步骤111中，具体而言，为了检测干扰影响，在关闭照明的情况下并且必要时在 具有或不具有光路中的样品的情况下确定探测器的暗信号的测量。在步骤112中，通过穿过 样品的对所有测量共同的透射路径发送具有某波长或波长范围Ao的照射，也就是说与成分 的要确定的参数相比被未知衰减更强地吸收的波长。通常，该波长或波长范围Ao被选择为 使得其处于要分析的M或A2等等的附近，W便使得能够通过Ao处的测量校正改变的散射角 分布。
[0053] 在步骤113中，该装置被调整到起始间距do上，并且在步骤114中，在没有样品的情 况下确定射到探测器上的福射的强度。运用于均衡依赖于厚度的由系统决定的强度改变。 也就是说，运样针对每个要测量的厚度获得关于所定义的强度的参考值，按照所述参考值 在之后可W进行归一化，W便消除运些干扰。所述参量的消除也可W通过利用测量参量的 仅仅几个支持点的线性插值进行，或者W其它合适方式进行，而不影响根据本发明对该方 法的执行。
[0054] 在步骤115中，将样品引入到透射路径中，使得在接下来的步骤116中进行测量12 (入0, do)，该测量检测在放入样品的情况下并且在起始厚度为do时具有未知畏减的影响的 情况下的强度。下面的步骤117和118包括:利用测量12(^0, dn)(步骤118)将厚度从do向dm 连续地改变(n在此被用作中间步骤的合适数目的变量)(步骤117)，W便检测依赖于厚度的 畏减作为原始值。
[0055] 为了检测成分的参数1，设置与针对干扰影响的流程类似的流程，唯一的区别为： 使用其它波长或其它波长范围、，所述波长/波长范围与未知衰减或一种/多种成分的其它 要确定的参数相比被所述一种/多种成分的要确定参数1更强烈地吸收。序列100的与序列 110的步骤相对应的步骤用一撇来表征。中间步骤的合适数目的变量在此被称为P、最终厚 度为dq。!!与P(所测量的厚度的数目）或者m与q(最终厚度）的一致性是可能的，但是不是必 雨的。
[0056] 但是起始厚度或者当过程W相反顺序执行时，最终厚度应当一致。步骤的顺序也 可W改变。
[0057] 为了检测一种或多种成分的另外的参数2直到（1 + 1)，同样设置相同的流程。序列 120的与序列110的步骤相对应的步骤用两撇来表征。变量1可W采取1或其它数字。针对每 个要确定的参数，应当选择至少一个波长或波长范围Ak,所述波长范围与未知衰减或一种/ 多种成分的其它要确定的参数相比分别被所述一种/多种成分的要确定的参数2至（1+1)更 强烈地吸收。中间步骤的合适数目的变量在此被称为r、最终厚度为cUnr与n和/或P(所测量 的厚度的数目）或者S与m和/或q(最终厚度)的一致性是可能的，但是不是必需的。
[0058] 为了分析，在步骤130中在已经描述的用于基于测量参量Ix的原始值归一化、消除 干扰影响和壁部的步骤W后，应用响应函数R，所述响应函数R的输入值是波长或波长范围 入X、在某波长或波长范围和厚度Ixai，dx)的情况下所属经衰减的强度值、W及被透射的容 器的厚度山。
[0059] 在不限制一般性的情况下，作为分析的结果列举了成分浓度(步骤140)。运也可W 是成分的其它参数。
[0060] 附图标记列表 Ao如下波长或波长范围：在所述波长处/波长范围中，福射的衰减尽可能不依赖于成分 的要确定的参数 M如下波长或波长范围：在所述波长处/波长范围中，福射的衰减主要依赖于一种/多 种成分的要确定的第一参数 Ak如下波长或波长范围：在所述波长处/波长范围中，福射的衰减依赖于一种/多种成 分的另外的要确定的参数并且尽可能不依赖于所述一种/多种成分的其余要确定的参数， 此外它们用于改善精度 d透射路径长度 I强度 k用于确定成分的另外的参数或者改善精度的另外的波长(范围）的数目的变量(从2 开始） 1处于1与用于确定成分的另外的参数或改善精度的另外的波长(范围）的数目之间的 数字 n在Ao处的透射路径长度d的厚度级的变量 m处于1与Ao处的透射路径长度d的厚度级的总数之间的数字 P在、处的透射路径长度d的厚度级的变量 q处于1与、处的透射路径长度d的厚度级的总数之间的数字 r在每个实现的波长处或每个实现的波长范围Ak中透射路径长度d的厚度级的变量 S处于1与透射路径长度d的厚度级的总数之间的数字，必要时在每个所实现的波长处 或每个所实现的波长范围Ak中不同 