CN108572152B - 具有衬层传感器的光学传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光学传感器，用于以光学方式测量出流体成分的至少一个浓度，特别是用于以光学方式测量出燃烧器或内燃机的废气中的炭黑浓度，所述光学传感器具有光源(11)和光学探测器(12)，其中，沿着所述光源(11)与所述探测器(12)之间的光传播，设置与所述流体连通的测量腔(13)和对所述测量腔(13)限界的至少一个光学窗(14)，其特征在于，衬层传感器(20)被集成到所述光学传感器(10)中，该衬层传感器用于独立检测所述光学窗(14)上的衬层(40)。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有衬层传感器的光学传感器。
背景技术
由文献DE 10 2008 044 171 A1已知一种用于测量出废气成分浓度的传感器，该传感器包括光源、测量单元和光学探测器，其中，由光源所产生的光进入到测量单元中并且从该处到达至光学探测器，其中，传感器还包括至少一个供入机构，通过该供入机构实现废气供入到测量单元中，并且通过该供入机构能够禁止废气的至少一部分供入到测量单元中。
测量单元由光学窗限界，光从光源穿过该光学窗进入到测量单元中和/或从测量单元出来到达至光学探测器。
发明内容
本发明提出一种光学传感器，用于以光学方式测量出流体成分的至少一个浓度，特别是用于以光学方式测量出燃烧器或内燃机的废气中的炭黑浓度，所述光学传感器具有光源和光学探测器，其中，沿着所述光源与所述探测器之间的光传播设有与所述流体连通的测量腔和对所述测量腔限界的至少一个光学窗。根据本发明，衬层传感器被集成到所述光学传感器中，该衬层传感器用于独立检测所述光学窗上的衬层。
本发明基于如下认识，即：在光学传感器的常规使用期间也可能在光学窗上形成衬层
该衬层会减少光传输穿过该窗，且这种减少的传输原则上与光在测量单元中被吸收(或减少的交互作用)之间无法区分，进而会降低光学传感器的精度，或者说需要对传感器进行常规维护和/或再校准。
因此，按照本发明，将用于独立检测出光学窗上的衬层的衬层传感器集成到光学传感器中。
按照本发明用于测量出流体的成分的至少一个浓度的光学传感器可以例如是：CO传感器、CO2传感器、NO传感器、NOx传感器、SO2传感器、O2传感器、NH3传感器和/或炭黑传感器。也可以涉及到一种用于确定出柴油燃料中生物柴油份额的传感器。还可以涉及到一种用于在机动车中进行车载诊断(On-Board-Diagnose)的传感器和/或可携带式传感器和/或特别是一种用于车间
的静止式传感器。特别是也考虑到微小型传感器，例如作为品名LAB on Chip已知。
在本发明中，流体特别是在最宽的意义上是：气体或液体或者说是由气体和/或液体连同可能在其中所包含的悬浮物质组成的混合物。流体在此特别是如下物质或混合物：该物质或混合物可借助于其可流动性从而连续输送至光学传感器。
通过独立地检测出光学窗上的衬层，特别是独立于流体成分浓度地(即与其无关地)检测出如下信息，即：衬层以何种程度存在于光学窗上。在获悉了衬层以何种程度存在于光学窗上的情况下，另一方面能够借助光学传感器(特别是以较高精度或以无需维护和/或无需再校准的方式)可靠地推导出流体成分浓度。
