(57)【要約】  蛍光分析システムが、流体の流れの中に光を放出するように構成される光源と、その流体の流れからの蛍光発光を検出するように構成される検出器と、温度センサとを有する、センサヘッドを含んでよい。このシステムは、さらに、センサヘッドが中に挿入されることが可能な空洞を画定するハウジングを含むフローチャンバも含んでよい。幾つかの例では、このハウジングは、流体の流れがハウジングの中に入る時に、この流体の流れが、光源と検出器との付近を通過する主要な流れと、温度センサの付近を通過する副次的な流れとに少なくとも分岐するように、構成される。このフローチャンバは、異なるセンサ構成要素を流体が通過するように流体を導くと同時に、固体粒子の蓄積、空気閉塞の発生、又は、連続的又は半連続的なオンライン操業に付随する流れの他の流れの問題を防止する。
2015513372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の流れの中に光を放出するように構成される少なくとも１つの光源と、前記流体の流れからの蛍光発光を検出するように構成される少なくとも１つの検出器と、前記流体の流れの温度を感知するように構成される温度センサとを含むセンサヘッドと、
前記センサヘッドが中に挿入される空洞を画定するハウジングと、前記ハウジングの中を通って延びて前記空洞の外側から前記空洞の内側へ前記流体の流れを移動させるように構成される入口ポートと、前記ハウジングの中を通って延びて前記空洞の内側から再び前記空洞の外側へ流体の流れを移動させるように構成される出口ポートとを含むフローチャンバと、を備え、
前記ハウジングは、前記流体の流れが前記入口ポートを経由して前記ハウジングの中に入る時に、前記流体の流れが、前記光源及び前記検出器の付近を通過する主要な流れと、前記温度センサの付近を通過する副次的な流れと、に少なくとも分岐するように構成される、蛍光分析システム。
【請求項２】
前記センサヘッドは、近位端部から遠位端部に延びる細長いセンサハウジングを含み、前記温度センサは、前記細長いセンサハウジングの前記遠位端部に配置されており、前記光源と前記検出器は、前記細長いセンサハウジングの前記近位端部と前記遠位端部との間に配置されており、
前記ハウジングは、前記流体の流れが前記入口ポートを経由して前記ハウジングの中に入る時に、前記主要な流れが前記細長いセンサハウジングに対して実質的に平行に通過し、前記副次的な流れが前記細長いセンサハウジングの主軸線に対して実質的に垂直方向に通過するように構成される、請求項１に記載の蛍光分析システム。
【請求項３】
前記ハウジングは、前記流体の流れが前記入口ポートを経由して前記ハウジングの中に入る時に、前記空洞の中に入る前記流体の流れの１５体積パーセント未満が前記副次的な流れに向かって分岐するように構成される、請求項１に記載の蛍光分析システム。
【請求項４】
前記ハウジングは主軸線を画定し、前記ハウジングは、前記流体の流れが前記入口ポートを経由して前記ハウジングの中に入る時に、前記流体の流れが前記主軸線に対して平行に移動し、前記副次的な流れが前記流体の流れから前記主軸線に対して実質的に垂直方向に分岐し、前記主要な流れが前記副次的な流れが前記流体の流れから分岐する場所を通過して続く前記流体の流れの一部分として画定されるように構成される、請求項１に記載の蛍光分析システム。
【請求項５】
前記ハウジングは、前記流体の流れが重力に逆らって上方に移動し、前記副次的な流れが前記重力の方向に対して実質的に垂直な方向に前記流体の流れから分岐するように、方向配置される、請求項４に記載の蛍光分析システム。
【請求項６】
前記出口ポートは前記入口ポートの概ね反対側に配置されており、前記ハウジングは、前記流体の流れが前記入口ポートを経由して前記ハウジングの中に入る時に、前記主要な流れと前記副次的な流れが前記空洞内で再び一緒になり及び前記出口ポートを通って外に出るように構成される、請求項４に記載の蛍光分析システム。
【請求項７】
前記ハウジングは、前記流体の流れが前記入口ポートを経由して前記ハウジングの中に入る時に、前記主要な流れが前記光源と前記検出器とを通過した後に、前記ハウジングの外周の周りを第１の方向に移動する第１の放出流と、前記第１の方向に対して実質的に反対である第２の方向に前記ハウジングの外周の周りを移動する第２の放出流とに分岐するように構成される、請求項４に記載の蛍光分析システム。
【請求項８】
前記入口ポートと前記出口ポートとを通る流体移動を除いて前記空洞を流体的に封止するように前記ハウジングに対して前記センサヘッドを機械的に取り付けるように構成される固着リングをさらに備える、請求項１に記載の蛍光分析システム。
【請求項９】
前記センサヘッドは、近位端部から遠位端部に延びる細長いセンサハウジングを含み、前記細長いセンサハウジングは前記遠位端部における平らな底面を画定し、及び、前記細長いセンサハウジングの中心に向かって半径方向に延びる第１の平らな面と前記細長いセンサハウジングの前記中心に向かって半径方向に延びる第２の平らな面とによって画定される山形切り抜き部分を含み、前記第１の平らな面は前記第２の平らな面に交差し、前記光源は前記第１の平らな面の中に配置されており、前記検出器は前記第２の平らな面の中に配置される、請求項１に記載の蛍光分析システム。
【請求項１０】
センサヘッドを受け入れるように且つ分析のために流体の流れの中にセンサヘッドを配置するように構成される空洞を画定するハウジングであって、前記センサヘッドは、前記流体の流れの中に光を放出するように構成される少なくとも１つの光源と、前記流体の流れからの蛍光発光を検出するように構成される少なくとも１つの検出器と、前記流体の流れの温度を感知するように構成される温度センサとを含むハウジングと、
前記ハウジングの中を通って延び、前記空洞の外側から前記空洞の内側に流体の流れを移動させるように構成される入口ポートと、
前記ハウジングの中を通って延び、前記空洞の内側から再び前記空洞の外側へ流体の流れを移動させるように構成される出口ポートと、を備え、
前記ハウジングは、前記センサヘッドが前記ハウジングの中に挿入され及び前記流体の流れが前記入口ポートを経由して前記ハウジングの中に入る時に、前記流体の流れが、前記光源と前記検出器との付近を通過する主要な流れと、前記温度センサの付近を通過する副次的な流れとに少なくとも分岐するように構成される、フローチャンバ。
【請求項１１】
前記空洞は、近位端部から遠位端部に延びる細長いセンサハウジングを含むセンサヘッドを受け入れるように構成されており、前記温度センサは前記細長いセンサハウジングの前記遠位端部に配置されており、前記光源と前記検出器は前記細長いハウジングの前記近位端部と前記遠位端部との間に配置されており、
前記ハウジングは、前記センサヘッドが前記ハウジングの中に挿入され及び前記流体の流れが前記入口ポートを経由して前記ハウジングの中に入る時に、前記主要な流れが前記細長いセンサハウジングに対して実質的に平行に通過し、且つ、前記副次的な流れが前記細長いセンサハウジングの主軸線に対して実質的に垂直方向に通過するように構成される、請求項１０に記載のフローチャンバ。
【請求項１２】
前記ハウジングは、前記センサヘッドが前記ハウジングの中に挿入され、前記流体の流れが前記入口ポートを経由して前記ハウジングの中に入る時に、前記空洞の中に入る前記流体の流れの１５体積パーセント未満が前記副次的な流れに向かって分岐するように構成される、請求項１０に記載のフローチャンバ。
【請求項１３】
前記ハウジングは主軸線を画定し、前記ハウジングは、前記センサヘッドが前記ハウジングの中に挿入され及び前記流体の流れが前記入口ポートを経由して前記ハウジングの中に入る時に、前記流体の流れは前記主軸線に対して平行に移動し、前記副次的な流れが前記流体の流れから前記主軸線に対して実質的に垂直方向に分岐し、前記主要な流れが前記副次的な流れが前記流体の流れから分岐する場所を通過して続く前記流体の流れの一部分として画定されるように構成される、請求項１０に記載のフローチャンバ。
【請求項１４】
前記出口ポートは前記入口ポートの概ね反対側に配置されており、前記ハウジングは、前記センサヘッドが前記ハウジングの中に挿入され及び前記流体の流れが前記入口ポートを経由して前記ハウジングの中に入る時に、前記主要な流れと前記副次的な流れとが前記空洞内で一緒になり前記出口ポートを通って外に出るように構成される、請求項１３に記載のフローチャンバ。
【請求項１５】
前記ハウジングは、前記センサヘッドが前記ハウジングの中に挿入され及び前記流体の流れが前記入口ポートを経由して前記ハウジングの中の入る時に、前記主要な流れが前記光源と前記検出器とを通過した後に、前記ハウジングの外周の周りを第１の方向に移動する第１の放出流と前記第１の方向とは実質的に反対の第２の方向に前記ハウジングの前記外周の周りを移動する第２の放出流とに分岐するように構成される、請求項１３に記載のフローチャンバ。
【請求項１６】
前記ハウジングは、前記ハウジングに前記センサヘッドを機械的に取り付けるための固着リングを受け入れ、これによって前記入口ポートと前記出口ポートとを通る流体連通を除いて前記空洞を流体的に封止するように構成される、請求項１０に記載のフローチャンバ。
【請求項１７】
前記ハウジングは近位端部から遠位端部に延びる細長いセンサハウジングを含むセンサヘッドを受け入れるように構成されており、前記細長いセンサハウジングは、前記遠位端部における平らな底面を画定し且つ前記細長いセンサハウジングの中心に向かって半径方向に延びる第１の平らな面と前記細長いセンサハウジングの前記中心に向かって半径方向に延びる第２の平らな面とによって画定される山形切り抜き部分を含み、前記第１の平らな面は前記第２の平らな面と交差し、前記光源は前記第１の平らな面の中に配置されており、前記検出器は前記第２の平らな面の中に配置される、請求項１０に記載のフローチャンバ。
【請求項１８】
蛍光分析システムであって、
流体の流れから蛍光発光を検出するための手段と、
前記流体の流れの温度を感知するための手段と、
前記蛍光発光を検出するための前記手段と前記流体の流れの温度を感知するための前記手段とを受け入れて収容するための手段と、を備え、
前記受け入れて収容するための前記手段は、前記蛍光発光を検出するための前記手段の付近に流体を導くように構成される主要な流体流路と、前記温度を感知するための前記手段の付近に流体を導くように構成される副次的な流体流路とを少なくとも含む複数の流体流路を画定する、蛍光分析システム。
【請求項１９】
前記副次的な流体流路は、前記受け入れて収容するための前記手段の中に入る前記流体の流れの１５体積パーセント未満を搬送するようにサイズ決定される、請求項１８に記載の蛍光分析システム。
【請求項２０】
