JPH05240790A - 液流中の溶質を監視するセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、異なる光ファイバケーブルおよび
異なるタイプのギャップ長に容易に変更することのでき
る液流中の溶質を監視するセンサを提供することを目的
とする。 【構成】 センサキャリア38と、このセンサキャリア内
に調節可能に取付けられた第１および第２のセンサ本体
26，44と、これらセンサ本体26，44中にそれぞれ取付け
られて光ファイバケーブルの接続手段をそれぞれ有する
第１および第２のレンズ装置とを含み、センサキャリア
38は第１および第２のレンズ装置がそれらの間で流体ギ
ャップ46を限定するために互いに対向してそれらを保持
するように構成され、両レンズ装置はレンズ装置の１つ
からの光がギャップを横断し、その間に光の一部分がギ
ャップ中の流体に吸収され、残りがレンズ装置の他の１
つに入射するように同じ光軸上に配置されていることを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特定の波長帯域で液体
中で吸収された光の量を解析することによって溶質を監
視するセンサに関する。センサシステムは、個々の構造
が吸収率スペクトロスコープによって溶液中の特定の化
学成分を感知する最適な特性により構成されるように伝
送のために使用されるファイバタイプの選択および液体
中の液体ギャップ長の調節能力に対して構成されてい
る。

【０００２】

【従来の技術】ＰesaventoおよびＳtrawbridge氏による
米国特許第4,085,685 号明細書に記載された装置および
方法は、吸収率スペクトロスコープが化学溶液、特に電
気めっき溶液の試験において成功的に使用されることが
できる方法を教示している。ＫoenigsbergおよびＯ´Ｎ
eal 氏は米国特許第4,989,942 号明細書において液体溶
液中の位置決定用の光ギャップを生成するのに有効な構
造を説明している。この場合、信頼性は不利な電気めっ
き環境に対して素子を保護することによって高められ
る。

【０００３】異なる溶質は異なる波長でスペクトロスコ
ープのピークを有する。この特性は特定の溶質の識別を
可能にする。しかしながら、これらの波長は異なる光源
によって最も良好に提供され、これらの異なる光源は異
なるタイプの光ファイバを通って最も良好に伝送信され
ることができる。さらに、ピークは異なる検出器ギャッ
プにおいて最も良好に検出されることができる。結果的
に、かなり広範囲な有効性を有するセンサに対して液流
の濃度および透過率の関数として光学的ギャップを調節
し、溶質に適切な波長帯域の光を供給するように光源お
よび、またはフィルタを交換することが可能であり、ま
た特定の波長帯域に最も適したものと光ファイバを交換
することができることが必要である。システムの感度は
流れが通過するギャップを横断するその光路長によって
決定される。通路長の増加はさらに高い感度：低濃度の
さらに大きい微分を行う。しかしながら、大きい通路長
および対応した増大した光吸収率により、検出器に到達
する光の量は正確な測定に対する限界より下に低下す
る。可変的な通路長は、システムが検出器の動作範囲内
の最大感度に対して調節されることを可能にする。した
がって、調節可能で選択可能な通路長を持つセンサおよ
びシステムを提供することが必要とされる。光ファイバ
ケーブルは、光ファイバにおいて使用される材料に応じ
てそれぞれが最大透過率のスペクトル窓を持つ異なるタ
イプが得られる。センサが異なる波長で使用された場
合、ファイバを交換することも必要である。したがっ
て、広い範囲にわたってセンサを使用するために異なる
材料に光ファイバケーブルを交換することも必要であ
る。交換可能なケーブルを持つセンサは任意の１つのケ
ーブルおよびその対応したスペクトル範囲に制限され
ず、このようなセンサは任意の光ファイバケーブルを使
用することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、異なる光ファイバケーブルおよびまたは異なる
タイプのギャップ長を必要とするような異なる溶質を感
知するためにセンサおよびそのシステムを構成すること
によって液流中の溶質を監視するセンサを提供すること
である。