按照本发明设定：将衬层传感器(Belagssensor)集成到光学传感器中。优选地，对此可理解为：衬层传感器与光学传感器并非相互分离开地设置。特别是，它们形成了一种可共同操作的(优选是布置在共同的壳体中的)装置。可以设定：按照本发明的光学传感器连同集成到其中的衬层传感器朝外具有唯一的和/或共同的机械接口(例如螺纹)和/或朝外具有唯一的和/或共同的电接口(例如插头或插座)。将衬层传感器集成到光学传感器中，这也可以附加或备选地设置成：衬层传感器和光学传感器在其构成的部件方面是一致的，也即例如：所述衬层传感器是光学式衬层传感器，所述衬层传感器包括：衬层传感器光源，该衬层传感器光源用于发射出衬层传感器光，该衬层传感器光用于照射所述光学窗的表面；和光学式衬层传感器探测器，该光学式衬层传感器探测器用于探测所述衬层传感器光源的发射光的一部分，其中，该部分与所述光学窗上的衬层的至少一个特性相关。在这种光学式衬层传感器的情况下，设有光学探测器同时设有光学式衬层传感器探测器和/或例如共同使用的光学窗。
如果所述光学探测器同时也是光学式衬层传感器探测器，那么可以与对流体成分浓度的测量在时间方面分开地(例如以规律的重复的时间间隔)实现对衬层的探测。备选地，对衬层的探测可以与对流体成分浓度的测量同时地实现，其方式例如是，光源的发射/发射光(Emission)具有不同于衬层传感器光源的发射光的波长，和/或，其方式是，给光源的发射光和/或衬层传感器光源的发射光施加强度调制
并且分别采用合适的探测器(或分析处理电路)。
光学式衬层传感器特别是包括衬层传感器光源，例如可以是LED或激光器或半导体激光器。
衬层传感器光源的发射光(同义词：“衬层传感器光”)特别是朝着光学窗的表面指向，该表面对测量腔限界。在此，衬层传感器光源从外部(即特别是从测量腔来看)的发射光可以朝着光学窗的表面指向，该表面也被光学传感器的光源照射。备选地，可能的是：衬层传感器光源的发射光首先耦入到光学窗中并且然后从内部射到光学窗的表面上，该表面也被光学传感器的光源照射。在此，衬层传感器光源的发射光耦入到光学窗中，这特别是可以经过光学窗的侧面得以实现，该侧面不被光源照射。例如，该窗的前侧及后侧可以被光源照射，而衬层传感器光源的发射光可穿过侧面(即不穿过前侧及后侧)耦入到光学窗中。
光学式衬层传感器还特别是包括光学式衬层传感器探测器，例如光电探测器，例如光电二极管、SPAD或APD。特别是设定：衬层传感器光源的发射光的一部分射到光学式衬层传感器探测器上并由此被探测。这部分特别是与光学窗上的衬层的至少一个特性相关。例如，这部分可以是衬层上发生散射的光，从而，越多衬层存在于光学窗上，或者越不透明的衬层存在于光学窗上，那么探测到越多这种光。备选地，这部分可以是如下光：这种光已经在光学窗上经历了全反射。在该情况下，越多的衬层存在于光学窗上，或者越不透明的衬层存在于光学窗上，那么探测到越少这种光，因为在这种情况下衬层会影响到光在光学窗表面上的全反射。
如上已经示例性阐明地那样，衬层传感器光源的发射光的射到衬层传感器探测器上的那部分可以是通过衬层发生了散射的光。备选地可以设定：衬层传感器光源的发射光的通过衬层经历了散射的那部分不会或无论如何只有非常小部分地射到衬层传感器探测器上。
如果光学窗被衬层传感器光源的发射光以尽可能均匀的方式且由准直光进行照射，那么提高了衬层传感器进而光学传感器的精度，因为在该情况下能够很大程度上排除了衬层与各个光束的多重交互作用以及测量结果的与之有关的错误解读。例如这可以由此实现，即：衬层传感器光源的发射光在耦入到光学窗中之前通过全息摄影式光学元件或者通过楔形光学器件或者通过透镜进行准直。备选或附加地可以设定：在被衬层传感器探测器探测到之前，衬层传感器光源的发射光的该部分通过全息摄影式光学元件或者通过楔形板或者通过透镜被成像(特别是聚焦)到探测器上。
