(57)【要約】水性環境水パラメータ試験システムおよび関連する方法、ならびに化学的インジケータ部。水性環境水パラメータ試験システムは、光学リーダー部を有する電子部分、および着脱可能に接続し得る化学的インジケータ部を有する試料チャンバー部分を備える。化学的インジケータ部は、化学的インジケータ部の化学的指標の識別情報を提供するために部分的に使用される情報記憶および通信部を備えてもよい。導電性および／または温度を利用して、光学リーダー部により読み取りを較正してもよい。また、化学的インジケータ部は、光学リーダー部の光源などの光源からの光と関連する特定の光学的な特徴を有する薄膜材料を備えてもよい。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水性環境水パラメータ試験システムであって、
液体試料を直接保持する試料チャンバー部分であって、前記試料チャンバー部分が、
試料チャンバーを形成する１つ以上の壁と、
１つ以上の化学的指標を有する化学的インジケータ部であって、前記１つ以上の化学的指標が、前記液体試料に曝露されると前記液体試料の中の所定の成分のレベルを示すように設計および構成されており、前記１つ以上の化学的指標が、検出可能な物理的な変化を受けることにより前記レベルを示すように適合され、前記化学的インジケータ部が、前記水性水パラメータ試験システムに着脱可能に接続され、前記化学的インジケータ部が、前記１つ以上の化学的指標のうちの少なくとも１つの識別情報の情報を含む情報記憶および通信部を備える、化学的インジケータ部と
を備える、試料チャンバー部分と、
電子部分であって、
処理部と、
前記化学的インジケータ部が接続されている際に前記情報記憶および通信部から前記１つ以上の化学的指標のうちの少なくとも１つの識別情報の情報を読み取り、前記１つ以上の化学的指標のうちの少なくとも１つの識別情報の情報を、前記処理部に提供するように設計および構成された情報記憶および通信リーダーと、
前記所定の成分のレベルを決定するために、前記物理的変化を検出し、前記処理部に前記物理的変化の情報を提供するように設計および構成された光学リーダーであって、前記光学リーダー部が、前記液体試料が前記試料チャンバーに配置される際に、前記光学リーダー部の第１の端部が前記液体試料と接触するように設計および構成される、光学リーダーと
を備える、電子部分と
を備える、水性環境水パラメータ試験システム。
【請求項２】
前記１つ以上の壁のうち少なくとも１つが、前記電子部分の外面の少なくとも一部を含む、請求項１に記載の水性環境水パラメータ試験システム。
【請求項３】
前記化学的インジケータ部が接続されている際に、前記化学的インジケータ部が、前記１つ以上の壁の少なくとも一部を形成する、請求項２に記載の水性環境水パラメータ試験システム。
【請求項４】
前記化学的インジケータ部が接続されている際に、前記化学的インジケータ部が、前記１つ以上の壁の少なくとも一部を形成する、請求項１に記載の水性環境水パラメータ試験システム。
【請求項５】
前記化学的インジケータ部が接続されている際に、前記化学的インジケータ部が、前記１つ以上の壁の少なくとも一部を形成し、前記試料チャンバー部に前記液体試料を保持させる、請求項１に記載の水性環境水パラメータ試験システム。
【請求項６】
前記１つ以上の壁が、１つ以上の開口を有する試料チャンバーを形成し、前記１つ以上の開口の第１の開口が、前記液体試料を受け容れるように構成されている、請求項１に記載の水性環境水パラメータ試験システム。
【請求項７】
前記化学的インジケータ部が、前記１つ以上の開口の第２の開口に着脱可能に接続可能である、請求項６に記載の水性環境水パラメータ試験システム。
【請求項８】
前記第２の開口が、前記第１の開口と同じ開口である、請求項７に記載の水性環境水パラメータ試験システム。
【請求項９】
前記第２の開口が、前記第１の開口と異なる開口である、請求項７に記載の水性環境水パラメータ試験システム。
【請求項１０】
前記化学的インジケータ部が前記第２の開口に接続されている際に、前記化学的インジケータ部が前記第２に開口を閉鎖する、請求項７に記載の水性環境水パラメータ試験システム。
【請求項１１】
前記化学的インジケータ部が前記第２の開口に接続されている際に、前記試料チャンバー部分が、前記液体試料を保持することができ、前記化学的インジケータ部が前記第２の開口と接続していない場合、前記液体試料の少なくとも一部が、重力により前記試料チャンバー部分から漏れ出る、請求項７に記載の水性環境水パラメータ試験システム。
【請求項１２】
前記１つ以上の開口の前記第１の開口がドアを備え、前記ドアが前記化学的指標で閉鎖する場合、前記ドアが前記第２の開口を閉鎖し、前記化学的指標が前記光学リーダーと直線上にあるように、前記化学的指標が前記ドアに結合可能である、請求項７に記載の水性環境水パラメータ試験システム。
【請求項１３】
前記１つ以上の開口が１つの開口であり、前記化学的インジケータ部が前記第２の開口に接続されている際に、前記試料チャンバーが完全に封入されている、請求項７に記載の水性環境水パラメータ試験システム。
【請求項１４】
前記情報記憶および通信部が、ＲＦＩＤ部を備える、請求項１に記載の水性環境水パラメータ試験システム。
【請求項１５】
前記液体試料が前記試料チャンバーの中にある場合、前記液体試料と接触し、前記液体試料の導電値を検出するように構成された第１の導電部を有する導電性測定部をさらに備え、前記導電性測定部が、前記処理部に前記導電値を提供するために前記処理部に接続されている、請求項１に記載の水性環境水パラメータ試験システム。
【請求項１６】
前記処理部が、前記液体試料の導電性に対して前記物理的変化の情報を較正するために、前記水性環境水パラメータ試験システムの１つ以上のメモリ部に格納された前記導電値および第１の情報を利用するように構成されている、請求項１５に記載の水性環境水パラメータ試験システム。
【請求項１７】
前記液体試料が前記試料チャンバーにある場合、前記液体試料の温度値を検出するように設計および構成された温度測定部をさらに備え、前記温度測定部が、前記処理部に前記温度値を提供するために前記処理部に接続されており、前記処理部が、前記物理的変化の情報を較正するために前記導電値を使用する前に、前記導電値を補正するために前記１つ以上のメモリ部に格納された前記温度値および第２の情報を利用するよう構成されている、請求項１６に記載の水性環境水パラメータ試験システム。
【請求項１８】
前記液体試料が前記試料チャンバーにある場合、前記液体試料の温度値を検出するよう設計および構成される温度測定部をさらに備え、前記温度測定部が、前記処理部に前記温度値を提供するために前記処理部に接続されている、請求項１に記載の水性環境水パラメータ試験システム。
【請求項１９】
前記液体試料が前記試料チャンバーにある場合、前記液体試料に撹拌を提供するように設計および構成された水撹拌部をさらに備える、請求項１に記載の水性環境水パラメータ試験システム。
【請求項２０】
前記光学リーダーが、前記化学的指標のうちの１つ以上に第１の光エネルギーを提供するよう設計および構成された光源部と、前記第１の光エネルギーに応答して前記化学的指標から反射され、前記化学的指標により吸収され、かつ／または前記化学的指標により放出される第２の光エネルギーを検出するように設計および構成された光学センサーとを備える、請求項１に記載の水性環境水パラメータ試験システム。
【請求項２１】
前記光学リーダーが、前記光学リーダーの温度を測定し、前記処理部に前記光学リーダーの温度を提供するよう設計および構成された温度センサーを備え、前記処理部が、前記物理的変化の情報を較正するために前記光学リーダーの温度を利用するよう構成されている、請求項１に記載の水性環境水パラメータ試験システム。
【請求項２２】
水性環境水パラメータ試験システムであって、
液体試料を直接保持する試料チャンバー部分であって、
試料チャンバーを形成する１つ以上の壁と、
１つ以上の化学的指標を有する化学的インジケータ部であって、前記１つ以上の化学的指標が、前記液体試料に曝露されている場合、前記液体試料の中の所定の成分のレベルを示すように設計および構成され、前記１つ以上の化学的指標が、検出可能な物理的な変化を受けることにより前記レベルを示すように適合されている、化学的インジケータ部と
を備える、試料チャンバー部分と、
電子部分であって、
処理部と、
前記液体試料が前記試料チャンバーにある場合、前記液体試料と接触し、前記液体試料の導電値を検出するように構成された第１の部分を有する導電性測定部であって、前記処理部に前記導電値を提供するために前記処理部に接続されている、導電測定部と、
前記物理的変化を検出し、前記処理部に前記物理的変化の情報を提供するように設計および構成された光学リーダーであって、前記処理部が、前記導電値を使用して、前記液体試料の導電性に対して前記物理的変化の情報を較正し、前記所定の成分のレベルを決定するように構成された光学リーダーと
を備える、電子部分と
を備える、水性環境水パラメータ試験システム。
【請求項２３】
前記液体試料が前記試料チャンバーにある場合、前記液体試料の温度値を検出するように構成された温度測定部をさらに備え、前記温度測定部が、前記処理部に前記温度値を提供するために前記処理部に接続されており、前記処理部が、前記物理的変化の情報を較正するために前記導電値を使用する前に、前記液体試料の温度に関して前記導電値を補正するために前記温度値を利用するように構成されている、請求項２２に記載の水性環境水パラメータ試験システム。
【請求項２４】
水性環境中の成分のレベルを決定する方法であって、
解析のために前記水性環境の液体試料を提供することと、
前記液体試料の導電性を決定することと、
前記液体試料に化学的インジケータ部の化学的指標を曝露することと、
前記化学的指標から光学的な読み取りを測定することと、
前記液体試料の導電性を使用して前記光学的な読み取りを補正することと
を含む、方法。
【請求項２５】
前記液体試料の温度を決定することと、
前記光学的な読み取りを補正する前に前記液体試料の温度を使用して前記導電性を補正することと
をさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記化学的指標からの光学的な読み取りを測定する際に使用される光学リーダーの温度を決定することと、
前記液体試料の導電性を使用して前記光学的な読み取りを補正する前に前記光学リーダーの温度を使用して前記光学的な読み取りを補正することと
をさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記液体試料の温度を決定することと、
前記光学的な読み取りを補正する前に前記液体試料の温度を使用して前記導電性を補正することと
をさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
励起エネルギーを作製できる光源および光を検出する光センサーを有する、水性環境水パラメータ試験システムに使用するための化学的インジケータ部であって、前記化学的インジケータ部が、
第１の励起エネルギーに応答する第１の放出エネルギーを作製するために前記第１の励起エネルギーに応答する化学的指標と、
第１の側部および第２の側部を有する薄膜材料であって、前記化学的指標が前記第１の側部と関連し、前記薄膜材料が、
前記第１の励起エネルギーの光の１つ以上の波長の吸収、かつ／または波長の伝達を可能にし、
前記第１の放出エネルギーの光の１つ以上の波長を反射する
ように構成されている、薄膜材料と
を備える、化学的インジケータ部。
【請求項２９】
裏打ち材料をさらに備え、前記裏打ち材料が、前記薄膜材料の前記第２の側部に隣接して位置しており、前記裏打ち材料が、前記第１の励起エネルギーの光の１つ以上の波長を吸収する材料である、請求項２８に記載の化学的インジケータ部。
【請求項３０】
前記薄膜材料の前記第２の側部に隣接する前記裏打ち材料の側部と対向する前記裏打ち材料の側部に隣接して位置するホルダーをさらに備える、請求項２９に記載の化学的インジケータ部。
【請求項３１】
前記薄膜材料の前記第１の側部に隣接する前記化学的指標の側部に対向する前記化学的指標の側部に隣接して位置するホルダーをさらに備え、前記ホルダーが、前記第１の励起エネルギーの伝達を可能にする材料を備える、請求項２９に記載の化学的インジケータ部。
【請求項３２】
前記薄膜材料の前記第２の側部に隣接して位置するホルダーをさらに備え、前記ホルダーが、前記第１の励起エネルギーの光の１つ以上の波長を吸収する材料を備える、請求項２８に記載の化学的インジケータ部。
【請求項３３】
前記薄膜材料が、約４９０ｎｍの波長を含む光の約１０％が反射され、前記薄膜材料が、５２０ｎｍ以上の波長を有する光の約８０％を反射するように、約４９０ｎｍ未満の波長を有する光を透過する、請求項２８に記載の化学的インジケータ部。
【請求項３４】
前記薄膜材料が、前記第１の放出エネルギーの光の波長を含む反射率の狭帯域、ならびに前記第１の励起エネルギーの光の波長を含む吸収および／または伝達の狭帯域を含む反射率プロファイルを有する、請求項２８に記載の化学的インジケータ部。
【請求項３５】
前記化学的インジケータ部が、水性環境水パラメータ試験システムの試料チャンバー部分の一部であり、前記水性環境水パラメータ試験システムが、前記化学的インジケータ部と対向して位置する光学リーダー部を有することにより、前記光学リーダー部からの光が、前記薄膜材料と対向する前記化学的指標の側部の前記化学的指標で配向され、前記化学的指標から放出する光が、前記光学リーダー部により読み取り可能となる、請求項２８に記載の化学的インジケータ部。
【請求項３６】
前記化学的インジケータ部が、水性環境水パラメータ試験システムの試料チャンバー部分に着脱可能に取り付けられるように構成されており、前記水性環境水パラメータ試験システムが、前記化学的インジケータ部と対向して位置する光学リーダー部を有することにより、前記光学リーダー部からの光が、前記薄膜材料と対向する前記化学的指標の側部の前記化学的指標で配向され、前記化学的指標から放出される光が、前記光学リーダー部により読み取り可能となる、請求項２８に記載の化学的インジケータ部。
【請求項３７】
前記化学的インジケータ部が、水性環境水パラメータ試験システムに着脱可能に取り付けられるよう構成されており、前記水性環境水パラメータ試験システムが、前記化学的インジケータ部と対向して位置する光学リーダー部を有することにより、前記光学リーダー部からの光が、前記薄膜材料と対向する前記化学的指標の側部の前記化学的指標で配向され、前記化学的指標から放出した光が、前記光学リーダー部により読み取り可能となる、請求項２８に記載の化学的インジケータ部。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本願は、「Ａｑｕａｔｉｃ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ  Ｗａｔｅｒ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ」との表題の、２０１３年６月１９日出願の米国仮特許出願第６１／８３７，１５４号の優先権の利益を主張するものであり、この文献の全体は参照として本明細書中に援用される。
【０００２】
また本願は、所有者共通の米国特許出願第１３／７１３，４９５号、表題「Ｓｕｂｍｅｒｓｉｂｌｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ  Ａｐｐａｒａｔｕｓｅｓ  Ｆｏｒ  Ｕｓｅ  Ｉｎ  Ａｑｕａｔｉｃ−Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ  Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ／Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ」、および米国特許出願第１３／７１３，５３７号、表題「Ａｑｕａｔｉｃ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ  Ｗａｔｅｒ−Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｍｏｎｉｔｏｒ  Ｈａｖｉｎｇ  ａ  Ｓｕｂｍｅｒｓｉｂｌｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ  Ｗｈｅｅｌ」、および米国特許出願第１３／７１３，５６８号、表題「Ｅｍｂｅｄｄｅｄ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ  Ｄｙｅ  Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ａｎ  Ａｑｕａｔｉｃ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ」、および米国特許出願第１３／７１３，５９５号、表題「Ｃｏｍｂｉｎｅｄ  Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｏｒ／Ｌｉｇｈｔ  Ｃｏｌｌｅｃｔｏｒｓ  Ｆｏｒ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｒｅａｄｅｒｓ」および米国特許出願第１３／７１３，６２９号、表題「Ｄｏｓａｇｅ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｆｏｒ  Ａｎ  Ａｑｕａｔｉｃ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ」、および米国特許出願第１３／７１３，６６８号、表題「Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ  Ｏｂｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｆｏｒ  Ａｎ  Ａｑｕａｔｉｃ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ」、および米国特許出願第１３／７１３，７１４号、表題「Ｒａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｎｇｅ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ａｎ  Ａｑｕａｔｉｃ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ」、および米国特許出願第１３／７１３，７３７号、表題「Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  