【０００５】本発明の別の目的および利点は、センサお
よびシステムが選択された溶質に感応するように選択可
能である溶質を監視するシステムおよびセンサを提供す
ることである。

【０００６】本発明のさらに別の目的および利点は、ス
ペクトロスコープの解析において重要な波長に応じて異
なる選択された標準的なケーブルを使用できるように光
ファイバケーブルが標準的なコネクタと共に実質的に標
準的な性質である、センサおよびセンサシステムを提供
することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の光学センサは、
センサキャリアと、このセンサキャリア内に調節可能に
取付けられた第１および第２のセンサ本体と、第１およ
び第２のセンサ本体中にそれぞれ取付けられ、光ファイ
バケーブルの接続用の手段をそれぞれ有する第１および
第２のレンズ装置とを含み、センサキャリアは第１およ
び第２のレンズ装置がそれらの間で流体ギャップを限定
するために互いに対向してそれらを保持するように構成
され、第１および第２の両レンズ装置がレンズ装置の１
つからの光がギャップを横断し、その間に光の一部分が
ギャップ中の流体に吸収され、残りがレンズ装置の他の
１つに入射するように同じ光軸上に配置されていること
を特徴とする。

【０００８】本発明の理解を容易にするために、本発明
が液流中の溶質を監視するセンサおよびその関連したシ
ステムに関するものを本質的に要約した形態で説明す
る。センサは重要な溶質の波長に適切なケーブルがセン
サに結合されることができるように調節可能な通路長を
有し、取外し可能にそれに結合された光ファイバケーブ
ルを有している。本発明のその他の目的および利点は、
明細書、特許請求の範囲および添付図面を検討すること
により明らかになるであろう。

【０００９】

【実施例】図６は凹部14を備えた本体12を含むレンズ装
置10を示す。凹部14の前端部はそこにおいて密封された
ＧＲＩＮレンズ16を有している。レンズ装置の後端部は
外部ねじ18を有する。光ファイバケーブル20はシースお
よびクラッドファイバ上の終端部を有する。終端部は、
凹部中に延在する透明なコアを持つロッド22を含む。ロ
ッド22はねじ18に結合し、ＧＲＩＮレンズ16上にその先
端で凹部中にロッド22を保持するナット24を支持する。
ケーブル20は除去されて、異なる長さまたは異なる光学
特性のケーブルと置換されることができる。

【００１０】レンズ装置10はセンサ素子26中に挿入され
る。センサ素子26は、図２に示されているようにレンズ
装置10が挿入される内部凹部28を有する。凹部はセンサ
素子本体30の全長にわたって延在し、窓32によってセン
サ端部で閉じられる。レンズ装置10は凹部中にＧＲＩＮ
レンズ16を備えた金属であり、これらはほとんどのめっ
き浴環境における使用に適した材料ではない。したがっ
て、本体30はめっき浴材料に耐える対称ポリマー組成材
料から形成される。窓32はまためっき浴材料に耐え、重
要な波長に実質的に透明である適切な材料で作られる。
センサ素子26は外部にねじ34を有する。これらのねじ
は、センサ素子26の位置およびレンズ装置10の位置を調
節するためのものである。

【００１１】図１、図２および図４は、本発明のセンサ
が吸収率スペクトロスコープによって監視する重要なイ
オンを溶質として含む液体を流す管36を示す。センサキ
ャリア38は、液流管36の横断方向に取付けられた管であ
る。センサキャリア38は開口40を有し、この開口40は液
体を通すように液体管36中の開口と同一線上に位置す
る。センサキャリア38の周囲の管36中に開口が存在して
いてもよい。センサキャリアはねじを有する貫通孔42を
有する。貫通孔42は液体開口40と交差する。貫通孔42は
センサキャリアの両端部で開いており、ねじはセンサ素
子26上の外部ねじ34と同じものである。図３、図４およ
び図５に示されているように、センサ素子26はセンサキ
ャリアの一端中にねじ込まれる。センサ素子26と同一の
別のセンサ素子44はセンサキャリア38の別の端部中にね
じ込まれている。２つのセンサ素子26および44上の窓の
間の距離は液体が流れるセンサギャップである。センサ
ギャップはセンサキャリア内外に設けられているセンサ
素子26および44のねじの調節によって選択されることが
できる。このようにして、センサギャップは正確に選択
されることができる。