衬层传感器光源的发射光的强度(或衬层传感器光源的发射光的、到达至衬层传感器探测器的那部分的强度)也经受波动，这种波动与光学窗上的衬层无关。例如，衬层传感器光源的整体发射光的输出功率可能发生波动或者在其使用寿命期间下降。因此适宜的是，设有参照探测器，衬层传感器光源的发射光的一部分射到该参照探测器上，而这部分事前没有与光学窗和/或其衬层发生交互作用。衬层传感器探测器的输出信号于是例如可以根据参照探测器的输出信号得以评估、尤其按照该输出信号被标准化(normiert)。
如果衬层传感器光源的发射光的、射至参照探测器上的、事前没有与光学窗和/或其衬层发生交互作用的那部分也相对于流体而言完全屏蔽(即特别是相应的光传播与流体间隔开)，那么在衬层传感器光源与参照探测器之间的光路对于干扰(例如污物和诸如此类)是稳固的(robust)。特别是在衬层传感器光源与参照探测器之间的光路不延伸经过测量腔。
如果衬层传感器光源的发射光以耦入到光学窗中的发散光束的形式实现，则可以促成：这个发散光束的部分以成角度的方式射到光学窗的表面上，这个角度大于全反射的临界角。在该情况下能通过反射涂层避免衬层传感器光的损耗，该反射涂层具有光学窗的表面的至少一部分。在有利的改进方案中，这种反射涂层设定成：对于光源的发射光而言是可穿透的和/或仅在窗的如下表面上是可穿透的：该表面不应由光源的发射光进行照射。附加或备选地可以设定：沿着耦入的衬层传感器光的传播方向观察，光学窗在前部分中具有对于耦入的衬层传感器光而言吸收的表面(特别是表面层)。通过这种方式，特别是通过设置吸收层阻止了：衬层传感器光以过陡的角度离开光学窗。
光学传感器可以涉及到一种吸收光谱的结构，特别是非色散式红外传感器。光源在该情况下是激光器(优选红外激光器)。例如可以涉及到红外半导体激光器。
另一方面，光学传感器可以基于米氏散射的分析处理，并且因此特别是实现除了数量(或浓度)之外也能确定出所探测到的颗粒的尺寸。在此，特别是设有两个探测器，其中，从测量腔看去，相对于光传播方向而言，一探测器更多地沿着向前方向布置，而一探测器更多沿着向后方向布置。在改进方案中，设有用于将探测器所提供的信号进行关联(Korrelation)的机构。
在一个实施例中，在这两个探测器中的每个之前都设有光学窗。衬层传感器探测器可以在该情况下由此实现：使衬层传感器光源的发射光包括两部分或者划分成两部分，并且这些部分中的每个部分用于：探测这两个窗分别之一上的衬层(正如对于单个窗在本发明所描述地那样)。
本发明特别是作为另外的主题也涉及到一种用于检测出光学窗上衬层的衬层传感器，其中，在本发明中公开了该衬层传感器的改进方案以及该衬层传感器用于探测出光学装置的光学窗上衬层的应用以及该衬层传感器集成到该光学装置中。所述光学装置可以涉及到一种光学传感器，用于以光学方式测量出流体成分的至少一个浓度，该光学传感器具有光源和光学探测器，其中，沿着光源与探测器之间的光传播，设有与流体连通的测量腔和对测量腔限界的至少一个光学窗，除此之外，所述光学装置例如也可以涉及到具有光学窗的其他光学传感器。备选地可以涉及到具有光学窗的摄像机和/或诸如此类。
附图说明
图1和2：分别示例性地示出具有光学窗的光学传感器。在这些光学传感器中可集成有图3A和3B以及4A和4B所示出的衬层传感器；
图3A和3B：示例性地示出用于独立检测在图1和2中示出的光学传感器的光学窗上的衬层的衬层传感器；
图4A和4B：示例性地示出用于独立检测在图1和2中示出的光学传感器的光学窗上的衬层的另外的衬层传感器；
图5A和5B：示例性地示出本发明另外的实施方式。
具体实施方式
