专利名称：测量器的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及一种测量器。特别涉及用于游泳池系统的测量器。
背景技术：
氯经常被添加到饮用水供给中，以杀死有害的微生物。氯不仅是一种有效的消毒剂，而且还与阿摩尼亚、铁和其它金属及一些有机化合物起化学反应，增进总体水质。然而，使用氯是有限度的，因为外加太多的氯则可能带来否定的结果。水中不良的味道或气味往往被加强。如果水包含氮化合物，过量的氯可能对鱼类和其它水栖动物是有害的。最终，可能生成三氯甲烷和其它疑似致癌物。因此，对于水供应者而言，密切监测他们所负责的水中呈现的氯含量是非常重要的。实际上，水系统期望处理之后保留在水中的氯含量是1mg/L(毫克/公升)，为了使有害影响趋于最小值，或者更少。高于1mg/L，气味和味道往往变得成问题了。
测量溶液中可任意获得的氯量的方法和器械已在美国专利No.3,956,094和其它专利中陈述了。该器械包含一个传感电极，其在内部，及一个被支撑在壳内的参比电极。该电极表面由pH控制溶液连续冲洗。本发明的方法和器械适合，例如，用于测量游泳池水中的可任意获得的氯浓度。尽管如此，依赖于所述的易碎且有时被堵塞的传感电极，以及常规清洗操作的要求，其通常要求定期人工操作分解容纳电极的组件，清洗操作和反之亦然，使不需要运用所述的方法。
然而，另一种更有效的方法被提出，例如，见美国专利No.6,180,412，光度测定地测定水中的氯浓度。在这个试验中，测定氯的方法依靠一个彩色指示器，通常N，N-二乙基的-p-苯基-双胺，以其缩略和已知的术语“DPD”表示。在有氯的情况下，DPD快速起反应，形成红色，其强度就是氯浓度的指示符。吸光度愈高，氯浓度愈高。设想光化反应是能感受pH的，DPD/氯系统一般以红色显现，以大约515nm测量。在接近中性pH值，主要的氧化产物是称为沃斯特氏染料的半醌式阳离子性化合物。此DPD沃斯特氏染料颜色已光度测定地测量，波长范围从490-555nm。
一个可用于常规流体测定的测量器能够机械地清洗该测量元件的内腔，在该技术中未被示出。因此，提供一个新型的、分光光度测量器，可用于自动试剂混和与不需使用手的物理清洗是本发明的目的。
附图简述为了理解该发明并明白它可以如何在实际中被实施，现在一个优选实例将予以描述，仅仅借助于非限定的示例，参照附随的附图，其中

图1A和图1B示出根据本发明的一个实例的测量器的截面；及图2A和图2B示出一种摇动器(2A)的截面和该物的顶视图。
发明综述示出一个分光光度测量器是本发明的目标，可用于自动试剂混合与不需使用手的物理清洗。所述的测量器包括一个测量元件，其具有一个从入口到出口贯穿其内腔的自由流体通道，包括一个其特点在于纵向轴线a和直径b的内腔的透光测量管；一个容纳在所述的管的内腔中的摇动器，能够沿着轴线a前后敲打，包括一个外直径b的刷子，所述的刷子，当该摇动器沿着其路线移动时，适合于向此元件的内壁提供有效的物理清洗；及一个装置在所述的管外边的致动器，适合于可逆地把所述的摇动器致动到预定速率和路线。充装该测量管的流体和/或试剂通过至少一次摇动器的敲打被有效地混合，获得均质溶液，且其中必须进行常规的手工清洗就像这样得以避免。
该测量器尤其可用于从游泳池挑选出来的水系统、水处理设施、污水处理厂、饮水系统、冷却塔，或任何联机的水测量。这个测量器还特别可用于游泳池和饮用水，能够测量从pH、Redox(氧化还原系统)、自由氯内含物、光散射、混浊度和温度中挑选出来的参数。
