用于爆炸性气氛中的光谱仪制造技术

光谱仪包括电子隔室、其内设置有至少一个光源和至少一个光学检测器。测试隔室具有位于其中的光学块以及光学地耦合在所述至少一个光源和光学块之间的第一光管，该光学块具有至少一个流体连接端口。第二光管光学耦合在所述光学块和至少一个光学检测器之间。测试隔室适于对设置在光学块中的样品容器内的流体样品进行分光光度法，并且电子隔室与测试隔室电隔离。还描述了在爆炸性气氛中使用的光谱仪以及在爆炸性气氛中测量流体中有机或无机化合物的存在或浓度的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于爆炸性气氛中的光谱仪相关申请的交叉引用本申请要求共同待决的美国非临时专利申请序列号16/139,555(用于爆炸性气氛的光谱仪，2018年9月24日)的优先权和权益，该申请的全部内容通过引用并入本文。
本申请涉及光谱仪，尤其涉及用于爆炸性气氛中的光谱仪。
技术介绍
光谱仪测量在特定波长的光下通过样品流体的光透射率。添加到流体中的试剂会改变流体的颜色，从而基于要检测的材料的存在来改变光通过流体的透射率。色度计是一种操作可见波长的光谱仪。
技术实现思路
根据一个方面，一种光谱仪包括电子隔室，其内部设置有至少一个光源和至少一个光学检测器。测试隔室在其内部的设置有具有至少一个流体连接端口的光学块以及光学耦合在所述至少一个光源和光学块之间的第一光管。第二光管光学耦合在光学块和所述至少一个光学检测器之间。测试隔室适于对设置在光学块中的样品容器内的流体样品进行分光光度法，并且电子隔室与测试隔室电隔离。在一个实施例中，第一光管或第二光管中的至少一个包括丙烯酸塑料。在另一个实施例中，第一光管或第二光管中的至少一个包括NPT连接器，以将第一光管或第二光管中的至少一个机械地耦合到光学块。在又一实施例中，光谱仪还包括另一光管，以用背光照明光学块中的流体样品，从而目视观察流体样品的存在和颜色。在又一实施例中，光谱仪还包括另一光管，以用校准光照射光学块中的流体样品，以自动确定光学块中流体的存在。在又一实施例中，所述至少一个光源包括可见光。在又一实施例中，光谱仪包括比色计，并且其中所述至少一个光学检测器测量特定颜色的光的振幅。在又一个实施例中，所述至少一个光学检测器测量透射通过设置在光学块中的流体样品的特定颜色光的光的振幅，并且其中流体样品与至少第一试剂结合。在又一实施例中，光谱仪测量船压载水中的氯含量。根据另一方面，一种用于爆炸性气氛的光谱仪包括净化隔室，该净化隔室内布置有至少一个光源以及至少一个检测器内。非净化隔室内设置有具有至少一个流体连接端口的光学块。第一光管光学耦合在所述至少一个光源和光学块之间。第二光管光学耦合在光学块和所述至少一个检测器之间。非净化隔室适于对设置在光学块中的样品容器内的流体样品进行分光光度法，并且净化隔室与非净化隔室电隔离。在一个实施例中，第一光管或第二光管中的至少一个包括丙烯酸塑料。在另一实施例中，第一光管或第二光管中的至少一个包括NPT连接器，以将第一光管或第二光管中的至少一个机械地耦合到光学块。在又一实施例中，光谱仪还包括另一光管，以用背光照明光学块中的流体样品，从而目视观察流体样品的存在和颜色。在又一个实施例中，光谱仪还包括另一光管，以用校准光照射光学块中的流体样品，以自动确定光学块中是否存在流体。在又一实施例中，所述至少一个光源包括可见光。在又一个实施例中，光谱仪包括比色计，并且其中检测器测量特定颜色的光的振幅。在又一个实施例中，检测器测量透射通过设置在光学块中的流体样品的特定颜色光的光的幅度，并且其中，流体样品与至少第一试剂结合。在又一实施例中，光谱仪测量船压载水中的氯含量。根据另一方面，一种在爆炸性气氛中测量流体中有机或无机化合物的存在或浓度的方法包括：提供光谱仪，该光谱仪包括：净化隔室，其内设置有至少一个光源以及至少一个检测器；非净化隔室，其内设置有具有至少一个流体连接端口的光学块，光学耦合在所述至少一个光源和所述光学块之间的第一光管以及光学耦合在光学块和至少一个检测器之间的第二光管；用正气压吹扫净化隔室；将要测试的流体填充到样品容器中；将至少一种试剂注入该流体中；测量来自光源的透射通过流体和试剂经由第一光管和第二光管至检测器的透光量；基于透光量确定爆炸性气氛中流体中有机或无机化合物的存在或浓度。在一个实施例中，注入步骤包括将至少一种用于检测氯的试剂注入流体中，并且确定存在或浓度的步骤包括确定船舶压舱水中氯的存在或浓度。在另一个实施方案中，注入步骤包括将至少一种试剂注入以确定流体中微生物的存在或浓度，并且确定存在或浓度的步骤包括确定流体中微生物的存在或浓度。在又一个实施例中，注入步骤包括将至少一种用于确定重金属的存在或浓度的试剂注射到流体中，并且确定存在或浓度的步骤包括确定流体中重金属的存在或浓度。根据以下描述和权利要求，本申请的前述和其他方面，特征和优点将变得更加显而易见。附图说明参照以下描述的附图和权利要求，可以更好地理解本申请的特征。附图不一定按比例绘制，而是通常将重点放在说明本文所述的原理上。在附图中，贯穿各个视图，相似的数字用于指示相似的部分。图1是根据本申请的用于爆炸性气氛中的示例性光谱仪的图。图2A示出了示例性光学基座组件以及相关的流体，气动和挠性光管连接的图；图2B是示出图2A的光学基座的近照的图；图3是示出具有相关的流体连接的光学基座的倾斜侧视图的图。图4是示出图1的示例性光谱仪的流体连接的图；图5是测试隔室130的图，其示出了图1的光谱仪的示例性气动空气连接；和图6是示出图1的光谱仪的电子隔室中的内部气动空气连接的图。具体实施方式定义光管-光管透射的光具有基本上最小的波长偏移或透射光的波长畸变。根据本申请的光谱仪的光管通常由丙烯酸塑料形成或切割而成。如本文所使用的，光管与典型的基于二氧化硅的玻璃纤维光缆不同，并且不包括典型的基于二氧化硅的玻璃纤维光缆。如上所述，光谱仪测量通过流体样品的特定波长的光的透射率。响应于流体中某些物质(包括某些有机或无机材料或物质)的存在，添加到流体中的试剂改变流体的颜色，从而基于待检测物质的存在来改变光在流体中的透射率。比色计是一种在可见波长范围内工作的光谱仪。转让给HFScientific(亦为本申请的受让人)的美国专利US8,119,068描述了一种示例性的比色计作为流体含量监测器，包括比色皿，用于容纳试剂的容器以及用于将试剂从容器传输到比色皿的泵组件，其中比色计适于产生指示包含在比色皿中的流体样品的含量的信号。出于所有目的，上述美国专利‘068在此全文引用并入。试剂可用于开发或预期用于检测多种有机和无机材料，包括微生物，金属，合金和化合物。通常将这些试剂注入流体样品中，以确定流体中有机和无机物质的存在或浓度。这种流体测试在工业环境中是常见的，例如测试水质或水中的特定污染物，包括废水，径流水(例如，用于杀虫剂)和压载水(例如，船上压载水中的氯含量)。尽管在现有技术中已知包括色度计的光谱仪，但仍需要在爆炸性环境中进行流体测试，例如在船舶压载舱，谷物生产和存储以及矿山等中。为了使爆炸的危险最小化，在测试之前，必须首先从爆炸性环境中清除待测试的某种物质含量的流体(通常是水)。需要一种光谱仪，该光谱仪适合直接在爆炸性环境中使用，例如直接在爆炸性环境中连续自动监测流体。另一个问题是，流体测量传感器会经历不希望有的通过流体传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光谱仪，包括：/n电子隔间，其内部设置有：/n至少一个光源；/n至少一个光学检测器；/n测试隔室，其内部设置有：/n具有至少一个流体连接口的光学块；/n在所述至少一个光源和所述光学块之间光学耦合的第一光管；/n在所述光学块和所述至少一个光学检测器之间光学耦合的第二光管；和/n其中，所述测试隔室适于对设置在所述光学块中的样品容器内的流体样品进行分光光度法，并且所述电子器件室与所述测试隔室电隔离。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180924 US 16/139,5551.一种光谱仪，包括：
电子隔间，其内部设置有：
至少一个光源；
至少一个光学检测器；
测试隔室，其内部设置有：
具有至少一个流体连接口的光学块；
在所述至少一个光源和所述光学块之间光学耦合的第一光管；
在所述光学块和所述至少一个光学检测器之间光学耦合的第二光管；和
其中，所述测试隔室适于对设置在所述光学块中的样品容器内的流体样品进行分光光度法，并且所述电子器件室与所述测试隔室电隔离。


