JP6599855B2 - 変形可能な容器内の物質の濃度を求める方法 - Google Patents
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Description
本発明の目的は、可撓性の壁材を有する容器内の物質の濃度を、壁の光学特性を別個に検出する必要なく光学的に求めることである。
本発明によれば、この目的は、解析される媒体を通じて異なる透過経路長で適切な分光測定を実行することによって解決される。容器が可撓性である結果として、複数の異なる透過経路長に基づいて測定結果を記録することができるように、容器を通じて透過測定を行うことが可能である。これによって、この際、距離の変動を手動で実現することもできるし、また自動運動化することもできる。定義された距離のみでなく連続測定中の一定の距離変化も解析することができる。前方及び後方の容器壁の特に関連する形状は変化しないが、それらの間に配置される液が変化するので、これにより生じる測定値の変化は、容器壁よりも、それらの間に位置する液における相互作用によって、より強い度合いの影響を受ける。したがって、適切な解析によって、容器壁の影響を最小限にすることが可能になる。適切な解析方法は、例えば、多変量データ解析を含む。単純な場合、例えば、低光散乱の場合、単純な回帰で十分である場合がある。
測定デバイスに関して、広帯域光源を有する連続スペクトルを、幾つかの選択された波長を用いた照射及び放射のために用いることができる。これらは例えば、様々な発光ダイオードを用いて実現される。第1の場合、検出は、スペクトロメータ、モノクロメータ又はフィルタを用いて波長分解されて実行される。幾つかの波長又は適切な波長範囲を用いて照射するとき、波長統合センサを用いることができる。
λ0 可能な限り遠くの放射の減衰が、求められる内容物質のパラメータに依存しない波長又は波長範囲
λ1 放射の減衰が、求められる内容物質(複数の場合もある)のパラメータに主に依存する波長又は波長範囲
λk 精度を改善するのに役立つ場合を除いて、可能な限り遠くの求められる内容物質(複数の場合もある)の更なるパラメータの放射の減衰が、求められる内容物質(複数の場合もある)の他のパラメータに依存しない波長又は波長範囲
d 透過経路長
I 強度
k 内容物質の更なるパラメータを求めるため、又は精度を改善するための更なる波長(範囲)の数の変数(2から開始する)
l 1と、内容物質の更なるパラメータを求めるため、又は精度を改善するための更なる波長(範囲)の数との間の数
n λ0における透過経路長の厚み段階の変数
m 1と、λ0における透過経路長の厚み段階の総数との間の数
p λ1における透過経路長dの厚み段階の変数
q 1と、λ1における透過経路長dの厚み段階の総数との間の数
r 各実現される波長又は各実現される波長範囲λkにおける透過経路長dの厚み段階の変数
s 1と、透過経路長dの厚み段階の総数との間の数であり、任意選択で、各実現される波長又は各実現される波長範囲λkにおいて異なる。
x 未知の内容物のインデックス/変数
Claims (11)
- 可撓性容器内の含有物質の濃度又は他の物性値を光学的に非侵襲的に求めるデバイスであって、
前記可撓性容器上に光照射を照射するように構成される光源と、
前記可撓性容器を通過する光照射の少なくとも1つの波長又は波長範囲における減衰した強度の検出を行うように構成される少なくとも1つの検出器と、
前記可撓性容器内の前記含有物質を通過する光照射の透過経路長が変化するように、前記可撓性容器内の前記可撓性容器の2つの壁間の距離を変化させるように構成される、機械的構成と、
光照射が前記含有物質を通過して、ある透過経路長を移動した後に検出される強度と、光照射が前記含有物質を通過して、異なる透過経路長を移動した後に検出される強度との間の商を計算することによって前記可撓性容器の壁の影響を除去するように構成されるコンピュータユニットであって、該コンピュータユニットはさらに、前記検出される強度の未加工値に適用される応答関数Rを用いることによって前記含有物質の濃度または他の物性値を決定するように構成され、前記応答関数Rは、前記商を用いた較正測定値から線形または非線形回帰モデルを介して生成される、コンピュータユニットと
を備える、デバイス。 - 前記光源は広域照射面のために構成され、前記検出器は広域検出面のために構成される、請求項1に記載のデバイス。
- 前記デバイスは、光照射の散乱が十分に強く、透過経路長の変化が前記検出器での光照射の角度分布を変化させないように、常に前記可撓性容器を照射するように構成される、請求項1に記載のデバイス。
- 血液バッグ内に含まれる血液の血液パラメータを求めるために用いられる、請求項1に記載のデバイス。
- 血液のヘモグロビン含有率を求めるように構成される、請求項4に記載のデバイス。
- 可撓性容器内の含有物質の濃度又は他の物性値を光学的に非侵襲的に求める方法であって、
前記可撓性容器を、光照射を用いて照射するステップと、
少なくとも1つの波長又は波長範囲において、前記可撓性容器を通過する光照射の強度の減衰を検出するステップと、
前記可撓性容器内の前記含有物質を通過する光照射の透過経路長が変化するように、前記可撓性容器内の前記可撓性容器の2つの壁間の距離を変化させるステップと、
前記可撓性容器の壁の影響を除去するために、光照射が前記含有物質を通過して透過経路長を移動した後に検出される強度と、光照射が前記含有物質を通過して異なる透過経路長を移動した後に検出される強度との間の商を計算するステップと
検出された強度の未加工値に適用される応答関数Rを用いることによって前記含有物質の濃度または他の物性値を決定するステップであって、前記応答関数Rは前記商を用いた較正測定値から線形または非線形回帰モデルを介して生成される、前記決定するステップと
を含む、方法。 - 広域照射及び広域検出が行われる、請求項6に記載の方法。
- 前記可撓性容器の照射は、光照射の散乱が十分に強く、透過経路長の変化が検出器での光照射の角度分布を変化させないように行われる、請求項6に記載の方法。
- 血液バッグ内の血液の血液パラメータを求めるための、請求項1に記載のデバイスを使用する方法。
- 食品技術における請求項1に記載のデバイスを使用する方法。
- 請求項1に記載のデバイスを使用する方法であって、
前記可撓性容器を、光照射を用いて照射するステップと、
少なくとも1つの波長又は波長範囲において、前記可撓性容器を通過する光照射の強度の減衰を検出するステップと、
前記可撓性容器内の前記含有物質を通過する光照射の透過経路長が変化するように、前記可撓性容器内の前記可撓性容器の2つの壁間の距離を変化させるステップと、
前記可撓性容器の壁の影響を除去するために、光照射が前記含有物質を通過して透過経路長を移動した後に検出される強度と、光照射が前記含有物質を通過して異なる透過経路長を移動した後に検出される強度との間の商を計算するステップと、
検出された強度の未加工値に適用される応答関数Rを用いることによって前記含有物質の濃度または他の物性値を決定するステップであって、前記応答関数Rは前記商を用いた較正測定値から線形または非線形回帰モデルを介して生成される、前記決定するステップと
を含む、可撓性容器内の含有物質の濃度又は他の物性値を光学的に非侵襲的に求めるステップのうちの少なくとも一部を実行するための、デバイスを使用する方法。
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