计算穿过间隙的流体的光密度的制作方法
【专利摘要】计算穿过具有设定宽度的狭窄间隙（30）的流体（110）的光密度的方法和装置。典型地，密度计采用被配置成跨间隙透射光的光源（10）和与光源（10）相对的被配置成检测从光源跨间隙透射的光的检测器以用于计算流体的光密度。该装置和方法还包括透明元件（120），透明元件是一组可替换透明元件的一部分，每个可替换透明元件具有特定宽度，该宽度小于间隙的宽度。典型地，透明元件被移入光源与检测器之间的间隙中以缩窄用于计算流体的光密度的间隙的有效采样宽度。在一些示例中，透明元件还被配置成在间隙中旋转以增强流体通过间隙的流动。
【专利说明】计算穿过间隙的流体的光密度
【背景技术】
[0001]密度计可以测量通过透明或半透明材料的光的经过。典型地通过测量经过可测量物质的光的量中的减少来确定可测量物质的测量密度，该测量可以与可测量物质的光吸收有关。
[0002]大多数密度计包括瞄准光电池的光源(通常为激光器)以及光源与光电池之间的可测量物质。密度计通过分析来自光源的已经经过物质的光的衰减并且将该值与已知参考值比较来确定可测量物质的密度。
[0003]密度计可以要么是透射密度计要么是反射密度计。透射密度计仪器典型地测量物质对可见光或其它电磁辐射有多透明。反射密度计设备测量样本的典型为光或其它电磁辐射的反射信号的量。密度计在许多产业中被用作测量材料(即流体)的光密度和提供包括食品、药物或用于打印机的油墨在内的特定流体的质量保证的工具。
【专利附图】
【附图说明】
[0004]在以下详细描述中描述并且在附图中图示了示例，在附图中:
图1a是根据一个示例的被配置成放置在光源与接收器之间的间隙中的透明盘的示意性图示；
图1b是根据一个示例的被配置成放置在光源与接收器之间的间隙中的透明盘的另外的示意性图示；
图2a是涉及根据一个示例的控制单元的示意性图示；
图2b是涉及根据一个示例的估计跨间隙的流体的密度的方法的流程图；
图2c是进一步涉及根据一个示例的估计跨间隙的流体的密度的方法的流程图；
图3a是根据一个示例的被配置成放置在光源与接收器之间的间隙中的一个或多个透明盘的示意性图示；
图3b是根据一个示例的被配置成放置在光源与接收器之间的间隙中的一个或多个透明盘的另外的示意性图示；
图4是根据一个示例的被配置成放置在光源与接收器之间的间隙中的一个或多个透明间隔物的示意性图示；以及
图5是根据一个示例的被配置成放置在光源与接收器之间的间隙中的一个或多个透明辐条的示意性图示。
[0005]将领会到，为了图示的简化和清晰，图中所示的元件未必按比例绘制。例如，为了清晰起见，一些元件的尺寸可能相对于其它元件被夸大。另外，在认为合适的地方，在附图之中重复附图标记以指示对应或类似的元件。
【具体实施方式】
[0006]在以下详细描述中，陈述大量特定细节以便提供对方法和装置的透彻理解。然而，将理解到，可以在没有这些特定细节的情况下实施本方法和装置。在其它实例中，尚未详细描述众所周知的方法、过程和组件，以便不使本方法和装置晦涩难懂。
[0007]图1a是被配置成跨间隙30传递光的密度计100的示意性图示。在一些示例中，密度计100被配置成测量经过间隙30的流体样本的光密度。典型地，光源10(在一些示例中，激光器)被配置成跨间隙30瞄向接收器20。还可以使用本领域中已知的其它光源。接收器20可以是光电池。还可以使用本领域中已知的其它接收器或光学传感器。密度计典型地测量通过介质的光吸收，在一些示例中，光束5从光源10，通过间隙30中的流体110，到接收器20的透射和吸收的分析可以提供在光源10与接收器20之间经过的流体的光密度的测量。
[0008]当测量穿过间隙30的流体的光密度时，可能存在以下担忧:来自光源10的光可以被间隙中的流体衰减到可能不利地影响密度计100的实验结果的程度。在一些示例中，这可以是在流体I1具有高浓度的固体颗粒时，和/或在流体110浓稠或稍有粘性时。在一些示例中，打印机中的黑色油墨可以具有高浓度的固体颗粒并且可以是稍有粘性的。
[0009]缩窄间隙30可以引起光在到接收器20的路上经过间隙30中的流体110时的较小量的光衰减，当光经过流体到接收器20时，流体典型地衰减来自光源10的光。典型地，当缩窄间隙30时，这还可以限制通过间隙的流体的流动，特别是当间隙被大幅缩窄时。
