MX2012009899A - Fluorometro porttil y metodo de uso. - Google Patents
Fluorometro porttil y metodo de uso.Info
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Abstract
Las modalidades proporcionan un fluorómetro portátil y un método para determinar una concentración de un producto dentro de una muestra. En algunos casos, el fluorómetro portátil incluye un cabezal sensor sumergible que mide una fluorescencia del producto y un controlador que calcula la concentración del producto. En algunos casos, el fluorómetro portátil incluye un módulo controlador portátil, un cabezal sensor sumergible conectado al módulo controlador, una copa de muestra para contener una muestra de agua, y un sujetador que sujeta de forma removible el recipiente de muestra alrededor del cabezal sensor sumergible. En algunos casos, el cabezal sensor se pone en ángulo con respecto al módulo controlador y el fluorómetro proporciona una base sustancialmente estable. El recipiente de muestra se puede remover para adquirir una muestra de agua que contiene el producto y luego volver a sujetar alrededor del cabezal sensor para determinar la concentración.
Description
FLUOROMETRO PORTATIL Y METODO DE USO
Campo de la Invención
Las modalidades de la presente invención se refieren en general a dispositivos de medición óptica para probar una muestra líquida, y de manera más particular a sensores fluorométricos y fluorómetros para determinar y monitorizar la concentración de una o más sustancias en una muestra líquida.
Antecedentes de la Invención
En las operaciones de limpieza y antimicrobianas, los usuarios comerciales (por ejemplo, restaurantes, hoteles, fabricas de alimentos y bebidas, tiendas de abarrotes, etcétera) dependen de la concentración del producto limpiador o antimicrobiano para hacer el trabajo del producto de forma eficiente. La falla de un producto limpiador o antimicrobiano para trabajar de forma eficiente (debido a cuestiones de concentración) puede provocar que un usuario comercial perciba que el producto es de baja calidad. Los consumidores finales también pueden percibir al usuario comercial como que proporcionar servicios inferiores. Además, los usuarios comerciales se pueden investigar y/o sanciona por las agencias gubernamentales regulatorias y de salud. Por consiguiente, existe la necesidad de un sistema que pueda determinar si la concentración de un producto está dentro de
Ref . : 233999 un intervalo especificado de concentración. Lo mismo puede ser válido para otras aplicaciones, tal como cuidado del agua, control de plagas, operaciones de bebidas y embotellado, operaciones de envasado, y similares.
Un método para monitorizar la concentración de un producto depende del monitoreo de la fluorescencia del producto que se presenta cuando la muestra (y el producto dentro de la muestra) se expone a una predeterminada longitud de onda de luz. Por ejemplo, los compuestos dentro del producto o un trazador fluorescente adicionados al producto pueden emitir fluorescencia cuando se exponen a ciertas longitudes de onda de luz. La concentración del producto, entonces se puede determinar usando un fluorómetro que mide la fluorescencia de los compuestos y calcula la concentración del producto químico en base a la fluorescencia medida.
La espectroscopia fluorométrica se refiere a la detección de luz fluorescente emitida por una muestra de interés. Comprende el uso de un haz de luz, usualmente luz ultravioleta (UV) , que excita a los electrones en las moléculas de ciertos compuestos en la muestra y provoca que emitan luz de una menor energía (es decir, emitan "fluorescencia") . Hay varios tipos de fluorómetros para medir la fluorescencia emitida. En general, los fluorómetros tienen una fuente de energía radiante de excitación, un selector de longitud de onda de excitación, una celda de muestra que contiene material de muestra, un selector de longitud de onda de emisión, un detector con procesador de señales y un dispositivo de lectura. Los fluorometros de filtros usan filtros ópticos para aislar la luz incidente y la luz fluorescente. Los espectrofluorometros usan monocromadores de rejilla de difracción para aislar la luz incidente y la luz fluorescente .
Breve Descripción de la Invención
Las modalidades de la invención se refieren en general a varios diseños para un fluorómetro portátil que tiene un cabezal sensor sumergible capaz de emitir luz de excitación en una muestra de interés y luego detectar y medir las emisiones fluorescentes de la muestra. Las modalidades del fluorómetro portátil están autocontenidas de forma ventajosa e incorporan componentes que permiten que el fluorómetro portátil genere la luz de excitación, detecte y meda las emisiones fluorescentes de la muestra, calcule una concentración de una o más sustancias en la muestra, y presente las concentraciones determinadas a un usuario, sin l necesidad de comunicación con equipo exterior.
De acuerdo a un aspecto de la invención, se proporciona un fluorómetro portátil que tiene un módulo controlador portátil, un cabezal sensor sumergible conectado al módulo controlador, una copa de muestra para contener una muestra de agua, y un sujetador qué sujeta de forma removible el recipiente de muestra alrededor del cabezal sensor. El módulo controlador incluye un alojamiento alargado que tiene una superficie de fondo. El módulo controlador también incluye un controlador que determina una concentración de una sustancia en la muestra de agua en base a la emisión fluorescente detectada, una pantalla acoplada al controlador para presentar la concentración, y una interfaz de entrada que permite que un usuario introduzca datos para el uso por controlador. El cabezal sensor sumergible incluye una fuente de luz y un detector de emisión acoplado al controlador y un alojamiento que tiene un extremo próximo, un extremo distante, y un eje longitudinal. El cabezal sensor se conecta a la superficie de fondo del módulo controlador en el extremo próximo del alojamiento del cabezal sensor. El alojamiento de cabezal sensor también incluye una ventana de fuente de luz que transmite luz de excitación de la fuente de luz a un área analítica fuera del alojamiento de cabezal sensor, y una ventana de detector de emisión que transmite emisiones fluorescentes desde el área analítica al detector de emisión. El sujetador sujeta de forma removible el recipiente de muestra alrededor del cabezal sensor tal que al menos la ventana de fuente de luz y la ventana de detector de emisión se pueden sumergir en la muestra de agua contenida en el recipiente de muestra y la muestra de agua puede ocupar el área analítica fuera del alojamiento del cabezal sensor .
De acuerdo con otro aspecto de la invención, se proporciona un fluorómetro portátil que incluye un módulo controlador portátil y un cabezal sensor sumergible conectado al fluorómetro portátil. El módulo controlador portátil tiene un alojamiento alargado con una superficie de fondo y un primer extremo y un segundo extremo entre los cuales se extiende un eje longitudinal del alojamiento. El módulo controlador también tiene un controlador que determina una concentración de una sustancia en una muestra de agua en base a una emisión fluorescente detectada. El módulo controlador también incluye, entre otras cosas, una pantalla acoplada al controlador para presentar la concentración. El cabezal sensor sumergible comprende, entre otras cosas, una fuente de luz UV y un detector de emisión UV acoplado al controlador. El cabezal sensor también incluye un alojamiento que tiene un extremo próximo y un extremo distante entre los cuales se extiende un eje longitudinal del cabezal sensor. El cabezal sensor se conecta a la superficie de fondo del alojamiento del módulo controlador en el extremo próximo del alojamiento del cabeza de sensor tal manera que el eje longitudinal del cabezal sensor está aproximadamente perpendicular al eje longitudinal del alojamiento del módulo controlador. El cabezal sensor también incluye una ventana de fuente de luz que transmite luz de excitación de UV de la fuente de luz UV dentro del alojamiento del cabezal sensor a un área analítica fuera del alojamiento del cabezal sensor, y una ventana del detector de emisión que transmite emisiones fluorescentes UV del área analítica al detector de emisión UV dentro del alojamiento del cabezal sensor.
De acuerdo a otro aspecto de la invención, se proporciona un método para medir emisiones fluorescentes de una sustancia y determinar la concentración de la sustancia dentro de una muestra de agua. El método incluye proporcionar un fluorómetro portátil que tiene un módulo controlador portátil y un cabezal sensor sumergible conectado a una superficie de fondo del módulo controlador en un extremo próximo del cabezal sensor. El método también incluye sumergir el cabezal sensor en una muestra de agua que contiene una concentración de una sustancia, y luego generar y dirigir luz de excitación UV a la muestra de agua, lo que provoca que emita fluorescencia la sustancia. El método también incluye detectar emisiones fluorescentes UV de la muestra de agua con el fluorómetro portátil y determinar la concentración de la sustancia en la muestra de agua con el fluorómetro portátil en base a las emisiones fluorescentes UV detectadas .
Las modalidades de la presente invención pueden proporcionar una o más de las siguientes características y/o ventajase
Algunas modalidades proporcionan un fluorometro portátil UV mejorado con sensibilidad mejorada, por ejemplo, al incorporar una configuración eficiente de micro óptica para medir señales fluorescentes a un ángulo (por ejemplo, 90 grados) a la dirección del haz de excitación. Algunas modalidades proporcionan un fluorómetro portátil útil que combina una agarradera de controlador portátil con una sonda de inmersión (sumersión) conectada a (por ejemplo, unida de forma fija o integral) con la agarradera de controlador. Por consiguiente, en algunos casos, el fluorómetro portátil UV se puede usar como una sonda de sumersión para medir emisiones fluorescentes en aguas abiertas. En algunos casos, el fluorómetro portátil se puede usar bajo condiciones típicas de campo para medir muestras de agua en una copa de muestra. Cuando se usa en un ambiente de laboratorio, algunas modalidades del fluorómetro portátil pueden medir emisiones fluorescentes en una copa de muestra incluida o en un vaso de laboratorio de vidrio u otro recipiente. En algunos casos, el fluorómetro portátil se puede asegurar con un miembro de retención e insertar en una celda de flujo para proporcionar mediciones continuas y concentraciones de una muestra individual o de varias muestras que varían con el tiempo. Por consiguiente, la naturaleza portátil y manual del fluorómetro portátil en algunas modalidades proporciona flexibilidad con respecto a la colocación del cabezal sensor del fluorómetro.
