CN110057759A - 用于光学检测器的校准单元 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及用于光学检测器的校准单元。公开了一种用于校准内嵌式传感器的设备，包括壳体、第一滤光器和第二滤光器，所述壳体具有沿着通过所述壳体延伸的光学路径布置的第一孔径和第二孔径，所述第一滤光器和所述第二滤光器被设置在所述壳体内，使得所述滤光器能够从操作位置移动到校准位置。在所述校准位置中，所述滤光器被布置在光学路径中并且所述壳体包括相邻于所述第一孔径和所述第二孔径中的每一个的连接，所述连接被结构化，使得所述壳体能够被可逆地附接到内嵌式传感器的流动池、检测器和光源。

Description

用于光学检测器的校准单元
技术领域
本公开一般涉及光度分析仪，特别涉及用于诸如内嵌式光学传感器的光度分析仪的校准滤光器。
背景技术
在生产过程中，能够在气体、液体、固体、和多相混合物中执行光学测量，以确定生产过程的某些特性或关于形成为该过程的产品的物质。根据这种测量，能够确定与该过程的离析物的浓度和/或添加剂相关的测量变量的值。例如，在化学生产过程中，能够监视在生产过程中使用的反应物的浓度和/或在过程介质内的在过程中生产的产品的浓度，并且过程序列能够基于获得的所测量的数据进行控制和/或调节。
过程介质通常被容纳在过程容器中，诸如反应器、发酵罐、管道或管线。能够执行这种测量的传感器可以被附接到过程容器。可替选地，该过程介质可以通过传感器的流动池(flow cell)被传送以至少分析来自过程容器的样品。这种传感器可以称为内嵌式传感器。传统的内嵌式传感器通常通过在过程中的介质的光学测量用于评估各种流体特性(诸如浓度)。这种光学测量可以由光学传感器执行，该光学传感器根据如由检测器测量的在光谱的部分中通过介质对来自光源的光的吸收进行操作。
包括内嵌式光学传感器的光学传感器需要定期校准以确保所需要的精度和动态范围。一种常见的校准方法使用在光源和传感器的检测器之间的光学路径中的任何点处定位的已知吸收的中性密度(ND)光学滤光器。这种ND滤光器仅允许光的已知部分形成光源，这通过检测器与特定吸收(或透射)值相关联。在校准程序之后，ND滤光器被移动出光学路径。在某些应用中，这种ND滤光器可以是根据美国国家标准与技术研究院(NIST)的要求和规范的可追踪校准滤光器。这种滤光器随着使用和暴露于环境而劣化，并且因此必须定期地被重新认证。
美国专利No.5,905,271公开了一种内嵌式光学传感器，其能够在各种应用(例如，斯派克(Spectro)辐射计、辐射计、比色计、浊度计、折射计、以及超声波流量和颗粒感测设备)中被利用，用于监视流体产品流的光度性质。这种仪器通常具有光源和定位在产品流的相对侧上的检测器，其中光源将光束通过产品流引导到检测器。光能够是紫外光谱、可见光光谱、或红外光谱，以及术语光在本文中用作包括所有的三种光。
美国专利No.6,512,223公开了一种光度检测器组件，其包括在密封壳体内封装的一对NIST可追踪校准滤光器和在壳体外部的装置，用于在校准位置和正常操作位置之间手动地将滤光器移入到光束的路径中和移出光束的路径。该系统能够以高精度地加以校准，以及该系统位于密封的壳体中并且仅在有限的基础上暴露于光束，滤光器不需要像其它情况那样经常清洁和/或更换。然而，其在校准位置和操作位置之间移动滤光器是手动操作的。
通常，由于要监视的过程的设施内的尺寸限制或由于成本限制，所以使用诸如美国专利No.6,512,223中公开的那种光度检测器是不方便的。在其它情况下，该过程可以包括不具有内置校准滤光器的内嵌式光学传感器，因此需要将内嵌式光学传感器从用于校准的过程中移除并然后被重新安装。因此，仍需要对这一技术领域作出进一步贡献。
发明内容