[0010]在一些示例中，可以将元件引入或移入间隙中以促进或增强流体110的流动，如下文参考透明盘120描述的那样。在一些示例中，该元件还可以被配置成限制经过间隙30的流体110的体积，使得来自光源10的更少的光被流体衰减，并且在一些示例中，可以获得光吸收的更准确的测量。
[0011]在一些示例中，光束5的透射的分析可以提供光被流体110的吸收的测量。在一些示例中，在光束5经过流体110和间隙30时，对所透射的光束5的改变的分析可以提供来自光源的光5被流体的衰减的测量。
[0012]典型地，来自光源10的光束5从光源10到检测器20横穿设定距离。在一些示例中，该距离是间隙30的宽度。
[0013]间隙30典型地具有300微米到4000之间的宽度。在一些示例中，光源10被配置成在光经过间隙30之前首先通过散射器对光进行散射，如本领域中已知的那样。
[0014]间隙30被典型地定义为第一窗40与第二窗50之间的空间。窗40和窗50典型地由透明材料制成，诸如玻璃、塑料或本领域中已知的其它材料。
[0015]间隙30的宽度典型地由两个窗之间的一个间隔物25或多个间隔物确定。间隔物25被配置成维持第一和第二窗之间的预定距离并且还允许流体110经过窗之间的间隙30。典型地，间隔物由一种或多种材料制成，该材料可以包括例如硬化钢。典型地，材料具有到+/-10微米内的高度容差。本领域中已知的其他材料也可以被使用。
[0016]在一些示例中，间隙30可以被配置成定位在两个壁之间，两个壁为在一些示例中包括窗40的壁22和在一些示例中包括窗50的壁24。在一些示例中，壁30可能还被配置成定位在允许流体110进入的入口 60与出口 70之间，使得流体110穿过间隙30的路径垂直或接近垂直于来自光源10的光束5的路径。在一些示例中，入口 60是打印机中油墨的路径的一部分，入口 60连接到油墨贮存器，如下文参照图2描述的那样。在一些示例中，出口 70是打印机中的路径的一部分，该路径在打印机的打印元件处结束。在一些示例中，入口 60和出口 70是质量保证系统的路径的一部分。在一些示例中，入口 60和出口 70是生产线中的路径的一部分。
[0017]在一些示例中，透镜80定位在光源与第一窗40之间。在一些示例中，透镜90定位在第二窗50和接收器20之间。典型地，透镜80可以是准直透镜。在一些示例中，透镜80被配置成在来自光源10的光经过窗40之前对光进行准直。在一些示例中，透镜90是聚焦透镜。透镜90可以被配置成在光已经经过间隙30和窗50之后会聚光。
[0018]密度计100可以包括光源10、透镜80、间隙30、透镜90和接收器20。在一些示例中，密度计可以不包括透镜90和/或透镜80。
[0019]在一些示例中，流体110是具有预期高光密度值、即具有高吸收或衰减系数的流体，典型地为油墨，例如，在0.05% NVS到15% NVS之间的油墨，诸如例如黑色油墨。
[0020]流体110可以通过密度计100被测量以估计从入口 60朝向出口 70经过间隙30的流体110的光密度。
[0021]透明盘120可以被配置成放置在间隙30内。透明盘120可以由透明塑料、玻璃或本领域中其它已知透明材料制成。透明盘可以被配置成对光束5透明，即透明盘120可以以最小的失真和/或吸收来透射光束5，以便允许充足的光经过透明盘120从而供密度计用于确定流体110的密度。典型地，透明盘120可以部分地插入到间隙30中，使得典型地为相对表面的第一和第二表面可以部分地在间隙30中。透明盘120的表面123面向窗40。透明盘120的表面125面向窗50。
[0022]在一些示例中，表面123和表面125具有在20mm和100毫米之间的直径D。
[0023]图1a是间隙30中的透明盘120的示例性描绘。典型地，直径D大于间隙30的高度，其中在任何时间点处透明盘120的仅一部分可以在间隙30中。
[0024]透明盘120可以具有水平轴。透明盘可以是绕水平轴可旋转，即可旋转的透明盘，如下文所描述的那样。
[0025]透明盘120在其水平轴上的旋转还可以引起透明盘120增强和/或促进流体110通过间隙30的流动。在一些示例中，旋转透明盘120可以充当用于流体110的粘性泵。
[0026]透明盘120的粘性泵浦动作可以被配置成促进或增强流体110通过间隙30的移动，特别是当流体110是从入口 60流动到出口 70并且通过间隙30的高密度流体或粘性流体或可以具有大浓度的固体颗粒的比如黑色油墨之类的流体或浓稠的流体。由于间隙30的宽度，间隙30可能在一些示例中对于高密度的流体110或者对于具有高浓度的固体颗粒的流体110或者对于浓稠的流体而言可能过于狭窄而不能使其在不受帮助的情况下经过。
