本公开涉及水基样本流体测量及分析。
背景技术：
：：对于流体的分析是在许多应用中有用的。例如，对于水的硬度的测量可能是重要的，因为硬水可能在特定情境下是不合需要的。因此，已开发了用于分析水硬度的比色测定方法。比色法使用在样本流体中的颜色改变作为所关注物质的量的表示，例如，在水基样本流体中的与试剂反应以形成经着色产品的组分。经着色产品可以由吸光率来测量。已观察到，在某些情况下，对于水的比色测量与期望的线性响应相背离而变动。即，颜色的改变量并不与所关注物质的量线性地对应。许多因素可以有助于此。例如，样本的体积，添加到样本的指示剂(颜料)量，样本中的试剂可溶性/溶解度，等等，可能影响所测量的衍射，从而使得其背离线性响应而变动。这种背离线性的变动经常发生于可测量范围的末端(例如，可测量范围的高和低端)处。背离线性的变动导致不精确的测量。技术实现要素：总而言之，一个实施例提供了一种用于确定在流体样本中的分析物的浓度的方法，包括：将流体样本引入到测量腔室内；操作测量装置以将第一波长的光引入到流体样本；利用检测器测量第一波长的光相对于流体样本的吸收率；操作所述测量装置以将第二波长的光引入到流体样本；利用检测器测量第二波长的光相对于流体样本的吸收率；使用所述测量装置的处理器，通过使用第一波长的光的所测量吸收率与第二波长的光的所测量的吸收率二者，确定流体样本的吸收率比例；以及经由输出装置提供对于与吸收率值相关的流体样本的所确定浓度值。实施例提供一种根据本文所提供说明进行操作的设备。实施例提供一种程序产品，其储存指令用于根据本文所提供说明在机器或装置上执行方法。前述是一种概述，并且因而可能包含细节的简化、概括、及省略；因此，本领域普通技术人员将会领会到，该概述仅仅是示例性的且并非预期以任何方式加以限制。为更好理解本实施例与所述实施例的其它和另外的特征和优点，结合附图参考下列的说明。本发明的范围将在所附的权利要求中指出。附图说明图1图示了示例测量系统。图2图示了分别在501nm和655nm进行的吸收率测量。图3图示了对于两个波长(510nm和655nm)的示例比例吸收率测量。图4图示了水硬度测量的示例方法。具体实施方式将易于理解的是，如大致描述并且在本文的附图中图示的本发明的组分可以被布置并且设计成除了所描述示例实施例以外的多种不同配置。因而，如图所示，示例实施例的下列更详细描述并非旨在限制如权利要求所主张的实施例的范围，而是仅代表示例实施例。在整个此说明书中的指代“一(个)实施例”(或相似表述)是指特定特性、结构或与实施例相结合而描述的特征被包括于至少一个实施例。因而，在整个此说明书中各处出现的短语“在一(个)实施例”等并非必需全部指代相同实施例。此外，所描述的特性、结构或特征可以以任何合适方式在一个或多个实施例中组合。在下列说明中，提供了多种具体细节来给予对实施例的透彻理解。然而，本领域普通技术人员将会认识到，可以在没有一个或多个具体细节的情况下，或利用其它方法、组分、材料等等，来实践各种实施例。在其它实例中，没有详细示出或描述公知的结构、材料或操作。下列描述仅仅旨在作为示例，并且简单地示出了某些示例实施例。尽管可以在多种流体测量/分析仪器中实施各种实施例，为简明说明起见，参考基于芯片的化学产品和相关联方法来描述了示例实施例。本领域普通技术人员将会领会到，与示例实施例相结合而描述的各种技术可以适用于其它装置。可能有利地在现场进行化学分析，例如光学的或基于比色的测试，用于确定水的特征。在实验室环境以外，提供精密且准确的化学分析的手持式或类似的移动仪器是理想的，其可用于与水处理过程相结合的合规性监测(compliancemonitoring)。在水硬度测试的非限制性示例中，水样本的硬度可以经由与指示剂(诸如染料组分)的基于颜色的反应而被确定，因为所述反应按已知比例产生了经着色产品，该已知比例继而可经由颜色敏感的传感器或检测器(例如指示出经着色产品相对于基线参考溶液的光吸收程度的传感器或检测器)而被测量。