根据本公开的至少一个方面，一种用于校准内嵌式传感器的设备包括壳体，所述壳体具有第一孔径和穿过所述壳体的第二孔径，所述第一孔径和所述第二孔径沿着通过所述壳体延伸的光学路径布置；第一滤光器，所述第一滤光器被设置在所述壳体内，使得所述第一滤光器能够从操作位置移动到校准位置，其中，在所述校准位置中，所述第一滤光器被布置在光学路径中；以及第二滤光器，所述第二滤光器被设置在所述壳体内，使得所述第二滤光器能够独立于所述第一滤光器并相邻于所述第一滤光器，从操作位置移动到校准位置，其中，在所述校准位置中，所述第二滤光器被布置在所述光学路径中。所述壳体包括相邻于所述第一孔径和所述第二孔径中的每一个的连接，所述连接被结构化，使得所述壳体能够被可逆地附接到内嵌式传感器的流动池、检测器和光源。
在一个实施例中，所述第一滤光器被附接到可旋转的第一轴，使得所述第一滤光器能够经由所述第一轴的旋转从所述操作位置旋转到所述校准位置。在某些这种实施例中，所述第一滤光器被连接到第一臂，所述第一臂被连接到所述第一轴，使得所述第一轴的旋转使所述第一滤光器能够旋转，并且所述第一轴延伸通过所述壳体的所述第一壁。在另外的实施例中，所述第二滤光器被附接到可旋转的第二轴，使得所述第二滤光器能够经由所述第二轴的旋转从所述操作位置旋转到所述校准位置。在某些这种实施例中，所述第二滤光器被连接到第二臂，所述第二臂被连接到所述第二轴，使得所述第二轴的旋转使所述第二滤光器能够旋转，并且其中，所述第二轴延伸通过所述壳体的所述第一壁。
在任何至少一个实施例中，所述第一滤光器和所述第二滤光器是中性密度滤光器。所述第一滤光器和所述第二滤光器是可追溯到由国家标准与技术研究院(NationalInstitute of Standards and Technology)维护的标准的校准元件。
在任何至少一个实施例中，每个连接是与所述流动池、所述检测器、和所述光源的螺纹连接互补的螺纹连接。在实施例中，所述壳体包括配件，所述配件限定从所述壳体的第一壁延伸的所述第一孔径，并且其中，所述配件包括相邻于所述第一孔径的所述连接。所述壳体的第二壁包括所述第二孔径，并且其中，所述第二壁包括在所述第二壁的边缘上的相邻于所述第二孔径的所述连接。在某些实施例中，所述设备还包括连接到所述第一臂的第一致动器和连接到所述第二臂的第二致动器，所述第一致动器和第二致动器能够各自远程地进行操作。
根据本公开的另一方面，一种用于确定过程介质流的参数的内嵌式传感器包括：光源，所述光源被实施为沿光学路径生成光，所述光源包括沿光学路径设置的源孔径和相邻于源孔径的连接；检测器，所述检测器被布置在光学路径中，并且被实施为检测由光源产生的光，所述检测器包括沿所述光学路径设置的检测器孔径和相邻于所述检测器孔径的连接；流动池，所述流动池被设置在所述光源和所述检测器之间，并且能够经由到所述光源和所述检测器的互补连接可逆地附接，所述流动池具有包括通过所述流动池的相对的孔径并且在相邻于所述互补连接的所述光学路径中的相对的侧，所述流动池还被实施为使流体能够对沿流动路径的流动进行分析，所述流动路径通常与所述光学路径垂直；以及校准单元，所述校准单元经由所述互补连接可逆地附接到流动池的任一侧并且被设置在所述光源和所述检测器之间且在光学路径中。在一个实施例中，所述内嵌式传感器还包括替代所述校准单元的间隔件，所述间隔件包括间隔件壳体，所述间隔件壳体具有穿过所述间隔件壳体的第一间隔件孔径和第二间隔件孔径，所述第一间隔件孔径和所述第二间隔件孔径沿通过所述壳体延伸的光学路径布置，其中，所述间隔件壳体包括相邻于第一间隔件孔径和第二间隔件孔径中的每一个的连接，所述连接被结构化以使所述间隔件能够可逆地附接到所述流动池、所述检测器和所述光源，并且其中，所述间隔件具有与所述校准单元相同的光学路径长度。在某些实施例中，每个连接是与所述流动池、所述检测器和所述光源的螺纹连接互补的螺纹连接。
附图说明
通过结合附图参考以下对本发明具体实施例的详细说明，本文中包含的所描述的实施例和其它特征、优点、以及实现它们的方式将变得显而易见，并且将更好地理解本发明，在附图中：
图1示出根据本公开的校准单元的实施例的截面视图；
图2A-图2D示出沿图1的线A-A截取的操作的横截面视图；
图3示出根据本公开的实施例的滤光器机构的透视图；
图4示出根据本公开的内嵌式传感器；
图5示出根据本公开的内嵌式传感器的可替选的实施例的纵向的、轴向截面视图；
图6示出根据本公开的具有间隔件的内嵌式传感器；以及
图7示出根据本公开的具有间隔件的内嵌式传感器的纵向的、轴向的截面视图。
