CN114766006A - 浊度计清洁 - Google Patents

Abstract

一个实施方案提供了一种用于清洁浊度计的样品池的方法，所述方法包括：将包括清洁部件的设备引入到样品池中，其中在将所述设备引入到样品池中后，打开从所述样品池出来的第二流路；使所述设备执行清洁所述样品池的功能；以及经由所述第二流路从所述样品池中去除多个粒子。描述并且要求保护了其他方面。

Description

浊度计清洁

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年11月27日提交并且名称为“浊度计清洁(TURBIDIMETERCLEANING)”的美国临时专利申请序列号62/941,055的优先权，将其内容通过引用结合于此。

技术领域

本申请总体上涉及浊度计的领域，并且更特别地，涉及清洁浊度计的腔室。

背景技术

浊度计测量样品小杯或小瓶中的液体样品的浊度。比浊法浊度计通过将光束投射到小杯内的液体样品中来测定悬浮在样品小杯内的液体样品中的固体粒子的浓度。光检测器检测在立体角的锥体中由悬浮的固体粒子散射的光量，所述立体角例如为相对于光束轴的90°为中心的30°角。然后可以使用光的散射来确定样品的浊度。

如果浊度计的光检测器检测在小杯、小瓶、样品容器等的圆周的一个单一扇形区中散射的光，则光检测器的信号相对较低，因为很多散射的光被丢弃。圆形反射镜和/或棱镜布置已被设计成同轴环绕液体样品小杯，以企图将整个圆周上的径向散射光引导至光检测器。通常发现这样的设计增加信噪比(SNR)。

发明内容

综上所述，一个实施方案提供了一种用于清洁浊度计的样品池的方法，所述方法包括：将包括清洁部件的设备引入到所述样品池中，其中在将所述设备引入到所述样品池中后，将从所述样品池中出来的第二流路打开；使所述设备执行清洁所述样品池的功能；和经由所述第二流路从所述样品池中去除多个粒子。

另一个实施方案提供了一种用于清洁浊度计的样品池的清洁装置，所述清洁装置包括：具有清洁部件的设备；处理器；以及存储指令的存储器，所述指令能够由所述处理器执行以：将所述设备引入到所述样品池中，其中在将所述设备引入到所述样品池中后，将从所述样品池中出来的第二流路打开；使所述设备执行清洁所述样品池的功能；和经由所述第二流路从所述样品池中去除多个粒子。

另一个实施方案提供了一种用于清洁浊度计的样品池的清洁装置，所述清洁装置包括：处理器；以及存储指令的存储器，所述指令能够由所述处理器执行以：

将包括清洁部件的设备引入到所述样品池中，其中所述设备清洁所述样品池的内表面，并且其中在将所述设备引入到所述样品池中后，将从所述样品池中出来的第二流路打开；使所述设备执行清洁所述样品池的功能，其中所述功能选自由以下各项组成的组：至少一个擦拭器和至少一个刷子；以及利用抽吸管将多个粒子经由所述第二流路从所述样品池中去除。

前述内容是概述并因此可以包含细节的简化、概括和省略；因此，本领域技术人员要理解的是，该概述仅是示例性的，而不意图以任何方式成为限制性的。

参考以下结合附图的描述，以便更好地理解实施方案以及其他和进一步的特征及其优点。本发明的范围将在随附的权利要求书中指出。

附图说明

图1A-C示出了在引入清洁组件之前的样品池的一个示例性实施方案。

图2A-D示出了在引入清洁组件之后的样品池的一个示例性实施方案。

图3示出了计算机电路的一个示例。

具体实施方式

将容易理解的是，如本文中的附图中总体上描述和示出的实施方案的部件可以以除了所描述的示例性实施方案之外的各种不同的配置进行布置和设计。因此，如附图所示，对示例性实施方案的以下更详细的描述并不意图限制所要求保护的实施方案的范围，而仅代表示例性实施方案。

