便携式水分析制造技术

实施例提供一种比色皿设备(100)，其包括盖和本体，本体包括设置在其中的流体通道(101)；并且盖包括与流体通道的一部分对齐的至少一个开口，从而对本体中的流体通道提供通路。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】便携式水分析要求优先权本申请要求以下美国临时专利申请的优先权：2012年6月12日提交的No.61/658,753，其名称为“水分析装置”；2012年10月5日提交的No.61/710,259，其名称为“一次性测试比色皿(cuvette)”；2012年10月5日提交的No.61/710,294，其名称为“比色皿和样本杯”；2012年10月5日提交的No.61/710,282，其名称为“读取器和编码比色皿”；以及2012年11月16日提交的No.61/723,174，其名称为“确定测试比色皿内的样本流体位置”；以及美国专利申请No.13/844,153，它们中的各个都通过引用而整体地结合在本文中。
技术介绍
对流体进行精确的化学分析对于许多行业来说是重要的。例如，饮用水中的碱度高可导致味道令人反感。碱度对许多管理机构是必需报告参数，诸如环境保护局(EPA)和食品和药物管理局(FDA)。EPA已经将pH值列为二级饮用水法规，pH值被限制为6.5-8.5。碱度浓度也是管理工业排水的被监测参数。
技术实现思路
通常使用化学反应来分析水。为了有利于进行现场化学分析，已经开发出较小的便携式和手持式分析单元。就此而言，使用比色皿或芯片(用语在本文可互换地使用)构件，其中，试剂存储在比色皿内的流体通道中，使得诸如水的流体样本可与各种化学试剂反应，供相关联的仪器分析。总起来说，实施例提供一种比色皿设备，其包括盖和本体，所述本体包括设置在其中的流体通道；并且所述盖包括与流体通道的一部分对齐的至少一个开口，从而对本体中的流体通道提供通路。以上是概述，并且因而可包含对细节的简化、一般化和省略；因此，本领域技术人员将理解，概述仅是说明性的，并且无论如何不意于为限制性。为了更好地理解实施例，以及实施例的其它和另外的特征与优点，结合附图来参照以下描述。本专利技术的范围将在所附权利要求中指出。附图说明图1示出盖被移除的示例比色皿的俯视图。图2示出示例比色皿本体和盖的分解图。图3(A-E)示出比色皿构件中的示例槽口的放大视图。图4A是比色皿本体的计算机产生的侧视图。图4B是示例比色皿本体和盖的计算机产生的分解图。图5(A-B)在正视图(5A)和俯视图(5B)中示出示例仪器。图6示出具有编码区域的示例比色皿。图7A示出示例比色皿和读取器。图7B-C是读取器的特写图。图8示出具有编码区域的示例比色皿。图9示出使用便携式水分析仪器来分析流体样本的示例方法。图10示出比色皿的编码区域的示例。图11示出安装了比色皿和样本杯的示例便携式水分析仪器。图12示出具有编码区域和定向指示器的示例比色皿。图13示出具有编码区域和定向指示器的示例比色皿。图14示出具有听得见或可感触到的反馈结构的示例比色皿。图15(A-B)示出仪器的示例槽口。图16(A-D)示出示例样本杯。图17是插入到示例仪器中的示例比色皿的示意图。图18示出确定比色皿中的流体样本位置的示例方法。图18B示出对芯片放23mm的团(slug)时的测量数据的示例。图19示出比色皿组件的立体图，其具有圆形光学腔室，其中，光传播通过微流体比色皿的厚度。图20示出比色皿组件的立体图，其中，光传播通过微流体比色皿的宽度。图21示出具有尖拐角的光学腔室的比色皿衬底俯视图。图22在立体图中示出比色皿组件。图23示出图22的横截面立体图，TIR产生的光路横穿光学腔室两次。图24示出图22的横截面图，TIR产生的射线迹线横穿光学腔室两次。图25示出图26的横截面图，TIR产生的射线迹线横穿光学腔室不止两次。图26示出图28的横截面图，TIR产生的射线迹线横穿光学腔室两次。图27示出TIR和折射产生的射线迹线，其横穿光学腔室不止两次，并且包括使光在光学腔室内会聚的器件。图28示出横截面图，其描绘TIR和折射产生的射线迹线，其横穿光学腔室不止两次，并且包括使光约束在包括辅助TIR光学表面的光学腔室内的器件。图29示出比色皿的盖的光学结构的视图。具体实施方式将容易地理解的是，除了描述的示例实施例之外，本文的图中大体描述和示出的实施例的构件可布置和设计成多种不同的构造。因而，图中显示的示例实施例的以下更详细的描述不意于限制声明的实施例的范围，而是仅代表示例实施例。在此说明书中参照“一个实施例”或“实施例”(等等)表示关于该实施例所描述的特定特征、结构或特性包括在至少一个实施例中。因而，在此说明书的各处出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”等不必全部都参照同一实施例。此外，描述的特征、结构或特性可按任何适当的方式结合在一个或多个实施例中。在以下描述中，提供许多具体特征是为了给出实施例的详尽理解。但相关领域技术人员将认识到，各种实施例可在没有一个或多个具体细节的情况下实践，或者用其它方法、构件、材料等实践。