前記蛍光発光を検出するための前記手段と前記温度を感知するための前記手段は、前記受け入れるための手段と前記収容するための手段との中に挿入可能である共通ハウジング内に配置される、請求項１８に記載の蛍光分析システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は光学センサに関し、特に、オンライン光学測定のために使用可能な光学センサのためのフローチャンバ（ｆｌｏｗ  ｃｈａｍｂｅｒ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
水性化学溶液が様々な状況で使用される。例えば、様々な用途において、水性クリーニング溶液が、台所、浴室、学校、病院、工場、及び、他の類似の施設を、クリーニングし、衛生化し、及び／又は、殺菌消毒するために使用される。水性クリーニング溶液は、典型的には、水中に溶解された１つ又は複数の化学種を含む。この化学種は、クリーニング特性、抗菌活性又は同種のもののような様々な機能的特性を水に与える。
【０００３】
意図した用途のために水性化学溶液が適切に調合されることを確実なものにすることが、その溶液が適切な機能的特性を提供することを確実なものにすることを促進することが可能である。例えば、特定のクリーニング溶液の機能的特性は、特に、水中に溶解された化学種の温度と濃度とに応じて変化する。したがって、使用前に水溶液の様々な特徴を測定することが、その溶液の特性を理解するために、及び、調整が必要とされるかどうかを判定するために有益である可能性がある。水溶液のサンプルが供給源から取り出されて、分析のために試験室に搬送されることが可能であるが、こうした方法は、時間的制約がある用途にとって有用である溶液の迅速な分析を、必ずしも常に可能にするわけではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光学センサは、水溶液を分析するために使用可能な１つのタイプの装置である。光学センサが供給源からサンプルを直接的に受け取るためにオンラインで使用される時には、この光学センサは、そのサンプルの特徴を比較的に迅速に分析して、その溶液の特性の監視及び調整のために適時のフィードバックを提供してよい。この光学センサが連続的又は半連続的にサンプルを受け取って処理するように適切に構成されることを確実なものにすることが、サンプル供給源の特性を正確かつ迅速に監視及び／又は調整するために有用であるだろう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
概して、この開示は、例えば水性化学溶液のような流体の特徴を測定するための光学センサと光学的方法とに関する。幾つかの例では、この光学センサは、フローチャンバと、このフローチャンバの中に挿入されるように構成されるセンサヘッドとを含む。このセンサヘッドは、フローチャンバの中を通過する流体の流れの中に光を放出するように、及び、流体からの蛍光発光を検出するように、構成される蛍光測定器で構わない。用途に応じて、このフローチャンバは、流体の流れがこのフローチャンバの中に入る時に、この流体の流れが、光源とセンサヘッドの検出器との付近を通過する主要な流れと、センサヘッドの温度センサの付近を通過する副次的な流れとに少なくとも分岐するように、構成されてよい。流体の流れを主要な流れと副次的な流れとに分けることによって、フローチャンバは、固体粒子の蓄積、空気泡又は空気閉塞（ａｉｒ  ｌｏｃｋ）の発生、又は、連続的又は半連続的なオンライン動作（ｏｎｌｉｎｅ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）に付随する他の流れの問題を防止しながら、センサヘッドに関連した様々なセンサを通過するように流体を誘導してよい。
【０００６】
一例では、センサヘッドとフローチャンバとを含む蛍光分析システムが説明される。このセンサヘッドは、流体の流れの中に光を放出するように構成される少なくとも１つの光源と、その流体の流れからの蛍光発光を検出するように構成される少なくとも１つの検出器と、流体の流れの温度を感知するように構成される温度センサとを含む。このフローチャンバは、センサヘッドが中に挿入される空洞を画定するハウジングと、このハウジングを通って延びており及び空洞の外側から空洞の内側に流体の流れを移動させるように構成される入口ポートと、ハウジングを通って延びており及び空洞の内側から再び空洞の外側へ流体の流れを移動させるように構成される出口ポートとを含む。この一例では、このハウジングは、流体の流れが入口ポートを経由してハウジングの中に入る時に、この流体の流れが、光源と検出器との付近を通過する主要な流れと、温度センサの付近を通過する副次的な流れとに少なくとも分岐するように、構成される。
【０００７】
別の例では、ハウジングと入口ポートと出口ポートとを含むフローチャンバが説明される。このハウジングは、センサヘッドを受け入れるように及び分析のために流体の流れの中にセンサヘッドを位置させるように構成される空洞を画定し、及び、このセンサヘッドは、流体の流れの中に光を放出するように構成される少なくとも１つの光源と、その流体の流れからの蛍光発光を検出するように構成される少なくとも１つの検出器と、流体の流れの温度を感知するように構成される温度センサとを含む。入口ポートが、このハウジングを通って延びており、及び、空洞の外側から空洞の内側に流体の流れを移動させるように構成される。出口ポートが、ハウジングの中を通って延びており、及び、空洞の内側から再び空洞の外側に流体の流れを移動させるように構成される。この例では、ハウジングは、センサヘッドがハウジングの中に挿入され及び流体の流れが入口ポートを経由してハウジングの中に入る時に、この流体の流れが、光源と検出器との付近を通過する主要な流れと、温度センサの付近を通過する副次的な流れとに少なくとも分岐するように、構成される。
【０００８】
別の例では、流体の流れからの蛍光発光を検出するための手段と、流体の流れの温度を感知するための手段と、蛍光発光を検出するための手段と温度を感知するための手段とを受け入れて収容するための手段とを含む、蛍光分析システムが説明される。この例では、この受け入れて収容するための手段は、蛍光発光を検出するための手段の付近に流体を導くように構成される主要な流体流路と、温度を感知するための手段の付近に流体を導くように構成される副次的な流体流路と少なくとも含む、複数の流路を画定する。
【０００９】
１つ又は複数の例の詳細な説明が、添付図面と以下の説明とにおいて行われる。他の特徴と目的と利点が、以下の説明と図面と特許請求項とから明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示の例による光学センサを含む例示的な流体システムを示す説明図である。
【図２】図１の例示的な流体システムで使用されることがある例示的な光学センサを示すブロック図である。
【図３】図１及び図２の光学センサによって使用されることがある光学センサの例示的な物理的構成の略図である。
【図４】図１及び図２の光学センサによって使用されることがある光学センサの例示的な物理的構成の略図である。
【図５】図３及び図４の例示的な光学センサのために使用されることがある例示的なセンサヘッドの別の図である。
【図６】図３及び図４の例示的な光学センサのために使用されることがある例示的なセンサヘッドの別の図である。
【図７】図３及び図４の例示的な光学センサのために使用されることがある例示的なフローチャンバの別の図である。
【図８】図３及び図４の例示的な光学センサのために使用されることがある例示的なフローチャンバの別の図である。
【図９】図３及び図４の例示的な光学センサのために使用されることがある例示的なフローチャンバの別の図である。
【図１０】図７の例示的なフローチャンバの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下の詳細な説明は本来的に例示的なものであり、本発明の範囲、適用可能性、又は、構成を限定することを意図されていない。むしろ、以下の説明は、本発明の具体例を実現するための幾つかの実際的な実例を提供する。構造と材料とサイズと製造プロセスの具体例が、選択された要素に関して示されており、及び、他の全ての要素は、本発明の分野の当業者にとって既知であるものを使用する。当業者は、言及される具体例の多くが様々な適切な代替案を有するということを理解するであろう。
【００１２】
活性化学薬剤を含む流体が、様々な異なる用途のために様々な異なる産業において使用される。例えば、クリーニング産業では、塩素又は他の活性化学薬剤を含む流体溶液が、様々な表面及び機器をクリーニングして殺菌するために使用されることが多い。こうした溶液では、活性化学薬剤の濃度、その溶液の温度、又は、他のパラメータが、その流体のクリーニング特性と殺菌特性とに影響を与える。したがって、意図された用途のために流体が適切に調合されて調製されることを確実なものにすることが、その流体が後続の使用において適切なクリーニング特性及び殺菌特性を提供することを確実なものにすることを促進する。
【００１３】
この開示は、流体媒質の特徴を測定するための光学センサを説明する。特に、この開示は、流体媒質の特徴を測定するために使用されることがある光学センサに関連した方法とシステムと装置を説明する。この光学センサは、例えば、流体媒質中の１つ、２つ、又は、３つ以上の化学種の濃度、流体媒質の温度又は同種のもののような、流体媒質の複数（例えば、２つ、３つ、又は、４つ以上）の特徴を測定するために使用されてよい。用途に応じて、光学センサは、連続的に又は周期的に流体供給源から流体の流れを受け入れて、複数の特徴を実質的にリアルタイムで測定するためにその流体を分析する、オンラインセンサ（ｏｎｌｉｎｅ  ｓｅｎｓｏｒ）として実現されてよい。例えば、この光学センサは、パイプ、チューブ、又は、他の導管を介して、流体の流れに連結されることがある。この場合に、この光学センサは、導管を介して流体供給源から流体のサンプルを受け入れ、及び、その流体の複数の特徴を測定するためにその流体を分析してよい。
【００１４】
一例では、この光学センサは、流体媒質の中に光を送り込み、及び、この流体媒質によって放出される蛍光発光を検出する、蛍光測定器として構成される。この光学センサは、流体媒質の中に光を放出するための光源と、流体媒質からの蛍光発光を検出するための検出器とを含む、センサヘッドを含んでよい。このセンサヘッドは、さらに、流体媒質の様々なタイプの特徴を検出するための、例えば温度センサのような様々なタイプのセンサも含んでよい。センサヘッドが、流体媒質の供給源に連結されるフローチャンバの中に挿入される時には、センサヘッドは、その流体の複数の特性を測定するように構成されることが可能である。