具体实施方式
本申请公开了一种校准单元和用于使用和构建其的方法的各种实施例。在不需要将传感器从其已经被采用的过程中移除的情况下，校准单元能够对内嵌式传感器进行校准。相对于传统的内嵌式传感器，所公开的校准单元可以在更广泛的各种过程中被采用，并且能够实现更方便的校准且更好的灵活性，用于在不需要更换较旧传感器的情形下可靠地监视过程。根据本公开的一个方面，公开了一种包括校准单元的内嵌式传感器。为了促进对本公开的原理的理解，现在将参考附图中图示的实施例，并且将使用特定语言来描述这些实施例。然而，应当理解的是，不旨在由此限制本公开的范围。
图1示出了根据本公开的至少一个实施例至例的校准单元10。该校准单元10包括壳体14，该壳体14被实施为包含第一滤光器41和第二滤光器42。壳体14包括第一壁28和第二壁25，该第一壁28具有穿过其形成的第一孔径27，该第二壁25具有穿过其形成的第二孔径37。第一孔径27和第二孔径37沿着通过壳体14延伸的光学路径12进行对准。如图1所示，壳体14可以包括相邻于第一孔径27的、从第一壁28延伸的配件32。单元配件32可以包括相邻于孔径27的第一单元连接36。壳体14还可以包括限定孔径37的、第二壁25的边缘上的第二单元连接36。
单元连接36被配置为使各种部件能够可逆地附接到校准单元10。在至少一个实施例中，单元连接36是螺纹连接。在可替选的实施例中，单元连接36可以是另一个合适的可逆附接装置。在本文中描述的用于校准单元10和用于其它部件的其它合适的可逆附接装置至少包括夹子、卡子、环、搭扣、销钉、系带、锁环和紧固件。
第一滤光器41和第二滤光器42可以可移动地被安装在壳体14内，使得第一滤光器41和第二滤光器42可以被选择地定位在第一孔径27和第二孔径37之间的光学路径12之中和之外。第一滤光器41和第二滤光器42各自具有光衰减光谱，该光衰减光谱可以对给定测量波长进行校准和认证。在至少一个实施例中，第一滤光器41和第二滤光器42可以是国家标准与技术研究院(NIST)可追踪校准滤光器。在这样的实施例中，滤光器41，42是标准的，其的校准是与由NIST维护的标准相比的完整链的部分。取决于校准单元10要被使用的应用，滤光器41，42可以是中性密度滤光器或彩色滤光器。此外，可以选择滤光器41，42，以衰减任何所需波长的光，这包括紫外光谱、可见光谱或红外光谱中的光。
如图1所示，在至少一个实施例中，第一滤光器41可以被安装在第一枢转臂46中，该第一枢转臂46被固定到第一轴48，使得具有第一滤光器41的第一枢转臂46能够围绕第一轴48旋转。类似地，第二滤光器42可以被安装在第二枢转臂47中，该第二枢转臂47被固定到第二轴49，使得具有第二滤光器42的第二枢转臂47能够围绕第二轴49旋转。第一轴48和第二轴49可以可旋转地被安装在壳体14的第一壁28中并且被延伸通过第一壁28，使得每个轴48，49从壳体14外部地可接近。
摩擦组件43可以被安装在每个轴48，49上，用于将第一滤光器41和第二滤光器42保持在由技术人员设定的所需要位置中。摩擦组件43可以包括支承表面、O形环和其它特征，以便于将每个轴48，49以及由此将第一滤光器41和第二滤光器42保持在期望的位置中。第一轴48和第二轴49中的每一个的外端可以包括槽51，以便于使用传统的螺丝刀手动旋转第一轴48和/或第二轴49。校准单元10可以进一步包括设定螺钉44，该设定螺钉44延伸到壳体14中并且分开地啮合第一轴48和第二轴49以便将所述第一滤光器41和第二滤光器42锁定在技术人员需要设定的位置中。
可旋转的第一轴48和第二轴49使第一滤光器41和第二滤光器42，分别独立地和选择地从光学路径12之外的操作位置旋转到位于光学路径12中的校准位置。在该校准位置中，第一滤光器41和/或第二滤光器42位于第一孔径27和第二孔径37之间的光学路径12中。第一滤光器41和第二滤光器42可以以与光学路径12非正交的角度进行布置，以防止显着的背向反射，其能够生成光学噪声和/或偏置。在某些实施例中，第一滤光器41和第二滤光器42可以以与相对于光学路径12正交的几度的角进行布置。