在整个说明书中，对“一个实施方案(one embodiment)”或“一个实施方案(anembodiment)”(等)的提及意指结合该实施方案描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施方案中。因此，在整个本说明书中各处出现的短语“在一个实施方案中(in oneembodiment)”或“在一个实施方案中(in an embodiment)”等不一定都指同一个实施方案。

此外，在一个或多个实施方案中，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合。在以下描述中，提供了大量具体细节以给出对实施方案的透彻理解。然而，相关领域的技术人员要认识到，可以在没有这些具体细节中的一个或多个的情况下，或者利用其他方法、组分、材料等来实践多个不同的实施方案。在其他情况下，未详细示出或描述众所周知的结构、材料或操作。以下描述仅意图通过示例的方式，并且简单地举例说明了某些示例性实施方案。

使用浊度计来测量浊度的常规方法和系统包括利用光源产生光束的浊度计，该光束可以是给定波长的光束。可以将流体的样品放置在用于浊度测量的样品池中。测量光束可以被轴向地引导到样品池中。样品池可以具有允许光通过样品池的窗，以使得浊度计的光束可以渗入样品池。备选地，入射光束可以从在池中的样品液位上方的光源以与表面典型地成45度角投射到样品池中，并且散射光以与入射光束成大约90度角收集。窗可以在样品池的底部部分上。浊度计还可以收集由光撞击样品流体中的粒子引起的散射光。散射可以以基本上直角发生。因此，当浊度计经由窗将光束引导到样品池中时，浊度计可以检测由样品池中的微粒散射的光。因此，可以利用散射光来提供样品流体中的悬浮粒子的测量。

样品小瓶可以是罐形或圆筒形容器。样品小瓶典型地是透明的，以使得来自光源的光可以进入并且散射光可以从样品池中逸出。传统浊度计的一个限制可能是样品小瓶中粒状物质的残留或堆积。通过设计，浊度计用于测量液体样品中的悬浮固体或微粒的目的。因此，带有微粒的流体的引入可能会在样品池中引入微粒，从而污染浊度计。浊度计可以是自动化的、执行多个循环等。浊度计可能会在样品池中经历粒状物质的堆积，从而导致测量不准确。

不正确地清洁样品池可能导致许多问题。例如，粒状物质的堆积可能会提供错误的浊度测量结果。过多的微粒可能会悬浮在将来的液体样品中，导致浊度结果更高且不准确。备选地或另外地，微粒堆积物可能粘附在样品池的内表面上。样品池内部或外部的堆积物可能会阻碍光线进出样品池。由于样品的浊度与样品中微粒的数量和大小相关，所以来自过去的样品的剩余微粒可能会影响进一步的浊度测量。

滞留或积聚的微粒是准确的浊度计测量的主要问题。粒状物质可以是沙子、铁、碎屑、来自有机生长的污垢、基于化学的干扰等。某些条件可能允许粒状物质留在样品池中。例如，如果流速低，则微粒可能会留在样品池中。作为另一个示例，重质微粒可能会积聚在样品池中。粒子可能保留并阻挡入射光束和/或散射光。残留颗粒可导致持续不准确的浊度读数。即使系统具有冲洗机构，微粒的堆积也可能使系统不堪重负和/或导致系统部件如背压阀堵塞。需要一种在没有改变进入样品的浊度的情况下从浊度计的样品池中去除微粒的系统和方法。

因此，一个实施方案提供了一种用于清洁浊度计的样品池的系统和方法。在一个实施方案中，清洁装置可以包括具有一个或多个清洁部件(例如，一个或多个擦拭器、一个或多个刷子等)的组件。组件可以称为自动清洁模块(ACM)。组件可以具有提供抽吸或高压漂洗的管。组件可以具有停放位置。组件从停放位置移动，可以进入样品池的一部分。当组件从停放位置移动时，额外的流动通道从刷子或擦拭器的底部尖端打开。额外的流可以是高压清洗或高真空排放。取决于所选的管的模式，单个管可以提供高压清洗或高真空排放。额外的流可以被称为第二流路。组件可以将额外的流放置在样品池的底部附近。组件可以机械地从样品池中移出和/或抽吸粒状物质。组件可以清洁样品池的内表面。清洁可以是任何内表面，例如但不限于其中光进入或散射并且离开样品池的区域。组件可以通过检测微粒堆积并利用组件来清洁样品池的系统来控制。在一个实施方案中，组分可以包括液体化学品，例如草酸。备选地或另外地，所述系统可以在每次浊度读数之后或者按照用户编程或系统控制的周期性间隔利用该组件。