ｏｆ  Ｐｈｏｔｏ−Ａｇｉｎｇ  ｏｆ  Ｌｉｇｈｔ−Ｂａｓｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ  Ｕｓｉｎｇ  Ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ  Ｔｒａｃｋｉｎｇ，  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，  Ｍｅｔｈｏｄｓ，  Ａｐｐａｒａｔｕｓｅｓ，  ａｎｄ  Ｓｏｆｔｗａｒｅ  Ｒｅｌａｔｉｎｇ  Ｔｈｅｒｅｔｏ」、および米国特許出願第１３／７１３，７７３号、表題「Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  ｏｆ  Ｐｈｏｔｏ−Ａｇｉｎｇ  ｏｆ  Ｌｉｇｈｔ−Ｂａｓｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ  Ｕｓｉｎｇ  Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ−Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃｈｅｍｅ，  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，  Ｍｅｔｈｏｄｓ，  Ａｐｐａｒａｔｕｓｅｓ，  ａｎｄ  Ｓｏｆｔｗａｒｅ  Ｒｅｌａｔｉｎｇ  Ｔｈｅｒｅｔｏ」、および米国特許出願第１３／７１３，８１８号、表題「Ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｄｏｓｉｎｇ  ｏｆ  Ａｑｕａｔｉｃ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ  Ｆｏｒ  Ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ  Ｗａｔｅｒ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｔｈｅｒｅｉｎ，  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，  Ｍｅｔｈｏｄｓ，  Ａｐｐａｒａｔｕｓｅｓ，  ａｎｄ  Ｓｏｆｔｗａｒｅ  Ｒｅｌａｔｉｎｇ  Ｔｈｅｒｅｔｏ」、および米国特許出願第１３／７１３，８６４号、表題「Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｒｅａｄｅｒ  Ｏｐｔｉｃ  Ｃｌｅａｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｈａｖｉｎｇ  Ｍｏｔｉｏｎ  Ｄｅｐｌｏｙｅｄ  Ｃｌｅａｎｉｎｇ  Ｅｌｅｍｅｎｔｓ，  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｏｆ  Ｃｌｅａｎｉｎｇ  Ａｎ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｒｅａｄｅｒ  Ｏｐｔｉｃ」にも関連しており、これら文献は、それぞれが２０１３年１２月１３日に同時に出願されており、それぞれの全体が参照として本明細書中に援用される。
【０００３】
発明の分野
本発明は、一般に、特に水性環境のうち、魚およびサンゴの水槽、スイミングプール、および温水浴槽などの水質の管理の分野に関する。より詳細には、本発明は、水性環境水パラメータ試験システムおよび方法を目的とする。
【発明の概要】
【０００４】
一実装では、水性環境水パラメータ試験システムが提供される。水性環境水パラメータ試験システムは、液体試料を直接保持する試料チャンバー部分であって、
上記試料チャンバー部分は、
試料チャンバーを形成する１つ以上の壁と、
１つ以上の化学的指標を有する化学的インジケータ部であって、上記１つ以上の化学的指標が、液体試料に曝露されると液体試料の中の所定の成分のレベルを示すレベルを示すように設計および構成され、上記１つ以上の化学的指標が、検出可能な物理的な変化を受けることによりレベルを示すように適合され、
上記化学的インジケータ部が、上記水性水パラメータ試験システムに着脱可能に接続されており、上記化学的インジケータ部が、１つ以上の化学的指標のうちの少なくとも１つの識別情報の情報を含む、情報記憶および通信部を備える、化学的インジケータ部と
を備える、試料チャンバー部分と、
電子部分であって、
処理部と、
上記化学的指標が接続されている際に上記情報記憶および通信部から上記１つ以上の化学的指標の少なくとも１つの識別情報の情報を読み取り、上記処理部に上記１つ以上の化学的指標の少なくとも１つの識別情報の情報を提供するように設計および構成された情報記憶および通信リーダーと、
上記物理的変化を検出し、上記所定の成分のレベルを決定するために、上記処理部へ上記物理的変化の情報を提供するよう設計および構成された光学リーダーであって、上記光学リーダー部が、上記液体試料が上記試料チャンバーに配置される場合に上記光学リーダー部の第１の端部が上記液体試料と接触するように設計および構成される、光学リーダーと
を備える、電子部分と
を備える。
【０００５】
別の実装では、水性環境水パラメータ試験システムを提供する。水性環境水パラメータ試験システムは、液体試料を直接保持する試料チャンバー部分を備え、上記試料チャンバー部分は、
試料チャンバーを形成する１つ以上の壁と、
１つ以上の化学的指標を有する化学的インジケータ部であって、上記１つ以上の化学的指標が、上記液体試料に曝露されている場合、上記液体試料の中の所定の成分のレベルを示すように設計および構成され、上記１つ以上の化学的指標は、検出可能な物理的な変化を受けることにより上記レベルを示すように適合されている、化学的インジケータ部と、
電子部分であって、
処理部と、
上記液体試料が上記試料チャンバーにある場合に上記液体試料と接触し、上記液体試料の導電値を検出するように構成された第１の部分を有する導電性測定部であって、上記導電性測定部が、上記導電値を上記処置部に提供するために上記処理部に接続されている、導電性測定部と、
上記物理的変化を検出し、上記物理的変化の情報を上記処理部に提供するように設計および構成された光学リーダーであって、上記処理部が、上記液体試料の導電性に対して上記物理的変化の情報を較正し、上記所定の成分のレベルを決定するために上記導電値を使用するように構成される、光学リーダーと
を含む、電子部と
を備える。
【０００６】
さらに別の実装では、水性環境の成分のレベルを決定する方法を提供する。この方法は、解析のために水性環境の液体試料を提供することと、液体試料の導電性を決定することと、化学的インジケータ部の化学的指標を液体試料に曝露することと、化学的指標から光学的な読み取りを測定することと、液体試料の導電性を使用して光学的な読み取りを補正することとを含む。
【０００７】
さらなる別の実装では、励起エネルギーを作製できる光源と、光を検出する光センサーとを有する、水性環境水パラメーターシステムに使用するための化学的インジケータ部を提供する。この化学的インジケータ部は、第１の励起エネルギーに応答して第１の放出エネルギーを作製するために第１の励起エネルギーに応答する化学的指標と、第１の側部および第２の側部を有する薄膜材料とを備え、上記化学的指標は、第１の側部と関連しており、上記薄膜材料は、第１の励起エネルギーの光の１つ以上の波長を吸収、かつ／または波長の伝達を可能にし、かつ、第１の放出エネルギーの１つ以上の波長を反射するように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】水性環境水パラメータ試験システム１００の例示的な一実施形態を高次に示す図である。
【図２】試料チャンバー部分の少なくとも一部２０５が、試験システム２００の残りの部分２１０（例えば電子部分および試料チャンバー部分の一部）から分離可能である試験システム２００の例示的な一実施形態を高次に図示する。
【図３】水性環境水パラメータ試験システム３００の例示的な一実装を示す。
【図４】水性環境水パラメータ試験システム４００の例示的な実装を例示する。
【図５】水性環境水パラメータ試験システム５００の例示的な実装を例示する。
【図６】試料チャンバー部分の壁６１０と対向する電子部分の壁６０５の切断断面図を示す。
【図７】水性環境水パラメータ試験システム７００の例示的な実装を例示する。
【図８】互いに直線状の形式で配置された３つの円形の化学的指標パッチ８０５、８１０、８１５を有する化学的インジケータ部の例を示す。
【図９】並んで配置された２つの角丸長方形の化学的指標パッチ９０５、９１０を有する化学的インジケータ部の例を示す。
【図１０】あるパターンで配置された３つの円形の化学的指標パッチ１００５、１０１０、１０１５を有する化学的インジケータ部の例を示す。
【図１１】ホルダー１１１５に化学的指標１１１０を備える化学的インジケータ部１１０５の例示的な配置を例示する。
【図１２】ホルダー１２１５上に化学的指標１２１０を備える化学的インジケータ部１２０５の別の例示的な配置を例示する。
【図１３】ホルダー１３１５に化学的指標１３１０を備える化学的インジケータ部１３０５のさらなる別の例示的な配置を例示する。
【図１４】電子部分１４０５を有する水性環境水パラメータ試験システムの一例を例示する。
【図１５】電子部分１５０５および試料チャンバー部分１５１０を有する水性環境水パラメータ試験システムの別の例を例示する。
【図１６】電子部分１６０５ならびに、試料チャンバー部分１６１０の１つ以上の壁と、電子部分１６０５の複数の外面との間に試料チャンバー１６１２を形成する試料チャンバー部分１６１０を有する、水性環境水パラメータ試験システムの別の例を例示する。
【図１７】電子部分１７０５および試料チャンバー部分１７１０を有する水性環境水パラメータ試験システムの別の例を例示する。
【図１８】電子部分１８０５を有する水性環境水パラメータ試験システムの別の例を例示する。
【図１９】第１の面に化学的指標に配置した化学的指標１９１０、１９１５、１９２０、ならびに反対の面に取り付け部１９２５および１９３０を有する化学的インジケータ部１９０５の例を例示する。
【図２０】ねじ状の取り付け部２０１０および化学的指標２０１５のアレイ、およびねじの取り付けと対向するＲＦＩＤタグホール２０２０を備える円形の構成を有する化学的インジケータ部２００５の別の例を例示する。
【図２１】スロット取り付け部２１２５と一致するように構成された化学的インジケータ部を受け容れるためのスロット取り付け部２１２５を有する試料チャンバー部分２１１０の例を例示する。
【図２２】ディスプレイ部２２１０ならびにユーザ入力／出力部２２１５，２２２０，２２２５を有する電子部分２２０５を示す。
【図２３】ディスプレイ部２３１０ならびにユーザ入力／出力部２３１５，２３２０、および２３２５を有する電子部分２３０５を示す。
【図２４】使用する際に試料チャンバーと接触する電子部分２４０５の例示的な表面を示す。
【図２５】電子部分２５０５、試料チャンバー部分２５１０、光学リーダー部２５１５、化学的インジケータ部２５２０、プロセッサ部２５３０、ディスプレイ部２５３５、ユーザ入力／出力部２５４０，２６８０、および導電部２５４５を有する水性環境水パラメータ試験システムの例示的な一実装を例示する。
【図２６】電子部分２６０５および試料チャンバー部分２６１０、光学リーダー部２６１５、化学的インジケータ部２６２０、プロセッサ部２６３０、ディスプレイ部２６３５、ユーザ入力／出力部２６４０，２６８０、および導電部２６４５を有する水性環境水パラメータ試験システムの例示的な一実装を例示する。
【図２７】光学的な読み取り（例えば、光学リーダー部の光学センサーから測定される際に試料に曝露させた化学的指標の物理的変化の情報）が、試料の導電性に基づき補正される、化学的指標由来の光学リーダー部からのデータの読み取りを較正する方法２７００の例を例示する。
【図２８】光学リーダー部の構成部の温度および試料の導電性に関して、光学リーダー部からデータの読み取りを較正するための方法２８００を例示する。
【図２９Ａ】光学読み取り部により測定される光学的な光の読み取り（この場合、蛍光光レベル）と相関する試料の所定の成分のレベル（この場合ｐＨ）に関する例示的な応答曲線のプロットを例示する。
【図２９Ｂ】２つの特定の導電性で知られている値からプロットしたデータ曲線、ならびに上述の例および２つの既知のデータ曲線で記載されるｐＨの１つなどの式の関係を使用して決定される計算したデータ曲線の別の例を例示する。
【図３０】図２９Ａおよび２９Ｂに記載される例と類似のいずれかの導電性に適用されるｐＨの補正を示す例示的なプロットを例示する。
【図３１】薄膜材料３１１２に取り付けられた化学的指標に取り付けられた化学的指標３１１０の例示的な実装を例示する。
【図３２】化学的指標３２１０および薄膜材料３２１２を備える化学的インジケータ部３２０５の別の例示的な実装を例示する。
【図３３】薄膜材料の例示的な実装に対する一例としての薄膜の反射率のプロットを例示する。
【図３４】電子部分３４０５および試料チャンバー部分３４１０を有する水性環境水パラメータ試験システムの別の例を例示する。
【図３５】本開示の光学リーダー部（本説明では組み合わせたＩ／ＬＣとも呼ばれる）を設計するように使用できる考察を例示する図である。
【図３６】本開示に係る水性環境水パラメータ試験システムに使用できるか、または本開示によって作製されるモニタリングユニットの他の適切ないずれかの実施形態に使用できる光学リーダー部３６００（組み合わせた照明／光収集器（Ｉ／ＬＣ）組み合わせたＩ／ＩＬＣ３６００とも呼ばれる）の例を例示する。
【図３７】曲線３７０４は、赤色のＬＥＤ入力を使用して、図３６の組み合わせたＩ／ＬＣ３６００と類似の組み合わせたＩ／ＬＣにより形成される照明スポットの、最大強度のパーセンテージとしての検出強度を表すグラフである。
【図３８】複数の別々に製造されたパーツのアセンブリである代替的な光学リーダー部３８００（本説明では、組み合わせたＩ／ＬＣ３８００とも呼ばれる）を例示する。
【図３９】本開示の機能、態様、および／または方法のうちのいずれか１つ以上を１つ以上のプロセッサ３９０４に行わせるための指示のセットの中で、コンピューティングシステム３９００の例示的な一実施形態を表す図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
水性環境での測定を実施するための水性環境水パラメータ試験装置、それらの様々な可能性な特徴、および方法が開示される。いくつかの例示的な水質をモニタリングするシステムを説明する前に、用語「水性環境」は、例えば、本明細書中に開示されるシステム、装置、方法、およびソフトウェアの幅広い利用可能性の意味を読者に与えるように定義される。本明細書および添付される特許請求項の範囲で使用されるように、「水性環境」は、水が存在し、水質を表す少なくとも１つのパラメータを測定することが望ましい任意の環境を意味する。また、「品質」は、水に含まれる、無機物を含む１つ以上の化学物質の存在、欠如、および／もしくは量、ならびに／または、水に含まれる、有機物、無機粒子、細菌などの１つ以上の物質の存在、欠如、および／もしくは量、ならびにそれらのいずれかの組み合わせにより測定される。水性環境の例としては、限定するものではないが、水槽の汚水および水槽の配管を含む水槽、スイミング／ダイビング／ウェーブプールの配管を含む、スイミング／ダイビング／ウェーブプール、温水浴槽の配管を含む温水浴槽、いけすの配管を含むいけす、飲料水を供給するための配管を含む飲料水供給、下水処理施設、水飲み器、ウォーターディスプレイ、池および潟、ならびにそれらのための制御構造および配管（しっかりと制御された環境にあるアミューズメントパークおよび他の施設など）、ならびに、例えば数例を挙げると、食品を洗浄し、食品を調理し、食品を輸送するために、水を使用する食品処理施設が挙げられる。当業者は、本開示の技術が関連する水性環境の他の例を必ず考慮することができる。この文脈では、本明細書中多くの例が、魚、サンゴ、および／または他の水生生物を保存するために設定した水槽を目的とし、当業者は、水質の測定が望ましい他のいずれかの水生環境に本明細書中の基本的な教示を容易に適合できる。
【００１０】
図１は、水性環境水パラメータ試験システム１００の例示的な一実施形態を高次に示す図である。試験システム１００は、電子部分１０５および試料チャンバー部分１１０を備える。複数の例に関して以下に詳細に記載されるように、電子部分１０５は、試験システム１００の作動に関連する１つ以上の電子部および／またはハードウェア部を備える。電子部分１０５と共に備えられ得る電子部およびハードウェア部の例として、限定するものではないが、プロセッサ部、ユーザインターフェース（例えばディスプレイ部、ユーザ入力部）、光学リーダー部、メモリ（例えば、試験システム１００の機能のうちの１つ以上を作動させるための指示を含む）、ユーザアクセス部（例えば無線ネットワーク部、有線ネットワーク部、光ファイバー、ＩＲエミッタ）、着脱可能なメモリデバイス（例えばメモリカード、スロット／リーダー）、温度測定部、導電性測定部、水撹拌部、電源、シグナル調節部、化学的インジケータ部同定装置、ユニバーサルシリアルバスおよびポート、ならびにそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。
【００１１】
電子部分１０５は、電子部分１０５の電子部および／またはハードウェア部のうち１つ以上を包有するハウジング１１５を備える。ハウジング１１５は、いずれかの適切な材料から構築されてよい。ハウジングの材料の例として、限定するものではないが、ＡＢＳプラスチック、アクリル、ステンレス鋼、およびそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。ハウジング１１５は、ハウジングに侵入する水に対して保護するために構築されてもよい（例えばハウジングは防水性であってもよい）。
【００１２】
複数の例に関して以下に詳細に論じられるように、試料チャンバー部分１１０は、試験システム１００を使用して試験される水の試料を保持するためのチャンバーの少なくとも一部を形成する１つ以上の壁の構造を備える。また、試料チャンバー部分１１０は、水の試料を試料チャンバーの中に配置させる開口（図示せず）を備える。試料チャンバーに水の試料を配置する方法の例として、限定するものではないが、試料チャンバー部分１１０の開口に水の試料が入るようにサンプリングされた水に、試験システム１１０を完全にまたは部分的に沈めることと、試料チャンバー部分１００の開口の中に、試験システムを使用して水の試料をすくうことと、試料チャンバー部分１１０の開口に水の試料を移すためにカップまたは他の容器を使用することと、試料チャンバー部分１１０の開口に水の試料を移すためにシリンジを使用することと、試料チャンバー部分１１０の開口に水の試料を移すためにポンプを使用することと、それらのいずれかの組み合わせとが挙げられる。