图1示例性示出用于测量出内燃机废气中的炭黑浓度的光学传感器10，其具有光源11和光学探测器12。光1从光源11(在此可以是LED或激光器)穿过由玻璃(特别是石英玻璃)制成的光学窗14传播到测量腔13中。光从测量腔13穿过相对置的、由玻璃(特别是石英玻璃)制成的光学窗14’到达至光学探测器12(在此是光电二极管)。在图1中，光1的传播是通过双线箭头表示。光1的传播能够以准直光束的形式实现。按照图1的光学传感器10可以例如是吸收光谱的结构，特别是非色散的红外传感器(NDIR)。根据炭黑浓度，光束按照比尔-朗伯定律(Lambert-Beerschen Gesetz)被弱化。
测量腔13具有接口，测量腔13通过该接口与内燃机废气以流体方式连通。相应的废气流在图1中通过单线箭头表示。
图2示例性示出用于测量出内燃机废气中的炭黑浓度的另一光学传感器10，其具有光源11和两个光学探测器12’、12”。光1从光源11(在此又可以是LED或激光器)以准直光束(双线箭头)的形式穿过由玻璃(特别是石英玻璃)制成的光学窗14传播到测量腔13中，该测量腔13在图平面以外与内燃机的废气连通。例如，废气垂直于图平面流动经过图平面。在测量腔13中没有发生散射的光1在与光源11对置的捕光器41中被吸收，而在测量腔13中在炭黑颗粒上已发生散射的光(虚线箭头)穿过由玻璃(特别是石英玻璃)制成的光学窗14’、14”到达至光学探测器12’、12”。
在此，这些探测器之一12’相对于光传播方向(从测量腔13看去)更多地沿着向后方向设置。另一探测器12”相对于光传播方向(从测量腔13看去)更多地沿着向前方向设置。
在图2中示出的光学传感器10的测量原理基于：当在测量腔13中光1在炭黑颗粒上发生散射时，总是在这两个光学探测器12’、12”上几乎同时分别生成电信号。由于这些光学探测器12’、12”相对于光传播方向以及相对于测量腔13具有不同的定向，因此这些信号自然以针对炭黑颗粒的尺寸进行表征的方式在其高度方面不同。通过对由这些探测器12’、12”所提供的信号进行关联用的机构60因此可能的是：基于米氏散射的分析处理，从而以高分辨的方式探测到各个炭黑颗粒。
在未设置用于独立检测出光学窗14上的衬层的衬层传感器的情况下，可能会降低该光学传感器10的准确度。在图1所示出的光学传感器10中，通过光学窗14或光学窗14’上发生散射所导致的光学损耗与光在测量腔13中被吸收之间无法进行区分。按照原理，光学窗14、14’的污染因此导致了：传感器10过高地确定出废气中的炭黑颗粒的浓度。
在图2所示出的光学传感器10中，通过光学窗14、14’、14”上发生散射所导致的光学损耗与在测量腔13中的炭黑颗粒上所减小的散射之间无法进行区分。按照原理，光学窗14、14’、14”的污染因此导致了：传感器10过低地确定出废气中的炭黑颗粒的浓度。前置于光学探测器12’、12”的光学窗14、14’的不同程度的污染还导致了：由这些探测器12’、12”所确定的信号也相对彼此失真
从而不能够正确地确定所探测的炭黑颗粒的尺寸。
图3A和3B以及图4A和4B示出用于检测出光学窗14上的衬层40的衬层传感器20。按照本发明，这种衬层传感器20集成到光学传感器10中，该衬层传感器20例如图1和2所示。在图3A和3B以及图4A和4B示出的光学窗14在此可以分别是来自图1和2的窗14、14’、14”中的一个，从而分别形成本发明不同的实施例。此外，也可以例如给图1和2中示出的炭黑传感器10的多个光学窗14、14’、14”分别配属这种光学式衬层传感器20。
图3A和3B示出用于独立检测出光学传感器10的光学窗14上的衬层的衬层传感器20。示图视角在于：光学传感器10的光1在图3A中是从后向前穿过图平面并且在图3B中是从下向上实现传播。光学传感器10的光1对光学窗14以穿透其前侧141及后侧142(图3B上及下)的方式照射。
