JP2021144038A - 液体中または空気中の粒子検出システムおよび方法 - Google Patents
液体中または空気中の粒子検出システムおよび方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
本特許出願は、その全体が本明細書に組み込まれる、出願日が2015年7月21日のロシア特許出願第046217号の優先権を主張する。
以下の詳細な説明では、本発明の完全な理解を提供するために多数の特定の詳細を記載する。しかし、本発明はこれらの特定の詳細なしに実施可能であることを当業者は理解されよう。その他の場合、本発明を曖昧にしないように、よく知られている方法、手順、および構成要素については詳細に説明しなかった。
録に基づく方法、放射分析法および電波反射法を、リモート法と呼ぶことができる。
inking water applications−new requirements and approaches//International Environmental Technology.−Vol.8, 6.−1998.−pp.9−10]は、流体を供給する枝パイプが底側部分にあり、自由落下する均一な水流を作り出す開口が底部にある上側開口主容器と、主容器の上部からあふれ出て、落下する噴流として流れ出る液体を除去する回収タンクと、液体表面の上方に設置され、落下する噴流を通して光束を送り、隣に光電子式受信機が軸を噴流方向に垂直にして設置された、送信機とを含む。送信機および光電子式受信機の出力は、制御および信号処理回路に接続されている。
定する。この場合、第2の光電子式受信機の光電流は、第1の光電子式受信機の光電流より高くなる。同様に、I1RおよびI2Rの値は回路のランダム・アクセス・メモリに保存される。次いで、回路は濃度の関数である次の関係式を計算し、データ通信(光)チャネルの不安定性に左右されない。
送信機は、ガラス管入口の直前に配置されたレンズを含み、その前方には傾斜した光透過性プレートが配置されていて、このプレートに発光方向ベクトルが向いた状態で設置された特定の発光源からの光束をレンズに向けるために使用され、さらに光透過性プレートの上方に設置された光束強度センサをも含む。光束を記録する受信機は、分析液体放出ノズルが取り付けられたガラス管の端部に設置されたユニットからなり、レンズを含み、それに対向してビームスプリッタが設置され、さらにビームスプリッタからの発光のIRおよびUV受信機をも含む。
a.バイオ粒子を含め、様々なタイプの粒子およびそれらの濃度を、与えられた高感度レベルで検出することを可能にする。
b.極めて単純なデザインを有し、製作コストが安い。適正な全体寸法により、装置を種々の位置に設置することが可能になる。
c.装置は、単純なデザインのおかげで、極めて信頼度が高い。
d.装置は、これを校正する補助設備または材料を必要としない。
e.装置は操作が簡単で費用効果的であり、消耗品を全く必要としない。
f.分析結果はコントロールセンタに電子的に伝達することができる。
トの上に設置されたユニットからなる。発光束受信機は、分析液体を除去する接続枝路が取り付けられたガラス管の端部に設置されたユニットである。このユニットは、ガラス管出口に配置されたレンズを含み、それに対向して、傾斜したビームスプリッタ、ならびにビームスプリッタから発せられた光を受信するIRおよびUVセンサが配置される。
ント202から流体を受けることができるスイッチ111に結合されている。第1のサンプリングポイント201は製造ユニット205,206,および207に先行し、第2のサンプリングポイントは製造ユニット205,206,および207の次にくる。
(a)第2の周波数範囲パルスの送信の結果として検出される検出信号の強度と、(b)第1の周波数範囲パルスの送信の結果として検出される検出信号の強度との間の比が、2または3を超えるときに検知することができる。
ルまたは方程式として(あるいはその他の方法で)与えてよい。マッピングは異物粒子によって異なってよいが、必ずしもそうとは限らない。
a.ガスを初期液体と混合することは、バブルフラスコを使用することを含む。
b.バブルフラスコの入力導管に空気を送り込み、バブルフラスコの底部が液体中に浸漬されている。
c.バブルフラスコから出る前に、液体から出る空気にラビリンスを通過させる。ラビリンスは、空気が液体からバブルフラスコの空気出口まで純粋な垂直通路を伝播するのを防ぐことができる。
