JPH04501310A - 流体検査および/または識別のシステム - Google Patents

流体検査および/または識別のシステム

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JPH04501310A JP1504979A JP50497989A JPH04501310A JP H04501310 A JPH04501310 A JP H04501310A JP 1504979 A JP1504979 A JP 1504979A JP 50497989 A JP50497989 A JP 50497989A JP H04501310 A JPH04501310 A JP H04501310A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 流体検査および/または識別のシステム良匪旦立互 本発明は概括的には、流体の分光分析の分野に関し、特に瓶詰産業に重点をおい た、汚染物質検出および流体識別の分野に関する。
褒豆旦震見 瓶詰産業は、その瓶詰施設および処理の制御および維持における多(の問題に直 面している。しかし特定の問題つまりここに関係する問題は、瓶詰された製品の 「汚染」に関する。
「汚染」という用語は、ここでは、意図された「非汚染物質」(例えば、純粋な 製品および非汚染洗剤)以外のあらゆる物質が消費者に届けられる瓶もしくは他 の容器に混入している、混入していた、もしくはこれから混入することを意味す る。
2つの典型的な瓶詰処理を見ることは、いくつかの例となる問題をより明らかに するために役立つであろう。
汚染に関して取り上げられる第1の処理は、実際の瓶充填手段である。容器が不 適当な製品で充填されたという理由で、おそらく、瓶詰業者の中には何百ガロン もの製品を無駄にした者もいる。例えば、1日のうちに、瓶詰業者は、2種、3 種もしくはそれ以上の製品の瓶もしくは缶を充填するために同一のコンベヤおよ びパイプシステムを利用する。例えば、このシ゛ステムは先ず製品1を容器に充 填するために用いられ、その後、製品2、製品3を次いで充填するために用いら れる。
例えば、ビール製造業者の中には、高級ビール、高級でないビールおよび低カロ リー(「ライト」)ビールの容器を最終的に充填するために同一のコンベヤおよ びパイプシステムを利用する処理を用いるところもある。異なる製品が特定の容 器に混入した場合には、その製品は「汚染されて」いる。これは汚染問題の1つ の型である。そのような汚染は操作者が誤って異なる貯蔵タンクからパイプシス テムに製品を単純ニ向ける場合、もしくはパイプシステムの中に前製品の残留物 がある場合に起こりうる。
汚染に関して挙げられる第2の処理は、「再充填」処理である。これは瓶詰業者 が使用瓶を回収し、再充填および再使用してこれらの瓶に新しい製品を詰める処 理である。通常、これらの容器は、消費者により単に当初の製品を分配するため に使用された後、回収施設に戻される。しかしながら、消費者は容器を当初の製 品以外のものを入れておくために使用し、それからしばらくして容器を回収セン ターに運ぶことも有り得る。瓶詰業者は、回収容器がその製品の質(つまり、味 もしくは匂い)に影響を与える物質を保持するために使用されたかどうか案じな くてはならない。「再充填可能な」瓶のこのような汚染の可能性は、プラスチッ ク瓶を再充填する場合に特に問題となる。プラスチック製の再充填可能な瓶を充 填する問題は、瓶の壁に汚染物質が吸収され、それがその後再充填可能な瓶に入 れられた新しい液体製品に浸出する可能性があることである。吸収および浸出の 問題のために、瓶詰業者は、汚染された他の物質を保持するために使用されたプ ラスチック製瓶を確認すると、その瓶をきれいにして再使用する試みをせずに、 廃棄する。
何年もの間、この産業は上記汚染問題に取り組もうとしてきた。上記第1の瓶詰 処理に関しては、瓶詰業者の中には、汚染問題を、一方では人間の誤りの事実で あると簡単に受け入れて、誤充填した容器を捨てることにより、および他方では 大量の純粋な製品もしくは水を用いて前流体のパイプラインを「洗い流す」こと により汚染問題を扱っているところもある。この「洗い流す」技術において、瓶 詰業者がどの時点で前流体がシステムから取り除かれたかを確信できないため、 きれいなラインを確実にするために過剰な量の純粋な製品を洗い流すので、大量 の無駄が出る。
再充填可能なプラスチック製瓶の汚染に取り組む時に、この産業は成功もしくは 失敗のさまざまな度合を有する研究室内でいくつかの技術をテストしてきた。
及豆Δ!1 手短に述べると、本発明は、流体を検査し流体が汚染物質を含むかどうかを決定 するための、装置を伴う方法を包含する。「流体」という用語は広(解釈され、 液体、溶液、スラリーおよび混合液を含むが、これらには限定されない。好まし い実施態様において、本発明は、使用者により「汚染されていない」と考えられ る既知の液体の制御(control)サンプルを分光的に分析する。制御サン プルの分光分析は、複数の子め選択された波長での光の相対強度を識別するため に利用される。所定の波長での光の相対強度の関係は、汚染されていない流体を 識別するために用いられる。その後、未知の流体が「汚染され」でいるかどうか を決定するために、未知の流体(「オンライン流体」と呼ぶこともある)は、未 知の流体の分光分析を行うことによりテストされ、制御サンプルを識別するため に用いた同一の波長で相対的な光強度の関係に関するデータを得る。オンライン 流体から得られたデータを制御流体からのデータと比較することにより、オンラ イン流体が汚染されているかどうかに関する決定がなされる。
好ましい実施態様の1つの種類において、本発明は再充填可能なプラスチック製 容器に関する問題に取り組む。この「再充填可能な容器の種類」の好ましい実施 例において、再充填可能なプラスチック製容器などの容器は、正確な構成が全く 未知もしくは部分的に未知なオンライン流体を含む。オンライン流体の入った瓶 は光源を通過して移動させられる。光源からの光は、瓶およびオンライン流体に より吸収され、および得られる非吸収光は光検出器で透過、反射もしくは透過反 射のいずれかによって収集される。収集光は、分割され、フィルタにかけられて 、異なる波長ごとで複数の光ビームに分けられる。好ましい実施態様において、 収集光は4つ以上の波長に分割される。各波長での光の相対強度に関するデータ は、集められ、処理されて制御サンプルからの同種のデータと比較される。オン ライン流体を制御サンプルデータと有利に比較しなければ、各々の容器は汚染物 質を含むと考えられ廃棄される。
好ましい実施態様の「送流ブランドの種類(Flying BrandSpec ies) Jで知られる他の種類において、未知と想定されるオンライン流体は 、導管などの流体容器内を通過し、導管内の観察口を通過する。光源は光を観察 口を通るように照射し、光は透明口および通過するテスト流体により吸収される 。
光源からの非吸収光は光検出器で透過、反射もしくは透過反射ごとに収集される 。収集光は分割されフィルタされて異なる波長の複数の光ビームになる。収集光 の各波長の相対強度に関するデータが集められ処理される。テストデータは、同 様にして集められ処理された制御サンプルの既知の流体に関する識別用制御デー タと比較される。テストデータと制御データとの比較がよくなければ、オンライ ン流体は汚染されていると考えられ、充填されるべき容器から離されるかもしく は適切であれば代わりの容器に向けられる。テストデータと制御データとの比較 がよければ、オンライン流体は汚染されテイナいと考えられ、「適切な製品」と 考えられ、待機中の容器に向けられる。
本発明の好ましい実施態様において、制御データは複数の制御サンプルから獲得 される。各々の制御サンプルは、濃度レベル、温度、容器条件(傷)および汚れ た内容物など、限定はされないが、その1つもしくはそれ以上の特性において他 のサンプルと異なっている。
本発明の前述の方法は、好ましくは、流体輸送機構、発光モジュール、光検出器 および透過モジュール、複数のフィルタ/増幅モジュールを備え、フィルタ/増 幅モジュールのそれぞれに関する光強度データを獲得し記憶するためのデータ獲 得および記憶装置、および(1)集められたデータ間の関係を算出するため、( 2)オンラインデータおよび制御データを比較するため、(3)比較したデータ の条件を満たす度合を決定するため、(4)適切な廃棄もしくは制御機構を作動 させるため、のコンビエータ装置を備える電気光学検出装置と呼ばれるものを通 して行われる。
それゆえに、本発明の目的は流体の汚染物質を識別するための方法を提供するこ とである。
本発明の他の目的は、透明容器に存在するもしくは存在しない様々な物質を弁別 するための方法を提供することであるゎ本発明のさらに他の目的は、回収容器中 に汚染物質の存在が発見された場合、容器の破棄を行う制御信号をシステムに送 るための方法を提供することである。
本発明の他の目的は、「汚染された」製品を待機中の容器から離れる向きに、お よび「汚染されていない」製品を待機中の容器の中に入る向きに流体を流すため の信号を制御するシステムを提供することである。
本発明のさらに他の目的は、前述の方法を行うための装置を提供することである 。
本発明のさらに他の目的は、分光を用いて流体を確実に職別するための方法およ び装置を提供することである。
本発明の他の目的は、分光器の使用を通して獲得される光学的サイン、指紋、お よび/または輪郭の使用によって、流体を特定し、識別するための方法および装 置を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、「オンライン」物質検出のため、および、限定はさ れないが、缶、瓶、広口瓶、ボール、管、箱もしくは袋などの構成を有する、プ ラスチック、ガラス、セラミック、金属、ラテックスセルロースもしくは他の材 料で作られた再充填可能な容器中に存在するもしくは存在しない様々な物質の限 定、数量化、もしくは弁別するため、およびシステム光学中に容器を独特に統合 するための方法および装置を提供することである。
本発明の他の目的は、サーボフィードバック法もしくはフィードフォワード法に おける一次検出要素としてプロセス制御もしくは品質管理への応用における一次 検出要素として用いられ、および流れをそらし、流れを制御し、添加物を測定し および他のプロセス制御もしくはプロセス論理機能を構成するために用いられる 、流体検査および識別装置を提供することである。
