光化学传感器和方法技术

本申请涉及光化学传感器和方法。本发明专利技术公开了一种用于确定与测量流体中的分析物的浓度相关的被测变量的光化学传感器，包括：壳体，具有被设计用于浸入测量流体中的至少一个浸入区域；可移除盖，带有至少一个传感器点，其中可移除盖可移除地布置在壳体的浸入区域，其中传感器点布置在圆周面上；辐射源，布置在壳体中，用于将激发辐射辐射到可移除盖中，其中，偏转模块布置在可移除盖中并使在前侧上辐射到可移除盖中的激发辐射在传感器点的方向上偏转；辐射接收器，布置在壳体中，用于接收由传感器点发射的所接收的辐射；传感器电路，布置在壳体中并且被设计用于控制辐射源、接收辐射接收器的信号并基于辐射接收器的信号生成和输出输出信号。出输出信号。出输出信号。

【技术实现步骤摘要】
光化学传感器和方法


[0001]本专利技术涉及一种光化学传感器和一种用于利用这种光化学传感器改变与测量流体中的分析物的浓度相关的被测变量的方法。

技术介绍

[0002]尽管下面参照氧传感器对本专利技术进行说明，但是本专利技术构思并不旨在限于根据发光猝灭原理操作的传感器。相反，其他过程变量，特别是诸如离子、分子、气体或其他化学化合物、pH值或温度的某些分析物的浓度也可以通过具有常规修改的这种布置来测量。Endress+Hauser集团的公司以各种变型提供和销售适合于确定相应过程变量的测量设备。
[0003]传感器包括例如传感器头，该传感器头包含光学传感器元件并且连接到包含数据处理单元的壳体，其中，该光学传感器元件被光源用光照射。光由光学传感器元件以特定的光特性反射，可能在转换之后，由光接收器检测到，并由数据处理单元评估表示光特性的光接收器的信号。“光学传感器元件”根据其类型通常也被称为传感器点或传感器膜。
[0004]EP2295953A1公开了一种用于基于荧光测量来测量溶液中的物质浓度的装置。该装置包括光源，该光源将透射的光发射到要检查的介质中。被布置成与要检查的介质接触的光学传感器元件被该透射光激发。在荧光测量中，透射光被光学传感器元件吸收，并且不同波长和强度的光根据过程变量，即例如分析物的浓度而被反射。由光学传感器元件反射回的辐射被光接收器接收作为接收到的光，被转换成电被测变量，并且被转发到数据处理单元。取决于光学传感器元件和透射光的特性，光学传感器以不同的所接收的光强度、接收频率、相位角和/或衰减曲线对不同的颗粒浓度作出反应。
[0005]通用传感器是例如数字氧传感器“Memosens COS81D”。
[0006]原则上，存在用于将光源/光接收器布置在传感器点对面的各种方法。
[0007]在具有足够能量供应的传感器的情况下，光源/光接收器可以直接布置在光学传感器元件上。然而，这用高温传感器难以实现，因为这导致从远离高温测量点布置的数据处理单元到光学部件的连接线较长且容易受到干扰。
[0008]为了避免这种情况，可以将光源和光接收器远离可能要检查的热介质的位置而被放置。然后可以将光经由光导引导至光学传感器元件。
[0009]通常，恰好一个传感器点位于通用传感器中。如果要测量另一个参数，则必须使用另一个传感器。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是提出一种易于制造和处置的多参数传感器。
[0011]该目的通过一种光化学物质实现，该光化学物质包括：壳体，尤其是圆柱形壳体，该壳体具有至少一个被设计用于浸入测量流体中的浸入区域；可移除盖，尤其是圆柱形的可移除盖，具有至少一个传感器点，其中，可移除盖可移除地布置在壳体的浸入区域，其中，传感器点布置在圆周面上；辐射源，该辐射源布置在壳体，用于将激发辐射辐射到可移除盖
中，其中，偏转模块布置在可移除盖中，并且使在前侧上辐射到可移除盖中的激发辐射在传感器点的方向上偏转；辐射接收器，辐射接收器该布置在壳体，用于接收由传感器点发射的所接收的辐射；以及传感器电路，该传感器电路布置在壳体中并且被设计为控制辐射源，接收辐射接收器的信号并基于辐射接收器的信号生成和输出输出信号。
[0012]这导致仅用单个传感器就能启用多个参数的简单可能性。偏转模块可以将激发辐射引导到圆周面的各个区域上，尤其是在使用多个传感器点的情况下。
[0013]在一个实施例中，规定偏转模块使激发光以90
°
的角度偏转，也参见下文。
[0014]这带来了另一个优点，当仅使用单个传感器点时也可以看到。点不再像现有技术中那样被放置在下侧上而是远离下侧的事实导致了防气泡分析物的测量。由于没有气泡横向残留在容器壁上并向上上升，因此在测量具有朝向气泡倾向的介质中，测量也是可能的。测量窗口(即传感器点)无气泡。在最简单的情况下，该测量适合于测量单个测量参数(例如氧)。
[0015]在一个实施例中，规定偏转模块包括镜、棱镜或有斜面的玻璃棒。通常，偏转模块是可以改变光路的光学部件。
[0016]在一个实施例中，规定至少布置有传感器点的圆周面的区域是全疏水的、疏水的、超疏水的、亲水的或超亲水的。
