专利名称：线上光学分析仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种药剂浓度分析仪，特别是涉及一种可自动分析的线上 光学分析仪。
背景技术：
在半导体工厂与化学工厂的制程中，常常会使用到各种化学槽，如活 化槽、棕化槽、膨松槽与速化槽等等，其化学槽内的药剂浓度，关系到产 品的良率与品质，因此为了增加产品良率并维持品质，需要定时检验化学 槽内的药剂浓度。
目前要检验化学槽内的药剂浓度，多半是藉由人力定时由生产线上抽 取水样加以检验，并由人力于实验室中加以检验并纪录之，然由于人力的 成本昂贵，且易有疏忽甚至造假的疑虑，因而导致其成本居高不下，亦难 确保检验结果的正确性，因此目前亦有自动化分析设备可用于半导体工厂 与化学工厂。
又在分析化学分析中，所谓的比色法，是在含有待测物质的水样中加 入显色剂，以依据颜色深浅的变化，判定待测物质的含量。目前自动分析 设备一般采用光学反应系统来判定颜色深浅变化，请参阅"图1"所示，其
主要让显色剂与水样分别由一三通接头1混合通过一量测室2,该量测室2 的两端分别设置一光发射器3与一光接收器4，因此透过该光发射器3的发 射量与该光接收器4的接收量，即可推算出其色差变化。
然此一光学反应系统，其为密闭式设计，其组装不易且不易清洁，又 容易受到水样色度与悬浮微粒的影响，又容易被水样悬浮粒堵塞管路，因 而影响分析准确度甚巨。
由此可见，上述现有的自动分析设备在结构与使用上，显然仍存在有 不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂 商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展 完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业 者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的线上光学分析仪，便成 为当前业界极需改进的目标。
有鉴于上述现有的自动分析设备存在的缺陷，本发明人基于从事此类 产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极 加以研究创新，以期创设一种新型结构的线上光学分析仪，能够改进一般现有的自动分析设备，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经 过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有的自动分析设备存在的缺陷，而提 供一种新型结构的线上光学分析仪，所要解决的技术问题是使其具开放式 的光学反应系统，其组装方^f更快速，因而可依据水样的种类更换光源，并 不易受到悬浮微粒的影响，而可提高分析准确度，从而更加适于实用。
本发明的另一目的在于，提供一种新型结构的线上光学分析仪，所要 解决的技术问题是使其用以监控浓度变化，并可供连结生产线的药剂添加 系统，^v而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本 发明提出的一种线上光学分析仪，用于自动检验一取自一生产线上的水样，
其包括 一反应槽，该反应槽供容置该水样，且该反应槽连接一排放管， 该排放管设有一排放流体开关； 一水样汲取装置，该水样汲取装置连接该 生产线与该反应槽； 一开放式光学反应系统，该开放式光学反应系统位于 该反应槽内，该开放式光学反应系统具有一光接收器、 一光发射器、 一中 空桥接玻璃管柱、 一光源导线与一光接收器导线，该中空桥接玻璃管柱具 有二具固定距离的透明管伸入该水样之中，该光接收器与该光发射器分别 设于该二透明管内，且该光接收器导线与该光源导线分别连接该光接收器 与该光发射器，以让该光发射器发射光，让该光接收器接收光，而量测光 吸收度； 一药剂添加系统，该药剂添加系统具有至少一添加装置连接至该 反应槽； 一搅拌装置，该搅拌装置设于该反应槽内； 一去离子水管路，该 去离子水管路连接该反应槽与一去离子水来源，且设有一去离子水流体关 关；以及一控制系统，该控制系统装载一控制软体，以自动执行程式控制， 该控制系统控制该水样汲取装置自生产线上吸取定量的该水样，并流入该 反应槽，其先由该开放式光学反应系统取得该水样的光吸收度的背景值， 再控制该药剂添加系统，依据该水样要检验的成份，利用该添加装置加入 一反应剂，同时藉该搅拌装置对该水样进行搅拌，待反应完成之后，再由 该开放式光学反应系统测量光吸收度，以让该控制系统藉光吸收度的变化 推算该水样的成份浓度，接着开启该排放流体开关以使该水样由该排放管 加以排放，并开启该去离子水流体关关，使该去离子水来源提供去离子水 流入该反应槽加以清洗，并由该排放管加以排放。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。' 前述的线上光学分析仪，其中所述的搅拌装置包括一搅拌子与一搅拌 器，该搅拌器置于该反应槽之下，而该搅拌子置于该反应槽内部。前述的线上光学分析仪，其中所述的反应槽内朝下形成一内陷槽，该 内陷槽供容置该搅拌子。
前述的线上光学分析仪，其中所述的水样汲取装置包括一取样杯、一 水样溢流管、 一水样管路与一取样泵，该水样溢流管设置在该取样杯内， 该取样泵设置该水样管路上，该水样管路一端伸入该反应槽，另一端伸入 该取样杯且超过该水样溢流管，其先自该生产线取得该水样进入该取样杯， 并使该水样满溢至该水样溢流管，再藉该取样泵加压，吸取该水样由该水 样管路进入该反应槽。
前述的线上光学分析仪，其中所述的反应槽内可设置一开口朝下的虹 吸管并与该反应槽的底部具预定高度。
前述的线上光学分析仪，其中所述的反应槽内设一保护溢流管。
前述的线上光学分析仪，其中设一标准液添加装置连接至该反应槽， 该标准液添加装置装填有一标准液。
前述的线上光学分析仪，其中所述的控制系统具有数据撷取功能，以 记录自动分析的历史资料。 .