Como unos pocos ejemplos, el fluorómetro se puede usar fácilmente y de forma conveniente dentro de una máquina lava vajillas, fregadero, cubo de fregadero, lavadora de ropa y similares .
Algunas modalidades proporcionan desempeño mejorado al medir la fluorescencia de un trazador fluorescente tal como disulfonato de naftaleno (NDSA, por sus siglas en inglés). En algunos casos, se coloca un filtro de película de poliéster que tiene un espesor de aproximadamente 0.5 +/-0.2 mm entre un filtro de emisión y el fotodetector dentro de un fluorómetro portátil. La incorporación de esta película de poliéster pueden reducir al mínimo en algunos casos los niveles de luz parásita para permitir mediciones de fluorescencia de NDSA en muestra con una turbidez tan alta como 100 Unidades de Turbidez de Nefelométrica (NTU, por sus siglas en inglés) .
Algunas modalidades proporcionan exactitud mejorada al proporcionar un fluorómetro portátil UV con medios para hacer mediciones de temperatura y compensar la temperatura, en algunos casos en base al marcador fluorescente específico que se valora. Adicionalmente, algunas modalidades proporcionan mediciones convenientes de campo usando un fluorómetro portátil UV que incluye una nueva copa de muestreo que se puede asegurar en el cuerpo del fluorómetro portátil UV. En algunos casos, la misma copa sirve como un depósito para la muestra de agua y también soporta una posición deseada del fluorómetro cuando se coloca en una superficie plana de soporte.
Estas y varias características y ventajas diferentes serán evidentes a partir de la lectura, de la siguiente descripción detallada.
Breve Descripción de las Figuras
Las siguientes figuras son ilustrativas de modalidades particulares de la presente invención y por lo tanto, no limitan el alcance de la invención. Las figuras no están a escala (a menos que se señale de este modo) y se proponen para el uso en unión con las explicaciones de la siguiente descripción detallada. Las modalidades de la presente invención se describirán más adelante en la presente en unión con las figuras anexas, en donde números similares denotan elementos similares.
La Figura 1 es una vista en perspectiva de un fluorómetro portátil de acuerdo a algunas modalidades de la invención .
La Figura 2 es una gráfica de la intensidad del espectro de excitación y emisión de acuerdo a algunas modalidades de la invención.
La Figura 3 es una vista con separación de partes de un fluorómetro portátil de acuerdo a algunas modalidades de la invención.
La Figura 4 es un diagrama esquemático de un tablero de controlador de acuerdo a algunas modalidades de la invención .
La Figura 5 es una vista en perspectiva de un tablero de fuente de luz de acuerdo a algunas modalidades de la invención.
La Figura 6 es una vista en perspectiva de un tablero de detector de emisión de acuerdo a algunas modalidades de la invención.
La Figura 7A es una vista en perspectiva superior de un cabezal sensor de acuerdo a algunas modalidades de la invención .
La Figura 7B es una vista en perspectiva de fondo del cabezal sensor de la Figura 7A.
La Figura 7C es una perspectiva en sección transversal del cabezal sensor de la Figura 7A.
La Figura 8 es un diagrama de flujo que representa un método para determinar una concentración de una sustancia en una muestra de agua de acuerdo a algunas modalidades de la invención.
Las Figuras 9A-9B son vistas que muestran una vista lateral de un módulo controlador de fluorómetro portátil y una vista en sección transversal de una copa de muestra de acuerdo a algunas modalidades de la invención.
La Figura 10 es una vista en perspectiva superior de una copa de muestra de acuerdo a algunas modalidades de la invención.
La Figura 11 es una vista lateral de un fluorometro portátil de acuerdo a algunas modalidades de la invención.
La Figura 12 es una vista lateral de un fluorometro portátil que incluye una vista en sección transversal de una copa de muestra y cabezal sensor de acuerdo a algunas modalidades de la invención.
La Figura 13 es una vista lateral de un fluorometro portátil que incluye una vista en sección transversal de una copa de muestra y cabezal sensor de acuerdo a algunas modalidades de la invención.
Descripción Detallada de la Invención
La siguiente descripción detallada es de naturaleza de ejemplo y no se propone para limitar el alcance, aplicabilidad, o configuración de la invención de ninguna manera. Más bien, la siguiente descripción proporciona algunas ilustraciones prácticas para implementar modalidades de ejemplo de la presente invención. Los ejemplos de construcciones, materiales, dimensiones, y procesos de producción se proporcionan para elementos seleccionados, y todos los otros elementos emplean lo que se conoce por aquellos expertos en la técnica. Estos expertos en la técnica reconocerán que muchos de los ejemplos señalados tienen una variedad de alternativas adecuadas.
Las modalidades de la invención proporcionan en general un dispositivo medidor óptico portátil que tiene un cabezal sensor sumergible y métodos para usar este dispositivo. Los componentes del dispositivo medidor óptico portátil están auto-contenidos de forma ventajosa en una configuración portátil, que proporciona una herramienta conveniente para una variedad de usos . En algunas modalidades de la invención, se proporciona un dispositivo medidor óptico en la forma de un fluorómetro portátil. En tanto que algunas modalidades de la invención se describen en la presente con referencia a un fluorómetro portátil, se debe entender que los aspectos de la invención se pueden incorporar en una variedad de dispositivos medidores ópticos (por ejemplo, turbidímetro, medidor de absorbancia óptica, etcétera) y la invención no se limita a ninguna forma particular de dispositivo.
La Figura 1 es una vista en perspectiva de un dispositivo medidor óptico en la forma de un fluorómetro portátil 100 de acuerdo a algunas modalidades de la invención. El fluorómetro 100 incluye en general un cabezal sensor sumergible 102 conectado a un módulo controlador portátil 104. El módulo controlador 104 también incluye una pantalla electrónica 110 para presentar lecturas y cálculos del sensor a un usuario, y una ínterfaz de entrada en la forma de un teclado numérico 112 que permite que el usuario interactúe con el fluorómetro 100 (por ejemplo, introduzca variables, ajuste parámetros, tenga acceso a los puntos del menú, etcétera.
De acuerdo a algunas modalidades, el módulo controlador 104 tiene un alojamiento en general alargado 106 que proporciona una forma conveniente, similar a una agarradera o varita, para sujetar o retener fácilmente el fluorómetro 100 por la mano. El cabezal sensor 102 incluye de manera preferente un alojamiento hermético a agua que permite tomar mediciones y funciona de otro modo cuando se sumerge parcial o completamente en una muestra líquida de interés. Por consiguiente, en algunos casos el cabezal sensor 102 tiene algunas características y/o rasgos similares a una sonda de sumersión sumergible. Por ejemplo, en algunas modalidades de la invención, el cabezal sensor sumergible 102 tiene una o más características y/o componentes similares a aquellos descritos en la Patente de los Estados Unidos comúnmente asignada No. 7,550,746 y la Publicación de Solicitud de Patente de los Estados Unidos 2009/0212236, los contenidos completos de cada una de las cuales se incorporan de este modo en la presente como referencia. La configuración del cabezal sensor sumergible 102 también se puede contrastar de algunas maneras con fluorómetros y otros instrumentos ópticos que colocan sensores y otros componentes exteriores a una célula óptica que contiene la muestra de interés.
En algunos casos, el cabezal sensor 102 se conecta a (por ejemplo, se une o está integral con) una superficie de fondo 108 del alojamiento de controlador 106 opuesta a la pantalla 110 y colocada próxima a un extremo distante 120 del alojamiento de controlador. De una manera típica, un usuario puede sujetar el alojamiento 106 de controlador cerca de un extremo próximo 122 del alojamiento de controlador para tomar mediciones de una muestra, leer la pantalla 110, y/o manipular el teclado numérico 112. Por ejemplo, un usuario puede sumergir el cabezal sensor 102 en una muestra al retener el módulo controlador 104 por arriba de la superficie de una muestra líquida (por ejemplo, en un depósito/recipiente en el campo, un vaso de laboratorio en el laboratorio, etcétera) con el cabezal sensor 102 parcial o completamente sumergido en la muestra. En algunas modalidades, un usuario puede sujetar el segundo extremo del módulo controlador 104 en tanto que asegura una copa de muestra rellena con una muestra alrededor del cabezal sensor sumergible 102. Por supuesto, son posibles otras configuraciones del módulo controlador y el cabezal sensor y la invención no se limita a ninguna configuración física particular .
En general, el fluorómetro portátil 100 como mínimo mide emisiones fluorescentes de una muestra que incluye una sustancia de interés (por ejemplo, una solución química, tal como un producto antimicrobiano o limpiador) , calcula una concentración de la sustancia en la muestra, y presenta la concentración determinada a un usuario. El usuario entonces puede realizar de forma óptima cualquier acción deseada en base a la concentración determinada, tal como, por ejemplo, adicionar más de la sustancia a un sistema industrial a fin de incrementar la concentración de la sustancia. De esta manera, el fluorómetro puede ser parte de un circuito manual de retroalimentación. Si el fluorómetro determina que la concentración es menor o mayor que una concentración de umbral, un usuario verá la diferencia y puede ajustar la exención del producto de forma apropiada al distribuir ya sea más o menos producto. Adicionalmente , el fluorómetro puede funcionar como parte de una alarma de agotamiento de producto. Cuando un producto se acaba, la fluorescencia (que refleja la concentración del producto) caerá por abajo de un nivel de umbral predeterminado. En este punto, el sensor puede alertar a un usuario que el dispensador o dosificador está sin producto. La señal puede ser una señal visual o auditiva, o una señal de vibración. Por consiguiente, esta retroalimentación asegurará que esté presente suficiente limpiador, producto antimicrobiano u otra composición para lograr el efecto deseado (limpieza, reducción de microorganismos, lubricación, etcétera).
