具有流量和气泡检测系统的自动功率控制液体颗粒计数器技术方案

本文提供的系统和方法大体上涉及光学液体颗粒计数器中的数据质量的提高和光学颗粒计数器的控制，以实现更长的预期寿命，例如通过避免由电磁辐射和热导致的损坏。该系统和方法包括传感器，其表征流过流动池的流体，从而提高准确性并降低误报的数量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有流量和气泡检测系统的自动功率控制液体颗粒计数器相关申请的交叉引用本申请要求2016年5月20日提交的美国临时专利申请No.62/339，694的优先权和权益，其在与本文非不一致的程度下通过引用整体并入本文。
技术介绍
本专利技术属于光学液体颗粒分析器领域。在一种实施方式中，本专利技术大体上涉及用于提高数据质量和保护光学部件(诸如激光器、光电检测器或光学透镜元件)免受由过热导致的损坏的系统和方法。在一种实施方式中，本专利技术还大体上涉及用于在颗粒分析器中存在气泡的时段和/或流体不流动或以最佳速率流动的时段期间调整光源强度和数据采集的方法和系统。大部分微污染工业和清洁制造工业依赖于光学颗粒计数器的使用，诸如在许多美国专利中描述的，包括美国专利No.3,851,169、4,348,111、4,957,363、5,085,500、5,121,988、5,467,188、5,642,193、5,864,399、5,920,388、5,946,092和7,053,783。颗粒计数器也在美国专利No.4,728,190、5,282,151、6,859,277和7,030,980中被描述，这些专利通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学液体颗粒计数器系统，包括：液体颗粒计数器，包括：流动室，用于使含有颗粒的液体沿着流动方向流过电磁辐射束，光源，与所述流动室光连通，用于提供所述电磁辐射束；以及光学收集系统，用于收集至少一部分电磁辐射并将其引导到光电检测器上；其中所述光电检测器产生表征所检测的所述颗粒的数量和/或大小的电信号；流体监测系统，与所述流动室流体连通，检测所述液体中的气泡、所述液体的流速状况或者气泡和流速状况两者；以及处理器，与所述流体监测系统和所述光学液体颗粒计数器可操作地通信，其中所述处理器从所述流体监测系统接收监测数据，并向所述光学液体颗粒计数器或其部件提供控制信号以增加或减小所述光源的功率，从而产生...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.20 US 62/339,6941.一种光学液体颗粒计数器系统，包括：液体颗粒计数器，包括：流动室，用于使含有颗粒的液体沿着流动方向流过电磁辐射束，光源，与所述流动室光连通，用于提供所述电磁辐射束；以及光学收集系统，用于收集至少一部分电磁辐射并将其引导到光电检测器上；其中所述光电检测器产生表征所检测的所述颗粒的数量和/或大小的电信号；流体监测系统，与所述流动室流体连通，检测所述液体中的气泡、所述液体的流速状况或者气泡和流速状况两者；以及处理器，与所述流体监测系统和所述光学液体颗粒计数器可操作地通信，其中所述处理器从所述流体监测系统接收监测数据，并向所述光学液体颗粒计数器或其部件提供控制信号以增加或减小所述光源的功率，从而产生由较低的功率表征的所述电磁辐射束。2.