[0027]典型地，流体的速度越大，典型地需要越多的能量来增强或促进流体在狭窄间隙中流动。
[0028]在一些示例中，粘性泵可以被配置成充当通过使用旋转原理移动流体的容积式旋转泵。由泵的旋转产生的真空可以捕获和牵引液体(例如流体110)通过间隙30。粘性泵可以具有在20和900立方米每秒(m3/s)之间的流速。典型地，密度计100耦合到控制单元140。在一些示例中马达130耦合到控制单元140。
[0029]图1b是被配置成放置在光源与接收器之间的间隙中的透明盘的示意性图示。
[0030]典型地，透明盘120具有宽度W。W可以在1000到3000微米之间。透明盘可以用于缩窄来自光源10的光束5在窗40与窗50之间行进的间隙30的宽度。当透明盘120在间隙30中时，光束5的强度可以特别地在沿透明盘120的表面123与窗40之间的支路B和透明盘120的表面125与窗50之间的支路A行进时衰减(即被间隙30中存在的流体110部分地吸收)，但是典型地不在光束5穿过透明盘120时衰减。因此，对于从光源10通过密度计100行进的光束5，典型地为窗40与窗50之间的间隙30的宽度的有效采样宽度L可以有效地减小到A+B，其中A+B+W等于或接近等于间隙30的宽度。
[0031]间隙30内的采样宽度L到A+B的该有效减小可以在确定流体110的实验光密度时提供更大准确度。
[0032]图2a是控制单元140的一些交互的示意性图示。例如，控制单元140被配置成基于关于光束5跨间隙30的行进的数据确定用于流体110的经验光密度值。控制单元140还可以控制透明盘120的旋转，典型地经由驱动器，其典型地为马达130。控制单元140，在一些示例中，可以控制流体从110从入口 60到出口 70的流动。在一些示例中，控制单元经由控制油墨贮存器65来控制流体110的流动。控制单元140可以从采样的持续时间从接收器20提取数据，例如通过透明盘120的多个绕转来从密度计100采样数据，例如在120和9000绕转之间，以便提高流体110的光密度测量的准确度。在一些示例中，控制单元140还可以控制光源10。在一些示例中，响应于如密度计100所测量的流体110的所估计的光密度，控制单元140可以向另一系统150发信号以更改流体110的构成，使得流体110的所观察的光密度被改变以反映预期光密度。在一些示例中，控制单元可以向打印机装置中的另一系统发信号以更改油墨的构成，使得油墨的实验光密度被改变。在一些示例中，控制单元可以向打印机装置中的另一系统发信号以将固体色素颗粒添加到油墨。在一些示例中，由于油墨中的大于预期浓度的固体色素颗粒，控制单元可以向打印机装置中的另一系统发信号以将更多流体添加到油墨中以稀释所述油墨。
[0033]在一些示例中，控制单元140可以耦合到轮轴和马达，如下文参照图3b所描述的那样。
[0034]在一些示例中，控制单元可以耦合到轮轴340和马达350，如下文所描述的那样。
[0035]在一些示例中，控制单元140可以连接到轮轴410和驱动器400，如下文所描述的那样。
[0036]图2b是用于估计跨间隙的流体的密度的方法的流程图。典型地，计算穿过间隙的流体的光密度的方法包括使用光源跨间隙透射光，如块160所描绘的那样。与光源相对地定位的典型地为光电池或本领域中已知的另一传感器的检测器可以被配置成检测从光源透射的光，如块170所描绘的那样。旋转透明盘可以被配置成占据间隙的一部分并且限制为穿过间隙的流体提供路径的间隙的体积，以便提供该流体的密度的更为准确的测量，如块180所描绘的那样。旋转透明盘120可以促进或增强流体110通过间隙30的行进。
[0037]在一些示例中，透明盘120可以在光通过流体110的预期衰减相对高(例如具有大于约10_4的衰减)时进行旋转以促进流体110通过间隙30的经过。典型地，透明盘120可以持续旋转。在一些示例中，透明盘120可以仅在密度计100工作时旋转。在一些示例中，透明盘可以在包含密度计的设备通电的大部分时间期间旋转。在一些示例中，透明盘120在光通过流体I1的预期衰减相对低(例如衰减小于约1(Γ4)时可以不旋转。
[0038]由光在经过间隙并且通过流体时的光衰减的测量造成的数据然后典型地被控制单元140用于计算当流体经过间隙时流体的光密度，如块190所描绘的那样。