衬层传感器20具有衬层传感器光源21和光学式衬层传感器探测器22。衬层传感器光源21发射出发散的衬层传感器光3，该发散的衬层传感器光3穿过侧面143耦入到光学窗14中。光学窗14的侧面143不同于该光学窗14的前侧141及后侧142，光学传感器10的光1穿过该前侧141及后侧142照透光学窗14。在光学窗14的内部中，衬层传感器光3在前侧141及后侧142上发生全反射，以及在光学窗14的侧面143上在该处设置的反射涂层16上发生反射。光学窗14的前侧141及后侧142的面向衬层传感器光源21的那部分设有吸收涂层17，用以阻止：光以过陡的角度离开光学窗14。通过这种方式，衬层传感器光3直接并且以一重或多重反射到达至光学式衬层传感器探测器22。
在图3B中示出光学窗14的后侧142的衬层40。衬层40可以例如是油污或炭黑或其他污物。假如衬层传感器光3射到该衬层40上，那么衬层传感器光3不发生全反射，而是作为散射光3’离开光学窗14。在衬层传感器探测器22上所探测到的衬层传感器光3的量发生减小，更确切地说：越多的衬层40存在于光学窗14的前侧141上和/或后侧142上，则衬层传感器探测器22上所探测到的衬层传感器光3的量减小得越多。
在该实施例中还设有光学式参照探测器25，该光学式参照探测器25被加载有衬层传感器光源21的发射光的、事前没有与光学窗14或者与衬层40发生交互作用的那一部分。从衬层传感器光源21至参照探测器25的光路(图3A和图3B中的虚线)完全在测量腔13以外延伸并且与废气相屏蔽，从而作为针对衬层传感器光源21的发射光的实际强度的稳固参照可供使用，由光学式衬层传感器探测器22所生成的信号可与该参照进行比较和/或由光学式衬层传感器探测器22所生成的信号可以按照该参照进行标准化。
替换于图3A和3B所示出的结构，可省去单独的光学式衬层传感器探测器22。取而代之地，散射光3’通过光学探测器12(参见图1和图2)被探测，该光学探测器12自身已经是光学传感器10的组成部分。因为该光学传感器10同时也用于测量出废气中的炭黑浓度，因此在这个替换方案的范畴内设定：对衬层40的探测与对废气中炭黑浓度的测量以时间分隔的方式以规律重复的时间间隔进行。备选地也可能的是，对衬层40的探测与对废气中炭黑浓度的测量同时实现，其方式例如是：光源11的发射光具有与衬层传感器光源21的发射光不同的波长；和/或给光源11的发射光和/或衬层传感器光源21的发射光施加有强度调制，并且采用相应适合的探测器(或适合的分析处理电路)，以便以相互分离的方式实现所期望的信号。
图4A示出具有衬层传感器光源21的衬层传感器20，在穿过光学窗14的侧面143耦入到该光学窗14中之前，该衬层传感器光源21的发射光是借助于全息摄影式光学元件50沿着图平面以内的一个方向或者沿着两个空间方向进行准直。通过这种方式改善对光学窗14的照射。
在穿过对置的侧面143’从光学窗14脱耦之后，借助于另一全息摄影式光学元件50’将已准直的衬层传感器光3成像到光学式衬层传感器探测器22上。
图4B示出类似的衬层传感器20，其中，准直和成像是借助于楔形光学器件51和另一楔形光学器件51’实现。备选地，为此也可使用光学透镜(未图示)。
图5A和5B示出如下实施例，其中，分别将衬层传感器20以特定方式集成到图2所示出的光学传感器10中。所合成的光学传感器10在图5A和5B中仅仅局部地示出。
按照图5A，衬层传感器光源21的发射光包括在空间上分离的多个分量，这些分量之一朝着参照探测器25指向。两个另外的分量分别用于探测这两个光学窗14’、14”之一上的衬层40’、40”。在此，各衬层传感器光3穿过测量腔13内部朝着光学窗14’、14”的面向测量腔13的那些前侧141’、141”指向，以使得该衬层传感器光3以扁平的角度(例如20°)入射。这种入射光随后大部分发生反射。在光学窗14’、14”的由此被照射的表面上存在衬层40’、40”的情况下，散射光3’射到光学式衬层传感器探测器22’、22”上。这些光学式衬层传感器探测器22’、22”的输出信号因此分别是：针对所涉及的光学窗14’、14”上的衬层量的信号。