La operación básica de los fluorómetros es bien conocida, y por consecuencia, se omiten varios detalles aquí por concisión y claridad. En general, el fluorómetro 100 calcula una concentración de una sustancia particular en una muestra líquida en base a las propiedades fluorescentes de la sustancia. Como se describirá en más detalle en la presente, el fluorómetro 100 incluye una fuente de luz que emite luz dentro de un intervalo seleccionado de longitud de onda. Cuando el cabezal sensor 102 se sumerge en la muestra líquida, la luz encuentra partículas de la sustancia de interés, que excita los electrones en ciertas moléculas de la sustancia y provoca que emitan luz de una menor energía (es decir, "emitan fluorescencia") en otro intervalo de longitud de onda. El cabezal sensor 102 incluye un sensor óptico, tal como un fotodetector, que detecta las emisiones fluorescentes y genera una señal eléctrica correspondiente que indica la intensidad de las emisiones fluorescentes. El fluorómetro 100 incluye un controlador, acoplado con el sensor óptico, que entonces puede calcular la concentración de la sustancia en base a una relación conocida entre la intensidad de las emisiones fluorescentes y la concentración de la sustancia.
Se contemplan diversas variaciones y detalles específicos de este proceso general para las modalidades de la invención que comprenden fluorómetros . Por ejemplo, la sustancia de interés puede ser cualquier solución química deseada que tenga propiedades fluorescentes. Los ejemplos incluyen, pero no se limitan a, biocidas, tal como productos pesticidas y antimicrobianos, productos anticorrosión, antiincrustación, y antioxidación, desinfectantes y otros productos limpiadores, detergentes, aditivos y similares. Por conveniencia, estas y otras sustancias se refieren de manera alternativa en la presente simplemente como "productos" , "soluciones químicas", "soluciones de tratamiento" y similares. Además, aunque se presentan en la presente ejemplos que comprenden determinar la concentración de los productos o soluciones de tratamiento en agua dentro de una muestra de agua de enfriamiento (por ejemplo, una muestra de agua) usada en varios sistemas industriales (por ejemplo, una torre de enfriamiento) , se debe apreciar que el fluorómetro portátil 100 puede ser útil al determinar las concentraciones de productos usados en numerosos escenarios para tratar agua y otros líquidos. Como unos pocos ejemplos, el fluorómetro portátil 100 puede ser útil para determinar concentraciones de una o más sustancias en lavandería, lavado automático de vajillas o platos, lavado manual de vajillas o platos, aplicaciones de 3— fregadero, aplicaciones de triturador eléctrico de alimentos, cuidado de vehículos, operaciones de limpieza en el lugar, aplicaciones de cuidado de la salud, aplicaciones en superficies duras y similares.
Muchos productos emiten florescencia en la presencia de luz que se irradia desde el cabezal sensor 102 debido a que muchos de los compuestos pueden hacer que los productos tengan características fluorescentes. Por ejemplo, un compuesto o molécula que tiene un componente de benceno puede incorporar uno o más grupos sustituyentes donadores de electrones tal como -OH, -NH2 y -OCH3, y compuestos policíclicos que exhiben características fluorescentes. Muchos compuestos usados en las aplicaciones descritas anteriormente incluyen estructuras químicas similares a estas, tal como agentes tensioactivos , lubricantes, agentes antimicrobianos, solventes, hidrótropos, agentes anti-redepósito, tintes, inhibidores de corrosión y aditivos de blanqueo. Estos compuestos se pueden incorporar en productos tal como detergentes de lavado de vajillas o trastes, ayudas de enjuague, detergentes de lavandería, limpiadores de limpieza en el lugar, antimicrobianos, revestimientos de piso, tratamientos con cuerpos de peces, aves de corral y carne, pesticidas, composiciones de cuidado de vehículos, composiciones de cuidado de agua, composiciones de piscinas y spa, composiciones de envasado aséptico, composiciones de lavado de botellas y similares. Los ejemplos de algunos de estos compuestos y las correspondientes aplicaciones pueden encontrarse en la Patente de los Estados Unidos No. 7,550,746, el contenido completo de la cual se incorpora en la presente como referencia.
Adicionalmente , o de manera alternativa, se pueden incorporar trazadores fluorescentes (también referidos en la presente como "marcadores fluorescentes") en los productos que pueden o no incluir ya compuestos naturalmente fluorescentes. Algunos ejemplos no limitantes de trazadores incluyen disulfonato de naftaleno (NDSA) , ácido 2-naftalenosulfónico, Amarillo ácido 7, sal sódica de ácido 1, 3 , 6, 8-pirenotetrasulfónico, y fluoresceína . En algunas modalidades, el trazador fluorescente se adiciona al producto en una proporción conocida, haciendo de este modo posible estimar la concentración del producto una vez que se determina la concentración del trazador. Por ejemplo, en algunos casos, la concentración del trazador fluorescente se puede determinar al comparar una señal fluorescente actual con señales fluorescentes de concentraciones conocidas de trazador medidas durante un procedimiento de calibración. La concentración del producto químico entonces se puede estimar de la proporción nominal conocida del trazador fluorescente y concentración medida de trazador fluorescente. En algunos casos, se puede determinar una concentración actual de un producto, Cc, en una muestra liquida por
Cc = Cra x (Co/Cf) ,
en donde
Cm = Km x (Sx - Z0) , y
en donde
Cm es una concentración actual del marcador fluorescente, Kra es un coeficiente de corrección de pendiente, Sx es una medición fluorescente actual, Z0 es un cambio cero, C0 es una concentración nominal del producto, y Cf es una concentración nominal del trazador fluorescente.
Con referencia a la Figura 2, se muestra una gráfica 200 de una intensidad 202 de espectro de excitación y una intensidad 204 de espectro de emisión de acuerdo a algunas modalidades de la invención. En este ejemplo, un fluorómetro que tiene una fuente de luz en forma de un diodo emisor de luz (LED, por sus siglas en inglés) de luz ultravioleta (UV) emite luz de excitación dentro de un intervalo de aproximadamente 280 nm a aproximadamente 310 nm en una muestra de agua de torre de enfriamiento que tiene un producto con un trazador fluorescentes adicionado, NDSA. El NDSA adicionado absorbe esta radiación UV y produce fluorescencia en un intervalo de aproximadamente 310 nm a aproximadamente 400 nm. El detector de emisión del fluorómetro detecta esta radiación emitida, y el fluorómetro determina la concentración del trazador NDSA, y finalmente la concentración del producto dentro de la muestra del agua de torre de enfriamiento.
La Figura 3 es una vista con separación de partes de un fluorómetro portátil 300 similar al fluorómetro portátil mostrado en la Figura 1. El fluorómetro 300 incluye en general un cabezal sensor sumergible 301 conectado a una porción 303 de módulo controlador. El módulo controlador 303 incluye un alojamiento y varios componentes dentro del alojamiento. El alojamiento se forma de una porción superior 302 y una porción de fondo 304, con la porción de fondo 304 del alojamiento de controlador que define una superficie de fondo 305 en el exterior de la porción de fondo. El cabezal sensor 301 incluye un alojamiento 316 de cabezal sensor que se configura para que se una de forma fija a la superficie de fondo 305 del alojamiento de controlador. En algunas modalidades, el alojamiento 316 de cabezal sensor se puede formar de forma integral con uno o más porciones del alojamiento de controlador.
En algunas modalidades, el módulo controlador 303 incluye en general aquellos componentes necesarios para determinar una concentración de un producto en base a una señal recibida del cabezal sensor 301. Como se muestra en la Figura 3, el módulo controlador 303 incluye un tablero de control 306 que se acopla con un tablero 308 de pantalla mediante un cable 312 de tablero de pantalla. El tablero 308 de pantalla incluye una pantalla electrónica 309 (por ejemplo, una pantalla LCD) que presenta información a un usuario. El módulo controlador 303 también incluye una interfaz de entrada en la forma de un revestimiento 310 de teclado numérico de membrana, que permite que el usuario introduzca una variedad de información para el uso por el módulo controlador 303. El módulo controlador 303 también incluye una fuente portátil de potencia, por ejemplo, la batería 314 para accionar los circuitos dentro del fluorómetro 300.
En algunas modalidades, el cabezal sensor sumergible 301 tiene una o más características y/o componentes similares a aquellos descritos en en la Patente de los Estados Unidos comúnmente asignada No. 7,550,746 y la Publicación de Solicitud de Patente de los Estados Unidos 2009/0212236, los contenidos completos de cada una de las cuales se incorporan de este modo en la presente como referencia. Regresando a la Figura 3, en algunas modalidades, el cabezal sensor 301 incluye un alojamiento 316 que aloja un tablero 320 de fuente luz y un tablero 322 de detector de emisión. Una primer anillo tórico 318 proporciona un sello entre alojamiento 316 de cabezal sensor y la porción de fondo 304 del alojamiento de controlador. Los componentes en el tablero 320 de fuente de luz y el tablero 322 de detector de emisión se protegen por un tubo de latón 326 que encierra sustancialmente cada tablero. Cada tubo 326 incluye un corte en el extremo distante del tubo, y el alojamiento 316 de cabezal sensor incluye ventanas 330 que se extienden a través del alojamiento. Estos cortes y las ventanas 330 permiten que una fuente de luz (por ejemplo, LED) colocada en el tablero 320 de fuente de luz y un detector de emisión (por ejemplo, fotodetector) colocado en el tablero 322 de detector de emisión se comuniquen con un área analítica fuera del alojamiento 316 de cabezal sensor. Los cables eléctricos 324 acoplan el tablero 320 de fuente de luz y el tablero 322 de detector de emisión el tablero de control 306, que permite que el controlador del tablero 306 controle la fuente de luz y reciba señales de regreso del detector de emisión. En algunas modalidades, el cabezal sensor 301 también incluye uno o más sensores de temperatura que son capaces de medir la temperatura de una muestra de agua. Por ejemplo, el tablero 320 de fuente de luz y/o el tablero 322 de detector de emisión pueden incluir uno o más sensores de temperatura que se extienden en la alojamiento 316 de cabezal sensor. Las cubiertas 332 colocadas en una superficie distante del alojamiento 316 de sensor, junto con anillos tóricos adicionales 334, proporcionan un sello alrededor de los sensores de temperatura. .
