KR20150013250A - 자가-세정 광학 센서 - Google Patents

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Abstract

광학 센서는 유체의 흐름으로 광을 지향하고 및/또는 유체로부터 광학 에너지를 수신하기 위한 광학 윈도우를 갖는 센서 헤드를 포함할 수 있다. 광학 센서는 또한 센서 헤드가 삽입될 수 있는 캐비티를 정의하는 하우징을 포함하는 흐름 챔버를 포함할 수 있다. 몇몇 예들에서, 흐름 챔버는 상기 센서 헤드의 광학 윈도우에 대해 흐름 챔버에 진입하는 유체를 지향하도록 구성되는 흐름 노즐을 정의하는 인렛 포트를 포함한다. 동작 시에, 상기 광학 윈도우에 부딪히는 인입하는 유체의 물리력은 오염 물질들이 상기 광학 윈도우 상에 축적되는 것을 방지할 수 있다.

Description

자가-세정 광학 센서{SELF-CLEANING OPTICAL SENSOR}
본 개시는 광학 센서들에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 광학 센서 유체 제어에 관한 것이다.
수용성 화학 용액(aqueous chemical solution)들은 다양한 상황들에서 이용된다. 예를 들어, 상이한 응용들에서, 주방들, 화장실들, 학교들, 병원들, 공장들, 및 다른 유사한 시설들을 세정하고, 위생 처리(sanitize)하고, 그리고/또는 소독(disinfect)하기 위해 수용성 세정 용액(aqueous cleaning solution)들이 이용된다. 수용성 세정 용액들은 통상적으로 물에 용해된 하나 이상의 화학 종들을 포함한다. 화학 종들은, 세정 특성들, 항균성 액티비티 등과 같은 다양한 기능적 특성들을 물에 부여한다. 이용 이전에 수용성 용액에서 화학 종들의 농도를 측정하는 것은 용액의 특성들을 이해하고 조정이 요구되는지를 결정하는데 유익할 수 있다. 예를 들어, 화학 용액 모니터링은 다수의 산업 응용들에서 매우 유용할 수 있다. 몇몇 경우들에서, 실질적으로 실-시간 모니터링은 세정 용액에서 화학물질의 농도를 결정하고, 이어서 짧은 세정 기간 동안 화학 농도를 조정하는데 이용된다. 다른 경우들에서, 측정들은 비교적 긴 동작 기간 동안 용액 내의 공칭 화학 농도를 유지하기 위해 주기적인 기반으로 행해질 수 있다.
광학 센서는 화학 용액을 분석하는데 이용될 수 있는 하나의 타입의 디바이스이다. 광학 센서는 광학 윈도우(optical window)를 통해 광을 유체 용액 내로 지향하고 광학 윈도우를 통해 유체로부터 광을 수신할 수 있다. 광학 센서는 동일한 광학 윈도우 또는 상이한 광학 윈도우를 통해 광을 지향하고 수신할 수 있다. 어느 경우든, 광학 센서는 유체 용액으로부터 수신된 광에 기초하여 유체 용액의 특징을 결정할 수 있다. 예를 들어, 광학 센서는 유체로부터 수신된 광의 파장 및/또는 크기에 기초하여 유체 내의 화학 종들의 농도를 결정할 수 있다.
몇몇 응용들에서, 광학 센서는 오염 물질(fouling material)을 포함하는 유체의 특징을 결정하는데 이용될 수 있다. 이러한 상황에서, 광학 센서의 광학 윈도우는 더럽혀져서(fouled), 광학 윈도우를 통해 지향되고 및/또는 수신되는 광의 양을 방해하게 된다. 광이 방해될 때, 광학 센서는 광학 윈도우가 비교적 깨끗한 때만큼 정확히 유체 용액의 특징을 결정하지 못할 수 있다. 예를 들어, 광학 센서는 오염 간섭에 대해 광의 양이 감소되게 하기 보단 오히려, 유체 용액이 더 낮은 농도의 화학 종들을 갖는 것을 나타내는 바와 같이 유체 용액으로부터 수신된 광의 크기를 감소시킬 수 있다.
일반적으로, 본 개시는, 예를 들어, 수용성 화학 용액과 같은 유체의 특징을 결정하기 위한 광학 센서들 및 광학-기반 기법들에 관한 것이다. 몇몇 예들에서, 광학 센서는 흐름 챔버 및 흐름 챔버에 삽입되도록 구성된 센서 헤드를 포함한다. 센서 헤드는 유체가 흐름 챔버를 통해 흐를 때 유체의 특징을 결정할 수 있다. 예를 들어, 센서 헤드는 유체 내의 화학 종들의 농도를 결정하기 위해 유체를 광학 분석할 수 있다.
광학 센서가 오염 물질을 포함하는 유체를 분석하는데 이용될 때, 오염 물질이 광학 센서 내에 증착할 수 있다. 오염 물질이 광학 센서 내에 축적되는 경우, 오염 물질은 광학 센서에 의해 유체로 전송되거나, 유체로부터 수신되는 광을 감소시키거나 완전히 차단할 수 있다. 이것이 발생할 때, 광학 센서는 몇몇 응용들에 의해 요구되는 정확도로 유체를 광학 분석할 수 없을 수도 있다.
본 개시에 따른 몇몇 예들에서, 센서 헤드에 의한 광학 분석을 위해 유체를 수용하기 위한 인렛 포트(inlet port)를 갖는 흐름 챔버를 포함하는 광학 센서가 설명된다. 인렛 포트는 센서 헤드의 광학 윈도우에 대해 흐름 챔버에 진입하는 유체를 지향하도록 구성되는 유체 노즐을 정의할 수 있다. 동작 시에, 유체는 인렛 포트를 통해 이동하고 센서의 광학 윈도우에 부딪히도록 유체 노즐로부터 방출될 수 있다. 광학 윈도우에 부딪히는 인입하는 유체의 물리력은 오염 물질이 광학 윈도우 상에 축적되는 것을 방지하고 및/또는 광학 윈도우로부터 축적된 오염 물질을 제거하는 것을 도울 수 있다.
일 예에서, 센서 헤드 및 흐름 챔버를 포함하는 광학 센서가 설명된다. 센서 헤드는 제 1 광학 윈도우, 제 2 광학 윈도우, 적어도 하나의 광 소스, 및 적어도 하나의 검출기를 포함하는 센서 헤드를 포함한다. 적어도 하나의 광 소스는 제 1 광학 윈도우를 통해 유체의 흐름으로 광을 방출하도록 구성되고, 적어도 하나의 검출기는 유체의 흐름으로부터 제 2 광학 윈도우를 통해 형광 방출들을 검출하도록 구성된다. 또한, 이 예에서, 흐름 챔버는 센서 헤드가 삽입되는 캐비티를 정의하는 하우징, 캐비티의 외부로부터 캐비티의 내부로 유체의 흐름을 연통하도록 구성되는 인렛 포트, 및 캐비티의 내부로부터 캐비티의 외부로 역으로(back) 유체의 흐름을 연통하도록 구성되는 아웃렛 포트를 포함한다. 이 예에 따라 인렛 포트는 제 1 광학 윈도우에 대해 유체의 흐름의 부분을 지향하도록 구성되는 제 1 유체 노즐 및 제 2 광학 윈도우에 대해 유체의 흐름의 부분을 지향하도록 구성되는 제 2 유체 노즐을 정의한다.
다른 예에서, 센서 헤드의 제 1 광학 윈도우에 대해 흐름 챔버의 제 1 유체 노즐을 통해 유체를 지향하는 단계 및 센서 헤드의 제 2 광학 윈도우에 대해 흐름 챔버의 제 2 유체 노즐을 통해 유체를 지향하는 단계를 포함하는 방법이 설명된다. 이 예에서, 센서 헤드는 제 1 광학 윈도우를 통해 유체의 흐름으로 광을 방출하도록 구성되는 적어도 하나의 광 소스 및 유체의 흐름으로부터 제 2 광학 윈도우를 통해 형광 방출들을 검출하도록 구성되는 적어도 하나의 검출기를 포함한다.
다른 예에서, 광학 센서, 액체 소스, 기체 소스 및 제어기를 포함하는 광학 센서 시스템이 설명된다. 광학 센서는 광학 윈도우, 광학 윈도우를 통해 유체의 흐름으로 광을 방출하도록 구성된 적어도 하나의 광 소스 및 유체의 흐름으로부터 광학 윈도우를 통해 형광 방출들을 검출하도록 구성되는 적어도 하나의 검출기를 갖는 센서 헤드를 포함한다. 광학 센서는 또한 센서 헤드가 삽입되는 캐비티를 정의하는 하우징, 캐비티의 외부로부터 캐비티의 내부로 유체의 흐름을 연통하도록 구성되는 인렛 포트(inlet port), 및 캐비티의 내부로부터 캐비티의 외부로 역으로(back) 유체의 흐름을 연통하도록 구성되는 아웃렛 포트를 갖는 흐름 챔버를 포함한다. 인렛 포트는 광학 윈도우에 대해 유체의 흐름을 지향하도록 구성된 유체 노즐을 정의한다. 예에 따라, 액체 소스는 인렛 포트를 통해 연통하는 유체의 흐름을 공급하도록 구성되고, 기체 소스는 또한 인렛 포트를 통해 연통하는 유체의 흐름을 공급하도록 구성된다. 예는 추가로, 제어기는 흐름 챔버에서 액체를 빼내도록 기체 소스가 흐름 챔버와 유체 연통되게 하도록 기체 소스를 제어하고, 유체 노즐을 통해서, 액체가 빠진 흐름 챔버의 공간을 통해 광학 윈도우에 대해 액체를 지향하도록 액체 소스가 흐름 챔버와 유체 연통되게 하도록 액체 소스를 제어하게 구성된다는 것을 특정한다.
다른 예에서, 액체를 광학 센서의 흐름 챔버에서 빼는 단계를 포함하는 방법이 설명되며, 여기서 광학 센서는 흐름 챔버에 삽입되는 광학 윈도우를 갖는 센서 헤드를 포함하고, 흐름 챔버는 광학 윈도우에 대해 유체를 지향하도록 구성된 유체 노즐을 정의하는 인렛 포트를 포함한다. 이 방법은 또한 유체 노즐을 통해, 액체가 빠진 흐름 챔버의 공간을 통해, 그리고 광학 윈도우에 대해 액체를 지향하도록 흐름 챔버의 인렛 포트를 통해 액체를 흐르게 하는 단계를 포함한다.
이하의 상세한 설명 및 첨부 도면들에서 하나 이상의 예들의 세부사항들이 설명된다. 다른 특징들, 목적들, 및 이점들이 상세한 설명 및 도면들 그리고 청구범위로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본 개시의 예들에 따른 광학 센서를 포함하는 예시적인 유체 시스템을 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 예시적인 유체 시스템에 이용될 수 있는 예시적인 광학 센서를 도시하는 블록도이다.
도 3 및 도 4는 도 1 및 도 2에서의 광학 센서들에 의해 이용될 수 있는 광학 센서의 예시적인 물리적 구성의 개략적인 도면들이다.
도 5 및 도 6은 도 3 및 도 4의 예시적인 광학 센서에 이용될 수 있는 예시적인 센서 헤드의 대안적인 도면들이다.
도 7은 도 3 및 도 4의 예시적인 광학 센서에 이용될 수 있는 예시적인 흐름 챔버의 상면 투시도이다.
도 8은 도 7에 표시된 A-A 단면 라인을 따라 취해진, 센서 헤드가 챔버 내로 삽입된 것으로 도시되는 도 7의 예시적인 흐름 챔버의 단면 상면도이다.
도 9는 도 7에 표시된 B-B 단면 라인을 따라 취해진, 센서 헤드가 챔버 내로 삽입된 것으로 도시되는 도 7의 예시적인 흐름 챔버의 단면 상면도이다.
도 10은 도 7에서 표시된 A-A 단면 라인을 따라 취해진, 센서 헤드가 챔버 내로 삽입된 것으로 도시되는 도 7의 예시적인 흐름 챔버의 다른 단면 상면도이다.
이하의 상세한 설명은, 사실상 예시적이며, 본 발명의 범위, 응용가능성, 또는 구성을 어떠한 방법으로든 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 오히려, 이하의 설명은 본 발명의 예들을 구현하기 위한 일부 실용적인 설명들을 제공한다. 선택된 엘리먼트들에 대한 구조들, 물질들, 치수들, 및 제조 프로세스들의 예들이 제공되며, 모든 다른 엘리먼트들은 본 발명의 분야에서의 당업자들에게 알려져 있는 것을 사용한다. 당업자들은, 언급된 예들 중 다수가 다양한 적합한 대안들을 갖는 것으로 인식할 것이다.
활성 화학 약품(active chemical agent)들을 갖는 유체들은 다양한 상이한 산업들에서 다양한 상이한 응용들에 대해 이용된다. 예를 들어, 세정 산업에서, 염소 또는 다른 활성 화학 약품들을 포함하는 유체 용액(fluid solution)들이 다양한 표면들 및 장비를 세정하고 소독하는데 종종 이용된다. 이러한 용액들에서, 활성 화학 약품의 농도, 또는 다른 파라미터들은 유체의 세정 및 소독 특성들에 영향을 줄 수 있다. 이에 따라, 유체가 의도된 응용에 대해 적절하게 포뮬레이팅되고 준비되는 것으로 보장하는 것은, 유체가 후속 사용에서 적합한 세정 및 소독 특성들을 제공하도록 보장하는 것을 도울 수 있다.
본 개시는, 유체 매질(fluid medium)의 특징을 결정하기 위한 광학 센서를 설명한다. 특히, 이 개시는, 예를 들어, 유체 매질 내의 화학 종들의 농도, 유체 매질의 온도 등과 같은 유체 매질의 특징을 결정하는데 이용될 수 있는 광학 센서와 관련된 방법들, 시스템들, 및 장치들을 설명한다. 응용에 따라, 광학 센서는, 연속적인 또는 주기적인 기반으로 유체 소스로부터 유체의 흐름을 수용하고 그리고 그 유체를 분석하여 실질적으로 실시간으로 특징들을 결정하는 온라인 센서로서 구현될 수 있다. 예를 들어, 광학 센서는, 파이프, 튜브, 또는 다른 도관을 통해서 유체의 흐름에 연결될 수 있다. 광학 센서는 그후, 도관을 통해서 소스로부터 유체의 샘플을 수용하고, 그 유체를 분석하여 유체의 특징들을 결정할 수 있다.
응용에 따라, 광학 센서는 광학 분석을 위해 오염 물질들(예를 들어, 고체 입자들)을 포함하는 유체를 수용할 수 있다. 유체가 광학 센서를 통과할 때, 오염 물질들은 센서 상에 증착되어, 축적된 오염 물질들의 막 또는 스케일링(scaling)을 생성할 수 있다. 시간이 지나면, 센서 상에 증착된 오염 물질의 양은, 센서가 더 이상 센서를 통과하는 유체를 광학적으로 정확히 분석할 수 없을 때까지 증가할 수 있다. 예를 들어, 광학 센서가 분석 중인 유체에 광을 투과시키거나 이로부터 광을 수신하기 위한 광학 윈도우를 포함할 때, 광학 윈도우는 광학 윈도우를 통한 광 통로를 방해하는 오염 물질의 층으로 커버될 수 있다. 이는 광학 센서가, 센서에 의해 결정되도록 의도된 유체 특징에 대한 부정확한 판독을 제공하게 할 수 있다.
본 개시에서 설명된 기법들에 따라, 유체 노즐을 정의하는 인렛 포트를 갖는 광학 센서가 제공된다. 유체 노즐은 센서의 광학 윈도우에 대해 광학 센서에 진입하는 유체를 지향시키도록 배열될 수 있다. 예를 들어, 유체 노즐은, 인입하는 유체가 센서 내의 임의의 다른 구조에 접촉하기 이전에 센서의 광학 윈도우에 접촉하도록 광학 윈도우에 대해 직접적으로 광학 센서에 진입하는 유체를 지향시킬 수 있다. 광학 윈도우에 접촉하는 인입하는 유체의 물리력(force)은 오염 물질이 광학 윈도우 상에 축적되는 것을 금지하고, 축적된 오염 물질을 씻어내는데 도움을 줄 수 있다. 세정을 위해 동작으로부터 광학 센서를 정기적으로 제거해야 하는 대신, 광학 윈도우에 대해 지향되는 유체는 자가-세정 기능을 수행할 수 있다. 그 결과, 광학 센서는 세정을 요구함 없이 서비스중인 상태로 남아있을 수 있고 및/또는 광학 센서는 세정들 간에 연장된 서비스 수명을 나타낼 수 있다.
본 개시에 따른 몇몇 예들에서, 광학 센서는, 센서의 광 소스가 유체 내로 광을 방출하는 제 1 광학 윈도우 및 센서의 검출기가 유체로부터 광을 수신하는 제 2 광학 윈도우를 적어도 포함한다. 센서는 형광 방출들을 생성하기 위해 유체 내로 광을 방출하고 검출기는 유체의 특징을 결정하기 위해 형광 방출들을 검출할 수 있다. 이 예에서, 광학 센서는 제 1 광학 윈도우에 대해 인입하는 유체 흐름의 일부를 지향하도록 구성된 제 1 유체 노즐 및 제 2 광학 윈도우에 대해 인입하는 유체 흐름의 상이한 부분을 지향하도록 구성되는 제 2 유체 노즐을 포함할 수 있다. 각각의 광학 윈도우와 연관되는 별개의 노즐을 제공함으로써, 각각의 광학 윈도우는, 광학 센서가 다수의 광학 윈도우에 대해 단일 노즐을 이용하는 경우보다 더 높은 유압 스트림들의 세정 동작을 개선할 수 있다.