d.非平坦槽を使用して初期液体と空気を混合する。非平坦槽は、窪みと突起構成のうち少なくとも1つを含んでよい。
うことを当業者は理解されよう。したがって、本明細書に示したアーキテクチャが例示にすぎず、実際、同じ機能を実現する多くの他のアーキテクチャを実装してよいことを理解すべきである。
Claims (92)
- 液体中の異物粒子検出方法であって、
送信機により、液体で満たされた液体導管に向かって、異なる異物粒子の吸光度周波数と関連付けられることにより各々異なるパルスを含む放射の送信パルスを送信すること、
受信機により、前記複数の送信パルスの送信の結果として液体中を伝播した受信パルスを受信すること、
前記送信パルスと前記受信パルスを比較して、比較結果を提供すること、および、
前記比較結果に基づいて液体汚染を判定すること、を含む、方法。 - 前記送信パルスが、少なくとも3つの異なる異物粒子の吸光度周波数と関連付けられることにより、互いに異なる少なくとも3つのパルスを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記送信パルスの強度を検出すること、および前記受信パルスの強度を検出することを含み、前記比較することが、前記送信パルスの前記強度と前記受信パルスの前記強度を比較することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記送信パルスが、(a)750〜820ナノメートルの第1の波長範囲に対応する第1の周波数範囲内の周波数成分を含む1つまたは複数のパルス、および(b)280〜285ナノメートルの第2の波長範囲に対応する第2の周波数範囲内の周波数成分を含む1つまたは複数のパルスを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記送信パルスが、(a)750〜820ナノメートルの第1の波長範囲に対応する第1の周波数範囲内の周波数成分を含む1つまたは複数のパルス、および(b)450〜454ナノメートルの第3の波長範囲に対応する第3の周波数範囲内の周波数成分を含む1つまたは複数のパルスを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記送信パルスが、(a)750〜820ナノメートルの第1の波長範囲に対応する第1の周波数範囲内の周波数成分を含む1つまたは複数のパルス、(b)280〜285ナノメートルの第2の波長範囲に対応する第2の周波数範囲内の周波数成分を含む1つまたは複数のパルス、および(c)450〜454ナノメートルの第3の波長範囲に対応する第3の周波数範囲内の周波数成分を含む1つまたは複数のパルスを含む、請求項1に記載の方法。
- 清浄液で前記液体導管を清浄にすることを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記液体汚染に基づいて前記液体導管の清浄を開始させることを含む、請求項7に記載の方法。
- 前記液体を供給する第1の流入口と前記清浄液を供給する第2の流入口のうちから、前記第2の流入口を選択することにより、前記液体導管を清浄にすることを含む、請求項7に記載の方法。
- 前記送信パルスが紫外線パルスおよび赤外線パルスを含む、請求項1に記載の方法。
- 紫外線源によって前記紫外線パルスを発生させること、および赤外線源によって前記赤外線パルスを発生させることを含む、請求項10に記載の方法。
- 前記紫外線源が前記赤外線源の光軸に垂直な光軸を有する、請求項11に記載の方法。
- 前記紫外線源が前記赤外線源の光軸に平行な光軸を有する、請求項11に記載の方法。
- 前記紫外線源が前記赤外線源の光軸に向いた光軸を有する、請求項11に記載の方法。
- 流入口により前記液体導管に前記液体を供給すること、および流出口により前記流体導管から前記流体を出力することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記流入口および前記流出口のそれぞれの一部が、前記流体導管に向いている、請求項15に記載の方法。
- 前記流入口が前記流出口に流体結合されている、請求項15に記載の方法。
- 前記流体導管が、少なくとも部分的に透明な内側の層、および反射型の外層を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記流体導管が反射型の内側の層を有する、請求項1に記載の方法。