【００１２】図１は上記のセンサを含むセンサシステム
50を示す。タンク52は溶液54を含む。液体は、フィルタ
58を通して液体を伝達するポンプ56によってタンクの底
部から抽出され、その後液体はライン36を通ってタンク
に戻る。センサシステム50によって感知されるのはこの
液体である。液体はめっき溶液またはその他の溶液であ
ってよい。ほとんどの場合、液体は水溶液である。めっ
き溶液は酸銅めっき浴、酸性はんだ、酸ニッケル、アル
カリ無電気銅めっき浴、および特別な添加物を持つ中央
供給浴を含む。

【００１３】電源60は光源62に給電する。光源62は広い
スペクトル範囲の光源またはレーザのような狭いスペク
トル光源であってよい。レーザの場合、その周波数は解
析において重要な材料の吸収帯域中になければならな
い。広帯域の光源の場合、光は重要な吸収領域に帯域幅
を狭くするフィルタ64に送られる。構造によっては２つ
のフィルタが存在する。ライン74と76との間に接続され
たフィルタの代わりに、ライン72と光ダイオード78との
間に接続されたフィルタおよびライン70と光ダイオード
80との間に接続された別のフィルタが存在してもよい。
フィルタ64を通る光は分割器66に送られる。分割システ
ムの目的は光源基準信号を供給することである。安定し
た光源は基準信号を不要にする。分割器66はライン68を
通して光エネルギの大部分を、またはライン70を通して
小部分を伝送する。分割は例えば80% 対20％である。ラ
イン68は分割器66とセンサ素子26との間に接続され、一
方ライン72はセンサ素子44と比較器との間に接続されて
いる。ライン74はフィルタに光源を接続し、ライン76は
分割器にフィルタを接続する。各ライン68乃至76は、図
６に示されたタイプの標準的なコネクタを有する標準的
な光ファイバラインである。したがって、これらのライ
ンは重要な波長の透過能力にしたがって変更されてもよ
い。さらに、これらのラインは異なる構成の異なる長さ
のラインに対して変更されることができる。長さおよび
波長透過能力の両者に対してラインを変更できることは
センサキャリア38およびシステム50に著しい動作許容性
を与える。ライン70は分割器から基準信号を導き、ライ
ン72はセンサキャリア38中のセンサ素子対の間のギャッ
プを通して伝送された光を導く。センサ素子間の距離は
また重要な組成に対して最大の感度を提供するように調
節可能である。光ダイオード78および80は、重要な波長
における２つの入力ライン70および72中の信号強度を比
較する比較器82上に取付けられる。光ダイオード78およ
び80は比較器への各入力中の電流に光信号を変換するた
めに設けられる。比較器は出力84が重要な組成の濃度を
検出するように信号強度を比較する。以下の例は本発明
のセンサシステムが重要な種々の組成の濃度の試験に対
して広範囲に適応可能であることを示している。 例１

【００１４】タンク中の溶液54は無電気銅めっき溶液で
ある。特に、それは 684ナノメータで吸収帯域を有する
銅イオンを含む。光源62は白色光源であり、一方フィル
タ64は 650乃至 800ナノメータの帯域範囲に重要な通過
帯域を有する。溶液54中の銅イオンの濃度はほぼ４Ｇｍ
（グラム）／Ｌ（リットル）である。この濃度におい
て、センサ素子26と44との間の間隔はほぼ18cmである。
ライン68乃至76は選択された吸収率ピーク波長に通過帯
域を有するように選択され、したがって純粋の溶融シリ
カから形成される。この構造により比較器82は、３乃至
５Ｇｍ／Ｌの溶液54中の銅イオンの濃度を実時間で計測
することができる。 例２