【００１３】
カバーもまた開口に含まれてもよい。このようなカバーは、様々な機能のいずれかを行ってもよい。カバーの機能の例として、限定するものではないが、水の試料の漏出を防止するために試料チャンバーを密閉することと、試料チャンバーへの光の侵入を遮断することと、熱安定性と、およびそれらのいずれかの組み合わせとが挙げられる。水の試料の配置のためのカバーおよび開口に関するさらなる詳細を以下に記載する（例えば、水性環境水パラメータ試験システムに関しては、図２５Ａ、２５Ｂ、２６Ａ、および２６Ｂに示される）。
【００１４】
一例として、ハウジング１１５の外面１２０は、外面１２０が試料チャンバーの境界の一部を形成するように試料チャンバーに曝露されてもよい。この特性を有する例は、下記に詳述する。
【００１５】
また、試料チャンバー部分１１０は、化学的指標を備える化学的インジケータ部を備える。化学的指標は、電子部分１０５の光学リーダー部からの光の出射と併せて作用して、試料チャンバーの水の試料のパラメータの値を決定するために利用できる検出可能な物理的変化を生成してもよい。
【００１６】
電子部分１０５および試料チャンバー部分１１０を接続しているように図１に示す。一例では、電子部分１０５および試料チャンバー部分１１０は、正常に利用する間分離できない部品として構成される（例えば、ハウジング１１５の１つ以上の部分は、試料チャンバー部分１１０の外側のハウジングの１つ以上の部分と隣接してもよい）。別の例では、試料チャンバー１１０の少なくとも一部は、電子部分１０５から分離可能である。このような一例では、試料チャンバー部分１１０の化学的インジケータ部は、試験システム１００から分離可能である。図２は、試料チャンバー部分の少なくとも一部２０５が、試験システム２００の残りの部分２１０（例えば電子部分および試料チャンバー部分の一部）から分離可能である試験システム２００の例示的な一実施形態を高次に図示する。化学的インジケータ部の分離により、様々な利点のいずれかが提供されてもよい。分離可能な化学的インジケータ部により提供され得る利点の例として、限定するものではないが、試験システム１００を使用して試験されるパラメータを変化させる特質、試験システム１００の一部（例えば、電子部分１０５の光学リーダー部の外面、試料チャンバーの内面、電極など）を洗浄するためのアクセスの供給、経年劣化した（ａｇｅｄ）化学的指標物質の交換、ユーザまたは工場による較正、ならびにそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。試験システム１００から化学的インジケータ部を分離する方法の例は、下記に詳述する。一例では、着脱可能に接続された化学的インジケータ部は、試料チャンバー部分の１つ以上の壁の少なくとも一部を形成する（例えば、試料チャンバー部分に液体試料を保持させる）。別の例では、着脱可能に接続された化学的インジケータ部は、開口に接続される際に化学的インジケータ部が開口を閉鎖するように、試料チャンバー部分の開口で試料チャンバー部分と接続する。
【００１７】
水性環境水パラメータ試験システム（システム１００、２００など）および関連する方法の例示的な態様および特徴は、図３〜図７および以降の追加的な図面に例示される例示的な実装に関して記載されている。図面に示される個々の例は、１つ以上の態様および／または特性を含んでもよい。しかしながら、水性環境水パラメータ試験システムは、記載され、別々に示され得る態様および／または特徴のいずれかの組み合わせを含んでもよい。態様および／または特徴の詳細および例は、例の実装に提示されるように記載されており、このような詳細および例は、以下に記載される実装の全てを通して適用することができる。
【００１８】
上述のように、光学リーダー部（例えば、電子部分の一部として）および化学的指標（試料チャンバー部分の化学的インジケータ部の一部として）は、水のパラメータに関する値の決定と併せて作用する。水性環境水パラメータ試験システムは、１つ以上の水パラメータに関して試験してもよい。異なる水性環境により、測定のため異なるパラメータが必要とされてもよい。このようなパラメータは、水質のレベル、水の試料の成分の量および／もしくは特性、ならびに／または水の試料の他の態様を表してもよい。下記に詳述するように、水のパラメータの値を知ることにより、試験システムのユーザは、このような情報を用いて、様々なタスクのうち１つ以上を行ってもよい。タスクの例として、限定するものではないが、水性環境に対する１つ以上の化学添加物の手動で調節すること、水性環境に対する１つ以上の化学添加物を自動的に調節するために自動化したシステムに水のパラメータ値を提供すること、水性環境の温度を調節すること（例えば手動または自動）、（例えば情報または問い合わせの目的のための）オンラインサービスに水パラメータ値を提供すること、本開示にしたがって、水性環境のユーザおよび／または水性環境水パラメータ試験システムにトリガアラーム装置がアラームを提供すること、ならびにそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。水パラメータの例として、限定するものではないが、ｐＨ、炭酸塩硬度、総硬度、導電性、カルシウム含量、マグネシウム含量、溶存酸素（Ｏ２）含量、二酸化炭素含量、アンモニア含量、リン酸塩含量、硝酸塩含量、亜硝酸塩含量、鉄含量、およびそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。１つ以上のパラメータは、異なるパラメータの値を決定するために測定されてもよい。このような例の１つとして、複数のパラメータの値を、別のパラメータの値の決定と併用して利用してもよい（例えば、炭酸塩硬度の値を計算するために、二酸化炭素およびｐＨを測定）。
【００１９】
図３は、水性環境水パラメータ試験システム３００の例示的な一実装を示す。試験システム３００は断面図として示される。システム３００は３次元構造であることは当業者により理解される。この構造は、本明細書の開示と一致する、様々な形状、寸法、および構成とすることができる。試験システム３００は、電子部分３０５および試料チャンバー部分３１０を備える。電子部分３０５は、試料チャンバー部分３１０の化学的インジケータ部３２０と直線上にある光学リーダー部３１５を備える。試料チャンバー部分３１０は、試料チャンバー部分３１０の構造部（例えば、試料チャンバー部分３１０の１つ以上の壁、電子部分３０５の外面、化学的インジケータ部３２０、試験システム３００の他の部分、およびそれらのいずれかの組み合わせ）により形成される試料チャンバーに試験される水の試料の配置を可能にする開口（図示せず）を備える。試料チャンバー部分（試料チャンバー部分３１０など）の開口の位置の例として、限定するものではないが、試料チャンバー部分の上部の表面／壁、試料チャンバー部分の側部の表面／壁、およびそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。試料チャンバー部分は、試料を添加するための１超の開口を備えてもよい。さらに、試料チャンバー部分は、化学的インジケータ部を、試料チャンバー部分に取り付けるための１つ以上の開口を備えてもよい。このような開口の例は、以下に詳述される。
【００２０】
化学的インジケータ部３２０などの化学的インジケータ部は、１つ以上の化学的指標を備える。化学的指標は、水の試料と接触するように設計および構成されており、水の試料の変化の一部である１つ以上の成分の量および／または特性としての検出可能な物理的な変化を受ける、化学構造である。検出可能な物理的変化の例として、限定するものではないが、蛍光性の強度の変化、蛍光減衰（例えば蛍光寿命）、蛍光の段階、電磁エネルギーの吸光度の変化（反射率の変化）、色の変化（例えば可視色、非可視色）、２つ以上の波長の間の蛍光比率の変化、およびそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。上述のように、化学的指標を使用して、１つ以上の水のパラメータを決定してもよく、これらの例および態様は上述されている。
【００２１】
化学的指標のための化学物質は、広範囲にわたり、試験される水性環境、試験されるパラメータ、試験される水の成分および／または特性の値の動的範囲、光学リーダー部の一部として使用される照明光源および波長（例えば、励起エネルギーは、物理的変化を検出可能な蛍光に必要である）、温度、塩度の考慮、ならびに／または他の考慮に基づき選択することができる。一例では、化学的指標は、１つ以上の指標染料（例えば蛍光性染料）を含む。１つのこのような例では、１つ以上の指標染料は、適切な媒体で固定される。固定媒体の例として、限定するものではないが、ゲル、ポリマーマトリックス（セルロースマトリックス）、ハイドロゲル、プラスチック（例えば微孔性ＰＴＦＥ）、およびこれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。一例では、固定は、ハイドロゲルなどの媒体との固定化でもある、セルロースファイバと染料の共有結合を含む。
【００２２】
化学的指標は、水に潜水されてよい。一例では、潜水可能な指標は、水に安定である（例えば活性指標の染料は、潜水した水と混合せずかつ／またはこの水を変化させないように媒体に含まれたままである）。化学的指標は、可逆性であってもよい（例えば化学的指標は、元のレベルまで戻る水の試料の変化の１つ以上のパラメータとして従来の物理的条件に戻る）。
【００２３】
一例では、カルシウム、マグネシウム、および／または二酸化炭素を検出するための化学的指標が、化学的インジケータ部と共に含まれてもよい。カルシウムに感受性のある化学的指標染料の例として、限定するものではないが、カルシウムを検出するアミノナフタルイミド、カルシウムを検出するペリレンジアミド、およびそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。マグネシウムに感受性のある化学的指標染料の例として、限定するものではないが、アミノナフタルイミドに基づくマグネシウムを検出する染料、光子誘導型電子伝達工程（ＰＥＴ）に基づくマグネシウムを検出する染料、分子内電荷移動工程（ＩＣＴ）に基づくマグネシウムを検出する染料、マグネシウムを検出するペリレンジアミド、およびそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる、二酸化炭素に感受性のある化学的指標の例として、限定するものではないが、アミノナフタルイミドに基づく二酸化炭素に感受性のある染料、光子誘導型電子伝達工程（ＰＥＴ）に基づく二酸化炭素に感受性のある染料、分子内電荷移動工程（ＩＣＴ）に基づく二酸化炭素に感受性のある染料、二酸化炭素に感受性のあるペリレンジアミド、およびそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。
【００２４】
また、化学的インジケータ部は、１つ以上の化学的指標を担持する１つ以上の基板を備えてもよい。一例では、基板は、化学的指標ホルダーおよび／または裏打ち材料を備えてもよい。化学的指標ホルダーは、様々な形状、寸法、および／または構成を取ってもよい。化学的指標ホルダーの形状、寸法、および／または構成を決定するために考慮する例として、限定するものではないが、化学的インジケータ部が接続する試料チャンバー部分の開口の形状、寸法、構成；化学的インジケータ部が取り付けられる試料チャンバー部分の取り付け部の形状、寸法、構成；担持される１つ以上の化学的指標の寸法、構成、および／または数；化学的指標ホルダーにより担持される１つ以上の化学的指標と併せて利用される１つまたは光学リーダー部の寸法、構成、および／または数；ならびにこれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。化学的インジケータ部および化学的指標ホルダーの様々な例が、以下に詳述される（例えば図１１〜図１３および図１９〜図２１を参照）。
【００２５】
化学的指標は、試料チャンバー部分（例えば部分３１０など）の化学的インジケータ部の一部として、様々な形状および構成のうちいずれかを有してもよい。化学的指標の形状の例として、限定するものではないが、円形、長方形、四角形、おおよびそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。化学的インジケータ部は、任意の数の化学的指標を備えてもよい。図８〜１０は、化学的インジケータ部の化学的指標の例示的な構成を例示する。図８は、互いに直線状の形式で配置された３つの円形の化学的指標パッチ８０５、８１０、８１５を有する化学的インジケータ部の例を示す。化学的指標８０５、８１０、８１５は、基板８２０により担持されてもよい。基板８２０は、化学的指標ホルダーを備えてよい。図９は、並んで配置された２つの角丸長方形の化学的指標パッチ９０５、９１０を有する化学的インジケータ部の例を示す。化学的指標９０５、９１０は、基板９２０により担持されてもよい。基板９２０は、化学的指標ホルダーを備えてもよい。図１０は、あるパターンで配置された３つの円形の化学的指標パッチ１００５、１０１０、１０１５を有する化学的インジケータ部の例を示す。化学的指標１００５、１０１０、１０１５は、基板１０２０により担持されてよい。基板１０２０は、化学的指標ホルダーを備えてもよい。
【００２６】
また、化学的インジケータ部は、情報記憶および通信部を備えてもよい。情報記憶および通信部は、水性環境水パラメータ試験システムに伝達できる情報（例えば特定の化学的インジケータ部についての情報）のうち１つ以上の要素を格納する。これは、水性環境水パラメータ試験システムが、着脱可能かつ／または着脱可能に接続された化学的インジケータ部を有するように構成されることが重要であってもよい。このような一例では、化学的インジケータ部の１つ以上の化学的指標の識別情報は、情報記憶および通信部に格納されてもよい。情報記憶および通信部の例として、限定するものではないが、ＲＦＩＤ（無線認識タグ）装置、バーコード装置、ＱＲコード（登録商標）装置、磁気記憶素子、１つのワイヤタッチメモリ、およびそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。情報が化学的インジケータ部に格納でき、電子部分により読み取ることができるように、化学的インジケータ部は、情報記憶および通信部のデータ格納構成部を備えてもよく、電子部分（部分３０５など）は、情報記憶および通信部のリーダー部を備えてもよい。一例では、化学的インジケータ部は、格納された情報を含むＲＦＩＤチップを備え、対応する水性環境水パラメータ試験システムの化学的インジケータ部は、化学的インジケータ部上のＲＦＩＤチップから／への読み取りおよび／または書き込みの情報に関して対応するリーダー部（例えば、リーダー／ライター装置）を備える。ＲＦＩＤチップおよびＲＦＩＤリーダー装置の代わりに他の装置を使用することができる。水性環境水パラメータ試験システムに同定素子上の格納および／または伝達のための情報の例として、限定するものではないが、化学的インジケータ部の一部として含まれる化学的指標の種類、化学的インジケータ部の一部として含まれる１つ以上の化学的指標に関する較正情報、化学的インジケータ部の一部として含まれる１つ以上の化学的指標に関する製造情報、化学的インジケータ部の識別情報のデータ、化学的インジケータ部の利用データ、化学的インジケータ部の偽造を妨害するための認証キー、１つ以上の化学的指標の光曝露データ、シリアルナンバー、化学的インジケータ部の製造データ、およびそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。
【００２７】
化学的インジケータ部は、水性環境水パラメータ試験システムの試料チャンバー部分（部分３１０など）の１つ以上の構造上の構成部（例えば１つ以上の壁）の一部を含んでもよい。一例では、試料チャンバーを形成し、水の試料を保持する試料チャンバー部分の１つ以上の壁または他の構造上の構成部は、化学的インジケータ部の化学的指標ホルダーの一部であってもよい。このような例の１つが、図１４で示される。このような例では、試料チャンバー部分を形成する実質的な量の構造部は、化学的インジケータ部が除去される際に実質的に電子部分のみが残るように、対応する電子部分と着脱可能に接続された化学的インジケータ部の一部であってもよい。1つの例示的な態様では、電子部分の外面は、水の試料を配置し得る試料チャンバーの１つ以上の構造上の境界を形成してもよい。他の例を以下に詳述する。
【００２８】
化学的インジケータ部は、試料チャンバー部分（部分３１０など）および／または電子部分（部分３０５など）の一部に化学的インジケータ部を取り付けるための１つ以上の取り付け部を備えてもよい。水性環境水パラメータ試験システムから取り外しできない化学的インジケータ部では、取り付け部は、正常な用途の間着脱可能ではないか、または化学的インジケータ部に接続するより永続的な性質を有する構成（例えば１つ以上のねじ、接着剤など）であってもよい。水性環境水パラメータ試験システムから着脱可能である化学的インジケータ部では、取り付け部は、ユーザが、水性環境水パラメータ試験システムから化学的インジケータ部を容易に取り外せ、かつ水性環境水パラメータ試験システムに再度接続できる構成を含んでもよい。取り付け部の例として、限定するものではないが、１つ以上のねじ、接着剤、スナップロックコネクター、磁力コネクタ、スライド取り付けコネクタ、流し込みガスケット（ｆｏｒｍ−ｉｎ−ｐｌａｃｅ  ｇａｓｋｅｔ）、トゥーインスナップコネクタ（ｔｏｅ−ｉｎ  ｓｎａｐ  ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）、ねじ状コネクタ、およびそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。水性環境水パラメータ試験システムは、化学的インジケータ部の取り付け部を受領し、かつ／またはこれと一致させるための電子部分の一部、ならびに／または試料チャンバー部分の一部としての対応する接続部を備えてもよい。例えば、試料チャンバー部分の開口は、雄ネジを有する化学的インジケータ部を受領し、これと一致する雌ネジを備えてもよい。据付の際に回転移動を伴う例では、化学的インジケータ部は、ねじが一致する場合、１つ以上の光学リーダー部と、１つ以上の化学的指標を直線状にするためのマーキングを備えてもよい。このような直線状のマーキングはまた、光学リーダー部と化学的指標のアライメントが支援される場合がある他の構成で利用されてもよい。
