JP2020519907A5 - 流体測定システム及び流体サンプルの流体状態評価のベクトルベースの方法 - Google Patents

Description

本発明の第１の視点により、流体測定システムが提供される。
該流体測定システムは、
少なくとも１つの集積化同期化光源と、但し、各光源は光強度の複数の所定の波長を生成するよう構成されている、
検出器システムと
を含む、
少なくとも１つのマルチセンシング流体センサ、
但し、該検出器システムは、
前記光源によって流体を透過した放射の所定の波長スペクトルの少なくとも１つの
信号強度を検出および測定するよう構成された少なくとも１つの検出器要素と、
該検出器システム及び前記集積化同期化光源を位置決めするよう構成された結合装置と
を含む；
及び、
前記少なくとも１つのマルチセンシング流体センサに通信可能に結合された少なくとも１つの処理手段、
但し、該処理手段は、
前記マルチセンシング流体センサによって実行された光学スペクトル測定の測定データのセットを収集し、但し、該測定データは流体の差分透過率及び差分吸光度のデータを含む；
前記取得した測定値のセットからベクトル出力を生成し；
前記ベクトル出力を処理して流体状態を評価し；
前記ベクトル出力を流体状態評価へ変換し；及び
前記流体状態評価をユーザに通信する
よう構成されている；
を含む（形態１）。
本発明の第２の視点により、流体サンプルの流体状態評価のベクトルベースの方法が提供される。
該方法は、
マルチセンシング流体センサによって実行される光学スペクトル測定の又は基準流体の測定データのセットを収集すること、但し、該測定データは、光強度の複数の所定の波長に基づくものであり、かつ、流体の差分透過率及び差分吸光度のデータを含む；
取得された測定データのセットからベクトル出力を生成し、
前記ベクトル出力を、
記憶された過去のベクトル出力、
ルックアップテーブル、及び
基準出力ベクトル、
の少なくとも１つによって得られた基準データと比較すること；
前記ベクトル出力を処理して流体状態を評価すること；
前記ベクトル出力を流体状態評価へ変換すること；及び
前記流体状態評価をユーザに通信すること
を含む（形態１３）。

ここに、本発明の好ましい形態を示す。
（形態１）上記本発明の第１の視点参照。
（形態２）上記形態１の流体測定システムにおいて、前記集積化同期化光源は複数のＬＥＤであること、前記流体は複数の異なる波長で測定されること、前記検出器システムは光源によって生成される各波長について信号を取得することが好ましい。
（形態３）上記形態１の流体測定システムにおいて、前記集積化同期化光源は、２５０ｎｍから２５００ｎｍのスペクトル領域の光を生成することが好ましい。
（形態４）上記形態１の流体測定システムにおいて、前記光源は個別に制御されること、及び、該光源は１つ以上の所定の周波数で変調されることが好ましい。
（形態５）上記形態１の流体測定システムにおいて、前記検出器システムは、少なくとも１つのシリコンフォトダイオード検出器及び／又は少なくとも１つのＩｎＧａＡｓ検出器であることが好ましい。
（形態６）上記形態１の流体測定システムは、飽和を阻止するために測定データをスケーリングするよう構成されたアナログデジタル変換器をさらに含むことが好ましい。
（形態７）上記形態１の流体測定システムは、前記処理手段と通信可能に結合された流体温度センサをさらに含むこと、該処理手段は、メモリに記憶された流体の温度感受性データに基づく応答曲線に対して測定データを補正することによって、マルチセンシング流体センサのあり得る不正確性を正規化できることが好ましい。
（形態８）上記形態１の流体測定システムは、第１の光源と第２の光源をさらに含むこと、流体サンプルを監視するために流体サンプルに対し該第１の光源は第１の光学角の下で、該第２の光源は第２の光学角の下で配置されること、該第１の光学角度及び該第２の光学角度は異なる光学角度の経路で流体サンプルを通過することが好ましい。
（形態９）上記形態８の流体測定システムは、同じ条件下でサンプル流体と基準流体とを監視するための少なくとも２つの光路をさらに含むこと、前記第１の光源及び前記第２の光源の測定データの収集は同時に行われることが好ましい。
（形態１０）上記形態９の流体測定システムにおいて、前記処理手段は前記サンプル流体と前記基準流体の測定データのセットを比較すること、及び／又は、流体サンプルを通過させない光基準ビームがさらに含まれること、但し、該光基準ビームは光源からの出力波長におけるドリフトを補償するよう構成されていることが好ましい。
（形態１１）上記形態１の流体測定システムは、前記測定データ、過去のデータ、ルックアップテーブル、基準データとベクトル出力とを格納するよう構成されたメモリをさらに含むこと、