La Figura 4 es un diagrama esquemático de un tablero 400 de controlador para un fluorómetro portátil de acuerdo a algunas modalidades de la invención. La tablero 400 de controlador puede comprender varios componentes discretos colocados (por ejemplo, soldados) y acoplados conjuntamente (conexiones no mostradas) en un tablero 401 de circuito impresos . La Figura 4 presenta una vista esquemática simplificada de los componentes básicos de un tablero 400 de control de ejemplo, y se apreciará por los expertos en la técnica que pueden variar varias conexiones entre los componentes y/o los detalles acerca de los componentes. El tablero de control 400 incluye un controlador 402, que calcula una concentración de un producto dentro de una muestra de agua en base a una señal de intensidad del detector de emisión. El controlador 402 puede proporcionar una variedad de otras funciones, incluyendo sin limitación, realización de una rutina de calibración, aceptación y ejecución de instrucciones introducidas en la interfaz de entrada y/o formateo de datos para vista en la pantalla del fluorómetro. El controlador 402 se puede incorporar en cualquier forma adecuada, tal como un microprocesador activado por software, un microcontrolador, o un arreglo de pasarela programable en campo, o diseño de hardware fijó tal como circuito integrado específico de la aplicación, etcétera. Además, el controlador 402 puede tener memoria abordo, o el tablero de control puede tener memoria (no mostrada) que almacena instrucciones para ejecución por el controlador 402.
El tablero de control también incluye un cable de alimentación con un conector 410 para conectar el tablero 400 a una fuente de alimentación tal como la batería 314 mostrada en la Figura 3. El tablero 400 también incluye un suministro 412 de alimentación de controlador, un suministro 414 de alimentación analógica, y un suministro 416 de alimentación de fuente de luz para alimentar la fuente de luz en el cabezal sensor. En algunas modalidades, el tablero de control 400 incluye una batería de reloj en tiempo real 418, un amplificador sincronizado 420, un amplificador 422 de fotodiodo de referencia, y conectores para el tablero 424 de pantalla, tablero 404 de fuente de luz, y el tablero 406 de detector de emisión. En algunos casos, el tablero de control 400 también puede tener una sonda acústica 426, un USB u otro tipo de conectador de datos 428, medios inalámbricos 430 para comunicarse con otros dispositivos de cómputo, y salidas analógicas 432 y lógicas 434 opcionales.
La Figura 5 es una vista en perspectiva de un tablero 500 de fuente de luz de acuerdo a algunas modalidades de la invención. El tablero 500 (también mostrado en la Figura 3 como 320) incluye en general un tablero 502 de circuitos impresos que tiene una fuente de luz 504 y un fotodiodo de referencia 506, junto con un preamplificador 508 y un conectador 510 para acoplar el tablero 500 con el tablero de control. El filtro de excitación 512 se coloca por un soporte de filtro 514 sobre la fuente de luz 504, para filtrar la luz de la fuente de luz 504 antes de que deje el cabezal sensor sumergible. La fuente de luz 504 puede incluir una variedad de posibles elementos. Por ejemplo, la fuente de luz 504 puede ser una lámpara de descarga de gas, una lámpara de mercurio, una lámpara de deuterio, una lámpara de vapor metálico, un diodo emisor de luz (LED) o una pluralidad de LED. Además, la fuente de luz 504 puede emitir radiación de excitación en varios espectros posibles dependiendo del elemento elegido y del espectro deseado. En algunas modalidades, la fuente de luz es un LED ultravioleta, capaz de emitir luz que tiene una longitud de onda de aproximadamente 280 nm a aproximadamente 310 nm.
La Figura 6 es una vista en perspectiva de un tablero 600 de detector de emisión de acuerdo a algunas modalidades de la invención. El tablero 600 de detector incluye en general varios componentes, que incluyen un detector de emisión 604 colocado en un tablero 602 de circuitos impresos. En algunas modalidades de la invención, el detector de emisión 604 comprende un fotodiodo sensible a UV. Por ejemplo, el detector 604 puede generar una señal de intensidad en base a la luz de aproximadamente 310 nm a aproximadamente 400 nm que detecta de un área analítica fuera del cabezal sensor. El tablero 600 de detector también incluye un preamplificador 606 y un sensor de temperatura 608. Un soporte 610 de filtro de emisión colocado alrededor del detector de emisión 604 soporta uno o más filtros para examinar la energía radiante y hacer pasar las longitudes de onda deseadas al detector 604. En la modalidad mostrada en la Figura 6, los filtros incluyen un filtro de interferencia 612 y un filtro de vidrio UG-11 614. En algunas modalidades, también se coloca un filtro 616 de película de poliéster adicional enfrente del detector de emisión 604. En algunos casos, el filtro 616 de película de poliéster tiene un espesor de aproximadamente 0.5+/-0.2 mm. En algunos casos, diseños ópticos pueden proporcionar eficiencia óptica incrementada (por ejemplo, usando lentes de bola, haces altamente divergentes, etcétera) , pero también pueden comprometer el desempeño de los filtros de interferencia que tienen una alta eficacia y un alto valor de rechazo para haces colimados. La incorporación de esta película de poliéster puede reducir al mínimo en algunos casos los niveles de luz parásita para permitir mediciones de fluorescencia de NDSA en muestras con una turbidez tan alta como 100 Unidades de Turbidez Nefelométrica (UTN) .
Las Figuras 7A-7C presentan varias vistas de un cabezal sensor sumergible discreto 700 de acuerdo a algunas modalidades de la invención que se pueden unir a un módulo cdntrolador de un fluorómetro portátil tal como aquellos anteriormente analizados. La Figura 7A es una vista en perspectiva superior del cabezal sensor 700, la fig 7B es una vista en perspectiva de fondo del cabezal sensor 700, y la Figura 7C es una perspectiva en sección transversal del cabezal sensor 700. El cabezal sensor 700 se puede producir de un plástico y se puede moldear y/o tratar para lograr la forma y características deseadas .
En general, el cabezal sensor 700 comprende un alojamiento 702 que incluye una primera cavidad o cámara vertical 712 que se configura para recibir un tablero de circuitos de fuente de luz (por ejemplo, el tablero 320 de fuente de luz de la Figura 3 o 500 de la Figura 5) . En algunos casos, la cámara 412 de fuente de luz se forma con una configuración cilindrica, que puede proporcionar un ajuste ajustado para las protecciones cilindricas de latón 326 ilustradas en la Figura 3. En algunas modalidades, la cámara 712 de fuente de luz tiene una configuración parcialmente cilindrica que incluye una pared plana 726 a lo largo de un lado lateral de la cámara 712. Volviendo a las Figuras 7A-7C, el alojamiento 702 de cabezal sensor incluye una segunda cavidad o cámara vertical 714 para recibir un tablero de circuitos de detector de emisión (por ejemplo, el tablero 322 de detector de emisión de la Figura 3 o 600 de la Figura 6), similar a la cámara 712 de fuente de luz. En algunos casos, la cámara 712 de fuente de luz y la cámara 714 de detector de emisión se puede formar y colocar de forma simétrica alrededor de un eje longitudinal 708 del cabezal sensor 700, aunque esto no se requiere en todas las modalidades .
El alojamiento 702 de cabezal sensor incluye además un corte angular 752 en la superficie exterior del alojamiento 702. En algunas modalidades, el ángulo del corte 752 es aproximadamente 90 grados, aunque se debe entender que la invención no se limita a un ángulo particular para el corte. El corte 752 se delimita por una primera pared 754 que cruza una segunda pared 756 en el eje longitudinal del cabezal sensor 700. La primera pared 754 define una ventana 720 de fuente de luz que proporciona una ruta a través de la primera pared de 754 para la energía de excitación emitida por la fuente de luz. La segunda pared 756 define de manera similar una ventana 722 de detector de emisión que proporciona una ruta a través de la segunda pared 756 para que las emisiones fluorescentes alcancen el detector de emisión localizado dentro del alojamiento 702 de cabezal sensor. En algunas modalidades, la ventana 720 de fuente de luz y/o la ventana 722 de detector de emisión comprenden un canal que se extiende a través del alojamiento 702 de cabezal sensor. En algunas modalidades, las ventanas 720, 722 también incluyen una lente, prisma u otro material ópticamente transparente a la radiación de fuente de luz y/o emisiones fluorescentes. Por ejemplo, en algunas modalidades, se coloca una lente bola de zafiro o vidrio dentro de cada canal. Otros materiales adecuados conocidos en la técnica también se pueden usar. El lente de bola proporciona la ventana de fuente de luz/detector, pero también proporciona un medio de enfoque para dirigir la luz entre la fuente de luz/detector y un área analítica 750 fuera del alojamiento 702 del cabezal sensor 700.