몇몇 인스턴스들에서, 본 개시에 따른 광학 센서가 시스템의 부분으로서 이용될 때, 광학 센서는 센서에 인입하는 유체의 흐름을 제공하는 액체 소스는 물론, 인입하는 유체의 흐름을 제공할 수 있는 기체 소스 둘 다에 유동적으로 연결될 수 있다. 동작 동안, 액체 소스는 분석을 위해 광학 센서에 유체를 제공할 수 있다. 그러나 주기적으로, 액체 소스가 폐쇄되고 기체 소스가 개방될 수 있어서, 광학 센서는 액체를 빼내고 기체로 충전되게 된다. 이어서, 액체 소스는 분석을 위해 액체로 광학 센서를 재충전하도록 재개방될 수 있다. 이것이 발생할 때, 광학 센서에 초기에 진입하는 액체는 광학 센서가 액체로 충전된 경우보다 더 빨리 광학 센서 내의 기체 공간을 통해 이동할 수 있다. 결과적으로, 초기 인입하는 액체는, 센서가 액체로 이미 충전되었을 때 센서에 후속적으로 진입하는 액체보다 더 큰 물리력으로 센서의 광학 윈도우에 충돌할 수 있다. 이는 광학 윈도우로부터 축적된 오염 물질을 제거하는데 도움을 주는 비교적 고압 세정 동작을 제공할 수 있다.
도 1은, 형광 특성들을 갖는 화학적 용액을 분석하는데 이용될 수 있는 예시적인 광학 센서 시스템(100)을 도시하는 개념도이다. 시스템(100)은 광학 센서(102), 제어기(104), 전원(106) 및 사용자 인터페이스(108)를 포함한다. 광학 센서(102)는 유체의 흐름을 수용하고 저장(contain)하기 위한 캐비티를 정의하는 흐름 챔버(110) 및 흐름 챔버에 삽입되는 센서 헤드(112)를 포함한다. 센서 헤드(112)는, 유체가 흐름 챔버(110)를 통과할 때, 예를 들어, 유체 내의 화학적 화합물(chemical compound)의 농도, 유체의 온도 등과 같은 유체의 하나 이상의 특징들을 결정하도록 구성된다. 광학 센서(102)는 동작 중에 제어기(104)와 통신할 수 있고, 제어기(104)는 광학 센서 시스템(100)을 제어할 수 있다.
제어기(104)는 광학 센서(102)에 통신 가능하게 연결되고 프로세서(114) 및 메모리(116)를 포함한다. 광학 센서(102)에 의해 발생된 신호들은, 도 1의 예에서는 유선 연결부로 도시된 유선 또는 무선 연결부를 통해서 제어기(104)에 통신된다. 메모리(116)는, 제어기(104)를 구동시키기 위한 소프트웨어를 저장하고, 또한, 프로세서(114)에 의해 발생되거나, 예를 들어, 광학 센서(102)로부터 프로세서(114)에 의해 수신된 데이터를 저장할 수 있다. 프로세서(114)는 광학 센서(102)의 동작을 관리하기 위해 메모리(116)에 저장된 소프트웨어를 구동시킨다.
광학 센서(102)의 흐름 챔버(110)는 흐름 챔버의 외부로부터 흐름 챔버의 내부로 유체를 연통하기 위한 인렛 포트는 물론, 챔버 외부에 유체를 다시 방출하기 위한 아웃렛 포트를 포함한다. 센서 헤드(112)가 흐름 챔버(110) 내로 (예를 들어, 제거 가능하게 또는 영구적으로) 삽입되고, 흐름 챔버(110)를 통과하는 유체로 광을 지향하고 및/또는 유체의 흐름으로부터 광학 에너지를 수용하기 위한 적어도 하나의 광학 윈도우를 포함한다. 동작시에, 유체가 흐름 챔버(110)에 진입하고 센서 헤드(112)의 광학 윈도우를 지나게 지향된다. 흐름 챔버 내에 있게 되면, 센서 헤드(112)는, 유체가 광학 윈도우를 지나 이동할 때 유체를 광학적으로 분석할 수 있다. 예를 들어, 광학 센서(102)가 형광계(fluorometer)로서 구현될 때, 광학 센서는 유체에 광을 지향하여 형광 방출들을 생성하고, 이어서 유체를 광학적으로 분석하기 위해 형광 방출들을 검출할 수 있다.
아래(도 7 내지 도 10)에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 흐름 챔버(110)는 센서 헤드의 광학 윈도우에 대해 흐름 챔버에 진입하는 유체를 직접 지향하도록 구성되는 유체 노즐을 정의하는 인렛(inlet)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 흐름 챔버(110)는, 센서 헤드의 광학 윈도우와 동일한 평면에 있고 흐름 챔버에 진입하는 유체가 유체 노즐로부터 방출된 이후 광학 윈도우에 직접 접촉하도록 배향되는 유체 노즐을 포함할 수 있다. 유체 노즐로부터의 방출 이후에 흐름 챔버(110)의 벽 표면 또는 다른 내부 표면에 접촉하는 대신, 유체 노즐은 흐름 챔버 내의 임의의 다른 표면에 접촉하기 이전에 센서 헤드(112)의 광학 윈도우에 유체가 접촉하도록 유체를 방출할 수 있다. 몇몇 예들에서, 흐름 노즐은 유체 노즐에 의해 방출된 유체 흐름의 중심이 광학 윈도우의 중심에 대략적으로 지향되도록 배향된다. 센서 헤드(112)의 광학 윈도우에 대해 흐름 챔버(110)에 진입하는 유체를 지향하는 것은 광학 윈도우 상에 형성되는 오염들을 감소시키거나 제거하는데 도움을 줄 수 있다.
광학 센서(102)는 도 1의 예에서, 2개의 유체 소스들(제 1 유체 소스(118) 및 제 2 유체 소스(120))로서 예시되는 적어도 하나의 유체 소스에 연결된다. 제 1 유체 소스(118)가 제 1 밸브(124)를 통과하는 제 1 유체 도관(122)을 통해 흐름 챔버(110)와 유체 연통한다. 제 2 유체 소스(120)는 제 2 밸브(128)를 통과하는 제 2 유체 도관(126)을 통해 흐름 챔버(110)와 유체 연통한다. 제 1 유체 도관(122) 및 제 2 유체 도관(126)은 광학 센서 시스템(100)의 예에서 흐름 챔버(110)의 공통 인렛 포트(예를 들어, 단일 인렛 포트)에 유동적으로 연결된다. 흐름 챔버(110)가 다수의 인렛 포트들을 포함하는 예들과 같은 다른 예들에서, 제 1 유체 도관(122) 및 제 2 유체 도관(126)은 상이한 인렛 포트들을 통해 흐름 챔버에 유동적으로 연결될 수 있다.
도 1에서 도시되진 않았지만, 제어기(104)는 제 1 밸브(124) 및 제 2 밸브(128)에 통신 가능하게 커플링될 수 있다. 몇몇 예들에서, 제어기(104)는 제 1 유체 소스(118) 및/또는 제 2 유체 소스(120)로부터의 유체를 흐름 챔버(110)와 유체 연통되게 하도록 제 1 밸브(124) 및 제 2 밸브(128)를 선택적으로 개방 및 폐쇄한다. 예를 들어, 메모리(116)는, 프로세서(114)에 의해 실행될 때, 제어기(104)로 하여금, 제 1 유체 소스(118) 및/또는 제 2 유체 소스(120)로부터의 유체를 선택적으로 흐름 챔버(110)와 유체 연통되게 하도록 제 1 밸브(124) 및/또는 제 2 밸브(128)를 선택적으로 개방 및/또는 폐쇄하게 하는 명령들을 저장할 수 있다. 제 1 유체 소스(118)가 흐름 챔버(110)와 유체 연통할 때, 제 1 유체 소스로부터의 유체는 흐름 챔버를 통해 흐를 수 있다. 대조적으로 제 2 유체 소스(120)가 흐름 챔버(110)와 유체 연통할 때, 제 2 유체 소스로부터의 유체가 흐름 챔버를 통해 흐를 수 있다.
제 1 밸브(124) 및 제 2 밸브(128)를 제어하는 대신 또는 그에 더하여, 제어기(104)는 제 1 유체 소스(118) 및 제 2 유체 소스(120)로부터의 유체의 전달을 제어하는 하나 이상의 전달 디바이스들에 통신 가능하게 커플링될 수 있다. 예시적인 전달 디바이스들은 펌프들 및 다른 미터링 디바이스들(other metering devices)을 포함한다. 제어기(104)는 제 1 유체 소스(118) 및/또는 제 2 유체 소스(120)를 흐름 챔버(110)와 유체 연통되게 하도록 전달 디바이스들을 개시 및/또는 정지할 수 있다. 제어기(104)는 또한 제 1 유체 소스(118) 및/또는 제 2 유체 소스(120)로부터의 유체를 흐름 챔버(110)에 진입시키는 레이트를 조정하도록 전달 디바이스들의 레이트를 증가 및/또는 감소시킬 수 있다.
제 1 유체 소스(118) 및 제 2 유체 소스(120)는 각각 기체 유체들, 액체 유체들을 제공할 수 있거나, 하나의 유체 소스가 기체 유체를 제공하는 반면에 다른 유체 소스는 액체 유체를 제공할 수 있다. 일 예에서, 제 1 유체 소스(118)는 기체 유체 소스이고, 제 2 유체 소스(120)는 액체 유체 소스이다. 제 2 유체 소스(120)는 센서 헤드(112)에 의한 광학 분석을 위해 의도된 액체를 흐름 챔버(110)에 공급할 수 있다. 예를 들어, 제 2 유체 소스(120)는 기능적 특성(예를 들어, 세정 특성들, 항균 특성들)을 액체에 부여하는 화학적 화합물을 포함하는 액체를 흐름 챔버(110)에 공급할 수 있다. 광학 센서(102)는 액체를 수용하고 예를 들어, 액체 소스의 조성물을 모니터링 및/또는 조정하기 위해 화학적 화합물의 농도를 결정하도록 액체를 광학적으로 분석할 수 있다. 제 1 유체 소스(118)는 몇몇 예들에서, 흐름 챔버를 세정하고 및/또는 액체의 흐름 챔버에서 액체를 제거하기 위해 이용되는 기체를 흐름 챔버(110)에 공급할 수 있다.
광학 센서(102)의 동작 동안, 제 2 유체 소스(120)는 오염 물질들(예를 들어, 고체 입자들)을 포함하는 액체를, 광학 분석을 위해 흐름 챔버(110)에 공급할 수 있다. 액체가 흐름 챔버를 통과할 때, 오염 물질들이 흐름 챔버 내에 축적되고 센서 헤드(112) 상에 증착될 수 있다. 시간이 지나면, 오염 물질들은, 광학 센서(102)가 흐름 챔버를 통과하는 액체의 특징을 더 이상 정확하게 결정할 수 없는 수준으로 센서 헤드(112) 상에 형성될 수 있다.
광학 센서(102) 내의 오염 축적을 감소시키거나 제거하는 것을 돕기 위해, 제 1 유체 소스(118)는 흐름 챔버에서 액체를 제거하도록 흐름 챔버(110)에 기체를 주기적으로 공급할 수 있다. 예를 들어, 제어기(104)는 흐름 챔버로의 액체 흐름을 정지하고 흐름 챔버(110)로의 기체 흐름을 개시하도록 광학 센서 시스템(100)의 동작 동안 제 1 밸브(124) 및 제 2 밸브(128)를 제어할 수 있다. 기체가 흐름 챔버(110)내의 액체를 대체하여서 흐름 챔버에서 액체를 빼낼 수 있게 된다. 그 후, 제어기(104)는 액체 유체 소스와 흐름 챔버 간의 유체 연통을 재개할 수 있다. 기체로 충전된 흐름 챔버(110)에 진입하는 액체는 챔버가 유체로 충전될 때보다 챔버 내에서 더 빠른 속도로 이동할 수 있다. 흐름 챔버(110)에 진입하는 이 고속 유체는 예를 들어, 센서 헤드(112)의 광학 윈도우 상의 오염들과 같이 흐름 챔버(110) 내에 축적된 오염 물질들을 제거하는 것을 도울 수 있다.
예를 들어, 광학 윈도우(예를 들어, 도 7-10)에 대해 유체를 지향하도록 구성된 유체 노즐을 갖는 흐름 챔버(110)를 포함하는 광학 센서의 동작 동안, 액체는 유체 노즐로부터 센서 헤드(112)의 광학 윈도우로 방출될 수 있다. 이는 흐름 챔버(110)가 제 2 유체 소스(120)와 같은 액체 유체 소스와 유체 연통할 때 발생할 수 있다. 주기적으로, 제어기(104)는 액체의 제 2 유체 소스(120)와 흐름 챔버(110) 간의 유체 연통을 차단하기 위해 제 2 밸브(128)를 폐쇄하고, 기체의 제 1 유체 소스(118)를 흐름 챔버와 유체 연통하게 하도록 제 1 밸브(124)를 개방할 수 있다. 제 1 유체 소스(118)로부터의 기체는 흐름 챔버(110) 내에서 액체 유체를 대체하여서, 흐름 챔버는 액체 유체 보단 오히려 기체 유체로 충전될 수 있다. 제어기(104)는 후속적으로 기체의 제 1 유체 소스(118)와 흐름 챔버(110) 간의 유체 연통을 차단하기 위해 제 1 밸브(124)를 폐쇄하고, 또한 액체의 제 2 유체 소스(120)가 흐름 챔버와 유체 연통되게 하도록 제 2 밸브(128)를 개방할 수 있다. 액체가 초기에 흐름 챔버(110)에 진입하여 흐름 챔버를 재충전할 때, 액체는 흐름 챔버(110)의 유체 노즐로부터 방출되어 센서 헤드(112)의 광학 윈도우에 부딪히기 이전에 기체 충전 공간을 통해 이동할 수 있다. 기체로 충전된 공간을 통해 이동하는 이 액체는, 공간이 액체로 충전되었고 액체가 동일한 공간을 이동했던 경우보다 더 빨리 이동할 수 있다. 예를 들어, 기체로 충전된 공간을 통해 이동하는 액체는, 공간이 액체로 충전되었고 액체가 동일한 공간을 이동했던 것 경우보다 적어도 2배 빨리(예를 들어, 적어도 3배 빨리, 대략 3 내지 대략 5배 빨리) 이동할 수 있다. 그 결과, 액체는 흐름 챔버(110)에서 액체가 빼내지지 않은 경우보다 센서 헤드(112)의 광학 윈도우로부터 축적된 오염 물질을 제거하기 위한 더 많은 물리력을 전달할 수 있다.
흐름 챔버(110)의 특정한 구성에 독립적으로, 광학 센서 시스템(100)의 제어기(104)는 유체 소스들(188, 120) 중 하나가 임의의 적합한 주파수로 흐름 챔버(110)와 교호적으로 연통하게 하도록 제 1 유체 소스(118) 및 제 2 유체 소스(120)를 제어할 수 있다. 일 예에서, 제어기(104)는 기체의 제 1 유체 소스(118)와 흐름 챔버(110) 간의 유체 연통을 차단하도록 제 1 밸브(124)를 폐쇄하고, 또한 액체의 제 2 유체 소스(120)와 흐름 챔버 간의 유체 연통을 개방하도록 제 2 밸브(128)를 개방한다. 제어기(104)는 제 1 밸브(124)를 폐쇄하고 제 2 밸브(128)를 개방한 채로 유지하여, 대략 30초보다 더 큰, 예를 들어, 1분보다 더 큰, 5분보다 더 큰, 이를 테면 1시간 보다 더 큰 기간, 또는 대략 1분 내지 대략 5분 범위의 기간 동안 액체 유체가 흐름 챔버(110)로 그리고 흐름 챔버(110)를 통해 흐르도록 허용할 수 있다. 제어기(104)는 후속적으로 액체의 제 2 유체 소스(120)와 흐름 챔버(110) 간의 유체 연통을 차단하도록 제 2 밸브(128)를 폐쇄하고 기체의 제 1 유체 소스(118)와 흐름 챔버 간의 유체 연통을 개방하도록 제 1 밸브(124)를 개방할 수 있다. 제어기(104)는 이어서 10초보다 큰, 이를 테면 예를 들어, 1분보다 큰, 10분보다 큰 기간, 또는 대략 1분 내지 대략 30분 범위의 기간 동안, 제 1 밸브(124)를 개방하고 제 2 밸브(128)를 폐쇄한 채로 유지할 수 있다. 위의 값들은 단지 예들일 뿐이며, 다른 시간 범위들이 가능하고 고려된다.
몇몇 예들에서, 제어기(104)는, 흐름 챔버가 액체로 충전되는 시간의 양으로 흐름 챔버가 기체로 충전되는 시간의 양을 나눈 비(ratio)가 1보다 크게 되도록 흐름 챔버(110)로의 기체 유체 및 액체 유체의 공급을 제어한다. 예를 들어, 제어기(104)는, 흐름 챔버가 액체로 충전되는 시간의 양으로 흐름 챔버가 기체로 충전되는 시간의 양을 나눈 비가 2보다 크거나, 5보다 크거나, 10보다 크거나 또는 2 내지 10이 되도록 흐름 챔버(110)로의 기체 유체 및 액체 유체의 공급을 제어할 수 있다. 이러한 예들에서, 흐름 챔버(110)는, 흐름 챔버가 액체로 충전되는 것보다 더 긴 시간의 기간 동안 기체로 충전될 수 있다. 흐름 챔버(110)에 의해 수용되는 액체가 오염 물질들을 포함하는 인스턴스들에서, 액체가 흐름 챔버를 통과하는 시간의 양을 감소시키는 것은 챔버 내에 증착되는 오염 물질의 양을 감소시킬 수 있다. 흐름 챔버(110)가 오염 물질을 포함할 수 있는 액체 유체로 충전된 채로 유지하도록 허용하는 대신, 흐름 챔버에서 액체가 대신 빼내지고 기체로 충전될 수 있다. 흐름 챔버(110)는 분석을 위해 액체로 주기적으로 충전되고 이어서 기체로 재충전되며, 이는 세정을 위해 제거될 필요가 있기 전에 광학 센서(102)가 서비스 중인 채로 남아있을 수 있는 시간의 길이를 연장할 수 있다.