通过参考附图将最好地理解所示出的示例性实施方案。以下描述仅旨在作为示例，并且仅示出了某些示例性实施方案。

参考图1，示出了用于清洁样品池的一种示例性方法和系统，其中组件处于停放位置。在一个实施方案中，组件可以从停放位置移动并降低到样品池中。组件可以包括清洁部件，例如刷子、擦拭器、抽吸管或其组合以清洁样品池。可以移出组件以执行浊度测量。样品池的清洁可以在根据系统或用户所确定的需要时进行。清洁可以以预定的时间间隔进行、在浊度测量之间恒定地进行、等等。

参考图1A，组件被显示为处于停放位置。组件可以称为自动清洁模块(ACM)。停放位置可以是其中组件不在样品池内或没有插入到样品池中的位置。可以使用诸如活塞、气缸、轨道等的移动装置来将组件移动到停放位置或从停放位置移动。组件可以安装在臂上。臂可以是机械臂。臂可以允许组件在不同样品池之间移动。组件的移动可以由系统自动化。例如，如果系统确定样品池在样品池中具有微粒堆积，则可以将组件移动到样品池中。

在一个实施方案中，组件可以具有清洁部件，例如，擦拭器和/或刷子。擦拭器和/或刷子可以附接至组件，以使得擦拭器和/或刷子在组件移动到样品池中时可以接触样品池的内表面。在一个实施方案中，擦拭器和/或刷子可以位于保持擦拭器和/或刷子抵靠样品池的内表面的弹簧或张紧装置上。

组件可以具有与样品池的内径相似的外径。在一个实施方案中，组件的外径可以大于样品池的内径，以使得刷子和/或擦拭器紧密贴靠样品池的内表面。擦拭器和/或刷子可以灵活地安装以允许插入在样品池中，同时保持与样品池的内径接触。擦拭器/刷子可以附接至组件的纵向部分并且径向地向外延伸。径向地向外延伸可以允许擦拭器/刷子接触样品池的内表面。

参考图1B，显示了具有一个管的样品池。如图1C所显示的，示出了样品池中的样品液体的移动的流动示图。该流动示图示出了在圆筒底部处存在极低的流动。样品小瓶的底部中的低流动允许可能已经沉降的微粒留在样品小瓶中。换言之，去除样品以及去除样品中的相关微粒的流动不足以将微粒从样品小瓶的底部去除。微粒可能会继续落到样品小瓶的底部。如果微粒保留，则该微粒可能会干扰浊度计的光路和/或促成该样品池中的未来测量的错误高浊度。

参考图2，用于清洁样品池的一种示例性方法和系统被显示为处于操作位置。如上所述，可以将组件降低或引入到样品池的至少一部分中，从而处于操作位置。参考图2A，组件被显示为在操作位置被降低至样品池的底部或至少接近底部。组件可以响应于系统参数、随着时间周期性地或通过测量循环的数量、根据用户的命令等而自动地降低到位。

擦拭器和/或刷子可以接触样品池的内表面。组件可以具有有利于清洁样品池内表面的移动。例如，组件可以旋转、移入和移出样品池等。组件的移动可以使擦拭器和/或刷子在样品池的整个内表面上移动。擦拭器和/或刷子可以清洁整个内表面或仅清洁内表面的一部分。内表面的一部分可以包括光入射窗、光散射和离开的区域、等等。