本発明の他の目的、特長および利点は、図面および添付のものと共に本明細書を 読み理解すればすぐに明らかになるであろう。
・ 、およびグラフの な1日 第1図は、本発明による流体検査および/または識別方法の概略を表す流れ図で ある。
第2図は、本発明による輪郭波長を選択するために利用される分光分析を示す波 長の範囲にわたる光の吸収/拡散を描いた図であり、例示する目的のみのために 特定の曲線を示している。
第3図は、第1図の工程rCJつより[制御データの獲得および制御データの処 理」に付随する方法工程の1つの例を示す流れ図である。
第4図は、第1図の工程rDJつまり「オンラインデータの獲得およびオンライ ンデータの処理」に付随する方法工程の1つの例を示す流れ図である。
第5図は、本発明による流体検査および/または識別装置の概略図である。
第6図は、「再充填可能な容器の種類」に適用される第5図の装置の1例を説明 する概略図である。
第6A図は、「送流ブランドの種類」に適用される第6図の他の実施例を説明す る第5図の装置の概略図である。
第7図は、本発明による選択された輪郭波長の各々で、ある時間の期間にわたっ て、流体サンプル(制御サンプルもしくはオンラインサンプルのいずれか)から 獲得される光強度データを描く図であり、そのデータは第6図の再充填可能な容 器の種類の例から生じたものである。
第7A図は、本発明による選択された輪郭波長の各々で、ある時間の期間にわた って、流体サンプル(制御サンプルもしくはオンラインサンプルのいずれか)か ら獲得される光強度データを描く図であり、そのデータは第6A図の送流ブラン ドの種類から生じたものである。
第8図は、本発明の第6図の実施例によるトリガ装置の概略平面図である。
第9図は、本発明の第6図の実施例による出射モジコール、容器および検出モジ ュールの好ましい配置の概略側面図である。
第9A図は、本発明の第6A図の実施例による出射モジュール、導管、および検 出モジュールの好ましい配置の概略側面図である。
第10A図〜第10F図は、第6図の再充填可能な容器の種類の実施例により、 および特定の実施態様を示す複数の制御サンプルから獲得された制御データをグ ラフにした図である。
第11A図〜第LID図は、第10A図〜IOF図の特定の実施態様の処理され た制御データをグラフにした図である。
第12図は、第6図の再充填可能な容器の種類の実施例により、および特定の実 施態様を示すオンラインサンプルシカ)ら獲得されたオンラインデータをグラフ にした図である。
第1゛2A図〜第12D図は、第12図の特定の実施態様の処理されたオンライ ンデータをグラフにした図である。
第13図は、第6A図の送流ブランドの種類の実施例により、および特定の実施 態様を示す制御サンプルから獲得された制御データをグラフにした図である。
第14A図〜第14C図は、第13図の特定の実施態様の処理された制御データ をグラフにした図である。
第15図は、第6A図の送流ブランドの種類の実施例により、および特定の実施 態様を示すオンラインサンプルから獲得されたオンラインデータをグラフにした 図である。
第15A図〜第15c図は、第15図の特定の実施態様の処理されたオンライン データをグラフにした図である。
適用により、および特定の実施態様を示すオンライン流体から獲得されたオンラ インデータをグラフにした図である。
ましい の管 な!■ ここで、本発明の方法、およびシステムを備える付随する装置の好ましい実施例 のために詳細な説明が提供され、適切構成部分には同じ番号が付けられている。
本発明の処理の概略は、第1図に示される。処理の第1ステツプは、使用者が非 汚染物質と考えるものを特定することである(ステップA)。特定された非汚染 物質以外の物質は、本発明の目的のために、汚染物質であると考えられる。使用 者は非汚染物質として物質のグループもしくは単一の物質を特定する。限定され ないが、例えば、非汚染物質のそのようなグループは、コーラ、グループ、レモ ンライム、低カロリーコーラなどのノンアルコール、炭酸飲料を含む。限定しな い他の例として、非汚染物質は、特定のノンアルコール飲料もしくは特定のビー ルなどの単一の製品である。他の実施例において、使用者は、主観的に非汚染物 質であると決定した水、ちり等の物質を非汚染物質グループの中に含めることを 選択し得る。同時に他の実施例において、もし流体中に存在すれば汚染物質と考 えられる多数の物質を使用者は選択する。
限定しない例として、そのような汚染物質は家庭用化学薬品、農業用化学薬品、 アルコール、溶剤および石油製品などの物質を含み得る。限定しない他の例とし て、汚染物質は、コーラもしくはノンアルコール飲料(レモンライム飲料が唯一 の特定された非汚染物質である場合など)もしくは低カロリービール(特選ビー ルが唯一の特定された非汚染物質である場合など)などの製品であり得る。非汚 染物質として識別された物質は使用者の選択により自由に変えられ、ある状況で 非汚染物質として選択されたものが他の状況では汚染物質として選択され得、お よびその逆も可能であることは勿論である。
非汚染物質および選択汚染物質が特定されると、使用者は複数の波長を確認する (ステップB)。波長は、好ましくは可視スペクトルにあり、各々の非汚染物質 の独特の分光輪郭を提供する場合に最適であると使用者が考える波長である。
第2図を参照する。グループ内の様々な非汚染物質の吸収/拡散曲線が、グルー プ中の他の全ての非汚染物質の吸収ン拡散曲線から区別可能な、および/または 選択された全ての汚染物質の吸収/拡散曲線から区別可能なスペクトルに沿って 波長を決定することにより、例えば「輪郭波長(profile vavele ngth) J (λ1〜λn)が選択される。ある適用においては、可視スペ クトル波長の単独使用が好ましいが、増加が必要な場合にはUVおよびIR波長 が用いられる。少なくとも4つの輪郭波長が使用されることが好ましく、また、 問題となる物質を明らかに識別しながら付随する装置のコストを低(保つために は、輪郭波長の数をできるだけ少なく、好ましくは4つもしくは5つとするのが 好ましい。コストが重要でなければ、より多くの輪郭波長が選択され得る。当該 分野で公知の多(の方法の1つにおいて行われる、コンピュータ分析は、輪郭波 長の最適な選択を援助するために、いくつかの実施例において利用される。第2 図に示されるグラフ化された輪郭波長は、単なる例として、本明細書のく後述の )特定の実施態様において使用され、および本発明の範囲は示された実施態様に 制限もしくは限定されない。
使用者が選択された非汚染物質を識別しおよび輪郭波長を確認すると、本発明に よりデータが獲得される(ステップCおよびD)。本発明においては制御データ の前に「オンライン」データを獲得することもできるが、好ましい実施例では、 まず制御データを獲得することが必要である。第3図を参照して、使用者は、次 に「制御流体」を規定する。制御流体は、全濃度の、または1つもしくはそれ以 上の条件に合った他の非汚染物質との様々な濃度の特定された非汚染物質の1つ からなる流体である。さらに分かりやすくするために、下記の例を取り扱う。デ ータを得るための制御流体のサンプルが調製される。獲得すべきデータは輪郭波 長の各々についての制御流体による光の吸収/拡散に関連するデータである。こ うして、制御流体のサンプルは光源12からの光に曝され(第5図参照)、光の 一部は制御流体により吸収されるが、これは本質的に当然起こることである。吸 収されない光は拡散するか、もしくは流体媒体を通して継続する。非吸収光もし くは非吸収光の典型部分は、適切な集成装置14によってできる限り収集される 。他の実施態様において、収集された非吸収光は透過光もしくは反射光もしくは その組合せ(「透過反射光」)のいずれかである。収集光は、その後、輪郭波長 の各々で収集光が分離するように分けられる。これを達成する装置は、第5図の ブロック16であり、「光チャネリングおよびフィルタアッセンブリ」と記され る。好まし、い実施態様において、第6図に示されるように、この輪郭波長の分 離は、当該分野において公知の多(の方法の1つにより、収集光を複数の光ビー ムに分割することにより達成される。限定はされないが、公知の方法には、(1 )マルチファイバの光フアイバケーブル17の多数の分離ファイバ1B−1,、 、18−nに、収集光を集中させる゛方法、ただし各々のファイバは複数の光ビ ームの1つを表す、(2)各々が収集光に等しく連絡する複数のストランド1g −1,、、18−nに、公知の方法で後で分割される単一光ファイバケーブル1 7上に収集先を集中させる方法、もしくは(3)光インフォメーションを直接レ ンズに通す方法が含まれる。第6図の実施態様の各々の光ビームは、分割フィル タモジュールで20−1. 、 、20−nにフィルタされ、選択された輪郭波 長の一つのみで好ましい分離光を提供する。
各輪郭波長での収集光の強度は、輪郭波長ごとに隔離した光の強度を検出する検 出器22によって検出される。この強度の検出は、好ましい実施態様においては 、フィルタ光を強度を示す電気信号に変換することにより達成される。ところが 、輪郭波長ごとの光強度の絶対値は、ここでは、検出可能および使用可能であり 、本発明の好ましい実施例は、任意の基数rOJに相関しおよび互いに相関する 、各輪郭波長での光強度の相対値を検出する。本明細書および請求の範囲で用い られる「強度」という用語は、相対強度および/または絶対強度を示すものと理 解されるべきである。できれば、輪郭波長ごとの各々の電気信号は、調整のため におよび獲得されたデータを扱うための適切な分解を提供するために、分離的に 増幅される。そのような増幅は、第5図においては信号調節アッセンブリ24、 第6図においては増幅器52−1.、、52−4で示される。各光強度の検出デ ータは記録され、その後、好ましくはコンピュータなどの記録および記憶装置2 6として機能する装置26に記憶される。本発明の好ましい実施態様において、 各輪郭波長での収集光の強度は、所定時間の期間にわたって複数の時点で記録さ れる。獲得データ、つまり制御データおよびオンラインデータはどちらも、表お よび/またはグラフで表され得る。グラフで示される代表的な獲得データの例は 第7図および第7A図に示される。このことは以下に説明される装置を参照する とさらに分かりやすい。有用な制御データが単一の適切に調製された制御流体サ ンプルから提供されるが、制御データは多種の様々な修正された制御流体サンプ ルもしくは修正された制御状態から得ることが望ましい。つまり、限定はされな いが、選択された非汚染物質の濃度レベル、制御流体の温度、室温および/また は室圧、容器の色/明度、および容器の汚れもしくは傷などの特性に関する修正 をされている。「修正」は、これらの特性の効果を特定し分離するために、オン ラインテストデータを獲得する時に、オンライン流体の予測不可能な特性および 状態にさらに近づくような、少なくともいくつかの制御サンプルから獲得する努 力において行われる。従って、(第3図ステップC−6では)制御流体サンプル がその特性の1つもしくはそれ以上(濃度、温度など)において修正され、その 後ステップC−2からC−5は修正された制御サンプルで行われることが分かる 。制御流体サンプルは多くの異なる回数、多くの異なる方法で修正され、輪郭波 長ごとの収集光の強度は検出され記録され、好ましくは、制御サンプルの各々の 修正の識別用パラメータと共に記憶される。