在它们各自的校准位置中，第一滤光器41和第二滤光器42以紧密接近的方式被定位到相邻的孔径(要么第一孔径27要么第二孔径37)，使得发射通过孔径27，37的光完全穿过第一滤光器41和/或第二滤光器42，而不是被分别入射在第一枢转臂46和/或第二枢转臂47上，或在穿过第一滤光器41和/或第二滤光器42之前的任何其它表面上。此外，第一滤光器41和/或第二滤光器42具有足够广泛的各自的区域，使得在它们的校准位置中，通过孔径27，37发射的光完全穿过滤光器41，42。例如，第一滤光器41的直径相对于其相邻于孔径27或孔径37的位置足够大，使得通过其发射的光完全穿过第一滤光器41。
图2A-2D示出处于其操作和校准位置的第一滤光器41和第二滤光器42。图2A示出处于操作位置的两个滤光器41，42，其中滤光器41，42被定位在光学路径12之外(即，在第一孔径27和第二孔径37的视场之外)并通过壳体14免受光辐射。图2D示出校准位置中的第一滤光器41和第二滤光器42，其中滤光器41，42与光学路径12对准，并且从而与第一孔径27和第二孔径37对准。在图2B中，通过由第一轴48旋转第一枢转臂46，仅在与第一孔径27对准的校准位置中示出第一滤光器41，同时第二滤光器42保持在操作位置中。在图2C中，通过由第二轴49旋转第二枢转臂47，仅在与第一孔径27对准的校准位置中示出第二滤光器42，同时第一滤光器41保持在操作位置中。
在可替选的实施例中，替代如图1示出的手动移动，滤光器41，42能够通过连接到第一轴48和第二轴49的气动或电动致动器(诸如螺线管、伺服电机或步进电机)进行移动。图3示出用于第二滤光器42的自动移动的示例性致动器60的示例性实施例。致动器60可以被设置在壳体14内(图3中未示出)或被附接到壳体14。
如图3所示，致动器臂63可以被连接到第二轴49。示例性致动器60是气动致动器，该气动致动器具有气缸68，69，这些气缸68，69彼此轴向相对地连接到致动器臂63并且被布置为来回驱动致动器臂63，由此，旋转第二轴49和第二滤光器42。气缸68，69可以被安装在壳体14中或被安装到壳体14。第二致动器(未示出)可以类似地被附接到第一轴48，以使第一滤光器41能够移动。在可替代实施例中，第二致动器与示例性致动器60相比可以是不同类型的致动器，和/或第一轴48和第二轴49可以由包括至少一个手动致动器的不同类型的致动器被致动。在某些实施例中，致动器60可以包括电致动器，诸如螺线管、伺服电机或步进电机。
如图4所示，校准单元10可以被采用在内嵌式光学传感器100中，以能够在不需要将光学传感器100从过程中移除的情况下使内嵌式光学传感器100能够被校准。光学传感器100可以包括被布置成使得光学路径12穿过每个延伸的校准单元10、灯20、流动池50和检测器单元70。如图4所示，在光学传感器100的一个实施例中，检测器70可以被附接到流动池50的一侧，并且校准单元10可以被附接到流动池50的相对侧。在这样的实施例中，灯20可以被附接到与流动池50相对的校准单元10。在光学传感器100的可替选的实施例中，如图5所示，校准单元10可以被附接在流动池50和在与灯20相对的流动池50的侧上的检测器70之间。在任一种配置中，校准单元10使能够校准光学传感器100。
图5示出根据本公开的光学传感器100的实施例的截面图。如图5所示，流动池50包括主体52，该主体52具有穿过其延伸的流动路径16。在某些实施例中，由主体52限定的流动路径16可以形式上是基本上圆柱形的，然而，其它形状因子适合于主体52。主体52还包括第一流动池配件54和第二流动池配件56，其基本上垂直于流动路径16被布置并与光学路径12对准。第一流动池配件54和第二流动池配件56各自包括在光学路径12中设置的流动池孔径55。流动池50还可以包括在每个流动池孔径55中设置的窗口53，将流动池孔径55与延伸通过主体52的流动路径16分离开。