- 受信機により、前記受信パルスを受信することを含み、前記液体導管が透明パイプであり、前記受信機および前記送信機が前記透明パイプの第1および第2の側に光学的に結合され、前記第1および第2の側が互いに対向する、請求項1に記載の方法。
- 前記送信機が、前記透明パイプの前記第1の側の直前に配置された送信機レンズを備え、前記受信機が、前記透明パイプの前記第2の側の直後に配置された受信機レンズを備える、請求項20に記載の方法。
- 前記送信機レンズに先行して送信機ビームスプリッタがあり、前記受信機レンズに先行して受信機ビームスプリッタがある、請求項21に記載の方法。
- 送信ステップ、受信ステップ、比較ステップ、および前記液体汚染の判定ステップの複数の繰り返しを実施することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記複数の繰り返しの結果を反映する統計を作成することを含む、請求項23に記載の方法。
- 前記複数の繰り返しの少なくとも1回の繰り返しに先行して、複数の液体サンプリングポイントの中から、前記少なくとも1回の繰り返し中に分析すべき液体を供給する選択液体サンプリングポイントを選択する、請求項23に記載の方法。
- 前記選択液体サンプリングポイントを選択することが、異物粒子検出システム間の選択をすることを含む、請求項25に記載の方法。
- 前記選択液体サンプリングポイントを選択することが、単一の異物粒子検出システムにつながる液体通路間の選択をすることを含む、請求項25に記載の方法。
- 前記複数の繰り返しの第1の繰り返しに先行して、前記第1の繰り返し中に分析すべき液体を供給する第1の液体サンプリングポイントを選択し、前記複数の繰り返しの第2の繰り返しに先行して、前記第2の繰り返し中に分析すべき液体を供給する第2の液体サンプリングポイントを選択する、請求項23に記載の方法。
- 前記液体がある特定のプロセスを経る前に、前記第1のサンプリングポイントから前記
液体をサンプリングすること、および前記液体が前記ある特定のプロセスを経た後に、前記第2のサンプリングポイントから前記液体をサンプリングすることを含む、請求項28に記載の方法。 - 前記第1および第2の繰り返しの結果を比較することにより、前記ある特定のプロセスを評価することを含む、請求項29に記載の方法。
- 前記ある特定のプロセスが液体浄化プロセスである、請求項30に記載の方法。
- 前記評価することが、前記液体浄化プロセスの効率を評価することを含む、請求項31に記載の方法。
- 前記ある特定のプロセスが、前記液体を保存することに限定された、請求項29に記載の方法。
- ある特定のプロセスの異なる段階の前に、異なる繰り返しが実施される、請求項23に記載の方法。
- 前記異なる繰り返しの少なくとも2回は、前記繰り返し中に送信された前記パルスが互いに異なる、請求項34に記載の方法。
- 前記異なる繰り返しの1回が、(i)前記液体の総合濁度に関する情報を提供するパルスを含む第1の組のパルス、および(ii)ある特定のタイプの異物粒子の第2の吸光度周波数に対応するパルスを含む第2の組のパルスを送信することを含む、請求項35に記載の方法。
- 前記異なる繰り返しの1回の別の繰り返しが、前記液体の総合濁度に関する情報を提供するパルスを含む第1の組のパルスのみを送達することを含む、請求項36に記載の方法。
- 前記複数のパルスの前記送信に先行して、ガスを初期液体と混合して前記液体を提供し、前記液体汚染を判定することが、前記ガスの汚染を判定することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記ガスが空気である、請求項38に記載の方法。
- 前記初期液体が既知の組成の液体である、請求項38に記載の方法。
- 前記ガスを前記初期液体と混合することが、バブルフラスコを使用することを含む、請求項38に記載の方法。
- 前記バブルフラスコの入力導管に前記空気を送り込むことを含み、前記バブルフラスコの底部が前記液体中に浸漬されている、請求項41に記載の方法。
- 前記バブルフラスコから出る前に、前記液体から出る空気にラビリンスを通過させることを含む、請求項42に記載の方法。
- 前記ラビリンスが、前記空気が前記液体から前記バブルフラスコの空気出口まで純粋な垂直通路を伝播するのを防ぐ、請求項43に記載の方法。
- 非平坦槽を使用して前記初期液体と前記空気を混合することを含む、請求項41に記載の方法。
- 前記非平坦槽が、窪みと突起構成の少なくとも1つを含む、請求項45に記載の方法。
