356、358检测出的信号强度将依赖于如特定检测器的设计和 光学传感器300的配置而变化。在光学传感器300被安排为如图6展示（并且其中光学分 析区314是具有3mm内径和5mm外径的石英管，以及第一光学窗口 224在负Y方向上偏离 Imm)的一个实例中，预期第三光学检测器358将提供19. 9微瓦（μW)的焚光信号。相反， 如果光学窗口 324、326、328和330是绕光学分析区314对称的，使得第一光学窗口 324不 在负Y方向上偏离，则预期第三光学检测器358在类似条件下（如流经光学分析区314的 类似流体）会提供10. 5 μ W的荧光信号。
[0091] 图7展示了光学传感器300的又一个实例。图7中的光学传感器300与图6中的 光学传感器相同，只不过第四光学窗口 330和第三光学检测器358已经在负X方向上移动。 在光学传感器300被安排如为图7展示（并且其中光学分析区314是具有3_内径和5_ 外径的石英管，第一光学窗口 224在负Y方向上偏离1mm，第四光学窗口在负X方向上偏离 1mm，而第三光学检测器358在负X方向上偏离2. 5mm)的一个实例中，在与以上关于连同图 6的实例讨论的类似条件下测试时，预期第三光学检测器358将提供22. 2 μ W的荧光信号。 这高于全部部件是绕光学分析区314对称的时和仅第一光学窗口 324偏离时的结果。
[0092] 在本公开中介绍的技术可以至少部分地以硬件、软件、固件或其组合实施。例如， 所介绍技术的多个方面可以实施在一个或多个处理器之内，包括一个或多个微处理器、数 字信号处理器（DSP)、专用集成电路（ASIC)、现场可编程门阵列（FPGA)或任何其他等效集 成或分立逻辑电路，以及这样的组件的任何组合。术语"处理器"可以一般地指任何上述逻 辑电路，独立的或与其他逻辑电路组合，或者任何其他等效电路。包括硬件的控制单元还可 以执行本公开的一项或多项技术。
[0093] 这样的硬件、软件和固件可以实施在同一器件之内或若干分开的器件之内，以支 持本公开中介绍的多种操作和功能。另外，任何所介绍的单元、模块或部件都可以在一起实 施，或者作为分立但是可互操作的逻辑器件分开实施。不同特征被描述为模块或单元是力 图突出不同的功能方面，而不一定暗示这样的模块或单元必须由分开的硬件或软件组件实 现。相反，与一个或多个模块或单元相关联的功能可以由分开的硬件或软件组件执行，也可 以集成在公共的或分开的硬件或软件组件之内。
[0094] 在本公开介绍的技术也可以嵌入录在或编码在包含指令的非暂时性计算机可读 介质中，比如计算机可读存储介质中。嵌入在或编码在计算机可读介质中的指令可以使可 编程处理器或其他处理器如在执行这些指令时来执行所述方法。非暂时性计算机可读存储 介质可以包括易失性和/或非易失性存储器形式，包括如随机存取存储器（RAM)、只读存储 器（R0M)、可编程只读存储器（PROM)、可擦除可编程只读存储器（EPROM)、电子可擦除可编 程只读存储器（EEPROM)、闪存、硬盘、⑶-R0M、软盘、盒式磁带、磁性介质、光学介质或其他计 算机可读介质。
[0095] 已经介绍了多个实例。这些和其他实例都在权利要求书的范围之内。
【主权项】
1. 一种光学传感器，包括： 光学发射器，被配置为把光引导到流体样本中； 第一光学检测器，被配置为检测由光学发射器发出并传输透过流体样本的光； 第二光学检测器，被配置为检测由光学发射器发出并由流体样本散射的光； 第三光学检测器，被配置为检测由流体样本响应于由光学发射器发出的光而发出的荧 光发射； 光学发射滤光器，其位于光学发射器与流体样本之间； 第一光学检测滤光器，其位于第一光学检测器与流体样本之间； 第二光学检测滤光器，其位于第二光学检测器与流体样本之间；以及 第三光学检测滤光器，其位于第三光学检测器与流体样本之间， 其中，光学发射滤光器、第一光学检测滤光器和第二光学检测滤光器的每一个都被配 置为滤除相同波长的光，使得由第一光学检测器和第二光学检测器检测出的任何光基本上 都是从光学发射器发出并经过流体样本的光。