흐름 챔버(110)를 통과한 이후, 유체는 유체 소스로 리턴되거나 폐기될 수 있다. 도 1의 예에서, 흐름 챔버(110)는 아웃렛 밸브(132)를 통해 아웃렛 도관(130) 및 드레인 밸브(136)를 통해 드레인 도관(134)과 유체 연통한다. 동작 시에, 제어기(104)는 밸브들을 선택적으로 폐쇄 및 개방하기 위해 아웃렛 밸브(132) 및 드레인 밸브(136)에 통신 가능하게 커플링될 수 있다. 예를 들어, 제어기(104)는 제 1 밸브(124)가 폐쇄되고 제 2 밸브(128)가 개방될 때 밸브를 개방하도록 아웃렛 밸브(132)를 그리고 밸브를 폐쇄하도록 드레인 밸브(136)를 제어할 수 있다. 이는 유체가 흐름 챔버(110)를 통해 제 2 유체 소스(120)로부터 흐르고 아웃렛 도관(130)을 통해 유체 소스로 리턴하도록 허용한다. 역으로, 제어기(104)는 제 1 밸브(124)가 개방되고 제 2 밸브(128)가 폐쇄될 때 밸브를 폐쇄하도록 아웃렛 밸브(132)를 그리고 밸브를 개방하도록 드레인 밸브(136)를 제어할 수 있다. 이는 유체가 (예를 들어, 챔버에서 액체를 빼내기 위해) 흐름 챔버(110)로부터 흐르고 및/또는 흐름 챔버로부터 씻겨진 축적된 오염 물질을 방출하기 위한 별개의 유체 경로를 제공하도록 허용한다.
제 1 유체 소스(118) 및 제 2 유체 소스(120)는 각각 임의의 적합한 타입의 유체일 수 있다. 제 1 유체 소스(118)가 기체 유체인 예들에서, 기체는 대기(atmospheric air), 산소, 질소, 이산화탄소, 또는 임의의 다른 수용 가능한 타입의 기체일 수 있다. 몇몇 예들에서, 기체는 기압(atmospheric pressure)에 있다. 다른 예들에서, 기체는 기압에 대해 양의 압력에 있다. 또한, 제 2 유체 소스(120)가 액체 유체인 예들에서, 유체는 (예를 들어, 액체 내의 화학적 화합물의 농도를 결정하기 위해) 광학적으로 분석되도록 의도되는 액체 또는 광학 센서(102)를 세정하도록 제공되는 액체일 수 있다. 예를 들어, 제 2 유체 소스(120)는 광학 센서(102)로부터 오염 물질들을 세정하기 위한 물 또는 다른 세정 유체일 수 있다. 다른 예들에서, 광학적으로 분석되도록 의도되는 액체는 별개의 세정 액체를 제공하는 대신 또는 이에 더하여 센서 헤드(112)의 광학 윈도우에 대해 지향될 수 있다. 즉, 센서로부터 오염 물질을 제거하기 위해 광학 센서(102)에 별개의 세정 액체를 공급하는 대신, 분석을 위해 광학 센서에 진입하는 액체 그 자체가 센서 내의 오염 축적들을 감소시키거나 제거하는 것을 돕도록 하는 그러한 방식으로 센서 내로 지향될 수 있다. 도 1의 예에서 광학 센서 시스템(100)은 제 1 유체 소스(118) 및 제 2 유체 소스(120)를 포함하지만, 다른 예들에서, 광학 센서 시스템은 더 적은 유체 소스들(예를 들어, 단일 유체 소스) 또는 더 많은 유체 소스(예를 들어, 3, 4, 또는 그 초과의 유체 소스들)을 포함할 수 있고 본 개시는 이러한 것으로 제한되지 않는다.
예를 들어, 일 예에서, 광학 센서 시스템(100)은 기체 유체 소스, 광학 센서(102)를 세정하기 위한 액체 유체의 소스 및 광학 센서(102)에 의해 분석될 액체 유체의 소스를 포함한다. 제어기(104)는, 세정을 위한 액체 유체의 소스와 분석될 액체 유체의 소스 간의 유체 연통이 차단되는 동안, 기체 유체 소스가 흐름 챔버(110)와 유체 연통되게 하도록 시스템을 제어할 수 있다. 이는 흐름 챔버(110)에서 액체를 빼낼 수 있다. 그 후, 제어기(104)는, 기체 유체 소스와 분석될 액체 유체 소스로의 흐름이 차단되는 동안, 흐름 챔버(110)를 세정하기 위한 액체 유체의 소스가 흐름 챔버(110)와 유체 연통되게 하도록 시스템을 제어할 수 있다. 제어기(104)는 후속적으로, 세정을 위한 액체 유체의 소스와 분석될 액체 유체의 소스 간의 유체 연통이 차단되는 동안, 분석될 액체 유체의 소스가 흐름 챔버(110)와 유체 연통되게 하도록 시스템을 제어할 수 있다.
광학 센서 시스템(100)의 광학 센서(102)는 다양한 상이한 타입들의 액체 유체들을 분석하는데 이용될 수 있다. 광학 센서(102)에 의해 분석될 수 있는 예시적인 유체들은 세정제들, 살균제들, 산업적인 냉각 타워들을 위한 냉각수, 살충제와 같은 살생물제(biocide), 부식방지제, 탈피-방지제(anti-scaling agent), 오염-방지제(anti-fouling agent), 세탁용 세제, 정치-세정(clean-in-place) 세정제, 바닥 코팅, 자동차 관리 조성물, 물 관리 조성물, 병 세정 조성물 등을 포함한다(그러나, 이에 한정되지 않음). 몇몇 예들에서, 유체는 하나 이상의 부가적인 화학 첨가제들을 포함하는 수용성 화학 용액이다. 이들 또는 다른 유체들이 제 2 유체 소스(120)로서 이용될 수 있다.
몇몇 예들에서, 광학 센서(102)는 흐름 챔버(110)를 통해 흐르는 유체에 광학 에너지를 방출하는 광 소스를 갖는 형광계(fluorometer)로서 구성된다. 유체는, 유체로 지향된 광학 에너지에 응답하여 형광 방사선(fluorescent radiation)을 방출할 수 있다. 이어서, 광학 센서(102)는 방출된 형광 방사선을 검출할 수 있고, 방출된 형광 방사선의 크기에 기초하여, 용액 내의 하나 이상의 화학적 화합물들의 농도와 같은 용액의 다양한 특징들을 결정할 수 있다. 광학 센서(102)가 형광 방출들을 검출하는 것을 가능하게 하기 위해, 이 예들에서 유체 소스로부터 제공된 액체 유체는 형광 특징들을 나타내는 분자를 포함할 수 있다. 몇몇 예들에서, 유체는, 형광 특징들을 나타낼 수 있는, 예를 들어, -OH, -NH2, 및 -OCH3와 같은 하나 이상의 치환 전자 공여기들(substituent electron donating groups)을 갖는 다환식(polycyclic) 화합물 및/또는 벤젠 분자를 포함할 수 있다. 응용에 따라, 이러한 화합물들은, 화합물들에 의해 유체들로 부여되는 기능적 특성들(예를 들어, 세정 및 위생처리 특성들)로 인해, 광학 센서(102)에 진입하는 유체에 자연적으로 존재할 수 있다.
자연적으로 형광성인 화합물(fluorescing compound)에 더해 또는 그 대신에, 액체 유체는, (형광 마커로 또한 지칭될 수 있는) 형광 트레이서를 포함할 수 있다. 형광 트레이서는 구체적으로 유체에 형광의 특성들을 부여하기 위해 유체에 통합될 수 있다. 예시적인 형광 트레이서 화합물들은, 나프탈렌 디술포네이트(NDSA), 2-나프탈렌술폰산, 애시드 옐로우 7,1,3,6,8-피렌테트라술폰산 소듐 염, 및 플루오레세인을 포함한다(그러나, 이에 한정되지 않음).
흐름 챔버(110)에 의해 수용된 유체의 특정한 조성물에 독립적으로, 광학 센서(102)는 유체 챔버를 통해서 흐르는 유체의 하나 이상의 특징들을 결정할 수 있다. 예시적인 특징들은, 유체가 의도된 응용에 대해 적절하게 포뮬레이팅되는 것을 보장하도록 도울 수 있는 유체 내의 하나 이상의 화학적 화합물들의 농도, 유체의 온도, 및/또는 유체의 다른 특징들을 포함한다(그러나, 이에 한정되지 않음). 광학 센서(102)는 검출된 특징 정보를 제어기(104)에 전달할 수 있다.
시스템(100) 내의 광학 센서(102)가 광학 센서를 통과하여 이동하는 유체의 흐름을 수용하는 것으로서 일반적으로 설명되지만, 다른 예들에서, 광학 센서는, 광학 센서의 흐름 챔버를 통해서 흐르지 않는 유체의 비유동적 체적(stationary volume)의 하나 이상의 특징들을 결정하는데 이용될 수 있다. 광학 센서(102)가 인렛 포트 및 아웃렛 포트(도 7 내지 도 10)를 갖는 흐름 챔버를 포함할 때, 인렛 포트 및 아웃렛 포트는 유체의 비유동적(예를 들어, 흐르지 않음) 체적을 홀딩하기 위한 바운디드 캐비티를 생성하도록 플러깅될 수 있다. 바운디드 흐름 챔버는 광학 센서(102)를 교정하는데(calibrating) 유용할 수 있다. 교정 동안, 흐름 챔버는 알려진 특징들(예를 들어, 하나 이상의 화학적 화합물들의 알려진 농도, 알려진 온도)을 갖는 유체로 충전될 수 있고, 광학 센서(102)는 교정 용액의 추정된 특징들을 결정할 수 있다. 광학 센서에 의해 결정되는 추정된 특징들은, (예를 들어, 제어기(104)에 의해) 알려진 특징들과 비교될 수 있고, 광학 센서(102)를 교정하는데 이용될 수 있다.
도 1의 예에서 광학 센서 시스템(100)은 또한 전원(106), 사용자 인터페이스(108) 및 도관들(122, 126, 130, 134)을 포함한다. 전원(106)은 광학 센서 시스템(100)의 다양한 컴포넌트들에 동작 전력을 전달하고, 상이한 예들에서, 교류 전류 또는 직류 전류 공급 라인, 또는 배터리와 같은 공급 라인으로부터의 전력을 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스(108)는 (예를 들어, 교정 루틴을 실행하도록 시스템의 동작 파라미터들을 변경하기 위해) 광학 센서 시스템(100)에 입력을 제공하거나, 또는 시스템으로부터의 출력을 수신하기 위해 이용될 수 있다. 사용자 인터페이스(108)는 일반적으로 디스플레이 스크린 또는 다른 출력 매체들, 및 사용자 입력 매체들을 포함할 수 있다. 몇몇 예들에서, 광학 센서 시스템(100)은 하나 이상의 원격 컴퓨팅 디바이스들과의 유선 또는 무선 연결을 통해 통신할 수 있다. 시스템(100) 내의 유체 도관들(122, 126, 130, 134)은 임의의 타입의 플렉서블하거나 플렉서블하지 않은 튜빙(tubing), 파이핑(piping), 또는 다른 유체 경로일 수 있다.
도 1의 예에서, 광학 센서(102)는 흐름 챔버(110)를 통해서 흐르는 유체의 특징(예를 들어, 화학적 화합물의 농도, 온도 등)을 결정한다. 도 2는, 유체 매질의 특징을 결정하는 광학 센서(200)의 일례를 도시하는 블록도이다. 센서(200)는 광학 센서 시스템(100) 내에서 광학 센서(102)로서 이용될 수 있고, 또는 센서(200)는 광학 센서 시스템(100)을 능가하는 다른 응용들에 이용될 수 있다.
도 2를 참조하면, 센서(200)는, 제어기(220), 하나 이상의 광학 방출기들(222)(여기서는 "광학 방출기(222)"로 지칭됨), 하나 이상의 광학 검출기들(224)(여기서는 "광학 검출기(224)"로 지칭됨), 및 온도 센서(221)를 포함한다. 제어기(220)는 프로세서(226) 및 메모리(228)를 포함한다. 동작시에, 광학 방출기(222)는 유체 채널(230)을 통해서 흐르는 유체로 광을 지향시키고, 광학 검출기(224)는 유체에 의해 발생된 형광 방출들을 검출한다. 광학 방출기(222)에 의해 유체로 지향된 광은 유체 내에서 형광 분자들의 전자들을 여기시킴으로써 형광 방출들을 발생시켜, 그 분자들이, 광학 검출기(224)에 의해 검출될 수 있는 에너지(즉, 형광)를 방출하게 한다. 예를 들어, 광학 방출기(222)는, 유체 채널(230)을 통해서 흐르는 유체에 하나의 주파수(예를 들어, 자외선 주파수)에서 광을 지향시킬 수 있고, 형광 분자들이 상이한 주파수(예를 들어, 가시광 주파수)에서 광 에너지를 방출하게 할 수 있다. 센서(200) 내의 온도 센서(221)는 센서에 인접하는(예를 들어, 접촉하는) 유체 흐름의 온도를 측정할 수 있다. 몇몇 예들에서, 센서(200)는 외부 디바이스들과 연통한다.
메모리(228)는 제어기(220)에 의해 이용되거나 또는 발생된 소프트웨어 및 데이터를 저장한다. 예를 들어, 메모리(228)는 센서(200)에 의해 모니터링되는 유체 내에서 하나 이상의 화학적 성분들의 농도를 결정하기 위해 제어기(220)에 의해 이용되는 데이터를 저장할 수 있다. 몇몇 예들에서, 메모리(228)는, 광학 검출기(224)에 의해 검출된 형광 방출들을 하나 이상의 화학적 성분들의 농도에 관련시키는 방정식의 형태로 데이터를 저장한다.
프로세서(226)는 본 개시에서 센서(200) 및 제어기(220)에 귀속된 기능들을 수행하기 위해 메모리(228)에 저장된 소프트웨어를 구동시킨다. 제어기(220), 제어기(104), 또는 본 개시에 설명된 임의의 다른 디바이스 내의 프로세서들로서 설명된 컴포넌트들 각각은, 하나 이상의 프로세서들, 예컨대, 하나 이상의 마이크로프로세서들, 디지털 신호 프로세서들(DSP들), 주문형 집적 회로들(ASIC들), 필드 프로그래머블 게이트 어레이들(FPGA들), 프로그래머블 로직 회로 등을 단독으로 또는 임의의 적절한 조합으로 포함할 수 있다.
광학 방출기(222)는, 유체에 광학 에너지를 방출하는 적어도 하나의 광학 방출기를 유체 채널(230)과 함께 포함한다. 일부 실시예들에서, 광학 방출기(222)는 파장들의 범위에 걸쳐 광학 에너지를 방출한다. 다른 예들에서, 광학 방출기(222)는 하나 이상의 별개의 파장들에서 광학 에너지를 방출한다. 예를 들어, 광학 방출기(222)는 2개, 3개, 4개 또는 그 초과의 별개의 파장들에서 방출할 수 있다.
일례에서, 광학 방출기(222)는 자외선(UV) 스펙트럼 내에서 광을 방출한다. UV 스펙트럼 내의 광은, 대략적으로 200nm로부터 대략적으로 400nm의 범위에 있는 파장들을 포함할 수 있다. 광학 방출기(222)에 의해 방출된 광은, 유체 채널(230) 내의 유체로 지향된다. 광학 에너지를 수용하는 것에 응답하여, 유체 내의 형광 분자들은 여기할 수 있고, 그 분자들이 형광 방출들을 생성하게 된다. 광학 방출기(222)에 의해 방출된 에너지와는 상이한 주파수에 있을 수 있거나 또는 있지 않을 수 있는 형광 방출들은, 형광 분자 내에서 여기된 전자들이 에너지 상태들을 변경하기 때문에 발생될 수 있다. 형광 분자들에 의해 방출된 에너지는 광학 검출기(224)에 의해 검출될 수 있다. 예를 들어, 광학 방출기(222)는, 유체의 조성물에 따라, 대략적으로 280nm에서 대략적으로 310nm의 주파수 범위에서 광을 방출할 수 있고, 대략적으로 310nm에서 대략적으로 400nm의 범위에서 형광 방출들을 야기할 수 있다.
광학 방출기(222)는 센서(200) 내에서 다양한 상이한 방식들로 구현될 수 있다. 광학 방출기(222)는 유체 내에서 분자들을 여기시키기 위해 하나 이상의 광원들을 포함할 수 있다. 예시적인 광원들은, 발광 다이오드(LED들), 레이저들, 및 램프들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 광학 방출기(222)는 광원에 의해 방출된 광을 필터링하기 위한 광 필터를 포함한다. 광 필터는, 광원과 유체 사이에 포지셔닝될 수 있고, 특정 파장 범위 내에서 광을 통과시키도록 선택될 수 있다. 일부 추가적인 예들에서, 광학 방출기는, 광원으로부터 방출된 광을 시준하기 위해 광원에 인접하여 포지셔닝되는 시준기, 예를 들어, 시준 렌즈, 후드 또는 반사장치를 포함한다. 시준기는, 광원으로부터 방출된 광의 발산을 감소시켜 광 잡음을 감소시킬 수 있다.