水硬度归因于在水中所包含的溶解的矿物质。所述矿物质包括多价阳离子，诸如钙，镁，铁，锰，和锌。在天然水中的钙和镁的浓度通常超过其它多价阳离子。因此，硬度通常被认为是水中的钙和镁的浓度。水硬度通常由滴定法(例如利用edta溶液)来测量。滴定法涉及到向水样本添加溶液直至所述样本改变颜色。可以进行多于一次滴定，例如，通过调节ph值和使用不同指示剂，可以与镁硬度分离地测量出钙硬度。参考图1，实施例提供了装置和相关联方法以用于基于芯片的化学分析，诸如水硬度的测量。在这样的系统中，芯片或试管110包含流体通道(内部地，在图1中未示出)，所述流体通道可包括在所述流体通道中或沿所述流体通道的必需的化学物质，例如，添加用于改变水样本颜色以测量水硬度的组分。试管110被浸没到流体120内以便将所述流体引入到试管110内。通过包含于手持式测量仪器100中的气动泵或类似布置的操作，所述流体120(例如，用于硬度测试的水)沿着所述流体通道在一个方向或双向上从入口移动，并且当其被抽吸通过所述流体通道时与化学物质相混合。所述手持式测量仪器100以定时方式在所述流体通道中移动所述样本流体，允许化学物质的定时混合和顺序添加，以及光学测量。随着所述测量仪器100从样本杯120抽吸所述流体样本(例如，大约30μl)到所述试管110的流体通道内，所述测量仪器100在所述流体通道内在一个方向或双向上经由气动压力而移动所述流体样本。所述样本流体的移动使得所述流体与包含于所述流体通道内的试剂相接触。这允许以准确方式且定时地添加试剂到所述流体以实现与化学分析相关的各种目标。实施例通过使用光学器件和检测器提供在光学通道(流体通道的光学部分)中首先获取经处理的流体样本测量(例如，经着色的流体的样本测量)，从而使得给定波长的光被传输到流体样本内并且可以测量出吸收率(或透射率)。样本流体的颜色影响所述光的吸收率(或透射率)，改变了所检测的光并且因而改变了测量仪器100的读出。一旦获得了光学测量，则流体样本可以进一步沿着所述流体通道被处理，经过所述光学腔室，并且与额外的化学物质相接触。另外，实施例可以要么同时地、或在单独的测量中传输多于一个波长的光进入所述流体样本内。实施例通过应用比例技术在较宽的水硬度范围上提供测量的有所增加的线性度。例如，当使用比色法时，通过使用两种或更多波长的光来测量所述流体样本的硬度并且基于这些测量的比例报告硬度值，则硬度检测的线性的动态范围可以增加且偏差可以减小。作为具体示例，并且参考图2，对于以百万分率(ppm)范围(例如，约0ppm至20ppm)计量的低范围/低量程的硬度检测而言，吸收率测量对于510nm光或655nm光而言分别是并非线性的(是指r2值)。然而，并且参考图3，吸收率测量可以被报告为比例，例如510nm/655nm，由此所报告值的线性度增加(也指代r2值)。因而，实施例可以通过较大范围(在图示示例中在范围的较低端中)维持吸收率测量的线性度。在图2和图3的测量示例中，所报告的测量是水硬度测量。可使用的指示剂包括但不限于mordantblue13(用于低范围硬度)和钙镁试剂(用于高范围硬度)。所述mordantblue13和所述钙镁试剂指示剂二者都是同族的重氮化合物。如图所示，在510nm和655nm的吸收率分别均不是线性的。通过应用所述比例方法而建立了线性度，并且通过使用所述比例方法也减少了吸收率测量中的偏差。如本文中所描述，使用hachsl1000portableparallelanalyzer测量仪器可以进行所述测量。在表1中，使用510nm吸收率、655nm吸收率、以及510nm/655nm吸收率的比例，提供了检测极限的比较。正如可以理解的，当运用比例技术时，可检测的极限减少。转至图4，实施例包括一种方法，其中在401处，流体样本被引入到测量腔室内。所述流体样本可以是添加有一种或更多种试剂的水样本以便根据水硬度测量来产生经着色的产品。