【００１５】タンク中の溶液54は中央供給浴（高および
低付着無電気銅）である。特に、それは 735ナノメータ
に吸収帯域を有する銅イオンを含む。光源62は白色光源
であり、一方フィルタ64は 700乃至 800ナノメータの帯
域範囲に重要な通過帯域を有する。溶液54中の銅イオン
の濃度がほぼ2.55Ｇｍ／Ｌである場合、センサ素子26お
よび44間の間隔はほぼ18cmである。ライン68乃至76は選
択された吸収ピーク波長において通過帯域を有するよう
に選択され、したがって純粋の溶融シリカから形成され
る。この構造により、比較器82は 1.5乃至 3.6Ｇｍ／Ｌ
の溶液54中の銅イオンの濃度を実時間で計測することが
できる。 例３

【００１６】タンク中の溶液54ははんだめっき溶液であ
る。特に、それははんだめっきタンク中の重要な有機添
加剤であり、めっき粒決定素子として作用するペプトン
を含む。ペプトンは 330ナノメータで吸収帯域を有す
る。光源62は白色光源であり、一方フィルタ64は 250乃
至 350ナノメータの帯域範囲に重要な通過帯域を有す
る。溶液54中のペプトンの濃度はほぼ 2.5Ｇｍ／Ｌであ
る。この濃度において、センサ素子26および44間の間隔
はほぼ18cmである。ライン68乃至76は選択された吸収ピ
ーク波長において通過帯域を有するように選択され、し
たがってＵ．Ｖ．強化された溶融シリカから形成され
る。この構造により、比較器82は１乃至４Ｇｍ／Ｌの溶
液54中のペプトンの濃度を実時間で計測することができ
る。

【００１７】上記の例は図７の大きいギャップのセンサ
による実験結果を表す。評価されている成分が高濃度に
なると、センサ中の短いギャップ長が有効な濃度情報を
提供すると考えられる。以下の例は予測されるデータを
表す。 例４

【００１８】タンク中の溶液54は電気分解銅めっき溶液
である。特に、それは 830ナノメータに吸収帯域を有す
る銅イオンを含む。光源62は白色光源であり、一方フィ
ルタ64は 650乃至 800ナノメータの帯域範囲に重要な通
過帯域を有する。溶液54中の銅イオンの濃度がほぼ75Ｇ
ｍ／Ｌである場合、センサ素子26および44間の間隔はほ
ぼ１cmである。ライン68乃至76は選択された吸収ピーク
波長において通過帯域を有するように選択され、したが
って純粋の溶融シリカから形成される。この構造によ
り、比較器82は60乃至90Ｇｍ／Ｌの溶液54中の銅イオン
の濃度を実時間で計測することができる。 例５

【００１９】タンク中の溶液54ははんだめっき溶液であ
る。特に、それははんだめっきタンク中の重要な有機添
加剤であり、めっき粒決定素子として作用するペプトン
を含む。ペプトンは 330ナノメータで吸収帯域を有す
る。光源62は白色光源であり、一方フィルタ64は 250乃
至 350ナノメータの帯域範囲に重要な通過帯域を有す
る。溶液54中のペプトンの濃度はほぼ 2.5Ｇｍ／Ｌであ
る場合、センサ素子26および44間の間隔はほぼ１cmであ
る。ライン68乃至76は選択された吸収ピーク波長に通過
帯域を有するように選択され、したがってＵ．Ｖ．強化
された溶融シリカから形成される。この構造により、比
較器82は１乃至４Ｇｍ／Ｌの溶液54中のペプトンの濃度
を実時間で計測することができる。 例６

【００２０】目的は、60乃至90Ｇｍ／Ｌの濃度範囲で銅
を含む化学浴用の監視システムを提供することである。
異なる銅濃度の溶液のスペクトル走査が行われる。これ
は溶液中の銅に対するスペクトル吸収帯域を識別する。
銅に対して、それは知られているが、浴中の別の成分か
らの妨害帯域を検査することが必要である。一度分離さ
れた銅吸収帯域が識別されると、銅吸収帯域を含む強い
透過帯域を有する光ファイバケーブルが選択される。こ
の例において、動作帯域は 650乃至 850ナノメータであ
る。