【００２９】
着脱可能な化学的インジケータ部は、化学的インジケータ部および水性環境水パラメータ試験システムの接続を介した水の漏出を最小限にし、かつ／または予防するように構成された１つ以上の漏水防止部を備えてもよい。一例では、漏水防水部は、水性環境水パラメータ試験システムに接続されている際に化学的インジケータ部を封入するように構成される１つ以上のガスケットを備える。
【００３０】
光学リーダー部３１５などの光学リーダー部は、１つ以上の化学的インジケータ部で検出可能な物理的変化を光学的に検出するための光学センサーを備える。検出可能な物理的変化は、化学的指標から反射され、化学的指標により吸収され、かつ／または化学的指標により放出される光に基づき検出可能であってもよい。例えば、化学的指標により反射され、化学的指標により吸収され、かつ／または化学的指標から放出される光の量および／または質は、試験した水の試料の成分の量および／または特性を表してもよい。光学センサーは、限定するものではないが、化学的指標から検出した光の種類（例えば、化学的指標により吸収された光、化学的指標の励起に関して（蛍光を介してなど）放出された光、化学的指標により反射した光）、化学的指標により吸収、反射、かつ／または放出された光（例えば波長）の色、化学的指標により吸収、反射、かつ／または放出された光の量（ｑｕａｎｔｉｔｙ／ａｍｏｕｎｔ）、化学的指標の形状、寸法、構成、水の試料が試験のために採取される水性環境、化学的指標の種類、化学的指標により測定したパラメータ、検知距離、ならびにそれらのいずれかの組み合わせを含む様々な考慮に基づき選択かつ構成されてもよい。本明細書で使用されるように、用語「光」は、可視光、紫外線、赤外線および他の光を含むスペクトラムの任意の領域からのいずれかの波長の電磁放射を含む。光学センサーの例として、限定するものではないが、光検出器、ラインカメラ、アレイカメラ、電荷結合装置系センサー、ＣＭＯＳ系センサー、フォトダイオード、およびそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。水性環境水パラメータ試験システムの特定の配置の必須の機能を実行する限りは、適切な光学センサーの種類および構成は限定されるものではない。
【００３１】
１つの例示的な態様では、光学リーダー部は、光学センサーが直線状にあり、対応する化学的指標からの光を受け容れる距離にあるように配置される。上述のように、化学的インジケータ部は、１超の化学的指標を有してもよい。このような例の１つでは、光学リーダー部は、複数の化学的指標のそれぞれからの光を受領し、検出するように構成された光学センサーを備えてもよい。別のこのような例では、光学リーダー部は、１超の光学センサーを備えてもよく、この際、それぞれの光学センサーは、対応する複数の化学的指標の１つ以上からの光を受領し、検出するよう構成されている（例えば、それぞれの化学的指標は、光学リーダー部の対応する光学センサーを有してもよい）。別の例では、水性水環境水パラメータ試験システムの電子部分（例えば部分３０５）は、化学的インジケータ部の対応する化学的指標よりもより光学的なセンサーを有してもよい。例えば、着脱可能な化学的インジケータ部を備えるシステムは、接続した化学的指標の数が変動する（例えば、対応する光学センサーにより読み取られる任意の所定の接続で存在する化学的指標のみを含む）化学的インジケータ部を許可してもよい。さらなる例では、水性環境水パラメータ試験システムの電子部分（例えば部分３０５）は、化学的インジケータ部の対応する化学的指標よりも少ない光学センサーを有してもよい。このような例の１つでは、全ての化学的指標が、これらから光を検出するための対応する光学センサーを有しているわけではない。別のこのような例では、１つの光学センサーは、１超の化学的指標からの光を検出するよう構成されてもよい。また、電子部分は、それぞれが１つ以上の化学的指標と対応する１つ以上の光学センサーを含む１超の光学リーダー部を有してもよい。１つの光学リーダー部および／または１超の光学リーダー部の１超の光学センサーは、同一の化学的指標からの光を受領し、検出するように構成されてもよい。
【００３２】
光学リーダー部は、化学的指標に光を提供するための光源部を備えてもよい。光は、例えば、光学リーダー部の光源により生成されてもよく、化学的インジケータ部の化学的指標上に向けられてもよい。このような光は、化学的指標により反射され、化学的指標により吸収され、かつ／または化学的指標により放出されてもよい。一例では、１つ以上の光源部からの光は、１つ以上の化学的指標により放出するための励起エネルギーにより反射され、吸収され、かつ／または励起エネルギーとして作用する光を提供する。別の例では、環境光および／または１つ以上の光源部からの光は、１つ以上の化学的指標による放出のための励起エネルギーにより反射され、吸収され、かつ／または励起エネルギーとして作用する光を提供する。光学リーダー部は、１超の光源を備えてもよい。また、電子部分（部分３１０など）は、１超の光学リーダー部を備えてもよい。１つの例示的な態様では、１つ以上の化学的指標と１つ以上の光源部および／または１つ以上の光学リーダー部（同様に光学センサー）との間の対応性は、１対１、１対多数、多数対１、多数対多数、および／または別の構成であってもよい。光源部の例として、限定するものではないが、発光デバイス（ＬＥＤ）、レーザー、白熱電球、蛍光性光源、およびそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。光源部は、望ましい／必要なスペクトル成分の光の作製を可能にするよう構成されたフィルターを備えてもよい。例えば、光源部は、望ましいスペクトル成分の光の伝達を可能にするよう構成された光学フィルターを備えてもよい。このような例の１つでは、約５１０ｎｍ（およびそれ以上）のカットオフ波長を伴うショートパスフィルタを使用して、化学センサーに到達するための供給源からの青色の光を許容できるが、化学センサーからの放出の範囲を覆い、または干渉する光を放出できない。一部の青色ＬＥＤは、概して、７００ｎｍのスペクトル成分を放出し、よってショートパスフィルタを使用して、光の望ましい波長にスペクトル成分を限定できる。
【００３３】
光学リーダー部は、１つ以上の化学的指標からの光の収集を支援し、かつ／または１つ以上の光源部から光を伝達するための１つ以上の光学部材（例えばレンズ）を備えてもよい。また光学部材は、化学的指標の望ましい部分に光を配向することも支援してよい。光学部材の例として、限定するものではないが、光学ファイバー、レンズ、光導体、他の光学部、およびそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。光学部材の例ならびに例示的な特徴および態様は、２０１２年１２月１３日に出願のＪａｍｅｓ  Ｃｌａｒｋの「Ｓｕｂｍｅｒｓｉｂｌｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ  Ａｐｐａｒａｔｕｓｅｓ  Ｆｏｒ  Ｕｓｅ  Ｉｎ  Ａｑｕａｔｉｃ−Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ  Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ／Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ」との表題の、米国特許出願第１３／７１３，４９５号の図１５〜１８を参照して開示されている。添付されている光学リーダー部（上記文書で記載される組み合わせた照明器／光収集器とも呼ばれる）の開示は、それぞれ全体が本明細書中に参照として援用される。光学リーダー部およびそれらの特徴のいくつかの例は、図３５〜３８を参照の下以下に示される。
【００３４】
光学リーダー部は、１つ以上の光学リーダー部の光電気回路および／または構成部の温度を検出するように構成される温度センサーを備えてもよい。一例では、１つ以上の光電気回路は、１つ以上の光源（例えば１つ以上のＬＥＤ）を備える。温度検知のための回路は当業者により理解されるものである。温度センサーは、温度測定が望ましい１つ以上の回路および／または他の構成部に近接して配置されてもよい。温度センサーは、電子部分（電子部分３０５）の処理部に接続されてもよい。処理部は、以下に詳述され、温度情報（例えば、較正および／または他の情報を格納する１つ以上のメモリ部と相関される）を処理するために利用できる。一例では、光学リーダー部（例えばＬＥＤの光学リーダー部）の構成要素の温度は、化学的指標から取った測定を較正するように利用できる。例えば、ＬＥＤの照度は、ＬＥＤ回路の温度で変化してもよい。このような一例では、化学的指標へ向かう光の量は、蛍光のための励起エネルギーとして反射、吸収、かつ／または利用された光の量もが変動し得るように、ＬＥＤの温度で変動してもよい。一例では、このような変動は、ＬＥＤの温度の関数として所定のＬＥＤおよび／または化学的指標の種類に関する既知の相関情報を有することにより、較正できる。さらなる例では、このような変動は、ＬＥＤの温度の関数としての所定のＬＥＤの既知の相関情報を有することにより較正できる。較正のため温度を使用する別の例を、以下に詳述する。ＬＥＤの温度を決定するための温度センサーを使用する代替例は、精確な電流供給源（例えば１０，００ミリアンペアを含む１つの電流供給源）を利用する場合、ＬＥＤのダイジャンクションで順電圧を測定することを含む。この電圧は、較正ステップを介してＬＥＤの温度での変化に対して相関できる。この較正を使用して、温度の変化の関数としてＬＥＤの輝度のパーセンテージの変化の１つ以上の係数を展開できる。
【００３５】
温度補正の１例として、以下の式
【数１】
2016529483.tif 000003
であって、式中Ｔが光源の現在の温度（摂氏）（例えば光源の近くの温度センサーを使用して測定）であり、Ｌ２５が、２５℃で光学リーダー部の光源から予測される光のレベルの値（例えば水性環境水パラメータ試験システムのメモリで測定かつ格納できる値）であり、Ｋは、摂氏あたりの光学リーダー部の光源の温度係数（例えば、光源の製造により提供される値、光源の光が光学リーダー部の一部であると測定される値など）（例えば、０.５％／℃の値、Ｋ＝０．０００５）であり、Ｌは、光源の現在の温度での光学リーダー部の光源から来る光のレベルの算出された値である、式を含む。Ｋ値はまた、水性環境水パラメータ試験システムのメモリに格納できる。一例では、Ｋ値は、温度が増加すると、光源からの光の量のレベルが増加することを示す正の値である。別の例では、Ｋ値は、温度が増加すると、光源からの光の量のレベルが減少する負の値である。化学的指標で配向される光源からの光のレベルの増加／減少は、対応する、化学的指標から放出した光の増加／減少を生成してもよい。２５℃以外の異なる参照温度を、Ｌ２５値に代わり知られている温度の予測される光のレベルでの参照として使用できることに留意されたい。
【００３６】
較正値（値Ｌなど）を使用して、光学リーダー部の光学センサーからの光学的な読み取りを補正できる。例えば、上述の例となる式由来の値を使用して、算出した値Ｌを、光学センサーにより検出した光の値を乗算できる較正値を得るために、Ｌ２５値により除算して、光源の温度の読み取りを補正してもよい。このような例の１つでは、特定の温度での光源からの光のレベルは、２５℃での光の８０％であってよい（Ｌ／Ｌ２５より）。光学センサーで検出した光の値と８０％を乗算することにより、光学的な読み取りに関して補正された値を得ることができる。誤差の補正のための複数の読み取り、データ収集のための複数の読み取り、参照となる照明およびデータの読み取り、ならびに他の態様を含む、光学リーダー部の他の例示的な態様および特徴、ならびに、化学的指標との相関は、２０１２年１２月１３日に出願のＪａｍｅｓ  Ｃｌａｒｋに対する表題「Ｓｕｂｍｅｒｓｉｂｌｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ  Ａｐｐａｒａｔｕｓｅｓ  Ｆｏｒ  Ｕｓｅ  Ｉｎ  Ａｑｕａｔｉｃ−Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ  Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ／Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ」の米国特許出願第１３／７１３，４９５号に開示されており、この開示全体は、参照として本明細書中に援用される。
【００３７】
図３を参照すると、光学リーダー部３１５は、化学的インジケータ部３２０の１つ以上の化学的指標から１つ以上のセンサー部への光のアライメントを可能にし、かつ／または光学リーダー部３１５の光源部から化学的インジケータ部３２０の１つ以上の化学的指標へと照明された光のアライメントを可能にする、曝露端部３２５を有する電子部分３０５の一部として示される。光学リーダー部３１５の曝露端部３２５は、試料チャンバー部分３１０の試料チャンバーに配置された試料からの水および水の成分と接触する。曝露端部３２５は、電子部分３０５の壁から延在するように示される。代替的な例では、光学リーダー部は、電子部分の壁とより同一平面状にあってもよい。この曝露端部３２５は、１つ以上の光学部材を備えてもよい。このような光学部材は、水の試料の中の破片および他の物質から濁る場合がある。光学リーダー部の洗浄は、光学リーダー部にアクセスするために、着脱可能な化学的インジケータ部の除去、および／または試料チャンバー部分の１つ以上の他の開口（このような開口および着脱可能な化学的インジケータ部の例は、さらに以下で示され、記載される）を介して達成されてもよい。光学リーダー部３１５および／または電子部分３０５は、試料チャンバーから電子部分３０５の中への水の漏出を防ぐために水封を備えてもよい。
【００３８】
光学リーダー部３１５の１つ以上の構成部は、処理部３３０に接続されている。処理部３３０などの処理部は、水性環境水パラメータ試験システムの構成部の１つ以上の作動を制御する１つ以上のプロセッサを備える。また処理部は、１つ以上のメモリ部を含むか、またはこのメモリ部に接続されていてもよい。メモリ部は、１つ以上の構成部を作動させ、かつ／または本明細書に開示される機能性のいずれかを実施するための処理部により実行するための機械が実行可能な指示を含んでもよい。メモリ部はまた、１つ以上の構成部の１つ以上の機能に関連するデータを含んでもよい。プロセッサ部により制御するための作動の例として、限定するものではないが、光学リーダー部の構成部の制御、温度センサーおよび／または温度レギュレーターの制御、較正情報の計算、温度値の計算、導電部の制御、導電値の計算、ユーザインターフェースの制御、電子部分の構成部により制御される格納の情報および／またはデータ、情報ストレージリーダー部（例えばＲＦＩＤリーダー）の制御、１つ以上の化学的指標、ポンプに関する格納情報の制御、ならびにそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。メモリ部の例として、限定するものではないが、キャッシュメモリ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）（例えば、ダイナミックＲＡＭ、スタティックＲＡＭ）、読み出し専用メモリ、着脱可能なハードウェア記憶媒体（例えば磁気記憶装置、光記憶装置、フラッシュメモリ装置など）、およびそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。例示的なプロセッサとして、限定するものではないが、ＡＲＭプロセッサ、ＡＶＲプロセッサ、ＭＳＰ４３０プロセッサ、ＤＳＰプロセッサ、およびそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。
【００３９】
図１１〜１３は、化学的インジケータ部の例示的な実装に関連する光学リーダー部の例示的な実装を例示する。図１１は、ホルダー１１１５に化学的指標１１１０を備える化学的インジケータ部１１０５の例示的な配置を例示する。この例では、化学的指標１１１０は、ホルダー１１１５に固定される。この構成に伴い、化学的指標１１１０は、使用するように設計されるため水１１３０に直接曝露される。使用の一例では、化学的指標１１１０は、光１１４５で光学リーダー部１１４０（例えば光源および光学センサーを有する）により照射され、戻り光１１５０は、光学リーダー部によりそこ（１１４０）から収集される。図１２は、ホルダー１２１５上に化学的指標１２１０を備える化学的インジケータ部１２０５の別の例示的な配置を例示する。この例では、化学的指標１２１０は、ホルダー１２１５に固定されており、この例では、少なくとも、光学的指標として使用される化学的指標に必要な光の波長までを通す。あるいは、ホルダー１２１５は、全体的に関連する波長を通さない場合、必要な波長に対して透過であるホルダー１２１５の材料に適切なウインドウ（図示せず）と共に提供することができる。ホルダー１２１５の背側からの光を遮断する光遮断背面１２２０は、化学的指標と水１２３０との間の化学的指標１２０５に隣接して配置される。光遮断背面１２２０は、化学的指標の反対側が、ホルダー１２１５および／またはそのウィンドウにより水と接触しないため、化学的指標１２１０に水１２３０が達するように多孔性とすることができる。一例では、光遮断背面１２２０は、炭素含有ハイドロゲルなどの光遮断ハイドロゲルとすることができる。使用の一例では、化学的指標１２１０は、光１２４５により光学リーダー部１２４０を使用して照射され、戻り光１２５０は、光学リーダー部１２４０によりそこ（１２４０）から収集される。図１３は、ホルダー１３１５に化学的指標１３１０を備える化学的インジケータ部１３０５のさらなる別の例示的な配置を例示する。この例では、化学的指標１３１０は、裏打ち材料１３２０に固定される。一例では、化学的指標１３１０は、裏打ち材料１３２０に結合するハイドロゲルに埋め込まれる指標染料であり、また、この中に埋め込まれる光遮断材料および／または光吸収材料を含むハイドロゲル（例えばカーボンファイバフィラメント、他の光吸収材料）とすることができる。裏打ち材料１３２０は、ホルダー１３１５に取り付けられる。一例では、裏打ち材料１３２０は、ホルダー１３１５に接着する。裏打ち材料１３２０は、様々な利点を提供することができる。このような構成の裏打ち材料１３２０により提供される利点の例として、限定するものではないが、ホルダー１３１５からの光の反射の遮断、ホルダー１３１５からの光の反射の遮断、化学的指標１３１０の後ろからの光路を最小限にすること、化学的指標１３１０の後ろからの光路を最小限にすることおよびそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。化学的指標１３１０は、水１３３０と接触する。別の例示的な態様では、化学的指標１３１０、裏打ち材料１３２０、およびホルダー１３１０のこの構成により、化学的指標１３１０が水１３３０と直接接触することが可能となる。この構成の利点の例として、限定するものではないが、より速い応答時間（例えば指標が、水と接触しているハイドロゲルなどのように、水と直接接触している）、水の試料が光学リーダー部と化学的指標との間にあるようになること、それらのいずれかの組み合わせが挙げられる。試料の例の１つの例で、化学的指標１３１０は、光１３４５により光学リーダー部１３４０を使用して照射され、戻り光１３５０は、光学リーダー部１３４０によりそこ（１３４０）から収集される。