示出自动测量诸流体预定参数的方法也在本发明的范围内。
发明详述提供下列描述，以及本发明的全部章节，为的是使任何精通此技术的人能利用所述的发明并规定由实施这个发明的发明者所设想的最佳方法。然而，对于那些精通于此技术的人们，各种各样的改型将依然是显而易见的，因为本发明的一般原则已被专门规定，提供下面所规定的测量器。
示出一个新型的分光光度测量器，因而是本发明的主要目的，可用于自动试剂混合与不需使用手的物理清洗。这所述的测量器至少包括如下3个构件测量元件、摇动器和致动器。该测量器的特点在于，其中流体和/或试剂充装测量管，它们通过摇动器的至少一次敲打被有效地混合，获得均质溶液。这样，令人生厌的手动常规清洗就如此被避免了。
该测量元件具有一个从入口到出口贯穿其内腔的自由流体通道。此元件是由任一金属或聚合物制成的，且包括一个其特点在于纵向轴线a和直径b的内腔的透光测量管。此外，该分光光度测量器包括一个探测器，其能够测量或者单色波长，或者多通道的、宽光谱范围的RGB光放射。此测量管最好由透光玻璃、石英或聚合物制成。
该摇动器被容纳在所述的管的内腔中并能够沿着轴线a前后敲打。所述的摇动器包括外径b的刷子。当摇动器沿着其路线移动时，该刷子适合于向此元件的内壁提供有效的物理清洗。摇动器至少在其部分最好由不锈钢制造成。刷子最好由尼龙纤维制成。所述的纤维的式样最好是螺旋线形的，因为所述的式样给测量管里面的摇动器提供螺丝般的运动，从而成为一个更好的清洗机构。在本发明中，所述的摇动器还和术语自清组件(亦即，ASCTM)和自行试剂混合器(亦即，ARMTM)有关。
该致动器被装置在所述的测量管的外边，并适合于可逆地把所述的摇动器致动到预定速率和路线。根据本发明的一个实例，前述的致动器由至少一个电磁线圈组成，适合于用磁力致动摇动器。根据本发明的另一个实例，所述的致动器包括至少两个电磁致动器至少一个适合于把摇动器向上移动，且至少一个适合于把摇动器向下移动。
此外，本发明涉及一个可用于测定生物、物理和/或化学的预定参数的测量器。欲被采样和测定的流体就这样被从任一工业、城市、家用或医用的流体中挑选出来，从病人体中排出来的或任何其它流体、液体、溶剂、中毒溶液和任何同一物的混合物中挑选出来，上面所规定的全部所述的流体在本发明中均和术语“流体”有关。
上面所规定的测量器可用于从游泳池中挑选出来的水系统、水处理设施、污水处理厂、饮水系统、冷却塔，或任何联机的水测量。
其中，至此规定的测量系统专门且特别可用于监测并维护游泳池中的水，依然在本发明的范围内。在本发明的这个实例中，如上面的任何一个所规定的测量，能够测量从pH、Redox、自由氯内含物、光散射、混浊度和温度中挑选出来的参数。Hydro GuardTMHG 302是一种市场上可以买到的装置，包括从现在起本发明中所规定的特征，也就是说，自清组件(亦即，ASCTM)，和自行试剂混合器(亦即，ARMTM)。
现在，参照图1A，示出一些上面的实例中所规定的测量元件(1)的示意截面。图1B示出置于转动90°的那完全相同的测量元件。图2A和2B则会像这样同时的规定相同的实例作准备。流体入口(2a)置于摇动器(5)的下边缘，这样，欲被采样的流体流入测量管(3)的内容积，测量进行后，该流体通过出口(2c)流出，在管(3)的内腔中发生了光化反应，在此处至少一种试剂的入口孔是打开的。图1中所示出的实例尤其可用于测定游泳池和流动的水中的自由氯。因而，孔(4a)适合于DPD入口，而孔(4b)是为缓冲剂供给而设计的。