[0017]在组装状态下，如所要求的，偏转模块总是位于可移除盖中。在这方面有多种可能性。
[0018]在一个实施例中，规定偏转模块直接布置在可移除盖中。
[0019]在一个实施例中，规定偏转模块布置在前侧的可移除盖中，例如在基座中。在一个实施例中，这是与盖的垂直线成45
°
倾斜的镜。
[0020]在一个实施例中，规定偏转模块通过借助于螺纹旋转基座而旋转，并且光束偏转面因此改变激发辐射的方向。
[0021]在一个实施例中，规定偏转模块布置在适配器中。
[0022]在一个实施例中，规定适配器被设计为用于可移除盖的嵌体。因此，适配器是用于可移除盖的适配器。
[0023]在一个实施例中，规定传感器包括光导，该光导在可移除盖的方向上传导来自辐射源的激发辐射，其中，适配器被设计为适于光导。因此，在该实施例中，适配器是用于光导的适配器。
[0024]在一个实施例中，规定圆周面的带有传感器点的区域被设计为至少对于激发辐射和接收到的辐射是半透明的或透明的。
[0025]在一个实施例中，规定偏转模块使激发辐射偏转90
°
。在一个实施例中，偏转模块被设计为侧面与垂直线成45
°
的镜或棱镜。
[0026]在一个实施例中，规定可移除盖由气体陶瓷、玻璃、硼硅酸盐玻璃、石英玻璃、蓝宝石、聚碳酸酯系列的透明或半透明塑料、TOPAS、聚砜、聚(n-甲基甲基丙烯酰亚胺)、乙烯降冰片烯共聚物或不锈钢与这些材料的混合物组成。
[0027]在一个实施例中，规定可移除盖包括至少两个传感器点。
[0028]在一个实施例中，规定传感器包括被分配给至少一个传感器点的定向装置，其中，该定向装置被设计为使得传感器点能够在传感器上清晰定向。
[0029]在一个实施例中，规定定向装置包括舌槽连接。这实现了明确的安装，从而使得能够以限定的角度对准激发辐射。
[0030]在一个实施例中，规定壳体包括螺纹，并且可移除盖包括相应的反螺纹。
[0031]在一个实施例中，规定偏转模块从上方，即从背离介质的一侧旋转。在这种情况下，旋转从传感器头的侧面发生。在这种情况下，可以释放止动器，从而偏转模块的旋转运动是可能的，或者传感器可以在盖容器中自由旋转移动。零件的运动也可以以自动的方式发生，例如由配件液压驱动。
[0032]在一个实施例中，规定偏转模块可以通过外部激发来激活。
[0033]在一个实施例中，规定偏转模块可以通过电压、电流、光进入、磁场、温度、特定气体浓度或其组合来激活。
[0034]如上所述，偏转模块位于被直接布置在盖中，作为盖中的适配器或作为光导的适配器。可激活的偏转模块通过将偏转模块的各个区域对盖的侧面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于确定与测量流体中的分析物的浓度相关的被测变量的光化学传感器(1)，包括：-壳体(2)，尤其是圆柱形壳体，所述壳体具有被设计用于浸入所述测量流体中的至少一个浸入区域；-可移除盖(3)，尤其是圆柱形可移除盖，所述可移除盖带有至少一个传感器点(13)，其中，所述可移除盖(3)被可移除地布置在所述壳体(2)的所述浸入区域，其中，所述传感器点(13)被布置在圆周面(22)上；-辐射源(8)，所述辐射源被布置在所述壳体(2)中，用于将激发辐射辐射到所述可移除盖(3)中，其中，偏转模块(14)被布置在所述可移除盖(3)中，并使在前侧处辐射到所述可移除盖(3)中的激发辐射在所述传感器点(13)的方向上偏转；-辐射接收器(9)，所述辐射接收器被布置在所述壳体(2)中，用于接收由所述传感器点(13)发射的所接收的辐射；以及-传感器电路(18)，所述传感器电路被布置在所述壳体(2)中，并且被设计为控制所述辐射源(8)、接收所述辐射接收器(9)的信号并基于所述辐射接收器的所述信号生成和输出输出信号(9)。2.根据权利要求1所述的光化学传感器(1)，其中，所述偏转模块(14)包括镜、棱镜或有斜面的玻璃棒。3.根据权利要求1或2所述的光化学传感器(1)，其中，所述偏转模块(14)被布置在适配器(15、16)中。4.根据权利要求3所述的光化学传感器(1)，其中，所述传感器(1)包括光导(17)，所述光导在所述可移除盖(3)的方向上传导来自所述辐射源(8)的激发辐射，其中，所述适配器(16)被设计为适合于所述光导(17)。5.根据前述权利要求中的一项所述的光化学传感器(1)，其中，所述圆周面(22)的带有所述传感器点(13)的区域被设计为至少对于所述激发辐射和所接收的辐射是半透明的或透明的。6.根据前述权利要求中的一项所述的光化学传感器(1)，其中，所述偏转模块(14)使所述激发辐射偏转90
°
。7.根据前述权利要求中的一项所述的光化学传感器(1)，其中，所述可移除盖(3)由气体陶瓷、玻璃、硼硅酸盐玻璃、石英玻璃...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯，
申请(专利权)人：恩德莱斯和豪瑟尔分析仪表两合公司，
类型：发明
国别省市：