[0039]图2c是估计跨间隙的流体的密度的方法的流程图。
[0040]在一些示例中，在间隙30内可以存在不同类型的构件。在一些示例中，上文描述的透明盘120可以是间隙30中的构件。在一些示例中，下文描述的其它构件可以是间隙30中的构件。在一些示例中，不同宽度的透明盘120或其它构件可以占据间隙30的或多或少的部分，并且在一些示例中，可以在一些但非全部条件下被引入到间隙30中，如下文所描述的那样。
[0041]在一些示例中，流体110 (典型地为油墨)通过入口 60进入间隙30，如块200所表示的那样。
[0042]典型地，流体110可以被导向经过间隙30。当经过间隙30时，来自光源10的光束5可以经过准直透镜80和窗40到间隙30中，并且通过间隙30中的任何流体110，经过移入间隙30内的透明构件，通过间隙30中的任何剩余流体110，通过窗50，通过会聚透镜90并且到接收器20，如块210所表示的那样。
[0043]移入或引入到间隙30中的透明构件可以被配置成占据间隙30内的空间的一部分，如块220所描绘的和如下文所描述的那样。透明构件可以占据间隙30内的空间的一部分，使得在间隙30内存在针对经过间隙30的流体110的可用体积中的减小。体积的这种减小可以限制间隙30内的有效采样宽度，即其中光束5经过流体110并且不通过透明构件的间隙30中的区域。光束5的有效采样距离的这种减小可以用于允许高密度流体的更为精准的测量并且提供通过密度计100的更为准确的读数。
[0044]在一些示例中，透明构件是如上文参照图1并且如下文参照图3a和3b描述的透明盘120。透明盘120可以在间隙30内绕其水平轴旋转，该透明盘被配置成占据间隙30的一部分。
[0045]在一些示例中，控制单元140可以选择多个透明盘中的一个来占据间隙30内的空间。典型地来自一组透明盘的多个透明盘中的每一个具有不同的宽度，其中控制单元140确定哪个特定宽度的透明盘占据间隙30的一部分。特定宽度的特定透明盘的确定可以基于间隙30中的流体110的预期光密度。
[0046]在一些示例中，当流体110经过间隙30时在间隙30中可以不存在透明盘。
[0047]在一些示例中，透明构件是如下文参照图4描述的透明间隔物300。典型地，透明构件是多个透明间隔物300中的一个；多个透明间隔物中的每一个可以具有不同的宽度。透明间隔物300可以被引入到间隙30中。典型地，透明间隔物在间隙30内不旋转。
[0048]通过控制单元140的关于哪个特定宽度的特定透明间隔物应当被引入到间隙中的确定可以基于间隙30中的流体110的预期光密度。
[0049]在一些示例中，当流体110经过间隙30时在间隙30中可以不存在透明间隔物300。在一些示例中，透明间隔物可以被配置成移入和移出间隙30。在一些示例中，间隙30可以在透明间隔物300已经移出间隙30之后被清洗。
[0050]在一些示例中，透明构件是如下文参照图5描述的透明辐条330。典型地，透明辐条是多个透明辐条中的一个，透明辐条中的每一个具有不同的宽度。特定宽度的透明辐条之一可以被引入到间隙30中。通过控制单元140的关于哪个特定宽度的特定透明辐条的确定可以基于间隙30中的流体110的预期光密度。
[0051]在一些示例中，在流体110经过间隙30时在间隙30中可以不存在透明辐条330。在一些示例中，透明辐条330可以被配置成移入和移出间隙30。在一些示例中，间隙30可以在透明辐条330已经移出间隙30之后被清洗。
[0052]如块230中所描绘的，控制单元140估计如密度计100确定的流体110的所测量的光密度。该测量可以是当透明构件在间隙中时经过流体110的光束5的多次迭代的会聚的结果。多次迭代由箭头240描绘。
[0053]响应于如密度计100所测量的流体110的所估计的光密度，控制单元140可以确定所测量的光密度是否与所预测的光密度相同，如菱形250所描绘的那样。如果控制单元确定所测量的光密度与所预测的光密度足够不同，则控制单元140可以向另一系统150发信号以更改流体110的构成，使得流体110的实验光密度被改变，如块270所描绘的那样。在一些示例中，流体110的光密度与流体110中的固体颗粒的浓度有关。在一些示例中，控制单元140确定所测量的光密度接近于或等于所预测的光密度的值。典型地，控制单元140然后可以向密度计100发送信号以循环到备用，并且流体110继续穿过路径并且离开出口70，如块280所描绘的那样。