【００１５】
この開示で説明される技術によって、流体媒質のサンプルを受け入れるための入口と流体媒質のサンプルを放出するための出口とを有するフローチャンバが提供される。このフローチャンバは、センサヘッドが中に挿入されることが可能な限定された空洞を画定してよい。動作時には、フローチャンバは、流体媒質の特徴を測定するために、センサヘッドの様々なセンサ構成要素を流体が通過するように流体を導いてよい。例えば、フローチャンバは、流体がそのフローチャンバの中に入る時に、その流体は、光源とセンサヘッドの検出器との付近（例えば、これらの間）を通過する主要な流れと、センサヘッドの別の隣接するセンサの付近を通過する副次的な流れとに少なくとも分岐する。フローチャンバとセンサヘッドとの構成に応じて、このフローチャンバは、入口を通って流れ込む流体を、細長いセンサハウジングに対して実質的に平行に通過する主要な流れと、細長いセンサハウジングの主軸線に対して実質的に垂直方向に通過する副次的な流れとに分割してよい。
【００１６】
入口流体流を主要な流れと副次的な流れとに分割することによって、フローチャンバは、流体中の気泡がそのフローチャンバ内の空気閉塞（ａｉｒ  ｌｏｃｋ）を形成することを防止しながら、センサヘッドの複数の異なるセンサを流体が通過するように、流体を導いてよい。例えば、流体が、溶解させられているか又は浮遊させられている気泡を含む液体流体である時には、この気泡は、フローチャンバ内で流体から分離することがある。静止した流体のプール内にセンサが置かれている場合、又は、フローチャンバがそのフローチャンバの中を通過する単一の流体流だけを有する場合には、このような気泡は問題とはならないだろうが、一方、フローチャンバが複数の異なる流れに分岐する時には、この気泡は空気閉塞を生じさせることがある。しかしながら、入口流体流を主要な流れと副次的な流れとに分けることによって、気泡が蓄積する可能性がある領域を通過するように主要な流れが導かれる場合には、フローチャンバは、空気閉塞の発生を阻止すると同時に複数の異なるセンサを流体が通過するように流体を導くように構成されてよい。この構成に応じて、主要な流れは、フローチャンバの中に入る流体の大部分（例えば、フローチャンバの中に入る流体の５０体積パーセント以上）を含み、及び、副次的な流れは、フローチャンバの中に入る少量の流体を含んでよい。
【００１７】
例示的な光学センサとフローチャンバを、図２から図１０に関連付けて以下で詳細に説明する。しかしながら、まず最初に、例示的な光学センサシステムを含む例示的な流体システムを、図１に関連付けて説明する。
【００１８】
図１は、例示的な流体システム１００を示す概念図であり、この流体システムは、蛍光特性を有する化学溶液を生産するために使用されてよい。流体システム１００は、光学センサ１０２と、リザーバ１０４と、コントローラ１０６と、ポンプ１０８とを含む。リザーバ１０４は、化学溶液を生じさせるために例えば水のような希釈液と混合されることが可能な濃縮された化学薬剤を貯蔵してよい。光学センサ１０２は流体経路１１０に光学的に連結されており、及び、この流体経路の中を通って移動する溶液の１つ又は複数の特徴を測定するように構成される。動作時には、光学センサ１０２はコントローラ１０６と通信し、及び、コントローラ１０６は、光学センサによって発生させられる流体特徴情報に基づいて流体システム１００を制御することが可能である。
【００１９】
コントローラ１０６は、光学センサ１０２とポンプ１０８とに通信可能な形で接続される。コントローラ１０６はプロセッサ１１２と記憶装置１１４とを含む。コントローラ１０６は、結線１１６を経由してポンプ１０８と通信する。光学センサ１０２によって発生させられた信号が、有線接続又は無線接続を経由してコントローラ１０６に通信され、この有線接続又は無線接続は、図１の例では、有線接続１１８として示されている。記憶装置１０９は、コントローラ１０６を動作させるためのソフトウェアを記憶し、及び、さらに、例えば光学センサ１０２からの、プロセッサ１１２によって発生させられたか又は受け取られたデータも記憶してよい。プロセッサ１１２は、流体システム１００の動作を管理するために、記憶装置１１４内に記憶されるソフトウェアを実行する。
【００２０】
より詳細に後述するように、光学センサ１０２は、フローチャンバと、このフローチャンバの中に挿入されるセンサヘッドとを含む。このセンサヘッドは、例えば、流体中の化合物の濃度、流体の温度又は同種のもののような、フローチャンバの中を通過する流体の複数の特徴を測定するように構成されてよい。一例では、フローチャンバは、単一の流体入口と単一の流体出口とを含む限定された空洞を画定する。フローチャンバは、さらに、センサヘッドの複数の異なるセンサの付近に流体を導くように構成されるフローチャンバ内の複数の流体流路（例えば、２つ、３つ、又は、４つ以上の流体流路）も画定してよい。例えば、フローチャンバは、フローチャンバハウジングと、光源とフローチャンバの中を通って流れる流体からの蛍光発光を検出するための検出器とを含むセンサヘッドの一部分との間に限定される、主要な流れ流路を画定してよい。このフローチャンバは、さらに、フローチャンバハウジングと、そのフローチャンバの中を通って流れる流体の温度を測定するための温度センサのような別のセンサを含むセンサヘッドの一部分との間に限定される、副次的な流れ流路を画定してよい。
【００２１】
図１の例では、流体システム１００は、蛍光特性を有する化学溶液を生じさせるように構成される。流体システム１００は、化学溶液を生じさせるために、リザーバ１０４内に貯蔵される１つ又は複数の濃縮化学薬剤を水又は他の希釈剤と組み合わせることが可能である。流体システム１００によって生じさせられることがある化学溶液の例が、非限定的に、クリーニング薬剤、殺菌薬剤、工業用冷却塔のための冷却水、殺虫剤のような殺生物剤、耐食剤、スケール防止剤（ａｎｔｉ−ｓｃａｌｉｎｇ  ａｇｅｎｔ）、付着防止剤（ａｎｔｉ−ｆｏｕｌｉｎｇ  ａｇｅｎｔ）、洗濯洗剤、ＣＩＰ洗浄剤、塗床剤、自動車手入れ用調合物（ｖｅｈｉｃｌｅ  ｃａｒｅ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ウォーターケア調合物（ｗａｔｅｒ  ｃａｒｅ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ボトル洗浄用調合物又は同種のものを含む。
【００２２】
流体システム１００によって生じさせられる化学溶液は、光学センサ１０２によってその溶液の中に送り込まれる光学的エネルギーに反応して、蛍光発光を放出してよい。その次に、光学センサ１０２は、放出された蛍光発光を検出して、放出された蛍光発光の大きさに基づいて、その溶液内の１つ又は複数の化合物の濃度のような、その溶液の様々な特徴を測定することが可能である。光学センサ１０２が蛍光発光を検出することを可能にするために、流体システム１００によって生じさせられて光学センサ１０２によって受け取られる流体は、蛍光特徴を示す分子を含んでよい。幾つかの例では、この流体は、蛍光特性を示すことがある、例えば、−ＯＨ、−ＮＨ2、−ＯＣＨ3のような１つ又は複数の電子供与置換基を有する多環式化合物及び／又はベンゼン分子を含んでよい。用途に応じて、これらの化合物は、こうした化合物によって溶液に与えられる機能的特性（例えば、クリーニング特性及び殺菌特性）の故に、流体システム１００によって生じさせられる化学溶液中に本来的に存在している。
【００２３】
自然的に蛍光発光する化合物に加えて、又は、この代わりに、流体システム１００によって生じさせられ及び光学センサ１０２によって受け取られる流体は、蛍光トレーサ（蛍光マーカーとも呼称されることがある）を含んでよい。この蛍光トレーサは、特に流体に蛍光発光特性を付与するために、流体の中に付加されることが可能である。例示的な蛍光トレーサ化合物は、非限定的に、ナフタレンジスルホナート（ＮＤＳＡ）、２−ナフタレンスルホン酸、アシッドエロー７、１，３，６，８−ピレネテトラスルホン酸ナトリウム塩、及び、フルオレセインを含む。
【００２４】
流体システム１００によって生じさせられる流体の個別的な組成とは無関係に、この流体システムは、任意の適切な形で流体を生じさせることが可能である。コントローラ１０６の制御を受けて、ポンプ１０８は、規定された量の濃縮化学薬剤を機械的にリザーバ１０４の外に汲み出して、意図された用途に適している液体溶液を生じさせるためにこの化学薬剤を水と混合することが可能である。その次に、流体経路１１０が、意図された放出箇所にその液体溶液を搬送することが可能である。幾つかの例では、流体システム１００は、例えば５分よりも長い時間、３０分よりも長い時間、又は、さらには２４時間よりも長い時間のような時間期間にわたって、液体溶液の流れを連続的に生じさせてよい。流体経路１１０の中を通過する溶液の流れがその時間期間全体にわたって実質的に又は完全に連続していることがあるので、流体システム１００は連続的に溶液を生じさせてよい。
【００２５】
幾つかの例では、流体経路１１０の中を流れる流体の特徴を監視することが、意図された下流側の用途のために流体が適切に調合されることを確実なものにすることを補助することが可能である。流体経路１１０の中を流れる流体の特徴を監視することは、さらに、例えば、新たな流体溶液を生じさせるために使用されるパラメータを調整するために、フィードバック情報を提供することも可能である。こうした理由と他の理由とのために、流体システム１００は、このシステムによって生じさせられる流体の様々な特徴を測定するためにセンサを含むことが可能である。
【００２６】
図１の例では、流体システム１００は光学センサ１０２を含む。光学センサ１０２は、流体経路１１０の中を通って流れる流体の１つ又は複数の特徴を測定するように構成される。この特徴の例は、非限定的に、流体中の１つ又は複数の化合物の濃度、流体の温度、流体のｐＨ、及び／又は、流体の他の特徴を含み、意図された用途のために流体が適切に調合されることを確実なものにすることを促進するだろう。光学センサ１０２は、検出された特徴情報を結線１１８を経由してコントローラ１０６に通信する。
【００２７】
検出された特徴を受け取ることに応答して、コントローラ１０６のプロセッサ１１２は、１つ又は複数の濃度閾値のような記憶装置１１４内に記憶される１つ又は複数の閾値に対して、測定された特徴情報を比較してよい。この比較に基づいて、コントローラ１０６は、例えば、検出された特徴がその特徴に関する目標値に合致するように、流体システム１００を調整してよい。幾つかの例では、コントローラ１０６は、流体経路１１０の中を流れる化合物の濃度を調整するために、ポンプ１０８を始動及び／又は停止させるか、又は、ポンプ１０８の速度を増加及び／又は低下させる。ポンプ１０８を始動させること、又は、ポンプ１０８の動作速度を増大させることが、流体中の化合物の濃度を増加させることが可能である。ポンプ１０８を停止させること、又は、ポンプ１０８の動作速度を低下させることが、流体中の化合物の濃度を低下させることが可能である。図１の例示的な流体システム１００では示していないが、コントローラ１０６は、さらに、光学センサ１０２から受け取られる特徴情報に基づいて流体経路１１０の中を流れる流体の温度を調整するために、熱交換器、加熱器、及び／又は、冷却器に、通信可能な形で接続されることがある。