센서(200)는 또한 광학 검출기(224)를 포함한다. 광학 검출기(224)는 유체 채널(230) 내에서 여기된 분자들에 의해 방출된 형광 방출들을 검출하는 적어도 하나의 광학 검출기를 포함한다. 몇몇 예들에서, 광학 검출기(224)는, 유체 채널(230)에서 광학 방출기(222)와는 상이한 측 상에 포지셔닝된다. 예를 들어, 광학 검출기(224)는 광학 방출기(222)에 대해 대략적으로 90도 오프셋되는 유체 채널(230)의 측 상에 포지셔닝될 수 있다. 이러한 배열은, 광학 방출기(222)를 통해서 방출되고, 유체 채널(230) 내에서 유체를 통해서 투과되고, 그리고 광학 검출기(224)에 의해 검출되는 광의 양을 감소시킬 수 있다. 이 투과된 광은, 광학 검출기에 의해 검출된 형광 방출들과의 간섭을 잠재적으로 야기할 수 있다.
동작시에, 광학 검출기(224)에 의해 검출된 광학 에너지의 양은, 유체 채널(230) 내에서 유체의 내용물들에 의존할 수 있다. 유체 채널이 특정한 특성들(예를 들어, 특정한 화학적 화합물 및/또는 화학 종들의 특정한 농도)을 갖는 유체 용액을 함유하면, 광학 검출기(224)는 유체에 의해 방출된 특정 레벨의 형광 에너지를 검출할 수 있다. 그러나, 유체 용액이 상이한 특성들(예를 들어, 상이한 화학적 화합물 및/또는 화학 종들의 상이한 농도)을 가지면, 광학 검출기(224)는 유체에 의해 방출된 상이한 레벨의 형광 에너지를 검출할 수 있다. 예를 들어, 유체 채널(230) 내의 유체가 발광 화학적 화합물(들)의 제 1 농도를 가지면, 광학 검출기(224)는 형광 방출들의 제 1 크기를 검출할 수 있다. 그러나, 유체 채널(230) 내의 유체가 제 1 농도보다 더 높은 형광 화학적 화합물(들)의 제 2 농도를 가지만, 광학 검출기(224)는 제 1 크기보다 더 큰 형광 방출들의 제 2 크기를 검출할 수 있다.
광학 검출기(224)는 또한 센서(200) 내에서 다양한 상이한 방식들로 구현될 수 있다. 광학 검출기(224)는, 광학 신호들을 전기 신호들로 변환하기 위한, 예를 들어, 광다이오드들 또는 광전자 증배관들과 같은 하나 이상의 광검출기들을 포함할 수 있다. 몇몇 예들에서, 광학 검출기(224)는, 유체로부터 수신된 광 에너지를 포커싱하고 그리고/또는 형상화하기 위해 광검출기와 유체 사이에 포지셔닝된 렌즈를 포함한다.
도 2의 예에서 센서(200)는 또한 온도 센서(221)를 포함한다. 온도 센서(221)는, 센서의 흐름 챔버를 통과하는 유체의 온도를 감지하도록 구성된다. 다양한 예들에서, 온도 센서(316)는, 바이메탈 기계적 온도 센서, 전기 저항 온도 센서, 광학적 온도 센서, 또는 임의의 다른 적합한 타입의 온도 센서일 수 있다. 온도 센서(221)는, 감지된 온도의 크기를 나타내는 신호를 발생시킬 수 있다. 다른 예들에서, 센서(200)는 온도 센서(221)를 포함하지 않는다.
제어기(220)는, 광학 방출기(222)의 동작을 제어하고, 광학 검출기(224)에 의해 검출된 광의 양에 관한 신호들을 수신한다. 제어기(220)는 또한 센서와 접촉하는 유체의 온도에 관한 신호들을 온도 센서(221)로부터 수신한다. 몇몇 예들에서, 제어기(220)는, 예를 들어, 유체 채널(230)을 통과하는 유체 내의 하나 이상의 화학 종들의 농도를 결정하기 위해 신호들을 더 프로세싱한다.
일례에서, 제어기(220)는, 방사선을 유체로 지향시키기 위해 광학 방출기(222)를 제어하고, 유체에 의해 방출된 형광 방출들을 검출하기 위해 광학 검출기(224)를 더 제어한다. 제어기(220)는 그후 유체 내의 화학 종의 농도를 결정하기 위해 광 검출 정보를 프로세싱한다. 예를 들어, 유체가 형광 트레이서를 포함하는 경우들에서, 관심 화학 종들의 농도는 형광 트레이서의 결정된 농도에 기초하여 결정될 수 있다. 제어기(220)는, 알려지지 않은 농도의 트레이서를 갖는 유체로부터 광학 검출기(224)에 의해 검출된 형광 방출들의 크기를, 알려진 농도의 트레이서를 갖는 유체로부터 광학 검출기(224)에 의해 검출된 형광 방출들의 크기와 비교함으로써 형광 트레이서의 농도를 결정할 수 있다. 제어기(220)는, 이하의 방정식 (1) 및 방정식 (2)을 이용하여 관심 화학 종들의 농도를 결정할 수 있다.
방정식 1 :
Figure pct00001
방정식 2 :
Figure pct00002
앞선 방정식 (1) 및 방정식 (2)에서, Cc는 관심 화학 종들의 현재 농도이고, Cm은 형광 트레이서의 현재 농도이고, Co는 관심 화학 종들의 공칭(nominal) 농도이고, Cf는 형광 트레이서의 공칭 농도이고, Km은 슬로프 정정 계수이고, Sx는 현재 형광 측정 신호이고, Zo는 제로 시프트이다. 제어기(220)는 온도 센서(221)에 의해 측정된 온도에 기초하여 관심 화학 종들의 결정된 농도를 더 조절할 수 있다.
센서(102)(도 1) 및 센서(200)(도 2)는 다수의 상이한 물리적 구성들을 가질 수 있다. 도 3 및 도 4는, 센서(102) 및 센서(200)에 의해 이용될 수 있는, 센서(300)의 일 예시적인 구성의 개략적인 도면들이다. 센서(300)는, 흐름 챔버(302), 센서 헤드(304), 센서 캡(306), 및 로킹 부재(308)를 포함한다. 센서 헤드(304)는 도 3에서 흐름 챔버(302) 외부에서 이에 삽입가능하게 도시되지만, 센서 헤드는 흐름 챔버(302)로 삽입되고 도 4의 로킹 부재(308)를 통해 흐름 챔버에 고정되는 것으로 도시된다. 센서 헤드(304)가 흐름 챔버(302)에 삽입되고 고정될 때, 흐름 챔버는, 유체 소스로부터 유체들을 수용하고 그리고 센서 헤드(304)를 지나가는 유체 흐름을 제어하는 바운디드 캐비티를 정의할 수 있다. 예를 들어, 이하 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 흐름 챔버(302)는, 센서 헤드(304)의 광학 윈도우에 대해 흐름 챔버(302)에 진입하는 유체를 지향시키는 유체 노즐을 포함할 수 있다. 유체 노즐은 예를 들어, 센서가 유체 소스로부터 이동중인 유체를 연속적으로 수용하는 온라인 센서로서 구현될 때, 센서 헤드(304)로부터 오염 축적을 방지하고 및/또는 센서 헤드로부터 축적된 오염 물질을 제거하는데 도움을 줄 수 있다.
센서(300)의 흐름 챔버(302)는 센서 헤드(304)를 수용하고 포함시키도록 구성된다. 일반적으로, 센서 헤드(304)는, 흐름 챔버(302)로 삽입가능하고 그리고 유체 챔버 내에서 유체의 특징을 감지하도록 구성된 센서(300)의 임의의 컴포넌트일 수 있다. 도 1 및 도 2와 관련하여 앞서 설명된 바와 같이, 다양한 예들에서, 센서 헤드(304)는, 흐름 챔버(302) 내의 유체 내에서 하나 이상의 화학적 화합물들의 농도, 유체 챔버 내의 유체의 온도, 유체 챔버 내의 유체의 pH, 및/또는 유체가 의도된 응용을 위해 적절하게 포뮬레이팅된 것을 보장하도록 도울 수 있는 유체의 다른 특징들을 결정하기 위한 특징들을 감지하도록 구성될 수 있다.
도 5 및 도 6은, 도 3에 도시된 예시적인 센서 헤드(304)의 대안적인 도면들이다. 도시된 바와 같이, 센서 헤드(304)는, 센서 헤드 하우징(310), 제 1 광학 윈도우(312), 제 2 광학 윈도우(314), 및 적어도 하나의 온도 센서(도시된 예에서, 2개의 온도 센서들(316A 및 316B)(집합적으로 "온도 센서(316)")로 도시됨)를 포함한다. 센서 헤드 하우징(310)은, 예를 들어, 광학 방출기(도 2) 및 광학 검출기(도 2)와 같은 센서(300)의 다양한 컴포넌트들을 하우징할 수 있는 유체 침투불가(impermeable) 구조를 정의한다. 센서 헤드 하우징(310)은, 유체에 적어도 부분적으로, 및 일부 경우들에서는 전체적으로, 침지(immerse)될 수 있다. 제 1 광학 윈도우(312)는, 센서(300)의 광학 방출기가, 예를 들어, 형광 방출들을 야기하기 위해 흐름 챔버(302) 내의 유체로 광을 지향시킬 수 있는 센서 헤드 하우징(310)의 광학적으로 투명한 섹션을 정의한다. 제 2 광학 윈도우(314)는, 이를 통해 센서(300)의 광학 검출기가 흐름 챔버(302) 내의 유체에 의해 방출된 형광 방출들을 수용할 수 있는 센서 헤드 하우징(310)의 광학적으로 투명한 다른 섹션을 정의한다. 온도 센서(316)는 유체의 온도를 결정하기 위해 흐름 챔버(302) 내의 유체에 접촉하도록 구성된다.
센서 헤드 하우징(310)은 임의의 적합한 크기 및 형상을 정의하고, 센서 헤드 하우징의 크기 및 형상은, 예를 들어, 하우징에 의해 휴대되는 센서들의 수 및 배열들에 따라서 변할 수 있다. 도 5 및 도 6의 예에서, 센서 헤드 하우징(310)은, 근위단(318)으로부터 원위단(320)으로(즉, 도 5 및 도 6 상에서 도시된 Z-방향으로) 연장하고 평면의 바닥 표면(321)을 포함하는 세장형 보디를 정의한다. 몇몇 예들에서, 센서 헤드 하우징(310)은, (예를 들어, 도 5 및 도 6 상에 도시된 X-방향 또는 Y-방향 중 하나에서) 메이저 폭보다 큰, 도 5 및 도 6에 표시된 Z-방향의 길이를 갖는 세장형 보디를 정의한다. 다른 예들에서, 센서 헤드 하우징(310)은 하우징의 메이저 폭 미만인 길이를 정의한다.
센서 헤드 하우징(310)이 실질적으로 원형의 단면 형상(즉, 도 5 및 도 6에 표시된 X-Y 평면에서)을 정의하는 것으로 예되지만, 다른 예들에서 하우징은 다른 형상들을 정의할 수 있다. 센서 헤드 하우징(310)은, 임의의 다각형(예를 들어, 사각형, 육각형) 또는 아치형(예를 들어, 원형, 타원형) 형상, 또는 심지어는 다각형과 아치형 형상들의 결합을 정의할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 센서 헤드 하우징(310)은 하우징의 내부를 향해서 프로젝팅하는 각진 컷아웃(angular cutout)을 정의한다. 각진 컷아웃은, 예를 들어, 광 방출기로부터의 광을 일 윈도우를 통해서 유체 샘플로 지향시키고 그리고 유체 샘플에 의해 발생된 형광 방출들을 다른 윈도우를 통해 수용하도록, 제 1 광학 윈도우(312) 및 제 2 광학 윈도우(314)를 포지셔닝하기 위한 위치를 제공할 수 있다. 각진 컷아웃은 또한, 예를 들어, 센서 헤드 하우징(310)이 흐름 챔버(302)(도 3)로 삽입되고 유체가 흐름 챔버를 통해 흐를 때, 제 1 광학 윈도우와 제 2 광학 윈도우 사이에 유체를 지향시키기 위한 유체 채널을 정의할 수 있다.
센서 헤드 하우징(310)의 예에서, 하우징은 제 1 평면 표면(324) 및 제 2 평면 표면(326)에 의해 정의된 각진 컷아웃(322)을 포함한다. 제 1 평면 표면(324) 및 제 2 평면 표면(326) 각각은 센서 헤드 하우징(310)의 중심을 향해서 내측으로 방사상으로 연장한다. 제 1 평면 표면(324)은 제 2 평면 표면(326)과 교차하여, 2개의 평면 표면들 사이에서의 교차각(intersection angle)을 정의한다. 일부 실시예들에서, 교차각이 90도보다 크거나 90도보다 작을 수 있지만, 제 1 평면 표면(324) 및 제 2 평면 표면(326) 사이의 교차각은 대략적으로 90도이며, 본 개시에 따른 센서가 이러한 점으로 제한되지 않는 것이 인식되어야 한다.
센서 헤드 하우징(310)이 각진 컷아웃(322)을 포함하는 경우, 제 1 광학 윈도우(312)는 각진 컷아웃의 일 측에 포지셔닝될 수 있고, 제 2 광학 윈도우(314)는 각진 컷아웃의 다른 측에 포지셔닝될 수 있다. 이러한 배열은, 예를 들어, 제 1 광학 윈도우(312)가 제 2 광학 윈도우(314)로부터 바로 맞은편 180도에 포지셔닝되는 경우와 비교했을 때, 광학 방출기를 통해 방출되고, 흐름 챔버(302) 내의 유체를 통해 투과되고, 그리고 광학 검출기에 의해 검출된 광의 양을 감소시킬 수 있다. 유체를 통해 투과되고 광학 검출기에 의해 검출되는, 광학 방출기에 의해 발생된 광은, 형광 방출들을 검출하기 위한 광학 검출기의 능력과 잠재적으로 간섭할 수 있다.
제 1 광학 윈도우(312) 및 제 2 광학 윈도우(314)는 센서 헤드 하우징(310)의 광학적으로 투명한 부분들이다. 제 1 광학 윈도우(312)는, 센서(300)의 광학 방출기에 의해 방출된 광의 주파수에 대해 광학적으로 투명할 수 있다. 제 2 광학 윈도우(314)는 유체 챔버 내의 유체에 의해 방출된 형광 방출들의 주파수에 대해 광학적으로 투명할 수 있다. 동작시에, 제 1 광학 윈도우(312) 및 제 2 광학 윈도우(314)는, 센서 헤드 하우징(310) 내에 하우징된 광학 방출기에 의해 발생된 광을 흐름 챔버(302) 내의 유체로 투과시키기 위한 그리고 유체에 의해 방출된 형광 방출들을 센서 헤드 하우징 내에 하우징된 광학 검출기에 의해 수용하기 위한 광학 경로들을 제공할 수 있다.
몇몇 예들에서, 제 1 광학 윈도우(312) 및 제 2 광학 윈도우(314)는 동일한 물질로 제작되지만, 다른 예들에서, 제 1 광학 윈도우(312)는 제 2 광학 윈도우(314)를 제작하기 위해 이용된 물질과는 상이한 물질로 제작된다. 제 1 광학 윈도우(312) 및/또는 제 2 광학 윈도우(314)는, 광을 투과시키고 굴절시키는 렌즈, 프리즘, 또는 다른 광학 디바이스를 포함할 수 있거나 포함하지 않을 수 있다. 예를 들어, 제 1 광학 윈도우(312) 및/또는 제 2 광학 윈도우(314)는 센서 헤드 하우징(310)을 통해 연장하는 광학 채널 내에 포지셔닝된 볼 렌즈에 의해 정의될 수 있다. 볼 렌즈는, 글래스, 사파이어, 또는 다른 적합한 광학적으로 투명한 물질들로 제작될 수 있다.
도 5 및 도 6의 예들에서, 센서 헤드 하우징(310)은 광을 유체로 투과시키기 위한 제 1 광학 윈도우(312) 및 유체로부터의 형광 방출들을 수용하기 위한 제 2 광학 윈도우(314)를 포함한다. 제 1 광학 윈도우(312)는, 제 2 광학 윈도우(314)와 센서 헤드 하우징(310)의 길이를 따라(즉, 도 5 및 도 6에 표시된 Z-방향으로) 실질적으로 동일한 포지션에 포지셔닝된다. 사용 동안, 흐름 챔버(302)(도 3) 내의 유체는, 예를 들어, 도 5 및 도 6에 표시된 양의(positive) Z-방향으로 흐름으로써, 제 1 광학 윈도우(312)의 중심을 통해서 연장하는 광학 축과 제 2 광학 윈도우(314)의 중심을 통해서 연장하는 광학 축 사이를 이동할 수 있다. 광학 윈도우들을 지나서 유체가 이동함에 따라서, 광 방출기는 광을 제 1 광학 윈도우(312)를 통해서 유체로 투과시킬 수 있고, 이는 유체 내의 분자들이 여기하고 형광을 내게 한다. 형광 유체가 제 2 광학 윈도우(314)를 지나서 흐르기 전에, 형광 분자들에 의해 방출된 광학 에너지는 광학 검출기에 의해 제 2 광학 윈도우(314)를 통해 수용될 수 있다.
