专利名称：流体流动设备和利用这种设备的光学测量仪器的制作方法
技术领域：
本发明涉及应用于流体测量的普通领域，尤其是应用于可以包含有 悬浮材料的流体的光学测量领域。
背景技术：
在流体、尤其是在诸如水之类的液体的摄谱学或光谱学领域，通常 使用具有矩形截面和缩小的端部的长形导管，所述导管通常由石英制 成，在所述导管中，待测试的流体沿其长度方向流通，并且在此导管的 每一侧上设置有发光信号(例如紫外线信号)的发射器和接收器，它们 穿过所述导管的最小厚度光学耦联并且连结至适于提供所述测试流体 的成分信息的电子装置。然而，所述长形导管引起制造上的问题，即两 个制造出的长形导管不具有相同的尺寸。因此，每当更换导管时，都需 要校准所述仪器。而且，如果装载了所述测试流体则难以清理，因此这 种伸长的管产生阻塞问题。
文件US國A-2004/00117569、 US誦A-4 872 753、 US画A- 5 069 552、 WO-A-02/059599 、 US-A-2002/0154309 、 US誦A國2003/0199649 以及 WO-A-03/102288描述的测量装置中，流体导管的壁承载横向的且承栽 光学纤维的元件。文件JP-A-55036257描述了一种测量设备，其中，流 体导管的壁承载实心元件，分别在所述实心元件的每一侧上设置有发射 器和接收器。
发明内容
本发明的目的具体在于改进所述测量仪器。
本发明致力于一种测量仪器，其包括流体流动设备，所述流体流
动设备包括箱体，在该箱体中形成有腔室，并且在箱体的壁中具有用于 流体的至少一个入口通道以及至少一个出口通道，并且在所述腔室中包 括两个相对的突出部分，所述突出部分具有彼此间隔开的前面，以在其 间形成厚度减小的流动空间，这样所述流体可以通过所述流动空间并绕
所述突出部分流通；以及，至少一个信号发射器和至少一个信号接收器， 所述发射器和接收器被耦联并分别横向地置放在箱体每一侧上的适当 位置处，使得所发射的信号穿过所述突出部分之一或二者并且沿厚度方 向穿过所述流动空间。
根据本发明，这种流动设备包括分别且先后附加并以无漏损方式堆 叠入所述箱体的壁的两个相对的通道中的元件、中间环形环和盘，所述 元件具有所述突出部分，所述元件和所述盘由能够透过所述发射器发射 的射线的材料制成，这种射线穿过所述元件和所述盘并穿过所述环的中 央通道。
根据本发明，所述中间环优选地装备有脱水材料。
根据本发明，所述箱体的所述相对通道具有环形肩部，并且所述元 件具有支承在所述通道的所述肩部上的环形肩部，环形固定环被附加并 叠置在所述箱体上，所述射线穿过所述环的中央通道。
根据本发明，所述仪器可以有利地进一步包括先后附加并以无漏损 方式叠置入所述箱体的壁的通道中的辅助元件、中间环形环和盘，所述 辅助元件和所述盘由能够透过所述发射器发射的射线的材料制成，并且 所述仪器还包括第二接收器，所述第二接收器横向地置放于所述箱体并 且取向为朝向所述流动空间，以检测穿过上述辅助元件和环形环的反射 射线。
根据本发明，上述中间环形环装备有脱水材料。
根据本发明，所述仪器优选地包括一方面所述元件和所述环与另一 方面所述箱体之间的垫片。
根据本发明，所述入口通道和所述出口通道优选地分别位于所述流 动通道的每一侧上。
根据本发明，所述突出部分优选地为圆柱形。
根据本发明的改型，每个堆叠的中间环和盘优选地装配为构成中空 单元，界定出装有非潮湿气体的无漏损空间。
本发明将通过非限制性实例和附图的图解描述的包括流体流动设
备的测量仪器的研究而得到更好的理解，图中
图l表示在根据本发明的流动设备的主轴线上的横断面；
图2表示图1的设备在垂直于所述主轴线的轴线上的另一横断面； 以及
图3表示与图2对应的、对图l和图2的设备的补充的横断面。
具体实施例方式
在图1和图2中示出的流动设备l包括箱体2，所述箱体2由基本 上为平行六面体的块构成，例如由有机玻璃制成。
此箱体2具有中央腔室3，所述中央腔室3通过两个相对且共轴的 圆筒形通道4、 5的接合部分以及两个相对且共轴的圆筒形通道6、 7的 接合部分确定，并且所述通道4、 5及所述通道6、 7相互垂直地设置。
通道4和5包括具有相同直径的内部部分4a和5a以及具有相同的 扩大直径的外部部分4b和5b。
