DE102019101088A1

DE102019101088A1 - Kalibriereinheit für optischen Detektor

Info

Publication number: DE102019101088A1
Application number: DE102019101088.8A
Authority: DE
Inventors: Iouri Kompaniets; Budi Komala; Paul Mark Gonda Cacha
Original assignee: Endress and Hauser Conducta Inc
Current assignee: Endress and Hauser Conducta Inc
Priority date: 2019-01-16
Filing date: 2019-01-16
Publication date: 2020-07-16

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Kalibrieren eines In-Line-Sensors beschrieben, die ein Gehäuse mit einer ersten Öffnung und einer zweiten Öffnung umfasst, die an einem Strahlengang angeordnet sind, der sich durch das Gehäuse erstreckt, wobei ein erster Filter und ein zweiter Filter innerhalb des Gehäuses derart angeordnet sind, dass die Filter von einer Betriebsposition in eine Kalibrierposition beweglich sind. In der Kalibrierposition sind die Filter in dem Strahlengang angeordnet und das Gehäuse weist jeweils ein zu der ersten Öffnung und ein zu der zweiten Öffnung benachbart angeordnetes Verbindungselement auf, wobei die Verbindungelemente derart ausgestaltet sind, dass das Gehäuse reversibel an einer Durchflusszelle, einem Detektor und einer Lichtquelle eines In-Line-Sensors angebracht werden kann.

Description

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf photometrische Analysatoren, insbesondere Kalibrierfilter zur Verwendung in einem photometrischen Analysator, wie einem optischen In-Line-Sensor.
In Produktionsprozessen können optische Messungen in Gasen, Flüssigkeiten, Feststoffen und Mehrphasengemischen durchgeführt werden, um bestimmte Eigenschaften des Produktionsprozesses oder einer Substanz, die als Produkt des Prozesses gebildet wird, zu bestimmen. Aus solchen Messungen können Messwerte ermittelt werden, die mit der Konzentration von Edukten und/oder Additiven des Prozesses korrelieren. Beispielsweise können in einem chemischen Produktionsprozess Konzentrationen von im Produktionsprozess verwendeten Reaktanten und/oder die Konzentration der im Prozess erzeugten Produkte innerhalb eines Prozessmediums überwacht werden, und der Prozessablauf kann auf Grundlage der erhaltenen Messdaten gesteuert und/oder geregelt werden.
Das Prozessmedium ist in der Regel in einem Prozessbehälter, wie einem Reaktor, einem Fermenter, einem Kanal oder einer Rohrleitung, enthalten. Sensoren, die derartige Messungen durchführen können, können an dem Prozessbehälter angebracht sein. Alternativ kann das Prozessmedium durch eine Durchflusszelle des Sensors geleitet werden, um mindestens eine Probe aus dem Prozessbehälter zu analysieren. Derartige Sensoren können als In-Line-Sensoren bezeichnet werden. Herkömmliche In-Line-Sensoren werden üblicherweise verwendet, um verschiedene Fluideigenschaften wie etwa die Konzentration durch optische Messungen des Mediums in dem Prozess zu bewerten. Derartige optischen Messungen können durch optische Sensoren durchgeführt werden, die mit der Absorption von Licht von einer Lichtquelle in einem Teil von optischen Spektren durch das Medium, wie durch einen Detektor gemessen, arbeiten.
Optische Sensoren, einschließlich optischer In-Line-Sensoren, erfordern eine periodische Kalibrierung, um die erforderliche Genauigkeit und den erforderlichen Dynamikbereich zu gewährleisten. Ein übliches Kalibrierverfahren verwendet optische Neutralfilter (ND) bekannter Absorption, die an einem beliebigen Punkt im Strahlengang zwischen der Lichtquelle und dem Detektor des Sensors positioniert sind. Derartige ND-Filter erlauben, dass nur ein bekannter Teil des Lichts die Lichtquelle bildet, der mit einem bestimmten Absorptions- (oder Transmissions-) Wert durch den Detektor verbunden ist. Nach dem Kalibriervorgangwird der ND-Filter aus dem Strahlengang herausbewegt. Bei bestimmten Anwendungen können derartige ND-Filter rückverfolgbare Kalibrierfilter gemäß den Anforderungen und Spezifikationen des National Institute of Standards and Technology (NIST) sein. Derartige Filter unterliegen einer Verschlechterung bei Verwendung und Einwirkung durch die Umgebung und müssen daher periodisch erneut zertifiziert werden.
Die US-Patentschrift Nr. 5,905,271 offenbart einen optischen In-Line-Sensor, der in einer breiten Vielfalt von Anwendungen (z. B. Spektralradiometern, Radiometern, Kolorimetern, Turbidimetern, Refraktometern und Ultraschallfluss- und Partikelmessgeräten) zur photometrischen Überwachung der Eigenschaften eines Fluidproduktstroms verwendet werden kann. Derartige Instrumente weisen in der Regel eine Lichtquelle und einen Detektor auf, die auf gegenüberliegenden Seiten des Produktstroms angeordnet sind, wobei die Lichtquelle einen Lichtstrahl durch den Produktstrom auf den Detektor richtet. Das Licht kann im ultravioletten, sichtbaren oder infraroten Spektrum liegen, und der Begriff Licht wird hier als alle drei einschließend verwendet.
Die US-Patentschrift Nr. 6,512,223 offenbart eine photometrische Detektoranordnung, die ein Paar von rückverfolgbaren NIST-Kalibrierfiltern, die in einem versiegelten Gehäuse eingeschlossen sind, und Mittel außerhalb des Gehäuses zum manuellen Bewegen der Filter in den und aus dem Pfad eines Strahls zwischen Kalibrier- und normalen Betriebspositionen aufweist. Dieses System kann mit hoher Genauigkeit kalibriert werden, und da die Filter sich in einem versiegelten Gehäuse befinden und nur auf einer begrenzten Basis dem Strahl ausgesetzt sind, brauchen sie nicht so oft gereinigt und/oder ersetzt zu werden, wie es ansonsten der Fall wäre. Allerdings ist es ein manueller Vorgang, die Filter zwischen der Kalibrier- und der Betriebsposition zu bewegen.