因为，在按照图5A的实施方式中，衬层传感器光3穿过测量腔13的内部射到光学窗14’、14”上，因此原则上存在如下可能，即：相应的污物可能会减少从衬层传感器光源22出来的光(或实际上达到光学窗14’、14”的光量)。
相比之下，图5B示出一个实施方式，其中，衬层传感器光源21完全与测量腔13相屏蔽进而有效地防止污物。可选地，衬层传感器光源21可以完全设置在测量腔13以外；备选地，考虑设置单独的气密式屏蔽件，该单独的气密式屏蔽将测量腔13以气密方式相对于衬层传感器20及其衬层传感器光源21分隔开。在该实施方式中，衬层传感器光3类似于按照图3A、3B以及4A和4B的实施方式中穿过侧面143’、143”耦入到光学窗14’、14”中。
Claims (21)
1.一种光学传感器，用于以光学方式测量出流体成分的至少一个浓度，
所述光学传感器具有光源(11)和光学探测器(12)，
其中，沿着所述光源(11)与所述探测器(12)之间的光传播，设置：
-与所述流体连通的测量腔(13)，和
-对所述测量腔(13)限界的至少一个光学窗(14)，其中，所述光学窗(14)具有前侧(141)和后侧(142)以及与所述前侧(141)和所述后侧(142)不同的侧面(143)，其中，所述光学传感器(10)的光(1)穿过所述前侧(141)和所述后侧(142)照透所述光学窗(14)，
其特征在于，
衬层传感器(20)集成到所述光学传感器(10)中，所述衬层传感器用于独立检测所述光学窗(14)上的衬层(40)，并且
所述衬层传感器(20)是光学式衬层传感器(20)，
所述衬层传感器包括：
-衬层传感器光源(21)，该衬层传感器光源用于发射出衬层传感器光(3)，其中，该衬层传感器光(3)用于照射所述光学窗(14)的表面，其方式是，该衬层传感器光(3)穿过所述侧面(143)耦入到所述光学窗(14)中，和
-光学式衬层传感器探测器(22)，该光学式衬层传感器探测器用于探测所述衬层传感器光源(21)的发射光的一部分，其中，该部分与所述光学窗(14)上的衬层(40)的至少一个特性相关。
2.根据权利要求1所述的光学传感器，
其特征在于，
所述光学传感器用于以光学方式测量出燃烧器或内燃机的废气中的炭黑浓度。
3.根据权利要求1或2所述的光学传感器，
其特征在于，
所述光学式衬层传感器探测器(22)与所述光学探测器(12)一致。
4.根据权利要求1或2所述的光学传感器，
其特征在于，
通过所述衬层传感器探测器(22)探测所述衬层传感器光源(21)的发射光的、在衬层(40)上发生散射的部分。
5.根据权利要求1或2所述的光学传感器，
其特征在于，
通过所述衬层传感器探测器(22)探测所述衬层传感器光源(21)的发射光的、不通过衬层(40)发生散射的部分。
6.根据权利要求1或2所述的光学传感器，
其特征在于，
所述衬层传感器光源(21)是LED或激光器。
7.根据权利要求1或2所述的光学传感器，
其特征在于，
在耦入到所述光学窗(14)中之前，所述衬层传感器光源(21)的发射光是通过全息摄影式光学元件(50)或楔形光学器件(51)或透镜进行准直，和/或
在通过所述衬层传感器探测器(22)探测之前，所述衬层传感器光源(21)的发射光的所述部分是通过全息摄影式光学元件(50’)或楔形光学器件(51’)或透镜被成像到所述衬层传感器探测器(22)上。