센서 헤드(304)의 예에서는, 제 1 광학 윈도우(312)가 센서 헤드 하우징(310)의 길이를 따라서 제 2 광학 윈도우(312)와 실질적으로 동일한 포지션에 포지셔닝되지만, 다른 예들에서는, 제 1 광학 윈도우(312)가 센서 헤드 하우징의 길이를 따라 제 2 광학 윈도우(314)로부터 오프셋될 수 있다. 예를 들어, 제 2 광학 윈도우(314)는 제 1 광학 윈도우(312)보다 센서 헤드 하우징(310)의 근위단(318)에 더 가까이 포지셔닝될 수 있다. 또한, 센서 헤드(304)가, 광학 에너지를 방출하기 위한 단일 광학 윈도우 및 광학 에너지를 수용하기 위한 단일 광학 윈도우를 포함하는 것으로 예되지만, 다른 예들에서, 센서 헤드(304)는 더 적은 광학 윈도우들(예를 들어, 단일 광학 윈도우) 또는 더 많은 광학 윈도우들(예를 들어, 3개, 4개, 또는 그 초과)을 포함할 수 있고, 이 개시는 이와 관련하여 제한되지 않는다.
동작 동안, 센서(300)는 흐름 챔버(302)를 통해서 흐르는 유체로부터의 형광 방출들을 검출할 수 있다. 형광 방출 데이터는, 흐름 챔버를 통해서 흐르는 화학 종들의 농도를 결정하기 위해 또는 흐름 챔버 내의 유체의 다른 특성들을 결정하기 위해 이용될 수 있다. 응용에 따라, 형광 검출에 의해 획득될 수 있는 것을 능가하여 흐름 챔버(302)를 통해서 흐르는 유체의 특징들에 관한 추가적인 데이터가, 유체의 특성들을 모니터링하고 그리고/또는 조절하는데 유용할 수 있다. 이러한 이유로, 센서(300)는 흐름 챔버(302)에서의 유체의 상이한 특성들을 감지하기 위해 (예를 들어, 형광 광학 센서 외에도) 상이한 센서를 포함할 수 있다.
도 5 및 도 6에서, 센서 헤드(304)는 흐름 챔버(302)에서의 유체의 온도를 측정하기 위한 온도 센서(316)를 포함한다. 온도 센서(316)는, 유체의 온도를 감지하고 감지된 온도에 대응하는 신호를 발생시킬 수 있다. 온도 센서로 구성될 때, 온도 센서는, 유체에 물리적으로 접촉함으로써 유체의 온도를 결정하는 접촉 센서로서, 또는 센서가 유체에 물리적으로 접촉하지 않고 유체의 온도를 결정하는 비-접속 센서로서 구현될 수 있다. 다른 예들에서, 센서 헤드(304)는 온도 센서(316)를 포함하지 않는다.
센서 헤드(304)의 예에서, 온도 센서(316)는 센서 헤드 하우징(310)에서 광학 윈도우들(312, 314)과는 상이한 표면상에 포지셔닝된다. 구체적으로, 온도 센서(316)는 센서 헤드 하우징(310)의 바닥 표면(321) 상에 포지셔닝되지만, 제 1 광학 윈도우들(312) 및 제 2 광학 윈도우들(314)은 하우징의 측벽 상에 포지셔닝된다. 상이한 예들에서, 온도 센서(316)는, 센서 헤드 하우징(310)의 표면(예를 들어, 바닥 표면(321))과 같은 높이일 수 있거나, 센서 헤드 하우징의 표면으로부터 외측으로 프로젝팅할 수 있거나, 또는 센서 헤드 하우징의 표면과 비교하여 오목하게 될 수 있다.
센서 헤드 하우징(310)에 대한 온도 센서(316)의 특정 배열과는 독립적으로, 흐름 챔버(302) 내의 유체는 센서(300)의 동작 동안 온도 센서에 인접하여 흐를 수 있다. 유체는, 온도 센서가 유체의 온도를 감지할 수 있도록, 온도 센서를 지나서 흐름으로써, 그리고 선택적으로는 온도 센서와 접촉하여 흐름으로써 온도 센서(316)에 인접하여 흐를 수 있다.
앞서 간략하게 설명되는 바와 같이, 센서(300)(도 3)는 흐름 챔버(302)를 포함한다. 흐름 챔버(302)는 센서 헤드(304)를 수용하고 포함하도록 구성된다. 특히, 도 3의 예에서, 흐름 챔버(302)는, 센서 헤드의 표면이 유체 챔버의 표면에 인접할(abut) 때까지, 도 3에 도시된 음의(nagative) Z-방향으로 센서 헤드를 이동시킴으로써 센서 헤드(304)를 수용하도록 구성된다. 인접하는 표면은, 센서 헤드 하우징(310)의 바닥 표면(321)(도 5 및 도 6) 또는 센서 헤드의 다른 표면일 수 있다. 흐름 챔버(302) 내에 적합하게 포지셔닝되면, 로킹 부재(308)가 센서 헤드를 흐름 챔버에 기계적으로 부착시키기 위해 흐름 챔버(302) 및 센서 헤드(304)에 대해 고정될 수 있다.
도 7 내지 도 9는, 흐름 챔버(302)의 예시적인 구성의 상이한 도면들을 도시한다. 도 7은, 센서 헤드(304)가 챔버로부터 제거된 것을 도시하는 흐름 챔버(302)의 평면 투시도이다. 도 8은 도 7에 표시된 A-A 단면 라인에 따라 취해진 (챔버 내로 삽입된 센서 헤드(304)를 갖는) 흐름 챔버(302)의 단면 상면도이다. 도 9는, 도 7에 표시된 B-B 단면 라인에 따라 취해진 (챔버 내로 삽입된 센서 헤드(304)를 갖는) 흐름 챔버(302)의 단면 측면도이다.
도시된 예에서, 흐름 챔버(302)는 흐름 챔버 하우징(350), 인렛 포트(352), 및 아웃렛 포트(354)를 포함한다. 흐름 챔버 하우징(350)은 센서 헤드(304)를 수용하도록 구성된(예를 들어, 사이징된 그리고 형상화된) 캐비티(356)를 정의한다. 인렛 포트(352)는, 흐름 챔버 하우징(350)(예를 들어, 하우징의 측벽)을 통해서 연장하고, 그리고 하우징의 외부로부터 하우징의 내부로 유체를 운반하도록 구성된다. 아웃렛 포트(354)는, 흐름 챔버 하우징(350)(예를 들어, 하우징의 측벽)을 통해서 연장하고, 하우징의 내부로부터 다시 하우징의 외부로 유체를 운반하도록 구성된다. 동작시에, 유체는, 인렛 포트(352)를 통해 흐름 챔버(302)로 진입할 수 있고, 인접하는 제 1 광학 윈도우(312), 제 2 광학 윈도우(314), 및 센서 헤드(304)의 온도 센서(316)를 지나서, 아웃렛 포트(354)를 통해서 흐름 챔버로부터 배출될 수 있다. 흐름 챔버(302)가 온라인 응용들에 이용되는 경우, 유체는 일정 시간의 기간 동안 연속적으로 챔버를 통해서 흐를 수 있다. 예를 들어, 흐름 챔버(302)의 크기 및 구성에 따라, 유체는 분 당 0.1 갤론으로부터 분 당 10갤론의 범위의 레이트로 챔버를 통해서 흐르지만, 다른 유량들 모두가 가능하며 고려된다.
광학 센서(300)의 동작 동안, 흐름 챔버(302)는, 예를 들어, 다운스트림 산업 프로세스로부터, 오염 물질(fouling material)(예를 들어, 고체 입자들), 및/또는 기체 방울들을 포함하는 유체를 수용할 수 있다. 이러한 오염 물질들 및/또는 기체 방울들은 흐름 챔버 내에 축적될 수 있고, 이는 센서 헤드(304)가 유체의 특징들을 충분하게 검출하는 것을 방해한다. 본 개시에 따른 몇몇 예들에서, 흐름 챔버(302)의 인렛 포트(352)는 센서 헤드(304)의 광학 윈도우에 대해 흐름 챔버(302)에 진입하는 유체를 지향하도록 구성되는 적어도 하나의 유체 노즐을 정의한다. 예를 들어, 도 8에서, 인렛 포트(352)는 제 1 유체 노즐(355A) 및 제 2 유체 노즐(355B)(집합적으로 "유체 노즐(355)")을 정의하는 것으로서 도시된다. 센서 헤드(304)(도 4 및 도 5)가 흐름 챔버(302)에 삽입될 때, 제 1 유체 노즐(355A)은 제 1 광학 윈도우(312)에 대해 흐름 챔버(302)에 진입하는 유체를 지향하는 반면에, 제 2 유체 노즐(355B)은 제 2 광학 윈도우(314)에 대해 흐름 챔버에 진입하는 유체를 지향할 수 있다. 인렛 포트(352)의 유체 노즐(355)은 예를 들어, 인입하는 유체가 센서 헤드의 광학 윈도우에 부딪히게 함으로써 센서 헤드(304) 상의 오염 물질들의 축적을 감소 또는 제거하는 것을 도울 수 있다. 부딪히는 유체는 오염 물질들이 센서 헤드(304)의 광학 윈도우 상에 축적하는 것을 방지하고 및/또는 광학 윈도우로부터 축적된 오염 물질을 제거할 수 있다.
또한, 센서 헤드(304)의 광학 윈도우에 대해 인입하는 유체를 지향하는 것은, 예를 들어, 적어도 센서 헤드에 의해 광학적으로 분석되기 이전에, 유체 내의 기체 방울들의 형성을 제거 또는 감소할 수 있다. 몇몇 응용들에서, 기체 방울들은, 유체가 흐름 챔버의 다양한 표면들에 접촉할 때 흐름 챔버(302)를 통해 이동하는 유체 내에서 형성될 수 있어서, 예를 들어, 용해된 기체가 용액에서 나와서 흐름 챔버 내에 축적하게 한다. 이들 기체 방울들은 광학 센서(300)의 센서 헤드(304)가 유체의 특징을 결정할 수 있는 정확도를 감소시킬 수 있다. 센서 헤드(304)의 광학 윈도우에 대해 흐름 챔버(302)에 진입하는 유체를 지향하는 것은 기체 방울들이 유체 내에서 형성되는 것을 방지하고 및/또는 기체 방울들이 유체에서 형성되기 이전에 유체가 광학적으로 분석되도록 허용할 수 있다.
유체 노즐(355)은 센서 헤드(304)의 광학 윈도우에 대해 흐름 챔버(302)에 진입하는 유체를 지향하는 임의의 구조일 수 있다. 유체 노즐(355)은 노즐을 통해 흐르는 유체의 속도를 증가시키도록 테이퍼링(taper)(예를 들어, 도 8에서 표시된 음의 Y-방향으로)하고, 노즐을 통해 흐르는 유체의 속도를 감소시키도록 팽창하거나 또는 노즐의 길이를 따른 동일한 단면적을 유지할 수 있다. 도 7 내지 도 9의 예에서, 유체 노즐(355)은 센서 헤드(304)의 각진 컷아웃(322)으로 흐름 챔버(302)의 내부 벽으로부터 프로젝팅한다. 유체 노즐(355)은 제 1 유체 노즐(355A) 및 제 2 유체 노즐(355B)로 원위단에서 분할되는 단일 유체 도관을 정의한다. 다른 예들에서, 제 1 유체 노즐(355A) 및 제 2 유체 노즐(355B)은 흐름 챔버(302)의 벽으로부터 프로젝팅하는 별개의 유체 경로를 각각 정의할 수 있다. 또한, 또 다른 예들에서, 유체 노즐(355)은 흐름 챔버(302)의 벽으로부터 프로젝팅하지 않을 수 있다. 오히려, 다른 예들에서, 유체 노즐(355)은 흐름 챔버(302)의 벽 쪽으로 오목하게 되거나 흐름 챔버(302)의 벽과 평평하게 될 수 있다.
유체 노즐(355)은 센서 헤드(304)의 광학 윈도우에 대해 흐름 챔버(302)에 진입하는 유체를 프로젝팅하는 적어도 하나의 개구(예를 들어, 도 7 내지 도 9의 예에서 2개의 개구)를 정의한다. 유체 노즐 개구의 크기는 예를 들어, 흐름 챔버(302)의 크기 및 흐름 챔버를 통해 전달되도록 의도되는 유체의 양에 따라 변동될 수 있다. 또한, 유체 노즐 개구의 크기는 센서 헤드(304)의 광학 윈도우의 크기에 따라 변동될 수 있다. 몇몇 예들에서, 유체 노즐(355)은 센서 헤드(304)의 광학 윈도우의 단면적과 동일하거나 더 적은 단면적을 갖는 개구를 정의한다. 예를 들어, 도 7 내지 도 9의 예에서, 제 1 유체 노즐(355A)은 제 1 광학 윈도우(312)의 단면적 미만의 단면적을 정의할 수 있고, 및/또는 제 2 유체 노즐(355B)은 제 2 광학 윈도우(314)의 단면적 미만의 단면적을 정의할 수 있다. 제 1 유체 노즐(355A)의 단면적은 제 2 유체 노즐(355B)의 단면적과 상이하거나 동일할 수 있다. 유체 노즐들이 제 1 광학 윈도우(312) 및 제 2 광학 윈도우(314)의 단면적과 동일하거나 더 적은 단면적을 갖도록 하는 제 1 유체 노즐(355A) 및 제 2 유체 노즐(355B)의 사이징은 흐름 챔버(302)에 진입하는 유체를 광학 윈도우들에 포커싱할 수 있다. 제 1 광학 윈도우(312) 및/또는 제 2 광학 윈도우(314)에 대해 비교적 큰 유체 스트림을 지향하기 보단 오히려, 유체 스트림을 비교적 작은 스트림으로 포커싱하는 것은 유체 스트림의 압력 및/또는 속도를 증가시킬 수 있다. 이는 유체 스트림이 오염 물질들을 제거하기 위해 센서 헤드(304)의 광학 윈도우에 부딪히는 물리력을 증가시킬 수 있다.
유체 노즐(355)은 흐름 챔버(302)에 따른 다양한 상이한 위치들에 포지셔닝될 수 있고, 포지션은 예를 들어, 센서 헤드(304)의 광학 윈도우의 위치에 기초하여 변동될 수 있다. 몇몇 예들에서, 센서 헤드(304)는 센서 헤드 하우징(310)을 따른 공통 평면 내에 포지셔닝되는 제 1 광학 및 제 2 광학 윈도우를 포함한다. 공통 평면은 공통 수직 평면(예를 들어, 도 5 및 도 6에서 표시된 Y-Z 평면) 또는 공통 수평 평면(예를 들어, 도 5 및 도 6에서 표시된 X-Y 평면)일 수 있다. 예를 들어, 센서 헤드(304)(도 5 및 도 6)의 예에서, 제 1 광학 윈도우(312) 및 제 2 광학 윈도우(314)는 각각의 광학 윈도우의 중심을 통과하는 공통 수평 평면에 포지셔닝된다. 몇몇 예들에서, 유체 노즐(355)은 센서 헤드(304)의 광학 윈도우(예를 들어, 제 1 광학 윈도우(312) 및 제 2 광학 윈도우(314))와 동일한 평면 내에 포지셔닝될 수 있다. 이러한 위치는 유체가 유체 노즐의 단부로부터 센서 헤드의 광학 윈도우로 이동하는데 필요한 거리를 최소화할 수 있다.
도 9는 챔버 내로 삽입된 센서 헤드(304)를 도시하는 흐름 챔버(302)의 단면 측면도이다. 이 구성에서, 제 2 유체 노즐(355B)은 제 2 광학 윈도우(314)와의 공통 또는 동일 평면(400) 내에 포지셔닝된다. 또한, 단면도에서 예시되지 않았지만, 제 1 유체 노즐(355A)은 또한 제 1 광학 윈도우(312)와의 공통 평면(400) 내에 포지셔닝될 수 있다. 유체 노즐(355)이 센서 헤드(304)의 광학 윈도우와의 공통 평면(400) 내에 포지셔닝될 때, 유체는 동작 동안 광학 윈도우와 유체 노즐의 단부 간의 평면 내에서 (예를 들어, 선형적으로) 이동할 수 있다. 광학 윈도우에 대한 유체 노즐의 위치에 따라, 센서 헤드(304)의 광학 윈도우의 공통 평면 내에 유체 노즐(355)을 포지셔닝하는 것은 동작 동안 유체 노즐과 광학 윈도우 간에 유체가 이동하는 거리를 최소화할 수 있다. 이는 결국 유체가 광학 윈도우에 부딪히는 물리력을 증가시킬 수 있다. 그런 까닭에, 다른 예들에서, 유체 노즐(355)은 제 1 광학 윈도우(312) 및/또는 제 2 광학 윈도우(314)와의 공통 평면(400) 내에 포지셔닝되지 않고, 본 개시는 이러한 것으로 제한되지 않는다.
유체 노즐(355) 및 특히, 유체 노즐(355)의 유체 개구는 센서 헤드(304)의 광학 윈도우에 대해 다양한 상이한 배향들을 가질 수 있다. 일반적으로 개구가 센서 헤드(304)의 광학 윈도우 쪽을 가리키도록 유체 노즐(355)의 개구를 배향시키는 것은 광학 윈도우에 대해 유체를 지향하는데 유용할 수 있다. 동작 동안, 유체 노즐(355)이 이러한 구성을 가질 때, 유체 노즐로부터 방출되는 유체는 흐름 챔버(110)의 벽 표면 또는 다른 내부 표면에 접촉함 없이, 유체 노즐로부터 센서 헤드(304)의 광학 윈도우로 이동할 수 있다. 대신, 유체 노즐(355)을 나가는 유체는 흐름 챔버(302)의 임의의 다른 표면 내부에 접촉하기 이전에 센서 헤드(304)의 광학 윈도우에 직접 접촉할 수 있다.