Oft ist es aufgrund von Größenbeschränkungen innerhalb der Anlagen des zu überwachenden Prozesses oder aufgrund von Kostenbeschränkungen nicht zweckmäßig, einen photometrischen Detektor wie den in der US-Patentschrift Nr. 6,512,223 offenbarten zu verwenden. Unter anderen Umständen kann der Prozess optische In-Line-Sensoren aufweisen, die keine eingebauten Kalibrierfilter besitzen, wodurch es erforderlich ist, dass die optischen In-Line-Sensoren zur Kalibrierung aus dem Prozess entfernt und dann wieder eingebaut werden. Dementsprechend besteht weiterhin ein Bedarf an weiteren Beiträgen auf diesem technischen Gebiet.
Gemäß mindestens einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Kalibrieren eines In-Line-Sensors ein Gehäuse mit einer ersten Öffnung und einer zweiten Öffnung, wobei die erste Öffnung und die zweite Öffnung entlang eines Strahlengangs angeordnet sind, der durch das Gehäuse verläuft, wobei ein erster Filter innerhalb des Gehäuses derart angeordnet ist, dass der erste Filter von einer Betriebsposition in eine Kalibrierposition beweglich ist, wobei der erste Filter in der Kalibrierposition im Strahlengang angeordnet ist, und wobei ein zweiter Filter in dem Gehäuse derart angeordnet ist, dass der zweite Filter, unabhängig von und benachbart zu dem ersten Filter, von einer Betriebsposition in eine Kalibrierposition beweglich ist, wobei der zweite Filter in der Kalibrierposition in dem Strahlengang angeordnet ist. Das Gehäuse weist jeweils ein zu der ersten Öffnung und ein zu der zweiten Öffnung benachbart angeordnetes Verbindungselement auf, wobei die Verbindungselemente dazu ausgestaltet sind, um zu ermöglichen, dass das Gehäuse reversibel an einer Durchflusszelle, einem Detektor und einer Lichtquelle eines In-Line-Sensors befestigt ist.
In einer Ausführungsform ist der erste Filter an einer drehbaren ersten Welle derart befestigt, dass der erste Filter durch Drehung der ersten Welle von der Betriebsposition in die Kalibrierposition drehbar ist. In bestimmten derartigen Ausführungsformen ist der erste Filter mit einem ersten Arm verbunden, der mit der ersten Welle derart verbunden ist, dass eine Drehung der ersten Welle eine Drehung des ersten Filters ermöglicht, und die erste Welle erstreckt sich durch die erste Wand des Gehäuses. In einer weiteren Ausführungsform ist der zweite Filter an einer drehbaren zweiten Welle derart angebracht, dass der zweite Filter durch Drehung der zweiten Welle von der Betriebsposition in die Kalibrierposition drehbar ist. In bestimmten derartigen Ausführungsformen ist der zweite Filter mit einem zweiten Arm verbunden, der mit der zweiten Welle derart verbunden ist, dass eine Drehung der zweiten Welle eine Drehung des zweiten Filters ermöglicht, und wobei sich die zweite Welle durch die erste Wand des Gehäuses erstreckt.
In mindestens einer Ausführungsform sind der erste Filter und der zweite Filter Neutralfilter. Der erste Filter und der zweite Filter sind Kalibrierelemente, die nach Standards des National Institute of Standards and Technology rückverfolgbar sind.
In mindestens einer Ausführungsform weist jedes Verbindungselement ein Gewinde auf, das komplementär zu Gewinden von Verbindungselementen der Durchflusszelle, des Detektors und der Lichtquelle ausgestaltet ist. In einer Ausführungsform weist das Gehäuse ein Anschlussstück auf, das sich von einer ersten Wand des Gehäuses aus erstreckt und das die erste Öffnung definiert, wobei das Anschlussstück das benachbart zu der ersten Öffnung angeordnete Verbindungselement umfasst. Eine zweite Wand des Gehäuses weist die zweite Öffnung auf, wobei die zweite Wand das benachbart zu der zweiten Öffnung angeordnete Verbindungselement an einem Rand der zweiten Wand aufweist. In bestimmten Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung ferner einen ersten Aktuator, der mit dem ersten Arm verbunden ist, und einen zweiten Aktuator, der mit dem zweiten Arm verbunden ist, wobei der erste Aktuator und der zweite Aktuator jeweils fernbetätigbar sind.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein In-Line-Sensor zum Bestimmen eines Parameters eines Prozessmediumsflusses eine Lichtquelle, die dazu ausgestaltet ist, sich entlang eines Strahlengangs ausbreitendes Licht zu erzeugen, wobei die Lichtquelle eine entlang des Strahlengangs angeordnete Quellenöffnung und ein zur Quellenöffnung benachbartes Verbindungselementumfasst, einen Detektor, der in dem Strahlengang angeordnet ist und dazu ausgestaltet ist, das von der Lichtquelle erzeugte Licht zu erfassen, wobei der Detektor eine entlang des Strahlengangs angeordnete Detektoröffnung und ein zur Detektoröffnung benachbartes Verbindungselement aufweist, eine zwischen der Lichtquelle und dem Detektor angeordnete Durchflusszelle, wobei die Durchflusszelle über komplementäre Verbindungselemente reversibel an der Lichtquelle und dem Detektor anbringbar ist, wobei die Durchflusszelle gegenüberliegende Seiten mit gegenüberliegenden Öffnungen aufweist, die in dem Strahlengang benachbart zu den komplementären Verbindungselementen angeordnet sind, wobei die Durchflusszelle ferner dazu ausgestaltet ist, von einem zu analysierenden Fluid entlang eines Durchflusswegs durchströmt zu werden, wobei der Durchflussweg im Wesentlichen rechtwinklig zu dem Strahlengang liegt. Der Sensor weist außerdem eine Kalibriereinheit nach einer der voranstehend beschriebenen Ausgestaltungen auf, die über die komplementären Verbindungselmente reversibel an jeder Seite der Durchflusszelle befestigbar und zwischen der Lichtquelle und dem Detektor und in dem Strahlengang angeordnet ist. In einer Ausführungsform umfasst der In-Line-Sensor ferner einen Abstandshalter statt der Kalibriereinheit, wobei der Abstandshalter ein Abstandshaltergehäuse mit einer ersten Abstandshalteröffnung und einer zweiten Abstandshalteröffnung aufweist, wobei die erste Abstandshalteröffnung und die zweite Abstandshalteröffnung entlang des Strahlengangs angeordnet sind, der durch das Abstandshaltergehäuse verläuft, wobei das Abstandshaltergehäuse jeweils ein benachbart zu der ersten und ein benachbart zu der zweiten Abstandhalteröffnung angeordnetes Verbindungselement aufweist, wobei das Verbindungselement dazu ausgestaltet ist, um zu ermöglichen, dass der Abstandshalter reversibel an der Durchflusszelle, dem Detektor und der Lichtquelle befestigt ist, und wobei der Abstandshalter dieselbe Strahlenganglänge wie die Kalibriereinheit aufweist. In bestimmten Ausführungsformen weist jedes Verbindungselement ein Gewinde auf, das komplementär zu Gewinden von Verbindungselementen der Durchflusszelle, des Detektors und der Lichtquelle ist.
