步：

收集透过各控制样品和试验溶液的光;

收集各控制样品和试验溶液反射的光;和/或

收集由导向各控制样品和试验溶液的光的透射加反射来的光。

31、根据权利要求26的方法，还包括下述步骤：

修正每一个控制样品的温度：及

对每一控制样品重复导光、收集、分离、探测、存储和修正温度的步骤。

32、根据权利要求27和31的方法，其中存储数据的步骤至少包括：通过画出至少一种曲线结合对已知非污染物决定第一测绘图曲线（topography）;所述集合的每一曲线图的是对每一非污染物的浓度水平在每一预定波长处收集光的相对强度。

33、根据权利要求27和31的方法，其中存储数据的步骤至少包括：通过画出至少一种曲线集合对已知非污染物决定第一测绘图曲线，所述集合的每一曲线画的是对每一浓度水平在每一温度下得到光的相对强度。

34、根据要求24、26或27的方法，其中已知液体是水。

35、根据要求24、26或27的方法，其中比较步骤至少包括比较下列量中的一个或多个：（1）在每一预定波长的峰值相对强度;（2）每一预定波长的强度和;（3）归一化峰值强度;（4）归一化强度和;（5）二次归一化峰值强度;和/或（6）二次归一化强度和。

36、包括下述步骤的流体监测方法：

a.从光源把光引向试验流体;

b.在光源和试验流体间产生相对运动;

c.在试验流体至少吸收一些光后收集光，收集包括在多个测试时间收集光的一步;

d.把收集光分离或多个部分，每一部分有一预定特征波长;

e.在每一测试时间，每一预定波长探测收集光的相对强度，由此确定第一类数据，至少包括每一预定波长测试时间和相对光强的坐标;

f.把试验流体的相对温度数据和已知流体的控制样品的相似数据比较;

g.从比较决定试验流体是否不可接受地被污染。

37、根据权利要求1或36的方法，其中导光和产生相对移动的步骤是可变换的。

38、根据权利要求1、2、24、26、27或36的方法，其中每一步导光至少包括对相应的控制样品或试验溶液引导一个准直光束。

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