도 8을 더 참조하면, 제 1 유체 노즐(355A)은 제 1 유체 노즐의 중심을 통해 연장하는 제 1 유체 축(380A)을 정의하고, 제 2 유체 노즐(355B)은 제 2 유체 노즐의 중심을 통해 연장하는 제 2 유체 축(380B)을 정의한다. 제 1 유체 축(380A)은, 유체가 제 1 유체 노즐(355A)을 통해 흐를 때, 노즐을 나가는 유체 스트림이 광학 윈도우 상에서 실질적으로 집중(centered)되도록 제 1 광학 윈도우(312)의 중심을 통해 연장하고 제 1 광학 윈도우(312)의 중심과 대략적으로 교차한다. 제 2 유체 축(380B)은, 유체가 제 2 유체 노즐(355B)을 통해 흐를 때, 노즐을 나가는 유체 스트림이 광학 윈도우 상에서 실질적으로 집중되도록 제 2 광학 윈도우(314)의 중심을 통해 연장하고 제 2 광학 윈도우(314)의 중심과 대략적으로 교차한다. 다른 예들에서, 제 1 유체 축(380A) 및/또는 제 2 유체 축(380B)은 광학 윈도우들의 중심 이외의 다른 제 1 광학 윈도우(312) 및/또는 제 2 광학 윈도우(314)의 상이한 부분을 통해 연장할 수 있거나, 또는 광학 윈도우들을 통해 전혀 연장하지 않을 수 있다. 예를 들어, 제 1 유체 축(380A) 및 제 2 유체 축(380B)은, 유체가 제 1 유체 노즐(355A) 및 제 2 유체 노즐(355B)을 통해 흐를 때, 노즐을 나가는 유체 스트림들이, 예를 들어, 제 1 광학 윈도우(312) 및 제 2 광학 윈도우(314)에 대해 흐르기 이전에 센서 헤드 하우징의 벽에 부딪히도록 센서 헤드 하우징(310)의 벽을 통해 연장할 수 있다. 이러한 구성은 센서 헤드(304)의 광학 윈도우에 접촉하기 이전에 인입하는 유체 스트림의 물리력을 소산시킬 수 있다.
도 7 내지 도 9의 예에서 흐름 챔버(302)의 동작 동안, 유체는 흐름 챔버의 인렛 포트(352)에 진입하고, 인렛 포트를 그리고 몇몇 예들에서, 제 1 유체 노즐(355A) 및 제 2 유체 노즐(355B)로의 분할 이전에 유체 노즐(355)의 부분을 통해 이동한다. 인렛 포트에 진입하는 유체의 부분이 제 1 유체 노즐(355A)을 통해 방출되는 반면에, 인렛 포트에 진입하는 유체의 상이한 부분은 제 2 유체 노즐(355B)을 통해 방출된다. 몇몇 예들에서, 인렛 포트(352)에 진입하는 모든 유체는 제 1 유체 노즐(355A) 및 제 2 유체 노즐(355B)을 통해 인렛 포트로부터 방출된다. 예를 들어, 제 2 유체 노즐(355B)에 의해 정의된 개구와 대략 동일한 크기의 개구를 제 1 유체 노즐(355A)이 정의할 때, 인렛 포트(352)에 진입하는 유체의 대략 하나의 절반이 제 1 유체 노즐(355A)을 통해 인렛 포트로부터 방출될 수 있는 반면에, 다른 절반이 제 2 유체 노즐(355B)로부터 방출된다. 유체 노즐(355)로부터의 방출 시에, 유체는 제 1 광학 윈도우(312) 및 제 2 광학 윈도우(314)에 접촉하기 이전에 기체 또는 액체로 충전된 공간을 통해 유체 노즐의 원위 팁(distal tip)으로부터 이동한다.
센서 헤드(304)의 동작 동안, 센서 헤드는 흐름 챔버(302)를 통해 흐르는 유체로 제 1 광학 윈도우(312)를 통해 광을 방출하고, 유체의 특징을 검출하기 위해 제 2 광학 윈도우(314)를 통해 유체로부터 광학 에너지(예를 들어, 형광 방출들)를 수신할 수 있다. 유체 노즐(355)이 제 1 광학 윈도우(312) 및 제 2 광학 윈도우(314)를 통해 연장하는 광학 경로들로 흐름 챔버(302)의 벽으로부터 프로젝팅하는 경우, 유체 노즐은 센서와의 광학 간섭을 잠재적으로 야기할 수 있다. 이에 따라, 몇몇 예들에서, 유체 노즐(355)이 흐름 챔버(302)의 벽으로부터 프로젝팅할 때, 유체 노즐은 노즐에 의한 광학 간섭을 최소화 또는 방지하는데 도움을 주도록 사이징된다.
도 10은 도 7에 표시된 A-A 단면 라인을 따라 취해진 흐름 챔버(302)(예시 목적을 위해, 유체 노즐(355) 없이 그리고 센서 헤드(304)가 챔버에 삽입된 것으로 도시됨)의 다른 단면 상면도이다. 도 10은 광학 센서(300)에 의해 정의될 수 있는 예시적인 광학 영역들을 예시한다. 이 예에서, 제 1 광학 윈도우(312)는 광 소스로부터 각진 컷아웃(322)의 제 1 광학 영역(402)으로 광을 프로젝팅하도록 구성되고, 제 2 광학 윈도우(314)는 각진 컷아웃의 제 2 광학 영역(404)으로부터 광을 수신하도록 구성된다. 제 1 광학 영역(402)은 제 1 광학 윈도우(312) 및 제 2 광학 윈도우(314)에 광학적으로 인접한 제 2 광학 영역(404)과 오버랩한다. 센서 헤드(304)의 배향 및 설계에 따라, 제 1 광학 영역(402)은 광학 영역들이 제 1 광학 윈도우(312) 및 제 2 광학 윈도우(314) 반대로 연장할 때 제 2 광학 영역(404)으로부터 분기(diverge)하여, 제 3 광학 영역(406)을 정의한다. 유체 노즐(도 10에 예시되지 않음)은, 제 1 광학 영역(402) 및/또는 제 2 광학 영역(404)으로 프로젝팅함 없이, 노즐이 제 3 광학 영역(406)에 프로젝팅하도록 사이징될 수 있다. 이러한 사이징은 프로젝팅 유체 노즐이 센서 헤드(304)와의 광학 간섭을 야기하는 정도를 최소화하는데 도움을 줄 수 있다.
도 7 내지 도 10의 예에서 광학 센서(300)는 2개의 광학 윈도우들(제 1 광학 윈도우(312) 및 제 2 광학 윈도우(314))을 포함한다. 이런 이유로, 이 예의 흐름 챔버(302)는 일반적으로 2개의 유체 노즐들, 즉 제 1 유체 노즐(355A) 및 제 2 유체 노즐(355B)을 갖는 것으로 설명된다. 다른 예들에서, 흐름 챔버(302)는 더 적은 유체 노즐들(예를 들어, 단일 유체 노즐) 또는 더 많은 유체 노즐들(예를 들어, 3, 4, 또는 그 초과의 유체 노즐들)을 가질 수 있고, 본 개시는 이러한 것으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 광학 센서(300)의 센서 헤드(304)가 2개 초과의 광학 윈도우들을 가질 때, 흐름 챔버(302)는 2개 초과의 유체 노즐들을 가질 수 있다. 몇몇 예들에서, 흐름 챔버(302)는 센서 헤드(304)의 각각의 광학 윈도우와 연관되는 적어도 하나의 유체 노즐을 포함한다. 또한, 제 1 유체 노즐(355A) 및 제 2 유체 노즐(355B)이 공통 인렛 포트와 유체 연통하는 것으로서 도 7 내지 도 10에서 예시되지만, 다른 예들에서, 각각의 유체 노즐은 흐름 챔버 하우징(350)의 측벽을 통해 연장하는 별개의 인렛 포트에 의해 정의될 수 있다. 흐름 챔버(302)의 인렛 포트(352)의 내부로 인입하는 유체를 파티셔닝하기 보단 오히려, 흐름 챔버에 진입하는 유체가 분할되거나 챔버 외부의 상이한 소스로부터 제공되고 상이한 인렛 포트들을 통해 흐름 챔버에 도입될 수 있다.
도 7과 관련하여 앞서 간략하게 논의된 바와 같이, 흐름 챔버(302)는 인렛 포트(352) 및 아웃렛 포트(354)를 포함한다. 인렛 포트(352)는, 유체를 소스로부터 흐름 챔버(302)의 내부로 전달하기 위한 도관에 연결하도록 구성된다. 아웃렛 포트(354)는 흐름 챔버(302)로부터 유체를 멀리 전달하기 위한 도관에 연결하도록 구성된다. 인렛 포트(352) 및 아웃렛 포트(354)는, 흐름 챔버 하우징(350)의 둘레 주위에서 임의의 적합한 위치에 포지셔닝될 수 있다. 도 7 내지 도 10의 예에서, 인렛 포트(352)는 하우징의 측벽 상에 포지셔닝되는 반면에, 아웃렛 포트(354)는 하우징의 바닥 표면 상에 포지셔닝된다. 인렛 포트(352)는 아웃렛 포트(354)에 대해 다른 위치들에 배열될 수 있고, 본 개시는 이와 관련하여 제한되지 않는다.
도 3을 더 참조하여, 센서(300)는 또한 센서 캡(306) 및 로킹 부재(308)를 포함한다. 센서 캡(306)은 센서(300)의 다양한 전기 컴포넌트들을 하우징하는 캡을 정의할 수 있다. 예를 들어, 센서 캡(306)은, 센서(300)의 광학 방출기(예를 들어, 광학 방출기(222)) 및/또는 광학 검출기(예를 들어, 광학 검출기(224)) 및/또는 제어기(예를 들어, 제어기(220))의 적어도 일부를 하우징할 수 있다. 센서 캡(306)은 센서(300)에 영구적으로 고정될 수 있거나(예를 들어, 일체형으로 몰딩됨) 또는 센서(300)로부터 탈착가능할 수 있다.
몇몇 예들에서, 센서(300)는 (예를 들어, 센서 캡(306)에서) 센서와 물리적 하우징되는 제어기 및/또는 다른 전자 컴포넌트들을 포함하지 않는다. 오히려, 센서(300)의 다양한 컴포넌트들은 (예를 들어, 유선 또는 무선 접속을 통해) 센서에 통신 가능하게 커플링된 그리고 센서로부터 물리적으로 분리된 하나 이상의 하우징들에 위치될 수 있다. 일례에서, 센서(300)의 센서 캡(306)은 탈착가능하고, 센서의 센서 헤드(304)는 휴대용 제어기 모듈에 연결되도록 구성된다. 센서(300)에 이용될 수 있는 예시적인 휴대용 제어기 모듈들은, 2010년 3월 31일에 출원된 US 특허 공개 제2011/0240887호, 및 2010년 3월 31일자로 또한 출원된 US 특허 공개 제2011/0242539호에 설명된다. 이러한 특허 공개들의 전체 내용들은 인용에 의해 본원에 통합된다.
동작 동안, 가압된(pressurized) 유체는 센서(300)의 흐름 챔버(302)를 통해서 흐를 수 있다. 센서 헤드(304)가 흐름 챔버(302)로부터 탈착가능하게 되는 것으로 설계되는 경우, 흐름 챔버를 통과하여 흐르는 가압된 유체는 센서 헤드를 유체 챔버 밖으로 밀어내려 시도할 수 있다. 이러한 이유로, 센서(300)는 센서 헤드(304)를 흐름 챔버(302)로 로킹하도록 로킹 부재를 포함할 수 있다.
도 3의 예에서, 센서(300)는 로킹 부재(308)를 포함한다. 로킹 부재(308)는, 가압된 유체가 흐름 챔버를 통해서 흐르고 있을 때, 센서 헤드(304)가 흐름 챔버(302)로부터 분리되는 것을 방지하도록 도울 수 있다. 일부 실시예들에서, 로킹 부재(308)는 센서 헤드 및 흐름 챔버 둘 다의 일부에 대해 로킹 부재를 나사로 조임으로써(screwing) 센서 헤드(304)를 흐름 챔버(302)에 고정시키도록(secure) 구성된다. 상이한 예들에서, 로킹 부재(308)는, 예를 들어, 클립들, 볼트들 등과 같은 다양한 타입의 부착 피쳐를 이용하여 센서 헤드(304)를 흐름 챔버(302)에 고정시키도록 구성될 수 있다. 센서 헤드(304)를 흐름 챔버(302)에 기계적으로 부착시킴으로써, 센서(300)는 (예를 들어, 인렛 포트(352) 및 아웃렛 포트(354)를 제외하고) 유체 샘플을 수용하고 분석하기 위한 유체-기밀(유체-tight) 캐비티를 정의할 수 있다.
본 개시에 설명된 기법들은, 하드웨어로, 소프트웨어로, 펌웨어로, 또는 이들의 임의의 조합으로 적어도 부분적으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 설명된 기법들의 다양한 양상들이, 하나 이상의 마이크로프로세서들, 디지털 신호 프로세서들(DSP들), 주문형 집적 회로들(ASIC들), 필드 프로그래머블 게이트 어레이들(FPGA들), 또는 임의의 다른 등가의 통합 또는 이산 로직 회로뿐만 아니라 이러한 컴포넌트들의 임의의 조합들을 포함하는 하나 이상의 프로세서들 내에서 구현될 수 있다. 용어 "프로세서"는, 임의의 전술한 로직 회로 단독, 또는 다른 로직 회로 또는 임의의 다른 등가 회로와 조합된 임의의 전술한 로직 회로를 일반적으로 지칭할 수 있다. 하드웨어를 포함하는 제어 유닛은 또한 본 개시의 기법들 중 하나 이상을 수행할 수 있다.
이러한 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어는, 본 개시에 설명된 다양한 동작들 및 기능들을 지원하기 위해 동일한 디바이스 내에서 또는 별도의 디바이스들 내에서 구현될 수 있다. 이에 더해, 임의의 설명된 유닛들, 모듈들, 또는 컴포넌트들은, 함께 또는, 이산적이지만 상호동작가능한 로직 디바이스들로서 별도로 구현될 수 있다. 모듈들 또는 유닛들과는 상이한 특징들의 설명은, 상이한 기능적 양상들을 강조하도록 의도되며, 이러한 모듈들 또는 유닛들이 별도의 하드웨어 또는 소프트웨어 컴포넌트들에 의해 실현되어야만 하는 것을 반드시 함축하지는 않는다. 오히려, 하나 이상의 모듈들 또는 유닛들에 관련된 기능이 별도의 하드웨어 또는 소프트웨어 컴포넌트들에 의해 수행될 수 있거나, 또는 공통의 또는 별도의 하드웨어 또는 소프트웨어 컴포넌트들 내에 통합될 수 있다.
본 개시에 설명된 기법들은 또한, 명령들을 포함하는 비-일시적 컴퓨터-판독가능 저장 매체와 같은 컴퓨터-판독가능 매체에서 구현되거나 또는 인코딩될 수 있다. 컴퓨터-판독가능 저장 매체 내에 내장된 또는 인코딩된 명령들은, 프로그래머블 프로세서, 또는 다른 프로세서로 하여금, 예를 들어, 명령들이 실행될 때 방법을 수행하게 할 수 있다. 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체는, 예를 들어, RAM(random access memory), ROM(read only memory), PROM(programmable read only memory), EPROM(erasable programmable read only memory), EEPROM(electronically erasable programmable read only memory), 플래쉬 메모리, 하드 디스크, CD-ROM, 플로피 디스크, 카세트, 자기 매체, 광학 매체, 또는 다른 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하는 휘발성 및/또는 비-휘발성 메모리 형태들을 포함할 수 있다.
다양한 예들이 설명되었다. 이러한 그리고 다른 예들은 후술하는 청구항들의 범위 내에 있다.