Die beschriebenen Ausführungsformen und andere Merkmale, Vorteile und Offenbarungen, die hierin enthalten sind, und die Art und Weise der Erreichung derselben werden durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher werden, und die vorliegende Offenbarung wird besser nachvollziehbar sein, wobei:

1 eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform einer Kalibriereinheit gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt;
2A bis 2D Betriebsquerschnittsansichten entlang Linie A-A von 1 zeigen;
3 eine perspektivische Ansicht eines Filtermechanismus gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
4 einen In-Line-Sensor gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt;
5 einen axialen Längsschnitt einer alternativen Ausführungsform eines In-Line-Sensors gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt;
6 einen In-Line-Sensor mit einem Abstandshalter gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt; und
7 einen axialen Längsschnitt eines In-Line-Sensors mit einem Abstandshalter gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt.

Die vorliegende Anmeldung offenbart verschiedene Ausführungsformen einer Kalibriereinheit und Verfahren zum Verwenden und Konstruieren derselben. Die Kalibriereinheit ermöglicht die Kalibrierung eines In-Line-Sensors, ohne den Sensor aus dem Prozess, in dem er eingesetzt wurde, entfernen zu müssen. Im Verhältnis zu In-Line-Sensoren des Stands der Technik kann die offenbarte Kalibriereinheit in einer größeren Vielfalt von Prozessen eingesetzt werden und ermöglicht eine bequemere Kalibrierung und bessere Flexibilität zum zuverlässigen Überwachen des Prozesses ohne die Kosten des Ersetzens älterer Sensoren. Nach einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein In-Line-Sensor offenbart, der die Kalibriereinheit einschließt. Zum besseren Verständnis der Grundgedanken der vorliegenden Offenbarung wird nun auf die Ausführungsformen Bezug genommen, die in den Zeichnungen veranschaulicht sind, und spezifische Ausdrücke werden verwendet, um diese zu beschreiben. Es versteht sich jedoch, dass dadurch keine Beschränkung des Umfangs dieser Offenbarung beabsichtigt ist.
1 zeigt eine Kalibriereinheit 10 gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die Kalibriereinheit 10 weist ein Gehäuse 14 auf, das derart ausgebildet ist, dass es einen ersten Filter 41 und einen zweiten Filter 42 enthält. Das Gehäuse 14 weist eine erste Wand 28 mit einer ersten Öffnung 27, die durch die erste Wand 28 hindurch ausgebildet ist, und eine zweite Wand 25 mit einer zweiten Öffnung 37, die durch die zweite Wand 25 hindurch ausgebildet ist, auf. Die erste Öffnung 27 und die zweite Öffnung 37 sind an einem Strahlengang 12 ausgerichtet, der sich durch das Gehäuse 14 erstreckt. Benachbart zur ersten Öffnung 27 kann das Gehäuse 14 ein als Einheitsanschlussstück ausgebildetes Anschlussstück 32 aufweisen, das sich von der ersten Wand 28 erstreckt, wie in 1 gezeigt. Das Einheitsanschlussstück 32 kann ein erstes Einheitsverbindungselement 36 benachbart zu der Öffnung 27 aufweisen. Das Gehäuse 14 kann ferner ein zweites Einheitsverbindungselement 36 an einem Rand der zweiten Wand 25 aufweisen, der die Öffnung 37 definiert.
Die Einheitsverbindungselemente 36 sind dazu ausgestaltet, um zu ermöglichen, dass verschiedene Komponenten reversibel an der Kalibriereinheit 10 angebracht sein können. Bei mindestens einer Ausführungsform weisen die Einheitsverbindungselemente 36 Gewinde auf. In alternativen Ausführungsformen können die Einheitsverbindungselemente 36 ein anderes geeignetes, reversibles Befestigungsmittel sein. Andere geeignete, reversible Befestigungsmittel für die Kalibriereinheit 10 und für andere hierin beschriebene Komponenten schließen mindestens Klemmen, Clips, Ringe, Schnappverbindungen, Stifte, Bänder, Durchführungen und Befestigungselemente ein.
Der erste Filter 41 und der zweite Filter 42 können beweglich innerhalb des Gehäuses 14 montiert sein, so dass der erste Filter 41 und der zweite Filter 42 wahlweise in und aus dem Strahlengang 12 zwischen der ersten Öffnung 27 und der zweiten Öffnung 37 positioniert werden können. Der erste Filter 41 und der zweite Filter 42 weisen jeweils optische Abschwächungsspektren auf, die auf eine gegebene Messwellenlänge kalibriert und zertifiziert werden können. In mindestens einer Ausführungsform können der erste Filter 41 und der zweite Filter 42 rückverfolgbare Kalibrierfilter des National Institute of Standards and Technology (NIST) sein. In derartigen Ausführungsformen sind die Filter 41, 42 Standards, deren Kalibrierung Teil einer ununterbrochenen Kette des Vergleichs mit Standards ist, die vom NIST gepflegt werden. Die Filter 41, 42 können entweder Neutralfilter oder Farbfilter sein, abhängig von der Anwendung, für die die Kalibriereinheit 10 verwendet werden soll. Außerdem können die Filter 41, 42 ausgewählt werden, um jede gewünschte Wellenlänge von Licht, einschließlich Licht im ultravioletten, sichtbaren oder infraroten Spektrum, abzuschwächen.