[0054]在一些示例中，一旦流体的密度已经更改，密度计在所更改的流体进入间隙30时测量所更改的流体的密度，如块200所描绘的那样。在一些示例中，密度计循环到备用，并且流体110继续穿过路径并且离开出口 70，如块280所描绘的那样。
[0055]图3a是在间隙中具有一个或多个透明盘的密度计的示例的示意性图示。
[0056]在一些示例中，可以存在一个或多个透明盘120。每个透明盘可以具有不同的宽度W，如上文所描述的那样。宽度W的每个透明盘120可以被校准成具有足够的宽度以充分缩窄针对具有给定预期光密度的特定流体110而言的间隙30的有效采样宽度L。
[0057]典型地，控制单元140被配置成旋转透明盘120。透明盘120可以耦合到驱动器(例如马达130)，驱动器被配置成绕其水平轴旋转透明盘120。驱动器可以被配置成经由连接器132连接到可旋转透明盘120。透明盘120可以在流体110从入口 60穿行到出口 70时绕其水平轴旋转。可以是本领域中已知的马达之一的马达130典型地被配置成在120到4000转每分钟(RPM)之间旋转透明盘120。
[0058]图3a示出间隙30内的透明盘120的一部分的剖视图。在一些示例中，透明盘120的直径D在幅度上大于间隙30的高度，其中在任何给定时间点处透明盘的120的仅一部分在间隙30内。在一些示例中，透明盘120的直径D在幅度上大幅地大于间隙30的高度。典型地，马达30经由连接器132的耦合在间隙30外部，例如典型地在间隙30下方，并且在一些示例中在间隙30上方。
[0059]典型地，控制单元140选择具有特定宽度W的透明盘120。具有宽度W的透明盘120可以被校准以在流体110经过间隙30时与预期光密度的流体110 —起使用。具有宽度W的所选透明盘120可以移入间隙30中以缩窄间隙30内的有效采样宽度L，如下文所描述的那样，使得密度计100可以有效地测量流体110的光密度。一个或多个透明盘可以连接到轮轴410，如下文所描述的那样。
[0060]透明盘120可以通过本领域中已知的手段插入或移入间隙中。在一些示例中，透明盘120借助于如下文参照图3b描述的轮轴插入到间隙中。
[0061]来自光源10的光束5可以经过透镜80、窗40而到间隙30中，其中预期密度的流体I1被配置成从入口 60以与光从光源10的路径垂直或接近垂直的路径经过。
[0062]流体110可以在宽度B的间隙30的区域中经过间隙30。典型地，B可以是从窗40到具有宽度W的透明盘120的表面123的距离。
[0063]流体110还可以在宽度A的间隙30的区域中经过间隙30。典型地，A可以是从具有宽度W的透明盘120的表面125到窗50的距离。
[0064]典型地，光束5可以继续经过透明盘120通过间隙30中的流体110通过窗50，通过会聚透镜90并且到接收器20。
[0065]密度计100可以在给定来自跨间隙30的有效采样宽度L的宽度的光透射的数据的情况下计算流体110的光密度。典型地，密度计100测量经过具有有效采样宽度L的间隙30的流体110的光密度，其中间隙30的有效采样宽度L被缩窄到等于或接近等于A+B并且其中A+B可以小于间隙30的宽度并且其中间隙30可以等于A+W+B。
[0066]密度计100可以计算从光源10通过流体110到接收器20的光透射的多次迭代。控制单元140可以通过这些多次迭代从密度计100提供的数据确定流体110的所测量的光山/又ο
[0067]具有宽度W的透明盘120可以连接到驱动器，例如马达130。透明盘120还可以充当在流体从入口 60通过间隙30穿行到出口 70时用于流体110的粘性泵，如此前参照图1所描述的那样。
[0068]在给定通过密度计100的流体110的所测量的密度的情况下，控制单元140可以发送信号以更改流体110的光密度。在一些应用中，流体110的光密度与流体110中的固体颗粒的浓度有关。流体110的光密度可以通过改变流体110中的固态颗粒的浓度来更改。
[0069]在一些示例中，宽度W的透明盘120并未插入到间隙30中以用于密度计100的测量。典型地，如果流体110具有预期的低光吸收，即低光密度，则控制单元140将不把透明盘插入到间隙30中。在一些示例中，黄色油墨可以具有低光吸收。