2. 根据权利要求1的传感器，其中，第三光学滤光器被配置为基本滤除由光学发射器 发出并经过光学发射滤光器的全部波长的光。3. 根据权利要求1的传感器，其中，光学发射滤光器、第一光学检测滤光器和第二光学 检测滤光器的每一个都被配置为滤除大于近似300纳米波长的光。4. 根据权利要求1的传感器，进一步包括界定了流体样本能够从其行进通过来进行光 学分析的光学分析区的外壳，所述外壳包括承载着光学发射器的光学发射器组件、承载着 第一光学发射器的第一光学发射器组件、承载着第二光学发射器的第二光学发射器组件以 及承载着第三光学发射器的第三光学发射器组件。5. 根据权利要求4的传感器，其中，外壳进一步包括位于光学发射器与光学分析区之 间的光学发射器窗口、位于第一光学检测器与光学分析区之间的第一光学检测器窗口、位 于第二光学检测器与光学分析区之间的第二光学检测器窗口以及位于第三光学检测器与 光学分析区之间的第三光学检测器窗口。6. 根据权利要求5的传感器，其中，第一光学检测器窗口位于光学分析区的与光学发 射器窗口相对的一侧，第二光学检测器窗口位于相对于光学发射器窗口近似90度角处，而 第三光学检测器窗口位于光学分析区的与第二光学检测器窗口相对的一侧。7. 根据权利要求5的传感器，其中，光学分析区包括具有内径和外径的管，并且其中光 学发射器窗口、第一光学检测器窗口、第二光学检测器窗口和第三光学检测器窗口的每一 个都包括被放置为面向管的外径的球透镜。8. 根据权利要求7的传感器，其中，所述管界定了流体样本从其行进通过的几何中心， 并且光学发射器窗口相对于管的几何中心偏离，使得通过光学发射器窗口的球透镜的几何 中心发射的光不经过管的几何中心。9. 根据权利要求7的传感器，其中，第二光学检测器窗口位于相对于光学发射器窗口 近似90度角处，第三光学检测器窗口位于管的与第二光学检测器窗口相对的一侧，以及光 学发射器窗口偏离，使得光学发射器窗口的几何中心被定位为相比于接近第二光学检测器 窗口，更接近第三光学检测器窗口。10. 根据权利要求1的传感器，进一步包括温度传感器、PH值传感器和电导率传感器。11. 根据权利要求10的传感器，其中，温度传感器的电子器件位于包含第一、第二或第 三光学检测器之一的电路板上，PH值传感器的电子器件位于包含第一、第二或第三光学检 测器中另一个的电路板上，而电导率传感器的电子器件位于包含第一、第二或第三光学检 测器中再一个的电路板上。12. -种方法，包括： 经由光学发射器把光发射到流体样本中； 经由第一光学检测器检测从光学发射器发出并传输透过流体样本的光； 经由第二光学检测器检测从光学发射器发出并由流体样本散射的光；以及 经由第三光学检测器检测由流体样本响应于由光学发射器发出的光而发出的荧光发 射， 其中，经由第一光学检测器检测光和经由第二光学检测器检测光进一步包括对光进行 过滤，使得由第一光学检测器和第二光学检测器检测出的任何光基本上都是从光学发射器 发出并传递进入流体样本中的光。13. 根据权利要求12的方法，其中，经由第三光学检测器检测荧光发射进一步包括基 本上滤除由光学发射器发出的并传递进入流体样本中的全部波长的光。14. 根据权利要求12的方法，其中，经由第一光学检测器检测光包括检测在光分析区 的与光学发射器所在位置相对的一侧的光，经由第二光学检测器检测光包括检测相对于光 学发射器所在位置在近似90度角处的光，而经由第三光学检测器检测荧光发射包括检测 在光分析区的与第二光学检测器所在位置相对的一侧的荧光发射。15. 根据权利要求12的方法，其中，经由光学发射器发射光包括通过球透镜发射光，使 得经过球透镜的几何中心的光不被引导向光分析区的几何中心。