專(zhuān)利名稱(chēng)：自對(duì)準(zhǔn)光源和檢測(cè)器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及吸光度的測(cè)量，更具體地，涉及一種在測(cè)量吸光度中使用的自對(duì)準(zhǔn)光源和檢測(cè)器組件。
背景技術(shù)：
用于測(cè)量吸光度的儀器廣泛地使用于諸如工業(yè)、醫(yī)療和食品應(yīng)用領(lǐng)域。這樣的儀器通常包括光源和檢測(cè)器，并且為了一致、可靠的讀數(shù)，光源和檢測(cè)器保持適當(dāng)?shù)膶?duì)準(zhǔn)很重要，尤其是在關(guān)鍵應(yīng)用中使用儀器時(shí)。諸如白熾燈的光源易于燒壞并且需要定期更換，這容易導(dǎo)致光源和檢測(cè)器之間的不適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)，尤其是在更小更緊湊的儀器中。如果無(wú)法現(xiàn)場(chǎng)更換光源，則不得不從服務(wù)中更換或移除儀器并送去修理，這兩者都可能是昂貴的并且擾亂工作的。

發(fā)明內(nèi)容
總的來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供一種在測(cè)量光吸收率中使用的新型的改良的光源和檢測(cè)器組件。本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供一種具有上述特征的光源和檢測(cè)器組件，其中該光源和檢測(cè)器是自對(duì)準(zhǔn)的。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)提供自對(duì)準(zhǔn)光源和檢測(cè)器組件實(shí)現(xiàn)這些以及其他目標(biāo)，其中該自對(duì)準(zhǔn)光源和檢測(cè)器組件具有安裝在預(yù)定、固定位置的傳感器支撐件，安裝在相對(duì)于傳感器支撐件的預(yù)定、固定位置的光源座，安裝在傳感器支撐件上的固定的位置的傳感器，以及在由彼此接合的配合面所確定的預(yù)定位置可拆卸地安裝到光源座的燈組件，并且只要當(dāng)燈組件被安裝在底座中時(shí)，燈組件就被安置在該預(yù)定位置。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的自對(duì)準(zhǔn)光源和檢測(cè)器組件的一個(gè)實(shí)施例的分解等軸視圖。圖2是圖1的實(shí)施例中的燈組件的俯視圖。圖3是圖1的實(shí)施例中的組裝的光源的俯視圖。圖4是組裝的光源的放大的、局部的截面圖。圖5是為了更換燈而拆卸了燈組件的圖1實(shí)施例的等軸視圖。圖6是圖1的實(shí)施例中的安裝塊及其配套部件的垂直截面圖。圖7是沿圖6中的線7-7的橫截面圖。圖8是沿圖6中的線8-8的橫截面圖。圖9示出了帶有安裝在固定于探頭的安裝塊中的燈座和檢測(cè)器座的完整探針組件。
具體實(shí)施方式
在圖1至8中，結(jié)合探頭12示出了光源和檢測(cè)器組件11，其中探頭12具有附接于基本上呈圓柱形的外殼(未示出)的外部螺紋基座13。安裝塊16通過(guò)安裝螺釘17附接到基座13的內(nèi)表面。該安裝塊基本上是矩形，帶有其直徑略小于外殼內(nèi)壁的直徑的弓形彎曲端表面18。軸向延伸的平行鉆孔19、20在安裝螺釘相對(duì)的兩側(cè)延伸穿過(guò)安裝塊與基座上對(duì)應(yīng)的鉆孔22、23對(duì)齊。探頭12也可以設(shè)計(jì)為附接到一次性容器，諸如例如在生物化學(xué)處理中一次性使用的具有柔性壁的一次性發(fā)酵袋。在這種情況下，螺紋基座13能夠附接到一次性容器壁中的固定裝置，或者基座13可以設(shè)計(jì)為焊接在一次性容器的壁上。光源由可拆卸地安裝在管狀座27中的燈組件沈組成。管座安裝在鉆孔19中，穿過(guò)鉆孔22，并從探頭12的外端延伸。燈組件包括伸長(zhǎng)的管狀體觀，在其一端的插座31中安裝燈四，以及從該插座延伸的引線32，其穿過(guò)管狀體用于連接探針外殼中的電源。燈座具有管狀體34，在其側(cè)壁上具有開(kāi)口 36朝向該管的末端或外端，以及安裝在該管末端部分的鏡子37用來(lái)引導(dǎo)來(lái)自燈的光穿過(guò)開(kāi)口朝向傳感器。在圖示的實(shí)施例中，鏡子以45度傾斜于燈座的軸，而來(lái)自燈的光以垂直于該軸的方向反射。