测量装置随后被操作以在402处将第一波长的光引入到流体腔室，其中所述测量装置的检测器在403处检测所述第一波长的光相对于所述流体样本的吸收率。此后或基本上同时，测量装置被操作以在404处将第二波长的光引入到流体腔室，其中所述测量装置的检测器在405处检测所述第二波长的光相对于所述流体样本的吸收率。在已进行了第一和第二吸收率测量的情况下，并且可选地利用其它波长的光重复进行此过程的情况下，实施例可以在406处(例如通过使用所述测量装置的处理器)通过使用第一波长的光的所测量吸收率和第二波长的光的所测量吸收率二者，来确定所述流体样本的计算值。如本文中所描述，这可以包括应用针对单个波长而获得的吸收率值的比例。在具有吸收率比例的情况下，实施例于是可以例如经由诸如显示器屏幕的输出装置在407处提供对于所述流体样本的确定的浓度。根据正在进行的所述流体样本的测量，所确定的浓度值可以作为经转换的值(例如ppm等)而被输出。在实施例中，在406处进行的确定步骤可包括确定出第一波长的光的所测量的吸收率与第二波长的光的所测量的吸收率的比例。在实施例中，所述第一波长大约510nm并且所述第二波长大约655nm。在实施例中，所述流体样本是水并且所确定的浓度值以ppm为单位被报告。如本文所描述，应用比例技术来将单个的吸收率值转换为吸收率值比例导致了扩展可获得线性吸收率测量的范围。因而，在实施例中，所确定的浓度值是在大约3至大约25ppm的范围。因而，在实施例中，所确定的浓度值是在大约20至大约100ppm的范围。正如将会由本领域普通技术人员领会到的，各个方面可以体现为系统、方法或装置程序产品。因此，各方面可采取整个硬件实施例的形式、或包括软件的实施例的形式，全都可以在本文中通常被称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，各方面可以采取在一个或更多个装置可读介质中实施的装置程序产品的形式，且装置可读介质具有与其一起实施的装置可读程序代码。应指出的是，本文中所描述的各种功能可以使用储存在装置可读储存介质诸如非信号储存装置上的指令来实施，其中所述指令由处理器执行。在本文档的情境中，储存装置不是信号且“非瞬态”包括除了信号介质以外的所有介质。用于执行操作的程序代码可以被编写成一种或多种编程语言的组合形式。所述程序代码可以整个地在单个装置上执行，部分地在单个装置上执行，作为单独/独立的软件包，部分地在单个装置上执行且部分地在另一装置上执行，或整个地在其它装置上执行。在某些情况下，所述装置可以通过任何类型的连接或网络而被连接，包括局域网(lan)或广域网(wan)，或通过其它装置(例如，使用因特网服务提供商通过因特网)可进行的连接，通过无线连接例如近场通信、或通过硬件连线连接诸如usb连接。在本文中参考附图描述了示例实施例，附图图示了根据各种示例实施例的示例方法、装置和产品。将理解到，可以至少部分地通过程序指令来执行动作和功能性。这些程序指令可以被提供给装置的处理器，例如，诸如图1中所示的手持式测量装置，或其它可编程数据处理装置用以制造机器，从而使得经由所述装置的处理器执行的所述指令执行所指定的功能/动作。应注意到，本文中所提供的值将要被理解为包括通过使用词“大约”来指示的等效值。所述等效值将会对于本领域普通技术人员显而易见，但至少包括由最后一个有效数字的普通舍入所获得的值。本公开已被呈示用于例示和描述目的，而非旨在是穷尽性或限制性的。许多修改和变型将会对于本领域普通技术人员而言显而易见。示例实施例被选择和描述以便解释原理和实践应用，并且使得普通技术人员能理解本公开的各种实施例及各种修改为适于所设想的特定用途。因而，尽管在本文中已参考附图描述了示例性实例实施例，应理解到，这种描述并非限制性的且本领域普通技术人员可以实现各种其它改变和修改而不离开本公开的范围或宗旨。当前第1页12当前第1页12