前述的线上光学分析仪，其中所述的控制系统具有一传输介面，该传 输介面供连接一远端设备，以藉由该远端设备进行远端遥控。
前述的线上光学分析仪，其中所述的控制系统具有一温度补偿装置。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为了 达到上述目的，本发明提供了一种线上光学分析仪，用于自动检验一取自 一生产线上的水样，其包括一反应槽、 一水样汲取装置、 一开放式光学反 应系统、 一药剂添加系统、 一搅拌装置、 一去离子水管路与一控制系统， 其透过该控制系统的控制，于该反应槽内，藉由该水样汲取装置、该开放 式光学反应系统、该药剂添加系统与该搅拌装置，进行自动分析，并藉该 去离子水管路提供去离子水以沖洗干净，以再次进行自动分析。
该开放式光学反应系统具有一中空桥接玻璃管柱以容置一光接收器与 一光发射器，该中空桥接玻璃管柱具有二具固定距离的透明管伸入该水样 之中，以让该光发射器发射的光经过该水样，再被该光接收器所接收，其 可藉发射与接受的强度变化，量测光吸收度。
据此，本发明至少具有下列优点
1、 可自动批次分析于生产线上所抽取的水样。
2、 其开放式光学反应系统组装方便快速，因而可依据水样的种类更换 光源，并不易受到悬浮微粒的影响，而可提高分析准确度。
综上所述，本发明新颖的线上光学分析仪，包括一控制系统、 一反应 槽、 一开放式光学反应系统、 一水样汲取装置、 一去离子水管路、 一搅拌 装置与一药剂添加系统，本发明藉由该控制系统的控制，使各个元件自动配合运作，其先让该水样汲取装置，取得定量要分析的水样置入该反应槽， 先由该开放式光学反应系统取得该水样的光吸收度的背景值，再藉该药剂 添加系统于该水样加入反应剂，藉该搅拌装置自动搅拌，再由该开放式光 学反应系统测量光吸收度，因而可藉由光吸收度换算得知该水样的浓度，
本发明的开放式光学反应系统透过中空桥接玻璃管柱伸入该反应槽内，其 不但可以依据不同的水样更换适合的光源，且可避免悬浮物干扰，以增加 产品良率，并降#<生产成本。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的 技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和 其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附 图，详细说明如下。
图l是习知光学反应系统的结构图。
图2是本发明第一实施例的系统结构图。 图3是本发明第二实施例的系统结构图。 图4是本发明第三实施例的系统结构图。
具体实施例方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功 效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的线上光学分析仪其具 体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
请参阅图2所示，其为本发明第一实施例，其包括一反应槽IO、 一水 样汲取装置20、 一开放式光学反应系统30、 一药剂添加系统40、 一搅拌装 置50、 一去离子水管路60与一控制系统(图未示)其中该反应槽10供容 置自生产线80上取得的水样90，且该反应槽IO连接一排放管11,该排放 管11设有一排放流体开关12,该排放流体开关12可为电磁阀，该排放管 11供排放分析后的废水。该去离子水管路60连接该反应槽10与一去离子 水来源61，且设有一去离子水流体关关62，该去离子水流体关关62可为 电磁阀，其可藉该去离子水来源61提供干净的去离子水。
该水样汲取装置20连接该生产线80与该反应槽10,该水样汲取装置 20包括一取样杯21、 一水样溢流管22、 一水样管路23与一取样泵24,该 水样溢流管22设置在该取样杯21内，该取样泵24设置该水样管路23上， 该水样管路23 —端伸入该反应槽10，另 一端伸入该取样杯21且超过该水 样溢流管22。 其先自该生产线80取得所需的水样90进入该取样杯21, 并使该水样90满溢至该水样溢流管22， 再藉该取样泵24加压，吸取水样90由该水样管路23进入该反应槽10。
该药剂添加系统40具有一至少添加装置41连接至该反应槽10,该添 加装置41内存放有反应剂431,以供该添加装置41添加反应剂431至该反 应槽10的水样90内，该反应剂431依据该水样90的种类，而有所不同， 举例来说，若该水样90为含磷酸根的溶液，磷酸根与钼酸铵、酒石酸锑钾 反应成错合物之后，再加入维生素C即可反应生成一蓝色高吸光度的产物， 故其反应剂431即为维生素C、钼酸铵与酒石酸锑钾，此处值得注意的是若 该反应剂431需要多种药剂，则该添加装置41,亦需要设置对应的数量， 以加入该反应剂431。