【００２８】
光学センサ１０２は、流体システム１００において様々な異なる形で具体化されてよい。図１に示される例では、光学センサ１０２は、流体経路の中を流れる流体の特徴を測定するために、流体経路１１０とインラインに配置される。他の例では、パイプ、チューブ、又は、他の導管が、流体経路１１０と光学センサ１０２のフローチャンバとの間に連結されてよい。こうした例では、導管は、光学センサ１０２のフローチャンバ（例えば、フローチャンバの入口）を流体経路１１０に流体的に連結することが可能である。流体が流体経路１１０の中を通って流れるにつれて、その流体の一部分は導管の中に入り、及び、流体チャンバ内に配置されるセンサヘッドの付近を通過し、これによって、流体経路の中を流れる流体の１つ又は複数の特徴を光学センサ１０２が測定することを可能にする。流体経路１１０から直接的に流体を受け取るように具体化される時には、光学センサ１０２は、オンライン光学センサとして特徴付けられてよい。フローチャンバの中を通過した後に、分析された流体は、例えばフローチャンバの出口を流体経路に連結する別の導管を経由して、流体経路１１０に戻るか又は戻らなくてもよい。
【００２９】
さらに別の例では、光学センサ１０２は、光学センサのフローチャンバの中を通って流れることがない流体の静止体積の１つ又は複数の特徴を測定するために使用されてよい。光学センサ１０２が、入口ポートと出口ポートを有するフローチャンバ（図７から図１０）を含む時には、この入口ポートと出口ポートは、流体の静止（例えば、非流動）体積を保持するための形成された限定された空洞に連結されてよい。限定されたフローチャンバは、光学センサ１０２を校正するために有用だろう。校正中に、フローチャンバは、既知の特徴（例えば、１つ又は複数の化合物の既知の濃度、既知の温度）を有する流体で満たされることが可能であり、及び、光学センサ１０２が、その校正溶液の推定された特徴を測定することが可能である。光学センサによって測定された推定された特徴は、（例えば、コントローラ１０６によって）既知の特徴に対して比較されて、光学センサ１０２を校正するために使用されることが可能である。
【００３０】
図１の例の流体システム１００は、さらに、リザーバ１０４と、ポンプ１０８と、流体経路１１０とを含む。リザーバ１０４は、例えば、タンク、トート（ｔｏｔｅ）、瓶、箱を含む、後続の配送のために化学薬剤を貯蔵する任意のタイプの容器であってよい。リザーバ１０４は、液体、固体（例えば、粉末）、及び／又は、気体を貯蔵してよい。ポンプ１０８は、リザーバ１０４から流体を供給する任意の形態のポンプ送り機構であってよい。例えば、ポンプ１０８は、蠕動運動ポンプ又は他の形態の連続ポンプ、容積移送型ポンプ、又は、特定の用途に適している任意の他のタイプのポンプを含んでよい。リザーバ１０４が固体及び／又は気体を貯蔵する例では、ポンプ１０８は、気体及び／又は固体化学薬剤を意図された放出箇所に配送するように構成される異なるタイプの計量装置で置き換えられてよい。流体システム１００の流体経路１１０は、任意のタイプの可とう性又は非可とう性の管材料又は配管又は導管であってよい。
【００３１】
図１の例では、光学センサ１０２は、流体経路１１０の中を流れる流体の特徴（例えば、化合物の濃度、温度又は同種のもの）を測定し、及び、コントローラ１０６は、測定された特徴と、記憶装置１０９内に記憶される例えば目標特徴とに基づいて、流体システム１００を制御する。図２は、流体媒質の特徴を測定する光学センサ２００の一例を示すブロック図である。センサ２００は、流体システム１００内の光学センサ１０２として使用されてよく、又は、センサ２００は、流体システム１００以外の他の用途において使用されてよい。
【００３２】
図２を参照すると、センサ２００は、コントローラ２２０と、１つ又は複数の光学エミッタ２２２（本明細書では「光学エミッタ２２２」と呼称される）と、１つ又は複数の光学検出器２２４（本明細書では「光学検出器２２４」と呼称される）と、温度センサ２２１とを含む。コントローラ２２０は、プロセッサ２２６と記憶装置２２８とを含む。動作時には、光学エミッタ２２２は、流体流路２３０の中を流れる流体の中に光を送り込み、及び、光学検出器２２４は、流体によって生じさせられる蛍光発光を検出する。光学エミッタ２２２によって流体の中に送られる光は、流体内の蛍光分子の電子を励起させて、光学検出器２２４によって検出されることが可能なエネルギー（すなわち、蛍光）をその分子が放出することを生じさせることによって、蛍光発光を生じさせてよい。例えば、光学エミッタ２２２は、１つの周波数（例えば、紫外周波数）の光を、流体流路２３０の中を流れる流体の中に送り込み、及び、異なる周波数（例えば、可視光周波数）で蛍光発光分子が光エネルギーを放出することを生じさせてよい。センサ２００内の温度センサ２２１は、そのセンサの付近（例えば、そのセンサに接触している）流体流の温度を測定することが可能である。幾つかの例では、センサ２００は、コントローラ１０６（図１）のような外部装置と通信する。
【００３３】
記憶装置２２８は、ソフトウェアと、コントローラ２２０によって使用又は生成されるデータとを記憶する。例えば、記憶装置２２８は、センサ２００によって監視される流体の中の１つまたは複数の化学成分の濃度を測定するために、コントローラ２２０によって使用されるデータを記憶してよい。幾つかの例では、記憶装置２２８は、光学検出器２２４によって検出された蛍光発光を１つまたは複数の化学成分の濃度に関係付ける方程式の形態でデータを記憶する。
【００３４】
プロセッサ２２６は、本開示においてセンサ２００とコントローラ２２０とに属する機能を果たすために、記憶装置２２８内に記憶されるソフトウェアを実行してよい。コントローラ２２０、コントローラ１０６、又は、本開示において言及されるあらゆる他の装置内のプロセッサとして説明される構成要素の各々は、１つ又は複数のマイクロプロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラム可能論理回路又は同種のもののような、１つまたは複数のプロセッサを、単独で、又は、任意の適切な組み合わせの形で含むことが可能である。
【００３５】
光学エミッタ２２２は、流体流路２３０内に存在する流体の中に光学エネルギーを放出する少なくとも１つの光学エミッタを含む。幾つかの例では、光学エミッタ２２２は、特定の範囲の波長全体にわたる光学エネルギーを放出する。他の例では、光学エミッタ２２２は、１つ又は複数の個別の波長の光学エネルギーを放出する。例えば、光学エミッタ２２２は、２つ、３つ、４つ、または、５つ以上の別個の波長で放出してよい。
【００３６】
一例では、光学エミッタ２２２は、紫外（ＵＶ）スペクトルの範囲内の光を放出する。ＵＶスペクトルの範囲内の光は、約１０ｎｍから約４００ナノメートルの範囲内の波長を含んでよい。光学エミッタ２２２から放出される光は、流体流路２３０内の流体の中に送られる。光学エネルギーを受け取ることに反応して、流体中の蛍光分子は励起して、その分子が蛍光発光を生じさせることを引き起こしてよい。光学エミッタ２２２によって放出されるエネルギーとは異なる周波数であるか又は異なる周波数ではないことがある蛍光発光は、蛍光発光分子中の励起された電子がエネルギー状態を変化させる時に発生させられてよい。蛍光発光分子によって放出されるエネルギーは、光学検出器２２４によって検出されてよい。例えば、光学エミッタ２２２は、約２８０ｎｍから約３１０ｎｍの周波数範囲内の光を放出してよく、流体の組成に応じて、約３１０ｎｍから約４００ｎｍの範囲内の蛍光発光を生じさせてよい。
【００３７】
光学エミッタ２２２は、センサ２００内で、様々な異なる形で具体化されてよい。光学エミッタ２２２は、流体中の分子を励起させるための１つ又は複数の光源を含んでよい。例示的な光源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザー、及び、ランプを含む。幾つかの例では、光学エミッタ２２２は、光源によって放出される光をフィルタリングするための光学フィルタを含む。この光学フィルタは、光源と流体との間に配置され、及び、特定の波長範囲内の光を通過させるように選択されてよい。別の幾つかの例では、光学エミッタは、光源から放出される光を平行化するために光源の付近に配置される、平行化レンズ、フード、又は、リフレクタのようなコリメータを含む。コリメータは、光源から放出される光の拡散を減少させて、光学ノイズを低減させてよい。
【００３８】
センサ２００は、さらに、光学検出器２２４も含む。光学検出器２２４は、流体流路２３０内の励起された分子によって放出される蛍光発光を検出する少なくとも１つの光学検出器を含む。幾つかの例では、光学検出器２２４は、光学エミッタ２２２が位置する側部とは異なる流体流路２３０の側部上に位置している。例えば、光学検出器２２４は、光学エミッタ２２２に対して約９０度オフセットしている流体流路２３０の側部上に配置されてよい。この配置は、光学エミッタ２２２によって放出され、流体流路２３０内の流体を通過して伝達され、光学検出器２２４によって検出される光の量を、減少させることがある。この伝達された光は、潜在的には、光学検出器によって検出される蛍光発光に干渉する可能性がある。
【００３９】
動作中には、光学検出器２２４によって検出される光学エネルギーの量は、流体流路２３０中の流体の内容に依存してよい。流体流路が、特定の特性（例えば、特定の化合物、及び／又は、化学種の特定の濃度）を有する流体溶液を含む場合に、光学検出器２２４は、その流体によって放出される特定のレベルの蛍光エネルギーを検出してよい。しかしながら、この流体溶液が異なる特性（例えば、異なる化合物、及び／又は、化学種の異なる濃度）を有する場合には、光学検出器２２４は、流体によって放出される異なるレベルの蛍光エネルギーを検出してよい。例えば、流体流路２３０内の流体が、１つ又は複数の蛍光化合物の第１の濃度を有する場合には、光学検出器２２４は、第１の大きさの蛍光発光を検出してよい。しかしながら、流体流路２３０内の流体が、第１の濃度よりも高い１つ又は複数の蛍光化合物の第２の濃度を有する場合には、光学検出器２２４は、第１の大きさよりも大きい蛍光放出の第２の大きさを検出してよい。