第一流动池配件54和第二流动池配件56各自可以包括相邻于每个流动池孔径55的流动池连接58。流动池连接58被配置为使包括校准单元10、灯20和检测器70的各种部件能够可逆地附接到流动池50。流动池连接58是与单元连接36、灯连接23和/或检测器连接73互补。在至少一个实施例中，流动池连接58是与单元连接36、灯连接23和/或检测器连接73的螺纹连接互补的螺纹连接。在可替选的实施例中，流动池连接58可以是与流动池连接58、灯连接23和/或检测器连接73互补的另一合适的、可逆的附接装置。
流动池50被结构化为使处理介质能够沿着流动路径16通过其流动，并且被结构化为至少部分地提供通过处理介质流的光学路径。在至少一个实施例中，流动池50被结构化为至少部分地提供通常垂直于流动路径16的光学路径12。流动池50使过程测量能够在通过流动池50流动的过程介质上执行，例如经由光学测量确定诸如构成介质的浓度的过程介质的参数。在这样的应用中，流动池50可以被插入到生产线中，并且灯20、检测器70和/或校准单元10被附接到流动池50以提供内嵌式光学传感器100。
灯20包括具有灯端壁26的灯壳体22，灯端壁26包括与光学路径12对准的灯孔径24。灯端壁26可以包括相邻于灯孔径24的灯连接23并且被配置为使灯20能够可逆地附接到包括流动池50和校准单元10的各种部件。灯连接23与单元连接36和/或流动池连接58互补。在至少一个实施例中，灯连接23是与单元连接36和/或流动池连接58的螺纹连接互补的螺纹连接。在可替选的实施例中，灯连接23可以是相邻于灯孔径24的另一合适的、可逆附接装置并且与单元连接36和/或流动池连接58互补。
灯20还包括灯壳体22内的光源21，使得由光源22生成的光被引导通过灯孔径24。光源21可以是可由检测器70检测的紫外灯泡、发光二极管、激光器二极管、或任何其它合适的光源。
检测器70包括检测器壳体72，该检测器壳体72具有包括与光学路径12对准的检测器孔径74的检测器端壁76。检测器端壁76可以包括相邻于检测器孔径74的检测器连接73并且被配置为使检测器70能够可逆地附接到包括流动池50和校准单元10的各种部件。检测器连接73与单元连接36和/或流动池连接58互补。在至少一个实施例中，检测器连接73是与单元连接36和/或流动池连接58的螺纹连接互补的螺纹连接。在可替选的实施例中，检测器连接73可以是相邻于检测器孔径74并且与单元连接36和/或流动池连接58互补的另一种合适的、可逆的附接装置。
检测器70还包括在检测器壳体72内的检测器单元71，其被布置使得通过所述检测器孔径74引导的光入射在检测器单元71上并且由检测器单元71进行检测。检测器单元71可以是为硅或碳化硅基的电荷耦合器件、光电二极管或其它合适的光敏器件。在某些实施例中，检测器70可以包括物镜75，该物镜75被设置在检测器壳体72内并被配置为将通过检测器孔径74引导的光聚焦在检测器单元71上。在进一步的实施例中，检测器70可以包括在透镜75和检测器单元71之间设置的光学滤光器77。
如图4所示，如图1所示的校准单元10使能够校准内嵌式光学传感器100。出于说明校准程序的目的，示例性第一滤光器41可以具有0.5OD的光密度，并且示例性第二滤光器42可以具有1.0OD的光密度。在流动池50内的非吸收介质和第一滤光器41和第二滤光器42两者处于它们的操作位置的(例如，如图2A所示)情况下，连接到检测器70的吸收监视器可以被调整以产生0.00的读数。在第一滤光器41旋转到其校准位置和第二滤光器42处于其操作位置(例如，如在图2B所示)的情况下，监视器读数应当为0.5OD。当第一滤光器41旋转到其操作位置并且第二滤光器42旋转到其校准位置(例如，如图2C所示)时，监视器读数应当为1.0OD。最后，当第一滤光器41和第二滤光器42两者被旋转到它们的校准位置(例如，如在图2D所示)时，监视器将读出两个滤光器密度的总和，即1.5OD。这种三点校准程序确定了光学系统的精度和线性度二者。