[0070]典型地，当透明盘120不在间隙30内时，间隙30被配置成允许流体110没有阻碍地通过间隙30朝出口 70穿行。在一些示例中，如果将透明盘120从间隙30移除，间隙30
被清洗。
[0071]图3b是并入一组一个或多个可替换透明盘120的示例的示意性图示，出于说明性目的，该组一个或多个可替换透明盘枢轴转动到另一视角中。
[0072]在一些示例中，一个或多个透明盘120连接到一个或多个驱动器400。透明盘120典型地为一组可以具有不同宽度的可替换透明盘的一部分。典型地，这些宽度W的范围在从1000到3000微米。
[0073]驱动器400可以是马达，或者可以连接到马达或如本领域中已知的其它驱动器设备。驱动器400借由连接器402连接到中央轮轴410。
[0074]连接器420可以是刚性材料。在一些示例中，连接器420是柔性材料。
[0075]典型地在间隙30外部的驱动器400被配置成旋转透明盘120，使得透明盘120的旋转分数部分在间隙30内旋转，并且其中耦合到驱动器400的较大分数部分在间隙30的外部，类似于如早前参照图3a描述的那样。还在上文中参照图1进一步描述了透明盘的旋转，其中例外被标出。
[0076]响应于来自控制单元140的信号，轮轴410可以被配置成将透明盘120引入到间隙30中。控制单元140可以响应于关于进入间隙30的流体110的预期光密度的信息，发送信号以将具有宽度W的透明盘120引入到间隙30中。典型地，透明盘是一组可替换透明盘的一部分，在一些示例中，一组不同宽度的可替换透明盘的一部分。由控制单元140选择要引入到间隙30中的透明盘可以典型地被校准成充分地缩窄光束5在间隙30内穿过流体110的距离，使得流体110的光密度可以由密度计100有效地测量。
[0077]典型地，通过旋转轮轴410将透明盘引入到间隙30中，直到合适的透明盘在间隙30中。图3b示出了透明盘120的直径D的剖视图，其中透明盘的一部分可以在间隙30中，典型地，透明盘大于间隙30的体积。
[0078]在一些示例中，当流体的预期光密度是使得当流体110经过间隙30时流体110对光的衰减预期并不足以影响流体光密度的测量的准确度时，控制单元140将不把透明盘120引入或移入间隙30中，并且流体110可以能够在没有任何阻碍的情况下流过间隙30。
[0079]在一些示例中，具有特定宽度的第一透明盘120可以由具有不同特定宽度的一个或多个不同的透明盘120可替换。典型地，响应于流体110的预期光密度，控制单元140可以发送信号以移除当前在间隙30中的第一透明盘120并且用具有不同宽度的至少第二透明盘120替换它，至少第二透明盘120的宽度可以被校准成通过改变间隙30的当前有效采样宽度L来增强密度计120的测量。
[0080]在一些示例中，控制单元140可以被配置成当透明盘在间隙中时控制具有宽度W的特定透明盘的每分钟的绕转，旋转如上所述。
[0081]图4是并入可移除透明间隔物的示例的示意性图示，为了说明性目的，透明间隔物枢轴转动到另一视角中。
[0082]在一些示例中，可以将可移除透明间隔物300引入到或移出间隙30。透明间隔物300典型地由透明塑料制成，但是可以由本领域中已知的任何透明材料制成。间隔物300可以典型地对光束5透明。透明间隔物典型地从1000到3000微米宽。
[0083]在一些示例中，存在多于一个的透明间隔物300，例如一组透明间隔物。每个透明间隔物可以耦合到轮轴310。典型地，轮轴310连接到驱动器。驱动器可以是马达320，或者可以连接到马达320。马达320典型地是本领域中已知的任何马达。控制单元140可以耦合到马达320和轮轴310。
[0084]响应于来自控制单元140的信号，轮轴310可能被配置成将透明间隔物300引入到间隙30中。透明间隔物300可以具有不同的宽度W。典型地这些宽度的范围从200到4000微米。
[0085]在一些示例中，多个透明间隔物连接到轮轴310。控制单元140可以响应于关于进入间隙30的流体110的预期光密度的信息将具有宽度W的透明间隔物300引入到间隙30中。典型地，在给定流体110的预期光密度的情况下，由控制单元140选择移入间隙30中的透明间隔物被校准以充分缩窄间隙30的有效采样宽度L，使得流体110的光密度可以在光束5经过间隙30时被密度计100有效地测量。
[0086]在一些示例中，对于一些预期光密度，特别是当流体的预期光密度使得当流体110经过间隙30时流体110对光的衰减预期并不足以影响流体光密度的测量的准确度时，控制单元140将不把透明间隔物300引入到间隙30中。