在这方面，大家公认供给DPD和液状的缓冲剂是只有本发明才独有的，其中，使用处于其固体状态的DPD，例如片剂或粉剂，在此技术中是众所周知的。因而，DPD添加剂与其适当的稀释剂相结合为用户提供了测定该反应的色彩特征的方法。根据本发明的一个优选的实例，该DPD沃斯特氏染料颜色被测量，随着大约490-555nm的彩色生成。
试剂被从其入口孔注入后(4a，4b)，上面规定的摇动器(5)敲打许多次，大约3次连续的敲打有效。那些敲打中的每一个，根据该发明的一个实例，均可以被称为逐渐且突然的、摇动器上、下的运动，反之亦然。所述的敲打藉助于该致动器提供。根据本实例，设置在一条线上的两个电磁线圈提供向上运动(致动器10)和向下运动(致动器11)。因而，根据这个实例，至少该摇动器的一部分是由磁性金属制造成的，其被涂上适当的橡胶状物或者聚合物。
所述的摇动器的多次敲打提供了至少四个优点，从流动组挑选出来的(a)把试剂与采样的流体混合；(b)机械地清洗测量管的内腔；(c)通过出口(13)把过量的气体或空气泡沫冲洗到液体/气体分离器中(未示出)；及(d)如果在试剂注入前进行敲打，则提供精确的零读数。
该光化反应可以或者由单色光源照射(例如，滤过的LED[发光二极管]，LASER[激光]，等等)，或者由许多光源，或者由多色的单光源照射。因此，参考适合于容纳适当的LED(7)的开口(6)。
参照开口(6)，设置在180轴线的开口(8)适合地容纳光敏元件(9)。根据本发明的新型特征，许多标准化的RGB彩色部分可以同时探测，并实时特技显示。举例而言，可以使用马泽特制造的MCS-EBI化合物。这是一个可编程的CVC，具有下列特征10-BitADC，MC 8052 RS 232接口，4X消色差光LED，操作电压7.5V，电流输入150mA，MCS二极管偏压2.5V，波长区450-700nm，等照明度线4×5500cd及传感器工作距离15-25mm。
使用这个光学传感器或者另一个多通道光探测器，在单元件管中提供了许多同时的和/或连续的不同的测量程序。因而，根据本发明的一个新型实例，每个此文件中所知的分析的光化反应均适于作。为一个示例之故，氯测定后，为氰化物内含物、重金属含量等等进行采样。
依然参照图1A和图1B，示出一个与开口(6)和(8)相垂直的轴线相垂直的开口(8n)。这个任选的开口尤其可用于光散射测量。在这方面，大家公想，更多的开口是可能的，而其位置和大小主要取决于欲进行的测量。
为了密封由该测量元件提供的测量容积，测量管和摇动器，许多O型环(12a-12d)被出示。根据本发明的一个实例，至少部分所述的O型环被装置在摇动器(5)上。
如图1A和1B所示，该摇动器至少具有两部分位于与测量管(5in)邻接的部分，及位于稍稍低下的部分，在该测量元件(5out)的下部分。(5in)部分的外径比(5out)部分更小，提供一个像(5in)边缘处的结构的凹口。所述的凹口适合于与刷子(未示出)保持联系。
现在，参照图2A，示出一个摇动器的截面，包括低部分(5out)、高部分(5in)和内部开口腔，其为自由流体从进口(2a)到出口(2b)的传输提供保证。刷纤维制品被装置在摇动器的(5in)部分。图2A示出从顶视图看的同一物。
在这方面，大家公认，各种摇动器形状均可使用。其中，各种摇动器形状是为特殊的反应和流体特点等等而设计的，也在该发明的范围内。因而，各种(5in)部分欲被使用，且各种刷子设置是可能的。仅仅举例而言，或(5in)和/或刷子纤维制品的螺丝般的外形，被认为对于测定游泳池水和流动水这采样是可用的。