【００４０】
光学検出器２２４は、さらに、センサ２００内で様々な形で具体化されてよい。光学検出器２２４は、光学信号を電気信号に変換するための、例えばフォトダイオード又は光電子増倍管のような１つ又は複数の光検出器を含んでよい。幾つかの例では、光学検出器２２４は、流体から受け取られた光学エネルギーを集束及び／又は成形するために、流体と光検出器との間に配置されたレンズを含む。
【００４１】
図２の例のセンサ２００は、さらに、温度センサ２２１も含む。温度センサ２２１は、そのセンサのフローチャンバの中を通過する流体の温度を感知するように構成される。様々な例では、温度センサ３１６は、バイメタル機械式温度センサ、電気抵抗式温度センサ、光学温度センサ、又は、任意の他の適切なタイプの温度センサであってよい。温度センサ２２１は、感知した温度の度合いを表している信号を発生させることが可能である。
【００４２】
コントローラ２２０は光学エミッタ２２２の動作を制御し、及び、光学検出器２２４によって検出された光の量に関する信号を受け取る。コントローラ２２０は、さらに、温度センサ２２１に接触している流体の温度に関する温度センサ２２１からの信号を受け取る。幾つかの例では、コントローラ２２０は、さらに、例えば、流体流路２３０の中を通過する流体の中の１つ又は複数の化学種の濃度を測定するために、信号を処理する。
【００４３】
１つの例では、コントローラ２２０は、流体の中へ放射を導くために光学エミッタ２２２を制御し、及び、さらには、流体によって放出される蛍光発光を検出するために光学検出器２２４を制御する。その次に、コントローラ２２０は、流体中の化学種の濃度を測定するために光検出情報を処理する。例えば、流体が蛍光トレーサを含む事例では、対象である化学種の濃度が、蛍光トレーサの測定濃度に基づいて測定されることが可能である。コントローラ２２０は、未知の濃度の蛍光トレーサを含む流体から光学検出器２２４によって検出された蛍光発光の大きさを、既知の濃度のトレーサを含む流体から光学検出器２２４によって検出された蛍光発光の大きさに対して比較することによって、蛍光トレーサの濃度を測定することが可能である。コントローラ２２０は、次の方程式（１）及び（２）を使用して、対象である化学種の濃度を測定することが可能である。
【００４４】
【数１】
2015513372.tif 000003
【００４５】
上記の方程式（１）及び（２）では、Ｃcは対象である化学種の現在濃度であり、Ｃmは蛍光トレーサの現在濃度であり、Ｃoは対象である化学種の公称濃度であり、Ｃfは蛍光トレーサの公称濃度であり、Ｋmはスロープ補正係数（ｓｌｏｐｅ  ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）であり、Ｓxは現在蛍光測定信号であり、Ｚoはゼロシフトである。コントローラ２２０は、さらに、温度センサ２２１によって測定された温度に基づいて、対象である化学種の測定濃度を調整してよい。
【００４６】
センサ１０２（図１）とセンサ２００（図２）は、幾つかの異なる物理的構成を有することが可能である。図３と図４は、センサ３００の１つの例示的な構成の略図であり、この構成はセンサ１０２とセンサ２００とによって使用されることが可能である。センサ３００は、フローチャンバ３０２と、センサヘッド３０４と、センサキャップ（ｓｅｎｓｏｒ  ｃａｐ）３０６と、固着部材３０８とを含む。センサヘッド３０４は、図３において、フローチャンバ３０２の外側に、及び、フローチャンバ３０２の中に挿入可能である形で示されており、一方、図４では、センサヘッドは、フローチャンバ３０２の中に挿入されており及び固着部材３０８によってフローチャンバ３０２に取り付けられている形で、示される。センサヘッド３０４がフローチャンバ３０２の中に挿入されて取り付けられる時に、このフローチャンバは、限定された空洞を画定し、及び、この空洞は、サンプル供給源（例えば、図１の流体システム１００）から流体を受け取って、センサヘッド３０４の様々なセンサ構成要素を通過する流体流を調節してよい。例えば、より詳細に後述するように、フローチャンバ３０２は、センサヘッド３０４の様々な感知構成要素を通過する形で流体を導くように構成される少なくとも２つの流体流流路を画定してよい。この流体流流路は、例えば、流体供給源からの移動流体を連続的に受け取るオンラインセンサとしてそのセンサ３００が実現される時に、センサ３００の効率的な動作を促進するように設計されてよい。
【００４７】
センサ３００のフローチャンバ３０２は、センサヘッド３０４を受け入れて収容するように構成される。概して、センサヘッド３０４は、フローチャンバ３０２の中に挿入可能であり及び流体チャンバ内の流体の特徴を感知するように構成される、センサ３００の任意の構成要素であってよい。様々な例では、センサヘッド３０４は、図１及び図２に関して上述したように、フローチャンバ３０２内の流体中の１つまたは複数の化合物の濃度、流体チャンバ内の流体の温度、流体チャンバ内の流体のｐＨ、及び／又は、意図された用途のために流体が適切に調合されることを確実なものにするのを補助することがある流体の他の特徴を測定するために、特徴を感知するように構成されてよい。
【００４８】
図５と図６は、図３に示される例示的なセンサヘッド３０４の別の図である。示されるように、センサヘッド３０４は、センサヘッドハウジング３１０と、第１の光学窓３１２と、第２の光学窓３１４と、図示される例では２つの温度センサ３１６Ａ、３１６Ｂ（集合的に「温度センサ３１６」）として示される少なくとも１つの温度センサとを含む。センサヘッドハウジング３１０は、例えば光学エミッタ（図２）及び光学検出器（図２）のようなセンサ３００の様々な構成要素を収容することが可能な流体不浸透性の構造を画定する。センサヘッドハウジング３１０は、少なくとも部分的に、及び、場合によっては完全に、流体内に浸される。第１の光学窓３１２は、例えば蛍光発光を生じさせるためにセンサ３００の光学エミッタがその中を通してフローチャンバ３０２内の流体の中に光を送ることが可能な、センサヘッドハウジング３１０の光学的に透明な部分を画定する。第２の光学窓３１４は、フローチャンバ３０２内の流体によって放出される蛍光発光をセンサ３００の光検出器がその中を通して受け取ることが可能である、センサヘッドハウジング３１０の異なる光学的に透明な部分を画定する。温度センサ３１６は、流体の温度を測定するために、フローチャンバ３０２内の流体に接触するように構成される。
【００４９】
センサヘッドハウジング３１０は任意の適切なサイズと形状を画定することが可能であり、及び、センサヘッドハウジングのサイズと形状は、例えばハウジングによって支持されたセンサの個数と配置とに応じて、様々であることが可能である。図５と図６の例では、センサヘッドハウジング３１０は、近位端部３１８から遠位端部３２０に（すなわち、図５と図６に示されるＺ方向に）延びており及び平らな底面３２１を含む、細長い本体を画定する。幾つかの例では、センサヘッドハウジング３１０は、（図５と図６に示されるＸ方向又はＹ方向における）主幅よりも大きい図５と図６に示されているＺ方向における長さを有する細長い本体を画定する。他の例では、センサヘッドハウジング３１０は、そのハウジングの主幅よりも小さい長さを画定する。
【００５０】
センサヘッドハウジング３１０が実質的に円形の横断面形状（すなわち、図５及び図６に示されるＸ−Ｙ平面において）を画定するように示されるが、他の例では、このハウジングは、他の形状を画定することが可能である。センサヘッドハウジング３１０は、任意の多角形（例えば、正方形、六角形）または弓形（例えば、円形、楕円形）の形状、又は、多角形及び弓形の形状の組み合わせさえ画定することが可能である。例えば、幾つかの例では、センサヘッドハウジング３１０は、ハウジングの内側に向かって突き出る山形切り抜き部分（ａｎｇｕｌａｒ  ｃｕｔｏｕｔ）を画定する。この山形切り抜き部分は、例えば、光エミッタから１つの窓の中を通して流体サンプルの中に光を導くために、及び、流体サンプルによって発生させられた蛍光発光を別の窓を通して受け取るために、第１の光学窓３１２と第２の光学窓３１４を配置するための場所を提供してよい。この山形切り抜き部分は、さらに、例えばセンサヘッドハウジング３１０がフローチャンバ３０２（図３）の中に挿入されて流体がフローチャンバの中を通って流れている時に、第１の光学窓と第２の光学窓との間で流体を導くための流体流路を画定してよい。
【００５１】
センサヘッドハウジング３１０のこの例では、このハウジングは、第１の平らな面３２４と第２の平らな面３２６とによって画定される山形切り抜き部分３２２を含む。第１の平らな平面３２４と第２の平らな平面３２６の各々は、センサハウジング３１０の中心に向かって半径方向に内方に延びる。第１の平らな平面３２４は第２の平らな平面３２６と交差して、これら２つの平らな面の間に交差角を画定する。幾つかの例では、第１の平らな平面３２４と第２の平らな平面３２６との間の交差角は約９０度であるが、この交差角は９０度より大きいことも９０度より小さいことも可能であり、及び、この開示によるセンサがこの点において限定されていないということを理解されたい。
【００５２】
センサヘッドハウジング３１０が山形切り抜き部分３２２を含む時には、第１の光学窓３１２は山形切り抜き部分の一方の側部上に配置されることが可能であり、一方、第２の光学窓３１４は山形切り抜き部分の異なる側部上に配置されることが可能である。こうした配置が、例えば第１の光学窓３１２が第２の光学窓３１４から１８０度の向かい側に位置させられている場合に比較して、光学エミッタによって放出されてフローチャンバ３０２内の流体の中を通って伝達されて光学検出器によって検出される光の量を減少させることがある。流体の中を通して伝達されて光学検出器によって検出される光学エミッタによって発生させられる光が、潜在的に、蛍光発光を検出する光学検出器の能力の妨げになる可能性がある。
【００５３】
第１の光学窓３１２と第２の光学窓３１４は、センサヘッドハウジング３１０の光学的に透明な部分である。第１の光学窓３１２は、センサ３００の光学エミッタによって放出される光の周波数に対して光学的に透明であってよい。第２の光学窓３１４は、流体チャンバ内の流体によって放出される蛍光発光の周波数に対して光学的に透明であってよい。動作中は、第１の光学窓３１２と第２の光学窓３１４は、センサヘッドハウジング３１０内に収容された光学エミッタによって発生させられた光をフローチャンバ３０２内の流体の中に送るための、及び、その流体によって放出された蛍光発光を、センサヘッドハウジング内に収容される光学検出器によって受け入れるための、光学経路を提供してよい。
【００５４】