Wie in 1 gezeigt, kann in mindestens einer Ausführungsform der erste Filter 41 in einem ersten Schwenkarm 46 montiert sein, der an einer ersten Welle 48 befestigt ist, wodurch der erste Schwenkarm 46 mit dem ersten Filter 41 um die erste Welle 48 gedreht werden kann. In ähnlicher Weise kann der zweite Filter 42 in einem zweiten Schwenkarm 47 montiert sein, der an einer zweiten Welle 49 befestigt ist, wodurch der zweite Schwenkarm 47 mit dem zweiten Filter 42 um die zweite Welle 49 gedreht werden kann. Die erste Welle 48 und die zweite Welle 49 können drehbar in der ersten Wand 28 des Gehäuses 14 montiert sein und sich durch die erste Wand 28 derart erstrecken, dass jede Welle 48, 49 außerhalb des Gehäuses 14 zugänglich ist.
Eine Reibbaugruppe 43 kann an jeder Welle 48, 49 angebracht sein, um den ersten und zweiten Filter 41, 42 in gewünschten Positionen zu halten, auf die sie durch einen Techniker eingestellt werden. Die Reibbaugruppe 43 kann Lagerflächen, O-Ringe und andere Merkmale umfassen, um das Halten jeder Welle 48, 49 und dadurch des ersten und des zweiten Filters 41, 42 in den gewünschten Positionen zu erleichtern. Ein jeweils äußeres Ende der ersten Welle 48 und der zweiten Welle 49 kann einen Schlitz 51 aufweisen, um eine manuelle Drehung der ersten Welle 48 und/oder der zweiten Welle 49 unter Verwendung eines herkömmlichen Schraubendrehers zu erleichtern. Die Kalibriereinheit 10 kann ferner Stellschrauben 44 aufweisen, die sich in das Gehäuse 14 erstrecken und separat in die erste Welle 48 und die zweite Welle 49 eingreifen, um den ersten und den zweiten Filter 41, 42 in ihren gewünschten eingestellten Positionen zu arretieren.
Die drehbare erste Welle 48 und zweite Welle 49 ermöglichen, dass der erste Filter 41 und der zweite Filter 42 unabhängig und selektiv aus einer Betriebsposition, die außerhalb des Strahlengangs 12 liegt, in eine Kalibrierposition gedreht werden können, die sich in dem Strahlengang 12 befindet. In der Kalibrierposition sind der erste Filter 41 und/oder der zweite Filter 42 im Strahlengang 12 zwischen der ersten Öffnung 27 und der zweiten Öffnung 37 positioniert. Der erste Filter 41 und der zweite Filter 42 können in einem nicht rechtwinkligen Winkel zu dem Strahlengang 12 angeordnet sein, um eine signifikante Rückreflexion zu verhindern, die optisches Rauschen und/oder Verzerrung erzeugen kann. In bestimmten Ausführungsformen können der erste Filter 41 und der zweite Filter 42 in einem Winkel von wenigen Grad bezüglich der Orthogonalen relativ zum Strahlengang 12 angeordnet sein.
In ihren jeweiligen Kalibrierpositionen sind der erste Filter 41 und der zweite Filter 42 in unmittelbarer Nähe zu der benachbarten Öffnung, entweder der ersten Öffnung 27 oder der zweiten Öffnung 37, angeordnet, so dass Licht, das durch die Öffnungen 27, 37 emittiert wird, vollständig durch den ersten Filter 41 und/oder den zweiten Filter 42 tritt und nicht auf den ersten Schwenkarm 46 und/oder den zweiten Schwenkarm 47 oder auf irgendeine andere Fläche fällt, bevor es durch den ersten Filter 41 und/oder den zweiten Filter 42 tritt. Außerdem weisen der erste Filter 41 und/oder der zweite Filter 42 jeweilige Bereiche auf, die ausreichend ausgedehnt sind, dass in ihren Kalibrierpositionen durch die Öffnungen 27, 37 emittiertes Licht vollständig durch die Filter 41, 42 tritt. Zum Beispiel ist ein Durchmesser des ersten Filters 41 relativ zu seiner Position benachbart zu einer der Öffnungen 27, 37 groß genug, so dass durch diese emittiertes Licht vollständig durch den ersten Filter 41 tritt.
2A bis 2D zeigen den ersten Filter 41 und den zweiten Filter 42 in ihren Betriebs- und Kalibrierpositionen. 2A zeigt beide Filter 41, 42 in der Betriebsposition, in der die Filter 41, 42 außerhalb des Strahlengangs 12 positioniert sind (d. h. außerhalb des Sichtfelds der ersten Öffnung 27 und der zweiten Öffnung 37) und durch das Gehäuse 14 vor optischer Strahlung geschützt sind. 2D zeigt sowohl den ersten Filter 41 als auch den zweiten Filter 42 in der Kalibrierposition, in der die Filter 41, 42 am Strahlengang 12 und dadurch an der ersten Öffnung 27 und der zweiten Öffnung 37 ausgerichtet sind. In 2B ist nur der erste Filter 41 in der Kalibrierposition gezeigt, die durch Drehung des ersten Schwenkarms 46 durch die erste Welle 48 an der ersten Öffnung 27 ausgerichtet ist, während der zweite Filter 42 in der Betriebsposition bleibt. In 2C ist nur der zweite Filter 42 in der Kalibrierposition gezeigt, die durch Drehung des zweiten Schwenkarms 47 durch die zweite Welle 49 an der ersten Öffnung 27 ausgerichtet ist, während der erste Filter 41 in der Betriebsposition bleibt.
Bei alternativen Ausführungsformen können die Filter 41, 42, anstatt manuell bewegt zu werden, wie in 1 gezeigt, durch pneumatische oder elektrische Aktuatoren, wie Solenoide, Servomotoren oder Schrittmotoren, die mit der ersten Welle 48 und der zweiten Welle 49 verbunden sind, bewegt werden. 3 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines beispielhaften Aktuators 60 für eine automatisierte Bewegung des zweiten Filters 42. Der Aktuator 60 kann innerhalb des Gehäuses 14 (in 3 nicht gezeigt) oder daran befestigt angeordnet sein.