【００２１】システムを構成するときに、３つの主な領
域：光源、光伝達媒体すなわちケーブル、および光検出
器が限定される必要がある。ケーブルは上記のように決
定される。光源はその放射スペクトルに基づいて選択さ
れなければならない。それはシステムの動作帯域を含む
強い帯域を有していなければならない。この例に対して
選択された１つはキセノンアークランプである。

【００２２】選択された光検出器は動作帯域において高
感度でなければならない。この例に対して、ゲルマニウ
ムが選択された。この検出器を使用する装置は−60デシ
ベルまでの光度を測定することができる。しかしなが
ら、レベルが−45デシベルより下に低下したときに精度
が低下し始める。これは、光度が−45デシベルより下に
低下しないようにシステムが設計されなければならない
ことを意味する。

【００２３】重要な銅溶液は60乃至90Ｇｍ／Ｌの濃度で
変化する。利用者にとって65乃至80Ｇｍ／Ｌの制御限界
を設定することを望んでいる。したがって、濃度は90の
高さになることは考えられない。したがって、90は試験
上限として選択される。

【００２４】次に光検出装置の通路長が決定されること
ができる。通路長が長くなると、それだけ光検出装置は
正確になる。しかしながら、通路長が長くなると、光量
したがってデシベル読取りが低くなる。90Ｇｍ／Ｌ銅の
試験溶液が準備される。90は濃度範囲における任意の溶
液の１cmの通路長当りの光をほとんど吸収するため選択
される。装置は溶液中に配置される。通路長が増加する
と、パワーレベルは下降する。通路長は、パワーレベル
がほぼ45デシベルに下降するまで増加される。その点に
おける通路長は最適な通路長である。この決定された情
報により、システムは組立てられ、配置されて較正され
る。

【００２５】センサ素子26および44間のギャップ長の差
は、異なるギャップ長が異なる溶液に対して望ましいこ
とを示す。図７は、大きいギャップ長が設けられること
ができる構造を示す。センサ本体86はＪ形状であり、そ
こにおいて切断されたＪ形状のチャンネル88を有する。
図７ではチャンネルを示すためにカバー90は破れて示さ
れている。センサ素子92はセンサ素子26と同じである。
センサ素子92はＪ形状のセンサ本体上において上方を向
いているように位置され、そこに固定される。それはセ
ンサ素子を保護するために窓32と同じ窓を有している。
ライン94は図２と同じようにセンサ素子に接続され、セ
ンサ本体から上方に延在する。センサ素子96もまたセン
サ素子26と同じであり、それらの間の既知のギャップを
有してセンサ素子92に面するように位置される。ライン
98はセンサ素子96に接続される。ライン94および98は図
１中のライン68および72に対応する。センサ素子を備え
たセンサ本体86は図１におけるセンサキャリア38の位置
で使用される。タンク52の流動ライン中にセンサ本体86
を配置する代わりに、それは両センサが浸漬されるよう
にタンクのエッジ上に取付けられる。図７において破線
で示されたクリップ100 はタンクの側部に対するセンサ
86の結合を可能にする。もちろん、ライン94および98は
感知されるべき異なる吸収ピークに対するファイバの変
化およびタンクとセンサシステム50との間の異なる設置
長に対する異なるファイバを許容するように標準的なコ
ネクタを備えた光ファイバラインである。センサ86はセ
ンサ38に対して可能なものより長いギャップ長を提供
し、以下その使用例を示す。