【００４０】
本明細書に開示される様々な方法およびシステムの実装に関わる化学的指標はまた、部分的に反射性、透過性、および／または吸収性の薄膜材料と関連してもよい。１つの例示的な態様では、励起光（例えば励起光は、水の成分についての情報が決定できる応答光を発する蛍光性化学的指標上の光学リーダー部により照射される）に応答する光を発する化学的指標は、励起光の波長のうち１つ以上を吸収、または伝達を可能にする薄膜材料の近くに配置できる。図３１は、薄膜材料３１１２に取り付けられた化学的指標に取り付けられた化学的指標３１１０の例示的な実装を例示する。この例では、水の試料は、化学的指標３１１０と接触することにより、化学的指標３１１０に測定可能な変化をもたらしてもよい。このような例の１つでは、水の試料は、化学的指標３１１０と同一の側で直接接触してもよい。別のこのような例では、水の試料は、薄膜材料３１１２（例えば、水の試料の一部または全てに対して多孔性である薄膜材料）を介して接触してもよい。薄膜材料は、エネルギーを検出する光学リーダーへの反射から化学的指標３１１０上に照射される励起エネルギーを最小限にするため（例えば励起エネルギーからのノイズを最小限にするため）、かつ／または放射された光を検出する光学リーダーに反射した化学的指標３１１０から放出した光を最大限にするため（例えば、検出される放出エネルギーのシグナル強度を最大限にするため）に設計される反射性／透過性／吸収性の特性を有するように選択されてもよい。薄膜材料に関する特性の例として、限定するものではないが、励起エネルギーの１つ以上の波長を吸収すること、励起エネルギーの１つ以上の波長を透過すること、化学的指標から放出エネルギーの１つ以上の波長を反射すること、およびそれらのいずれかの組み合わせといった特性が挙げられる。化学的指標／薄膜材料はホルダーに取り付けられてもよい。化学的指標／薄膜材料はまた、裏打ち材料と共に含まれてもよい。化学的指標／薄膜材料は、化学的インジケータ部の一部であってもよい。
【００４１】
図３２は、化学的指標３２１０および薄膜材料３２１２を備える化学的インジケータ部３２０５の別の例示的な実装を例示する。薄膜材料３２１２は、光学ホルダー３２１５に取り付けられている。一例では、ホルダー３２１５は、黒色のプラスチックなどのエネルギー吸収性および／または非反射性材料から構成される。別の例では、ホルダー３２１５は、透明なプラスチックなどの透過性材料から構成される。ホルダー３２１５は、背面３２２０などの裏打ち材料により裏張りされてもよい。化学的指標３２１０は、使用するよう設計するために水３２３０に直接曝露される。使用する一例では、化学的指標３２１０は、光３２４５で、光学リーダー部３２４０（例えば光源および光学センサーを有する）により照射され、戻り光３２５０は、光学リーダー部によりそこから収集される。使用する一例では、光３２４５は、光３２５０を生成する化学的指標３２１０に変化をもたらし、これは、水３２３０の１つ以上の成分を表す。光３２５０は、化学的指標３２１０から外へと発出してもよく、光３２５０の一部は、薄膜材料３２１２に向かって配向し、一部は検出されるための光学リーダー３２４０のほうに案内される。さらにこの例では、光３２４５の一部は、化学的指標３２１０を介して通過してもよい。薄膜材料３２１２は、光学リーダー３２４０へと跳ね返る光３２４５を最小限にし、かつ／または光学リーダー３２４０へ配向される光３２５０を最大限にする１つ以上の特性を有してもよい。薄膜材料３２１２に関する特性の例として、限定するものではないが、光３２４５の１つ以上の波長を吸収すること、光３２４５の１つ以上の波長を透過すること（例えばこれにより光学リーダー３２４０に戻って反射しなくなる）、光３２５０の１つ以上の波長を反射する（例えば光学リーダー３２４０へと再度戻るようになる）、およびそれらのいずれかの組み合わせといった特性が挙げられる。
【００４２】
図３３は、薄膜材料の例示的な実装に対する一例としての薄膜の反射率のプロットを例示する。このプロットは、例示的な薄膜材料の様々な波長での光のパーセント反射率を示す。この例では、約１０パーセントが反射される時点で最大約４９０ｎｍ（ナノメートル）でわずかな割合の光が反射する。４９０ｎｍ超の反射性は、５２０ｎｍ以上での約８０％反射率まで急激に増加する。このような例の１つでは、４７０ｎｍの励起エネルギーは、５２０ｎｍ超の波長の顕著な反射を可能にしつつ、薄膜材料を透過され、かつ／または薄膜材料により吸収される。このような例は、５２０ｎｍ超の１つ以上の波長での応答光を発する化学的指標にとって良好なものである。他の代替的な反射率プロファイルはまた、放出した波長での反射率の狭帯域、および／または励起波長での吸収／伝達の狭帯域などを含む場合がある。
【００４３】
図３を参照すると、電子部分３０５は、それぞれが処理部３３０に接続されている、ディスプレイ３３５およびユーザ入力／出力部３４０を備えるユーザインターフェースをも備える。ユーザインターフェースは、電子部分（電子部分３０５など）からの情報を水性環境水パラメータ試験システムのユーザに提示できるように構成される。例えば、１つ以上の化学的指標との光学リーダー部の相互作用から検出されるかつ／または計算されるパラメータの値をユーザに提示できる。また、他の情報をユーザに提示してもよい。このような情報の例として、限定するものではないが、温度値、水の成分値、導電値、現在時刻、水性環境水パラメータ試験システムの事象の残り時間（例えば、水の試料を１つ以上の化学的指標と接触させるために必要な時間、データを読み取るまでの時間、データの読み取りがユーザに提示されるまでの時間など）、化学的指標および／または化学的インジケータ部の寿命に関連する値（例えば、化学的指標の残りの使用可能な寿命を決定するための、ＲＦＩＤの読み取りからの格納された情報および光照明／センサー周期の数の使用）、水性環境水パラメータ試験システムに接続された化学的指標の種類、試験のためのパラメータ、ならびにそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。一例では、ユーザインターフェースは、ユーザに情報を伝達するためのディスプレイ装置を備えてもよい。例示的なディスプレイ装置として、限定するものではないが、ビデオディスプレイ（例えばフラットパネルディスプレイ（ＬＣＤ、ＬＥＤ、ＯＬＥＤなど）、ＣＲＴディスプレイ）、タッチスクリーンディスプレイ、インジケータ光ディスプレイ、オーディオディスプレイ、非ビデオフラットパネルディスプレイ（例えば、ＬＣＤ、ＬＥＤ、ＯＬＥＤなど）、ゲージディスプレイ、アナログインジケータディスプレイ、音声の合成、およびそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。
【００４４】
また、ユーザインターフェースは、ユーザが、水性環境水パラメータ試験システムからの情報を入力または出力するように構成されてもよい。ユーザインターフェースは、１つ以上のユーザ入力／出力部を備えてもよい。ユーザ入力／出力部の例として、限定するものではないが、ボタン、ダイアル、タッチセンス装置（例えばタッチスクリーン）、トグル、スイッチ（例えば薄膜スイッチ、物理的なスイッチ）、導電性ゴム装置、クリックホイール、および／またはダイアル、接触スナップボタン、伝達部、ネットワーク接続、着脱可能なメモリ部（例えばフラッシュメモリカードスロット）、マイクロフォン、カーソル制御装置（例えばローラーボール、トグル、マウス）、カメラ部、キーパッド、キーボード、光学タッチセンサ、およびそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。伝達部の例として、限定するものではないが、ビデオ出力端子（例えばＨＤＭＩ（登録商標）端子、ＶＧＡ端子）、シリアルバスポート（例えばＵＳＢポート）、ジャックポート（例えばＲＣＡジャック、ミニジャック）、ネットワークポート、ＦＩＲＥＷＩＲＥポート、ＥＳＡＴＡポート、ＳＣＳＩ、アドバンスド・テクノロジー・アタッチメント（ＡＴＡ）、シリアルＡＴＡ、およびそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。ネットワーク接続の例として、限定するものではないが、ＬＡＮ接続、インターネット接続、広域ネットワーク接続、イーサネット（登録商標）接続、有線接続、無線接続、光ファイバー、およびそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。電子部分（例えば電子部分３０５など）は、ユーザ入力／出力部の作動のための、適切な回路およびプロセッサ接続（ならびにメモリ中の対応する機械実行可能な指示）を備えてもよい。一例では、ユーザ入力／出力部を利用して、１つ以上の水のパラメータについての情報を共有、解析、かつ／または共有するためのネットワークおよび／またはコンピュータ装置に１つ以上の水の試料に関連して検出かつ／または測定したデータを出力してもよい。様々なネットワーク環境、コンピューティング環境、およびソーシャルネットワーク環境の情報を利用するための方法の例は、２０１２年１２月１３日出願のＪａｍｅｓ  Ｃｌａｒｋに対して、表題「Ｓｕｂｍｅｒｓｉｂｌｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ  Ａｐｐａｒａｔｕｓｅｓ  Ｆｏｒ  Ｕｓｅ  Ｉｎ  Ａｑｕａｔｉｃ−Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ  Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ／Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ」の米国特許出願第１３／７１３，４９５号に開示されている。この開示はその全体が参照により本明細書中に援用される。この開示では、１つ以上のパラメータについての情報は、水質モニタリング装置からネットワークおよび／またはコンピューティング装置へと無線で伝達されてもよい。一例では、本開示の水性環境水パラメータ試験システムからの情報は、同様に、別のユーザ入力／出力部によるネットワークおよび／またはコンピュータ装置へ無線で通信かつ／または伝送されてもよい（例えば、水性環境水パラメータ試験システムからフラッシュメモリカードへ、次いでネットワークおよび／またはコンピュータ装置へとデータを移す）。
【００４５】
電子部分（例えば電子部分３０５）はまた、電源を備えてもよい（図３には示されていない）。電源は、本開示の水性環境水パラメータ試験システムの構成部のうち１つ以上に電力を提供するように構成されてもよい。電源の例として、限定するものではないが、ＤＣ電源、ＡＣ電源、標準的な壁つきコンセントへの接続、バッテリー、ソーラーパネル、およびそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。電子部分は、電源から、水性環境水パラメータ試験システムの１つ以上の構成部へ電力を受領、利用、かつ／または送達するための特定の電源と対応するいずれかの回路および／または追加的な構成部を備えてもよい。
【００４６】
水性環境水パラメータ試験システムはまた、試料温度測定部、導電部、および／または水撹拌部を備えてもよい。図４〜７は、例示的な水性環境水パラメータ試験システムにおけるこのような構成部の例を例示する。それぞれのシステムは、各システムを用いて明確に記載されるかどうかに関わらず、任意の組み合わせで、上述の構成部のいずれかを備えてもよい。図３で記載されおり、かつ全体的に上で記載されている同様の構成部は、例示されるものを除き、類似する機能性および特徴を有する。上述のように、全体で記載されるそれぞれの構成部、特徴、および機能性は、水性環境水パラメータ試験システムにおけるいずれかの組み合わせであってもよい。図４〜７は、例示的な目的のみに関する特徴を別々に例示する。
【００４７】
図４は、水性環境水パラメータ試験システム４００の例示的な実装を例示する。システム３００と同様に、試験システム４００は、３次元構造の断面として示される。試験システム４００は、電子部分４０５および試料チャンバー部分４１０を備える。電子部分４０５は、試料チャンバー部分４１０の化学的インジケータ部４２０と直線上にある光学リーダー部４１５を備える。試料チャンバー部分４１０は、開口を有する（図示せず）。電子部分４０５は、プロセッサ４３０、ならびにディスプレイ部４３５およびユーザ入力／出力部４４０を備えるユーザインターフェースを備える。電子部分４０５は、１つ以上の導電部４４５を備える。導電部は、処理部（例えばプロセッサ部４３０）に導電値を提供するための、１つ以上の導電電極および任意の関連する回路を備えてもよい。導電部４４５は、導電値を計算するためのプロセッサ部４３０により使用するために、伝達する導電値および／またはデータを提供するためのプロセッサ部４３０に接続されて示される。導電電極の例として、限定するものではないが、ソリッドワイヤ、ロッド、ねじ、およびそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。導電電極は、ロジウム、プラチナ、および／または他のプラチナ金属基のコーティングなどのコーティングでコートされてもよい。コーティングは、導電性の提供、腐食から電極を保護、および／または別の利点にとって適切な厚さであってもよい。一例では、２ミクロン以上のコーティングが、１つ以上の導電電極に提供される。洗浄のための光学リーダー部へのアクセス関して上述されるように、洗浄のため１つ以上の導電電極にアクセスするための対策が作製されてもよい。別の例では、１つ以上の導電電極は、水性環境水パラメータ試験システムの試料チャンバー部分の１つ以上の開口を介して酸‐塩基洗浄液を使用して洗浄されてもよい。
【００４８】
一例では、水性環境水パラメータ試験システムの電子部分は、２つの導電電極を備える。このような例の１つでは、水の試料に曝露された２つの導電電極の間の電流を測定することと、２つの導電電極を通して適用される電圧を知ることとにより、抵抗の計算が可能となる。プロセッサ部４３０（および関連するメモリ部）などのプロセッサは、抵抗を計算するために適用される電圧または電流の決定を制御するように構成できる。抵抗値から、導電値を得ることができる（例えば導電性＝１／抵抗）。一例では、プロセッサは、パルスを伴う極性を逆にする２つの導電電極を通してＡＣパルスシグナルを制御できる。１つの例示的な態様では、このような極性のパルスは潜在的に、イオンを電極の１つに移すことを防止し、かつ／またはイオンによる腐食および／もしくは誤差の高まりを防止できる。水の試料の導電値を使用して、化学的指標からの読み取りの１つ以上の誤差を補正できる。このような補正の例は、図２７および２８の方法を参照して以下に記載される。
【００４９】
図５は、水性環境水パラメータ試験システム５００の例示的な実装を例示する。システム３００および４００と同様に、試験システム５００は、３次元構造の断面として示される。試験システム５００は、電子部分５０５および試料チャンバー部分５１０を備える。電子部分５０５は、試料チャンバー部分５１０の化学的インジケータ部５２０と直線上にある光学リーダー部５１５を備える。試料チャンバー部分５１０は、開口を有する（図示せず）。電子部分５０５は、プロセッサ５３０、ならびにディスプレイ部５３５およびユーザ入力／出力部５４０を備えるユーザインターフェースを備える。電子部分５０５は、１つ以上の水撹拌部５５０を備える。水性環境水パラメータ試験システムは、１つ以上の水撹拌部および関連する回路、ならびにプロセッサ（プロセッサ部５３０など）が１つ以上の水撹拌部を制御するための構成部を備えてもよい。水撹拌部は、水性環境水パラメータ試験システムの試料チャンバー部分の試料チャンバー中の水の試料に撹拌を提供するように構成される。水の試料の撹拌は、１つ以上の利点を提供してもよい。利点の例として、限定するものではないが、水の成分と１つ以上の化学的指標との間の高い相互作用が、光学リーダー部および／または化学的指標に関して材料の沈殿の防止を支援するために、水の試料中の材料に移動を提供するように水を移動させること、より速い応答、ならびにそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。水撹拌部の構成部の例として、限定するものではないが、水の試料と接触するように構成されたスピンホイール、水の試料と接触するように構成されたプロペラ、水と接触されるように構成された可動ブレード、水撹拌部の構成部の移動を駆動するためのモーター部、超音波トランデューサ、ならびにそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。水撹拌部の構成部は、電子部分の表面から試料チャンバーの中まで、外へ向かって突き出ていてもよい。水撹拌部５５０は、外側に突き出ており、プロセッサ５３０が水撹拌部５５０を制御するためのプロセッサ５３０に外側へと接続されているように示される。
【００５０】
図６は、代替的な水撹拌部の実装を例示する。図６は、試料チャンバー部分の壁６１０と対向する電子部分の壁６０５の切断断面図を示す。光学リーダー部６１５は、化学的指標６２０と直線上にあるように示される。水撹拌部の第１の部分６５０は、壁６０５から延在するように示される。他の例では、第１の部分６５０は、壁６０５とより同一平面上にあってもよく、壁６０５の後ろに埋め込まれてもよく、または別の構成に配置されてもよい。水撹拌部の第２の部分６５５は、壁６１０から延在するように示される。他の例では、第２の部分６５５は、壁６１０とより同一平面上にあってもよく、壁６１０の後ろに埋め込まれてもよく、または別の構成で配置されてもよい。一例では、第１の部分６５０は、電磁石であり、第２の部分６５５は永久磁石である。このような例では、電磁石としての第１の部分６５０は、壁６１０が（さらにはわずかに、例えば部分的に変形可能な材料から作製される壁６１０を含む）試料チャンバーの水の試料に関して移動するように、第１の部分６５０に関連して第２の部分６５５が移動するようにパルスを発する。このような例の移動は、水の試料の撹拌を引き起こす。