Wie in 3 gezeigt, kann ein Aktuatorarm 63 an der zweiten Welle 49 befestigt sein. Der beispielhafte Aktuator 60 ist ein pneumatischer Aktuator mit pneumatischen Zylindern 68, 69, die axial einander gegenüberliegend mit dem Aktuatorarm 63 verbunden sind und dazu ausgestaltet sind, den Aktuatorarm 63 vor und zurück zu treiben, wodurch die zweite Welle 49 und der zweite Filter 42 gedreht werden. Die Pneumatikzylinder 68, 69 können in oder an dem Gehäuse 14 montiert sein. Ein zweiter Aktuator (nicht gezeigt) kann ähnlich wie die erste Welle 48 angebracht sein, um eine Bewegung des ersten Filters 41 zu ermöglichen. In einer alternativen Ausführungsform kann der zweite Aktuator ein anderer Aktuatortyp als der beispielhafte Aktuator 60 sein, und/oder die erste Welle 48 und die zweite Welle 49 können durch verschiedene Aktuatortypen betätigt werden, einschließlich mindestens eines manuellen Aktuators. In bestimmten Ausführungsformen kann der Aktuator 60 einen elektrischen Aktuator wie etwa ein Solenoid, einen Servomotor oder einen Schrittmotor aufweisen.
Die Kalibriereinheit 10 kann in einem optischen In-Line-Sensor 100 verwendet werden, wie in 4 gezeigt, um eine Kalibrierung des optischen In-Line-Sensors 100 zu ermöglichen, ohne den optischen Sensor 100 aus dem Prozess zu entfernen. Der optische Sensor 100 kann die Kalibriereinheit 10, eine Lampe 20, eine Durchflusszelle 50 und eine Detektoreinheit 70 umfassen, die derart angeordnet sind, dass sich der Strahlengang 12 durch diese hindurch erstreckt. Wie in 4 gezeigt, kann in einer Ausführungsform des optischen Sensors 100 der Detektor 70 an einer Seite der Durchflusszelle 50 angebracht sein, und die Kalibriereinheit 10 kann an der gegenüberliegenden Seite der Durchflusszelle 50 angebracht sein. Bei einer derartigen Ausführungsform kann die Lampe 20 gegenüber der Durchflusszelle 50 an der Kalibriereinheit 10 angebracht sein. In alternativen Ausführungsformen des optischen Sensors 100, wie in 5 gezeigt, kann die Kalibriereinheit 10 zwischen der Durchflusszelle 50 und dem Detektor 70 auf der Seite der Durchflusszelle 50 gegenüber der Lampe 20 angebracht sein. In beiden Konfigurationen ermöglicht die Kalibriereinheit 10 eine Kalibrierung des optischen Sensors 100.
5 zeigt eine Längsschnittsansicht einer Ausführungsform des optischen Sensors 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung. Wie in 5 gezeigt, besitzt die Durchflusszelle 50 einen Körper 52 mit einem Durchflussweg 16, der sich durch sie hindurch erstreckt. In bestimmten Ausführungsformen kann der Durchflussweg 16, der durch den Körper 52 definiert ist, im Wesentlichen eine zylindrische Form aufweisen; jedoch sind andere Formfaktoren geeignet für den Körper 52. Der Körper 52 weist ferner ein erstes Durchflusszellenanschlussstück 54 und ein zweites Durchflusszellenanschlussstück 56 auf, die im Wesentlichen rechtwinklig zum Durchflussweg 16 angeordnet und am Strahlengang 12 ausgerichtet sind. Das erste Durchflusszellenanschlussstück 54 und das zweite Durchflusszellenanschlussstück 56 weisen jeweils eine Durchflusszellenöffnung 55 auf, die in dem Strahlengang 12 angeordnet ist. Die Durchflusszelle 50 kann ferner Fenster 53 aufweisen, die in jeder Durchflusszellenöffnung 55 angeordnet sind und die Durchflusszellenöffnungen 55 von dem Durchflussweg 16 trennen, der sich durch den Körper 52 erstreckt.
Das erste Durchflusszellenanschlussstück 54 und das zweite Durchflusszellenanschlussstück 56 können jeweils ein Durchflusszellenverbindungselement 58 benachbart zu jeder Durchflusszellenöffnung 55 aufweisen. Die Durchflusszellenverbindungselemente 58 sind so ausgestaltet, dass verschiedene Komponenten reversibel an der Durchflusszelle 50 befestigt werden können, einschließlich der Kalibriereinheit 10, der Lampe 20 und des Detektors 70. Die Durchflusszellenverbindungselemente 58 sind komplementär zu den Einheitsverbindungselementen 36, dem Lampenverbindungselement 23 und/oder dem Detektorverbindungselement 73. In mindestens einer Ausführungsform weisen die Durchflusszellenverbindungselemente 58 Gewinde auf, die komplementär zu den Gewinden der Einheitsverbindungselemente 36, eines Lampenverbindungselements 23 und/oder eines Detektorverbindungselements 73 sind. In alternativen Ausführungsformen können die Durchflusszellenverbindungselemente 58 ein anderes geeignetes, reversibles Befestigungsmittel sein, das komplementär zu dem Durchflusszellenverbindungselement 58, dem Lampenverbindungselement 23 und/oder dem Detektorverbindungselement 73 ist.
Die Durchflusszelle 50 ist so ausgestaltet, dass ein Prozessmedium entlang des Durchflusswegs 16 durch sie hindurchströmen kann und dass sie zumindest teilweise einen Strahlengang durch den Prozessmediumstrom bereitstellen kann. In mindestens einer Ausführungsform ist die Durchflusszelle 50 so ausgestaltet, dass sie zumindest teilweise den Strahlengang 12 bereitstellt, der im Wesentlichen rechtwinklig zum Durchflussweg 16 liegt. Die Durchflusszelle 50 ermöglicht die Durchführung von Prozessmessungen an dem durch die Durchflusszelle 50 fließenden Prozessmedium, beispielsweise die Bestimmung eines Parameters des Prozessmediums, wie beispielsweise die Konzentration eines Mediumbestandteils über eine optische Messung. In derartigen Anwendungen kann die Durchflusszelle 50 in eine Prozessleitung eingeführt werden, und die Lampe 20, der Detektor 70 und/oder die Kalibriereinheit 10 können an der Durchflusszelle 50 angebracht werden, um den optischen In-Line-Sensor 100 bereitzustellen.