Claims (30)

  1. 광학 센서로서,
    제 1 광학 윈도우, 제 2 광학 윈도우, 적어도 하나의 광 소스, 및 적어도 하나의 검출기를 포함하는 센서 헤드 ― 상기 적어도 하나의 광 소스는 상기 제 1 광학 윈도우를 통해 유체의 흐름으로 광을 방출하도록 구성되고, 상기 적어도 하나의 검출기는 상기 유체의 흐름으로부터 상기 제 2 광학 윈도우를 통해 형광 방출들을 검출하도록 구성됨 ― ;
    상기 센서 헤드가 삽입되는 캐비티를 정의하는 하우징, 상기 캐비티의 외부로부터 상기 캐비티의 내부로 상기 유체의 흐름을 연통하도록 구성되는 인렛 포트(inlet port), 및 상기 캐비티의 내부로부터 상기 캐비티의 외부로 역으로(back) 상기 유체의 흐름을 연통하도록 구성되는 아웃렛 포트를 포함하는 흐름 챔버
    를 포함하고,
    상기 인렛 포트는 상기 제 1 광학 윈도우에 대해 상기 유체의 흐름의 부분을 지향하도록 구성되는 제 1 유체 노즐 및 상기 제 2 광학 윈도우에 대해 상기 유체의 흐름의 부분을 지향하도록 구성되는 제 2 유체 노즐을 정의하는,
    광학 센서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 광학 윈도우 및 상기 제 2 광학 윈도우는 동일한 평면 내에 포지셔닝되고, 상기 제 1 유체 노즐 및 상기 제 2 유체 노즐은 상기 제 1 광학 윈도우 및 상기 제 2 광학 윈도우와 동일한 평면 내에 포지셔닝되는,
    광학 센서.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 유체 노즐은 상기 제 1 유체 노즐의 중심을 통해 연장하는 제 1 유체 축을 정의하고,
    상기 제 2 유체 노즐은 상기 제 2 유체 노즐의 중심을 통해 연장하는 제 2 유체 축을 정의하고,
    상기 제 1 유체 축은 상기 제 1 광학 윈도우의 중심과 대략적으로 교차하고,
    상기 제 2 유체 축은 상기 제 2 광학 윈도우의 중심과 대략적으로 교차하는,
    광학 센서.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서 헤드는 근위단으로부터 원위단으로 연장하는 센서 하우징을 포함하고, 상기 센서 하우징은 제 2 평면 표면과 교차하는 제 1 평면 표면에 의해 정의되는 각진 컷아웃(angular cutout)을 포함하고, 상기 제 1 광학 윈도우는 상기 제 1 평면 표면에 포지셔닝되고, 상기 제 2 광학 윈도우는 상기 제 2 평면 표면 상에 포지셔닝되는,
    광학 센서.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 평면 표면은 대략 90도 각도를 정의하도록 상기 제 2 평면 표면과 교차하고, 상기 제 1 광학 윈도우 및 상기 제 2 광학 윈도우는 상기 센서 하우징의 근위단과 원위단 간에 동일한 평면 내에 포지셔닝되고, 상기 제 1 유체 노즐 및 상기 제 2 유체 노즐은 상기 제 1 광학 윈도우 및 상기 제 2 광학 윈도우와 동일한 평면 내에 포지셔닝되는,
    광학 센서.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 유체 노즐 및 상기 제 2 유체 노즐은 상기 흐름 챔버의 벽으로부터 상기 각진 컷아웃으로 프로젝팅하는,
    광학 센서.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 광학 윈도우는 상기 적어도 하나의 광 소스로부터 상기 각진 컷아웃의 제 1 영역으로 광을 프로젝팅하도록 구성되고,
    상기 제 2 광학 윈도우는 상기 각진 컷아웃의 제 2 영역으로부터 광학 에너지를 수신하고 상기 광학 에너지를 적어도 하나의 광검출기로 지향하도록 구성되고,
    상기 제 1 유체 노즐 및 상기 제 2 유체 노즐은 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역 간의 각진 컷아웃의 제 3 영역으로 프로젝팅하는,
    광학 센서.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 광학 윈도우 및 상기 제 2 광학 윈도우는 각각 볼 렌즈(ball lens)를 포함하는,
    광학 센서.
  9. 방법으로서,
    센서 헤드의 제 1 광학 윈도우에 대해 흐름 챔버의 제 1 유체 노즐을 통해 유체를 지향하는 단계; 및
    상기 센서 헤드의 제 2 광학 윈도우에 대해 상기 흐름 챔버의 제 2 유체 노즐을 통해 유체를 지향하는 단계
    를 포함하고,
    상기 센서 헤드는 상기 제 1 광학 윈도우를 통해 유체의 흐름으로 광을 방출하도록 구성되는 적어도 하나의 광 소스 및 상기 유체의 흐름으로부터 상기 제 2 광학 윈도우를 통해 광학 에너지를 수신하도록 구성되는 적어도 하나의 검출기를 포함하는,
    방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 광학 윈도우 및 상기 제 2 광학 윈도우는 동일한 평면 내에 포지셔닝되고,
    상기 제 1 유체 노즐을 통해 유체를 지향하는 단계는 상기 제 1 광학 윈도우와 동일한 평면 내에서 유체를 지향하는 단계를 포함하고,
    상기 제 2 유체 노즐을 통해 유체를 지향하는 단계는 상기 제 2 광학 윈도우와 동일한 평면 내에서 유체를 지향하는 단계를 포함하는,
    방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 유체 노즐은 상기 제 1 유체 노즐의 중심을 통해 연장하는 제 1 유체 축을 정의하고,
    상기 제 2 유체 노즐은 상기 제 2 유체 노즐의 중심을 통해 연장하는 제 2 유체 축을 정의하고,
    상기 제 1 유체 노즐을 통해 유체를 지향하는 단계는 제 1 유체 축이 상기 제 1 광학 윈도우의 중심과 대략적으로 교차하도록 유체를 지향하는 단계를 포함하고,
    상기 제 2 유체 노즐을 통해 유체를 지향하는 단계는 제 2 유체 축이 상기 제 2 광학 윈도우의 중심과 대략적으로 교차하도록 유체를 지향하는 단계를 포함하는,
    방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 센서 헤드는 근위단으로부터 원위단으로 연장하는 센서 하우징을 포함하고, 상기 센서 하우징은 제 2 평면 표면과 교차하는 제 1 평면 표면에 의해 정의되는 각진 컷아웃(angular cutout)을 포함하고, 상기 제 1 광학 윈도우는 상기 제 1 평면 표면에 포지셔닝되고, 상기 제 2 광학 윈도우는 상기 제 2 평면 표면 상에 포지셔닝되는,
    방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 유체 노즐 및 상기 제 2 유체 노즐은 상기 흐름 챔버의 벽으로부터, 각진 컷아웃으로 프로젝팅하는,
    방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 광학 윈도우를 통해 상기 각진 컷아웃의 제 1 영역으로 상기 적어도 하나의 광 소스로부터의 광을 지향하고, 상기 각진 컷아웃의 제 2 영역으로부터 상기 제 2 광학 윈도우를 통해 광학 에너지를 수신하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 제 1 유체 노즐 및 상기 제 2 유체 노즐은 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역 간의 각진 컷아웃의 제 3 영역으로 프로젝팅하는,
    방법.
  15. 광학 센서 시스템으로서,
    광학 센서 ― 상기 광학 센서는,
    광학 윈도우, 상기 광학 윈도우를 통해 유체의 흐름으로 광을 방출하도록 구성된 적어도 하나의 광 소스 및 상기 유체의 흐름으로부터 상기 광학 윈도우를 통해 형광 방출들을 검출하도록 구성되는 적어도 하나의 검출기를 포함하는 센서 헤드; 및
    상기 센서 헤드가 삽입되는 캐비티를 정의하는 하우징, 상기 캐비티의 외부로부터 상기 캐비티의 내부로 상기 유체의 흐름을 연통하도록 구성되는 인렛 포트(inlet port), 및 상기 캐비티의 내부로부터 상기 캐비티의 외부로 역으로 상기 유체의 흐름을 연통하도록 구성되는 아웃렛 포트를 포함하는 흐름 챔버
    를 포함하고,
    상기 인렛 포트는 상기 광학 윈도우에 대해 상기 유체의 흐름을 지향하도록 구성된 유체 노즐을 정의함 ― ;
    상기 인렛 포트를 통해 연통하는 유체의 흐름을 공급하도록 구성되는 액체 소스;
    상기 인렛 포트를 통해 연통하는 유체의 흐름을 공급하도록 구성되는 기체 소스; 및
    상기 흐름 챔버에서 액체를 빼내기 위해 상기 기체 소스가 상기 흐름 챔버와 유체 연통되게 하도록 상기 기체 소스를 제어하고, 상기 유체 노즐을 통해서, 상기 액체가 빠진 흐름 챔버의 공간을 통해 상기 광학 윈도우에 대해 액체를 지향하기 위해 상기 액체 소스가 상기 흐름 챔버와 유체 연통되게 하도록 상기 액체 소스를 제어하게 구성되는 제어기
    를 포함하는,
    광학 센서 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 센서 헤드의 광학 윈도우는 제 1 광학 윈도우 및 제 2 광학 윈도우를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 광 소스는 상기 제 1 광학 윈도우를 통해 광을 방출하도록 구성되고,
    상기 적어도 하나의 검출기는 상기 제 2 광학 윈도우를 통한 형광 방출들을 검출하도록 구성되고,
    상기 흐름 챔버의 유체 노즐은 제 1 유체 노즐 및 제 2 유체 노즐을 포함하고, 상기 제 1 유체 노즐은 상기 제 1 광학 윈도우에 대해 상기 유체의 흐름의 부분을 지향하도록 구성되고, 상기 제 2 유체 노즐은 상기 제 2 광학 윈도우에 대해 상기 유체의 흐름의 부분을 지향하도록 구성되는,
    광학 센서 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 유체 노즐은 상기 제 1 유체 노즐의 중심을 통해 연장하는 제 1 유체 축을 정의하고,
    상기 제 2 유체 노즐은 상기 제 2 유체 노즐의 중심을 통해 연장하는 제 2 유체 축을 정의하고,
    상기 제 1 유체 축은 상기 제 1 광학 윈도우의 중심과 대략적으로 교차하고,
    상기 제 2 유체 축은 상기 제 2 광학 윈도우의 중심과 대략적으로 교차하는,
    광학 센서 시스템.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 센서 헤드는 근위단으로부터 원위단으로 연장하는 센서 하우징을 포함하고, 상기 센서 하우징은 제 2 평면 표면과 교차하는 제 1 평면 표면에 의해 정의되는 각진 컷아웃(angular cutout)을 포함하고, 상기 제 1 광학 윈도우는 상기 제 1 평면 표면에 포지셔닝되고, 상기 제 2 광학 윈도우는 상기 제 2 평면 표면 상에 포지셔닝되는,
    광학 센서 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 평면 표면은 대략 90도 각도를 정의하도록 상기 제 2 평면 표면과 교차하고, 상기 제 1 광학 윈도우 및 상기 제 2 광학 윈도우는 상기 센서 하우징의 근위단과 원위단 간에 동일한 평면 내에 포지셔닝되고, 상기 제 1 유체 노즐 및 상기 제 2 유체 노즐은 상기 제 1 광학 윈도우 및 상기 제 2 광학 윈도우와 동일한 평면 내에 포지셔닝되는,
    광학 센서 시스템.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 유체 노즐 및 상기 제 2 유체 노즐은 상기 흐름 챔버의 벽으로부터 상기 각진 컷아웃으로 프로젝팅하는,
    광학 센서 시스템.
  21. 제 15 항에 있어서,
    상기 기체 소스는,
    대기(atmospheric air)인,
    광학 센서 시스템.
  22. 제 15 항에 있어서,
    상기 기체 소스와 상기 흐름 챔버 간에 포지셔닝되는 제 1 밸브 및 상기 액체 소스와 상기 흐름 챔버 간에 포지셔닝되는 제 2 밸브
    를 더 포함하고,
    상기 제어기는 상기 제 2 밸브를 개방함으로써 상기 액체 소스가 상기 흐름 챔버와 유체 연통되게 하도록 상기 액체 소스를 제어하게 구성되고,
    상기 제어기는 추가로 상기 제 1 밸브를 개방함으로써 상기 기체 소스가 상기 흐름 챔버와 유체 연통되게 하도록 상기 기체 소스를 제어하게 구성되는,
    광학 센서 시스템.
  23. 방법으로서,
    액체를 광학 센서의 흐름 챔버에서 빼는 단계 ― 상기 광학 센서는 상기 흐름 챔버에 삽입되는 광학 윈도우를 갖는 센서 헤드를 포함하고, 상기 흐름 챔버는 상기 광학 윈도우에 대해 유체를 지향하도록 구성된 유체 노즐을 정의하는 인렛 포트를 포함함 ― ;
    상기 유체 노즐을 통해서, 상기 액체가 빠진 흐름 챔버의 공간을 통해 상기 광학 윈도우에 대해 액체를 지향하도록 상기 흐름 챔버의 인렛 포트를 통해 액체를 흐르게 하는 단계
    를 포함하는,
    방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 흐름 챔버에서 빼내는 단계는,
    기체 소스가 상기 흐름 챔버와 유체 연통되게 하도록 상기 기체 소스를 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 인렛 포트를 통해 액체를 흐르게 하는 단계는,
    액체 소스가 상기 흐름 챔버와 유체 연통되게 하도록 상기 액체 소스를 제어하는 단계를 포함하는,
    방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 기체 소스는,
    대기인,
    방법.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 기체 소스를 제어하는 단계는,
    상기 기체 소스와 상기 흐름 챔버 간에 포지셔닝되는 제 1 밸브를 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 액체 소스를 제어하는 단계는,
    상기 액체 소스와 상기 흐름 챔버 간에 포지셔닝되는 제 2 밸브를 제어하는 단계를 포함하는,
    방법.
  27. 제 23 항에 있어서,
    상기 센서 헤드의 광학 윈도우는 제 1 광학 윈도우 및 제 2 광학 윈도우를 포함하고,
    상기 광학 센서는 추가로,
    상기 제 1 광학 윈도우를 통해 광을 방출하도록 구성되는 적어도 하나의 광 소스, 및
    상기 제 2 광학 윈도우를 통한 형광 방출들을 검출하도록 구성되는 적어도 하나의 검출기
    를 포함하고,
    상기 흐름 챔버의 유체 노즐은 제 1 유체 노즐 및 제 2 유체 노즐을 포함하고, 상기 제 1 유체 노즐은 상기 제 1 광학 윈도우에 대해 상기 유체를 지향하도록 구성되고, 상기 제 2 유체 노즐은 상기 제 2 광학 윈도우에 대해 상기 유체를 지향하도록 구성되는,
    방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 제 1 유체 노즐은 상기 제 1 유체 노즐의 중심을 통해 연장하는 제 1 유체 축을 정의하고,
    상기 제 2 유체 노즐은 상기 제 2 유체 노즐의 중심을 통해 연장하는 제 2 유체 축을 정의하고,
    상기 제 1 유체 축은 상기 제 1 광학 윈도우의 중심과 대략적으로 교차하고,
    상기 제 2 유체 축은 상기 제 2 광학 윈도우의 중심과 대략적으로 교차하는,
    방법.