【００５１】
図７は、水性環境水パラメータ試験システム７００の例示的な実装を例示する。試験システム７００は、３次元構造の断面図として示される。試験システム７００は、電子部分７０５および試料チャンバー部分７１０を備える。電子部分７０５は、試料チャンバー部分７１０の化学的インジケータ部７２０と直線上にある光学リーダー部７１５を備える。試料チャンバー部分７１０は、開口を有する（図示せず）。電子部分７０５は、プロセッサ７３０、ならびにディスプレイ部７３５およびユーザ入力／出力部７４０を備えるユーザインターフェースを備える。電子部分７０５は、１つ以上の試料温度測定部７６０を備える。水性環境水パラメータ試験システムは、１つ以上の試料温度測定部および関連する回路、ならびに、プロセッサ（プロセッサ部５３０など）に１つ以上の試料温度測定部を制御させるための構成部を備えてもよい。試料温度測定部７６０は、試料チャンバー部分７１０の試料チャンバーに配置される水の試料と接触するように構成できる温度伝導部を備える。試料温度測定部７６０はまた、温度値を決定するための温度値および／またはデータを決定するための温度伝導部に接続した温度センサーを備える（例えばプロセッサ部７３０を使用）。試料の温度値は、例えば、１つ以上の測定値（例えば塩度、導電性）の誤差を補正、１つ以上の化学的指標から検出するデータ値の誤差を補正、およびそれらのいずれかの組み合わせを行うために使用してもよい。導電性を補正する試料の温度値を使用する例は、図２８の方法を参照して以下に記載される。試料の温度測定部の１つの代替的な例の実装は、温度伝導部としての導電電極の１つ以上を使用することと、導電電極に温度センサーを接続して水の試料の温度を決定することとを含む。
【００５２】
図１４〜１８および３４は、着脱可能な化学的インジケータ部の異なる実装を示す、水性環境水パラメータ試験システムの様々な構成を例示する。それぞれの例は、例に明らかに示されるかそうでないかに関わらず、この開示に記載される１つ以上の構成部のいずれかを有してもよい。これらの例は、化学的インジケータ部の着脱性に関する変形を示すためのものである。図１４は、電子部分１４０５を有する水性環境水パラメータ試験システムの一例を例示する。電子部分１４０５は、化学的インジケータ部１４２０の１つ以上の化学的指標１４１８と直線上にあるように構成された光学リーダー部を伴って示される。この例では、化学的インジケータ部１４２０は、化学的インジケータ部１４２０が電子部分１４０５に固定して接続される場合、化学的インジケータ部１４２０および電子部分１４０５の外面１４４０により形成される試料チャンバーに水の試料を提供するための開口１４３０を備える試料チャンバー部分の外側構造部の実質的な部分を形成する。化学的インジケータ部１４２０は、電子部分１４０５からの接続が断たれていることが示されている。取り付け部および／または水封部（図示せず）を使用して、化学的インジケータ部１４２０と固定して接続できる。化学的インジケータ部１４２０は、電子部分１４０５から接続が断たれていることが示される。一例では、化学的インジケータ部１４２０が接続している場合、水性環境水パラメータ試験システムは、密着する外側のハウジングを備える統合システムと考えられる。開口１４３０を閉鎖するためにカバーが含まれてもよい。
【００５３】
図１５は、電子部分１５０５および試料チャンバー部分１５１０を有する水性環境水パラメータ試験システムの別の例を例示する。電子部分１５０５は、化学的インジケータ部１５２０の１つ以上の化学的指標１５１８と直線上にあるように構成される光学リーダー部１５１５と共に示される。この例では、試料チャンバー部分１５１０は、化学的インジケータ部１５２０が、開口を閉鎖する試料チャンバー部分１５１０の第２の開口に接続される場合、試料チャンバー部分１５１０および化学的インジケータ部１５２０の１つ以上の構造状の壁により形成される試料チャンバーに水の試料を提供するための開口１５３０を備える。取り付け部および／または水封部（図示せず）を使用して、化学的インジケータ部１５２０と固定して接続できる。化学的インジケータ部１５２０は、試料チャンバー部分１５１０からの接続が断たれているように示される。一例では、化学的インジケータ部１５２０が接続されている場合、水性環境水パラメータ試験システムは、密着する外側のハウジングを備える統合システムと考えられる。１つの例示的な態様では、化学的インジケータ部１５２０が接続される場合、これは、試料チャンバー部分１５１０の一部を形成する。開口１５３０を閉鎖するためにカバーが含まれてもよい。
【００５４】
図１６は、電子部分１６０５ならびに、試料チャンバー部分１６１０の１つ以上の壁と、電子部分１６０５の複数の外面との間に試料チャンバー１６１２を形成する試料チャンバー部分１６１０を有する、水性環境水パラメータ試験システムの別の例を例示する。電子部分１６０５は、化学的インジケータ部１６２０の１つ以上の化学的指標１６１８と直線上にあるように構成される光学リーダー部１６１５を伴って示される。この例では、試料チャンバー部分１６１０は、試料チャンバー１６１２に水の試料を提供するための開口１６３０を備える。また化学的インジケータ部１６２０は、開口１６３０のためのカバーとしても作用する。取り付け部および／または水封部（図示せず）を使用して、化学的インジケータ部１６２０に固定して接続できる。化学的インジケータ部１６２０は、試料チャンバー部分１６１０からの接続が断たれているように示される。一例では、化学的インジケータ部１６２０が接続されている場合、水性環境水パラメータ試験システムは、密着する外側のハウジングを備える統合システムと考えられる。１つの例示的な態様では、化学的インジケータ部１６２０が接続される場合、これは試料チャンバー部分１６１０の一部を形成する。使用の一例では、水の試料は、試料チャンバー１６１２に配置され、化学的インジケータ部１６２０は、開口１６３０を閉鎖するように固定して接続され、水性環境水パラメータ試験システムは、化学的指標１６１８から離れて空気が移動し、かつ化学的指標１６１８が水の試料と完全に接触するように（水の試料が光学リーダー部１６１５とも接触するように）さかさまにする。
【００５５】
図３４は、電子部分３４０５および試料チャンバー部分３４１０を有する水性環境水パラメータ試験システムの別の例を例示する。光学リーダー３４１５は、化学的インジケータ部３４２０の一部として化学的指標３４１８へと下に向かうように示される。図示した例では、化学的インジケータ部３４２０は、試料チャンバー部分３４１０を形成する。他の例では、化学的インジケータ部３４２０は、試料チャンバー部分３４１０から着脱可能であるなどの異なる形式をとってもよい（例えば、本明細書中に開示される他の一例のように着脱可能に接続された試料チャンバー部分３４１０の表面に接着して取り付けられるなど）。電子部分３４０５は、試料チャンバー部分３４１０から離れて示される。矢印は、試料チャンバー部分３４１０と電子部分３４０５の接続可能性を示す。接続性は、限定するものではないが、試料チャンバー部分３４１０の中の電子部分３４０５の部分的な挿入、スナップ接続、本明細書中の他の例で記載される他の接続、ねじ接続、および／または他の接続を含む様々な方法によるものであってよい。使用の一例では、水の試料は、試料チャンバー部分３４１０に配置されてもよく、（例えば化学的指標３４１８が検出可能な変化を受けるために十分な時間）化学的指標３４１８と接触するようにしてもよい。次いで、ユーザは、化学的指標３４１８とアライメントした光学リーダー３４１５をもたらすように、試料チャンバー部分３４１０に電子部分３４０５を接触させてもよい（例えば、光学リーダー３４１５と水の試料との間に接触を作製する）。この開示の他の例のように、化学的インジケータ部３４２０は、水の試料における異なる成分について試験するよう構成した異なる化学的指標を洗浄かつ／または使用することを可能にするために交換可能であってもよい。
【００５６】
図１７は、電子部分１７０５および試料チャンバー部分１７１０を有する水性環境水パラメータ試験システムの別の例を例示する。電子部分１７０５は、化学的インジケータ部１７２０が、試料チャンバー部分１７１０の第２の開口を閉鎖するように構成されるドア部１７２５に挿入／取り付けられている場合、化学的インジケータ部１７２０の１つ以上の化学的指標１７１８と直線上にあるように構成された光学リーダー部１７１５と共に示されている。この例では、試料チャンバー部分１７１０は、化学的インジケータ部１７２０がドア１７２５に接続され、ドア１７２６が開口を閉鎖する試料チャンバー部分１７１０の第２の開口上で閉鎖されている場合、試料チャンバー部分１７１０の１つ以上の構造上の壁部分および化学的インジケータ部１７２０およびドア１７２５により形成される試料チャンバーに水の試料を提供するための開口１７３０を備える。取り付け部および／または水封部（図示せず）を使用して、ドア１７２５を固定して閉鎖し、かつドア１７２５に化学的インジケータ部１７２０を接続することができる。化学的インジケータ部１７２０は、試料チャンバー部分１７１０から接続が断たれて示される。一例では、化学的インジケータ部１７２０が接続されており、ドア１７２５が閉鎖されている場合、水性環境水パラメータ試験システムは、密着する外側のハウジングを備える統合システムと考えられる。１つの例示的な態様では、化学的インジケータ部１７２０が接続される場合、これは試料チャンバー部分１７１０の一部を形成する。開口１７３０を閉鎖するためにカバーを含んでもよい。
【００５７】
図１８は、電子部分１８０５を有する水性環境水パラメータ試験システムの別の例を例示する。電子部分１８０５は、試料チャンバーに水の試料を提供するための開口１８３０で試料チャンバーを形成する化学的インジケータ部１８２０の１つ以上の化学的指標１８２０と直線上にあるように構成される光学リーダー部１８１５と共に示される。取り付け部（図示せず）を使用して、電子部分１８０５に化学的インジケータ部１８２０を接続できる。この例では、化学的インジケータ部１８２０は、光の１つ以上の波長に対して透過であり、光学リーダー部１８１５および化学的指標１８１８を直線上にすることにより、化学的インジケータ部１８２０が接続される場合に２つの構成部の間を照射および読み取りのための光が通過するようにする部分を備える。化学的インジケータ部は、図１２の構成と類似する化学的インジケータ部１８２０の構造の一部として裏打ち材料およびホルダー材料を備えてもよい。一例では水性環境水パラメータ試験システムは、密着する外側のハウジングを備える統合システムと考えられる。開口１８３０を閉鎖するためにカバーを備えてもよい。
【００５８】
図１９は、第１の面に化学的指標に配置した化学的指標１９１０、１９１５、１９２０、ならびに反対の面に取り付け部１９２５および１９３０を有する化学的インジケータ部１９０５の例を例示する。一例では、取り付け部１９２５および１９３０は、試料チャンバー部分の１つ以上の磁気部と一致し得る磁気部である。このような例の１つでは、化学的インジケータ部１９０５は、図１７のドア部１７２５などのドア部に取り付けている。また、化学的インジケータ部１９０５は、ＲＦＩＤ部１９３５を備える。代替的な構成では、ＲＦＩＤ部１９３５は、電子部分のＲＦＩＤリーダーとの一致を可能にする化学的指標１９１０、１９１５、１９２０のアレイの上方または下方に配置されている。
【００５９】
図２０は、ねじ状の取り付け部２０１０および化学的指標２０１５のアレイ、およびねじの取り付けと対向するＲＦＩＤタグホール２０２０を備える円形の構成を有する化学的インジケータ部２００５の別の例を例示する。ＲＦＩＤタグホール２０２０は、ＲＦＩＤ部または他の情報記憶および通信部を備えてもよい。使用する例では、化学的インジケータ部２００５は、試料チャンバー部分の別のねじ状部（例えば、試料チャンバー部分の側壁の水の試料の開口または別の開口に対するカバーとして）を有するねじ切り部２０１０の一致を使用して試料チャンバー部分に接続されてもよい。別の実装では、化学的インジケータ部２００５は、対応する光学リーダー部との化学的指標のアライメントを可能にするアライメント支援マークを備える。
【００６０】
図２１は、スロット取り付け部２１２５と一致するように構成された化学的インジケータ部を受け容れるためのスロット取り付け部２１２５を有する試料チャンバー部分２１１０の例を例示する。試料チャンバー部分２１１０は、試料チャンバー部分と電子部分との間の相互関係の本開示で開示されるいずれかの方法で電子部分と関連してもよい。一例では、化学的インジケータ部は、ユーザの挿入により、スロット取り付け部２１２５の一致する機構の中へと滑動できる。化学的インジケータ部が、新規の化学的インジケータ部または新規の種類の化学的インジケータ部と交換される場合、ユーザは、化学的インジケータ部を滑動させてチャンバー部と接触させることができる。このスロットは、化学的インジケータ部が、１つ以上の電気光学リーダー部とアライメントするように、チャンバーの底部または底部の上方のいずれかの高さでアライメントリミッターを提供するための端部停止部（ｅｎｄ−ｓｔｏｐ）を有することができる。
【００６１】
図２２および図２３は、水性環境水パラメータ試験システムの電子部分の外側部分にあるユーザインターフェースの例を例示する。図２２は、ディスプレイ部２２１０ならびにユーザ入力／出力部２２１５，２２２０，２２２５を有する電子部分２２０５を示す。図２３は、ディスプレイ部２３１０ならびにユーザ入力／出力部２３１５，２３２０、および２３２５を有する電子部分２３０５を示す。図２４は、使用する際に試料チャンバーと接触する電子部分２４０５の例示的な表面を示す。電子部分２４０５の表面は、３つの光学リーダー部２４１０，２４１５，２４２０、ならびに２つの導電電極２４２５，２４３０の曝露した部分を示す。
【００６２】
図２５Ａ、図２５Ｂ、図２６Ａ、および図２６Ｂは、試料チャンバーの開口を被覆するヒンジ付カバーを有する例示的な実装を例示する。構成部は、他の例で上述された対応する構成部と同様の特徴を有する。図２５ＡおよびＢは、電子部分２５０５、試料チャンバー部分２５１０、光学リーダー部２５１５、化学的インジケータ部２５２０、プロセッサ部２５３０、ディスプレイ部２５３５、ユーザ入力／出力部２５４０，２６８０、および導電部２５４５を有する水性環境水パラメータ試験システムの例示的な一実装を例示する。水性環境水パラメータ試験システムはまた、試料チャンバー部分／化学的インジケータ部２５１０／２５２０が電子部分２５０５に接続されている際に形成される試料チャンバーの開口の上のカバー２５７０を開口かつ閉鎖するためのヒンジ付取り付け部２５７５を備えるカバー２５７０を備える。図２５Ｂは、開口したカバー２５７０および接続が断たれている試料チャンバー部分／化学的インジケータ部２５１０／２５２０を示す。この例では、試料チャンバー部分／化学的インジケータ部２５１０／２５２０は、上記の試料チャンバーの大部分を有しながら、光学部２５１５により近い化学的指標をもたらす構成を有する。
【００６３】
図２６Ａおよび図２６Ｂは、電子部分２６０５および試料チャンバー部分２６１０、光学リーダー部２６１５、化学的インジケータ部２６２０、プロセッサ部２６３０、ディスプレイ部２６３５、ユーザ入力／出力部２６４０，２６８０、および導電部２６４５を有する水性環境水パラメータ試験システムの例示的な一実装を例示する。また、水性環境水パラメータ試験システムは、試料チャンバー部分／化学的インジケータ部２６１０／２６２０が電子部分２６０５に接続されている場合に形成される試料チャンバーの開口の上方のカバー２６７０を開口かつ閉鎖するためのヒンジ付取り付け部２６７５を備えるカバー２６７０を備える。図２６Ｂは、開口したカバー２６７０および接続が断たれている試料チャンバー部分／化学的インジケータ部２６１０／２６２０を示す。この例では、電子部分２６０５は、試料チャンバー部分／化学的インジケータ部２６１０／２６２０が接続されていない場合に、ディスプレイ２６３５を被覆し、かつ／またはカバー２６７０を詰めるために試料チャンバーの開口を被覆しない場合、周囲にカバー２６７０をぶらさげるように構成される。
【００６４】
図２７は、光学的な読み取り（例えば、光学リーダー部の光学センサーから測定される際に試料に曝露させた化学的指標の物理的変化の情報）が、試料の導電性に基づき補正される、化学的指標由来の光学リーダー部からのデータの読み取りを較正する方法２７００の例を例示する。ステップ２７０５で、試料が解析のために提供される（例えば、液体試料は、本開示の水性環境水パラメータ試験システムの試料チャンバーに配置される）。ステップ２７１０では、この試料の導電値を決定する（例えば、図４の導電部４４５などの導電性測定部を使用する）。ステップ２７１５では、試料に曝露される化学的指標の光学的な読み取りを行う（例えば、本開示の水性環境水パラメータ試験システムの光学リーダーを使用して、化学的指標の物理的変化の情報を含む読み取りを行う）。ステップ２７２０では、光学的な読み取りが、導電値を使用して補正される。光学的な読み取りは試料の導電性に応じて変動してもよい。ステップ２７２０で行われる補正は、この変動を考慮にいれるよう試みられている。このような補正は、様々な方法で行われてもよい。一例では、特定の導電性での使用の構成要素（例えばｐＨ、カルシウム濃度など）の特定の既知の量に対応する光学的な読み取りに関する既知のデータ曲線を、記録し、かつ格納できる（例えば、水性環境水パラメータ試験システムのメモリに記録し、格納できる）。このような例の１つでは、２つの導電性（例えば、塩水の試料の導電性の例および真水の試料の導電性の例）のデータ曲線を使用することにより、所定の試料で測定した他の導電性での構成要素の値は、既知のデータ曲線を参照して計算できる。この例は図２９Ａおよび２９Ｂを参照して以下に示される。
【００６５】
導電的な読み取りでは、所定の試料の温度に基づき導電性を変動させてもよい。測定した導電的な読み取りの補正は、試料の温度に基づき較正してもよい。例えば、既知の温度係数（例えば、水性環境水パラメータ試験システムの製造時など、特定の試料の種類で測定した導電性の関係に対する、所定の試料の種類および／または温度に関する導電性の関係に対して良く知られている温度）を利用できる。一例では、これらの値は、本開示に係る水性環境水パラメータ試験システムのメモリに格納できる。次いで、温度係数を（例えば処理部により）使用して、特定の温度に対して測定した導電値（同様に、水性環境水パラメータ試験システムの電子部分の温度測定部などで測定）を較正できる。一部の例では、導電性を測定するために使用する装置のセル定数を使用して、導電的な読み取りを正規化することもできる。正規化におけるセル定数およびセル定数の使用方法は、当業者により理解されるものである。正規化が望ましくない場合、補正でのセル定数の使用が除外される可能性がある。さらに、上述のように、光学リーダー部の温度を利用して、光学リーダー部の構成部の温度による変動に関する光学的な読み取りを補正してもよい。