这些外部部分4b和5b与流体入口导管8/出口导管9的端部接合。 所述箱体2具有反向突出的外部部分10和11，所述外部部分10和11 围绕所述通道4和5，在所述外部部分10和11上旋拧有具有内部套环 的螺母12和13,所述螺母12和13将环形垫片14和15靠着所述突出 部分10和11的端部和导管8和9的周边收紧。
所述通道6和7包括具有相同直径的内部部分6a和7a以及具有扩 大的相同直径的外部部分6b和7b，从而在其间确定肩部16和17。
在所述通道6和7的外部部分6b和7b中，分别先后附加并以无漏
损方式堆叠圆柱形元件18和19、中间环形环20和21、实心盘22和23 以及环形固定环24和25。
元件18和19具有支承在箱体的肩部16和17上的环形肩部18a和 19a，且插入有环形垫片26和27，并且圆柱形部分18b和19b穿过所 述内部部分6a和7a，且具有较小的直径，从而被设置为突出到腔室3 中。
元件18和19的突出的圆柱形部分18b和19b具有径向前面28和 29,所述前面28和29彼此接近，以确定设置在流体入口通道4/出口通 道5的对准位置处的流动空间30。
因此，穿过入口通道4/出口通道5间的腔室3的流体穿过位于元件 18、 19的前面28和前面29之间的流动空间30，且绕着这些元件的突 出的圆柱形部分18b和19b通过。
所述中间环形环20和21具有装有脱水材料的环形槽20a和21a， 从而避免在元件18和19的相对面以及实心盘22和23的相对面上的冷 凝。
所述环形固定环24和25被旋拧入通道6和7的外部部分6b和7b 的端部部分中，其中，在这些环和这些外部部分之间插入有环形垫片31 和32，并且在这些环和实心盘22和23之间插入有环形垫片33和34。
刚刚描述的设备1可以有利地形成包括发射器35和信号接收器36 仪器的一部分，其中，发射器35和接收器36分别置放在箱体2的每一 侧上，面向固定环24和25的通道，例如置放在它们的光轴基本上与箱 体2的通道6和7中安装的所述堆叠的轴线融合在一起的位置，从而使 发射器35的射线的路径与流动空间30交叉。
元件18和19以及盘22和23由可以透过发射器35发射的射线的 材料制成。
例如，对于旨在执行水质分析的仪器而言，所述元件18和19以及 盘22和23可以由石英制成，并且由发射器35发射的信号可以为光学 信号或发光信号，例如紫外射线。
因此，由发射器36发射的射线可以，例如在此意义上，先后穿过
环24的中央通道、盘22、环20的中央通道以及元件18，随后穿过在 流动空间30中流通的流体层，然后先后穿过元件19、环21的中央通道、 盘23、以及环25的中央通道，从而由接收器36接收。
上述仪器还包括连结至发射器35和接收器36的电子装置，所述电 子装置适于根据对测试流体的吸光率的测量而提供关于在腔室3中流通 的测试流体的成分的信息，从而检测出包含在流体(尤其是液体)中的 至少一些物理-化学元素并且确定它们的浓度。
通过参考图3，能够看出流动设备l中补充有以下配置。
箱体2具有圆筒形辅助通道37，所述通道37设置为垂直于通道4 和5以及通道6和7，并且通道37露出在腔室3中。
通道37具有内部部分37a和外部部分37b,在内部部分37a和外部 部分37b之间限定肩部38。
在此通道37中设置有包括元件39、中间环形环40和实心盘41的 堆叠。
元件39具有支承在肩部38上的环形部分39a和与通道37的内部 部分37a接合的突出部分39b，并且所述突出部分39b的径向前面47 沿垂直于流动空间30的厚度的方向、面向流动空间30且与流动空间30 间隔设置。在元件39的突出部分39b和通道37的内部部分37a之间插 入有环形垫片42。
中间环形环40具有装有脱水材料的环形槽40a，以避免元件39的 相对面和实心盘41的相对面上的冷凝。
环形固定环或锁紧螺母43被旋拧在箱体2上围绕着通道37的突出 的外部部分44上，这种螺母具有支承在盘41上的内部环形套环43a。 环形垫片45被设置在箱体2的突出的外部部分44、盘41的周边以及螺 母43之间的拐角处。
上述仪器可以有利地包括信号接收器46，所述接收器46面向所述 螺母43的通道放置。
元件39和盘41由能够透过发射器35发射的射线的材料制成。如
前面所指出的，元件39和盘41可以由石英制成。
因此，通过将接收器46以相对于发射器35的发射方向倾斜的方式 置放，可以对腔室3中流通的测试流体和沿垂直于空间30的厚度的方 向穿过流动空间30的测试流体进行反射测量和荧光测量，从而检测出 包含在流体(尤其是液体)中的至少一些物理-化学元素，并且反射光 线，以及确定它们的浓度。