以下、「制御サンプル」という用語は、当初に調製された制御流体サンプルおよ び各々のその後の修正を、個々におよび集合的に示す。好ましい実施態様の以下 に述べる2つの適用(種類)により集められた制御データの例は、第1QA図〜 第10F図および第13図のグラフに見られる。
獲得された制御データは、処理装置26aとして機能するコンピュータなどの装 置26aによって処理され、各々の制御サンプルのための各輪郭波長に伴う光強 度データ中の複数の数学的相互関係を提供する。処理は、限定はされないが、デ ータ獲得期間にわたる各輪郭波長ごとのピーク強度(PIλ11.、、ptλn )、獲得期間にわたる強度を合計した後データ獲得期間のデータ獲得ポイントの 数で割ることにより獲得される各々の輪郭波長ごとの最大平均強度(Avlλ1 1.、、Avlλ0)、各輪郭波長ごとの獲得期間にわたる強度の合計(Σ1λ 1109.Σlλn)、上記の輪郭波長ごとの関係の輪郭波長の1つに対する比 、例えば、これに限定はされないが、P1λ2/P1λ1、P(λs/P1λ1 、P1λn/piλ1、Awlλ2/AVIλ1、Awlλ3/Awlλ1、A v1λn/Avlλ1、Σ1λ2/Σ■λ1、Σ1λ3/ΣIλ1、ΣIλn/ Σ!λ1、PIλ+ / P Iλ、、、、PIλn−+/PIλn、 Av[ λ1/Avlλ0゜、、Avlλn−s/Avlλ。、Σ1λ1/Σ1λ。、1 .Σ1λ。−1/Σ1λ0など(ここでは「第1標準化」として規定される)、 前記の比のグラフ化、比の比、例えば、これに限定されないが、 [PIλs  / P Iλ 1コ / [PIλ2/PIλ1] 、[PIλn/p+λ+1 /[PIλ2/P1λl]、 [PIλ2/P1λ+] / [PIλ8/PI λ1]、 [PIλn/PIλtl / [p+λ3/PIλI]、 [l’l λ2/P1λ+]/[PIλn−+/PIλnl 、、、 [ptλn−2/P Iλ。−+1 / [PIλn−t/PIλ、]など(ここでは「第2標準化」 として規定される)、これらの比の比をグラフ化すること、のうち1つもしくは それ以上含む多くの相互関係を提供する。処理されたデータは制御サンプルごと に表もしくはグラフの形で記録/記憶装置26で記録(および記憶)される。特 に、表に処理されたデータは、制御サンプルの様々な修正された特性にわたって 、制御流体の「特徴を識別する」、「輪郭図を描(」もしくは「特徴付ける」  「形態」を集めてグラフの形に換えられる。そのような処理されたデータの例は 、第11A図〜第11D図、第i4A図〜第14C図のグラフである。特定の実 施例では、但し条件にあった許容可能な実施例であるが、制御流体サンプルが修 正されないので、第14A図〜第14c図の「形態」は唯一の特長しか含まない 。工程のステップ(C7、第3図)は、データ獲得ステップの一部として行われ るように示されるが、処理ステップは、他の実施例においては、後のステップつ まり比較ステップ(ステップ“E″)と共に行われることができる。
第1図の次のステップは、オンラインデータ獲得のステップ(ステップ“D″) である。オンラインデータは、好ましくは、制御データの獲得のために用いられ た方法と同様の方法(第4図参照)によって獲得される。好ましい実施態様にお いて、オンラインデータは、制御データ獲得のために用いられた装置と同じ装置 を用いて獲得される。ここで、オンラインデニタを獲得することは、例えば使用 者の日々の仕事の操作をする中でテストされる流体に付随するデータを獲得し、 汚染物質が含まれるかどうかを決定することを意味する。つまり、「オンライン 流体」はテストされ、制御流体の選択された非汚染物質以外の物質が、オンライ ン流体中に存在するかどうかを決定される。オンライン流体は、まず「調製」さ れる。このことは、テストされる流体が光の導入(ステップD2)のための何ら かの方法で調製されることを意味する。調製は、特定の適用に応じて変化し、様 々な調製は、これに限定されないが、流体を例えば容器もしくは導管に置くこと 、および/または、既知の非汚染物質(例えば水など)を容器にすでに入ってい る物質に加えることによって、およびまたは、簡単に容器をチェックして次のス テップにおいて作用されるのに充分な量の流体が容器にすでにあるかどうかを見 ることを含む。以下の2つの適用(種類)の実施態様の説明を参照する。
オンライン流体が調製されると、光が流体に導入される(第4図、D2)。好ま しい実施態様において、オンライン流体に光を導入するステップは制御流体に光 を導入するステップとほぼ同一の方法で行われ、もしくはその逆でも行われる。
つまり、制御流体およびオンライ流体はどちらも導管中を流れる流体として光源 を通過する。もしくは、制御流体およびオンライン流体はどちらも同じ形態およ び材質の容器内に入れられ、その容器は光源を通過して移動する。もしくは、例 えば、制御サンプルおよびオンラインサンプルはそれぞれ形態および材質の同じ 容器に入れられ、光源は容器を通過して移動される。さらに、好ましい実施態様 において、得られるデータの一様性を促進するために、オンラインデータを獲得 するために使用される光学装置と同一の装置が制御データを獲得するために使用 される。しかしながら、他のより条件にあわない実施態様においては、制御デー タおよびオンラインデータをそれぞれ獲得するために異なるがほぼ類似した装置 が使用される。従って、本発明の装置を用いて、制御データ獲得に関して説明さ れた方法によって、光がオンライン流体に導入され、非吸収光が適切な収集器1 4によって、制御データを獲得する場合に使用された透過、反射、透過反射の方 法と同一の方法で、できる限り収集される。収集光は、その後、適切な光チャネ ルおよびフィルタアッセンブリ16で、輪郭波長ごとの収集光が分離されるよう に分離される。各輪郭波長での収集光の強度は、それぞれの検出器22(第6図 )により検出され、好ましくは、各々の強度を示す電気信号に変換される。汚染 物質の有無に関してこのオンライン流体の判断を下す必要があるので、第3図の ステップC6r制御流体サンプルの修正」に対応するステップはない。好ましい 実施態様において、各輪郭波長での収集光の強度は、複数の時点(「データ獲得 ポイント」)で所定の期間(「データ獲得期間」)にわたって、制御データの獲 得における対応するステップと同様の方法で記録される。獲得されたオンライン データは処理装置26aにより処理され、オンライン流体のための各々の輪郭波 長に付随する光強度データ中の複数の数学的相互関係を提供する。処理は、これ に限定されないが、ピーク強度、最大平均強度、強度の合計、データの輪郭波長 の1つ(もしくはそれぞれ)への第1標準化、第2標準化、およびそれをグラフ 化することのうち1つもしくはそれ以上の、処理された制御データの相互関係に 対応するいくつかの相互関係を提供する。そのような処理されたデータの例とし ては、図表3A、3Bおよびグラフ18Aおよび18Bを参照されたい。前述の ように、他の実施例においては、後のステップつまり比較ステップ(E″)と共 に処理ステップが行われることができる。 / 第1図の次のステップでは、処理された制御データおよびオンラインデータを比 較する(ステップE)。他の実施態様においては、人による視覚的な技術によっ てこの比較が行われ、好ましい実施態様においては、比較器として機能するコン ピュータなどの装置26bにより比較される。処理されたオンラインデータを処 理された制御データと比較する好ましい方法である1つの方法は、処理されたオ ンラインデータをグラフ化した特徴を、対応する処理された制御データの形態と 比較することである。「分類理論」の公知の様々な技術を用いて、比較器26b (もしくは使用者〉は対応する制御データ形態において、オンラインデータの特 徴に「適合する」ものを捜す。
オンラインの特徴が適合すると、非汚染物質のみが存在することが決定される( ステップF)。オンラインの特徴が適合しなければ、オンライン流体中に非汚染 物質以外に(もしくは非汚染物質に加えて)物質が存在することが決定される。
決定が当たる確率を高めるために、好ましい方法は、オンラインデータから得る 各相互関係の特徴(第12A図〜第12D図および第15A図〜第15C図の特 徴)は制御データからの対応する相互関係の形態に「適合する」、もしくは公知 の補間法を介して制御データに基づく制御データの前述の形態に「適合するJこ とを必要とする。オンラインデータの特徴のいずれも対応するデータ形態に「適 合」しない場合、オンライン流体は汚染物質を含むと決定される。ステップGl により示されるように、オンライン流体中に非汚染物質のみ存在する場合には、 本発明の装置は、オンライン流体および/またはその関連する容器に関して「積 極的作用」を指示する制御信号を出す。積極的作用は、例えばこれに限定されな いが、「容器を保っ」もしくは「流体の送流を待機パッケージに回すJように換 えられる。ステップG2によって、非汚染物質以外に(もしくは非汚染物質に加 えて)何ががオンライン流体中に存在すると決定される場合、本発明の装置は「 消極的作用」を指示する出力信号を出す。そのような消極的作用は、例えばこれ に限定されないが、拒絶機構に「容器を拒絶する」もしくは「流体送流を迂回し 、オンライン流体を取り除く」ようなコマンドに換えられる。