一种光学液体颗粒计数器系统，包括：液体颗粒计数器，包括：流动室，用于使含有颗粒的液体沿着流动方向流过电磁辐射束，光源，与所述流动室光连通，用于提供所述电磁辐射束；以及光学收集系统，用于收集至少一部分电磁辐射并将其引导到光电检测器上；其中所述光电探测器产生表征所检测的所述颗粒的数量和/或大小的电信号；流体监测系统，与所述流动室流体连通，用于检测所述液体中的气泡；以及处理器，与所述流体监测系统和所述光学液体颗粒计数器可操作地通信，其中所述处理器从所述流体监测系统接收监测数据并向所述光学液体颗粒计数器或其部件提供控制信号，导致在检测到所述流体中的气泡时所述光源的功率减小，或者在其中没有检测到所述流体的气泡的时段时，所述光源的功率增加。3.一种光学液体颗粒计数器系统，包括：液体颗粒计数器，包括：流动室，用于使含有颗粒的液体沿着流动方向流过电磁辐射束，光源，与所述流动室光连通，用于提供所述电磁辐射束；以及光学收集系统，用于收集至少一部分电磁辐射并将其引导到光电检测器上；其中所述光电探测器产生表征所检测的所述颗粒的数量和/或大小的电信号；流体监测系统，与所述流动室流体连通，检测所述液体中的气泡、所述液体的流速状况或者气泡和流速状况两者；致动器，用于接合或脱离光学中断器，能够重定向、再成形或降低来自所述光源的进入所述流动室的电磁辐射的能量密度；以及处理器，与所述流体监测系统和所述致动器可操作地通信，其中所述处理器从所述流体监测系统接收监测数据并向所述致动器提供控制信号以接合或脱离所述光学中断器。4.根据权利要求1-3中任一项所述的光学液体颗粒计数器系统，其中，当所述处理器分析所述监测数据并确定所述液体中气泡的存在、所述液体的流速状况或者气泡和流速状况两者时，由所述处理器提供控制信号。5.根据权利要求1-3中任一项所述的光学液体颗粒计数器系统，其中，所述处理器将指示所述液体中存在气泡的所述监测数据标记为对应于所述流动室中的液体的部分，并且所述控制信号包括定时指令，用于在对应于所述液体的所述部分通过所述电磁辐射束的行程时减小光源的功率或致动所述光学中断器。6.根据权利要求1-3中任一项所述的光学液体颗粒计数器系统，其中，所述处理器或附加处理器从所述光电检测器接收所述电信号，并且在光源的功率减小的时段或当所述光学中断器被接合的时段期间获得的所述电信号的任何部分都被排除或忽视，在确定所检测的所述颗粒数量期间。7.根据权利要求1-3中任一项所述的光学液体颗粒计数器系统，其中，所述处理器从所述流体监测系统接收监测数据，并向所述光学液体颗粒计数器或其部件提供控制信号，以将所述光源的功率增加到全操作功率或者使所述光学中断器脱离，当所述监测数据指示所述液体中没有气泡、所述液体的正常流速状况或两者时。8.根据权利要求7所述的光学液体颗粒计数器系统，其中，在所述系统启动期间，所述光学液体颗粒计数器系统将不向所述光源提供功率，直到所述处理器从所述流体监测系统接收到指示所述液体中没有气泡、所述液体的正常流速状况或两者的所述监测数据。9.根据权利要求7所述的光学液体颗粒计数器系统，其中，所述全操作功率大于或等于20mW，并且所述正常流速小于或等于2000mL/min。10.根据权利要求1-3中任一项所述的光学液体颗粒计数器系统，其中，所述颗粒流过所述电磁辐射束，从而产生散射或发射的电磁辐射；以及其中所述光学收集系统收集所述散射或发射的电磁辐射的至少一部分并将其引导到所述光电检测器上。11.根据权利要求1-3中任一项所述的光学液体颗粒计数器系统，其中，颗粒流过所述电磁辐射束，从而减小通过所述流动室的所述电磁辐射的传输；以及其中所述光学收集系统收集并引导通过所述流动室传输的所述电磁辐射。12.根据权利要求1-3中任一项所述的光学液体颗粒计数器系统，其中，所述流体监测系统光学地、电学地、声学地、通过压力差、通过密度或其组合来检测气泡。13.根据权利要求12所述的光学液体颗粒计数器系统，其中，如果所述气泡的直径大于或等于被检测颗粒的直径，则所述处理器减小所述光源的所述功率。14.