Como se muestra en las figuras de la presente, el corte angular 752, que incluye la ventana 720 de fuente de luz y la ventana 722 de detector de emisión, están orientados con respecto al módulo controlador tal que el corte angular y ventanas dan hacia el extremo distante del el módulo controlador. Como se analiza adicionalmente en la presente, el corte angular y las ventanas se pueden orientar en una dirección diferente en algunas modalidades. Por ejemplo, en algunas modalidades, el corte angular y las ventanas dan hacia el extremo próximo del módulo controlador.
En algunas modalidades, la cabeza sensor 700 incluye un extremo próximo 704 y un extremo distante 706, entre los cuales se extiende el eje longitudinal 708 y una longitud del cabezal sensor 700. Como se muestra en las Figuras 1 y 3, en algunas modalidades, el cabezal sensor 700 se conecta a la superficie de fondo del alojamiento del módulo controlador en o cerca del extremo próximo 704 del cabezal sensor 700. En algunos casos, el cabezal sensor 700 se puede unir de forma fija al alojamiento del controlador con un sujetador. El sujetador puede incluir, pero no se limita a, tornillos, pernos, y/o pasadores, o un adhesivo o soldadura (no mostrado en las figuras) . En algunas modalidades, el cabezal sensor 700 se asegura con cuatro tornillos que comprimen un anillo tórico colocado en una ranura 710 entre el cabezal sensor 700 y el módulo controlador. En algunas modalidades, el alojamiento 702 de cabezal sensor se puede formar de manera integral con el módulo controlador tal que hay una transición sin costuras entre el extremo próximo 704 del cabezal sensor y la superficie de fondo del módulo controlador.
En algunas modalidades, el cabezal sensor 700 también incluye parte o todo de un sujetador que sujeta de forma amovible una copa de muestra alrededor del cabezal sensor 700. Solo como un ejemplo, el sujetador puede comprender uno o más pasadores 740 colocados alrededor del alojamiento 702 de cabezal sensor y ranuras correspondientes en el recipiente de muestra. En algunas modalidades, los pasadores 740 y las ranuras forman un sujetador de bayoneta que asegura el recipiente de muestra alrededor del cabezal sensor y también alinea el recipiente de muestra en una orientación preferida (por ejemplo, rotación) alrededor del cabezal sensor 700. También se pueden incluir otros sujetadores (por ejemplo, roscas de tornillo, elementos o puestos a presión, etcétera) .
En algunas modalidades, el cabezal sensor 700 también incluye agujeros 730 para insertar uno o más cubiertas de sensor de temperatura, tal como aquellas representadas en la Figura 3. Regresando a las Figuras 7A-7C, los agujeros 730 pueden estar roscados o configurados de otro modo para recibir y asegurar las cubiertas de sensor de temperatura. Los sensores de temperatura (no mostrados en las Figuras 7A-7C) se adaptan para percibir la temperatura corriente de la muestra de agua y generar una señal correspondiente que se puede asegurar para corregir los cálculos de concentración en base a errores debido a, por ejemplo, temperaturas fuera de un intervalo aceptable.
Además, el cabezal sensor 700 es preferentemente un cabezal sensor sumergible, significando que está parcial o completamente sumergido por debajo de la superficie de una muestra de agua cuando se toman mediciones de emisión fluorescente. Por consiguiente, el alojamiento 702 de cabezal sensor, la conexión al alojamiento de controlador, y cualquiera de las ventanas u otros huecos potenciales en el alojamiento 702 se sellan de forma efectiva antes de la inmersión. Por ejemplo, en algunos casos, el alojamiento 702 incluye una primera ranura 710 de anillo tórico en el extremo próximo 704 del cabezal sensor y segundas ranuras 732 de anillo tórico alrededor de los agujeros 730 de sensor de temperatura. En algunas modalidades incluyen una copa de muestra, una tercera ranura 742 de anillo tórico también se puede formar alrededor de la circunferencia del cabezal sensor 700 cerca del extremo próximo 704 del cabezal sensor a fin de proporcionar un sello sus ancialmente impermeable entre el recipiente de muestra y el cabezal sensor 700. Además, la ventana 720 de fuente de luz y la ventana 722 de detector de emisión también se pueden sellar con anillos tóricos y similares. En algunas modalidades, la ventana 720 de fuente de luz y la ventana 722 de detector de emisión se sellan debido a un ajuste de presión entre los canales de la ventana y los lentes de bola colocados dentro de los canales .
La Figura 8 es un diagrama de flujo que representa un método para determinar una concentración de un producto en una muestra de agua de acuerdo a algunas modalidades de la invención. En general, el fluorómetro mide una emisión de luz fluorescente de la molécula activa en el producto que es proporcional a la concentración real del producto en la muestra de agua. Después de proporcionar un fluorómetro portátil que tiene un módulo de controlador y un cabezal sensor conectado al módulo controlador (802) , se proporciona una muestra de agua que contiene el producto de interés . El cabezal sensor se sumerge en la muestra de agua (804) y la muestra de agua ocupa un área analítica del sensor. Entonces, se genera una luz de excitación ultravioleta (UV) que tiene una primera longitud de onda UV por una fuente de luz en el cabezal sensor y se dirige a la muestra de agua y el área analítica (806) . El cabezal sensor entonces detecta y mide las emisiones de fluorescencia de la muestra a una segunda longitud de onda de UV (808) . El cabezal sensor incluye un controlador (402 en la Figura 4, a manera de ejemplo) que calcula la concentración del producto en la muestra en base a las emisiones fluorescentes medidas (810) . La primera longitud de onda puede estar en el intervalo de 280-310 nm. La segunda longitud de onda de UV puede estar en el intervalo de 310 nm a 400 nm. El sensor también puede medir una emisión de fluorescencia de referencia de la muestra a la primera longitud de onda. El sensor también puéde medir una emisión de fluorescencia de una solución cero que tiene la concentración cero del producto químico. En este caso, la concentración del producto químico en la muestra se puede calcular en base a la diferencia calculada en la emisión de fluorescencia medida de la muestra que contiene el producto químico y la emisión de fluorescencia medida de la solución cero. La concentración de la muestra también se puede calcular en base a una constante de calibración determinada para concentraciones conocidas del producto en una muestra de calibración .
Como un ejemplo, en algunos casos, las concentraciones de muestra se pueden evaluar en base a señales de dos detectores UV. Un detector de. referencia mide una intensidad de la excitación UV generada por la fuente de luz, en tanto que un detector de emisión fluorescente mide una intensidad de las emisiones fluorescentes emitidas por el producto. El cálculo usa las siguientes ecuaciones:
en donde
CC es una concentración actual real de un producto X (por ejemplo, un agente tensioactivo, un agente antimicrobiano, etcétera) en una solución de muestra;
KX es un coeficiente de calibración;
I3E es una señal de salida del detector de emisión de la solución de muestra;
Jsj; es una señal de salida del detector de referencia para la solución de muestra;
I°E una señal de salida del detector de emisión de una solución cero (es decir, una solución con cero concentración del producto) ; y
I°R es una señal de salida del detector de referencia para la solución cero.
en donde
CCALIBR es una concentración del producto en una solución de calibración;
J^CALIBR es una señai ¿e salida del detector de emisión para la solución de calibración; y
IRCALIBR es una señai ¿e salida para el detector de referencia para la solución de calibración.
Como se analiza anteriormente con referencia a la Figura 4, el controlador 402 dentro del fluorometro portátil puede calcular la concentración del producto en una muestra en base a la intensidad de señal del detector de misión. En algunas modalidades, el controlador 402 también puede calcular la concentración del producto en base a una constante de calibración, cambio cero, y/o una señal de referencia de excitación usando las relaciones descritas anteriormente. Las instrucciones de operación para el controlador se pueden almacenar en una memoria discreta o integrada. A ese respecto, la memoria puede ser un medio leíble por computadora que comprende instrucciones de programa que hacen que el controlador proporcione cualquiera de las funcionalidades atribuidas a estos, y realice cualquiera de los métodos descritos en la presente. El controlador también puede almacenar los datos de fluorescencia sin procesar obtenidos por los detectores de emisión y/o de referencia y otros datos pertinentes en la memoria. El controlador también puede almacenar cualquiera de los valores calculados de fluorescencia y/o datos de concentración en la memoria.
Como se analiza anteriormente, en algunas modalidades de la invención, se pueden tomar mediciones de fluorescencia por un fluorometro portátil al hacer bajar manualmente el cabezal sensor en una muestra de agua. Por ejemplo, un usuario puede sujetar el módulo controlador y sumergir temporalmente el cabezal sensor sumergible en una muestra líquida tal que el cabezal sensor esté parcial o completamente sumergido en la muestra y la muestra de agua ocupa el área analítica cerca de las ventanas del cabezal sensor. Volviendo ahora a las Figuras 9-12, en algunas modalidades, se proporciona una copa de muestra para que contenga una muestra de agua alrededor del cabezal sensor sumergible. Puede ser suficiente un pequeño volumen de agua de aproximadamente 5 mi a aproximadamente 20 mi para mediciones en algunas modalidades. Estos fluorómetros portátiles de esta manera son extremadamente portátiles, siendo capaces de medir fluorescencia y determinar las concentraciones de los productos en un flujo de agua en tanto que se remueven de la fuente de la muestra de agua. Por ejemplo, el fluorómetro portátil se puede usar para medir emisiones de fluorescencia en el campo o en un ambiente de laboratorio .