【００２６】この説明から、本発明は固定通路長のセン
サと可変通路長のセンサとの間の選択を含んでいること
が理解できる。さらに、センサは光ファイバケーブルに
よってセンサシステムから離れている。ケーブルは伝送
帯域幅に対して選択可能であり、設置の要求に応じた選
択可能な長さである。相互交換可能な光ファイバケーブ
ルは、紫外線、可視光線、近赤外線領域において低いレ
ベルの有機および無機溶質を監視することを可能にす
る。吸収率スペクトロスコープによると、重要な溶質は
所定の波長で光を吸収する。溶質中の濃度が高くなる
と、それだけ一層光が吸収される。吸収ピークの波長の
光の強度を監視することによって、光がサンプルを通過
した後、濃度が決定されることができる。光源62は、重
要な化学成分が吸収される波長を含んでいるが、それに
必ずしも限定されない光を放射する。光源は安定してい
なければならず、これは通常キセノンアークランプによ
り達成されるが、レーザダイオード、レーザまたは別の
光源により構成されることができる。光は光ダイオード
78および80によって比較器において検出される。光ダイ
オードは、比較器82において比較される電流に光を変換
する。

【００２７】センサ38および86は、光が検出器に達する
前に通過しなければならないギャップまたは通路長を提
供する。サンプルはギャップ中にあり、ここは光吸収が
発生する場所である。ギャップの寸法は吸収される光の
量に影響を与える。吸収された光が多過ぎた場合、正確
な測定にとって不充分な光しか検出器に達しない。可変
的な通路長のセンサキャリア38は光吸収量が最大感度に
対して、しかし検出器の動作範囲で最適化されることを
可能にする。

【００２８】センサシステムを試験する時、溶液が化学
物質による光吸収に対する通路長全体を調べるように適
切な較正溶液がセンサ中に配置される。センサからの光
ファイバケーブルは図１に示されたように光源および比
較器に結合される。比較器は重要な化学物質を実時間で
監視するためにコンピュータとインターフェイスされ
る。紫外線可視領域における既知の化学物質に対して比
較器によって生成された光吸収数は比較器によって電気
的に表される。これらの光吸収値は、濃度領域に応じて
ビア・ランバートの法則にしたがって直線的な図を描い
た化学物質の濃度に対して示される。ビア・ランバート
の法則は以下の式によって表される： Ａ＝ｌｏｇ₁₀Ｉ₀ ／Ｉ＝Ｅｃｂ ここで、 Ａ＝吸収率 Ｉ₀ ＝入射光の強度 Ｉ＝伝送された光の強度 Ｅ＝所定の波長および温度におけるモル吸収率 ｃ＝濃度（モル） ｂ＝通路長

【００２９】試験結果は、ビアランバートのグラフ中に
は異なる直線領域が存在し、光吸収率に対して表された
場合に 100万分の一部分のレベルからパーセンテージレ
ベルまでの濃度範囲全体が直線的なグラフを提供するこ
とを明らかにしている。傾斜の値および直線図からの切
取られた部分は重要な化学物質の実時間濃度を表すため
に計算された。反復性試験は、信頼レベルを設定するた
めに較正溶液を数回使用することによって実行された。
このようにして、種々の時間および液中の種々の濃度の
溶質を監視するセンサシステムが設けられる。

【００３０】本発明は現在考えられる最良のモードで説
明されているが、当業者の能力の範囲において、また本
発明の技術的範囲を逸脱することなく種々の修正、モー
ドおよび実施例が可能であることが明らかである。した
がって、本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって
のみ限定されるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のセンサを使用するシステムの概略図。

【図２】部分的に切取られ、部分的に断面で示されたセ
ンサ素子の上部側面の拡大図。

【図３】本発明のセンサが管中に取付けられている液流
を伝達する管の上部側面図。

【図４】図３のライン４−４に沿って全体的に見たとき
のセンサの下方向に見た概略図。

【図５】図４のライン５−５に沿って全体的に見たとき
のセンサの断面図。

【図６】レンズ装置がどのように光ファイバケーブルに
結合するかを示した部分的に切取られ、部分的に断面で
示されたレンズ装置の上部側面図。

【図７】溶質の特定の成分を試験するために形成された
本発明によるセンサの部分的に切取られ、部分的に断面
で示した側面図。

フロントページの続き (72)発明者 チレンギ・マドゥスーダン アメリカ合衆国、カリフォルニア州 90505、トーランス、ブライアン・アベニ ュー 2522 (72)発明者 ジョアクイン・エム・オテロ アメリカ合衆国、カリフォルニア州 90745、カーソン、ラッシュダル・アベニ ュー 21929