本発明の好ましい方法を詳しく述べ、それに付随する装置を二級的に述べたので 、次に前述の方法および装置の具体的な適用(もしくは種類)に話を移す。他の 適用および実施態様は本発明の範囲内にあるが、以下の説明は本発明の2つの現 在量もよく知られている種類を特に指摘する2つの適用に集中する。2つの適用 は、(1)「再充填可能な容器の種類」および(2)「送流ブランドの種類」と 呼ばれる。
[再充填可能な容器の種類」は、本発明の方法および装置の独特の適用を包含し ており、識別し、標識付けし、透明な(clear)もしくは色の付いたプラス チ・ツク瓶を廃棄するように拒絶機構に信号を送る。それらのプラスチ・ツク瓶 は再充填のために瓶詰工場に返却されたものであり、それらの瓶は何か他の物質 により汚染されている。つまり、容器が当初充填された製品(非汚染物質)以外 の物質を保管するために使用されている。「送流ブランドの種類」は、l(イブ システムを通って送流する流体が、使用者が導管にポンプで出すことを意図する 液体そのものであるかどうかを決定するための本発明の装置および方法の独特の 適用を包含する。意図される流体は、非汚染物質であり、その他の流体は「汚染 物質」である。送流ブランド変更の種類はまた、)でイブシステムを通って送流 する流体が流体#lから流体#2に変化した場合を決定する場合の適用も有する 。そのようなブランド変更にお(旭て、流体#2は「非汚染物質」であり、流体 #l、もしくは流体#2以外のいかなる物質も汚染物質である。再充填可能な容 器の種類に付随する本発明の装置は第6図に概略を示される。送流ブランド変更 の種類に付随する本発明の装置は第6図Aに概略を示される。特に、両方の種類 の装置は類似しており、それゆえに、共通の装置が以下に論じられ、適切ならば 、それぞれの種の装置を特徴付ける局面の言及がなされる。
第6図および第6A図に見られるように、本発明の装置は照射モジュール30お よび出射モジュール32を備え、これらは協同して光源12として機能する。1 つの実施例において、照射モジュール30は、クォーツ−ハロゲンランプ34か ら出力される5ワツトの光を生ずる5ボルト3アンペアの電源により電力を供給 される。この光出力は収集レンズ35を通して収集され集光レンズ36によりク ォーツ、クォーツ−ガラス光ファイバケーブル37の収集端に集光される。この 光ケーブル37を通って収集され集光された光は出射モジニール32に送られる 。
出射モジュール32は、非球面のマイクロレンズの光源を備え、この光源は、コ リメート白色光ビームを、流体保持媒体40゜40゛の壁39に、テストされる 流体43(制御流体もしくはオンライン流体)を通して集光する。例として挙げ られる種類のここに開示される実施例において、装置は反射光もしくは透過反射 光よりも透過光を収集するために提供される。従って、出射モジュール32から 出射される光は、流体保持媒体40S40゛の対向壁41もまた通過する。流体 保持媒体40.40’および流体43を通ってうまく移動する非吸収光は収集モ ジニール45でできる限り収集される。装置が再充填可能な容器の種類と送流ブ ランドの種類との間で非常に異なっているのは、出射モジュール32と収集モジ ニール45との間である。再充填可能な容器の種類である流体保持媒体40は、 瓶40もしくは他の容器である。再充填可能な容器の種類の装置は、瓶(もしく は他の容器)保持および搬送アッセンブリ46を備え、この保持搬送アッセンブ リ46は複数の瓶41を間隔牽開けて保持し、瓶を一定のもしくはほぼ一定の速 度で出射モジュール32と収集モジュール45との間を徐々に移動させる。この 再充填可能な容器の種類において、瓶もしくはプラスチックの箱などの容器40 は、容器を光学装置に統合することにより光学セルとして機能する発明された装 置自体の統合要素を包含する。残留物検出の種類の出射モジュール32は、容器 および容器中の流体43におよびそれらを通して出射される光を調整可能に照射 するために、搬送アッセンブリ46および流体容器40に対して調整可能に取り 付けられる(調整脚31.33により示される)。
(第9図参照)。送流ブランドの種類は、出射モジュール32と収集モジニール 45との間に流体保持媒体である流体導管(パイプ)を備える。テストされる流 体43はポンプで導管40°に出される。出射モジュールから出射された光が導 管の透明壁を通過しテストされる流体43を通過しおよび収集モジュール45に 達するように、流体導管40°には透明壁(観察口)48が、出射モジュール3 2および収集モジュール45と一列に並んでいる導管の一部として設けられてい る。流体保持媒体40.45のこの違いが、2つの種類の各々の方法のやり方に 与える効果は後述される。
収集モジュール45は、本発明装置の収集器14(第5図)として機能し、さら に透過光(もしくは他の実施例においては、反射光もしくは透過反射光)をでき る限り多く集め、第2クオーツ、クォーツ−ガラス光ファイバケーブル17の収 集端に集光する収集レンズ44を備える。この光フアイバケーブル17は(前述 したように)rnJ個のセグメント18−1.、.18−nに分割され、それぞ れがrnJ個のフィルタモジュールzo−i、、、zO−nの一つに光を運ぶ。
各々のフィルタモジュール20は、それぞれのケーブルセグメン) 18−1.  、、18−nにより運ばれる収集光をフィルタし、選択された輪郭波長の一つ でフィルタされた光にする、狭帯域通過クォーツフィルタ49−1.、.49− nを備える。
フォトダイオード光検出器51および増幅器52が各フィルタモジュール20− 1. 、、20−nに付随する。フォトダイオード51および増幅器52は、検 出されたフィルタ先をその強度に正比例する電圧出力に変換することにより検出 器22および信号調節増幅器24(第5図参照)の機能を提供する。例として、 増幅器52はフィードバックおよび補償抵抗器を有する8261FET増幅器で あり、フォトダイオード51と協同して0−Nボルト出力信号を出す。この出力 信号は出カケーブル54を伝って記録装置Z6による呼び出しのための端子スト リップ55の端子56a〜56dに送られる。この開示される種類の好ましい実 施態様において、記録装置は高速データ獲得システムを備える。そのようなデー タ獲得システムの1つの例は、データトランスレーション(Data Tran slation)により製造されるDAS、 DT2800ボード、および80 87数値演算コプロセツサを有するIB−のPC/ATとコンパチブルなASY ST 1.53サイエンチフイツクソフトウニアノ4 ツケージ(ASYST  1.535cientific Software package)を含む。
この実施例において、DASボード28はI BMeのATもしくはXTの標準 カードスロットに取り付けられる。DASは、ダイレクトメモリ呼び出しに用い るフィルタ/増幅モジュール20/24からの0−Nボルトアナログ信号をデジ タル化する。全てのデータが容器40または容器のグループから、もしくは導管 41゛中の流体43の量に関して獲得されると、処理装置26aは、輪郭波長の 各々および全ての間の選択された数学的関係を計算する。
前に示したように、データ獲得は、好ましい実施態様において、ある時間の期間 つまりデータ獲得期間にわたって複数のデータ獲得ポイントで達成される。特に 第6図および第6A図の開示される装置を参照して、これらの開示される実施例 の光源12は、システムの操作期間、出射モジュール32から光を継続的に出射 する。出射された光は1.収集モジュール45で継続的に収集され、分離フィル タモジュール20−1.、、20−nに運ばれ、そこで輪郭波長(λ1−λn) ごとのフィルタ光は電気信号(つまり電圧)に変換される。このようにして、シ ステムの動作期間、端子ストリップ55の端子56−1.、.56−dのそれぞ れに電位が常に存在する。本発明の好ましい実施態様によって、端子56a〜5 6dに常に存在する電圧は、間隔をおいて記録装置26によって調べられる(つ まり「獲得される」)0 これらの間隔はデータ獲得ポイントおよびデータ獲得 期間(−AP”)を規定する。例えば、第7図および第7A図を参照せよ。
第7図および第7A図の特徴は各獲得ポイントで獲得されたデータをグラフ化す ることにより規定される。実施態様として、再充填可能な種類はトリガ装置58 を備え、開示される実施例においては、このトリガ装置はトリガワイヤ60によ り作動される電気スイッチ59(つまりマイクロスイッチ)を備える。 (第8 図参照。)トリガ装置58は、出射モジュール32および収集モジュール45に 対して固定位置で搬送アッセンブリ4Gに取り付けられる。容器40が出射光の 通り道に入ると、容器がトリガワイヤ60に当たってスイッチ59を閉じる仕組 みになっている。閉じたスイッチ59は記録装置26への信号であり、端子56 a〜56dからの電圧データの獲得を開始する。このようにして、データ獲得シ ステムとして機能する記録装置26は、複数の時点で端子56a〜56dから電 圧データを系統的に獲得し記録する。例えば、DT2800 DASボード28 が端子56a1 次に56b1次に56c1 次に56dを調べ、各輪郭波長く との第1データポイントを獲得する。DASボードは再び、端子56a1次に5 6b1次に56c、次に56dを再び調べて、各輪郭波長ごとの第2データポイ ントを獲得する。容器40がトリガワイヤ60との係合を離れるまでこのように 続けられ、離れると、その容器に関してデータ獲得期間は終了する。
次の容器40がトリガワイヤ60と係合すると、各輪郭波長ごとのデータが、そ の容器のためのデータ獲得期間にわたり複数の時点で再び獲得され記録される。
トリガ装置58の他の形態として、限定はされないが容量性もしくは近接センサ 、もしくは充電セルのような光学装置、もしくは搬送アッセンブリ46のスピー ドに合わせた間隔で自動的にデータ獲得を作動する時間トリガなどを提供するこ とは本発明の範囲内である。
送流ブランドの種類において、データ獲得期間は、好ましくは、これに限定され ないが、自動タイミングトリガもしくは手動トリガにより作動される。