開(kāi)口 36可以被透明窗緊密覆蓋，該透明窗例如依據(jù)測(cè)量所使用的波長(zhǎng)由石英、藍(lán)寶石或透明塑料制成。燈座的內(nèi)端緊靠在鉆孔19中的徑向臺(tái)肩39，并且由安裝塊中的定位螺釘42固定在適當(dāng)位置，其中定位螺釘42被承接在燈座管外壁的鍵槽或槽口 43中。因此，當(dāng)管的內(nèi)端部分插入鉆孔緊密接合臺(tái)肩并且定位螺釘緊固在鍵槽中時(shí)，燈座相對(duì)于安裝塊和探頭在軸向和旋轉(zhuǎn)方向上被鎖定在預(yù)定、固定的位置。燈組件被共軸地插進(jìn)燈座穿過(guò)燈座管的內(nèi)端，并且具有緊靠管中相應(yīng)的臺(tái)肩47 的徑向臺(tái)肩46。燈組件被安裝塊中的定位螺釘48在燈座中鎖定位置，其中定位螺釘48緊固管的外壁。因此，燈組件能夠從座中拆卸，然后能夠被重新插入并鎖定在預(yù)定的軸向位置。燈組件的內(nèi)端部分從座的內(nèi)端突出，并且能夠用于在安置固定螺釘之前在座內(nèi)旋轉(zhuǎn)燈組件并且安裝以最大化光信號(hào)。檢測(cè)器組件包括光檢測(cè)器或傳感元件51以及傳感器支撐件52。傳感器支撐件具有安裝在鉆孔21中的伸長(zhǎng)的管狀體53，穿過(guò)鉆孔23，并且從探頭的外端延伸。支撐管的內(nèi)端緊靠鉆孔21中的徑向臺(tái)肩54，并且被安裝塊中的定位螺釘56固定位置。定位螺釘被承接在支撐管外壁的鍵槽或槽口 57中。因此，當(dāng)管的內(nèi)端部分插入鉆孔緊密接合臺(tái)肩并且定位螺釘緊固在鍵槽中時(shí)，傳感器支撐件相對(duì)于安裝塊、探頭和光源在軸向和旋轉(zhuǎn)方向上被鎖定在預(yù)定、固定的位置。光檢測(cè)器或傳感元件51被安裝在支撐管的側(cè)壁上，接近管的末端，直接相對(duì)并面向燈座中的開(kāi)口和鏡子，通過(guò)引線59從傳感元件延伸穿過(guò)該管以連接探針外殼內(nèi)的電路。為了更換燈，如圖5所示，從外殼中分離出探頭，拆除定位螺釘48，并且從燈座的內(nèi)端取出燈組件。從插座中移除舊的燈，并在該位置安裝新的燈。然后，燈組件被重新插入燈座直到臺(tái)肩46緊靠臺(tái)肩47，并且被轉(zhuǎn)動(dòng)以最大化來(lái)自檢測(cè)器的信號(hào)。因此，燈組件被安置于其預(yù)定位置并為最佳信號(hào)而被定向，向燈組件緊固定位螺釘48以將其所定在適當(dāng)?shù)奈恢?。燈座和檢測(cè)器組件的長(zhǎng)度使得當(dāng)安置燈座和傳感器支撐件管的內(nèi)端緊挨安裝塊鉆孔中的臺(tái)肩并且定位螺釘被緊固在鍵槽中時(shí)，傳感元件直接對(duì)向燈座中的開(kāi)口，并且由鏡子反射的來(lái)自燈的光聚焦在傳感元件上。對(duì)準(zhǔn)是自引導(dǎo)的，并無(wú)論是在工廠組裝還是在現(xiàn)場(chǎng)提供服務(wù)將總是如此。光源和傳感器的對(duì)準(zhǔn)不受更換燈的干擾，因?yàn)樵诟鼡Q操作中燈座和傳感器組件均不被移動(dòng)。即使它們中的一個(gè)偶然發(fā)生了移動(dòng)，也很容易返回其自對(duì)準(zhǔn)的位置。本發(fā)明具有許多重要特征和優(yōu)點(diǎn)。光源和檢測(cè)器是自對(duì)準(zhǔn)的，并且能夠現(xiàn)場(chǎng)更換光源燈而不破壞對(duì)準(zhǔn)。燈組件獨(dú)立于燈座和投射鏡。為了更換燈，能夠容易地拆卸燈組件而不移動(dòng)固定在安裝塊和探頭的燈座和鏡子。燈座和檢測(cè)器組件的長(zhǎng)度是固定的，使得當(dāng)每個(gè)組件被插入安裝塊時(shí)，其位置是受控的，并且這兩個(gè)組件彼此自動(dòng)對(duì)齊。帶有固定在鉆孔19中的燈組件和固定在鉆孔21中的檢測(cè)器組件的安裝塊16構(gòu)成了易于對(duì)準(zhǔn)的光學(xué)組件。這個(gè)組件能夠被連接到各種不同種類(lèi)的探頭，只要它們提供帶有對(duì)應(yīng)于燈組件的管狀座27和檢測(cè)器組件的管狀座53的鉆孔的合適基座。圖9示出了帶有安裝在固定于探頭12的安裝塊16中的燈座和檢測(cè)器座的完整探針組件。探頭12的螺紋基座13旋到圓柱探針外殼67上。在這個(gè)示例中，傳感器組件和檢測(cè)器組件不從探頭12中伸出。