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 センサキャリアと、このセンサキャリア
   内に調節可能に取付けられた第１および第２のセンサ本
   体と、 前記第１および第２のセンサ本体中にそれぞれ取付けら
   れ、光ファイバケーブルの接続用の手段をそれぞれ有す
   る第１および第２のレンズ装置とを含み、 前記センサキャリアは前記第１および第２のレンズ装置
   がそれらの間で流体ギャップを限定するために互いに対
   向してそれらを保持するように構成され、前記第１およ
   び第２の両レンズ装置が前記レンズ装置の１つからの光
   がギャップを横断して光の一部分がギャップ中の流体に
   吸収されその残りが前記レンズ装置の他の１つに入射す
   るように同じ光軸上に配置されていることを特徴とする
   光学センサ。
2. 【請求項２】 前記レンズ装置はそれを通る開口を有す
   る本体と、前記本体中の光学ロッドと、および光ファイ
   バとギャップとの間の光を集束する前記本体中のＧＲＩ
   Ｎレンズとを含んでいる請求項１記載の光学センサ。
3. 【請求項３】 前記レンズ装置は前記レンズ装置の光軸
   を限定するそれを通る開口を有する本体と、標準的な光
   ファイバの取付け用の前記本体上のねじと、光ファイバ
   とギャップとの間に光を導くための前記通路中の光学ロ
   ッドとを含んでいる請求項１記載の光学センサ。
4. 【請求項４】 ＧＲＩＮレンズは前記本体を通る開口中
   に配置されている請求項３記載の光学センサ。
5. 【請求項５】 溶液中の材料の吸収率のピークの光を供
   給し、比例した強度の第１および第２の光ビームを供給
   するビーム分割器に接続された光源と、 第１および第２の光検出器を有し、第２のビームが前記
   第２の光検出器に接続された比較器と、 センサとを具備し、 前記第１のビームが前記センサを通じて前記第１の光検
   出器に接続され、前記光源、前記分割器、前記センサお
   よび前記第１および第２の光検出器の間の前記接続はそ
   れぞれ接続解除可能で交換可能な光ファイバコネクタに
   よって行われる吸収率スペクトロスコープによって溶液
   中の特定の材料の濃度を検出することを特徴とするセン
   サ。
6. 【請求項６】 前記分割器、前記センサおよび前記光検
   出器の間の前記光ファイバコネクタは、異なる長さの、
   異なる光波長を伝送するように形成された光ファイバケ
   ーケブルが設置されるように前記分割器、前記センサお
   よび前記光検出器への接続解除可能な接続を有している
   請求項５記載のシステム。
7. 【請求項７】 前記センサは本体を有し、第１および第
   ２のセンサ素子は前記本体中に取付けられ、互いに間隔
   を隔てられ、前記第１および第２のセンサ素子はそれぞ
   れ光軸を有し、前記両センサ素子は検出されるべき重要
   な成分を有する流体用のそれらの間のギャップと共に実
   質的に同じ光軸上に配置されている請求項６記載のシス
   テム。
8. 【請求項８】 前記センサ本体はＪ形状である請求項７
   記載のシステム。
9. 【請求項９】 前記Ｊ形状の本体は検出される材料を含
   む流体に耐える材料から構成され、前記Ｊ形状の本体は
   光ファイバケーブルの１つを受けるチャンネルと、ケー
   ブルを保護するために前記チャンネルを覆うカバーとを
   有し、前記カバーはケーブルの交換を許すように取外し
   可能である請求項８記載のシステム。
10. 【請求項１０】 前記センサ素子はレンズ装置を有し、
    重要な波長に対して透過性であり、ギャップ中の流体か
    ら前記レンズ装置を保護する窓を有している請求項９記
    載のセンサシステム。