该搅拌装置50设于该反应槽10内，该搅拌装置50包括一搅拌子51 与一搅拌器52,该搅拌器52置于该反应槽IO之下，而该搅拌子51置于该 反应槽10内部，该搅拌器52藉由磁力驱动搅拌子51转动。
该开放式光学反应系统30位于该反应槽10内，该开放式光学反应系 统30具有一光接收器31、 一光发射器32、 一中空桥接玻璃管柱33、 一光 源导线34与一光接收器导线35,该中空桥接玻璃管柱33具有二具固定距 离的透明管331伸入该水样90之中，该光接收器31与该光发射器32分别 设于该二透明管331内，且该光接收器导线35与该光源导线34分别连接 该光接收器31与该光发射器32，以让该光发射器32发射光，让该光接收 器31接收光，其让该光发射器32发射的光经过该水样90，再被该光接收 器31所接收，其可藉发射与接受的强度变化，量测光吸收度。
该控制系统装载一控制软体，以自动执行程控控制各个元件的运作， 以进行自动分析，该控制系统控制该水样汲取装置20吸取定量的该水样90 流入该反应槽10,其先由该开放式光学反应系统30取得该水样90的光吸 收度的背景值，再控制该药剂添加系统40,依据该水样90要检验的成份， 加入反应剂431,同时藉该搅拌装置50对该水样90进行搅拌，待反应完成 之后，再由该开》文式光学反应系统30测量光吸收度，因而可让该控制系统 藉光吸收度的变化推算该水样90的成份浓度。在自动分析完成之后，该控 制系统即可开启该排放流体开关12以使该水样90由该排放管11加以排放， 且开启该去离子水流体关关62,使该去离子水来源61提供去离子水流入该 反应槽10加以清洗，并由该排放管11加以排放。
又该控制系统可供手动控制各程序的执行，且该控制系统具有数据撷 取功能，以记录批次自动分析的历史资料，以方便监控管理，该控制系统 亦可具有一传输介面，该传输介面供连接一远端设备，以藉由该远端设备 进行远端遥控，此外，该控制系统可更具有一温度补偿装置，其可增加分 析的准确度。
又其可设一标准液添加装置70连接至该反应槽10，该标准液添加装置70装填有标准液71,其可供自动校正之用，以提升自动分析的准确性。
请再参阅图，，所示，其为本发明第二实施例，其结构大致与第一实施 例相同，于本实施例中，该反应槽10内朝下形成一内陷槽101，该内陷槽 101供容置该搅拌子51，据而可避免该搅拌子51撞击伸入该反应槽10内 的各种管路。
请再参阅图4所示，其为本发明第三实施例，该反应槽10内可设置一开 口朝下的虹吸管13，并与反应槽10的底部具预定高度，当该去离子水来源 61注入超过该虹吸管13的去离子水于该反应槽10中，即可藉该虹吸管13的 吸取，留下固定量去离子水，以作为稀释该水样90之用，以提高光吸收度 变化的识别度。此外该反应槽10内亦可设一保护溢流管14，当该反应槽IO 内的水位不正常升高至超过该保护溢流管14时，可藉该保护溢流管14加以 排除，以避免该反应槽10满溢造成危险。
如上所述，本发明提供一种可自动化分析的线上光学分析仪，其可自 动分析于生产线80上所抽取的水样90，以提高分析频率，且可监控浓度变 化，并连结生产线80的药剂添加系统40,其不但可减少人需求，且可维持 线上水样90的浓度，以增加产品良率，并降低生产成本。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式 上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发 明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利 用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但 凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例 所作的任何筒单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围 内。
权利要求