Las modalidades de la invención de esta manera son útiles en muchas aplicaciones similares a aquellas dirigidas por fluorómetros tradicionales basados en celdas (por ejemplo, en los cuales se coloca una muestra de agua dentro de una celda ópticamente transparente) . Sin embargo, las modalidades de la invención proporcionan varias ventajas con respecto a los fluorómetros basados en celdas. Por ejemplo, el cabezal sensor del fluorómetro portátil descrito en la presente se puede sumergir dentro de la muestra de agua en tanto que los fluorómetros basados en celdas dependen de la instrumentación localizada exterior a la. celda para medir las propiedades del agua dentro de la celda. Por consiguiente, los fluorómetros portátiles de la presente evitan desventajas asociadas con una celda óptica tal como degradación de señal debido a raspadura o ensuciamiento de la superficie de la celda. De manera similar, la mínima limpieza de la pequeña área de la fuente de luz y de las ventanas de detector de misión se puede contrastar con el tiempo que consume la limpieza o remplazo usualmente requerido por las celdas ópticas. Además, las modalidades de la invención proporcionan sensibilidad mejorada debido en parte a la proximidad inmediata de la muestra de agua a las ventanas de la fuente de luz/detector de misión, que disminuye dramáticamente la distancia de viaje entre la fuente de luz/detector de misión y el producto dentro de la muestra de agua. Por consiguiente, la sensibilidad aumentada proporcionada en las modalidades de la invención es útil para medir muy bajas concentraciones de producto (por ejemplo, partes por millón, ppm) y/o para medir concentraciones de producto dentro de una muestra de agua que tiene bastante color y/o turbidez.
La Figura 9A es una vista lateral del fluorómetro portátil 900A que tiene un módulo controlador 902 conectado con un cabezal sensor sumergible 904 de acuerdo a algunas modalidades de la invención. El fluorometro 900A también se proporciona con una copa removible 906 de muestra adaptada para contener una muestra de agua 908 alrededor del cabezal sensor sumergible 904. El recipiente de muestra 906 se acopla de forma removible o se sujeta alrededor del cabezal sensor 904 con un sujetador (no mostrado en las Figuras 9A-9B) . En algunas modalidades, el recipiente de muestra 906 es completamente separable del módulo controlador 902 y el cabezal sensor 904, lo que permite que un usuario remueva fácilmente la copa del fluorometro para adquirir una muestra de agua. Por ejemplo, un usuario puede liberar y remover el recipiente de muestra, y luego verter una muestra de agua en la copa o usar la copa para recoger una muestra de agua de un depósito recipiente más grande. En algunas modalidades, escapa aire del recipiente de muestra conforme el recipiente de muestra se sujeta alrededor del cabezal sensor y el cabezal sensor 904 desplaza aire y agua dentro del recipiente de muestra. Esto ayuda a reducir o eliminar las cavidades de aire que se pueden haber atrapado dentro del recipiente de muestra y afecte las mediciones de fluorescencia. En algunos casos, un anillo tórico 910 u otro mecanismo sellador puede ayudar a contener la muestra de agua dentro del recipiente de muestra 906 cuando el recipiente de muestra 906 está completamente unida alrededor del cabezal sensor 904. En algunas modalidades, sin embargo, el recipiente de muestra 906 no se puede sellar alrededor del cabezal sensor 904 para permitir que escape aire adicional del recipiente de muestra.
Después de adquirir una muestra de agua 908 de volumen adecuado, el usuario sujeta el recipiente de muestra 906 alrededor del cabezal sensor 904 y puede empezar el proceso de medición. Asumiendo que la muestra de agua 908 es de volumen suficiente (por ejemplo, la copa se rellena completamente) , la ventana 912 de fuente de luz y la ventana de ' detector de emisión (no mostrado en la Figura 9A) se sumergirán en la muestra de agua 908 y la muestra de agua 908 ocupará el área analítica 914 cerca de las ventanas de la fuente de luz y del detector de emisión, permitiendo que el fluorómetro 900A determine una concentración de uno o más productos en la muestra de agua 908. Después de que se terminan las mediciones, la muestra de agua 908 se puede descartar y el recipiente de muestra 906 se vuelve a sujetar alrededor del cabezal sensor 904. Por consiguiente, el recipiente de muestra 906 también puede proporcionar un encierro protector para el cabezal sensor 904 cuando no está en uso el fluorómetro 900A. En algunas modalidades, el recipiente de muestra 906 se hace de un plástico rígido, que proporciona una cubierta o coraza durable y bastante protectora para el cabezal sensor 904. Por ejemplo, en algunos casos, el recipiente de muestra 906 se puede componer de un policarbonato, un PVC, o un polipropileno. En algunas modalidades, el recipiente de muestra 906 se compone de un policarbonato claro, un PCV gris o un polipropileno negro. También se contemplan otros materiales conocidos en la técnica que tienen propiedades similares.
Con referencia continua a la Figura 9A, en algunas modalidades, el cabezal sensor 904 incluye un alojamiento que tiene un extremo próximo 940 y un extremo distante 942, entre los cuales se extiende un eje largo y longitudinal 944 del cabezal sensor 904. Como se describe anteriormente en la presente, en algunos casos, el cabezal sensor 904 se conecta (por ejemplo, se sujeta o forma integralmente) a una superficie de fondo del módulo controlador 902. El módulo controlador 902 incluye un alojamiento alargado que tiene un extremo próximo 930 y un extremo distante 932, entre los cuales se extiende un largo del módulo controlador y un eje longitudinal 934 del módulo controlador 902. Como se muestra en la Figura 9A, en algunas modalidades, el cabezal sensor 904 se conecta a la superficie de fondo del alojamiento del módulo controlador próximo al extremo distante 934 del alojamiento del módulo controlador. Esta configuración puede proporcionar una forma conveniente para que un usuario sujete fácilmente el fluorómetro 900A con la mano. Por supuesto, también son posibles otras configuraciones otras configuraciones para el módulo controlador y el cabezal sensor y la invención no se limita a ninguna configuración particular .
En algunas modalidades, el recipiente de muestra 906 y el módulo controlador se combinan para formar una base sustancialmente estable para el fluorómetro 900A en una superficie de soporte 960. Con referencia a la Figura 9A, por ejemplo, una porción de fondo 970 del recipiente de muestra 906 puede proporcionar una primera base en la superficie de soporte 960 y el extremo próximo 930 del módulo controlador 902 puede proporcionar una segunda base. En algunos casos, la geometría del recipiente de muestra 906 y/o el extremo próximo 930 del módulo controlador se puede configurar para proporcionar una base sustancialmente plana. Por ejemplo, una esquina de fondo del extremo próximo 930 del módulo controlador se puede poner en ángulo, en tanto que también se puede poner en ángulo la porción de fondo 970 del recipiente de muestra 906.
Se debe apreciar que la geometría del recipiente de muestra 906 y el módulo controlador 902 se puede variar para proporcionar varias configuraciones y/o orientaciones estacionarias para el fluorómetro 900A en la superficie de soporte 960. Por ejemplo, en algunas modalidades, el eje longitudinal 934 del módulo controlador se pone en ángulo con respecto a la superficie de soporte 960 en una posición estacionaria. El ángulo 972 de orientación con respecto a la superficie de soporte 960 puede proporcionar en algunas modalidades un ángulo conveniente de visión de la pantalla de controlador cuando el fluorómetro 900A se descansa en la superficie de soporte 960. El ángulo 972 también puede acomodar de forma ventajosa la altura del cabezal sensor por arriba de la superficie de soporte 960, en tanto que también proporciona una base sustancialmente estable sin la necesidad de estructura adicional acoplada al módulo controlador. En algunos casos, el ángulo 972 puede estar entre aproximadamente 0 grados y aproximadamente 45 grados. En algunas modalidades, el ángulo 972 puede estar entre aproximadamente 10 y aproximadamente 30 grados. En algunas modalidades, el ángulo 972 puede estar entre, aproximadamente 25 y aproximadamente 35 grados. En algunas modalidades, el ángulo 972 puede estar entre aproximadamente 30 grados. Se debe apreciar que también son posibles otros ángulos.
En algunas modalidades de la invención, la orientación de la unión entre el cabezal sensor 904 y el módulo controlador 902 se puede ajustar para proporcionar el fluorómetro 900A con una posición inclinada deseada en la superficie de soporte 960. Por ejemplo, con referencia a la Figura 9A, el cabezal sensor 904 se conecta al módulo controlador 902 tal que el eje longitudinal 944 del cabezal sensor 904 forma un primer ángulo 950 con el eje longitudinal 934 del módulo controlador . En algunas modalidades, el ángulo 950 puede variar entre aproximadamente 60 grados y aproximadamente 90 grados. Como se muestra en la Figura 9A, el ángulo 950 es de aproximadamente 90 grados.
Volviendo a la Figura 9B, se muestra un fluorómetro
900B con muchos de los mismos componentes como se muestra en la Figura 9A. En este ejemplo, el módulo controlador 902 se eleva por arriba de la superficie de soporte 960 a un ángulo 972 al acoplar el cabezal sensor 920 al módulo controlador 902 a un ángulo diferente 950 que aquel mostrado en la Figura 9A. Por ejemplo, en algunos casos, el ángulo 950 mostrado en la Figura 9B puede ser de aproximadamente 60 grados. Como se ve en la Figura 9B, en esta modalidad, el ángulo de unión proporciona el cabezal sensor 920 en una posición recta con su eje longitudinal sustancialmente perpendicular a la superficie de soporte 960. Un miembro de extensión en ángulo 980 proporciona una entrecara en ángulo entre el cabezal sensor 920 y el módulo controlador 902. El recipiente de muestra 922 se puede configura para acomodar de forma específica cualquier orientación del cabezal sensor y el módulo controlador. Como se muestra en la Figura 9B, el recipiente de muestra 922 incluye una porción de fondo relativamente plana 970 en tanto que incluye una porción superior algo en ángulo.