根据一种改型，发射器35发射的光束的方向和所述设备的由此光 束横穿的部分可以相对于流动空间30的厚度倾斜。
根据另一改型，接收器46的取向和所述设备的由到达此接收器的 光束横穿的部分可以不垂直于流动空间30。
根据另一种改型，每个堆叠的具有突出部分的元件、中间环和盘能 够装配为构成中空单元，界定出装有非潮湿气体的无漏损空间。
在不脱离所附权利要求的范围的情况下，还可以有其它改型的实施例。
权利要求
1.一种测量仪器，包括流体流动设备，其包括箱体，在该箱体中形成有腔室并且在其壁中具有用于流体的至少一个入口通道以及至少一个出口通道，并且在所述腔室(3)中包括两个相对的突出部分(18b、19b)，所述突出部分(18b、19b)具有彼此间隔的前面(28、29)，以在其间形成厚度减小的流动空间(30)，从而所述流体能够通过所述流动空间并绕所述突出部分流通；以及至少一个信号发射器(35)和至少一个信号接收器(36)，所述发射器和接收器被耦联并横向地置放在所述箱体每一侧上的适当位置处，使得所发射的信号穿过所述突出部分之一或二者并且沿厚度方向穿过所述流动空间(30)，其特征在于，所述流动设备包括分别先后附加并以无漏损方式堆叠入所述箱体的壁的两个相对的通道(6、7)中的元件(18、19)、中间环形环(20、21)和盘(22、23)，所述元件(18、19)具有所述突出部分(18b、19b)，所述元件(18、19)和所述盘(22、23)由能够透过所述发射器(35)发射的射线的材料制成，所述射线穿过所述元件和所述盘，并穿过所述环(20、21；24、25)的中央通道。
2. 根据权利要求1所述的仪器，其特征在于，所述中间环形环装 备有脱水材料。
3. 根据权利要求1所述的仪器，其特征在于，所述箱体的相对通 道(6、 7)具有环形肩部(16、 17)，并且所述元件(18、 19)具有 支承在所述通道(6、 7)的肩部(16、 17)上的环形肩部(18a、 19a), 附加并堆叠旋拧在所述箱体上的环形固定环(24、 25)，所述射线穿 过所述环(24、 25)的中央通道。
4. 根据权利要求1所述的仪器，其特征在于，所述仪器进一步包 括先后附加并以无漏损方式堆叠入所述箱体的壁的通道(37)中的辅 助元件(39)、中间环形环(40)和盘(41)，所述辅助元件和所述盘 由能够透过所述发射器(35)发射的射线的材料制成，并且所述仪器 还包括第二接收器(46),所述第二接收器(46)横向地置放于所述 箱体并且取向为朝向所述流动空间(30)，以检测穿过上述辅助元件 (39)和环形环(40)的反射射线。
5. 根据权利要求4所述的仪器，其特征在于，所述中间环形环(40) 装备有脱水材料。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的仪器，其特征在于，其包括 一方面所述元件和所述环与另 一方面所述箱体之间的垫片。
7. 根据前述权利要求中任一项所述的仪器，其特征在于，所述入 口通道和所述出口通道位于所述流动通道(3)的每一侧上。
8. 根据前述权利要求中任一项所述的仪器，其特征在于，所述突 出部分为圆柱形的。
9. 根据前述权利要求中任一项所述的仪器，其特征在于，每个堆 叠的中间环和盘装配为构成中空单元，并界定出装有非潮湿气体的无 漏损空间。
全文摘要
一种测量仪器，其包括流体流动设备，所述流体流动设备包括箱体和其间形成有流动空间(30)的相对的突出部分(18b、19b)，使得流体可以通过所述流动空间并绕所述突出部分流通；以及至少一个信号发射器(35)和至少一个信号接收器(36)，其横向地位于所述相对的突出部分的每一侧上。所述流动设备包括分别先后附加并以无漏损方式堆叠入箱体的壁的两个相对的通道(6、7)中的元件(18、19)、环形环(20、21)和盘(22、23)，所述元件(18、19)具有突出部分(18b、19b)，所述元件(18、19)和所述盘(22、23)由能够透过所述发射器(35)发射的射线的材料制成，这种射线穿过所述元件和所述盘，并穿过所述环(20、21、24、25)的中央通道。
文档编号G01N15/00GK101105441SQ20071013051
公开日2008年1月16日 申请日期2007年7月11日 优先权日2006年7月12日
发明者拉希德·穆夫利赫 申请人:特提斯仪器公司