[0087]典型地将不同的透明间隔物附着到轮轴310 ;典型地通过驱动器或马达320 —次仅将一个透明间隔物引入间隙30中。
[0088]在一些示例中，流体110不能在透明间隔物300也在间隙30中时充分地经过间隙30。在一些示例中，以典型地取决于流体的粘度或浓稠度的速度将透明间隔物300移入和移出间隙30。在一些示例中，在每次将透明间隔物移出间隙30时清洗间隙30。
[0089]在一些示例中，光束5从光源10经过准直透镜80，通过窗40，通过间隙30，间隙30中的任何流体110并且到透明间隔物300的表面303。光束5然后穿过透明间隔物300，通过透明间隔物300的表面305，通过间隙30的其余部分并且通过间隙30的其余部分中的任何流体110，通过窗50，通过会聚透镜90并且到接收器20。
[0090]光束5在窗40与表面303之间行进的距离等于B。光束5在表面305与窗50之间行进的距离等于A。典型地，A+W+B将等于或接近等于间隙30的宽度。典型地，当间隔物300在间隙30内时，A+B可以等于或接近等于用于密度计100的间隙30的缩窄的有效采样宽度L。
[0091]典型地，当透明间隔物300在间隙30内时，密度计100可以被配置成测量穿行到间隙30中的流体110的光密度。在一些示例中，当透明间隔物300可以被移入和移出间隙30时，控制单元140分析流到间隙30中的流体110的若干迭代以确定流体110的所观察的光密度。
[0092]典型地，控制单元140将分析来自密度计100的多个数据点，当透明间隔物300在间隙30中时计算每个数据点。典型地，当透明间隔物300在间隙30内时，流体110不能高效地经过间隙30。
[0093]典型地，当透明间隔物300不在间隙30内时，间隙30被配置成允许流体110不受约束地朝出口 70经过间隙30。
[0094]在一些示例中，并不将透明间隔物300插入到间隙30中以用于通过密度计100的测量。典型地，如果流体110具有足够低的预期光吸收(如在一些示例中可以从实验数据确定的那样)，则控制单元140将不把透明间隔物300插入到间隙30中。
[0095]在一些示例中，透明间隔物300还可以被配置成包括用于密度计100的光密度校准目标315。在一些示例中，包含校准目标的透明间隔物可以被移入间隙30中以用于密度计100比对校准目标而校准其自身，校准目标典型地是具有已知光密度和吸收系数的有色玻璃。
[0096]图5是其中可以将透明辐条插入到间隙30中的示例的示意性图示，出于说明性目的，透明辐条被枢轴转动到另一视角中。典型地，透明辐条330连接到轮轴340。典型地，可以存在连接到轮轴340的一个或多个透明辐条330。轮轴340典型地连接到驱动器；驱动器可以是马达350，马达350是本领域中的任何已知马达。轮轴340典型地被配置成响应于来自控制单元140的信号而进行旋转。
[0097]在一些示例中，轮轴340上的每个辐条330具有特定宽度W。宽度W可以典型地被校准成适合在间隙30内。具有宽度W的每个辐条330还可以被特别地校准成适合到间隙30中以测量具有特定预期光密度或预期光密度的特定范围的流体110的特定光密度。典型地，每个辐条330可以是从1000到3000微米宽。典型地在连接到轮轴340的每个透明辐条之间存在空白空间360。
[0098]在一些示例中，响应于来自控制单元140的信号，马达350旋转轮轴340使得特定宽度W的特定辐条330旋转到间隙30中。在一些示例中，响应于来自控制单元140的信号，马达350旋转轮轴340使得空间360在间隙30中。
[0099]典型地，控制单元140可以响应于流体110朝间隙30进入到入口 60中而发送信号以旋转轮轴340。流体110可以具有预测的光密度。为了充分地缩窄间隙30的有效采样宽度L使得密度计100可以准确地测量流体110的光密度，控制单元140可以发信号通知特定宽度W的特定辐条330移入间隙30中。
[0100]在一些示例中，当辐条330在间隙30中时，光源10将发送光束5通过准直透镜80，通过窗40，跨间隙30，通过流体110，到透明辐条330的表面333，从窗40到透明辐条330的表面333的距离等于B。光束5典型地在没有衰减的情况下穿过透明辐条330。光束5可以继续穿过辐条330，通过透明辐条330的表面335，通过间隙30的其余部分并且典型地通过间隙30的其余部分中的任何流体110，通过窗50，通过会聚透镜90并且到接收器20。透明辐条330的表面335与窗50之间的距离等于A。