- 液体中の異物粒子検出のための異物粒子検出システムであって、液体導管と、液体で満たされた液体導管に向かって、異なる異物粒子の吸光度周波数と関連付けられることにより各々異なるパルスを含む放射の送信パルスを送信するように構成された送信機と、前記複数の送信パルスの送信の結果として液体中を伝播した受信パルスを受信するように構成された受信機と、前記送信パルスと前記受信パルスを比較して、比較結果を提供し、前記比較結果に基づいて液体汚染を判定するように構成されたコントローラとを備える、異物粒子検出システム。
- 前記送信パルスが、少なくとも3つの異なる異物粒子の吸光度周波数と関連付けられることにより、互いに異なる少なくとも3つのパルスを含む、請求項47に記載の異物粒子検出システム。
- 前記受信機が、前記送信パルスの強度を検出するように構成され、前記受信パルスの強度を検出し、前記コントローラが、前記送信パルスの前記強度と前記受信パルスの前記強度を比較するように構成された、請求項47に記載の異物粒子検出システム。
- 前記送信パルスが、(a)750〜820ナノメートルの第1の波長範囲に対応する第1の周波数範囲内の周波数成分を含む1つまたは複数のパルス、および(b)280〜285ナノメートルの第2の波長範囲に対応する第2の周波数範囲内の周波数成分を含む1つまたは複数のパルスを含む、請求項47に記載の異物粒子検出システム。
- 前記送信パルスが、(a)750〜820ナノメートルの第1の波長範囲に対応する第1の周波数範囲内の周波数成分を含む1つまたは複数のパルス、および(b)450〜454ナノメートルの第3の波長範囲に対応する第3の周波数範囲内の周波数成分を含む1つまたは複数のパルスを含む、請求項47に記載の異物粒子検出システム。
- 前記送信パルスが、(a)750〜820ナノメートルの第1の波長範囲に対応する第1の周波数範囲内の周波数成分を含む1つまたは複数のパルス、(b)280〜285ナノメートルの第2の波長範囲に対応する第2の周波数範囲内の周波数成分を含む1つまたは複数のパルス、および(c)450〜454ナノメートルの第3の波長範囲に対応する第3の周波数範囲内の周波数成分を含む1つまたは複数のパルスを含む、請求項47に記載の異物粒子検出システム。
- 清浄液で前記液体導管を清浄にするように構成された清浄ユニットを備える、請求項47に記載の異物粒子検出システム。
- 前記コントローラが前記液体汚染に基づいて前記液体導管の清浄を開始させるように構成された、請求項53に記載の異物粒子検出システム。
- 前記液体を供給する第1の流入口と前記清浄液を供給する第2の流入口のうちから、前記第2の流入口を選択することにより、前記清浄液を供給するように構成されたスイッチを備える、請求項53に記載の異物粒子検出システム。
- 前記送信パルスが、紫外線パルスおよび赤外線パルスを含む、請求項47に記載の異物粒子検出システム。
- 前記送信が紫外線源および赤外線源を含む、請求項56に記載の異物粒子検出システム。
- 前記紫外線源が前記赤外線源の光軸に垂直な光軸を有する、請求項57に記載の異物粒子検出システム。
- 前記紫外線源が前記赤外線源の光軸に平行な光軸を有する、請求項57に記載の異物粒子検出システム。
- 前記紫外線源が前記赤外線源の光軸に向いた光軸を有する、請求項57に記載の異物粒子検出システム。
- 前記液体導管に前記液体を供給する流入口、および前記流体導管から前記流体を出力する流出口を備える、請求項47に記載の異物粒子検出システム。
- 前記流入口および前記流出口のそれぞれの一部が、前記流体導管に向いている、請求項61に記載の異物粒子検出システム。
- 前記流入口が前記流出口に流体結合されている、請求項61に記載の異物粒子検出システム。
- 前記流体導管が、少なくとも部分的に透明な内側の層、および反射型の外層を有する、請求項47に記載の異物粒子検出システム。
- 前記流体導管が反射型の内側の層を有する、請求項47に記載の異物粒子検出システム。
- 前記液体導管が透明パイプであり、前記受信機および前記送信機が前記透明パイプの第1および第2の側に光学的に結合され、前記第1および第2の側が互いに対向する、請求項47に記載の異物粒子検出システム。
- 前記送信機が、前記透明パイプの前記第1の側の直前に配置された送信機レンズを備え、前記受信機が、前記透明パイプの前記第2の側の直後に配置された受信機レンズを備える、請求項20に記載の異物粒子検出システム。
- 前記送信機レンズに先行して送信機ビームスプリッタがあり、前記受信機レンズに先行して受信機ビームスプリッタがある、請求項21に記載の異物粒子検出システム。