幾つかの例では、第１の光学窓３１２と第２の光学窓３１４Ａは同一の材料で作られているが、一方、他の例では、第１の光学窓３１２は、第２の光学窓３１４の形成に使用される材料とは異なる材料で作られている。第１の光学窓３１２及び／又は第２の光学窓３１４は、光を伝達し及び屈折させるレンズ、プリズム、又は、他の光学装置を含むか、又は、含まなくてもよい。例えば、第１の光学窓３１２及び／又は第２の光学窓３１４は、センサヘッドハウジング３１０の中を通って延びる光学チャネルの中に配置されるボールレンズによって画定されることがある。このボールレンズは、ガラス、サファイア、又は、他の適している光学的に透明な材料で作られることが可能である。
【００５５】
図５と図６の例では、センサヘッドハウジング３１０は、光を流体の中に伝達するための第１の光学窓３１２と、流体からの蛍光発光を受け入れるための第２の光学窓３１４とを含む。第１の光学窓３１２は、センサヘッドハウジング３１０の長さに沿って（すなわち、図５及び図６に示されるＺ方向において）、第２の光学窓３１４と実質的に同じ位置に配置される。使用中は、フローチャンバ３０２（図３）内の流体が、例えば図５及び図６に示される正のＺ方向に流れることによって、第１の光学窓３１２の中心を通って延びる光軸と第２の光学窓３１４の中心を通って延びる光軸との間を移動してよい。流体がこれらの光学窓を通過して移動するにつれて、光エミッタは、第１の窓３１２の中を通して流体の中に光を送り、その流体中の分子が励起して蛍光発光することを引き起こしてよい。蛍光発光する流体が第２の光学窓３１４を通過して流れる前に、その蛍光発光する分子によって放出される光学エネルギーが第２の光学窓３１４を通して光学検出器によって受け取られてよい。
【００５６】
センサヘッド３０４のこの例では、第１の光学窓３１２は、センサヘッドハウジング３１０の長さに沿って第２の光学窓３１４と実質的に同一の位置に配置されるが、他の例では、第１の光学窓３１２は、センサヘッドハウジングの長さに沿って、第２の光学窓３１４からオフセットしていることがある。例えば、第２の光学窓３１４は、第１の光学窓３１２よりも、センサヘッドハウジング３１０の近位端部３１８により接近して配置されてよい。さらに、センサヘッド３０４が、光学エネルギーを放出するための単一の光学窓と、光学エネルギーを受け取るための単一の光学窓とを含む形で示されるが、他の例では、センサヘッド３０４は、より少ない数の光学窓（例えば、単一の光学窓）、又は、より多い数の光学窓（例えば、３つ、４つ、又は、５つ以上）を含むことが可能であり、及び、本開示はこの点に関して限定されない。
【００５７】
動作中は、センサ３００は、フローチャンバ３０２の中を流れる流体からの蛍光発光を検出することが可能である。この蛍光発光データは、フローチャンバの中を通って流れる化学種の濃度を測定するために、又は、フローチャンバ内の流体の他の特性を測定するために、使用されてよい。用途に応じて、蛍光検出によって得られることが可能なデータ以外の、フローチャンバ３０２の中を通って流れる流体の特徴に関する追加的なデータが、その流体の特性を監視及び／又は調整するために有用であってもよい。この理由から、センサ３００は、フローチャンバ３０２内の流体の様々な特性を感知するために、蛍光定量的な光学センサに追加して、様々なセンサを含むことがある。
【００５８】
図５及び図６では、センサヘッド３０４は、フローチャンバ３０２内の流体の温度を測定するための温度センサ３１６を含む。温度センサ３１６は、流体の温度を感知して、検出温度に対応する信号を生成することが可能である。温度センサを伴って構成される時には、温度センサは、流体に物理的に接触することによって流体の温度を測定する接触センサとして、又は、流体にセンサを物理的に接触させることなしにその流体の温度を測定する非接触型センサとして実現されることが可能である。
【００５９】
センサヘッド３０４のこの例では、温度センサ３１６は、センサヘッドハウジング３１０の、光学窓３１２、３１４とは異なる面上に配置される。明確に述べると、温度センサ３１６は、センサヘッドハウジング３１０の底面３２１上に配置されており、一方、第１の光学窓３１２と第２の光学窓３１４はそのハウジングの側壁上に配置される。異なる例では、温度センサ３１６は、センサヘッドハウジング３１０の１つの面（例えば、底面３２１）と同一面上にあるか、センサヘッドハウジングの面から外方に突き出すか、又は、センサヘッドハウジングの面に対して凹んでいる。
【００６０】
センサヘッドハウジング３１０に対する温度センサ３１６の具体的な配置とは無関係に、フローチャンバ３０２内の流体は、センサ３００の動作中に、温度センサに近接して流れてよい。温度センサが流体の温度を感知することが可能であるように、流体は、温度センサを通過して及び採用随意に温度センサに接触して流れることによって、温度センサ３１６に近接して流れてよい。例えば、センサ３００の動作中に、流体は、図５及び図６に示されるＸ及び／又はＹ方向に温度センサ３１６を通過して流れて、移動する流体の温度を温度センサが感知することを可能にしてよい。
【００６１】
簡単に上述したように、センサ３００（図３）はフローチャンバ３０２を含む。フローチャンバ３０２は、センサヘッド３０４を受け入れて収容するように構成される。特に、図３の例では、フローチャンバ３０２は、センサヘッドの面が流体チャンバの面に接触するまで、図３に示される負のＺ方向にセンサヘッドを移動させることによって、センサヘッド３０４を受け入れるように構成される。この接触面は、センサヘッドハウジング３１０の底面３２１（図５及び図６）、又は、センサヘッドの別の面であってよい。フローチャンバ３０２内に適切に配置され終わると、センサヘッドをフローチャンバに機械的に固定するために、固着部材３０８がフローチャンバ３０２及びセンサヘッド３０４上に取り付けられることが可能である。
【００６２】
図７から図９は、フローチャンバ３０２の例示的な構成の様々な図である。図７は、フローチャンバからセンサヘッド３０４が取り除かれた形で示されるフローチャンバ３０２の上部斜視図である。図８は、図７に示される断面線Ａ−Ａに沿ったフローチャンバの断面側面図である。図９は、センサヘッド３０４がフローチャンバの中に挿入される、図８の断面側面図を示す。
【００６３】
これらの図示される例では、フローチャンバ３０２は、フローチャンバハウジン３５０と、入口ポート３５２と、出口ポート３５４とを含む。フローチャンバハウジング３５０は、センサヘッド３０４を受け入れるように構成される（例えば、サイズ決定及び成形される）空洞３５６を画定する。入口ポート３５２は、フローチャンバハウジング３０２（例えば、このハウジングの側壁）の中を通って延びており、及び、このハウジングの外側からこのハウジングの内部に流体を搬送するように構成される。出口ポート３５４は、フローチャンバハウジング３０２（例えば、このハウジングの側壁）の中を通って延びており、及び、このハウジングの内部からこのハウジングの外側に流体を搬送して戻すように構成される。動作時には、流体が入口ポート３５２を経由してフローチャンバ３０２の中に入り、第１の光学窓３１２と、第２の光学窓３１４と、センサヘッド３０４の温度センサ３１６との付近を通過し、及び、出口ポート３５４を経由してフローチャンバから出て行ってよい。フローチャンバ３０２がオンライン用途で使用される時には、流体は、一定の時間期間にわたって連続的にチャンバの中を通って流れてよい。例えば、フローチャンバ３０２のサイズと形状構成とに応じて、流体は、毎分０．１ガロン（０．３７８５リットル）から毎分１０ガロン（３７．８５リットル）の範囲内の流量で、そのチャンバの中を通過して流れるだろうが、他の流量も可能であり、想定される。
【００６４】
センサヘッド３０４がフローチャンバ３０２の中に挿入されると、このフローチャンバは、センサヘッド３０４による分析のために流体を受け入れて収容することが可能である限定された空洞を画定してよい。例えば、フローチャンバ３０２は、流体がそのフローチャンバの中を通ってそのチャンバの特定の画定された区域に移動することを限定する、流体経路または流体流路を画定してよい。幾つかの例では、この流体流路は、センサヘッド３０４の光学窓３１２、３１４及び／又は温度センサ３１６に向けて優先的に流体を導いてよく、このことが、流体の特徴をセンサヘッドが検出することを補助してよい。
【００６５】
フローチャンバ３０２の中を通る流体の移動を制御することが、センサヘッド３０４のセンサ構成要素が流体の特徴を適切に検出することが可能であるように、光学窓３１２、３１４と温度センサ３１６との付近を流体が通過することを確実なものにすることを促進する上で有用だろう。フローチャンバ３０２が、例えば下流の工業的プロセスから、流体を連続的に受け取る時に、この流体は、付着物材料（例えば、固体粒子）及び／又は気泡を含んでよい。これらの付着物材料及び／又は気泡はフローチャンバ内に蓄積して、センサヘッド３０４が流体の特徴を適切に検出することを妨害する可能性がある。
【００６６】
幾つかの例では、フローチャンバ３０２の中を通過して画定された流路の中に流れ込む流体移動を限定することが、例えば蓄積した付着物材料及び気泡をフローチャンバの外に洗い流すことによって、付着物材料と気泡の蓄積の防止を促進することが可能である。フローチャンバ３０２の中を通って画定された流体流路の中に流れ込む流体の移動を限定することは、さらに、センサ構成要素が流体の特徴を検出することが可能であるように、センサヘッド３０４のセンサ構成要素の付近を流体が通過することを確実なものにすることを促進するだろう。
【００６７】
図８及び図９の例では、センサヘッド３０４がフローチャンバ３０２の中に挿入される時に、このフローチャンバは、第１の流体流路３６０と第２の流体流路３６２とに分岐する入口流体流路３５８を画定する。入口流体流路３５８は入口ポート３５２から流体を受け入れて、フローチャンバ３０２の空洞３５６内に流体を導く。入口流体流路３５８は、第１の流体流路３６０と第２の流体流路３６２とに分岐する。第１の流体流路３６０は、センサヘッド３０４の第１の光学窓３１２と第２の光学窓３１４との付近に延びる。第２の流体流路３６２は、センサヘッド３０４の温度センサ３１６の付近を延びる。動作時には、流体が入口ポート３５２を経由してフローチャンバ３０２の中に入り、及び、入口流体流路３５８の中を搬送される。入口流体流路３５８から、その流体は分かれて第１の流体流路３６０と第２の流体流路３６２とに入る。第１の流体流路３６０内の流体は、例えばセンサヘッド３０４内に配置される、光学エミッタと光学検出器とによって蛍光分析されることが可能であり、及び、第２の流体流路３６２内の流体の温度がセンサヘッド３０４の温度センサ３１６によって測定されることが可能である。
【００６８】