而是，探頭12包括兩個(gè)面對(duì)的開(kāi)口，其為從鏡子37反射的光束69提供通路。為了保護(hù)燈四和傳感元件51 免受包含在光束69所穿過(guò)的空隙71中的介質(zhì)的影響，開(kāi)口被窗61和63密封。窗61和63 可以由任何對(duì)由燈四發(fā)出的光透明的材料制成。例如，它們可以由石英、石英玻璃、藍(lán)寶石或者透明塑料制成。探頭12被連接于容器的容器壁65，容器包含介質(zhì)，例如用于工業(yè)處理的液體或液體混合物。在制藥或生物化學(xué)處理中，常常使用一次使用的容器，所謂的一次性容器。這些一次性容器通常由在開(kāi)始制藥或生物化學(xué)處理之前能夠被消毒并且在處理完成之后能夠被丟棄的塑料制成。一次性容器可以是剛性或柔性的管或柔性的袋，例如一次性發(fā)酵罐。容器壁65可以粘合或焊接到探頭12。也可以包括用于承接探頭12的固定裝置，該固定裝置包括，例如，卡口式組裝件或者內(nèi)螺紋。以這種方式，能夠與不同的一次性容器多次使用包括安裝塊16的易于對(duì)準(zhǔn)的光學(xué)組件，其中，安裝塊16帶有固定在鉆孔19中的燈組件和固定在鉆孔21中的檢測(cè)器組件 21，一次性容器具有固定在或連接于容器壁65的相應(yīng)的探頭12。但是，昂貴的光學(xué)組件能夠重復(fù)使用。很顯然從前述內(nèi)容中已經(jīng)提供了一種新型的改良的自對(duì)準(zhǔn)光源和檢測(cè)器組件。盡管僅詳細(xì)描述了某些目前優(yōu)選的實(shí)施例，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員很顯然能夠做出某些改變和修改，而不背離由所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種自對(duì)準(zhǔn)光源和檢測(cè)器組件(11)，包括傳感器支撐件(52)，安裝在預(yù)定、固定的位置，光源座(27)，安裝在相對(duì)于所述傳感器支撐件(5 的預(yù)定、固定的位置，傳感器(51)，安裝在所述傳感器支撐件(5 上的固定的位置，以及，燈組件( )，在由彼此接合的配合面所確定的預(yù)定位置可拆卸地安裝到所述光源座(27)，并且只要當(dāng)所述燈組件06)被安裝在所述光源座(XT)中時(shí)，所述燈組件06) 就被安置在所述預(yù)定位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述光源和檢測(cè)器組件(11)，包括鏡子(37)，安裝在所述光源座(XT)上固定位置，用于當(dāng)所述燈組件06)被安置在所述預(yù)定位置時(shí)，朝向所述傳感器(51)引導(dǎo)來(lái)自所述燈組件06)的光。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述光源和檢測(cè)器組件(11)，其中，所述傳感器支撐件(52)在第一預(yù)定、固定位置被安裝到安裝塊(16)，并且所述光源座(XT)在第二預(yù)定、固定位置被安裝到所述安裝塊(16)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任何一項(xiàng)所述光源和檢測(cè)器組件(11)，其中，所述光源座(XT)是管狀的，并且所述燈組件06)與所述管狀座(XT)共軸地放置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任何一項(xiàng)所述光源和檢測(cè)器組件(11)，其中，所述燈組件06)和所述光源座(XT)具有軸向面對(duì)的環(huán)形臺(tái)肩(39)，其中當(dāng)所述燈組件06)位于所述預(yù)定位置時(shí)，所述軸向面對(duì)的環(huán)形臺(tái)肩(39)彼此緊靠。