擦拭器可以由橡胶或有机硅类材料制成。刷子材料可以是尼龙或类似材料。擦拭器和/或刷子材料可以基于保持足以清洁内表面的刚性、不分解、与被测试的样品流体的相容性等的能力来选择。擦拭器和/或刷子在组件上可以是可更换的。备选地，可以以特定的时间间隔更换组件。

参考图2B，示出了用于抽吸管的一种示例性方法和系统。该管可以是延伸穿过组件中心的单独零件，或者该管可以作为组件内的单个单元成型。抽吸管增加了经由组件的备选的优先流体离开流动通道。抽吸管可以通向大气排放点、排放口等。可以将抽吸管降低到样品池中更可能含有微粒的区域中。更可能含有微粒的区域可以是样品池的底部。因此，抽吸管提供了用于将粒子去除到排出口的可使用路径。这可以有利于样品池的清洁。

来自抽吸管的流动的增大可以去除样品池中的粒子，增加池在操作期间的正常流动，并且可以通过管道连接而绕过或分流背压调节阀，从而为样品池提供优先离开流路。流的真空力和/或靠近微粒的抽吸管的放置能够实现样品池的清洁。抽吸管的直径可以基于应用来选择。例如，在其中不使用背压调节阀的系统中，较小直径的吸抽吸管可能是必要的。可以使用由系统控制的阀、电子致动器等来“打开”或“关闭”抽吸管。

参考图2C，示出了一种具有一个管和额外的抽吸管的样品池。如图2B所示，示出了样品池中样品液体的移动的流动示图。该流动示图示出了圆筒底部中存在增大的流动。与样品池的其余部分相比，样品池的底部可能含有更多的微粒。组件的擦拭和/或刷洗与抽吸管的组合允许更大的流动和更好的微粒去除。表面和/或内部的正确清洁可以提高浊度计的准确性。

所述系统和方法可以确定适当的速度、抽吸速率、组件的移动速度、清洁频率等，以优化样品池中微粒的去除。系统可以具有流量传感器、流体液位传感器、光传感器或识别微粒在样品池中的堆积的任何传感器，然后它们可以触发清洁循环。另外地或备选地，组件或ACM可以被校准和编程以在接收到触发事件时清洁样品池。例如，系统可以被编程为在给定某些参数如发射的光与被检测到的光的比较、样品的清澈度、抽吸力、浊度测量的循环次数等的条件时，触发清洁循环。来自传感器的数据可以被馈送给系统以确定是否需要清洁样品池。系统还可以监测一个或多个位置处的多个浊度计。系统可以收集数据比如组件已用于清洁的循环次数。这样的信息可以就更换擦拭器、刷子、管、整个组件等的需要提出建议。

样品池的清洁可以以由用户设置的周期间隔或装置中的预编程频率进行。与清洁事件相关的信息(例如，计时、上一个清洁循环、下一个清洁循环、清洁循环的频率、清洁前后的测量结果等)可以是以显示器、打印、存储、音频、触觉反馈等的形式在装置上的输出。备选地或附加地，输出可以通过有线、无线、光纤、

近场通信等被发送到另一装置。一个实施方案可以使用警报来警告清洁事件、清洁的需要、维修组件的需要等。一个实施方案可以在不可接受的参数、限制或阈值的周期期间，例如，如果组件有故障、样品流体腐蚀性过强、组件无法再正常工作等，使用系统来关闭组件和相关联的清洁。

如果组件超出可接受的参数，则系统可以采取纠正措施。例如，系统可以向组件提供输入以增大擦拭/刷洗速度、清洁更长的持续时间、增加抽吸力等。在一个实施方案中，一个组件可以服务于多个浊度计。在一个实施方案中，在多个浊度计的情况下，相邻组件可以移动到清洁样品池的位置。在一个实施方案中，系统可以自动“更换”组件，例如，在组件超出可接受参数的情况下，用另一个组件替换具有相关刮水器/刷子的当前组件。