電子回路パッケージは、流体サンプルによって吸収される光を示すベクトル値を決定し、及び、前記流体サンプルの光の吸光度と基準サンプルの光の吸光度との比較を介して、前記流体を通る光の透過率を示す少なくとも１つのベクトル値を出力するよう構成されていることが好ましい。
（形態１２）上記形態１１の流体測定システムは、表示器をさらに含むこと、
前記処理手段は、１つ以上のベクトル出力に基づいてメッセージを生成するよう構成されていること、
前記処理手段は、更に、前記生成されたメッセージをユーザに対して表示するように前記表示器を制御するよう構成されていることが好ましい。
（形態１３）上記本発明の第２の視点参照。
（形態１４）上記形態１３の方法において、前記測定データの１つ、複数又は連続的に生成された出力ベクトルを格納するよう構成されたメモリをさらに含むことが好ましい。
（形態１５）上記形態１３の方法において、前記測定データのセットは、絶対吸光度測定及び示差吸光度測定の少なくとも一方によって形成されることが好ましい。
（形態１６）上記形態１３の方法において、前記ベクトル出力を基準データと比較することにより、比較出力ベクトルを得ること、
前記測定データのセットと前記比較出力ベクトルとを用いて、前記基準データから前記測定された流体データへの変化、または異なる流体データ測定値からの変化を示すデータを生成することが好ましい。
（形態１７）上記形態１６の方法において、前記変化又は重み付きベクトル出力の変化又は前記変化の変化速度又は前記変化の変化パターンは、流体状態を示すために使用されることが好ましい。

本発明の主題の実施形態は、本書において、個別に及び/又は集合的に、「発明」という用語によって参照されていることがあるが、これはあくまで便宜上のものであり、２つ以上の実施形態が実際に開示されている場合、いずれかの単一の発明または発明思想に本願の範囲を自発的に限定することを意図していない。従って、本書において具体的な実施形態について図示して説明したが、同じ目的を達成するために計算されるあらゆる構成配置が、示された具体的な実施形態の代わりに用いてもよいことを理解するべきである。本開示は、種々の実施形態の変形形態の任意の及び全ての適合化をカバーするように意図されている。上記の実施形態の組み合わせ、及び本書に具体的に説明されていないその他の実施形態は、上述の説明を検討することによって、当業者には明らかになるであろう。
ここに、本発明の可能な態様を付記する。
［付記１］流体測定システム。
該流体測定システムは、
光強度の少なくとも１つの所定の波長を生成するよう構成された集積化光源と、
検出器システムと
を含む、
少なくとも１つの流体センサ、
但し、該検出器システムは、
前記光源によって流体を透過した放射の所定の波長スペクトルの少なくとも１つの
強度を検出および測定するよう構成された少なくとも１つの検出器要素と、
該検出器システム及び前記集積化光源を位置決めするよう構成された結合装置と
を含む；
及び、
前記少なくとも１つの流体センサに通信可能に結合された少なくとも１つの処理手段、
但し、該処理手段は、
前記流体センサから測定データのセットを収集し；
前記取得した測定値のセットからベクトル出力を生成し；
前記ベクトル出力を処理して流体状態を評価し；及び
前記ベクトル出力をユーザに通信する
よう構成されている；
を含む。
［付記２］上記流体測定システムにおいて、前記集積化光源は複数のＬＥＤである。
［付記３］上記流体測定システムにおいて、前記集積化光源は、２５０ｎｍから２５００ｎｍのスペクトル領域の光を生成する。
［付記４］上記流体測定システムにおいて、前記（集積化光源を構成する複数の）光源は個別に制御される。
［付記５］上記流体測定システムにおいて、前記検出器システムは、少なくとも１つのシリコンフォトダイオード検出器である。
［付記６］上記流体測定システムにおいて、前記検出器システムは、少なくとも１つのＩｎＧａＡｓ検出器である。
［付記７］上記流体測定システムにおいて、前記検出器システムは、少なくとも１つのシリコンフォトダイオード検出器と、少なくとも１つのＩｎＧａＡｓ検出器との組み合わせである。
［付記８］上記流体測定システムは、飽和を阻止するために測定データをスケーリングするよう構成されたアナログデジタル変換器をさらに含む。
［付記９］上記流体測定システムは、前記処理手段と通信可能に結合された流体温度センサをさらに含む。
［付記１０］上記流体測定システムは、前記（複数の）光源が異なる角度の下で前記流体を監視するために配置される少なくとも２つの角度をさらに含む。
［付記１１］上記流体測定システムは、同じ条件下でサンプル流体と基準流体とを監視するための少なくとも２つの光路をさらに含む。