8.根据权利要求1或2所述的光学传感器，
其特征在于，
设有参照探测器(25)，所述衬层传感器光源(21)的发射光的一部分射到该参照探测器上，而该部分事前没有与所述光学窗(14)和/或该光学窗的衬层(40)发生交互作用。
9.根据权利要求8所述的光学传感器，
其特征在于，
所述衬层传感器光源(21)的发射光的、射到所述参照探测器(25)上的、事前没有与所述光学窗(14)和/或该光学窗的衬层(40)发生交互作用的部分相对于所述测量腔(13)中的流体而言完全屏蔽。
10.根据权利要求1或2所述的光学传感器，
其特征在于，
所述光学窗(14)的至少一部分表面具有反射涂层(16)，该反射涂层用于反射所述衬层传感器光源(21)的发射光。
11.根据权利要求1或2所述的光学传感器，
其特征在于，
所述衬层传感器光源(21)的发射光以发散光束的形式耦入到所述光学窗(14)中，并且
沿着耦入的发射光的传播方向观察，所述光学窗(14)的前侧(141)及后侧(142)的面向衬层传感器光源(21)的部分设有吸收涂层(17)。
12.根据权利要求1或2所述的光学传感器，
其特征在于，
所述衬层传感器光源(21)的发射光穿过所述测量腔(13)达到所述光学窗(14)的表面上，并且在该表面上在衬层(40)上发生散射的衬层传感器光(3)穿过所述光学窗(14)到达至所述衬层传感器探测器(22)。
13.根据权利要求1或2所述的光学传感器，
其特征在于，
所述衬层传感器光源(21)的发射光经过所述光学窗(14)的内部到达至所述光学窗(14)的表面，并且在该表面上在衬层上发生散射的衬层传感器光(3)穿过所述光学窗(14)到达至所述衬层传感器探测器(22)。
14.根据权利要求13所述的光学传感器，
其特征在于，
所述衬层传感器光源(21)的发射光经过侧面(143)达到所述光学窗(14)的内部中，该侧面不被所述光源(11)照穿。
15.根据权利要求14所述的光学传感器，
其特征在于，
所述衬层传感器光源(21)的发射光作为至少沿着空间方向已准直的光束照穿所述光学窗(14)的内部。
16.根据权利要求1或2所述的光学传感器，
其特征在于，
所述光学传感器涉及一种吸收光谱的传感器结构。
17.根据权利要求16所述的光学传感器，
其特征在于，
所述光学传感器涉及一种非色散的红外传感器或者非色散的紫外传感器。
18.根据权利要求17所述的光学传感器，
其特征在于，
所述光源(11)是激光器或LED或白炽灯泡。
19.根据权利要求1或2所述的光学传感器，
其特征在于，
设有两个探测器(12’、12”)，从所述测量腔(13)看去，相对于光传播方向而言，一个探测器(12”)更多地沿着向前方向布置，而另一个探测器(12’)更多地沿着向后方向布置。
20.根据权利要求19所述的光学传感器，
其特征在于，
设有用于将所述探测器(12’、12”)提供的信号进行关联的机构(60)，该机构能够实现基于米氏散射的分析处理以高分辨的方式探测出测量气体的各个炭黑颗粒。
21.根据权利要求20所述的光学传感器，
其特征在于，
朝着所述测量腔(13)，在所述两个探测器(12’、12”)中的每个探测器前方分别设有光学窗(14’、14”)，并且
所述衬层传感器光源(21)的发射光包括两个部分，这两个部分中的各部分用于探测两个窗(14’、14”)中的各窗上的衬层(40)，其中，所述两个探测器(12’、12”)中的各探测器关于分别对应于该探测器的光学窗(14’、14”)方面同时用作衬层传感器探测器(22’、22”)。
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