上記実施態様において、データは次の方法で輪郭波長ごとに獲得される。つまり 、端子5681 次に56b1 次に56a1次に556から獲得され、待機時 間があり、その後また繰り返される。
従って、第7図および第7A図の獲得期間“AP”がずれている。他の実施態様 において、池の公知のデータ獲得法を用いると、データは各データ獲得ポイント で同時に輪郭波長ごとに獲得される。つまり、56a、56b、56c、56d から同時に獲得し、待機時間があって、その後、繰り返される。
好ましい実施態様の処理ステップ幌、処理装置26aによるソフトウェアプログ ラムの操作を通して達成される。算出される数学的関係が選択されると、特定の ソフトウェアプログラムが、当業者によって容易に提供され得る。
好ましい実施例の比較ステップは、オンラインデータと制御データとを人が(目 で)比較することによって、もしくは、より好ましくは、比較器として機能する 適切なソフトウェアを実行するコンピュータ装置26bによって達成される。ど ちらの場合も、好ましい比較は、処理されたオンラインデータが対応する処理さ れた制御データからずれているずれの大きさを決定することを含む。処理された オンラインデータの点が対応する制御データの点から、選択された許容可能なず れ以上にずれている場合、例えば、データは「適合しない」と決定される(第1 2A図と第11A図、および第12B図と第11B図を比較せよ)。さらに、グ ラフ化され標準化された(第1もしくは第2)制御データと、対応するグラフ化 され標準化されたオンラインデータとの間に明かな傾きの差がある場合、そのデ ータは「適合しない」と決定される。(例えば、第12C図と第11c図、およ び第12D図および第11D図とを比較せよ。) 添付の図のグラフ化されたデータは例示の目的のためだけに提供され、本発明の 範囲を限定するものではない。2つの例の簡単な説明は、明確に前述した本発明 の他の方法を読者がよりよ(「理解する」ために以下に提供される。
■、実施例1.この例において、本発明の方法は、返却された瓶が汚染物質を含 むかどうかを決定するために、第6図の再充填可能な容器の種類の装置を用いる 。
ステップA−非汚染物質が選択され、コーラ、レモンライム、オレンジ、低カロ リーコーラなどのノンアフール飲料の群となる。水は非汚染液体として選択され る。
ステップロー第2図に示されるように分光分析を用いて、4つの輪郭波長が決定 され、各非汚染物質を充分に識別しくも゛しくは「輪郭を描き」)および識別す る。これらの輪郭波長はλ1、λ2、λ3およびλ4として示される。適切なフ ィルタ49−1.、.49−4はフィルタモジュール20−1.、.20−4内 に配置される。
ステップC1−制御流体は、水に対して飲料5%の濃度であり、例えば、室温で 清潔な未使用の返却タイプのプラスチ・ツク瓶に入れられた非汚染物質(「飲料 1. J )の群および水から選択された溶液として規定される。
ステップ02〜C5−制御データは、第6図に関して、上記の制御サンプルにつ いて獲得される。この例のデータは時間にわたって獲得される。つまり、100 の異なる読み取り(データ獲得ポイント)が、データ獲得期間にわたって各輪郭 波長ごとの強度に関して取られる。この実施例において、データ獲得期間は、は ぼ50ミリセカンドであり、データ獲得ポイントは500マイクロセカンドごと であった。グラフ化された制御データの例として第10A図を参照せよ。好まし い実施例において、各制御サンプルは光源を通過し、起こり得る器具の不一致お よび容器位置の不一致を補償するために、制御データは何回か集められ(つまり 25回)、各獲得ポイントでの平均値を獲得し、このようにして、平均輪郭およ び平均特徴が得られる。
ステップC6−制御サンプルは修正され、制御データは修正されたサンプルごと に獲得される。このステップは、多数の修正されたサンプルごとに繰り返される 。この例の修正は、制御データが水に対する飲料が各々3.7%、2.5%、1 .2%、0.6%および0.3%となる制御サンプルに対して、全て周囲温度で 獲得されるような濃度の変化を含む。(第10B図〜第LOF図のグラフ化され た制御データを参照せよ。)この実施態様の修正は、各濃度レベルでの温度変化 は含まない。
ステップC7−獲得された制御データは処理され、第11A図〜第11D図のグ ラフに示されるような、処理された制御データの一連の形態を提供する。
ステップDI−この実施例のオンライン流体は、搬送アッセンブリ46上の各返 却瓶に水を混入することにより規定され(調製され)、こうして各瓶中の未知の 水の流体(溶液もしくは混合液など)および他の未知の物質を規定する。
ステップD2〜D5−コンベヤが動いて瓶がトリガ装置58および出射光ビーム を通過すると、上記処理によって、オンライン流体の瓶ごとのオンラインデータ が獲得される。制御データと同様に、時間にわたってオンライン流体の瓶ごとの オンラインデータが獲得される。オンライン流体の1つの瓶のグラフ化されたオ ンライデータの例は、第12図を参照せよ。
ステップD6−オンライン流体の各瓶ごとに獲得されたオンラインデータは制御 データと同様の方法で処理され、第12A図〜第12D図のグラフに示される処 理されたオンラインデータを提供する。
ステップE−処理されたオンラインデータは、処理された制御データと比較され 、選択されたずれの範囲内で[適合される」。この例において、1つの比較は、 処理されたオンラインデータ(第12A図および第12B図)、および各々の形 態における特徴(第11A図、第11B図)のピークがらピークへの距離の間で なされる。他の比較は、第1標準化及び第2標準化され処理されたオンライン流 体のデータの傾斜(第12C図、第12D図)と、対応する制御データもしくは 処理された補間制御データの傾斜(第11C図、第11D図)との間でなされる 。
ステップF−各瓶中のオンライン流体は、汚染されているかどうかを決定される 。
ステップG−汚染されていると決定されると、例えば信号が、拒絶機構63に送 られ、特定の瓶を搬送アッセンブリ46から取り除く。
■、実施例■、この例において、本発明の方法は、第6A図の送流ブランドの種 類の装置を用い、観察口48の点で、流体導管40°中の流体が意図される流体 である(つまり、非汚染物質)。
ステソ7’A−非汚染物質は特定のノンアルコール飲料であると特定される(「 飲料4」)。ときどき導管を通ってポンプにより故意に送られる、飲料11 飲 料2、飲料3などの他の物質は、この実施例の目的ために、それらが「意図され る流体」ではないので、「汚染物質」であると考えられる。
ステップロー分光分析を用いて、4つの輪郭波長が確認され、これらの波長は通 常の汚染物質と非汚染物質とを充分に特定し、識別する。これらの輪郭波長はλ 1、λ2、λ3、λ4として示される。適切なフィルタ49−1.、.49−4 がフィルタモジュール20−1.、 、20−4の中に配置される。
ステップC1−制御流体は100%純粋な飲料4であると規定され、清潔な浄化 された導管中に配置される。
ステップ02〜C5−第6A図に関して詳しく述べられたように、制御サンプル が観察口48を通過する時、制御データが制御サンプルごとに獲得される。デー タは、自動的にもしくは手動で規定されたデータ獲得期間の間の時間にわたって 獲得される。各輪郭波長ごとに100のデータ獲得ポイントがあつた。
グラフ化された制御データの例は、第13図を参照せよ。
ステップC6−制御サンプルはこの実施例では修正されない。
環境温度で100%純粋な飲料のみの制御サンプルを用いるように決定された。
ステップC7−獲得された制御データは処理され、第14A図〜第14C図のグ ラフに示されるような処理された制御データの形態を提供する。
ステップDi−瓶詰設備の通常の動作の間、流体は導管40°を通って流れ(オ ンライン流体の調製)、消費者パッケージ62に達する(第6図Aを参照)。所 定時間にどの流体が導管40゛中にあっても、オンライン流体として規定される 。
ステップD2〜D5−オンラインデータはオンライン流体に関し、いずれかの所 定時間、導管中でDASボード28を自動的にもしくは手動で作動することによ り獲得され、従って、上記処理による第6A図の装置のデータ獲得機能である。
この実施例にiいて、データは制御データと同様に特定の[データ獲得期間にわ たって獲得された。1つの獲得期間のグラフ化されたオンラインデータの例は、 第15図を参照せよ。
ステップD6−所定獲得期間に観察口48で獲得された流体のオンラインデータ は制御データと同様の方法で処理され、第15A図〜第15c図のグラフに示さ れるような処理されたオンラインデータを提供する。
ステップピー処理されたオンラインデータは処理された制御データと比較され、 選択されたずれの範囲内で「適合される」。この実施例において、1つの比較は 、処理されたオンラインデータ(第14A図)および処理された制御データの形 態内の各々の特徴(第15A図)のピークとピークの距離の間で行われる。他の 比較は第1標準化および第2標準化され処理されたオンライン流体のデータの傾 き(第14B図、第14c図)と、対応する処理された制御データの傾き(第1 5B図、第15C図)との間で行われる。
ステップF−この実施例において、サンプルデータにより示されるように、観察 口48を通過するオンライン流体は、制御データと「適合コしないので汚染され ていると決定される。
つまり、その流体は、100%純粋な飲料4ではない。
ステップG−信号が送流制御装置63゛に送られ、オンライン流体を消費者バン ケン62から離れる方に、例えば配水管64もしくはそれに代わる容器64に流 される。
本発明の更に他の実施態様において、送流ブランドの種類によって行われたよう に、オンラインデータを獲得するための延長されたデータ獲得期間を規定するこ と、例えば2もしくは3時間と規定することは本発明の範囲内である。延長され た期間の間に、各輪郭波長ごとに得られるフィルタ光は常にモニタされ、各波長 の光の強度を記録する。データ獲得期間のいつでも波長の1つもしくはそれ以上 の強度に所定の最大量を越える変化があると(第16図を参照)、本発明の装置 は自動的に、導管40゛にポンプで流される流体43中で変化が起こったと決定 する。そのような決定がなされると、適切な送流制御が、所定の処理で作動され る。