Die Lampe 20 umfasst ein Lampengehäuse 22 mit einer Lampenendwand 26, die eine Lampenöffnung 24 aufweist, die am Strahlengang 12 ausgerichtet ist. Die Lampenendwand 26 kann das Lampenverbindungselement 23 aufweisen, das zu der Lampenöffnung 24 benachbart und derart ausgestaltet ist, dass die Lampe 20 reversibel an verschiedenen Komponenten, einschließlich der Durchflusszelle 50 und der Kalibriereinheit 10, angebracht werden kann. Das Lampenverbindungselement 23 ist komplementär zu den Einheitsverbindungselementen 36 und/oder den Durchflusszellenverbindungselementen 58. Bei mindestens einer Ausführungsform weist das Lampenverbindungselement 23 ein Gewinde auf, das komplementär zu Gewinden der Einheitsverbindungselemente 36 und/oder der Durchflusszellenverbindungselemente 58 ist. In alternativen Ausführungsformen kann das Lampenverbindungselement 23 ein anderes geeignetes reversibles Befestigungsmittel sein, das zu der Lampenöffnung 24 benachbart und komplementär zu den Einheitsverbindungselementen 36 und/oder den Durchflusszellenverbindungselementen 58 ist.
Die Lampe 20 weist ferner eine Lichtquelle 21 innerhalb des Lampengehäuses 22 derart auf, dass von der Lichtquelle 21 erzeugtes Licht durch die Lampenöffnung 24 geleitet wird. Die Lichtquelle 21 kann eine Ultraviolettlampe, eine Leuchtdiode, eine Laserdiode oder eine andere geeignete Lichtquelle sein, die von dem Detektor 70 erkennbar ist.
Der Detektor 70 weist ein Detektorgehäuse 72 mit einer Detektorendwand 76 auf, die eine Detektoröffnung 74 aufweist, die am Strahlengang 12 ausgerichtet ist. Die Detektorendwand 76 kann das Detektorverbindungselement 73 mitumfassen, das zu der Detektoröffnung 74 benachbart und dazu ausgestaltet istden Detektor 70 reversibel an verschiedenen Komponenten, einschließlich der Durchflusszelle 50 und der Kalibriereinheit 10, anzubringen. Das Detektorverbindungselement 73 ist komplementär zu den Einheitsverbindungselementen 36 und/oder den Durchflusszellenverbindungselementenen 58. Bei mindestens einer Ausführungsform weist das Detektorverbindungselement 73 ein Gewinde auf, das komplementär zu Gewinden der Einheitsverbindungselementen 36 und/oder der Durchflusszellenverbindungselementen 58 ist. In alternativen Ausführungsformen kann das Detektorverbindungselement 73 ein anderes geeignetes, reversibles Befestigungsmittel sein, das zu der Detektoröffnung 74 benachbart und komplementär zu den Einheitsverbindungselementen 36 und/oder den Durchflusszellenverbindungselementen 58 ist.
Der Detektor 70 weist ferner eine Detektorzelle 71 innerhalb des Detektorgehäuses 72 auf, die derart angeordnet ist, dass durch die Detektoröffnung 74 gerichtetes Licht auf die Detektorzelle 71 fällt und von dieser erfasst wird. Die Detektorzelle 71 kann eine ladungsgekoppelte Vorrichtung, eine Fotodiode oder eine andere geeignete lichtempfindliche Vorrichtung sein, die auf Silikon oder Siliziumcarbid basiert ist. In bestimmten Ausführungsformen kann der Detektor 70 eine Objektivlinse 75 umfassen, die innerhalb des Detektorgehäuses 72 angeordnet und dazu ausgestaltet ist, Licht, das durch die Detektoröffnung 74 gerichtet ist, auf die Detektorzelle 71 zu fokussieren. In weiteren Ausführungsformen kann der Detektor 70 einen optischen Filter 77 aufweisen, der zwischen der Linse 75 und der Detektorzelle 71 angeordnet ist.
Die Kalibriereinheit 10, wie in 1 gezeigt, ermöglicht eine Kalibrierung des optischen In-Line-Sensors 100, wie in 4 gezeigt. Zum Zwecke der Veranschaulichung des Kalibrierverfahrens kann ein beispielhafter erster Filter 41 eine optische Dichte von 0,5 OD aufweisen und ein beispielhafter zweiter Filter 42 kann eine optische Dichte von 1,0 OD aufweisen. Mit einem nicht absorbierenden Medium in der Durchflusszelle 50 und sowohl dem ersten Filter 41 als auch dem zweiten Filter 42 in ihren Betriebspositionen (z. B. wie in 2A gezeigt) kann ein Absorptionsmessgerät, das mit dem Detektor 70 verbunden ist, so eingestellt werden, dass es einen Wert von 0,00 ausgibt. Mit dem ersten Filter 41, der in seine Kalibrierposition gedreht ist, und dem zweiten Filter 42 in seiner Betriebsposition (z. B. wie in 2B veranschaulicht) sollte der Messwert 0,5 OD betragen. Wenn der erste Filter 41 in seine Betriebsposition gedreht ist und der zweite Filter 42 in seine Kalibrierposition gedreht ist (z. B. wie in 2C gezeigt), sollte der Messwert 1,0 OD betragen. Schließlich, wenn sowohl der erste Filter 41 als auch der zweite Filter 42 in ihre Kalibrierpositionen gedreht sind (z. B. wie in 2D gezeigt), zeigt das Messgerät die Summe der beiden Filterdichten, nämlich 1,5 OD. Dieses Dreipunkt-Kalibrierverfahren bestimmt sowohl Genauigkeit als auch Linearität des optischen Systems.