最后，为自动混合流体和/或试剂及不需使用手的物理清洗分光光度测量元件之内腔提出一种有用的方法是本发明的另一个目标。所述的方法包括下列步骤(a)用流体充装测量元件；(b)敲打摇动器至少一次，这样，刷子物理地清洗测量内壁；(c)零读数校准；(d)用清洁的流体冲洗测量元件；(e)密封该元件的出口；(f)充装采样流体和。或可用于光化反应的试剂，从而得到非均质混合物；(g)多次敲打摇动器，从而得到均质溶液，且截留的空气和气体之泡沫被从该元件排出；(h)测量预定的溶液光谱；及(i)开启元件的出口，并藉助于清洁的流体把有色的流体冲洗出该元件。
权利要求
1.一种分光光度测量器，可用于自动试剂混合与不需使用手的物理清洗，包括a.一个测量元件，其具有一个从入口到出口贯穿其内腔的自由流体通道，包括一个其特点在于纵向轴线a和直径b的内腔的透光测量管；b.一个摇动器，其容纳在所述的管的内腔中，能够沿着轴线a前后敲打，包含一个外直径b的刷子，当该摇动器沿着其路线移动时，所述的刷子适合于向此元件的内壁提供有效的物理清洗；c.致动器，其装置在所述的管外边，适合于可逆地把所述的摇动器致动到预定速率和路线；其中，充装该测量管的流体和/或试剂通过至少一次摇动器的敲打被有效地混合，获得均质溶液，且其中必须进行常规的手工清洗就像这样得以避免。
2.根据权利要求1的组件，其中分光光度测量器包括一个探测器，其具有的装置能够测量或者单色波长，或者多通道的、宽光谱范围的RGB光放射。
3.根据权利要求1的组件，其中测量管是由透光玻璃、石英或聚合物制成的。
4.根据权利要求1的组件，其中摇动器至少在其部分是由不锈钢制成的。
5.根据权利要求1的组件，其中刷子是由尼龙纤维制成的。
6.根据权利要求1的组件，其中致动器至少是一个电磁线圈，适合于用磁力致动摇动器。
7.根据权利要求1的组件，包括至少两个电磁致动器，至少一个适合于把摇动器向上移动，且至少一个适合于把摇动器向下移动。
8.如权利要求1或前面的权利要求中任何一个所规定的测量器，可用于从游泳池中挑选出来的水系统、水处理设施、污水处理厂、饮水系统、冷却塔，或任何联机的水测量。
9.根据权利要求8的测量器，特别可用于游泳池，其具有的装置能够测量从pH、Redox、自由氯内含物、光散射、混浊度和温度中挑选出来的参数。
10.为自动混合流体和/或试剂及不需使用手的物理清洗分光光度测量元件之内腔的方法，包括a.用流体充装测量元件；b.敲打摇动器至少一次，这样，刷子物理地清洗测量管内壁；c.零读数校准；d.用清洁的流体冲洗测量元件；e.密封该元件的出口；f.充装采样流体和/或可用于光化反应的试剂，从而得到非均质混合物；g.多次敲打摇动器，从而得到均质溶液，且截留的空气和气体之泡沫被从该元件排出；h.测量预定的溶液光谱；i.开启元件的出口，并藉助于清洁的流体把有色的流体冲洗出该元件。
全文摘要
本发明涉及一种分光光度测量器，可用于自动试剂混合与不需使用手的物理清洗，包括一个测量元件、一个摇动器、致动器。本发明还涉及为自动混合流体和/或试剂及不需使用手的物理清洗分光光度测量元件之内腔的方法。
文档编号G01N1/28GK1934437SQ200380111032
公开日2007年3月21日 申请日期2003年12月8日 优先权日2003年12月8日
发明者T·本戴维 申请人:蓝Ⅰ水科技有限公司