Con referencia ahora tanto a la Figura 9A como a la Figura 9B, en algunas modalidades de la invención, se seleccionan uno o más parámetros de diseño del fluorómetro para aumentar al máximo la probabilidad que la muestra de agua 908 ocupará el área analítica 914 y reducir al mínimo la probabilidad que el aire dentro del recipiente de muestra ocupe el área analítica, impactando de forma adversa las mediciones. Por ejemplo, como se menciona anteriormente, el recipiente de muestra que no puede estar sellada herméticamente alrededor del cabezal sensor en algunas modalidades a fin de permitir que el aire de escape del recipiente de muestra conforme el cabezal sensor se hace bajar en la copa. En algunas modalidades, el cabezal sensor se configura con una o más superficies exteriores en ángulo para empujar las burbujas de aire potencialmente atrapadas hacia la superficie de la muestra de agua. Por ejemplo, el cabezal sensor 904 en la Figura 9A presenta una superficie terminal en ángulo en el extremo distante 942 del cabezal sensor, lo que reduce al mínimo las ubicaciones donde pueda llegar atraparse burbujas de aire. Además, en algunas modalidades, la ventana de fuente de luz y la ventana de detector de misión se colocan cerca del extremo distante 942 del cabezal sensor a fin de colocarlos lejos de la superficie de la muestra de agua y hacer adicionalmente improbable que la ventana de fuente de luz y la ventana de detector de misión se expongan al aire durante la operación.
La Figura 10 es una vista en perspectiva superior de una copa de muestra 1000 de acuerdo a algunas modalidades de la invención. El recipiente de muestra 1000 incluye en general una pared cilindrica 1002 y una pared de fondo que forman un receptáculo para contener una muestra de agua alrededor del cabezal sensor de un fluorometro. En algunas modalidades, el recipiente de muestra 1000 también incluye una almohadilla de soporte 1010 unida o integral con la pared de fondo y/o cilindrica para estabilizar la copa de soporte y el fluorometro en una superficie de soporte. El recipiente de muestra incluye además una porción de un sujetador en la forma de ranuras 1004 de bayoneta en forma de L. Los pasadores correspondientes en el cabezal sensor o el módulo controlador de un fluorometro pueden acoplar las ranuras 1004 para sujetar de forma removible el recipiente de muestra 1000 alrededor del cabezal sensor del fluorometro. En algunas modalidades, el recipiente de muestra 1000 incluye una marca o relieve 1006 de nivel sugerido de agua, que puede indicar que un nivel preferido de agua se incluya por un usuario.
En algunas modalidades, una salida o abertura 1008 de sobre-relleno proporciona una ruta fuera del recipiente de muestra 1000 para el agua de muestra en exceso cuando el cabezal sensor se inserta en el recipiente de muestra 1000. La salida de sobre-relleno 1008 puede ser una ranura de sujetador modificada (por ejemplo, agrandada) en o cerca de la orilla de copa de muestra, similar a las ranuras de bayoneta 1004 en algunas modalidades. En algunos casos, la salida de sobre-relleno se proporciona que en el alojamiento del cabezal sensor o el alojamiento del módulo controlador en lugar de o además de, la copa de sensor. En algunas modalidades, la salida de sobre-relleno 1008 está localizada ventajosamente fuera de la línea de visión del área analítica y la ventana del detector de misión en el cabezal sensor para reducir al mínimo cualquier efecto potencial en las mediciones de la luz parásita que entre a el recipiente de muestra 1000 a través de la abertura de sobre-relleno 1008.
En algunas modalidades, el recipiente de muestra 1000 comprende un material que es opaco a las longitudes de onda de luz a las cuales es sensible el detector de emisión. En algunas modalidades, el material de copa de muestra es opaco a las longitudes de onda de luz generadas por la fuente de luz del fluorómetro para reducir la probabilidad que cualquier luz ambiente o parásita puede entrar al área analítica y activar la fluorescencia aparte de la fuente de luz. Como solo un ejemplo, en algunas modalidades, el recipiente de muestra 1000 puede ser opaca a radiación UV dentro de un intervalo de aproximadamente 280 nm a aproximadamente 320 nm y dentro de un intervalo de aproximadamente 300 nm a aproximadamente 420 nm útil para modalidades del fluorómetro descrito anteriormente. En algunas modalidades, se puede usar un policarbonato claro para proporcionar protección de luz ambiente y permitir control visual del nivel de muestra de agua.
La Figura 11 es una vista lateral de un fluorómetro portátil 1100 de acuerdo a algunas modalidades de la invención. El fluorómetro 1100 incluye una copa de muestra 1004 unida alrededor del cabezal sensor 1008 usando un sujetador que comprende ranuras de bayoneta 1112 y pasadores 1110. Los expertos en la técnica apreciarán que son posibles una amplia variedad de sujetadores además de las ranuras/pasadores de bayoneta. Por ejemplo, el sujetador puede incluir varias configuraciones diferentes de pasadores y ranuras, roscas de tornillo, elementos de ajuste a presión, elementos de aseguramiento a presión, imanes incorporados en la copa y cabezal sensor/módulo controlador y/o otros sujetadores. En algunas modalidades, el sujetador puede incluir nada más que un ajuste ligero a presión entre la pared interior del recipiente de muestra 1104 y una superficie de acoplamiento en el cabezal sensor 1108 o módulo controlador 1102. De acuerdo a algunas modalidades, el sujetador se configura para alinear el recipiente de muestra 1104 en una orientación preferida con respecto al cabezal sensor 1108 y/o el módulo controlador 1102. Por ejemplo, las ranuras de bayoneta 1112 y pasadores 1110 mostrados en la Figura 11 pueden alinear el recipiente de muestra 1104 con la almohadilla de soporte 1120 en una rotación preferida con respecto al módulo controlador y la superficie de soporte 1106 para proporcionar una base sustancialmente estable.
La Figura 12 es una vista lateral de un fluorómetro portátil 1200 que tiene un módulo controlador 1201 y una vista en sección transversal de una copa de muestra 1206 de acuerdo a algunas modalidades de la invención. El fluorómetro 1200 incluye un módulo controlador 1202 conectado a un cabezal sensor 1204 de una manera similar a la Figura 11. El cabezal sensor 1204 está parcialmente sumergido en la muestra de agua 1220A, creando un nivel típico de agua 1220B dentro del recipiente de muestra 1206 de acuerdo a algunas modalidades de la invención. La ventana 1222 de detector de misión y la ventana de fuente de luz (no mostrada) se sumergen por abajo de la superficie de agua 1220B tal que la muestra de agua 1220A ocupa el área analítica 1224 cerca de la ventana 1222 de detector de emisión. En algunas modalidades, la salida de sobre-relleno 1226 está localizada ventajosamente fuera de la línea de visión del área analítica 1224 y la ventana 1222 de detector de emisión para reducir al mínimo cualquier efecto potencial de la luz parásita que entra a el recipiente de muestra 1206 a través de la abertura de sobre-relleno 1226. En algunos casos, la abertura de sobre-relleno 1226 está localizada en el recipiente de muestra (por ejemplo como se muestra en la Figura 10) . En algunos casos, la salida de sobre-relleno se puede proporcionar el el alojamiento del cabezal sensor o el alojamiento del módulo controlador en lugar de, o además de, la copa de sensor.
Como se describe anteriormente en la presente, en algunas modalidades, uno o más parámetros de diseño del fluorómetro se pueden ajustar para aumentar al máximo la probabilidad que el detector de emisión 1222 y la fuente de luz sumergirán por abajo de la superficie 1220B de la muestra de agua y que la muestra de agua 122OA ocupará el área analítica 1224 cuando el fluorómetro 1200 se coloque en una posición estacionaria en una superficie de soporte 1208. Por ejemplo, en algunos casos, el ángulo 1210 entre el cabezal sensor 1204 y el módulo controlador 1202, la ubicación y tamaño de la salida de sobre-relleno 1226, la forma del corte 1230 en el cabezal sensor 1204, la posición de la fuente de luz y las ventanas de detector de emisión dentro del cabezal sensor, y/o la forma del recipiente de muestra 1206 se ajustan con la expectación que, dado un volumen adecuado de la muestra de agua 1220A, la muestra de agua ocupará el área analítica 1224 cuando el fluorómetro 1200 se coloque en la superficie de soporte 1208.
Como se muestra en la Figura 12, el corte angular 1230, que incluye la ventana de fuente de luz (no mostrada) y la ventana 1222 de detector de emisión, se orientan con respecto al módulo controlador tal que el corte angular y las ventanas dan hacia el extremo distante 1232 del módulo controlador 1202. En algunas modalidades, el corte angular/ventana se pueden orientar en una dirección diferente con respecto al módulo controlador 1202. Como solo un ejemplo, en algunas modalidades, el cabezal sensor 1204 se conecta al módulo controlador 1202 tal que el corte angular 1230 y las ventanas dan hacia el extremo próximo 1234 del módulo controlador 1202.