流体がフローチャンバ３０２の中を通って流れていない時に、第１の流体流路３６０と第２の流体流路３６２は、フローチャンバハウジング３５０の一部分とセンサヘッドハウジング３１０との間に限定される気体空間（ｇａｓｅｏｕｓ  ｓｐａｃｅ）であってよい。幾つかの例では、フローチャンバハウジング３５０とセンサヘッドハウジング３１０は、組み合わせの形で、フローチャンバの中を通る流体の垂直方向（例えば、図８及び図９に示されるＺ方向）の移動、及び／又は、フローチャンバ内に配置されるセンサヘッド３０４の外周の周りの流体の移動を限定する。例えば、図９の例では、第１の流体流路３６０は、センサヘッドハウジング３１０の山形切り抜き部分３２２（図４及び図５）とフローチャンバハウジング３５０の内壁との間の空間として画定される。山形切り抜き部分３２２（例えば、センサヘッドハウジングの外周の周り）のどちらかの側部上を延びるセンサヘッドハウジング３１０の１つ又は複数の側壁が、フローチャンバハウジング３５０の対応する側壁と同一平面上にあるか、又は、この側壁と接触してよい。こうした構成は、山形切り抜き部分３２２の中を通って（例えば、図９に示される正のＺ方向に）流れる流体が、センサヘッドハウジングの第１の光学窓３１２と第２の光学窓３１４とを通過して流れずに、センサヘッドハウジング３１０の外周の周りを流れることを実質的に防止する可能性がある。
【００６９】
図９に示される例では、第２の流体流路３６２は、センサヘッドハウジング３１０の底面３２１の一部分とフローチャンバハウジング３５０の底壁との間の空間として画定される。底面３２１は、図８及び図９に示される正のＺ方向に第２の流体流路３６２を限定し、一方、フローチャンバハウジング３５０の底壁は、負のＺ方向に流体流路を限定してよい。このように構成される時に、第２の流体流路３６２の中を通る流体の流れは、底面３２１とフローチャンバハウジング３５０の底壁との間のＸ−Ｙ平面に限定されてよい。
【００７０】
第１の流体流路３６０と第２の流体流路３６２は任意の適切なサイズを有することが可能であり、及び、これらの流体流路のサイズは、例えばフローチャンバ３０２の中を通る予想流量に応じて、変化することが可能である。幾つかの例では、第１の流体流路３６０は、第２の流体流路３６２のサイズとは異なるサイズを画定する。例えば、第１の流体流路３６０は、第２の流体流路３６２の流量（ｆｌｏｗ  ｖｏｌｕｍｅ）（単位長さ当たりの断面積）よりも大きい流量を画定してよい。第１の流体流路３６０が第２の流体流路３６２よりも大きい流量を画定する時には、単位時間当たりで、第２の流体流路に比べて、より多くの流体が第１の流体流路の中を通過してよい。例えば、動作中に、入口ポート３５２を経由してフローチャンバ３０２の中に入る流体の主要な部分（例えば、主要な体積）が第１の流体流路３６０の中を通過してよく、一方、流体の副次的な部分（例えば、副次的な体積）が第２の流体流路３６２の中を通過してよい。
【００７１】
第１の流体流路３６０は、入口ポート３５２を経由してフローチャンバ３０２の中に入る任意の適切な量の流体を搬送するように構成されることが可能であるが、幾つかの例では、フローチャンバの中に入る流体の主要部分を受け入れて搬送するように第１の流体流路３６０をサイズ決定することと、流体の副次的な部分を受け入れて搬送するように第２の流体流路３６２をサイズ決定することとが、流体がセンサヘッド３０４の感知構成要素を適切に通過して流れることを確実なものにするために有用だろう。上述したように、フローチャンバ３０２がオンライン用途に使用される時に、流体チャンバは、付着物材料及び／又は気泡を含む流体を受け入れてよい。フローチャンバ３０２の構成に応じて、この流体内の付着物材料及び／又は気泡は、動作中にフローチャンバ内に蓄積してよい。例えば、第１の流体流路３６０と第２の流体流路３６２とが同一の流量（ｆｌｏｗ  ｖｏｌｕｍｅ）を有し、及び、第１の流体流路３６０の中を通過して（例えば、図８及び図９に示される正のＺ方向に）流れる流体が重力に逆らって流れるように流体チャンバが方向配置される場合には、その流体中の気泡は第１の流体流路内に蓄積してよい。蓄積する気泡が、第１の流体流路３６０の中を流れる流体の移動を阻止する空気閉塞を生じさせ、フローチャンバ３０２内に入る流体が第２の流体流路３６２の中を通って流れるように強制してよい。流体が適切に第１の流体流路３６０の中を通って流れない場合には、センサヘッド３０４は、フローチャンバ内の流体を正確に蛍光分析することが不可能だろう。
【００７２】
幾つかの例では、第２の流体流路３６２よりも大きい流量を有するように第１の流体流路３６０を構成することが、これらの流路のどちらかにおける付着物材料及び／又は気泡の蓄積を減少させるか防止してもよい。例えば、入口ポート３５２を経由してフローチャンバ３０２の中に入る流体の主要部分を受け入れるように第１の流体流路３６０をサイズ決定することと、フローチャンバの中に入る流体の副次的な部分を受け入れるように第２の流体流路３６２をサイズ決定することとが、第１の流体流路の中を流れる流体が、あらゆる蓄積した付着物材料及び／又は気泡を第１の流路の外に洗い流すことを可能にするだろう。その構成に応じて、第１の流体流路３６０は、入口ポート３５２を経由してフローチャンバ３０２の中に入る流体の５０体積パーセント以上がその第１の流体流路の中を流れ、一方、その流体の５０体積パーセント未満が第２の流体流路３６２の中を通って流れるように、第１の流体流路３６０がサイズ決定されてよい。例えば、第１の流体流路３６０は、フローチャンバ３０２の中に入る流体の６５体積パーセントより多く、８５体積パーセントより多く、又は、約９０体積パーセントより多くがその第１の流体流路の中を流れるように、サイズ決定されてよい。こうした例では、第２の流体流路３６２は、フローチャンバ３０２の中に入る流体の３５体積パーセント未満、１５体積パーセント未満、又は、約１０体積パーセント未満がその第２の流体流路３６２の中を通って流れるようにサイズ決定されてよい。
【００７３】
フローチャンバ３０２内の流体流路の具体的なサイズとは無関係に、フローチャンバ３０２によって画定される流体流路の個数と配置が、例えばセンサヘッドハウジング３１０の構成に応じて、変化してよい。したがって、図８と図９とに関して、フローチャンバ３０２が第１の流体流路３６０と第２の流体流路３６２とを画定すると述べられているが、フローチャンバは、より少数の流体流路（例えば、１つの流体流路）又は、より多数の流体流路（例えば、３つ、４つ、又は、５つ以上の流体流路）を画定してよいが、本開示はこの点に関して限定されない。
【００７４】
図１０は、図７に示される断面線Ｂ−Ｂに沿ったフローチャンバ３０２の断面図である。この例では、フローチャンバ３０２は、入口ポート３５２と、出口ポート３５４と、入口流体流路３５８と、第１の流体流路３６０とを含む。図１０の例のフローチャンバ３０２は第２の流体流路３６２も含むが、この第２の流体流路３６２は、第１の部分３６２Ａと第２の部分３６２Ｂとから構成される。第２の流体流路３６２の第１の部分３６２Ａは、支持部材３６４によって第２の部分３６２Ｂから隔てられている。幾つかの例では、センサヘッドハウジング３１０の底面３２１の一部分（図５及び図６）は、センサヘッド３０４がフローチャンバ３０２の中に挿入される時に、支持部材３６４に接触しており、及び、支持部材３６４によって支持される。動作時には、流体が入口ポート３５２を経由してフローチャンバ３０２の中に入り、及び、入口流体流路３５８を通して搬送される。入口流体流路３５８から、流体は第１の流体流路３６０と第２の流体流路３６２とに分岐する。第２の流体流路３６２の中に入る流体は、さらに、第２の流体流路３６２の第１の部分３６２Ａと第２の部分３６２Ｂとに分岐させられる。第２の流体流路３６２の第１の部分３６２Ａ内の流体は、センサヘッド３０４の温度センサ３１６Ａ（図５及び図６）の付近を流れ、一方、第２の流体流路３６２の第２の部分３６２Ｂ内の流体はセンサヘッドの温度センサ３１６Ｂの付近を流れてよい。幾つかの例では、第２の流体流路３６２の第１の部分３６２Ａと第２の部分３６２Ｂの各々は、同一の流量を画定し、この流量は第２の流体流路３６２の合計流量の半分に等しいかまたは等しくなくてもよい。
【００７５】
図８及び図９をさらに参照すると、フローチャンバ３０２とセンサ３００のセンサヘッド３０４との間に画定される流体流路が、様々な異なる方向配置を有することが可能である。さらに、この方向配置は、例えばセンサヘッド３０４の構成に応じて、変化することが可能である。幾つかの例では、センサヘッド３０４のセンサヘッドハウジング３１０は、近位端部から遠位端部へ延びる細長い本体を画定する。こうした例では、フローチャンバハウジング３５０は、細長いセンサヘッドハウジングを受け入れるように構成される（例えば、サイズ決定及び成形される）細長い空洞３５６を画定してよい。この細長いフローチャンバハウジングは、図８のＺ方向に延びる軸線３６６として示されるそのハウジングの長さを通って延びる主軸線を画定してよい。この例では流体がフローチャンバ３０２の中を移動する時に、この流体は、この流体が入口流体流路３５８の中を通って前進する時に軸線３６６に対して平行に移動してよい。入口流体流路３５８から、この流体の主要部分が、第１の流体流路３６０を経由して軸線３６６に対して平行に流れ続け、一方、その流体の副次的な部分は第２の流体流路３６２を経由して軸線３６６に実質的に垂直方向に流れるだろう。
【００７６】
流体サンプルがセンサヘッド３０４のセンサ構成要素を通過した後に、その流体が、新鮮な流体サンプルがフローチャンバの中に入ることを可能にするために、フローチャンバ３０２から放出されてよい。この理由から、フローチャンバ３０２は、分析された流体をこのチャンバから放出するための出口を含んでよい。幾つかの例では、フローチャンバ３０２は、そのフローチャンバの異なる流体流路を通って流れる流体を別個に放出するための複数の出口を画定する。例えば、フローチャンバ３０２は、第１の流体流路３６０の中を通って流れる流体を放出するための第１の流体出口と、第２の流体流路３６２の中を通って流れる流体を放出するための第２の流体出口とを含んでよい。他の例では、フローチャンバ３０２は、組み合わされた流体の流れを複数の異なる流体流路から放出するための単一の流体出口を画定する。
【００７７】
図８及び図９の例では、フローチャンバ３０２は単一の流体出口ポート３５４を含む。第１の光学窓３１２と第２の光学窓３１４を通過して流れた後に、第１の流体流路３６０内の流体は、第２の流体流路３６２を経由して温度センサ３１６を通過して流れ終わった流体と再び組み合わされる。この再び組み合わされた流体流は、出口ポート３５４を通してフローチャンバ３０２から放出される。出口ポート３５４を経由してフローチャンバ３０２から出て行く流れは、入口ポート３５２を経由してフローチャンバの中に入る流れと同一であってよい。