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5任何一項(xiàng)所述光源和檢測(cè)器組件(11)，所述安裝塊(16)具有第一和第二(19)基本平行的鉆孔，所述鉆孔具有軸向面對(duì)的內(nèi)部臺(tái)肩(39,54),所述傳感器支撐件(5 包括具有與所述第一鉆孔中的所述環(huán)形臺(tái)肩(54)緊密接合的第一部分的第一支撐管(53)，以及從所述安裝塊(16)延伸的末端部分，所述光源座(XT)包括具有與所述第二鉆孔(19)中的所述環(huán)形臺(tái)肩(39)緊密接合的一個(gè)部分的第二支撐管(34)，以及以基本平行于所述第一支撐管(5 的所述末端部分的方向從所述安裝塊(16)延伸的末端部分，所述傳感器(51)面對(duì)所述第二支撐管(34)被安裝在所述第一支撐管(5 上的固定位置，所述燈組件06)被可拆卸地安裝在所述第二支撐管(34)中的預(yù)定位置，在所述第二支撐管(34)中，所述燈組件06)的一部分緊密接合于軸向面對(duì)的環(huán)形臺(tái)肩06)，其中，所述光源座(XT)還包括在所述第二支撐管(34)側(cè)壁處用于光的開(kāi)口(36)，以及用于引導(dǎo)來(lái)自所述光組件06)的光穿過(guò)所述開(kāi)口(38)至所述傳感器(51)的鏡子(37)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述光源和檢測(cè)器組件(11)，其中，所述鏡子(37)安裝在所述第二支撐管(34)的所述末端部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述光源和檢測(cè)器組件(11)，包括定位螺釘G2，56)，螺紋安裝在所述安裝塊(16)中，用于保持所述第一(53)和所述第二(34)支撐管緊密接合于所述第一和所述第二(19)鉆孔內(nèi)的所述環(huán)形臺(tái)肩 (39，M)，并且用于保持所述燈組件06)位于所述第二支撐管中所述預(yù)定位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述光源和檢測(cè)器組件(11)，其中，所述第一(5 和所述第二(34)支撐管具有由所述定位螺釘(42，56)接合的變平區(qū)域，以防止所述支撐管(34，5；3)在所述安裝塊(16)中旋轉(zhuǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9任何一項(xiàng)所述光源和檢測(cè)器組件(11)，其中，為了最大化來(lái)自所述傳感器(51)的光信號(hào)，所述燈組件06)能夠在所述第二支撐管(34)中旋轉(zhuǎn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10任何一項(xiàng)所述光源和檢測(cè)器組件(11)，其中，所述光源座(XT)和所述傳感器支撐件(5 被承接在探頭(1 的相應(yīng)的鉆孔 (22,23)中，所述探頭(1 包括在所述燈組件06)和所述傳感器(51)之間提供光束通路 (69)的開(kāi)口。
12.一種用于在處理介質(zhì)中光學(xué)測(cè)量，尤其是吸光度測(cè)量，的測(cè)量系統(tǒng)，包括 一次性容器，在其中容納所述處理介質(zhì)，所述容器包括容器壁(6 ，特別是柔性容器壁，探頭(1 置于所述容器中，所述探頭(1 包括軸向延伸的平行鉆孔02，23)，以及根據(jù)權(quán)利要求1至10任何一項(xiàng)所述光源和檢測(cè)器組件(11)，其中所述光源和檢測(cè)器組件(11)的所述光源座(XT)和所述傳感器座(5 延伸穿過(guò)所述探頭(1 的所述軸向延伸的平行鉆孔02 二3)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述測(cè)量系統(tǒng)，其中，所述探頭(1 包括在所述燈組件06)和所述傳感器(51)之間提供光速通路 (69)的開(kāi)口。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述測(cè)量系統(tǒng)，其中，所述光源和檢測(cè)器組件(11)可拆卸地附接于所述探頭(12)。
全文摘要
自對(duì)準(zhǔn)光源和檢測(cè)器組件，具有安裝在預(yù)定、固定位置的傳感器支撐件，安裝在相對(duì)于傳感器支撐件的預(yù)定、固定位置的光源座，安裝在傳感器支撐件上的固定的位置的傳感器，以及在由彼此接合的配合面所確定的預(yù)定位置可拆卸地安裝到光源座的燈組件，并且只要當(dāng)燈組件被安裝在底座中時(shí)，燈組件就被安置在該預(yù)定位置。
文檔編號(hào)G01N21/31GK102269694SQ20111015933
公開(kāi)日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月7日
發(fā)明者吉多·默滕斯, 威廉·H·溫, 邁克爾·魏斯 申請(qǐng)人:恩德萊斯和豪瑟爾分析儀表公司