16. 根据权利要求12的方法，其中，经由光学发射器发射光包括通过光学窗口发射光， 使得经过光学窗口的几何中心的光被引导为相比于接近第二光学检测器，更接近第三光学 检测器。17. -种光学传感器系统，包括： 外壳，其界定了流体样本从其行进通过来进行光学分析的光学分析区，外壳包括光学 发射器组件，其承载着被配置为把光引导向流体样本中的光学发射器；第一光学发射器组 件，其承载着被配置为检测由光学发射器发出并传输透过流体样本的光的第一光学检测 器；第二光学发射器组件，其承载着被配置为检测由光学发射器发出并由流体样本散射的 光的第二光学检测器；以及第三光学发射器组件，其承载着被配置为检测由流体样本响应 于由光学发射器发出的光而发出的荧光发射的第三光学检测器， 其中，外壳包括位于光学发射器与光学分析区之间的光学发射器窗口、位于第一光学 检测器与光学分析区之间的第一光学检测器窗口、位于第二光学检测器与光学分析区之间 的第二光学检测器窗口以及位于第三光学检测器与光学分析区之间的第三光学检测器窗 口，以及 第一光学检测器窗口位于光学分析区的与光学发射器窗口相对的一侧，第二光学检测 器窗口位于相对于光学发射器窗口近似90度角处，而第三光学检测器窗口位于光学分析 区的与第二光学检测器窗口相对的一侧。18. 根据权利要求17的系统，进一步包括位于光学发射器与光学分析区之间的光学发 射滤光器、位于第一光学检测器与光学分析区之间的第一光学检测滤光器、位于第二光学 检测器与光学分析区之间的第二光学检测滤光器以及位于第三光学检测器与光学分析区 之间的第三光学检测滤光器，其中，光学发射滤光器、第一光学检测滤光器和第二光学检测 滤光器的每一个都被配置为滤除相同波长的光，使得由第一光学检测器和第二光学检测器 检测出的任何光基本上都是从光学发射器发出的并经过光学分析区的光。19. 根据权利要求18的系统，其中，第三滤光器被配置为基本上滤除由光学发射器发 出的并经过光学分析区的全部波长的光。20. 根据权利要求17的系统，其中，光学分析区包括具有内径和外径的管，并且光学发 射器窗口、第一光检测窗口、第二光检测窗口和第三光检测窗口的每一个都包括被放置为 面对管的外径的球透镜。21. 根据权利要求17的系统，其中，光学分析区界定了流体样本从其行进通过的几何 中心，以及光学发射器窗口相对于光学分析区的几何中心偏离，使得通过光学发射器窗口 的几何中心发射的光不被引导为经过光学分析区的几何中心。22. 根据权利要求17的系统，其中，光学发射器窗口偏离，使得光学发射器窗口的几何 中心被定位为相比于接近第二光学检测器窗口，更接近第三光学检测器窗口。
【专利摘要】一种光学传感器可以具有多个检测通道以检测流体的不同特征。例如，工业清洁和消毒应用中所用的光学传感器可以具有多个检测通道以检测何时系统既清洁又被真正地消毒。在一个实例中，光学传感器包括把光指引到流体中的光学发射器、检测传输透过流体的光的第一光学检测器、检测由流体散射的光的第二光学检测器和检测流体发出的荧光发射第三光学检测器。光学发射器和光学检测器能够位于光学分析区周围。取决于应用，光学发射器可以被放置为把光引导到光学分析区的壁附近而不是光学分析区的中心，这可以提高检测通道的信号强度。
【IPC分类】G01N21/64
【公开号】CN105143857
【申请号】CN201480014203
【发明人】E·托克图夫, C·J·欧文, A·斯柯达, V·斯洛博登, P·S·先令, W·M·克里斯藤森
【申请人】艺康美国股份有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2014年3月6日
【公告号】CA2902520A1, US9140648, US20140264077, WO2014164204A1