- 液体汚染を判定するために液体分析の複数の繰り返しを実施するように構成された、請求項47に記載の異物粒子検出システム。
- 前記コントローラが、前記複数の繰り返しの結果を反映する統計を作成するように構成された、請求項69に記載の異物粒子検出システム。
- 前記コントローラが、前記複数の繰り返しの少なくとも1回の繰り返しの前に、複数の液体サンプリングポイントの中から、前記少なくとも1回の繰り返し中に分析すべき液体を供給する選択液体サンプリングポイントを選択するように構成された、請求項69に記載の異物粒子検出システム。
- 前記コントローラが、粒子検出システム間の選択をするための選択信号を供給される、請求項71に記載の異物粒子検出システム。
- 前記コントローラが、単一の粒子検出システムにつながる液体通路間の選択をするように構成された、請求項71に記載の異物粒子検出システム。
- 前記コントローラが、前記複数の繰り返しの第1の繰り返しの前に、前記第1の繰り返し中に分析すべき液体を供給する第1の液体サンプリングポイントを選択するように構成され、前記コントローラが、前記複数の繰り返しの第2の繰り返しの前に、前記第2の繰り返し中に分析すべき液体を供給する第2の液体サンプリングポイントを選択するように構成された、請求項69に記載の異物粒子検出システム。
- 前記異物粒子検出システムが、前記液体がある特定のプロセスを経る前に、前記第1のサンプリングポイントから前記液体をサンプリングし、前記液体が前記ある特定のプロセス経た後に、前記第2のサンプリングポイントから液体をサンプリングするように構成された、請求項28に記載の異物粒子検出システム。
- 前記コントローラが、前記第1および第2の繰り返しの結果を比較することにより、前記ある特定のプロセスを評価するように構成された、請求項29に記載の異物粒子検出システム。
- 前記ある特定のプロセスが液体浄化プロセスである、請求項30に記載の異物粒子検出システム。
- 前記コントローラが、前記液体浄化プロセスの効率を評価するように構成された、請求項31に記載の異物粒子検出システム。
- 前記ある特定のプロセスが、前記液体を保存することに限定された、請求項29に記載の異物粒子検出システム。
- 前記異物粒子検出システムが、ある特定のプロセスの異なる段階の前に、異なる繰り返しを実施するように構成された、請求項69に記載の異物粒子検出システム。
- 前記異なる繰り返しの少なくとも2回は、前記繰り返し中に送信された前記パルスが互いに異なる、請求項80に記載の異物粒子検出システム。
- 前記送信機が、前記異なる繰り返しの1回の間に、(i)前記液体の総合濁度に関する情報を提供するパルスを含む第1の組のパルス、および(ii)ある特定のタイプの異物粒子の第2の吸光度周波数に対応するパルスを含む第2の組のパルスを送信するように構成された、請求項81に記載の異物粒子検出システム。
- 前記送信機が、前記異なる繰り返しの1つの別の繰り返し中に、前記液体の総合濁度に関する情報を提供するパルスを含む第1の組のパルスのみを送信するように構成された、請求項82に記載の異物粒子検出システム。
- ガスを初期液体と混合して前記液体を提供するように構成された混合ユニットを備え、前記コントローラが、前記ガスの汚染を判定するように構成された、請求項47に記載の異物粒子検出システム。
- 前記ガスが空気である、請求項84に記載の異物粒子検出システム。
- 前記初期液体が既知の組成の液体である、請求項84に記載の異物粒子検出システム。
- 前記混合ユニットがバブルフラスコである、請求項84に記載の異物粒子検出システム。
- 前記バブルフラスコが、前記バブルフラスコの入力導管に前記空気を送り込むポンプを備え、前記バブルフラスコの底部が前記液体中に浸漬されている、請求項87に記載の異物粒子検出システム。
- 前記流体から出るガスを前記バブルフラスコの出口に向けるように構成されたラビリンスを備える、請求項88に記載の異物粒子検出システム。
- 前記ラビリンスが、前記空気が前記液体から前記バブルフラスコの空気出口まで純粋な垂直通路を伝播するのを防ぐ、請求項89に記載の異物粒子検出システム。
- 前記バブルフラスコが、前記液体で満たされた非平坦槽を有する、請求項88に記載の異物粒子検出システム。
- 前記非平坦槽が、窪みと突起構成の少なくとも1つを含む、請求項91に記載の異物粒子検出システム。
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