Die Kalibriereinheit 10 ermöglicht eine Kalibrierung des optischen In-Line-Sensors 100, ohne den optischen Sensor 100 aus dem Prozess zu entfernen. Im Verhältnis zu Detektoren des Stands der Technik mit Kalibriersystemen, die in ein Detektorgehäuse eingebaut sind oder separat montierte Filter erfordern, kann die Kalibriereinheit 10 in einer größeren Vielfalt von Prozessen eingesetzt werden. Da die Kalibriereinheit 10 reversibel an jeder Seite der Durchflusszelle 50 angebracht werden kann, kann die Kalibriereinheit 10 verwendet werden, um mehrere Sensoren zu kalibrieren, die sich an fast jedem beliebigen Messpunkt in einem Prozess befinden. Zum Beispiel ermöglicht der kompakte Formfaktor der Kalibriereinheit 10 im Verhältnis zu Detektoren des Stands der Technik, dass die Kalibriereinheit 10 an Messpunkten mit engen Platzbeschränkungen verwendet werden kann. Außerdem kann die Kalibriereinheit 10 an jeder Seite der Durchflusszelle 50 befestigt sein, abhängig davon, welche Seite des Messpunkts ausreichend Platz sowohl für die Kalibriereinheit 10 als auch für den Zugriff auf den zu kalibrierenden Sensor durch einen Prozesstechniker bietet, unabhängig davon, welche Seite den Detektor enthält. Ferner kann die Kalibriereinheit 10 vom Techniker von Sensor zu Sensor bewegt werden, um mehrere Sensoren unter Verwendung einer einzigen Kalibriereinheit 10 zu kalibrieren.
Die Kalibriereinheit 10 kann verwendet werden, um eine große Vielfalt von Sensoren zu kalibrieren, insbesondere ältere Sensoren, die keine integrierten Kalibriersysteme aufweisen, was eine bequemere Kalibrierung und bessere Flexibilität für eine zuverlässige Überwachung des Prozesses ohne die Kosten des Ersetzens älterer Sensoren ermöglicht. Die Kalibriereinheit 10 kann verwendet werden, um die Kalibrierung eines beliebigen Typs eines optischen Absorptionsmesssensors mit einer Lichtquelle und einem Detektor zu ermöglichen.
Eine Weglänge des Strahlengangs 12 durch die Kalibriereinheit 10 kann etwa 5 mm betragen, was möglicherweise nicht signifikant größer als eine Weglänge von der Lichtquelle 21 der Lampe 20 zu der Detektorzelle 71 des Detektors 70 in Abwesenheit der Kalibriereinheit 10 ist. Bei bestimmten Anwendungen der Kalibriereinheit 10 beeinflusst die vergrößerte Weglänge bei Anwenden der Kalibriereinheit 10 die Kalibrierung des optischen Sensors 100 möglicherweise nicht. Jedoch kann bei bestimmten Anwendungen der Kalibriereinheit 10 die Genauigkeit der Kalibrierung empfindlich gegenüber Änderungen der Weglänge des Strahlengangs 12 zwischen der Lichtquelle 21 und der Detektorzelle 71 sein. Folglich sind in solchen Anwendungen, wenn die Kalibriereinheit 10 nach dem Kalibrierverfahren von dem optischen Sensor 100 entfernt wurde (z. B. um zum Kalibrieren eines anderen Sensors verwendet zu werden), die durch den optischen Sensor 100 erzeugten Werte möglicherweise nicht genau. In solchen Fällen kann ein optischer In-Line-Sensor 101 einen Abstandshalter 80 umfassen, der in dem optischen Sensor 101 an der gleichen Position angeordnet ist, wo die Kalibrierung 10 während des Kalibrierverfahrens positioniert war. 6 zeigt den optischen Sensor 101 mit der Durchflusszelle 50, der Lampe 20, dem Detektor 70 und dem Abstandshalter 80 anstelle der Kalibriereinheit 10, die zwischen der Durchflusszelle 50 und der Lampe 20 angeordnet ist. Ähnlich der Kalibriereinheit 10 kann der Abstandshalter 80 an jeder Seite der Durchflusszelle 50 angebracht sein. Zum Beispiel, wie in 7 gezeigt, kann der Abstandshalter 80 an der Durchflusszelle 50 benachbart zu dem Detektor 70 in Fällen angebracht sein, wo die Kalibriereinheit 10 während des Kalibrierverfahrens an der Durchflusszelle 50 benachbart zu dem Detektor 70 angebracht war.
Wie in 7 gezeigt, kann der Abstandshalter 80 einen Abstandshalterkörper 82 mit Öffnungen 85 besitzen, die am Strahlengang 12 ausgerichtet sind. Der Körper 82 kann ein Abstandshalteranschlussstück 86 aufweisen, das eine der Öffnungen 85 definiert und sich im Wesentlichen in Richtung des Strahlengangs 12 erstreckt. Der Abstandshalterkörper 82 weist Abstandshalterverbindungselemente 88 benachbart zu den Öffnungen 85 auf, die dazu ausgestaltet sind, zu ermöglichen, dass der Abstandshalter 80 reversibel an verschiedenen Komponenten, einschließlich der Durchflusszelle 50, der Lampe 20 und des Detektors 70, angebracht ist. Die Verbindungselemente 88 sind komplementär zu dem Durchflusszellenverbindungselement 58, dem Lampenverbindungselement 23 und/oder dem Detektorverbindungselement 73. Bei mindestens einer Ausführungsform weist das Verbindungselement 88 ein Gewinde auf, das komplementär zu Gewinden des Durchflusszellenverbindungselements 58, des Lampenverbindungselements 23 und/oder des Detektorverbindungselements 73 ist. In alternativen Ausführungsformen kann das Verbindungelement 88 ein anderes geeignetes, reversibles Befestigungsmittel sein, das komplementär zu dem Durchflusszellenverbindungselement 58, dem Lampenverbindungselement 23 und/oder dem Detektorverbindungselement 73 ist.
Der Abstandshalter 80 ist so bemessen, dass er die Kalibriereinheit 10 direkt ersetzt. Entsprechend sind die Körper- 82 und Abstandshalterverbindungselemente 88 komplementär zu den Gehäuse- 14 bzw. den Einheitsverbindungselementen 36. Bei mindestens einer Ausführungsform hat der Abstandshalter 80 die gleiche Strahlenganglänge wie die Kalibriereinheit 10.
Während verschiedene Ausführungsformen einer Kalibriereinheit, eines optischen In-Line-Sensors und Verfahren zur Verwendung und Konstruktion derselben hier in beträchtlichem Detail beschrieben wurden, dienen die Ausführungsformen lediglich als nicht einschränkende Beispiele der hier beschriebenen Offenbarung. Es versteht sich daher, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können und Elemente davon durch Äquivalente ersetzt werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen.