【００６６】
図２８は、光学リーダー部の構成部の温度および試料の導電性に関して、光学リーダー部からデータの読み取りを較正するための方法２８００を例示する。この例では、試料の導電性もまた、試料の温度に関して補正される。また温度に関する補正のいずれかがこの方法から除外される可能性があることに留意されたい。ステップ２８０５では、試料が解析のために提供される（例えば、本開示の水性環境水パラメータ試験システムの試料チャンバーの配置を介して）。ステップ２８１０では、試料の導電性の測定および導電性の測定を行う（例えば、本開示の水性環境水パラメータ試験システムの温度測定部および導電性測定部を使用）。ステップ２８１５では、導電性における温度の変動に関して補正するために、導電性から較正を行う。例えば、温度補正の係数およびセル定数を使用して、試料の温度に基づき導電性を調節できる。このような例の１つでは、水性環境水パラメータ試験システムは、標準物質の導電性の試料に基づき（例えば測定時に）予め測定された導電値対温度値に関する情報を有する較正テーブル（メモリに格納される）を含んでもよい。ステップ２８２０では、試料に曝露させた化学的指標の光学的な読み取りを行う（例えば、本開示の水性環境水パラメータ試験システムの光学リーダーを使用）、ステップ２８２５では、光学的な読み取りを行うために使用される電気光学部（例えば光学リーダーの１つ以上の構成部）の温度を使用して光学的な読み取りを較正する。一例では、このような温度は、光学リーダーの１つ以上の構成部の近くの温度測定回路／装置を使用することにより採取する。較正は、電気光学部（例えば、ＬＥＤ光の温度変化によるＬＥＤ光源強度の変化により、化学的指標の異なる入射光の量をもたらす）により作製される化学的指標の測定の既知の温度依存性（例えば製造時または前もって測定）に基づき作製されてもよい。ステップ２８３０では、温度補正した化学的指標の光学的な読み取りは、ステップ２８１５からの較正した導電性の測定を使用して補正される。
【００６７】
図２９Ａは、光学読み取り部により測定される光学的な光の読み取り（この場合、蛍光光レベル）と相関する試料の所定の成分のレベル（この場合ｐＨ）に関する例示的な応答曲線のプロットを例示する。図示した応答データ曲線は、異なる導電性の２つの異なる試料に関する既知のｐＨのレベルに対応する光学的な読み取りの測定値に由来する。この例では、２つの導電性は、５７，０００マイクロジーメンスの導電性（より高い値の蛍光性を伴って左側で開始するデータ曲線）では、ほぼ海水である試料に対応し、４２０マイクロジーメンスの導電性（蛍光性のより低い値を伴って左側で開始するデータ曲線）では、ほぼ真水である試料に対応する。これらなどの値を使用して、異なる導電性で試料中の成分のレベルを決定できる。例えば、２つのデータ曲線を、望ましい定数に関する導電性と関連する式を使用して互いに関連させ、試料に関して所定の第３の導電値での成分に関して導電性を補正した値を決定できる。一例では、以下の式
【数２】
2016529483.tif 000004
であって、式中、μｘが、所定の試料で測定した導電性であり（例えば、導電性測定装置を使用）、μ１およびμ２が、２つの既知のデータ曲線由来の導電値であり（図２９Ａの値など）、μ１が、より高い導電性の曲線の導電値であり、μ２が、より低い導電性の曲線の導電値であり、ｐＨμ１が、測定した蛍光値でのμ１曲線のｐＨであり（例えば、光学リーダー部で測定した光学的読み取りでのｐＨ）、ｐＨμ２は、測定した蛍光値でのμ２曲線のｐＨであり（例えば、光学リーダー部で測定した光学的な読み取りでのｐＨ）、ｐＨｃｏｒｒｅｃｔｅｄは、特定の光学的な読み取りの導電性に関して補正されたｐＨ値である、式を利用して、既知の導電性でのｐＨ対光学的な読み取りの値に関して２つの既知のデータ曲線を関連させることができる。別の例では、非ｌｏｇベース成分は、相互関係を決定するためにｌｏｇ関数を用いることのない上記の１つなどの、非ｌｏｇベースの有理方程式（ｒａｔｉｏ  ｅｑｕａｔｉｏｎ）を使用してもよい。
【００６８】
図２９Ｂは、２つの特定の導電性で知られている値からプロットしたデータ曲線、ならびに上述の例および２つの既知のデータ曲線で記載されるｐＨの１つなどの式の関係を使用して決定される計算したデータ曲線の別の例を例示する。データ曲線２９０５は、所定の５０，０００マイクロジーメンスでの試料のｐＨ値に対応する光学リーダー部からの光学読み取り値（この場合蛍光）のプロットである。データ曲線２９１０は、所定の５００マイクロジーメンスの導電性での試料のｐＨ値に対応する光学リーダー部からの光学的な読み取り値（この場合蛍光）のプロットである。データ曲線２９０５および２９１０は、既知の試料に関して測定でき、水性環境水パラメータ試験システムの処理部によりアクセス可能なメモリ部にデータを格納できる。データ曲線２９１５は、所定の１８，０００マイクロジーメンスの導電性での試料のｐＨ値に対応して計算した光学的な読み取りの値（この場合蛍光）のプロットである。この例では、データ曲線２９１５は、データ曲線２９０５および２９１０のデータおよび上記の試料からのｐＨの式を使用して計算する。
【００６９】
図３０は、図２９Ａおよび２９Ｂに記載される例と類似のいずれかの導電性に適用されるｐＨの補正を示す例示的なプロットを例示する。
【００７０】
図３６は、本開示に係る水性環境水パラメータ試験システムに使用できるか、または本開示によって作製されるモニタリングユニットの他の適切ないずれかの実施形態に使用できる光学リーダー部３６００（組み合わせた照明／光収集器（Ｉ／ＬＣ）組み合わせたＩ／ＩＬＣ３６００とも呼ばれる）の例を例示する。図３６に見られるように、組み合わせたＩ／ＩＬＣ３６００は、アクリルプラスチック、ポリカーボネートプラスチック、ガラス、サファイアなどの１つ以上の透過性材料から形成される１つの一体部３６０４を備える。一例では、成形材料から作製される場合、一体部３６０４を、後に機械成形または他の処理をほとんど行うことなく成形できる。組み合わせたＩ／ＬＣ３６００は、スポットレンズ３６０８および光導体３６１２を備える。スポットレンズ３６０８は、ここでは、化学的指標ディスク８１６（すなわち標的）の上に光３６２０（１），３６２０（２）の２つのスポット３６１６（１），３６１６（２）といった、光の個々のスポットを投影するように設計および構成され、照射された各スポットは、ここでは、それぞれ光源３６２４（１），３６２４（２）といった対応する光源から放射された光に基づく。特定の実施形態では、レンズ３６０８に類似するスポットレンズを使用して、対応する化学的指標装置上の光の４つのスポット、反射率の測定の２つのスポット、および蛍光または吸光の測定での２つのスポットを照射できる。
【００７１】
一実装では、スポットレンズ３６０８は、非常に正確に寸法化および位置決めされたスポット３６１６（１），３６１６（２）を提供するために組み合わせたＩ／ＬＣ３６００とディスク８１６の表面３６２６との間の空間Ｓと一体となるように慎重に設計および構成される。図３６に見られるように、スポットレンズ３６０８は、スポットレンズの主点を通過する光３６２０（１），３６２０（２）が、光が標的に２つの個々のスポット３６１６（１），３６１６（２）を形成するように標的（化学的指標ディスク８１６）の後ろに位置する焦点３６２８で集光するように、設計および構成される。一例では、空間Ｓは約３．５ｍｍであり、焦点３６２８までの焦点距離Ｆは約７．８ｍｍである。さらに、スポットレンズ３６０８は、相対的に幅広い範囲の空間Ｓに必要とされる測定でほとんど分散のない状態で提供するようさらに設計される。言い換えると、組み合わせたＩ／ＬＣ３６００により収集される光の量は、揺れおよび／または他の要因により空間Ｓが変動するにも関わらず、大きくは変化しないままである。これは、例えば、図３７のグラフ３７００に例示されており、これは、約２．０ｍｍの範囲の測定で約１％以下の分散が存在する。図３７のグラフ３７００では、曲線３７０４は、赤色のＬＥＤ入力を使用して、図３６の組み合わせたＩ／ＬＣ３６００と類似の組み合わせたＩ／ＬＣにより形成される照明スポットの、最大強度のパーセンテージとしての検出強度を表す。曲線３７０８は、同様に曲線であるが、使用される特定の化学的指標の適切な励起波長の光を使用して照射されるスポットから検出される蛍光光に関する曲線である。曲線３７１２は、（Ｒ／Ｒｍ）／（Ｆ／Ｆｍ）の比率を表し、式中、Ｒは反射率の読み取りであり、Ｒｍは、反射率読み取りの最大値であり、Ｆは、蛍光の読み取りであり、Ｆｍは、蛍光読み取りの最大値である。グラフ３７００から観察できるように、曲線３７１２から、レシオメトリック補正ステップを使用する場合、約２．０ｍｍの範囲３７１６にわたり強度において約１％以下の変動が起こることが明らかである。光の異なる任意の数の波長を使用して、補正のためこの反射シグナルを作製できることに留意されたい。
【００７２】
再度図３６を参照すると、低度の強度の変動を有する相対的に幅広い範囲の距離Ｓは、例えば、光学リーダー部に関連する化学的インジケータ部の移動による事象により、読み取りから読み取りまでの距離Ｓに分散が存在する場合、水性環境水パラメータ試験システムにより提供される結果の質に重要である場合がある。さらに、相対的に幅広い範囲の空間Ｓの許容可能な誤差は、問題となる特定の化学的指標の光老化の量を制御するための照射スポット３６１６（１），３６１６（２）の寸法を伸長に設計者に選択させることに留意されたい。一般的に、照射の輝度が低いと、光老化が遅くなる。よって、照射スポット３６１６（１）および３６１２（２）を相対的に大きくさせることにより、スポットの中のいずれかの位置の輝度の強度は、同一の光３６２０（１），３６２０（２）を使用してより小さなスポットを形成する場合よりも低く、より輝度が大きくなる。これは、標的（化学的インジケータ部）が、焦点３６２８により近くに移動することにより、空間Ｓが増大する場合である。よって、特定の最適な範囲にわたり、空間Ｓに差異があるにも関わらず、同一の多量の光が、低い強度で大きいスポットから収集されるように、より大きい強度でより小さなスポットから収集される。空間Ｓが光学的な範囲であるように選択される場合、空間Ｓにおけるディスクの揺れおよび他の誤りの陰性作用に対する実質的な除去および最小限の光老化を容易に考慮することができる。
【００７３】
図３５は、本開示の光学リーダー部（本説明では組み合わせたＩ／ＬＣとも呼ばれる）を設計するように使用できる考察を例示する図である。図３５を見ると、Ｉ／ＬＣから、図３６のＩ／ＬＣ３６０４に対して上述する方法で標的から光を収集する光収集器３５１２の上部３５０８まで距離（空間）Ｓだけ離れたＩ／ＬＣ３５００および標的３５０４（化学的インジケータ部の化学的指標など）を例示している。また、図３５は、Ｉ／ＩＬ３５００のスポットレンズ３５１６、光源３５２０、光検出器３５２４、および光学光フィルター３５２８をも例示する。光源３５２０、光検出器３５２４、およびフィルター３５２８のそれぞれが、本明細書中に記載される類似の項目のいずれかと同一または類似である場合があることに留意されたい。図３５を見ると、光源３５２０により放射される光は、３つの光線３５３２，３５３６，３５４０により表され、これら光線はそれぞれ、内側の半輝度束線（ｈａｌｆ−ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  ｆｌｕｘ  ｌｉｎｅ）、全輝度束線（ｆｕｌｌ  ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  ｆｌｕｘ  ｌｉｎｅ）、および外側の半輝度束線を表す。スポットレンズ３５１６により標的３５０４上に向けられる光源３５２０からの光は、それぞれ、外側および内側半輝度束線である点線３５４８および３５５２を有する光のスポット３５４４を形成する。角度３５５６は、光収集器３５１２の材料および空気（ここでは光収集器を側面に沿って囲む）の界面の臨界角である。光収集器３５１２がアクリルから作製されるこの例では、臨界角３５５６は４２．５°である。臨界角３５５６をもたらす光線３５６０から、検出器３５２４上で反射する光が最小限である角度を示す。臨界角３５５６未満のいずれかの光線は、光収集器３５１２の側壁３５６４を介して通過し、検出器に達しない。
【００７４】
距離Ｓが増加すると、検出器３５２４上に配向するように、臨界角３５５６を超えるスポット３５４４の外側の半角点３５４８と内側の半角点３５５２との間から発する光線の量が増加する。距離Ｓが増加すると、標的３５０４から内部のＴＩＲ中心カラムにより形成される開口までの距離も増加し、よって１／Ｓ２の関数として強度の減少をもたらす。よって、光線が臨界角３５５６未満で光吸収器３５１２の側部を介して通過し始める比率での距離により、光線の強度が少なくなる比率のバランスをとることにより、ピーク検出点は、Ｉ／ＬＣ３５００の中心線３５６８からの有益な距離でスポット３５４４を含む望ましい高さで形成できる。中心線３５６８に対して光収集器３５１２の側壁３５６４の角度を調節することにより、ピーク光の収集が起こる距離Ｓを調節できる。距離Ｓの関数として光が減る比率もまた、内側および外側の半輝度光線３５３２および３５４０の光線が、Ｉ／ＬＣ３５００のスポットレンズ３５１６を残すと発散または収束するかどうかを変化させることにより調節できる。これは、有益な作動のバンドを効率的に定義する。
【００７５】
図３６を参照すると、スポットレンズ３６０８は、光源３６２４（１），３６２４（２）の間の空気を含む本体３６０４の材料の境界と、およびスポットレンズを通して進む光３６２０（１），３６２０（２）への著しい量の屈折を課す必要性とにより、高い曲率を有する入光表面３６３２を備える。この例では、この必要性は、スポットレンズ３６０８の出射表面３６３６は、水と適合するため比較的大きなものであり、これにより、概して、組み合わせたＩ／ＬＣ３６００の他の機能性と干渉する著しく徹底的な曲率を用いることなく表面３６３６でほとんど屈折ができないように、本体３６０４の材料の屈折率に比較的近い屈折率を有する。スポットレンズ３６０８は、中心の光導体３６１２周辺で連続であってもなくてもよいことに留意されたい。後半の例では、スポットレンズ３６０８は、レンズがそれぞれの光源３６２４（１），３６２４（２）でのみ存在し、それらの間には存在しないように切れ目を入れることができる。また、スポットレンズは、部分的および総合的に、光導体３６１２の中に戻る内部反射を阻害する出射表面３６３６および／またはこの表面に隣接する１つ以上の外形の特徴を伴って提供することができる。よって、図示した例では、出射表面３６３６の曲率は、反対の光源３６２４（１）の入光表面３６３２を介して出射するように、光導体の他の側のスポットレンズ３６０８に光導体３６１２の上方を通る光源３６２４（２）から直接来る光を配向するように構成されることにより、迷光が光導体、および最終的にはセンサー３６６０に到達し続けるようになる。
【００７６】
この実施形態では、組み合わせたＩ／ＬＣ３６００は、スポット３６１６（１），３６１６（２）から離れた光源３６２４（１），３６２４（２）からそれぞれ放出される、光３６２０（１），３６２０（２）の一部３６４４（１）および３６４４（２）を配向するように作用する任意に外側分散レンズ３６４０を備える。スポット３６１６（１），３６１６（２）から、より一般的には組み合わせたＩ／ＬＣ３６００により光が収集される領域から離れた一部３６４４（１）および３６４４（２）を配向すると、この部分は、光学リーダー部から取った読み取りと適合しない。当業者は、後方分散レンズ３６４０を設計する方法を容易に理解するであろう。
【００７７】
それぞれの光源３６２４（１），３６２４（２）は、フィルター処理およびフィルター処理されていない、単色性およびマルチバンドの発光ダイオード（ＬＥＤ）、フィルター処理およびフィルター処理されていない単色性およびマルチバンドのレーザー、フィルター処理およびフィルター処理されていない白熱源、発光素子と光学的に連通するフィルター処理およびフィルター処理されていない光学ファイバーなどを含む、適切な任意の供給源とすることができる。当業者は、望ましい結果を得るために必要である適切な光源およびいずれかの光学フィルターを選択する方法を理解するであろう。
【００７８】
光を収集する態様では、組み合わせたＩ／ＬＣ３６００は、それぞれ、スポット３６１６（１），３６１６（２）の領域から光３６４８（１），３６４８（２）を収集する中心の光導体３６１２を備える。前述の記載から明らかであるように、光３６４８（１），３６４８（２）は、スポット３６１６（１），３６１６（２）からの光、またはいずれかの蛍光染料の励起、例えば、スポット３６１６（１），３６１６（２）からのこのような染料を含むいずれかの化学的指標からもたらされる蛍光性の光、または両方の組み合わせを反射することができる。中心の光導体３６１２は、化学的指標ディスク８１６（存在する場合）に近接する入力端３６５２、ならびに１つ以上の適切な光学センサー３６６０に向かう光３６４８（１），３６４８（２）を配向する出力端３６５６を備え、これは、提供されるセンサーの感受性に応じて１つ以上の光学的光フィルター３６６４の下流に位置しても、または位置しなくてもよい。例えば、概して蛍光性の染料では、蛍光性の光のみ、すなわち反射励起光を用いることなく、蛍光性の光を測定（検知）することが望ましい。問題となるセンサー３６６０がブロードバンドセンサーである場合、元の励起光を除去する１つ以上のフィルター３６６４を提供することが望ましい。あるいは、問題となるセンサー３６６０が、蛍光性の光のみに感受性である場合、フィルターは必要ない。光導体３６１２は、任意の望ましい長さを有することができることに留意されたい。このような場合では、任意の損失を考慮できる。これに関連して、一部の実施形態では、光導体３６１２を区分けすることができ、この際、この区分けは光学的に適切に結合される。また、蒸着コーティング誘電層フィルターなどのフィルターおよび他の種類のフィルターを、出力端３６５６上にコーティングでき、Ｉ／ＬＣの内部となることにも留意されたい。
【００７９】