在其它情况下，未详细显示或描述众所周知的结构、材料或操作。以下描述仅意于为示例性的，并且只是示出某些示例实施例。水分析装置实施例涉及基于芯片的化学产品和相关联的方法。在现场进行化学分析可为有利的，例如用于确定水的氯含量的基于光学或比色法的测试。在实验室环境之外，可进行准确且精确的化学分析的手持式或类似的便携式仪器是合乎需要的，它可用于关于水处理过程进行符合性监测。在水的氯含量测量的非限制性示例中，可通过与指示剂(诸如染料成分)反应来确定水样本的氯含量，因为反应会以已知比例产生有色产物，又可通过感色传感器组件来测量有色产物，例如，指示有色产物相对于基线基准溶液的吸光度。可用这个方式测量总的氯和各种氯种类(例如氯胺)，例如像本文进一步详细描述的那样。在实验室中，进行这样的测量是较直接的。但是，在保持必要试剂的现场，缺乏合适的工作场所以及不利的工作条件往往会对进行这样的测量产生很大困难。此外，关于便携式实验室产品(适合现场使用)的准确性、精确性以及甚至稳定性(保存限期)使得实际上在现场实施测量决非像例行公事那样。因此，参照图1，实施例提供用于基于现场的化学分析(诸如测量水中的氯含量)的组件和相关联的方法。各方面提供或使用基于芯片的组件来进行分析。在这样的组件中，芯片或比色皿构件100包含流体通道101，流体通道101可在流体通道101中或流体通道101包括必要的化学品。流体(例如用于测试的水)沿着流体通道101从入口102移到，并且在沿一个或两个方向被抽吸通过流体通道101时与化学品混合。实施例提供手持式仪器，其使流体通道101中的流体定时地移动，从而允许定时混合和按顺序添加化学品，以及在光学通道103中进行光学测量。仪器525(参照图5(A-B))将例如大约30ul的流体样本抽吸到流体通道101中。仪器525通过气动压力使流体样本沿一个或两个方向在流体通道101内移动。流体移动使流体接触包含在流体通道101中的试剂化学品106、107、108、109。这容许以精确的方式以及定时地将试剂添加到流体，以实现与化学分析有关的各种目的。实施例允许首先使用光学器件104和检测器105来在光学通道103中获得经处理的流体样本测量值(即，有色流体的测量值)，然后对经处理的流体样本骤冷(例如去色)，在此之后，在光学腔室103中获得基准或参考样本测量值。实施例在通往流体通道101的样本入口102附近提供指示剂106和缓冲剂107。指示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种比色皿设备，其包括盖和本体，所述本体包括设置在其中的流体通道；并且所述盖包括至少一个开口，所述至少一个开口与所述流体通道的一部分对齐，从而对所述本体中的流体通道提供通路。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.12 US 61/658753;2012.10.05 US 61/710282;201.一种比色皿设备，其包括盖和本体，所述本体包括设置在其中的流体通道；并且所述盖包括至少一个开口，所述至少一个开口与所述流体通道的一部分对齐，从而对所述本体中的流体通道提供通路；其中，所述本体由透明材料制成，并且具有顶部和两个侧部；其中，所述盖包括不透明材料，所述盖覆盖所述本体的顶部和两个侧部的至少一部分；并且所述盖包括相对的孔口，它们与所述流体通道的一部分对齐。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述至少一个开口具有至少一个圆形端。3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述圆形端为铲形形状。4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述至少一个开口具有铲形端。5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述至少一个开口具有槽口形状。6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述槽口形状具有倾斜边缘。7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述本体具有外凸式匹配部件，并且所述盖具有与所述外凸式匹配部件匹配的内凹式匹配部件。8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述盖具有外凸式匹配部件，并且所述本体具有与所述外凸式匹配部件匹配的内凹式匹配部件。9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述流体通道包括至少一个凹部。10.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：J邓肯，A法加姆，J哈布里奇，B哈蒙，U伦德格林，D麦克法兰，L摩尔，P帕伦博，WL菲里戈，R斯托顿，L瓦勒，
申请(专利权)人：哈赫公司，
类型：发明
国别省市：美国;US