另外地或备选地，系统可以输出警报、记录事件等。警报可以是音频、视频、数据的形式，将数据存储到存储器，通过有线或无线系统发送输出，打印该输出等。系统可以记录诸如组装位置、纠正行为、地理位置、时间、日期、测量循环次数、流速、流体体积、被输送的流体类型的日志等的信息。警报或日志可以是自动进行的，这意味着系统可以自动地输出是否需要更正。该系统还可以具有相关联的警报、限制或预定阈值。例如，样品池的清洁是否达到或下降到低于阈值或限制。警报或日志可以被实时分析、存储以备后用或者这两者的任意组合。

因此，本文所描述的各个实施方案代表对传统浊度计的技术改进。使用如本文所描述的技术，一个实施方案可以使用一种有助于浊度计的清洁的方法和装置。这与具有上述限制的传统方法形成鲜明对比。这样的技术提供了一种用于清洁浊度计的更好方法和系统。

尽管关于用于根据本文描述的各个实施方案中任何一个实施方案的浊度计的仪器，可以在信息处理设备中使用各种其他的电路、电路系统或部件，但是在图3中示出了一个示例。设备电路系统10’可以包括在例如特定计算平台(例如移动计算、桌面计算等)的芯片设计方案上的测量系统。软件和一个或多个处理器被组合在单个芯片11’中。处理器包括如本领域中众所周知的内部算术单元、寄存器、高速缓冲存储器、总线、I/O端口等。虽然内部总线等取决于不同的供应商，但是基本上所有外围设备(12’)都可以附接到单个芯片11’。电路系统10’将处理器、存储器控制和I/O控制器集线器全部组合到单个芯片11’中。而且，这种类型的系统10’典型地不使用SATA或PCI或LPC。例如，常见的接口包括SDIO和I2C。

存在一个或多个电源管理芯片13’，例如电池管理单元BMU，其管理例如经由可再充电电池14’供应的功率，该可再充电电池可以通过与电源(未示出)的连接进行充电。在至少一种设计中，单个芯片(诸如11’)用于供应类似BIOS的功能和DRAM存储。

系统10’典型地包括WWAN收发器15’和WLAN收发器16’中的一者或多者，以用于连接到各种网络，诸如电信网络和无线互联网设备，例如接入点。另外，通常包括设备12’，例如发射和接收天线、振荡器、PLL等。系统10’包括用于数据输入和显示/渲染的输入/输出设备17’(例如定位成远离用户易于访问的单波束系统的计算位置)。系统10’典型地还包括各种存储器，例如闪速存储器18’和SDRAM 19’。

从前述内容可以理解，一个或多个系统或装置的电子部件可以包括但不限于至少一个处理单元、存储器以及与包括用于一个或多个处理单元的存储器在内的各种部件联接的通信总线或通信装置。系统或装置可以包括或可以访问各种设备可读介质。系统存储器可以包括易失性和/或非易失性存储器诸如只读存储器(ROM)和/或随机存取存储器(RAM)形式的设备可读存储介质。作为示例而非限制，系统存储器还可以包括操作系统、应用程序、其他程序模块和程序数据。所公开的系统可以在浊度计的实施方案中使用。

如本领域技术人员要理解的是，各个方面可以体现为系统、方法或装置程序产品。因此，各方面可以采取完全硬件实施方案或包括软件的实施方案的形式，这些软件在本文中通常都可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，各方面可以采取在一个或多个设备可读介质中体现的设备程序产品的形式，所述一个或多个设备可读介质具有与其一起体现的设备可读程序代码。

应该注意的是，本文所述的各种功能可以使用存储在设备可读存储介质诸如非信号存储器上的指令来实施，其中，由处理器执行指令。在本文件的上下文中，存储器不是信号，并且“非暂时性”包括除信号介质以外的所有介质。

用于执行操作的程序代码可以以一种或多种编程语言的任意组合来编写。程序代码可以完全在单个设备上执行，部分地在单个设备上作为独立软件包执行，部分地在单个设备上并且部分地在另一设备上执行，或者完全在另一设备上执行。在一些情况下，设备可以通过任何类型的连接或包括局域网(LAN)或广域网(WAN)在内的任何类型的网络进行连接，或者连接可以通过其他设备(例如通过使用互联网服务提供商的互联网)、通过无线连接例如近场通信或通过硬线连接(诸如通过USB连接)进行。