[0101]典型地间隙30的宽度可以等于或接近等于A+W+B，其中用于密度计100的缩窄的有效采样宽度等于或接近等于A+B。
[0102]典型地，控制单元将分析来自密度计100的多个数据点，每个数据点典型地表示当辐条330在间隙30中的时间段。典型地，当辐条330在间隙30内时，流体110不能充分穿过间隙30。在一些示例中，透明辐条330可以移入和移出间隙30。
[0103]在一些示例中，并不将透明辐条330插入到间隙30中以用于密度计100做出的测量。典型地，如果实验数据暗示流体I1具有预期的低光吸收，则控制单元140可以不将透明辐条330插入到间隙30中。典型地，辐条330之间的空间360之一可以在间隙30内部。辐条330之间的空间360被配置成允许流体110不受约束地朝出口 70经过间隙30。
[0104]在一些示例中，透明辐条330还可以被配置成包括用于密度计100的光密度校准目标，其类似于上文所提到的校准目标315。在一些示例中，包含校准目标的透明辐条330可以移入间隙30中以供密度计100比对具有已知光密度和吸收系数的有色元件而校准其自身。
[0105]在一些示例中，在将透明辐条330从间隙30移除时，清洗间隙30。
[0106]可以由本文所讨论的其它实施例使用本文所讨论的各种示例的特征。已经出于说明和描述的目的呈现了本发明的实施例的上述描述。其不旨在是详尽的或将本发明限制到所公开的确切形式。本领域技术人员应当领会到，鉴于上述教导，许多修改、变型、替换、改变和等价物是可能的。因此要理解到，随附的权利要求旨在覆盖落入本发明的真实精神内的所有这样的修改和改变。
【权利要求】
1.一种计算穿过具有宽度的间隙的流体的光密度的装置，包括: 光源，其被配置成跨间隙透射光； 检测器，与光源相对，其被配置成检测从光源跨间隙的宽度透射的光以用于计算流体的光密度； 至少一个可旋转透明盘，其被配置成占据光源与检测器之间的间隙的宽度的一部分以便减小用于流体穿过间隙的间隙的可用宽度；以及 驱动器，其转动可旋转透明盘。
2.权利要求1的装置，其中所述至少一个透明盘包括一组不同宽度的可替换透明盘。
3.权利要求1的装置，其中所述至少一个透明盘被配置成增强流体通过间隙的流动。
4.权利要求1的装置，连接到打印机的油墨贮存器，其中流体是油墨。
5.权利要求1的装置，其中该装置还被配置成发送信号以在计算流体的光密度之后更改流体。
6.一种计算穿过间隙的流体的光密度的方法，包括: 使用光源跨间隙透射光； 通过与光源相对地定位的检测器检测从光源跨间隙透射的光； 旋转被配置成占据间隙的一部分的透明盘；以及 当流体经过间隙时计算流体的光密度。
7.权利要求6的方法，其中当流体经过间隙时流体的光密度的计算包括在透明盘的一次或多次旋转的经采样的持续期间内检测光。
8.权利要求6的方法，其中透明盘可由另一透明盘取代，并且是一组不同宽度的可替换透明盘的一部分。
9.权利要求6的方法，其中透明盘的旋转被配置成增强流体通过间隙的流动。
10.一种计算穿过具有宽度的狭窄间隙的流体的光密度的装置，包括: 光源，其被配置成跨间隙透射光； 检测器，与光源相对，其被配置成检测从光源跨间隙透射的光以用于计算流体的光密度；以及， 至少一个透明构件，透明构件被配置成移入和移出在光源与检测器之间的间隙以便修改间隙的有效采样宽度。
11.权利要求10的装置，其中透明构件被配置成当计算流体的光密度时在狭窄间隙中，并且当流体穿过狭窄间隙时移出狭窄间隙。
12.权利要求10的装置，其中透明构件被配置成当流体被预测为具有低光密度时移出间隙。
13.权利要求10的装置，其中透明构件包括具有已知光密度的校准目标。
14.权利要求10的装置，连接到打印机的油墨贮存器，其中流体是油墨。
15.权利要求10的装置，其中装置还被配置成发送信号以在计算流体的光密度之后更改流体。
【文档编号】G01N21/59GK104204773SQ201280069379
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2012年2月8日 优先权日:2012年2月8日
【发明者】Z.吉兰, Z.舍梅, Z.利维, E.拉佩特, N.舍托夫 申请人:惠普印迪戈股份公司