  29. 제 27 항에 있어서,
    상기 센서 헤드는 근위단으로부터 원위단으로 연장하는 센서 하우징을 포함하고, 상기 센서 하우징은 제 2 평면 표면과 교차하는 제 1 평면 표면에 의해 정의되는 각진 컷아웃(angular cutout)을 포함하고, 상기 제 1 광학 윈도우는 상기 제 1 평면 표면에 포지셔닝되고, 상기 제 2 광학 윈도우는 상기 제 2 평면 표면 상에 포지셔닝되는,
    방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 제 1 평면 표면은 대략 90도 각도를 정의하도록 상기 제 2 평면 표면과 교차하고, 상기 제 1 광학 윈도우 및 상기 제 2 광학 윈도우는 상기 센서 하우징의 근위단과 원위단 간에 동일한 평면 내에 포지셔닝되고, 상기 제 1 유체 노즐 및 상기 제 2 유체 노즐은 상기 제 1 광학 윈도우 및 상기 제 2 광학 윈도우와 동일한 평면 내에 포지셔닝되는,
    방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200037872A (ko) * 2017-08-30 2020-04-09 램 리써치 코포레이션 가스 배기 부산물 측정 시스템

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2858755B1 (en) 2011-03-10 2017-09-20 dlhBowles Inc. Integrated automotive system, nozzle assembly and remote control method for cleaning an image sensor's lens
US10350647B2 (en) 2011-03-10 2019-07-16 Dlhbowles, Inc. Integrated automotive system, nozzle assembly and remote control method for cleaning an image sensor's exterior or objective lens surface
US8798825B1 (en) 2012-07-06 2014-08-05 Richard L. Hartman Wakeboat hull control systems and methods
CA2892272A1 (en) * 2012-11-23 2014-05-30 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Fouling resistant flow mainifold
EP3131797B1 (en) 2014-04-11 2019-06-12 dlhBowles Inc. Integrated automotive system, compact, low-profile nozzle assembly and compact fluidic circuit for cleaning a wide-angle image sensor's exterior surface
EP3489091B1 (en) 2014-04-16 2021-09-08 dlhBowles Inc. Integrated image sensor support and method for simultaneously cleaning a plurality of image sensors
US10323797B2 (en) * 2014-05-21 2019-06-18 Ecolab Usa Inc. Product yield loss management
US10197824B2 (en) * 2015-01-08 2019-02-05 Ecolab Usa Inc. Method of obtaining or maintaining optical transmittance into deaerated liquid
SG11201705593RA (en) * 2015-01-08 2017-08-30 Ecolab Usa Inc Method of obtaining or maintaining optical transmittance into deaerated liquid
US20160201896A1 (en) * 2015-01-14 2016-07-14 Ecolab Usa Inc. Method of Obtaining or Maintaining Optical Transmittance into Boiler Liquid
US9772303B2 (en) 2015-01-12 2017-09-26 Ecolab Usa Inc. Apparatus for, system for and methods of maintaining sensor accuracy
US9810676B2 (en) 2015-01-12 2017-11-07 Ecolab Usa Inc. Apparatus for, system for and methods of maintaining sensor accuracy
KR20160101221A (ko) * 2015-02-13 2016-08-25 삼성디스플레이 주식회사 유체 갈라짐 감지 장치
US11033367B2 (en) * 2015-04-29 2021-06-15 University Of Maryland, Baltimore Apparatus and method for recording digital images and presenting 3D models of a body lumen
JP6593743B2 (ja) * 2015-05-13 2019-10-23 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 粉塵検出装置および粉塵検出システム
US20170050226A1 (en) * 2015-08-21 2017-02-23 Parker-Hannifin Corporation Self-cleaning monitoring system for biomass processing
ITUA20161342A1 (it) * 2016-03-04 2017-09-04 Eltek Spa Dispositivo sensore per contenitori di sostanze liquide
ITUA20161345A1 (it) * 2016-03-04 2017-09-04 Eltek Spa Dispositivo sensore per contenitori di sostanze liquide
US10246295B2 (en) 2016-04-06 2019-04-02 Otis Elevator Company Protective device for speed sensing device
KR101795238B1 (ko) * 2016-04-14 2017-11-07 현대자동차주식회사 차량용 먼지 감지센서 장치
US10307803B2 (en) * 2016-07-20 2019-06-04 The United States Of America As Represented By Secretary Of The Navy Transmission window cleanliness for directed energy devices
US10503177B2 (en) * 2016-08-03 2019-12-10 Safe Harbor Associates LLC Additive delivery system with sensors
US10611439B2 (en) 2016-09-09 2020-04-07 Richard L. Hartman Wakeboat engine hydraulic pump mounting apparatus and methods
US11014634B2 (en) 2016-09-09 2021-05-25 Richard L. Hartman Hydraulic power sources for watercraft and methods for providing hydraulic power aboard a watercraft
US10864971B2 (en) 2016-09-09 2020-12-15 Richard L. Hartman Wakeboat hydraulic manifold assemblies and methods
US11254395B2 (en) 2016-09-09 2022-02-22 Richard L. Hartman Aquatic invasive species control apparatuses and methods for watercraft
US10829186B2 (en) 2016-09-09 2020-11-10 Richard L. Hartman Wakeboat ballast measurement assemblies and methods
US11014635B2 (en) 2016-09-09 2021-05-25 Richard L. Hartman Power source assemblies and methods for distributing power aboard a watercraft
US10435122B2 (en) 2016-09-09 2019-10-08 Richard L. Hartman Wakeboat propulsion apparatuses and methods
US11505289B2 (en) 2016-09-09 2022-11-22 Richard L. Hartman Wakeboat bilge measurement assemblies and methods
CA2978824C (en) 2016-09-09 2021-09-07 Richard L. Hartman Wakeboat engine powered ballasting apparatus and methods
US10329004B2 (en) 2016-09-09 2019-06-25 Richard L. Hartman Wakeboat ballast measurement assemblies and methods
US10611440B2 (en) 2016-09-09 2020-04-07 Richard L. Hartman Boat propulsion assemblies and methods
FR3055963B1 (fr) * 2016-09-12 2018-08-24 Pierre Payraud Dispositif de fixation pour la tenue d'un capteur
US10168423B2 (en) * 2017-01-27 2019-01-01 Waymo Llc LIDAR sensor window configuration for improved data integrity
US10466173B2 (en) * 2017-10-06 2019-11-05 Wyatt Technology Corporation Optical flow cell assembly incorporating a replaceable transparent flow cell
WO2019236405A1 (en) * 2018-06-06 2019-12-12 Wisconsin Alumni Research Foundation Self-cleaning combustion engine window
DE102018221868B4 (de) * 2018-12-17 2022-09-08 Volkswagen Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur Kühlung mindestens einer Oberfläche und/oder mindestens eines Volumens eines Sensors eines Fahrzeugs
US10948400B1 (en) * 2019-09-17 2021-03-16 General Electric Company Sensor probe assembly and method of forming
US11353697B2 (en) 2019-10-14 2022-06-07 Ford Global Technologies, Llc Enhanced vehicle sensor cleaning
US20210131949A1 (en) * 2019-11-06 2021-05-06 Entegris, Inc. Optical sensor window cleaner
TWI836964B (zh) * 2023-04-13 2024-03-21 財團法人工業技術研究院 光學式液體檢測裝置及其檢測方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050266516A1 (en) * 2004-05-11 2005-12-01 Ravi Kanipayor System for rapid analysis of microbiological materials in liquid samples
WO2008144899A1 (en) * 2007-05-25 2008-12-04 Ravi Kanipayor Apparatus and methods for automated diffusion filtration, culturing and photometric detection and enumeration of microbiological parameters in fluid samples
US20110240887A1 (en) * 2010-03-31 2011-10-06 Ecolab Usa Inc Handheld Fluorometer and Method of Use
WO2011121547A2 (en) * 2010-03-31 2011-10-06 Ecolab Usa Inc. Fluorometric sensor

Family Cites Families (98)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2839963A (en) * 1953-12-18 1958-06-24 Lever Brothers Ltd Light transmission inspection device for liquids
DE1273132B (de) 1965-09-29 1968-07-18 Draegerwerk Ag Regelvorrichtung fuer Beatmungsgeraete
US3515491A (en) * 1966-10-27 1970-06-02 Gilford Instr Labor Inc Fluid sample flow cell
US3628028A (en) * 1968-03-01 1971-12-14 Honeywell Inc Window cleaning apparatus for photometric instruments
US3609048A (en) 1969-11-25 1971-09-28 Beckman Instruments Inc Self cleaning sample cell for radiant energy analyzers
US3734601A (en) 1971-07-08 1973-05-22 Baxter Laboratories Inc Flow cell assembly for colorimetric measurements
US3901656A (en) 1972-08-24 1975-08-26 American Monitor Corp Apparatus and method for preparing and presenting serum chemistries for analyzation
US3861198A (en) * 1972-11-03 1975-01-21 Gam Rad Fluid analyzer with self-cleaning viewing windows
US3895406A (en) * 1973-05-23 1975-07-22 Harsco Corp Automatic window washer
US4108972A (en) 1974-03-15 1978-08-22 Dreyer William J Immunological reagent employing radioactive and other tracers
US3917404A (en) 1974-05-28 1975-11-04 Baxter Laboratories Inc Fluorometer assembly including a flow cell
US3954341A (en) 1974-09-30 1976-05-04 Technicon Instruments Corporation Liquid sample analyzer with improved optical characteristics
US4008397A (en) 1975-04-24 1977-02-15 Hoffmann-La Roche Inc. Fluorometer flow cell
GB1567031A (en) 1976-04-07 1980-05-08 Partech Ltd Sensing heads
US4108602A (en) 1976-10-20 1978-08-22 Hanson Research Corporation Sample changing chemical analysis method and apparatus
US4180739A (en) 1977-12-23 1979-12-25 Varian Associates, Inc. Thermostatable flow cell for fluorescence measurements
SU734270A1 (ru) * 1978-01-12 1980-05-15 Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения Устройство дл флуоресцентного исследовани биологических объектов в водной пробе
US4275300A (en) 1978-10-23 1981-06-23 Varian Associates, Inc. Fluorescent composition, a process for synthesizing the fluorescent composition, and methods of use of the fluorescent composition
US4271123A (en) 1979-10-22 1981-06-02 Bio-Rad Laboratories, Inc. Automated system for performing fluorescent immunoassays
US4279509A (en) 1979-12-05 1981-07-21 Syva Company Zero volume flow cell
US4377880A (en) 1981-02-27 1983-03-29 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Cleaning method and apparatus
US4527114A (en) 1982-02-25 1985-07-02 Coulter Electronics, Inc. Electrical slit scanning apparatus
US4440497A (en) 1982-05-17 1984-04-03 Corning Glass Works Combination absorbance fluorescence aspirating thermal cuvette
US4575424A (en) 1984-03-01 1986-03-11 Isco, Inc. Chromatographic flow cell and method of making it
JPS6123947A (ja) * 1984-07-12 1986-02-01 Ajinomoto Co Inc 液体の濁度測定方法及びその装置
SU1260778A1 (ru) * 1985-01-31 1986-09-30 Центральный научно-исследовательский рентгено-радиологический институт Устройство дл флуоресцентного анализа отдельных микрочастиц в потоке
US4802768A (en) 1986-04-11 1989-02-07 Sclavo, Inc. Two light source reference system for a fluorometer
US4750837A (en) 1986-04-11 1988-06-14 Sclavo Inc. Fluorometer with reference light source
CH670513A5 (ko) 1986-09-01 1989-06-15 Benno Perren
US4738528A (en) 1987-04-03 1988-04-19 General Electric Co. Pyrometer vortex purge air cleaning system with center masked pyrometer lens
US4861163A (en) 1988-01-06 1989-08-29 Amoco Corporation Ellipsoidal cylinder fluorescence analyzer
US4867559A (en) 1988-01-06 1989-09-19 Amoco Corporation Liquid/liquid fiber-optic fluorescence detector and absorbance analyzer
US4896047A (en) * 1988-04-11 1990-01-23 Westinghouse Electric Corp. Method and apparatus of periodically obtaining accurate opacity monitor readings of an exhaust gas stream
US4992380A (en) 1988-10-14 1991-02-12 Nalco Chemical Company Continuous on-stream monitoring of cooling tower water
JPH02103252U (ko) * 1989-02-03 1990-08-16
US5078493A (en) 1990-06-29 1992-01-07 Conoco Inc. Flow cell resistant to corrosive environments for fiber optic spectroscopy
US5250186A (en) 1990-10-23 1993-10-05 Cetus Corporation HPLC light scattering detector for biopolymers
US5269937A (en) 1990-10-23 1993-12-14 Cetus Corporation HPLC light scattering detector for biopolymers
US5140169A (en) 1991-04-25 1992-08-18 Conoco Inc. Long path flow cell resistant to corrosive environments for fiber optic spectroscopy
JPH052055U (ja) * 1991-06-24 1993-01-14 横河電機株式会社 吸光度式分析計
FI93582C (fi) * 1991-09-18 1995-04-25 Janesko Oy Sovitelma prosessissa olevan optisen ikkunan puhdistamiseksi
US5185531A (en) * 1991-09-26 1993-02-09 Wedgewood Technology, Inc. Window cleaner for inline optical sensors
JP3212647B2 (ja) 1991-10-24 2001-09-25 シスメックス株式会社 イメージングフローサイトメータ
JPH05240774A (ja) 1992-03-02 1993-09-17 Hitachi Ltd 光学セル及び光学検出装置とこれを用いる試料分離検出装置
RU2071056C1 (ru) * 1992-09-18 1996-12-27 Научно-производственное объединение "Диполь" Устройство для определения содержания жира и белка в молоке и молочных продуктах
JPH06281565A (ja) * 1993-03-29 1994-10-07 Yokogawa Electric Corp 吸光度式分析計
US5442437A (en) 1993-09-13 1995-08-15 Atlantic Richfield Company Sample cell and probe for spectrophotometer
US7101661B1 (en) 1993-11-01 2006-09-05 Nanogen, Inc. Apparatus for active programmable matrix devices
US5422719A (en) 1993-11-12 1995-06-06 Auburn International, Inc. Multi-wave-length spectrofluorometer
US5452082A (en) 1994-07-05 1995-09-19 Uop Flow cell with leakage detection
US5485277A (en) 1994-07-26 1996-01-16 Physical Optics Corporation Surface plasmon resonance sensor and methods for the utilization thereof
US5972721A (en) 1996-03-14 1999-10-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Immunomagnetic assay system for clinical diagnosis and other purposes
US5736405A (en) 1996-03-21 1998-04-07 Nalco Chemical Company Monitoring boiler internal treatment with fluorescent-tagged polymers
US6627873B2 (en) * 1998-04-23 2003-09-30 Baker Hughes Incorporated Down hole gas analyzer method and apparatus
US6635224B1 (en) 1998-10-30 2003-10-21 General Electric Company Online monitor for polymer processes
US6300638B1 (en) 1998-11-12 2001-10-09 Calspan Srl Corporation Modular probe for total internal reflection fluorescence spectroscopy
US6303316B1 (en) 1999-07-02 2001-10-16 Conceptual Mind Works, Inc. Organic semiconductor recognition complex and system
JP4374663B2 (ja) * 1999-07-12 2009-12-02 凸版印刷株式会社 測定セルの洗浄方法と測定セル洗浄装置ならびにそれを用いたインクの色測定装置と色合わせ装置
EP1070953A1 (fr) * 1999-07-21 2001-01-24 Societe D'etude Et De Realisation D'equipements Speciaux - S.E.R.E.S. Procédé et dispositif de mesure optique de la transparence d'un liquide
US6518577B1 (en) * 1999-10-01 2003-02-11 Trojan Technologies Inc. Optical radiation sensor system with cleaning device
US20030013849A1 (en) 1999-10-29 2003-01-16 Ward William W. Renilla reniformis green fluorescent protein
US6452672B1 (en) 2000-03-10 2002-09-17 Wyatt Technology Corporation Self cleaning optical flow cell
US6755079B1 (en) 2000-03-27 2004-06-29 Halliburton Energy Services, Inc. Method and apparatus for determining fluid viscosity
US6369894B1 (en) 2000-05-01 2002-04-09 Nalco Chemical Company Modular fluorometer
US7008535B1 (en) 2000-08-04 2006-03-07 Wayne State University Apparatus for oxygenating wastewater
US6678051B2 (en) 2001-01-18 2004-01-13 Systec, Inc. Flow cells utilizing photometric techniques
US7320775B2 (en) 2001-05-16 2008-01-22 Guava Technologies, Inc. Exchangeable flow cell assembly with a suspended capillary
US6670614B1 (en) 2001-06-01 2003-12-30 Leonard F. Plut Volume cone beam acquisition on a nuclear spect system using a digital flat panel
CA2449656A1 (en) 2001-06-08 2002-12-19 Biolab Services, Inc. Self-cleaning probe system
US6670617B2 (en) 2001-06-28 2003-12-30 Ondeo Nalco Company Mirror fluorometer
US6788409B2 (en) 2001-09-07 2004-09-07 Becton, Dickinson And Company Flow cell system for solubility testing
US6780306B2 (en) 2002-02-12 2004-08-24 Bioelectromagnetics, Inc. Electroionic water disinfection apparatus
JP3861036B2 (ja) * 2002-08-09 2006-12-20 三菱重工業株式会社 プラズマｃｖｄ装置
US7300630B2 (en) * 2002-09-27 2007-11-27 E. I. Du Pont De Nemours And Company System and method for cleaning in-process sensors
US7099012B1 (en) 2003-03-13 2006-08-29 Turner Designs, Inc. In-line spectrometer
US7231833B2 (en) 2003-04-01 2007-06-19 Intel Corporation Board deflection metrology using photoelectric amplifiers
US7431883B2 (en) 2003-09-30 2008-10-07 Beckman Coulter, Inc. Clinical analysis system
US7095500B2 (en) 2004-01-30 2006-08-22 Nalco Company Interchangeable tip-open cell fluorometer
SE0401219D0 (sv) 2004-05-10 2004-05-10 Biochromix Ab Metoder för detektera konformationsförändringar eller aggregering hos proteiner med hjälp av konjugerade polyelektrolyter
US7209223B1 (en) 2004-11-15 2007-04-24 Luna Innovations Incorporated Optical device for measuring optical properties of a sample and method relating thereto
FR2883602B1 (fr) 2005-03-22 2010-04-16 Alain Lunati Procede d'optimisation des parametres de fonctionnement d'un moteur a combustion
WO2007024778A2 (en) 2005-08-22 2007-03-01 Applera Corporation Device, system and method for depositing processed immiscible-fluid-discrete-volumes
WO2007082376A1 (en) 2006-01-18 2007-07-26 Cascades Canada Inc. Method for measuring hydrophobic contaminants in paper pulp
DE102006005574B4 (de) 2006-02-06 2010-05-20 Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main Meßvorrichtung zur Bestimmung der Größe, Größenverteilung und Menge von Partikeln im nanoskopischen Bereich
US8473262B2 (en) 2008-08-14 2013-06-25 ARETé ASSOCIATES Self-cleaning submerged instrumentation
GB0603778D0 (en) 2006-02-24 2006-04-05 Intellitect Water Ltd Integrated auto-calibration system for a chlorine sensor
JP2007278886A (ja) * 2006-04-07 2007-10-25 Olympus Corp 反応容器、分析装置および分析方法
CA2648632C (en) 2006-06-01 2014-03-18 Ecolab Inc. Uv fluorometric sensor and method for using the same
JP2008002956A (ja) * 2006-06-22 2008-01-10 Dkk Toa Corp 洗浄装置および水質計
FR2904951B1 (fr) 2006-08-21 2009-03-06 Sp3H Soc Par Actions Simplifie Procede de mise en securite des organes du groupe motropropulseur d'un vehicule a la suite d'une degradation du carburant.
RU2329502C1 (ru) * 2006-11-28 2008-07-20 Государственное научное учреждение "Институт механики металлополимерных систем имени В.А. Белого Национальной академии наук Беларуси" Способ оперативного контроля работоспособности масла и устройство для его осуществления
FR2916019B1 (fr) 2007-05-07 2014-06-27 Sp3H Procede de reglage des parametres d'injection, de combustion et/ou de post-traitement d'un moteur a combustion interne a auto-allumage.
US8006760B2 (en) 2008-04-10 2011-08-30 Halliburton Energy Services, Inc. Clean fluid systems for partial monolayer fracturing
AU2009243261B2 (en) * 2008-04-30 2015-06-11 Proanalysis As Acoustic cleaning of optical probe window
US8214159B2 (en) 2008-12-04 2012-07-03 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Apparatus and method for automated quality control
US8561486B2 (en) * 2009-07-13 2013-10-22 Enertechnix, Inc Particle interrogation devices and methods
US8248611B2 (en) 2010-03-31 2012-08-21 Ecolab Usa Inc. Handheld optical measuring device and method of use
US8614793B2 (en) * 2012-04-02 2013-12-24 Ecolab Usa Inc. Flow chamber for online fluorometer

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050266516A1 (en) * 2004-05-11 2005-12-01 Ravi Kanipayor System for rapid analysis of microbiological materials in liquid samples
WO2008144899A1 (en) * 2007-05-25 2008-12-04 Ravi Kanipayor Apparatus and methods for automated diffusion filtration, culturing and photometric detection and enumeration of microbiological parameters in fluid samples
US20110240887A1 (en) * 2010-03-31 2011-10-06 Ecolab Usa Inc Handheld Fluorometer and Method of Use
WO2011121547A2 (en) * 2010-03-31 2011-10-06 Ecolab Usa Inc. Fluorometric sensor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200037872A (ko) * 2017-08-30 2020-04-09 램 리써치 코포레이션 가스 배기 부산물 측정 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
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