在本文中参考附图描述示例性实施方案，这些附图示出了根据各种示例性实施方案的示例方法、装置和产品。要理解的是，动作和功能可以至少部分地由程序指令来实施。可以将这些程序指令提供给装置(例如手持式测量装置)的处理器，或其他可编程数据处理设备，以产生机器，使得经由设备的处理器执行的指令实施所指定的功能/动作。

注意，本文提供的值应解释为包括通过使用术语“约”指示的等效值。等效值对于本领域普通技术人员将是明显的，但是至少包括通过对最后一个有效数字进行常规四舍五入而获得的值。

本公开内容虽然已经出于说明和描述的目的被呈现，但是并不旨在是穷举的或限制性的。对于本领域普通技术人员而言，许多修改和变型将是明显的。示例性实施方案被选择和描述以便解释原理和实际应用，并使本领域的其他普通技术人员能够理解具有各种修改的各种实施方案的公开内容，这些修改适合于预期的特定用途。

因此，尽管本文已经参考附图描述了示例性实施方案，但是要理解，该描述不是限制性的，并且在不脱离本发明的范围或精神的情况下，本领域的技术人员可以在其中进行各种其他改变和修改。

Claims (20)

1.一种用于清洁浊度计的样品池的方法，所述方法包括：

将包括清洁部件的设备引入到所述样品池中，其中在将所述设备引入到所述样品池中后，打开从所述样品池出来的第二流路；

使所述设备执行清洁所述样品池的功能；和

经由所述第二流路从所述样品池中去除多个粒子。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述引入将所述组件从停放位置移动到所述样品池内的位置。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述清洁部件包括刷子。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述清洁部件包括擦拭器。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述组件包括绕过所述样品池的调节阀的管。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述执行包括刷洗所述样品池的内表面。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述执行包括擦拭所述样品池的内表面。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述执行包括抽吸所述样品池中的所述多个粒子。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述组件在所述样品池内产生流体湍流。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二流路位于所述样品池的底部。

11.一种用于清洁浊度计的样品池的清洁装置，所述清洁装置包括：

具有清洁部件的设备；

处理器；以及

存储指令的存储器，所述指令能够由所述处理器执行以：

将所述设备引入到所述样品池中，其中在将所述设备引入到所述样品池中后，打开从所述样品池中出来的第二流路；

使所述设备执行清洁所述样品池的功能；和

经由所述第二流路从所述样品池中去除多个粒子。

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述引入将所述组件从停放位置移动到所述样品池内的位置。

13.根据权利要求11所述的装置，其中所述组件包括刷子。

14.根据权利要求11所述的装置，其中所述组件包括擦拭器。

15.根据权利要求11所述的装置，其中所述组件包括管。

16.根据权利要求11所述的装置，其中所述执行包括刷洗所述样品池的内表面。

17.根据权利要求11所述的装置，其中所述执行包括擦拭所述样品池的内表面。

18.根据权利要求11所述的装置，其中所述执行包括抽吸所述样品池中的所述多个粒子。

19.根据权利要求11所述的装置，其中所述组件在所述样品池内产生流体湍流。

20.一种用于清洁浊度计的样品池的清洁装置，所述清洁装置包括：

处理器；以及

存储指令的存储器，所述指令能够由所述处理器执行以：

将包括清洁部件的设备引入到所述样品池中，其中所述设备清洁所述样品池的内表面并且其中在将所述设备引入到所述样品池中后，打开从所述样品池中出来的第二流路；

使所述设备执行清洁所述样品池的功能，其中所述功能选自由以下各项组成的组：至少一个擦拭器和至少一个刷子；和

利用抽吸管将多个粒子经由所述第二流路从所述样品池中去除。

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