2.根据权利要求1所述的光谱仪，其中，所述第一光管或所述第二光管中的至少一个包括丙烯酸塑料。


3.根据权利要求1所述的光谱仪，其中，所述第一光管或所述第二光管中的至少一个包括NPT连接器，以将所述第一光管或所述第二光管中的所述至少一个机械地耦合到所述光学块。


4.根据权利要求1所述的光谱仪，其特征在于，还包括另一光管，以用背光照射所述光学块中的流体样品，以目视观察所述流体样品的存在和颜色。


5.根据权利要求1所述的光谱仪，其特征在于，还包括另一光管，以用校准光照射所述光学块中的流体样品，以自动确定所述光学块中流体的存在。


6.根据权利要求1所述的光谱仪，其中，所述至少一个光源包括可见光。


7.根据权利要求1所述的光谱仪，其中，所述光谱仪包括比色计，其中，所述至少一个光学检测器测量特定颜色的光的振幅。


8.根据权利要求1所述的光谱仪，其中，所述至少一个光学检测器测量透射通过设置在所述光学块中流体样品的特定颜色光的光的振幅，其中所述流体样品与至少第一试剂结合。


9.根据权利要求8所述的光谱仪，其中，所述光谱仪测量船的压载水中的氯含量。


10.一种用于爆炸性气氛的光谱仪，包括：
净化隔室，其内部设置有：
至少一个光源；
至少一个检测器；
非净化隔室，其内部设置有：
具有至少一个流体连接口的光学块；
在所述至少一个光源和所述光学块之间光学耦合的第一光管；
在所述光学块和所述至少一个检测器之间光学耦合的第二光管；和
其中，所述非净化隔室适于对设置在所述光学块中样品容器内的流体样品进行分光光度法，并且所述净化隔室与所述非净化隔室电隔离。


11.根据权利要求10所述的光谱仪，其中，所述第一光管或所述第二光管中的至少一个包括丙烯酸塑...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·考切利，T·R·怀特塞德，M·J·古德曼，C·G·帕斯夸列洛，N·J·普萨特瑞，T·F·格拉西，
申请(专利权)人：HF科学有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US