Varias orientaciones rotacionales del cabezal sensor 1204 también pueden proporcionar varios beneficios dependiendo de la inclinación del cabezal sensor 1204 con respecto a la superficie de soporte 1208 y la superficie 1220B de muestra de agua. Por ejemplo, algunas orientaciones rotacionales pueden proporcionar una ubicación potencialmente más profunda para la ventana de detector de emisión dentro del recipiente de muestra 1206, incrementando de este modo la probabilidad que la muestra de agua ocupará el área analítica. Como se muestra en la Figura 13 por ejemplo, en algunas modalidades, el cabezal sensor 1204 se hace girar de modo que el corte 1230 da hacia el extremo próximo 1234 del módulo controlador y la ventana 1250 del detector de emisión o fuente de luz se coloca lejos de la superficie 1220B de la muestra de agua. En algunos casos, también se ha notado que las reflexiones de la superficie 1220B de la muestra de agua 1220A pueden interferir con las mediciones de fluorescencia. En algunas modalidades, la rotación del cabezal sensor 1204 se puede ajustar para reducir al mínimo el efecto de estas reflexiones. Como solo un ejemplo, el corte 1230 y las ventanas del cabezal sensor se pueden orientar en la dirección del extremo próximo 1234 del módulo controlador como en la Figura 13 para reducir al mínimo estas reflexiones .
En casos donde el cabezal sensor 1204 se gire de modo que el corte 1230 de hacia el extremo próximo 1234 del módulo controlador, la salida de sobre-relleno 1226 puede aún estar localizada de forma ventajosa fuera de la línea de visión del área analítica 1224. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 13, la salida de sobre-relleno 1226 se puede colocar en el lado opuesto del recipiente de muestra 1206, cerca del extremo distante 1234 del módulo controlador. De esta manera, la colocación puede reducir al mínimo cualquier efecto potencial de la luz parásita que entra a el recipiente de muestra 1206 a través de la abertura de sobre-relleno 1226. En algunos casos, la abertura de sobre-relleno 1226 está localizada en el recipiente de muestra como se ilustra. En algunos casos, la salida de sobre-relleno se puede proporcionar en el alojamiento del cabezal sensor o el alojamiento del módulo controlador en lugar de, además de, la copa de sensor.
De esta manera, se describen modalidades de la invención. Aunque la presente invención se ha descrito en detalle considerable con referencia a ciertas modalidades descritas, las modalidades descritas se presentan para propósitos de ilustración y no de limitación y otras modalidades de la invención son posibles . Un experto en la técnica apreciará que se pueden hacer varios cambios, adaptaciones y modificaciones sin apartarse del espíritu de la invención y el alcance de las reivindicaciones anexas .
Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.
Claims (22)
1. Un fluorómetro portátil, caracterizado porque comprende : un módulo controlador portátil que comprende un alojamiento alargado que comprende una superficie de fondo, un controlador que determina una concentración de una sustancia en una muestra de agua en base a una emisión fluorescente detectada, una pantalla acoplada al controlador para presentar la concentración, y una interfaz de entrada para introducir datos para uso por el controlador; un cabezal sensor sumergible que comprende una fuente de luz acoplada al controlador, un detector de emisión acoplado al controlador, y un alojamiento que comprende un extremo próximo y un extremo distante entre los cuales se extiende un eje longitudinal del cabezal sensor, el cabezal sensor que se conecta a la superficie de fondo del módulo controlador en el extremo próximo del alojamiento del cabezal sensor, el alojamiento del cabezal sensor que comprende además una ventana de fuente de luz que transmite luz de excitación desde la fuente de luz dentro del alojamiento del cabezal sensor a un área analítica fuera del alojamiento del cabezal sensor, y una ventana de detector de emisión que transmite emisiones fluorescentes desde el área analítica al detector de emisión dentro del alojamiento del cabezal sensor; una copa de muestra para contener la muestra de agua; y un sujetador que sujeta de forma removible el recipiente de muestra alrededor del cabezal sensor tal que al menos la ventana de fuente de luz la ventana de detector de emisión se puedan sumergir en la muestra de agua contenida en el recipiente de muestra, en donde la muestra de agua ocupa el área analítica.
2. El fluorómetro portátil de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el alojamiento del módulo controlador comprende además un primer extremo y un primer segundo extremo entre los cuales se extiende un eje longitudinal del alojamiento del módulo controlador, y en donde el cabezal sensor se conecta a la superficie de fondo del módulo controlador tal que el eje longitudinal del cabezal sensor y el eje longitudinal del alojamiento del módulo controlador forman un primer ángulo entre aproximadamente 60 grados y aproximadamente 90 grados.
3. El fluorometro portátil de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el primer ángulo es de aproximadamente 90 grados.
4. El fluorometro portátil de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el primer ángulo es de aproximadamente 60 grados.
5. El fluorometro portátil de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el cabezal sensor se coloca próximo al primer extremo del alojamiento del módulo controlador, y en donde el segundo extremo del alojamiento del módulo controlador el recipiente de muestra proporcionan una base sustancialraente estable para el fluorometro portátil en una posición estacionaria en una superficie de soporte.
6. El fluorometro portátil de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el eje longitudinal del alojamiento del módulo controlador está en ángulo con respecto a la superficie de soporte en la posición estacionaria.
7. El fluorometro portátil de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el recipiente de muestra comprende una abertura de sobre-relleno que proporciona una ruta fuera del recipiente de muestra para el agua de muestra en exceso cuando el cabezal sensor se coloca dentro del recipiente de muestra.
8. El fluorometro portátil de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la abertura de sobre-relleno se coloca fuera de la línea de visión de la ventana del detector de emisión con el recipiente de muestra sujetada alrededor del cabezal sensor.
9. El fluorómetro portátil de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el sujetador alinea el recipiente de muestra con respecto al cabezal sensor.
10. El fluorómetro portátil de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el' sujetador comprende uno o más pasadores y una o más ranuras correspondientes.
11. El fluorómetro portátil de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la fuente de luz emite luz en un primer intervalo de longitudes de onda UV y el detector de emisión detecta emisiones dentro de un segundo intervalo de longitudes de onda UV.
12. El fluorómetro portátil de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el recipiente de muestra comprende un material opaco al primero y al segundo intervalos de longitudes de onda UV.
13. Un fluorómetro portátil, caracterizado porque comprende : un módulo controlador portátil que comprende un alojamiento alargado que comprende una superficie de fondo y un primer extremo y un segundo extremo entre los cuales se extiende un eje longitudinal del aloj amiento, el módulo controlador que comprende además un controlador que determina una concentración de una sustancia en una muestra de agua en base a una emisión fluorescente detectada, y una pantalla acoplada al controlado para presentar la concentración; y un cabezal sensor sumergible que comprende una fuente de luz UV acoplada al controlador, un detector de emisión UV acoplado al controlador, y un alojamiento que comprende un extremo próximo y un extremo distante entre los cuales se extiende un eje longitudinal del cabezal sensor, el cabezal sensor que se conecta a la superficie de fondo del alojamiento del módulo controlador en el extremo próximo del alojamiento del cabezal sensor tal que el eje longitudinal del cabezal sensor está aproximadamente perpendicular al eje longitudinal del alojamiento del módulo controlador, el alojamiento del cabezal sensor que comprende además una ventana de fuente de luz que transmite luz de excitación UV de la fuente de luz UV dentro del alojamiento del cabezal sensor a un área analítica fuera del alojamiento del cabezal sensor, y una ventana del detector de emisión que transmite emisiones fluorescentes UV del área analítica al detector de emisión UV dentro del alojamiento del cabezal sensor.
14. El fluorometro portátil de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque además comprende una copa de muestra para contener la muestra de agua y un sujetador que sujeta de forma removible el recipiente de muestra alrededor del cabezal sensor tal que al menos la ventana de fuente de luz y la ventana del detector de emisión se pueden sumergir en la muestra de agua contenida en el recipiente de muestra, en donde la muestra de agua ocupa el área analítica.
15. El fluorometro portátil de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el recipiente de muestra comprende una abertura de sobre-relleno que proporciona una ruta fuera del recipiente de muestra para el agua de muestra en exceso cuando el cabezal sensor se coloca dentro del recipiente de muestra.
16. El fluorometro portátil de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el alojamiento del cabezal sensor se une de forma fija a la superficie de fondo del alojamiento del módulo controlador en el extremo próximo del alojamiento del cabezal sensor.
17. El fluorometro portátil de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el alojamiento del cabezal sensor se conecta de forma integral a la superficie de fondo del alojamiento del módulo controlador en el extremo próximo del alojamiento del cabezal sensor.
18. Un método para medir emisiones fluorescentes de una sustancia y determinar la concentración de la sustancia dentro de una muestra de agua, caracterizado porque comprende : proporcionar un fluorómetro portátil que comprende un módulo controlador portátil y un cabezal sensor sumergible conectado a una superficie de fondo del módulo controlador en un extremo próximo del cabezal sensor; sumergir el cabezal sensor en una muestra de agua que contiene una concentración de una sustancia; generar y dirigir la luz de excitación UV en la muestra de agua, por lo que la sustancia emite fluorescencia cuando se pone en contacto con la luz de excitación UV; detectar emisiones fluorescentes UV de la muestra de agua con el fluorómetro portátil; y determinar la concentración de la sustancia en la muestra de agua con el fluorómetro portátil en base a las emisiones fluorescentes UV detectadas.
19. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la inmersión del cabezal sensor en la muestra de agua comprende hacer bajar temporalmente y suspender el fluorómetro portátil por la mano por arriba de una muestra de agua tal que al menos una porción del cabezal sensor se sumerja en la muestra de agua.
20. El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el fluorómetro portátil comprende el fluorómetro portátil de conformidad con la reivindicación 13.
21. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la inmersión del cabezal sensor en la muestra de agua comprende: proporcionar una copa de muestra; rellenar el recipiente de muestra con la muestra de agua; y sujetar el recipiente de muestra al fluorómetro portátil alrededor del cabezal sensor tal que al menos una porción del cabezal sensor se sujeta en la muestra de agua.
22. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el fluorómetro portátil comprende el fluorómetro portátil de conformidad con la reivindicación 1.
Applications Claiming Priority (2)
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