好ましくは、全ての制御サンプルおよびオンラインサンプルは同じ明度もしくは 色のコンテナ40 (再充填可能な容器の種類を参照)中に保持される。こうし て、本発明の他の実施態様において、1つもしくはそれ以上の信号波長が規定さ れ、波長は、制御サンプルで用いられた瓶の明度以外の色瓶の明度の波長に一致 する。例えば、制御サンプルが透明な瓶に保持された場合、1つの信号波長はレ モンライム飲料の容器の緑色などに一致する。この(これらの)信号波長におけ る適切な吸収の検出を行うと、オンラインデータ獲得の間に、問題となる容器が 、所定の制御計画に従って自動的に送られ、こうして、容器の色のために、輪郭 波長の相対強度に関する不正確さを最小限にする。さらに他の実施態様において 、収集され、記憶され、処理された制御データは、様々な異なる色の容器40中 に保持される制御サンプルに関するデータを含む。オンラインデータ獲得の間に 信号波長の1つへの適切な吸収の検出が行われると、本発明の装置は、処理され たオンラインデータを、一致する色の容器内に保持される制御サンプルからの処 理された制御データと選択的に比較する。
本発明のさらに他の実施態様において、「サーボチャネル」波長は、識別された 非汚染物質および選択された汚染物質の全ての吸収/散乱曲線がほぼ同じである スペクトルに沿ったポイントで規定される。サーボチャネルは強度波長スペクト ルの移動を補償する方法を提供するために利用される。本実施態様において、器 具(本発明の装置を実行する)は、公知の基準で(例えばDI水)で、各輪郭波 長ごとの、および公知の標準のためのサーボ波長で光強度データを獲得すること により、定期的に調整される。この調整ステップの間に獲得されたデータの強度 値(使用値(pre−use value))は、各波長での標準の公知の値と 比較され、各輪郭波長およびサーボチャネルの利得係数(”G”)を算出する。
[G・公知の値/使用値。
]器具は、本発明によって、制御データおよび/またはオンラインデータを獲得 に使用するために配置される。サーボチャネルで獲得される強度の実際のデータ 値は、サーボチャネルの予測値と比較され、全ての波長でデータに普遍に応用さ れる利得係数素数(gain factor prime) (”G′″)を算 出される口つまり、サーボチャネルの「予測値」は、利得係数(”G”)が乗算 されたサーボチャネルで獲得された実際のデータである。
[従って、G゛==サーボチヤネル予測値/サーボチャネルでの実際の値。]そ の後、その器具で実際に獲得された全ての強度データは、波長ごとの各Gによっ て、および次にGoによって実際のデータを乗算することにより修正され、正確 なデータに達する。[例えば、1λ。(正確)=1λn(獲得された)・Gλ。
・Go。] 本発明は特定の実施例に関して詳しく説明したが、説明されたおよび添付の請求 項に規定される本発明の精神および範囲内において変形および修正が行われ得る ことはもちろんである。
HCJ cJIL吠/単欣 FIG 9 FIC9A 丸lかC1 tシ1ノ;H,入、 =、315ノB、 −二−I−膚二す7−= 、1955  (c):、、、、−、p137PIや PIλ4 (0):、、2−.5239 tノ、苅=、342a p):跨=、0251F IC、l0A FIG 1ota ”を間−− FIG IOC’狛−− FIG 、IOF 1わ1才漿qLイし く0): 詳−Li2O2店ノ’@=2.tz9j#): −5=sso9FI G 、12 FIG 15C 補正書の翻訳文提出書(特許法第184条の7)1、国際出願番号 PCT/US89101047 2、発明の名称 流体検査および/または識別のシステム3、特許出願人 住所 アメリカ合衆国 アラバマ 36803オペリカ、リー ビルディング ビー、オー、ボックス 2607・ 名称 インターナショナル インテグレイテッドシステムズ、インコーポレイテ ッド 4、代理人 住所 〒540大阪府大阪市中央区域見−下目2番27号5、補正書の提出年月 日 1989年10月10日 1、流体検査方法であって、 a、既知の非汚染物質の溶液および既知の濃度の既知の液体である既知の流体を 規定する制御サンプルを作る工程と、b、制御サンプルに光源から光を照射する 工程と、C0制御サンプルによって、少なくとも光の一部が吸収された後、光を 収集する工程と、 d、制御サンプルからの収集光を、複数の所定の波長に分離する工程と、 e、所定の波長に於いて収集光の相対強度を検出する工程と、 f、少な(とも、所定波長に於ける収集光の相対強度を示す、制御サンプルに関 するデータを収集する工程と、g、(i)溶液中の非汚染物質の濃度レベル、お よび/または(H)制御サンプルの温度、の特性の一方もしくは両方に関して修 正された、既知の流体を規定する修正制御サンプルを作る工程と、 h、修正制御サンプルに関して、光を照射する、光を収集する、分離する、検出 する、データを収集する、および修正制御サンプルを作る工程を繰り返す工程と 、■、収集されたデータを処理して、各制御サンプルの所定波長に関連する相対 強度のデータ間の複数の数学的相互関係を表す、処理された制御データを提供す る工程と、j、全ての制御サンプルのデータを相関させて、少なくとも、既知の 非汚染物質を表す第1の「サイン」を提供する工程と、 k、テストされる流体に光源から光を照射する工程と、!、テスト流体によって 、少なくとも光の一部が吸収された後、光を収集する工程と、 m、制御サンプルが分離された波長と同一の、特徴のある所定波長を各々が有す る複数の部分にテスト流体からの収集光を分離する工程と、 n、各選択波長に於いてテスト流体からの収集光の相対強度を検出する工程と、 0、少なくとも、所定波長に於ける収集光の相対強度を示す、テスト流体に関す るデータを収集する工程と、p、テスト流体に関連する収集されたデータを処理 し、テスト流体の所定波長に関連する相対強度間の複数の数学的相互関係を示す 処理されたデータを提供する工程と、q、処理されたテスト流体のデータを既知 の非汚染物質を表す該サインと比較する工程と、 乙比較から、テストされた流体が容認できないほど汚染されているかどうか決定 する工程、とを包含する、流体検査方法。
2、請求項1に記載の方法であって、前記決定する工程は、制御サンプルの既知 の流体とは異なる何らかの物質がテスト流体中に存在することを決定する工程を 少なくとも包含する、方法。
3、請求項1に記載の方法であって、前記光を収集する種々の工程は、それぞれ 、所定テスト期間内に複数のテスト回数で、吸収された後、光を収集する工程を 包含し、検出する種々の工程は、それぞれ、少なくとも、各テスト回ごとに各選 択波長に於いて収集光の相対強度を検出する工程を包含する、方法。
4、請求項3に記載の方法であって、データを処理する種々の工程は、それぞれ 、 収集されたデータを処理し、(1)各所定波長(“λ″)に対するテスト期間中 のピーク相対強度(“PI”)、または(2)各選択波長に対するテスト期間に わたるすべてのテスト時の相対強度の合計(“εI”)、または(3)各選択波 長ごとの時間に対する相対強度の座標により描かれる曲線下の面積、または(4 )各選択波長に対するテスト期間にわたる最大平均強度(“Avl″)、のうち 1つを含む、少な(ともデータの第2カテゴリーを規定する工程と、該データの 第2カテゴリーを処理し、各所定波長の第2カテゴリーデータを所定波長の1つ の第2カテゴリーデータに、PIλ2/P1λ、およびP1λ3/P1λ、およ びP1λ。/Piλ1、またはε1λ1/ε1λ4およびε1λ3/ε!λ1お よびε1λ1/ε1λ4、またはAvlλ2/Awlλ1およびAvlλ3/A wlλ1およびAvlλn/AVIλ2、のように標準化することにより規定さ れるデータを含むデータの第3カテゴリーを少なくとも規定する工程とを包含し 、 前記比較する工程は、少なくとも、該テスト流体のデータの第3カテゴリーを制 御サンプルの同種のデータと比較する工程を包含する方法。
5、請求項4に記載の方法であって、前記データの第3カテゴリーを解釈し、少 な(ともデータの第4カテゴリーを規定する工程をさらに包含し、該データの第 4カテゴリーは各所定波長に対する該第3カテゴリーデータを、所定波長の1つ の第3カテゴリーデータに以下のように標準化することにより規定されるデータ を含み、 [PIλ3/PIλ+] / [Plλ2/PIλ、]および[PIλn/PI λ、コ/[PIλ2/P1λ、]または[εlλ3/εIλ1]/[ε1λ2/ ε1λ1]および[ε1λ1/ε1λI]/[ε1λ2/ε1λ1]または[A vl^3/Awlλ1] / [Avlλ2/Awlλ、]および[Avlλn /Avlλt] / [Avlλ2/Avlλ1]、並びに前記比較する工程は 、少なくとも、該テスト流体の第4カテゴリーデータを制御サンプルの同種のデ ータと比較する工程を包含する、方法。
6、請求項1に記載の方法であって、テスト流体を静止光源を通過して移動させ る工程をさらに包含する方法。
7、請求項6に記載の方法であって、テスト流体を容器に入れる工程をさらに包 含し、流体の入った容器は光源を通過して移動させられる方法。
8、請求項7に記載の方法であって、前記容器はプラスチック瓶である方法。
9、請求項6に記載の方法であって、前記テスト流体は静止光源を通過して流体 導管を通って移動させられる方法。
10、 gl請求項に記載の方法であって、光源を静止テスト流体を通過して移 動させる工程をさらに包含する方法。
比請求項IOに記載の方法であって、テスト流体を容器に入れる工程をさらに包 含し、光源が流体の入った容器を通過して移動させられる方法。
12、請求項11に記載の方法であって、前記容器はプラスチック瓶である方法 。
13、請求項1に記載の方法であって、テスト流体が容認できないほど汚染され ているという決定に応じて拒絶機構を作動する工程をさらに包含する方法。
14、 請求項lに記載の方法であって、前記光を照射する種々の工程は、少な くとも、各制御サンプルもしくはテスト流体にコリメート光ビームを照射する工 程を包含する。
15、請求項1に記載の方法であって、前記光を照射する工程の各々は、 制御サンプルおよびテスト流体をそれぞれ同種の容器に入れる工程と、 光を、該容器の最初の壁を通過して容器に入れ、該容器中い入れられる各々の制 御サンプルもしくはテスト流体に入れ、そして該容器の第2の壁を通過して容器 から出して通過する工程、とを少な(とも包含する方法。