X未确定的成分的角标/变量 图1的图片说明： 111 暗测量(没有样品） 112 激活具有Ao的照射 113 调整间距do 114 零测量Iq(入0) 115 放入样品 116 测量 Ii(A〇，do) 117 变化 dn-〉dn+l 118 测量 l2(A〇,化） 112' 激活具有、的照射 113' 调整间距do 114' 零测量Io(Ai)(没有样品） 115' 放入样品 116' 测量 11(入1，(1〇) 117' 变化 dp-〉dp+l 118' 测量 l2(M，dq) 112'' 激活具有Ak的照射 113'' 调整间距do 114'' 零测量Io(Ak)(没有样品） 115'' 放入样品 116'' 巧慢 Iiak，d〇) 117'' 变化化-Mr+1 118'' 测量 l2(心 ds) 130 分析(归一化:滤除干扰影响&壁部） 140 -种/多种所研究的成分的浓度
【主权项】
1. 用于光学非侵入式确定挠性容器中的成分的浓度或其它参数的装置，其中该装置包 括： -光源，其被构造为将光入射到挠性容器上； -至少一个探测器，其被构造为，为每个要检测的参数在至少一个波长处或波长范围中 利用不同透射路径长度执行所使用的辐射的强度衰减的检测；以及 -计算单元，其被构造为通过将不同厚度的测量结果相除来消除具体存在的容器壁部 的影响。2. 根据权利要求1所述的装置，其中所述光源被构造用于宽面入射并且所述探测器被 构造用于宽面探测。3. 根据权利要求1所述的装置，其中该装置被构造用于执行总是穿过强烈散射的层厚 的入射，使得在所使用的透射路径长度的情况下通过厚度改变不发生探测器处的散射角分 布的改变。4. 根据权利要求1所述的装置，其中该装置被构造用于确定布置在封闭血液储器中的 血液的血液参数。5. 根据权利要求4所述的装置，其中该装置具有机械装置，所述机械装置被构造用于在 测量期间以所定义方式改变测量域范围中的血液储器的两个壁部的间距。6. 根据权利要求5所述的装置，其中该装置被构造用于确定血液的血红蛋白含量。7. 根据权利要求1所述的装置，该装置此外具有用于测量和调节一次性生物反应器中 的细胞培养过程的传感器材料和读取技术。8. 根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个探测器相对于光源被布置为，使得所 探测的辐射经过不同长的路径来穿过容器中的成分。9. 用于光学非侵入式确定挠性容器中的成分的浓度或其它参数的方法，其中该方法包 括： -将光入射到挠性容器上； -为每个要检测的参数在至少一个波长处或波长范围中利用不同透射路径长度检测所 使用的辐射的强度衰减； -将容器壁部的不同厚度的测量结果相除，以便消除具体存在的容器壁部的影响。10. 根据权利要求9所述的方法，其中进行宽面入射和宽面探测。11. 根据权利要求9所述的方法，其中进行总是穿过强烈散射的层厚的入射，使得在所 使用的透射路径长度的情况下通过厚度改变不发生探测器处的散射角分布的改变。12. 根据权利要求1所述的装置用于确定布置在封闭血液储器中的血液的血液参数的 应用。13. 根据权利要求9所述的方法用于确定布置在封闭血液储器中的血液的血液参数的 应用。14. 根据权利要求1的装置在食品技术中的应用。15. 根据权利要求1所述的装置用于执行根据权利要求9所述的方法的至少一部分步骤 的应用。
【专利摘要】本发明涉及一种用于确定流体中成分的浓度或其它参数的无损的并且非侵入式的方法，该方法能够最小化容器壁部的未知但在各个测量期间恒定的对测量结果或分析的光学干扰影响，其方式是，执行具有不同透射路径长度的测量并且相除来消除容器壁部的影响。宽面照明和探测保证：在这些测量中出现的非线性不干扰确定的精度。
【IPC分类】G01N21/31, G01N21/59, G01N21/03
【公开号】CN105531579
【申请号】CN201480037579
【发明人】J.赫夫曼恩, I.格桑德, H-J.卡皮尤斯, K.里伊博德, U.内茨
【申请人】激光和医药技术柏林有限责任公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2014年7月2日
【公告号】DE102013011495A1, EP3017292A1, WO2015000987A1