根据权利要求12所述的光学液体颗粒计数器系统，其中，所述流体监测系统包括超声波气泡检测器、第二光学颗粒计数器、具有相位监测的第二光学颗粒计数器、电容换能器、光学中断器、压力调制传感器、CCD或CMOS相机或其组合。15.根据权利要求12所述的光学液体颗粒计数器系统，其中，所述流体监测系统测量所述气泡的量、大小、密度、折射率、可压缩性、流体电容、声学特性或其组合。16.根据权利要求12所述的光学液体颗粒计数器系统，其中，所述气泡包括空气、N2、O2、CO2、过程气体或其组合。17.根据权利要求1-3中任一项所述的光学液体颗粒计数器系统，其中，所述流体监测系统检测流速状况。18.根据权利要求17所述的光学液体颗粒计数器系统，其中，所述流速状况是高流速、低流速、正常流速或流动停止。19.根据权利要求1或2所述的光学液体颗粒计数器系统，其中，所述流速状况对应于正常流速，并且所述处理器向所述光学液体颗粒计数器或其部件提供控制信号以增加所述光源的功率。20.根据权利要求3所述的光学液体颗粒计数器系统，其中，所述流速状况对应于正常流速，并且所述处理器向所述致动器提供控制信号以脱离所述光学中断器。21.根据权利要求17所述的光学液体颗粒计数器系统，其中，所述流体监测系统是差压流量计、传输时间超声波流量计、转子流量计/浮子传感器、多普勒超声波流量计、热质量流量计、电磁流量计、涡轮/桨轮仪表、涡流流量计、流动开关、科里奥利质量流量计、CCD或CMOS相机或其组合。22.根据权利要求17所述的光学液体颗粒计数器系统，其中，所述流速状况对应于增加或减小所述光学液体颗粒计数器的正常操作流速的50％。23.根据权利要求1-3中任一项所述的光学液体颗粒计数器系统，还包括：液体调节器，其中所述液体调节器将进入所述液体颗粒计数器系统的流体分成与所述流动室流体连通的样品流和旁路流，并且促进气泡从所述样品流移除并进入所述旁路流。24.根据权利要求23所述的光学液体颗粒计数器系统，其中，所述样品流重力地位于所述旁路流下方。25.根据权利要求24所述的光学液体颗粒计数器系统，其中，所述液体调节器相对于所述液体调节器之前或之后的所述液体的速度减小所述液体调节器内所述液体的线速度。26.根据权利要求25所述的光学液体颗粒计数器系统，其中，所述液体调节器相对于所述液体调节器外部的所述液体的速度将所述液体调节器内所述液体的线速度减小至少10％。27.根据权利要求23所述的光学液体颗粒计数器系统，其中，所述液体调节器是T形接头。28.根据权利要求3所述的光学液体颗粒计数器系统，其中，所述光学中断器是镜子、滤光器、偏振光学开关、快门、束收集器、扩束透镜、散热器或其组合。29.根据权利要求3所述的光学液体颗粒计数器系统，其中，所述光学中断器包括光圈，所述光圈具有小于电磁辐射束的横截面的区域。30.根据权利要求3所述的光学液体颗粒计数器系统，其中，所述光学中断器将进入所述流动室的电磁辐射的能量密度降低至少25％。31.一种用于防止或最小化对光学液体颗粒计数器的损坏的方法，所述方法包括以下步骤：提供液体颗粒计数器，所述液体颗粒计数器包括：流动室，用于使含有颗粒的液体沿着流动方向流过电磁辐射束；光源，与所述流动室光连通，用于提供所述电磁辐射束；以及光学收集系统，用于收集至少一部分所述电磁辐射并将其引导到光电检测器上；其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：布莱恩·诺伦伯格，吉姆·伦普金，布雷特·黑利，马特·索阿普曼，丹·罗迪耶，马克·利利，
申请(专利权)人：粒子监测系统有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US