16、 請求項lに記載の方法であって、前記光を収集する工程のそれぞれは、 各制御サンプルおよびテスト流体を透過した光を収集する工程、 各制御サンプルおよびテスト流体によって反射された光を収集する工程、 各制御サンプルおよびテスト流体で指向された光の透過反射から得られる光を収 集する工程、 のうち、少な(とも、1つもしくはそれ以上の工程を包含する方法。
i7. il請求項に記載の方法であって、前記相関させる工程で与えられるサ インは、コンピュータ媒体に記憶される選択的に関連する処理されたデータの形 態である、方法。
18、請求項17に記載の方法であって、前記相関させる工程で与えられるサイ ンは、図表的に表示される形態学的な形態である、方法。
19、 請求項1に記載の方法であって、共通の温度もしくは温度範囲で異なる 濃度レベルの制御サンプルがら処理された制御データを関連付けることによって 既知の非汚染物質をそれぞれが表す複数の「サイン」を提供し、前記比較する工 程は、少なくとも、処理されたテスト流体のデータを複数のサインの1つもしく はそれ以上のサインと比較する工程を包含する、方法。
20、請求項1に記載の方法であって、前記データを相関さ関させ、共通の濃度 レベルで異なる温度の制御サンプルがら処理された制御データを関連付けること によって既知の非汚染物質をそれぞれが表す複数の「サイン」を提供する工程を さらに包含し、 前記比較する工程は、少なくとも、テスト流体の処理されたデータを複数のサイ ンのうち1つもしくはそれ以上のサインと比較する工程を包含する、方法。
21、請求項1に記載の方法であって、前記光を収集する工程のそれぞれは、 各制御サンプルおよびテスト流体を透過した光を収集する工程、 各制御サンプルおよびテスト流体によって反射された光を収集する工程、 各制御サンプルおよびテスト流体で指向された光の透過反射から得られる光を収 集する工程、 のうち、少なくとも、1つもしくはそれ以上の工程を包含する方法。
22、流体検査方法であって、 a、テストされる流体に、光源から光を照射する工程と、b、テスト流体によっ て少なくとも光の一部が吸収された後、光を収集する工程と、 C1収集光を、少なくとも4つの異なる波長に分離する工程と、 d、各選択波長に於いて収集先の相対強度を検出する工程と、 e、検出された相対強度を表すデータを処理して、テスト流体の全選択波長に関 連する相対強度データ間の複数の数学的相互関係を表す処理されたデータを提供 する工程と、!、テスト流体の処理されたデータを、既知の非汚染流体の制御サ ンプルの同様に処理されたデータと比較する工程と、g、テスト流体の処理され たデータが制御サンプルの処理されたデータとうまく比較されない場合、汚染物 質がテスト流体中に存在することを決定する工程、とを包含する、流体検査方法 。
236 請求項22に記載の方法てあって、テスト流体を容器に入れる工程をさ らに包含する方法。
24、請求項22に記載の方法であって、前記光を照射する工程は、少なくとも 、テスト流体にコリメート光ビームを照射する工程を包含する、方法。
25、請求項22に記載の方法であって、前記光源とテスト流体との間に相対的 な動きを与える工程をさらに包含する、方法。
26、請求項25に記載の方法であって、前記光を照射する工程と相対的な動き を与える工程とは、入れ替えることができる、方法。
27、請求項22に記載の方法であって、テストされる流体は成分が不確かであ るが、少な(とも、既知の液体を含み、制御サンプルの非汚染物質は、本質的に 、既知の非汚染物質および一種の既知の液体からなる既知の成分である、方法。
28.請求項27に記載の方法であって、既知の液体は水である方法。
29、流体検査方法であって、 a、テストされる流体に光源からコリメート光ビームを照射する工程と、 b、該光源とテスト流体との間に相対的な動きを与える工程と、 C0該テスト流体によって少なくとも光の一部が吸収された後、光を収集する工 程であって、複数のテスト回数に光を収集する工程を包含する工程と、 d、所定の特徴のある波長をそれぞれが有する複数の部分に収集先を分離する工 程と、 e、各テスト回に各選択波長に於ける収集光の相対強度を検出し、それによって 、少なくとも、各選択波長に対する相対光強度およびテスト回数の座標を含むデ ータの第1カテゴリーを規定する工程と、 f、テスト流体の相対強度データを既知の流体の制御サンプルの同様のデータと 比較する工程と、g、比較から、テスト流体が容認できないほど汚染されている かどうかを決定する工程、とを包含する流体検査方法。
補正書の写しく翻訳文)提出書(特許法第184条の8)平成2年10月12日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.流体検査方法であって、 a.テストされる流体に光源から光を照射する工程と、b.光源とテスト流体と の間に相対的な動きを与える工程と、 c.テスト流体によって、少なくとも光の一部が吸収された後、光を収集する工 程であって、所定テスト期間内に複数のテスト回数で光を収集する工程を含む工 程と、d.収集光を、各部分が所定の特徴の波長を有する複数の部分に分離する 工程と、 e.テストの各回に、各選択波長に於いて収集光の相対強度を検出し、それによ り、少なくとも、各選択波長に対する相対光強度とテスト回数の座標を含むデー タの第1カテゴリーを規定する工程と、 f.該データの第1カテゴリーを処理し、(1)各選択波長に対するテスト期間 のピーク相対強度(“P1”)、または(2)各選択波長に対するテスト期間に わたるすべてのテスト時の相対強度の合計(“Σ1”)、または(3)各選択波 長に対する第1カテゴリーの座標により描かれる曲線下の面積、または(4)各 選択波長に対するテスト期間にわたる最大平均強度(“Av1”)、のうち1つ を含む、少なくともデータの第2カテゴリーを規定する工程と、 g.テスト流体のデータを既知の流体の制御サンプルの同種のデータと比較する 工程と、 h.比較から、テストされた流体が容認できないほど汚染されているかどうか決 定する工程、とを包含する、流体検査方法。 2.流体検査方法であって、 a.既知の流体を規定する制御サンプルを与える工程と、b.制御サンプルに光 源から光を照射する工程と、c.制御サンプルによって少なくとも光の一部が吸 収された後、光を収集する工程と、 d.制御サンプルからの収集光を複数の所定の波長に分離する工程と、 e.各所定波長に於ける収集光の相対強度を検出する工程と、 f.少なくとも、各所定波長に於ける収集光の相対強度を示す制御サンプルに付 随するデータを記憶する工程と、g.テストされる流体に光源から光を照射する 工程と、h.光源とテスト流体との間に相対的な動きを与える工程と、 i.テスト流体により少なくとも光の一部が吸収された後、光を収集する工程で あって、所定のテスト期間内に複数のテスト回数、光を収集する工程を含む工程 と、j.制御サンプルからの収集光が分離される選択波長と同じ選択特徴波長を 有する複数の部分に、テスト流体からの収集光を分離する工程と、 k.各選択波長に於いて、各テスト時にテスト流体からの収集光の相対強度を検 出し、それにより、少なくとも各選択波長に対する相対光強度とテスト回数との 座標を含むデータの第1カテゴリーを規定する工程と、 l.該データの第1カテゴリーを処理し、(1)各選択波長に対するテスト期間 中のピーク相対強度、または(2)各選択波長に対するテスト期間にわたる全て のテスト時の相対強度の合計、または(3)各選択波長に対する第1カテゴリー の座標により描かれる曲線下の面積、または(4)各選択波長に対するテスト期 間にわたる最大平均強度、のうち1つを含む、少なくともデータの第2カテゴリ ーを規定する工程と、 m.テスト流体のデータを制御サンプルの同種のデータと比較する工程と、 n.比較から、テストされた流体が容認できないほど汚染されているかどうか決 定する工程、とを包含する、流体検査方法。 3.請求項2に記載の方法であって、制御サンプルの既知の流体は、既知の液体 および既知の非汚染物質の溶液であって、o.既知の液体100%から既知の非 汚染物質100%の範囲である溶液中の非汚染物質の濃度レベル、および/また は制御サンプルの温度、の1つもしくは両方を修正することにより制御サンプル を修正する工程と、 p.修正された制御流体ごとに照射、収集、分離、検出および修正する工程を繰 り返す工程と、 q.少なくとも、濃度レベル、温度および所定の波長の収集光の相対強度と相関 して、修正された制御サンプルに付随するデータを記憶させる工程、とをさらに 包含する方法。 4.請求項1、2、または3に記載の方法であって、前記比較する工程は、テス ト流体のデータの第2カテゴリーを制御サンプルの同種のデータと比較する工程 を少なくとも包含する方法。 5.請求項1、2、または3に記載の方法であって、前記決定する工程は、制御 サンプルの既知の流体とは異なる何らかの物質がテストされる流体中に存在する ことを決定する工程を少なくとも包含する方法。 6.請求項1、2、または3に記載の方法であって、前記データの第2カテゴリ ーを処理しデータの第3カテゴリーを規定する工程をさらに包含し、データの第 3カテゴリーは、各選択波長ごとの第2カテゴリーデータを選択波長の1つの第 2カテゴリーデータに以下のように標準化することにより規定されるデータを含 み、 p1λ2/P1λ1およびP1λ3/P1λ1およびP1λn/P1λ1、また はΣ1λ2/Σ1λ1およびΣ1λ3/Σ1λ1およびΣ1λn/Σ1λ1、ま たはAv1λ2/Av1λ1およびAv1λ3/Av1λ1およびAv1λn/ Av1λ1、 前記比較する工程は、少なくとも、テスト流体のデータの第3カテゴリーを制御 サンプルの同種のデータと比較する工程を包含する方法。 7.請求項6に記載の方法であって、データの第3カテゴリーを解釈し、少なく ともデータの第4カテゴリーを規定する工程をさらに包含し、該データの第4カ テゴリーは各選択波長に対する第3カテゴリーデータを、選択された波長の1つ の第3カテゴリーデータに以下のように標準化することにより規定されるデータ を含み、 [P1λ3/P1λ1]/[P1λ2/P1λ1]および[P1λn/P1λ1 ]/[p1λ2/Plλ1]または[Σ1λ3/Σ1λ1]/[Σ1λ2/Σ1 λ1]および[Σ1λn/Σ1λ1]/[Σ1λ2/Σ1λ1]または[Av1 λ3/AV1λ1〕/[Av1λ2/Av1λ1]および[Av1λn/Av1 λ1]/[Av1λ2/Av1λ]、並びに前記比較する工程は、少なくとも、 テスト流体の第4カテゴリーデータを制御サンプルの同種のデータと比較する工 程を包含する方法。 