在不需要从过程中移除光学传感器100的情况下，校准单元10使得能够校准内嵌式光学传感器100。相对于具有被内置到检测器壳体中或需要单独安装的滤光器的校准系统的常规检测器，校准单元10可以在更广泛的过程中被采用。因为校准单元10可以被可逆地附接到流动池50的任一侧，所以校准单元10可以用于校准位于过程中的大多任何测量点的多个传感器。例如，相对于传统检测器，校准单元10的紧凑形状因子使校准单元10能够被使用在具有狭窄空间限制的测量点处。此外，无论哪一侧包括检测器，取决于测量点的哪一侧具有针对校准单元10和过程技术人员要接近待校准的传感器的足够的空间，校准单元10可以被附接到流动池50的任一侧。此外，校准单元10可以由技术人员从传感器移动到传感器，以使用单个校准单元10校准多个传感器。
校准单元10可以被用于校准宽范围的各种传感器，具体地，不具有内置的校准系统的较老的传感器，在不需要增加更换较老的传感器的成本的情况下，这使能够更方便的校准和更为灵活的用于可靠地监视过程。校准单元10可以被用于便于校准具有光源和检测器的任何类型的吸收-测量光学传感器。
通过校准单元10的光学路径12的路径长度可以是大约5mm，其可以不显着大于在没有校准单元10的情况下的、从灯20的光源21到检测器70的检测器单元71的路径长度。在校准单元10的某些应用中，应用校准单元10的所增加的路径长度可能不会影响光学传感器100的校准。然而，在校准单元10的某些应用中，校准的精度可能对光源21和检测器单元71之间的光学路径12的路径长度的变化敏感。因此，在这种应用中，如果校准单元10在校准程序之后从光学传感器100被移除(例如，为了用于校准不同的传感器)，则由光学传感器100生成的读数可能不准确。在这种情况下，内嵌式光学传感器101可以在其中在校准程序期间校准单元10被定位的相同位置处包括在光学传感器101中设置的间隔件80。图6示出在代替校准单元10的情况下具有流动池50、灯20、检测器70、和间隔件80的光学传感器101，该间隔件80被设置在流动池50和灯20之间。类似于校准单元10，间隔件80可以被附接到流动池50的任一侧。例如，如图7所示，在其中校准程序期间校准单元10已经被附接到相邻于检测器70的流动池50的情况下，间隔件80可以被附接到相邻于检测器70的流动池50。
如图7所示，间隔件80可以包括具有沿光学路径12对准的孔径85的间隔主体82。主体82可以包括限定孔径85中的一个并在光学路径12的大致方向上延伸的间隔配件86。间隔体82包括相邻于孔径85的间隔连接88，该间隔连接88被配置为使间隔件80可逆地附接到包括流动池50、灯20和检测器70的各种部件。连接88是与流动池连接58、灯连接23和/或检测器连接73互补的。在至少一个实施例中，连接88是与流动池连接58、灯连接23、和/或检测器连接73的螺纹连接互补的螺纹连接。在可替选的实施例中，连接88可以是与流动池连接58、灯连接23和/或检测器连接73互补的任何适合的、可逆的附接装置。
间隔件80的尺寸被设置为直接替换校准单元10。因此，主体82和间隔件连接88分别与壳体14和单元连接36互补。在至少一个实施例中，间隔件80具有与校准单元10相同的光学路径长度。
虽然本文已相当详细地描述了校准单元、内嵌式光学传感器、以及使用和构造其的方法的各种实施例，但是这些实施例仅通过本文所述的本公开的非限制性示例的方式提供。因此，应当理解的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可以进行各种改变和修改，并且可以用等同物替换其元件。实际上，本公开并非旨在穷举或限制本公开的范围。
此外，在描述代表性实施例时，本公开可以将方法和/或过程呈现为步骤的特定顺序。然而，就方法或过程不依赖于本文阐述的步骤的特定顺序而言，该方法或过程不应当被限制于所描述步骤的特定顺序。步骤的其它顺序可能是可能的并且仍然在本公开的范围内。

Claims (13)

1.一种用于校准内嵌式传感器的设备，所述设备包括：
壳体，所述壳体具有穿过所述壳体的第一孔径和第二孔径，所述第一孔径和所述第二孔径沿着通过所述壳体延伸的光学路径布置；
第一滤光器，所述第一滤光器被设置在所述壳体内，使得所述第一滤光器能够从操作位置移动到校准位置，其中，在所述校准位置中，所述第一滤光器被布置在所述光学路径中；以及
第二滤光器，所述第二滤光器被设置在所述壳体内，使得所述第二滤光器能够独立于所述第一滤光器并相邻于所述第一滤光器，从操作位置移动到校准位置，其中，在所述校准位置中，所述第二滤光器被布置在所述光学路径中，