Weiterhin kann die Offenbarung bei der Beschreibung repräsentativer Ausführungsformen ein Verfahren und/oder einen Prozess als eine bestimmte Abfolge von Schritten präsentiert haben. Jedoch sollte das Verfahren oder der Prozess in dem Maße, in dem das Verfahren oder der Prozess nicht auf der bestimmten Abfolge der hierin dargelegten Schritte beruht, nicht auf die bestimmte Abfolge der beschriebenen Schritte beschränkt sein. Andere Abfolgen von Schritten können möglich sein und bleiben dennoch innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 5905271 [0005]
US 6512223 [0006, 0007]

Claims

Vorrichtung zum Kalibrieren eines In-Line-Sensors, umfassend: ein Gehäuse mit einer ersten Öffnung und einer zweiten Öffnung, wobei die erste Öffnung und die zweite Öffnung entlang eines Strahlengangs angeordnet sind, der sich durch das Gehäuse erstreckt; einen ersten Filter, der derart innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, dass der erste Filter von einer Betriebsposition in eine Kalibrierposition beweglich ist, wobei der erste Filter in der Kalibrierposition im Strahlengang angeordnet ist; und einen zweiten Filter, der derart innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, dass der zweite Filter, unabhängig von und benachbart zu dem ersten Filter, von einer Betriebsposition in eine Kalibrierposition beweglich ist, wobei der zweite Filter in der Kalibrierposition im Strahlengang angeordnet ist, wobei das Gehäuse jeweils ein zu der ersten Öffnung und ein zu der zweiten Öffnung benachbart angeordnetes Verbindungselement aufweist, wobei die Verbindungselemente dazu ausgestaltet sind, um zu ermöglichen, dass das Gehäuse reversibel an einer Durchflusszelle, einem Detektor und einer Lichtquelle eines In-Line-Sensors angebracht ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Filter an einer drehbaren ersten Welle derart befestigt ist, dass der erste Filter durch Drehung der ersten Welle von der Betriebsposition in die Kalibrierposition drehbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der erste Filter mit einem ersten Arm verbunden ist, der mit der ersten Welle derart verbunden ist, dass eine Drehung der ersten Welle eine Drehung des ersten Filters ermöglicht, und wobei sich die erste Welle durch die erste Wand des Gehäuses erstreckt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der zweite Filter an einer drehbaren zweiten Welle derart befestigt ist, dass der zweite Filter durch Drehung der zweiten Welle von der Betriebsposition in die Kalibrierposition drehbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der zweite Filter mit einem zweiten Arm verbunden ist, der mit der zweiten Welle derart verbunden ist, dass eine Drehung der zweiten Welle eine Drehung des zweiten Filters ermöglicht, und wobei sich die zweite Welle durch die erste Wand des Gehäuses erstreckt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der erste Filter und der zweite Filter Neutralfilter sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der erste Filter und der zweite Filter Kalibrierelemente sind, die nach Standards des National Institute of Standards and Technology rückverfolgbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei jedes Verbindungselement ein Gewinde aufweist, das komplementär zu Gewinden von Verbindungselementen der Durchflusszelle, des Detektors und der Lichtquelle ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Gehäuse ein Anschlussstück aufweist, das sich von einer ersten Wand des Gehäuses aus erstreckt, und das die erste Öffnung definiert, und wobei das Anschlussstück das benachbart zur ersten Öffnung angeordnete Verbindungselement umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei eine zweite Wand des Gehäuses die zweite Öffnung aufweist und wobei die zweite Wand das benachbart zu der zweiten Öffnung angeordnete Verbindungselement an einem Rand der zweiten Wand aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner umfassend einen ersten Aktuator, der mit dem ersten Arm verbunden ist, und einen zweiten Aktuator, der mit dem zweiten Arm verbunden ist, wobei der erste Aktuator und der zweite Aktuator jeweils fernbetätigbar sind.
In-Line-Sensor zur Bestimmung eines Parameters eines Prozessmediumflusses, wobei der Sensor umfasst: eine Lichtquelle, die dazu ausgestaltet ist, sich entlang eines Strahlengangs ausbreitendes Licht zu erzeugen, wobei die Lichtquelle eine entlang des Strahlengangs angeordnete Quellenöffnung und ein zur Quellenöffnung benachbartes Verbindungselement aufweist; einen Detektor, der im Strahlengang angeordnet und dazu ausgestaltet ist, das von der Lichtquelle erzeugte Licht zu erfassen, wobei der Detektor eine entlang des Strahlengangs angeordnete Detektoröffnung und ein zur Detektoröffnung benachbartes Verbindungselement aufweist; eine zwischen der Lichtquelle und dem Detektor angeordnete Durchflusszelle, wobei die Durchflusszelle über komplementäre Verbindungselemente reversibel an der Lichtquelle und dem Detektor anbringbar ist, wobei die Durchflusszelle gegenüberliegende Seiten aufweist, die einander gegenüberliegende Öffnungen aufweisen, die im Strahlengang benachbart zu den komplementären Verbindungelementen angeordnet sind, wobei die Durchflusszelle ferner dazu ausgestaltet ist, von einem zu analysierenden Fluid auf einem Durchflussweg durchströmt zu werden, wobei der Durchflussweg im Wesentlichen rechtwinklig zum Strahlengang liegt; und eine Kalibriereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Kalibriereinheit über die komplementären Verbindungselemente reversibel an jeder Seite der Durchflusszelle anbringbar ist und zwischen der Lichtquelle und dem Detektor und in dem Strahlengang angeordnet ist.
In-Line-Sensor nach Anspruch 12, ferner umfassend einen Abstandshalter statt der Kalibriereinheit, wobei der Abstandshalter ein Abstandshaltergehäuse mit einer ersten Abstandshalteröffnung und einer zweiten Abstandshalteröffnung aufweist, wobei die erste Abstandshalteröffnung und die zweiten Abstandshalteröffnung an dem Strahlengang angeordnet sind, der durch das Abstandshaltergehäuse verläuft, wobei das Abstandshaltergehäuse jeweils ein benachbart zu der ersten und ein benachbart zu der zweiten Abstandshalteröffnung angeordnetes Verbindungselement aufweist, wobei das Verbindungselement dazu ausgestaltet ist, um zu ermöglichen, dass der Abstandshalter reversibel an der Durchflusszelle, dem Detektor und der Lichtquelle befestigt ist, und wobei der Abstandshalter dieselbe Strahlenganglänge wie die Kalibriereinheit aufweist.