【００７８】
第１の流体流路３６０の中を移動する流体は、様々な異なる形で、第２の流体流路３６２の中を通って移動する流体と再組み合わせされることが可能である。図８及び図９の例では、第１の流体流路３６０は、第１の流体流路からの流体を第２の流体流路３６２からの流体と再組み合わせするために、フローチャンバ３０２の外周の周りに流体を導く。特に、第１の流体流路３６０は、その流体流路が第１の光学窓３１２と第２の光学窓３１４とを通過して延びるまで、（例えば、図８及び図９に示されるＺ方向に）センサヘッド３０４の主要な長さに対して平行に延びる。その後で、第１の流体流路３６０は、センサヘッド３０４の主要な長さに対して平行に延びることから、センサヘッドの主要な長さに対して実質的に垂直方向に延びることに、方向を変える。明確に述べると、第１の流体流路３６０は、フローチャンバ３０２の外周の周り（例えば、センサヘッドハウジング３１０とフローチャンバハウジング３５０の間）を延びるように方向を変える。フローチャンバ３０２の外周の周りを（例えば、フローチャンバの外周の周りを約１８０度）移動した後に、第１の流体流路３６０は、第２の流体流路３６２と再び一緒になる。
【００７９】
第１の流体流路３６０の放出部分を画定するために、フローチャンバハウジング３５０は、フローチャンバの長さに沿った第２の距離においてよりも、フローチャンバの長さに沿った（例えば、図８及び図９に示されるＺ方向における）第１の距離において、（例えば、図８及び図９に示されるＸ−Ｙ平面内における）より大きい内側断面積を有してよい。このように構成される時には、より大きい内側断面積を画定するフローチャンバハウジング３５０の一部分の付近を延びるセンサヘッドハウジング３１０の１つ及び／又は複数の側壁は、流体チャンバハウジングと同一平面内にはないだろうし、及び／又は、この流体チャンバハウジングと接触していないだろう。むしろ、センサヘッドハウジング３１０の１つ又は複数の側壁は、第１の流体流路３６０の放出部分を画定するために、流体チャンバハウジングの拡大領域内のフローチャンバハウジング３５０から間隔を開けられてよい。
【００８０】
幾つかの例では、第１の流体流路３６０は、第２の流体チャンバ３６２と再び一緒になる前に、フローチャンバ３０２の外周の周りを（例えば、時計回り方向に、又は、反時計回り方向に）一方向にだけ延びる。他の例では、第１の流体流路３６０は、第２の流体チャンバ３６２と再び一緒になる前に、フローチャンバ３０２の外周の周りを二方向に（例えば、時計回り方向及び反時計回り方向に）延びる。例えば、第１の流体流路３６０は、センサヘッド３０４の主要な長さに対して平行に延びた後に、方向を変えて、フローチャンバ３０２の外周の周りを一方向に延びる第１の放出部分と、フローチャンバの外周の周りを反対方向に延びる第２の放出部分とに分岐してよい。第１の放出部分と第２の放出部分は、同一の体積の流体を搬送するか又は搬送しないようにサイズ決定されてよい。したがって、図８及び図９の断面図は、１つの放出部分を含む第１の流体流路３６０を有するセンサ３００の半分部分だけしか示していないが、図示されていない方のこのセンサの半分部分は、図８及び図９と実質的に同一の外観を有し、及び、第２の放出部分を含でよい。第１の流体流路３６０を第１の放出部分と第２の放出部分とに分割することが、フローチャンバ３０２の長さが短縮されることを可能にし、及び、よりコンパクトなフローチャンバを実現してよい。
【００８１】
図７に関連して簡単に上述したように、フローチャンバ３０２は入口ポート３５２と出口ポート３５４とを含む。入口ポート３５２は、供給源（例えば、図１における流体システム１００）からフローチャンバ３０２の内部に流体を搬送するための導管に連結するように構成される。出口ポート３５４は、フローチャンバ３０２から流体を運び去るための導管に連結するように構成される。入口ポート３５２と出口ポート３５４は、フローチャンバハウジング３５０の外周の周りの任意の適切な場所に配置されることが可能である。図７から図９の例では、入口ポート３５２は、出口ポート３５４からハウジングの約１８０度（例えば、反対側）に配置される。フローチャンバ３０２は、このように構成される時には、容易に他の配管系統とインラインに設置されてよい。そうは言っても、入口ポート３５２は出口ポート３５４に対して別の場所に配置されてもよく、及び、この開示はこの点で限定されない。
【００８２】
さらに図３を参照すると、センサ３００は、さらに、センサキャップ３０６と固着部材３０８とを含む。センサキャップ３０６は、センサ３００の様々な電気的構成要素を収容するキャップを画定してよい。例えば、センサキャップ３０６は、光学エミッタ（例えば、光学エミッタ２２２）の一部分、及び／又は、光学検出器（例えば、光学検出器２２４）、及び／又は、センサ３００のコントローラ（例えば、コントローラ２２０）を少なくとも収容してもよい。センサキャップ３０６は、センサ３００に恒久的に固定される（例えば、センサ３００と一体的に成形される）か、又は、センサ３００から取り外し可能であってよい。
【００８３】
幾つかの例では、センサ３００は、コントローラ、及び／又は、（例えば、センサキャップ３０６内に）センサと共に物理的に収容される他の電子構成要素を含まない。むしろ、センサ３００の様々な構成要素は、そのセンサから物理的に分離されており及びそのセンサに（例えば、有線接続又は無線接続によって）通信可能な形で接続される１つ又は複数のハウジングの中に配置されてよい。１つの例では、センサ３００のセンサキャップ３０６は取り外し可能であり、及び、センサのセンサヘッド３０４は、手持ち型のコントローラモジュールに接続するように構成される。センサ３００と共に使用可能な例示的な手持ち型のコントローラモジュールは、２０１０年３月３１日付けで出願された米国特許出願公開第２０１１／０２４０８８７号明細書と、同様に２０１０年３月３１日付けで出願された米国特許出願公開第２０１１／０２４２５３９号明細書とに説明される。これらの特許出願の内容全体が参照として本明細書に援用される。
【００８４】
動作中は、加圧された流体がセンサ３００の流体チャンバ３０２の中を通って流れてよい。センサヘッド３０４が、流体チャンバ３０２から取り外し可能な形に設計される時には、フローチャンバの中を流れる加圧流体は、その流体チャンバの外にセンサヘッドを押し出そうとしてよい。この理由から、センサ３００は、センサヘッド３０４をフローチャンバ３０２の中に固着させるための固着部材を含んでよい。
【００８５】
図３の例では、センサ３００は固着部材３０８を含む。固着部材３０８は、加圧流体がフローチャンバの中を通って流れている時に、センサヘッド３０４がフローチャンバ３０２から外れることを防止することを促進するであろう。幾つかの例では、固着部材３０８は、センサヘッドとフローチャンバの両方の一部分の上に固着部材をねじ込むことによって、センサヘッド３０４をフローチャンバ３０２に取り付けるように構成される。異なる例では、固着部材３０８は、例えば、クリップ、ボルト又は同種のもののような、様々なタイプの取り付け特徴要素を使用して、センサヘッド３０４をフローチャンバ３０２に取り付けるように構成されてよい。センサヘッド３０４を流体チャンバ３０２に機械的に固定することによって、センサ３００は、流体サンプルを受け入れて分析するための（例えば、入口ポートと出口ポートを除いて）流体密な空洞を画定してよい。
【００８６】
この開示で説明される方法は、少なくとも部分的に、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又は、これらの任意の組み合わせの形で、具体化されてよい。例えば、説明した方法の様々な側面が、１つ又は複数のマイクロプロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、任意の他の同等の集積論理回路又はディスクリート論理回路、及び、こうした構成要素の任意の組み合わせの形で、具体化されてよい。術語「プロセッサ」は、概して、単独の、又は、他の論理回路又は任意の他の同等の回路との組み合わせの形の、上述の論理回路のいずれかを意味してよい。ハードウェアを備える制御ユニットも、この開示の方法の１つ又は複数を行ってよい。
【００８７】
こうしたハードウェアとソフトウェアとファームウェアは、この開示で説明される様々な動作と機能をサポートするために、同一の装置内で、又は、別個の装置内で、具体化されてよい。さらに、上述のユニット、モジュール、又は、構成要素は、個別であるが相互運用可能な論理デバイスとして、一体的に、又は、個別的に具体化されてよい。モジュール又はユニットとして様々な特徴要素を表現することが、様々な機能的側面を強調することが意図されており、及び、こうしたモジュール又はユニットが別個のハードウェア又はソフトウェア構成要素によって実現されなければならないということを必ずしも示唆しているわけではない。むしろ、１つ又は複数のモジュール又はユニットに関連付けられている機能性が、別個のハードウェア又はソフトウェア構成要素によって実行されてよく、又は、共通の又は別個のハードウェア又はソフトウェア構成要素の中に一体化されてもよい。
【００８８】
この開示で説明される方法は、さらに、命令を含む、非一時的コンピュータ可読記憶媒体のようなコンピュータ可読媒体において、組み込まれるか又はコード化されてもよい。コンピュータ可読記憶媒体内の組み込まれたか又はコード化された命令が、例えばこの命令が実行される時に、プログラム可能プロセッサ又は他のプロセッサがこの方法を実行することを引き起こしてよい。非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、例えば、ランダムアクセス記憶装置（ＲＡＭ）、読み取り専用記憶装置（ＲＯＭ）、プログラム可能読み取り専用記憶装置（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラム可能読み取り専用記憶装置（ＥＰＲＯＭ）、電子的消去可能プログラム可能読み取り専用記憶装置（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、カセット、磁気メディア、光学メディア、又は、他のコンピュータ可読メディアを含む、揮発性及び／又は不揮発性記憶装置の形態を含んでよい。
【００８９】
様々な例を説明してきた。これらの例と他の例が後述の特許請求項の範囲内に含まれている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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