8.請求項1、2、または3に記載の方法であって、前記相対的な動きを与える 工程は、テスト流体を静止光源を通過させて移動させる工程を包含する方法。 9.請求項6に記載の方法であって、前記相対的な動きを与える工程は、テスト 流体を静止光源を通過して移動させる工程を包含する方法。 10.請求項7に記載の方法であって、前記相対的な動きを与える工程は、テス ト流体を静止光源を通過して移動させる工程を包含する方法。 11.請求項1、2、または3に記載の方法であって、前記相対的な動きを与え る工程は、光源を静止テスト流体を通過して移動させる工程を包含する方法。 12.請求項6に記載の方法であって、前記相対的な動きを与える工程は、光源 を静止テスト流体を通過して移動させる工程を包含する方法。 13.請求項7に記載の方法であって、前記相対的な動きを与える工程は、光源 を静止テスト流体を通過して移動させる工程を包含する方法。 14.請求項8に記載の方法であって、テスト流体を容器に入れる工程をさらに 包含し、流体の入った容器は光源を通過して移動させられる方法。 15.請求項9に記載の方法であって、テスト流体を容器に入れる工程をさらに 包含し、流体の入った容器は光源を通過して移動させられる方法。 16.請求項10に記載の方法であって、テスト流体を容器に入れる工程をさら に包含し、流体の入った容器が光源を通過して移動させられる方法。 17.請求項11に記載の方法であって、テスト流体を容器に入れる工程をさら に包含し、光源が流体の入った容器を通過して移動させられる方法。 18.請求項12に記載の方法であって、テスト流体を容器に入れる工程をさら に包含し、光源が流体の入った容器を通過して移動させられる方法。 19.請求項13に記載の方法であって、テスト流体を容器に入れる工程をさら に包含し、光源が流体の入った容器を通過して移動させられる方法。 20.請求項14に記載の方法であって、前記容器はプラスチック瓶である方法 。 21.請求項15に記載の方法であって、前記容器はプラスチック瓶である方法 。 22.請求項8に記載の方法であって、前記テスト流体は静止光源を通過して流 体導管を通って移動させられる方法。 23.請求項1、2、または3に記載の方法であって、テスト流体が容認できな いほど汚染されているという決定に応じて拒絶機構を作動する工程をさらに包含 する方法。 24.少なくとも既知の液体からなるが、構成が不確かであるテスト溶液中の汚 染物質の存在を検出する方法であって、a.テスト溶液に光源から光を照射する 工程と、b.溶液によって少なくとも光の一部が吸収された後、光を収集する工 程と、 c.収集光を少なくとも4つの異なる波長に分離する工程と、 d.各選択波長に於いて収集光の相対強度を検出する工程と、 e.分離波長での光強度の関係を、同一の既知の液体を用いる溶液中の非汚染物 質の制御サンプルごとの同一波長での光強度の関係と比較する工程と、 f.分離波長での光強度の関係が制御サンプルの同一波長での光強度の関係と適 合しない場合、テストされた溶液中に汚染物質が存在することを決定する工程、 とを包含する方法。 25.請求項24に記載の方法であって、溶液を容器に入れる工程をさらに包含 する方法。 26.容器中の汚染物質の存在を検出する方法であって、a.各制御サンプルが 同一の既知の液体および同一の既知の非汚染物質の溶液を規定し、各制御サンプ ルは他の制御サンプルの濃度レベルとは異なる濃度レベルを規定する、複数の制 御サンプルを作る工程と、 b.1つの制御サンプルに光源から光を照射する工程と、c.1つの制御サンプ ルによって少なくとも光の一部が吸収された後、光を収集する工程と、 d.1つの制御サンプルからの収集光を複数の所定の波長に分離する工程と、 e.各所定波長に於いて収集光の相対強度を検出する工程と、 f.少なくとも、各所定波長に於いて得られる光の相対強度を示す1つの制御サ ンプルに付随するデータを記憶させる工程と、 g.複数の制御サンプルの各制御サンプルに対する照射、収集、分離、検出およ び記憶の前述の工程を繰り返す工程と、h.少なくとも、既知の液体を含むが、 構成の不確かなテスト溶液を容器に入れる工程と、 i.テスト溶液に光源から光を照射する工程と、j.テスト溶液により少なくと も光の一部が吸収された後、得られる光を収集する工程と、 k.テスト溶液からの収集光を、制御サンプルからの収集光が分離された複数の 所定波長に分離する工程と、l.各所定波長に於けるテスト溶液からの収集光の 相対強度を検出する工程と、 m.各所定波長でのテスト溶液からの収集光の相対強度を、各所定波長に於ける 各制御サンプルからの収集光の相対強度と比較する工程と、 n.比較に応じて、汚染物質がテスト溶液中に存在するどうかを決定する工程、 とを包含する方法。 27.容器中の汚染物質の存在を決定する方法であって、a.既知の液体および 既知の非汚染物質の溶液を規定する制御サンプルを作る工程と、 b.制御サンプルに光源から光を照射する工程と、c.制御サンプルによって少 なくとも光の一部が吸収された後、光を収集する工程と、 d.制御サンプルからの収集光を複数の所定波長に分離する工程と、 e.各所定波長に於いて得られる光の相対強度を検出する工程と、 f.溶液中の非汚染物質の濃度レベル、および/または制御サンプルの温度の一 方もしくは両方を修正することにより制御サンプルを修正する工程と、 g.修正された制御サンプルごとに照射、収集、分離、検出および修正の工程を 繰り返す工程と、h.少なくとも、所定波長での収集光の濃度レベル、温度およ び相対強度に相関する制御サンプルに付随するデータを記憶させる工程と、 i.少なくとも、既知の液体からなるが構成が不確かなテスト溶液を容器に入れ る工程と、 j.テスト溶液に光源から光を照射する工程と、k.テスト溶液により少なくと も光の一部が吸収された後、得られる光を収集する工程と、 1.テスト溶液からの収集光を、制御サンプルからの収集光が分離された複数の 波長に分離する工程と、m.各所定波長に於いてテスト溶液からの収集光の相対 強度を検出する工程と、 n.各所定波長に於けるテスト溶液からの収集光の相対強度を、各所定波長に於 ける各々の制御サンプルからの収集光の相対強度と比較する工程と、 o.比較に応じて、汚染物質がテスト溶液中に存在するかしないかを決定する工 程、とを包含する方法。 28.請求項24、26または27に記載の方法であって、光を照射する工程の それぞれは、 制御サンプルとテスト溶液とをそれぞれ同種の容器に保持する工程と、 容器の壁を通して容器中へ、容器中に保持される各制御サンプルもしくはテスト 溶液中へ、その後、容器の壁を通して容器から光を通過させる工程、とを少なく とも包含する方法。 29.請求項28に記載の方法であって、光を収集する工程のそれぞれは、 各制御サンプルおよびテスト溶液を透過した光を収集する工程、 各制御サンプルおよびテスト溶液によって反射した光を収集する工程、および/ または 各制御サンプルおよびテスト溶液で指向された透過反射光から得られる光を収集 する工程のうち少なくとも1つもしくはそれ以上を含む方法。 30.請求項1、2、24、26、または27に記載の方法であって、光を収集 する各工程は、 各制御サンプルおよびテスト溶液を透過した光を収集する工程、 各制御サンプルおよびテスト溶液により反射された光を収集する工程、および/ または 各制御サンプルおよびテスト溶液で指向された透過反射光から得られる光を収集 する工程、のうち少なくとも1つもしくはそれ以上を含む方法。 31.請求項25に記載の方法であって、各制御サンプルの温度を修正する工程 、および各制御サンプルに対して、照射、収集、分離、検出、記憶および温度の 修正の工程を繰り返す工程をさらに包含する方法。 32.請求項27または31に記載の方法であって、前記データを記憶させる工 程は、少なくとも、各曲線が非汚染物質の各濃度レベルごとに各所定波長での収 集光の相対強度を図示する集合曲線をグラフ化することにより、既知の非汚染物 質ごとの曲線の第1形態を規定する工程を少なくとも包含する方法。 33.請求項27または31に記載の方法であって、前記データを記憶させる工 程は、少なくとも、各曲線が各温度での各濃度レベルごとに各所定波長での得ら れる光の相対強度を図示する集合曲線をグラフ化することにより、既知の非汚染 物質ごとの曲線の第1形態を規定する工程を少なくとも包含する方法。 34.請求項24、25または27に記載の方法であって、前記既知の液体は水 である方法。 35.請求項24、26または27に記載の方法であって、前記比較する工程は 、少なくとも、(1)各選択波長に対するピーク相対強度、(2)各選択波長に 対する強度の合計、(3)標準化されたピーク強度、(4)標準化された強度の 合計、(5)第2標準化されたピーク強度、および/または(6)第2標準化さ れた強度の合計、のうち1つもしくはそれ以上を含む方法。 35.液体検査方法であって、 a.テストされる流体に光源から光を照射する工程と、b.光源およびテスト流 体の間に相対的な動きを与える工程と、 c.テスト流体によって少なくとも光の一部が吸収された後、光を収集する工程 であって、複数のテスト時に光を収集する工程を包含する工程と、 d.各々が所定の特徴の波長を有する複数の部分に、収集光を分離する工程と、 e.各テスト時に各々の選択波長での収集光の相対強度を検出することにより、 少なくとも、各選択波長に対する相対光強度とテスト回数の座標を含むデータの 第1カテゴリーを規定する工程と、 f.テスト流体の相対強度データを既知の流体の制御サンプルの同種のデータと 比較する工程と、g.比較から、テスト流体が許容できないほど汚染されている かどうか決定する工程、とを包含する、流体検査方法。 37.請求項1または36に記載の方法であって、前記光を照射する工程および 相対的な動きを与える工程は相互に変更可能である方法。 38.請求項1、2、24、26、27または36に記載の方法であって、前記 光を照射する各工程は、少なくとも、各々の制御サンプルもしくはテスト溶液に コリメート光ビームを照射する工程を含む方法。
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