其中，所述壳体包括相邻于所述第一孔径和所述第二孔径中的每一个的连接，所述连接被结构化，使得所述壳体能够被可逆地附接到内嵌式传感器的流动池、检测器和光源。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一滤光器被附接到可旋转的第一轴，使得所述第一滤光器能够经由所述第一轴的旋转从所述操作位置旋转到所述校准位置。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述第一滤光器被连接到第一臂，所述第一臂被连接到所述第一轴，使得所述第一轴的旋转使所述第一滤光器能够旋转，并且其中，所述第一轴延伸通过所述壳体的所述第一壁。
4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第二滤光器被附接到可旋转的第二轴，使得所述第二滤光器能够经由所述第二轴的旋转从所述操作位置旋转到所述校准位置。
5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述第二滤光器被连接到第二臂，所述第二臂被连接到所述第二轴，使得所述第二轴的旋转使所述第二滤光器能够旋转，并且其中，所述第二轴延伸通过所述壳体的所述第一壁。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一滤光器和所述第二滤光器是中性密度滤光器。
7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一滤光器和所述第二滤光器是可追溯到由国家标准与技术研究院维护的标准的校准元件。
8.根据权利要求1所述的设备，其中，每个连接是与所述流动池、所述检测器、和所述光源的螺纹连接互补的螺纹连接。
9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述壳体包括配件，所述配件限定从所述壳体的第一壁延伸的所述第一孔径，并且其中，所述配件包括相邻于所述第一孔径的所述连接。
10.根据权利要求1所述的设备，其中，所述壳体的第二壁包括所述第二孔径，并且其中，所述第二壁包括在所述第二壁的边缘上的相邻于所述第二孔径的所述连接。
11.根据权利要求1所述的设备，还包括连接到所述第一臂的第一致动器和连接到所述第二臂的第二致动器，所述第一致动器和第二致动器能够各自远程地进行操作。
12.一种用于确定过程介质流的参数的内嵌式传感器，所述传感器包括：
光源，所述光源被实施为沿光学路径生成光，所述光源包括沿所述光学路径设置的源孔径和相邻于所述源孔径的连接；
检测器，所述检测器被布置在所述光学路径中，并且被实施为检测由所述光源产生的光，所述检测器包括沿所述光学路径设置的检测器孔径和相邻于所述检测器孔径的连接；
流动池，所述流动池被设置在所述光源和所述检测器之间，并且能够经由到所述光源和所述检测器的互补连接可逆地附接，所述流动池具有包括通过所述流动池的相对的孔径并且在相邻于所述互补连接的所述光学路径中的相对的侧，所述流动池还被实施为使流体能够对沿流动路径的流动进行分析，所述流动路径通常与所述光学路径垂直；以及
根据权利要求1至11中任一项所述的校准单元，其中，所述校准单元经由所述互补连接被可逆地附接到所述流动池的任一侧并且被设置在所述光源和所述检测器之间且在所述光学路径中。
13.根据权利要求12所述的内嵌式传感器，还包括替代所述校准单元的间隔件，所述间隔件包括间隔件壳体，所述间隔件壳体具有穿过所述间隔件壳体的第一间隔件孔径和第二间隔件孔径，所述第一间隔件孔径和所述第二间隔件孔径沿通过所述壳体延伸的光学路径布置，其中，所述间隔件壳体包括相邻于所述第一间隔件孔径和所述第二间隔件孔径中的每一个的连接，所述连接被结构化以使所述间隔件能够被可逆地附接到所述流动池、所述检测器和所述光源，并且其中，所述间隔件具有与所述校准单元相同的光学路径长度。
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