［付記１２］上記流体測定システムにおいて、前記（少なくとも２つの）光路は、前記光源の光源ビームを少なくとも２つの光路に分割するビームスプリッタによって形成される。
［付記１３］上記流体測定システムにおいて、前記処理手段は、前記サンプル流体と前記基準流体の測定データのセットを比較する。
［付記１４］上記流体測定システムは、流体サンプルを通過させない光基準ビームをさらに含む。
［付記１５］上記流体測定システムは、前記測定データとベクトル出力とを格納するよう構成されたメモリをさらに含む。
電子回路パッケージは、前記サンプルによって吸収される光を示すベクトル値を決定し、及び、前記サンプルの光の吸光度と基準サンプルの光の吸光度との比較を介して、前記流体を通る光の透過率を示す少なくとも１つのベクトル値を出力するよう構成されている。
［付記１６］上記流体測定システムは、表示器をさらに含む。
前記処理手段は、１つ以上のベクトル出力に基づいてメッセージを生成するよう構成されている。
前記処理手段は、更に、前記生成されたメッセージをユーザに対して表示するように前記表示器を制御するよう構成されている。
［付記１７］上記流体測定システムにおいて、前記処理手段は、前記サンプル流体と前記基準ビームの測定データのセットを比較する。
［付記１８］上記流体測定システムにおいて、前記処理手段は、遠隔に配置されたさらなる処理手段、制御手段、または表示手段のうちの少なくとも１つに通信可能に接続されるよう構成されている。
［付記１９］流体サンプルの流体状態評価のベクトルベースの方法。
該方法は、
流体センサ又は基準流体から測定データのセットを収集すること；
前記測定データのセットからベクトル出力を生成すること；
前記ベクトル出力を、
記憶された過去のベクトル出力、
ルックアップテーブル、及び
基準出力ベクトル、
の少なくとも１つから得られた基準データと比較すること、
を含む。
［付記２０］上記方法において、前記測定値の１つ、複数又は連続的に生成された出力ベクトルを格納するよう構成されたメモリをさらに含む。
［付記２１］上記方法において、前記出力ベクトルの値は、流体によって吸収される光を示す。
［付記２２］上記方法において、前記処理手段は、遠隔に配置された処理手段、制御手段、または表示手段のうちの少なくとも１つに通信可能に接続されている。
［付記２３］上記方法において、前記測定値のセットは、絶対吸光度測定または示差吸光度測定の少なくとも一方によって形成される。
［付記２４］上記方法において、前記ベクトル出力を基準データと比較することにより、比較出力ベクトルを得る。
前記測定値のセットと前記比較出力ベクトルとを用いて、前記基準データから前記測定された流体データへの変化、または異なる流体データ測定値からの変化を示すデータを生成する。
［付記２５］上記方法において、前記変化は、前記流体状態を示すために使用される。
［付記２６］上記方法において、前記流体状態を示すために、重み付きベクトル出力の変化が使用される。
［付記２７］上記方法において、流体状態を示すために、前記変化の変化速度が使用される。
［付記２８］上記方法において、流体状態を示すために、前記変化の変化パターンが使用される。

Claims (17)

1. 流体測定システムであって、
   少なくとも１つの集積化同期化光源と、但し、各光源は光強度の複数の所定の波長を生成するよう構成されている、
   検出器システムと
   を含む、
   少なくとも１つのマルチセンシング流体センサ、
   但し、該検出器システムは、
   前記光源によって流体を透過した放射の所定の波長スペクトルの少なくとも１つの
   信号強度を検出および測定するよう構成された少なくとも１つの検出器要素と、
   該検出器システム及び前記集積化同期化光源を位置決めするよう構成された結合装置と
   を含む；
   及び、
   前記少なくとも１つのマルチセンシング流体センサに通信可能に結合された少なくとも１つの処理手段、
   但し、該処理手段は、
   前記マルチセンシング流体センサによって実行された光学スペクトル測定の測定データのセットを収集し、但し、該測定データは流体の差分透過率及び差分吸光度のデータを含む；
   前記取得した測定値のセットからベクトル出力を生成し；
   前記ベクトル出力を処理して流体状態を評価し；
   前記ベクトル出力を流体状態評価へ変換し；及び
   前記流体状態評価をユーザに通信する
   よう構成されている；
   を含む、
   流体測定システム。
2. 前記集積化同期化光源は複数のＬＥＤであること、前記流体は複数の異なる波長で測定されること、前記検出器システムは光源によって生成される各波長について信号を取得すること
   を特徴とする請求項１に記載の流体測定システム。