1、一种线上光学分析仪，用于自动检验一取自一生产线(80)上的水样(90)，其特征在于包括一反应槽(10)，该反应槽(10)供容置该水样(90)，且该反应槽(10)连接一排放管(11)，该排放管(11)设有一排放流体开关(12)；一水样汲取装置(20)，该水样汲取装置(20)连接该生产线(80)与该反应槽(10)；一开放式光学反应系统(30)，该开放式光学反应系统(30)位于该反应槽(10)内，该开放式光学反应系统(30)具有一光接收器(31)、一光发射器(32)、一中空桥接玻璃管柱(33)、一光源导线(34)与一光接收器导线(35)，该中空桥接玻璃管柱(33)具有二具固定距离的透明管(331)伸入该水样(90)之中，该光接收器(31)与该光发射器(32)分别设于该二透明管(331)内，且该光接收器导线(35)与该光源导线(34)分别连接该光接收器(31)与该光发射器(32)，以让该光发射器(32)发射光，让该光接收器(31)接收光，而量测光吸收度；一药剂添加系统(40)，该药剂添加系统(40)具有至少一添加装置(41)连接至该反应槽(10)；一搅拌装置(50)，该搅拌装置(50)设于该反应槽(10)内；一去离子水管路(60)，该去离子水管路(60)连接该反应槽(10)与一去离子水来源(61)，且设有一去离子水流体关关(62)；以及一控制系统，该控制系统装载一控制软体，以自动执行程式控制，该控制系统控制该水样汲取装置(20)自生产线(80)上吸取定量的该水样(90)，并流入该反应槽(10)，其先由该开放式光学反应系统(30)取得该水样(90)的光吸收度的背景值，再控制该药剂添加系统(40)，依据该水样(90)要检验的成份，利用该添加装置(41)加入一反应剂(431)，同时藉该搅拌装置(50)对该水样(90)进行搅拌，待反应完成之后，再由该开放式光学反应系统(30)测量光吸收度，以让该控制系统藉光吸收度的变化推算该水样(90)的成份浓度，接着开启该排放流体开关(12)以使该水样(90)由该排放管(11)加以排放，并开启该去离子水流体关关(62)，使该去离子水来源(61)提供去离子水流入该反应槽(10)加以清洗，并由该排放管(11)加以排放。
2、 依据权利要求1所述的线上光学分析仪，其特征在于其中所述搅拌 装置(50)包括一搅拌子(51)与一搅拌器(52),该搅拌器(52)置于该 反应槽(10)之下，而该搅拌子(51)置于该反应槽(10)内部。
3、 依据权利要求2所述的线上光学分析仪，其特征在于其中所述反应槽(10 )内朝下形成一内陷槽(101 )，该内陷槽(101 )供容置该搅拌子(51 )。
4、 依据权利要求1所述的线上光学分析仪，其特征在于其中所述水样 汲取装置(20 )包括一取样杯(21 )、 一水样溢流管(22 )、 一水样管路(23 ) 与一取样泵(24 )，该水样溢流管(22 )设置在该取样杯(21 )内，该取样 泵(24 )设置该水样管路(23 )上，该水样管路(23 ) —端伸入该反应槽(10)，另一端伸入该取样杯(21)且超过该水样溢流管(22),其先自该 生产线(80 )取得该水样(90 )进入该取样杯(21 )，并使该水样(90 )满 溢至该水样溢流管(22)，再藉该取样泵(24)加压，吸取该水样(90)由 该水样管路(23 )进入该反应槽(10 )。
5、 依据权利要求1所述的线上光学分析仪，其特征在于其中所述反应 槽(10)内可设置一开口朝下的虹吸管(13)并与该反应槽(10)的底部 具预定高度。 .
6、 依据权利要求1所述的线上光学分析仪，其特征在于其中所述反应 槽(10)内设一保护溢流管(14)。
7、 依据权利要求1所述的线上光学分析仪，其特征在于设一标准液添 加装置(70)连接至该反应槽(10)，该标准液添加装置(70)装填有一标 准液(71)。
8、 依据权利要求1所述的线上光学分析仪，其特征在于其中所述控制 系统具有数据撷取功能，以记录自动分析的历史资料。
9、 依据权利要求1所述的线上光学分析仪，其特征在于其中所述控制 系统具有一传输介面，该传输介面供连接一远端设备，以藉由该远端设备 进行远端遥控。
10、 依据权利要求1所述的线上光学分析仪，其特征在于其中所述控 制系统具有一温度补偿装置。
全文摘要
一种线上光学分析仪，其包括一控制系统、一反应槽、一开放式光学反应系统、一水样汲取装置、一去离子水管路、一搅拌装置与一药剂添加系统，本发明藉由该控制系统的控制，使各个元件自动配合运作，其先让该水样汲取装置，取得定量要分析的水样置入该反应槽，先由该开放式光学反应系统取得该水样的光吸收度的背景值，再藉该药剂添加系统于该水样加入反应剂，藉该搅拌装置自动搅拌，再由该开放式光学反应系统测量光吸收度，因而可藉由光吸收度换算得知该水样的浓度，本发明的开放式光学反应系统透过中空桥接玻璃管柱伸入该反应槽内，其不但可以依据不同的水样更换适合的光源，且可避免悬浮物干扰，以增加产品良率，并降低生产成本。
文档编号G01N21/17GK101315327SQ200710105278
公开日2008年12月3日 申请日期2007年5月28日 优先权日2007年5月28日
发明者赵铭辉, 邱颜慧 申请人:赵铭辉;邱颜慧