光導体３６１２および組み合わせたＩ／ＬＣ３６００は、より一般的には、光導体により収集され、かつセンサー３６６０のほうに案内される光３６４８（１），３６４８（２）は、実質的に、標的、すなわち化学的指標ディスク８１６からの光のみであることを確実にするためのいくつかの特徴を含む。これらの特徴は、光導体の一部に沿ったスポットレンズ３６０８からの光導体３６１２の分離、本体３６０４の中の光導体にスポットレンズからの内部反射を阻害する、それぞれの入射表面および出射表面３５３２および３６３６の設計（曲率）、外側分散レンズの提供、ならびに内部反射を光導体に達するのを防止することをも支援するスポットレンズの外側面３６６８の設計を含む。センサー３６６０は、ＰＣＢの穴を介して光を収集する検知領域を備えるプリント基板（ＰＣＢ）の底部側の表面実装検出器とすることができる。光源３６２４（１），３６２４（２）はまた、センサー３６６０からのＰＣＢの反対側以外に取り付けられた表面とすることができる。この配置は、光源３６２４（１），３６２４（２）から内部に散乱される光が、センサー３６６０に光学経路を配向できないことを確認する光ブロックとして作用するためにＰＣＢ材料の使用を許容する。
【００８０】
図示した例では、各光源３６２４（１），３６２４（２）は、レンズ付きＬＥＤパッケージを備え、スポットレンズ３６０８の入光表面３６３２に近接して配置される。一例では、各光源３６２４（１），３６２４（２）は、約１０°〜約３０°ビーム角βを有する光を出射する。本明細書中で使用されるように、かつ添付される特許請求項の範囲では、用語「ビーム角」は、光強度が、問題となる光源の出射の光強度の半分であるビーム軸にわたり互いに対向する２つの方向の間の角度を意味する。組み合わせたＩ／ＬＣ３６００が一部であるリーダーの構成に応じて、光源３６２４（１），３６２４（２）は、同一の出射波長を有することができるか、またはあるいは、それぞれの出射波長は互いに異なることができる。さらに、それぞれの光源３６２４（１），３６２４（２）のスペクトル出射に応じて、１つまたは両方を、試料の必要性に合わせて適宜、それぞれ１つ以上の光フィルター３６７２（１）および３６７２（２）と共に提供できる。
【００８１】
図３６は、組み合わせたＩ／ＬＣ３６００は、単一モノリスの方法で作製される例を例示しており、図３８は、複数の別々に製造されたパーツのアセンブリである代替的な光学リーダー部３８００（本説明では、組み合わせたＩ／ＬＣ３８００とも呼ばれる）を例示する。図３６の組み合わせたＩ／ＬＣ３６００のように、図３８の組み合わせたＩ／ＬＣ３８００は、スポットレンズ３８０４および中心の光導体３８０８を備え、それぞれが、図３６の組み合わせたＩ／ＬＣ３６００の一部のように上述した同一の機能性を有する。しかしながら、図３８では、光導体３８０８は、スポットレンズ３８０４に対して別々の構成部として形成される。２つの構成部、すなわち光導体３８０８およびスポットレンズ３８０４は、例えば、光導体およびスポットレンズを分離する中間スリーブ３８１２を用いる圧入により、共に保持される。中間スリーブ３８１２は、光導体およびスポットレンズのそれぞれに対して内部の光が、他の構成部に届くのを防止するように、不透明な材料、反射率が高い（例えば鏡のような）材料、または光導体３８０８およびスポットレンズ３８０４の材料とは適切に異なる屈折率を有する材料などのいずれかの適切な材料から作製される。この例では、外側分散レンズ（例えば図３６の組み合わせたＩ／ＬＣ３６００の外側分散レンズ３６４０のように）は存在しないことに留意されたい。しかしながら、代替的な実施形態、例えばスポットレンズ３８０４での単一一体方式では提供することができる。
【００８２】
本明細書で記載される態様および実施形態は、コンピュータの技術における当業者に明白であるように、本明細書の教示に従ったハードウェアおよび特定のプログラミングを含む１つ以上の機械（例えば、水性環境のモニタリングおよび／または適用システムの一部である１つ以上のコンピューティング装置／コンピュータシステム）を使用して簡便に実施されてもよい。適切なソフトウェアコードは、ソフトウェア技術における当業者に明白であるように、本開示の教示に基づき熟練したプログラマーにより容易に準備できる。例えば、１つ以上の態様、特徴、および／または実施形態は、図３に示される電子部分３０５などの、水性環境水パラメータ試験システムの電子部分の回路を使用して実施してもよい。別の例では、１つ以上の態様、特徴、および／または実施形態は、電子部分３０５などの水性環境水パラメータ試験システムの電子部分に接続される（例えばネットワーク接続を介して）機械で実施してもよい。
【００８３】
このようなソフトウェアは、機械可読ハードウェア記憶媒体を使用するコンピュータプログラム製品であってもよい。機械可読記憶媒体は、機械（例えばコンピューティング装置）による実行のための指示の配列を格納かつ／またはコードすることができ、かつ、機械に本明細書に記載される方法および／または実施形態のいずれか１つを実施させる任意の媒体であってもよい。機械可読ハードウェア記憶媒体の例として、限定するものではないが、磁気ディスク（例えば、従来のフロッピー（登録商標）ディスク、ハードドライブディスク）、光学ディスク（例えば、読み取り可能、書込み可能、および／または再度書き込み可能なＣＤなどのコンパクトディスク「ＣＤ」、読み取り可能、書込み可能、および／または再度書き込み可能なＤＶＤなどのデジタルビデオディスク「ＤＶＤ」）、光磁気ディスク、読み出し専用メモリ「ＲＯＭ」装置、ランダムアクセスメモリ「ＲＡＭ」装置、磁気カード、光学カード、固体メモリ装置（例えばフラッシュメモリ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、およびそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。本明細書中で使用される機械可読媒体は、単一の媒体、ならびに例えば、コンピュータメモリと組み合わせたコンパクトディスクまたは１つ以上のハードディスクの集合などの物理的に別々の媒体の集合を含むと意図される。本明細書中で使用されるように、機械可読記憶媒体はシグナルを含まない。上述のように、本開示の水性環境水パラメータ試験システムは、メモリカードリーダーなどのメモリリーダー装置を含んでもよい。また、本開示の水性環境水パラメータ試験システムは、水性環境水パラメータ試験システムの様々な実装に関して上述した１つ以上の態様、特徴、および／または実施形態のいずれか１つを実行するためのソフトウェアおよび／または情報（例えばデータ、数式、関係など）のための１つ以上の他のメモリ部（例えば水性環境水パラメータ試験システムの処理部と通信するように構成される）を有していてもよい。
【００８４】
また、このようなソフトウェアは、搬送波などのデータ担体上のデータシグナルとして運搬される情報（例えばデータ）を含んでもよい。このようなデータシグナルまたは搬送波は、機械可読ハードウェア記憶媒体を考慮するものではない。例えば、機械可読情報は、シグナルが、本明細書に記載される方法および／または実施形態のいずれか１つを機械に行わせる、機械（例えばコンピューティング装置）による実行のための指示の配列もしくはその一部およびいずれかの関連する情報（例えば、データ構造およびデータ）をコードするデータ担体に埋め込まれたデータ搬送シグナルとして含まれてもよい。
【００８５】
コンピューティング装置の例として、限定するものではないが、水性環境水パラメータ試験システムの電子部分、コンピュータワークステーション、端末コンピュータ、サーバコンピュータ、携帯用デバイス（例えば、タブレットコンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント「ＰＤＡ」、携帯電話など）、ウェブ器具、ネットワークルータ、ネットワークスイッチ、ネットワークブリッジ、機械により取られる作用を特定する指示の配列を実行できるいずれかの機械、およびそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。一例では、コンピューティング装置は、キオスクを含む、かつ／またはキオスクに含まれてもよい。別の例では、適用計算機（ｄｏｓｉｎｇ  ｃａｌｃｕｌａｔｏｒ）（本明細書中に記載）は、コンピューティング装置またはそのいずれか一部に関連してもよい（例えば、コンピューティング装置またはそのいずれか一部の、一部であるか、接続するか、含まれてもよい）。
【００８６】
図３９は、本開示の機能、態様、および／または方法のうちのいずれか１つ以上を１つ以上のプロセッサ３９０４に行わせるための指示のセットの中で、コンピューティングシステム３９００の例示的な一実施形態を表す図を示す。また、複数のコンピューティング装置を利用して、分布したコンピューティング事象における本開示の機能、態様および／または方法のうちのいずれか１つ以上を行うために特に構成された指示のセットを実施してもよいことが考慮される。コンピューティング装置は、コンピューティングシステム３９００の構成部のいずれか１つ以上を除外してもよいことも考慮されたい。
【００８７】
また、コンピューティングシステム３９００は、１つ以上のプロセッサ３９０４、および例えばバス３９１２を介して他の構成部と通信するメモリ３９０８を備えることができる。バス３９１２は、限定するものでないが、様々なバスアーキテクチャのいずれかを使用する、メモリバス、メモリコントローラ、周辺バス、ローカルバス、およびこれらのいずれかの組み合わせを含む、いずれかの種類のバス構造を含んでもよい。
【００８８】
メモリ３９０８は、限定するものではないが、ランダムアクセスメモリ構成部（例えばスタティックＲＡＭ「ＳＲＡＭ」、ダイナミックＲＡＭ「ＤＲＡＭ」など）、読み取り専用構成部、およびそれらのいずれかの組み合わせを含む様々な構成部（例えば機械可読ハードウェア記憶媒体）を備えてもよい。一例では、起動の最中などに、コンピューティングシステム３９００などの中の部分の間の情報の移行を支援するベーシックルーチンを含む、ベーシックインプット／アウトプットシステム３９１６（ＢＩＯＳ）は、メモリ３９０８に格納されてもよい。また、メモリ３９０８は、本開示の態様および／または方法のいずれか１つ以上を使用する指示（例えばソフトウェア）３９２０を含んでもよい（例えば１つ以上の機械可読ハードウェア記憶媒体に格納される）。別の例では、メモリ３９０８は、限定するものではないが、オペレーティングシステム、１つ以上のアプリケーションプログラム、他のプログラムモジュール、プログラムデータ、およびそれらのいずれかの組み合わせを含むいずれかの数のプログラムモジュールをさらに含んでもよい。
【００８９】
コンピューティングシステム３９００はまた、限定するものではないが、上述する機械可読ハードウェア記憶媒体などの記憶装置３９２４を含んでもよい。記憶装置３９２４は、適切なインターフェースによりバス３９１２に接続されてもよい（図示せず）。インターフェースの例として、限定するものではないが、ＳＣＳＩ、アドバンスド・テクノロジー・アタッチメント（ＡＴＡ）、シリアルＡＴＡ、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、ＩＥＥＥ  １３９４（ＦＩＲＥＷＩＲＥ）、およびそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。一例では、記憶装置３９２４（またはその１つ以上の構成部）は、コンピューティングシステム３９００と着脱可能にインターフェース接続してもよい（例えば、外部ポートコネクタを介して（図示せず））。特に、記憶装置３９２４および関連する機械可読媒体３９２８は、コンピューティングシステム３９００のための機械可読指示、データ構造、プログラムモジュール、および／または他のデータの不揮発性および／または揮発性のストレージを提供してもよい。一例では、ソフトウェア指示３９２０は、機械可読ハードウェア記憶媒体３９２８の中に、完全または部分的に残っていてもよい。別の例では、ソフトウェアの指示３９２０は、プロセッサ３９０４の中に完全または部分的に残ってもよい。
【００９０】
コンピューティングシステム３９００はまた、入力デバイス３９３２を含んでもよい。一例では、コンピューティングシステム３９００のユーザは、１つ以上の入力デバイス３９３２を介してコンピューティングシステム３９００にコマンドおよび／または他の情報を入力してもよい。入力デバイス３９３２の例として、限定するものではないが、英数字の入力デバイス（例えばキーボード）、ポインティングデバイス、ジョイスティック、ゲームパッド、オーディオ入力デバイス（例えばマイクロフォン、音声応答システムなど）、カーソル制御装置（例えばマウス）、タッチパッド、光学スキャナ、ビデオキャプチャーデバイス（例えばスチルカメラ、ビデオカメラ）、タッチスクリーン、およびそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。入力デバイス３９３２は、限定するものではないが、シリアルインターフェース、パラレルインターフェース、ゲームポート、ＵＳＢインターフェース、ＦＩＲＥＷＩＲＥインターフェース、バス３９１２への直接的なインターフェース、およびそれらのいずれかの組み合わせを含む様々なインターフェース（図示せず）のいずれかを介して、バス３９１２とインターフェース接続してもよい。入力デバイス３９３２は、以下に詳述される、ディスプレイ３９３６の一部であってもよく、またはディスプレイ３９３６と別であってもよいタッチスクリーンインターフェースを含んでもよい。入力デバイス３９３２は、上述のようにグラフィックインターフェース中の１つ以上のグラフィック表示を選択するためのユーザ選択デバイスとして利用してもよい。
【００９１】
また、ユーザは、記憶装置３９２４（例えば取り外し可能なディスクドライブ、フラッシュデバイスなど）を介してコンピューティングシステム３９００にコマンドおよび／または他の情報を入力してもよい。ネットワークインターフェースデバイス３９４０のいずれか１つなどのネットワークインターフェースデバイスを、ネットワーク３９４４などの様々なネットワークのうち１つ以上、ならびにこれに接続した１つ以上のリモートデバイス３９４８にコンピューティングシステム３９００を接続するために利用してもよい。ネットワークインターフェースデバイスの例として、限定するものではないが、ネットワークインターフェースカード（例えばモバイルネットワークインターフェースカード、ＬＡＮカード）、モデム、およびそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。ネットワークの例として、限定するものではないが、広域ネットワーク（例えば、インターネット、エンタープライズネットワーク）、ローカルエリアネットワーク、テレフォンネットワーク、電話／音声プロバイダに関連するデータネットワーク、２つのコンピューティング装置の間の直接的な接続、およびそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。ネットワーク３９４４などのネットワークは、有線および／または無線の形式の接続を使用してもよい。一般的に、任意のネットワークトポロジーを使用してもよい。情報（例えばデータ、ソフトウェア指示３９２０など）は、ネットワークインターフェースデバイス３９４０を介してコンピューティングシステム３９００へ、および／またはコンピューティングシステム３９００から通信されてもよい。
【００９２】
コンピューティングシステム３９００は、ディスプレイ装置３９３６などの１つ以上のディスプレイ装置に表示可能な画像を伝達するための１つ以上のビデオディスプレイアダプタ３９５２をさらに備えてもよい。ディスプレイ装置の例として、限定するものではないが、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、陰極線管（ＣＲＴ）、プラズマディスプレイ、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、およびそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。ディスプレイアダプタ３９５２およびディスプレイ装置３９３６は、ユティリティリソース、ランドパーセルの位置、および／または地役権（ｅａｓｅｍｅｎｔ）の位置のグラフィック表示をユーザに提供するために、プロセッサ３９０４と併用して利用してもよい。ディスプレイ装置に加えて、コンピューティングシステム３９００は、限定するものではないが、オーディオスピーカー、プリンタ、およびそれらのいずれかの組み合わせを含む１つ以上の周辺出力装置を備えてもよい。このような周辺出力装置は、周辺インターフェース３９５６を介してバス３９１２に接続されてもよい。周辺インターフェースの例として、限定するものではないが、シリアルポート、ＵＳＢ接続、ＦＩＲＥＷＩＲＥ接続、並列接続、およびそれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。
【００９３】
本発明のシステム、方法、装置、ソフトウェアなどを、添付図面に図示され、上述されるように、様々な例示的な実施形態および実装により例示した。しかしながら、これらの実施形態および実装の別々の提示は、１）これらの実施形態および実装が互いに分離して独立しており、２）実施形態および／または実装のそれぞれに相対して記載される個々の構成部、特徴、態様、および／または機能が、対応する実施形態または実装と独立して使用できず、３）単独または互いにいずれかと併用して、記載される個々の構成部、特徴、態様、および／または機能は、本明細書に記載されるか、またはそれから派生可能な他の実施形態および実装と併用して個々に使用できないことを必要とするように構築されるべきではない。逆に、特定の実施形態または実装の個々の構成部、特徴、態様、および機能を、状況下で適宜、単独で使用でき、かつ特定の実施形態または実装、および図１〜図３９に関連して本明細書中に記載される特定の例を含む他のいずれかの実施形態または実装の他の構成部、特徴、態様および／または機能と部分的に組み合わせて使用できることを当業者は理解するであろう。
【００９４】
例示的な実施形態を上に開示し、添付図面で例示した。当業者は、本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく本明細書に特に開示される内容の様々な変形、省略、または追加を行ってもよいことを理解するであろう。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９Ａ】
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【図２９Ｂ】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【国際調査報告】
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