3. 前記集積化同期化光源は、２５０ｎｍから２５００ｎｍのスペクトル領域の光を生成すること
   を特徴とする請求項１に記載の流体測定システム。
4. 前記光源は個別に制御されること、及び、該光源は１つ以上の所定の周波数で変調されること
   を特徴とする請求項１に記載の流体測定システム。
5. 前記検出器システムは、少なくとも１つのシリコンフォトダイオード検出器及び／又は少なくとも１つのＩｎＧａＡｓ検出器であること
   を特徴とする請求項１に記載の流体測定システム。
6. 飽和を阻止するために測定データをスケーリングするよう構成されたアナログデジタル変換器をさらに含むこと
   を特徴とする請求項１に記載の流体測定システム。
7. 前記処理手段と通信可能に結合された流体温度センサをさらに含むこと、該処理手段は、メモリに記憶された流体の温度感受性データに基づく応答曲線に対して測定データを補正することによって、マルチセンシング流体センサのあり得る不正確性を正規化できること
   を特徴とする請求項１に記載の流体測定システム。
8. 第１の光源と第２の光源をさらに含むこと、流体サンプルを監視するために流体サンプルに対し該第１の光源は第１の光学角の下で、該第２の光源は第２の光学角の下で配置されること、該第１の光学角度及び該第２の光学角度は異なる光学角度の経路で流体サンプルを通過すること
   を特徴とする請求項１に記載の流体測定システム。
9. 同じ条件下でサンプル流体と基準流体とを監視するための少なくとも２つの光路をさらに含むこと、前記第１の光源及び前記第２の光源の測定データの収集は同時に行われること
   を特徴とする請求項８に記載の流体測定システム。
10. 前記処理手段は前記サンプル流体と前記基準流体の測定データのセットを比較すること、及び／又は、流体サンプルを通過させない光基準ビームがさらに含まれること、但し、該光基準ビームは光源からの出力波長におけるドリフトを補償するよう構成されていること
    を特徴とする請求項９に記載の流体測定システム。
11. 前記測定データ、過去のデータ、ルックアップテーブル、基準データとベクトル出力とを格納するよう構成されたメモリをさらに含むこと、
    電子回路パッケージは、流体サンプルによって吸収される光を示すベクトル値を決定し、及び、前記流体サンプルの光の吸光度と基準サンプルの光の吸光度との比較を介して、前記流体を通る光の透過率を示す少なくとも１つのベクトル値を出力するよう構成されていること
    を特徴とする請求項１に記載の流体測定システム。
12. 表示器をさらに含むこと、
    前記処理手段は、１つ以上のベクトル出力に基づいてメッセージを生成するよう構成されていること、
    前記処理手段は、更に、前記生成されたメッセージをユーザに対して表示するように前記表示器を制御するよう構成されていること
    を特徴とする請求項１１に記載の流体測定システム。
13. 流体サンプルの流体状態評価のベクトルベースの方法であって、該方法は、
    マルチセンシング流体センサによって実行される光学スペクトル測定の又は基準流体の測定データのセットを収集すること、但し、該測定データは、光強度の複数の所定の波長に基づくものであり、かつ、流体の差分透過率及び差分吸光度のデータを含む；
    取得された測定データのセットからベクトル出力を生成し、
    前記ベクトル出力を、
    記憶された過去のベクトル出力、
    ルックアップテーブル、及び
    基準出力ベクトル、
    の少なくとも１つによって得られた基準データと比較すること；
    前記ベクトル出力を処理して流体状態を評価すること；
    前記ベクトル出力を流体状態評価へ変換すること；及び
    前記流体状態評価をユーザに通信すること
    を含む、
    方法。
14. 前記測定データの１つ、複数又は連続的に生成された出力ベクトルを格納するよう構成されたメモリをさらに含むこと
    を特徴とする請求項１３に記載の方法。
15. 前記測定データのセットは、絶対吸光度測定及び示差吸光度測定の少なくとも一方によって形成されること
    を特徴とする請求項１３に記載の方法。
16. 前記ベクトル出力を基準データと比較することにより、比較出力ベクトルを得ること、
    前記測定データのセットと前記比較出力ベクトルとを用いて、前記基準データから前記測定された流体データへの変化、または異なる流体データ測定値からの変化を示すデータを生成すること
    を特徴とする請求項１３に記載の方法。
17. 前記変化又は重み付きベクトル出力の変化又は前記変化の変化速度又は前記変化の変化パターンは、流体状態を示すために使用されること
    を特徴とする請求項１６に記載の方法。