包括球状透镜的流体流动池制造技术

公开了一种包括球状光学元件的流动池装置。球状透镜可以以这样的方式被密封到流动池装置的主体上，该方式提供去往通过流动池装置的流动路径的分析区中的流体的外部光学通路。密封件可以由弹性体、聚合物或可变形金属提供。球状透镜在流动路径上的布置允许流体的原位光学分析。光学分析装置可以可移除地连接到流动池装置以提供光学分析。在一些实施方式中，光学分析装置是便携式拉曼光谱仪。流动池装置可以提供补充询问接口和/或板载传感器装置以允许多变量分析和/或高级触发。

Fluid flow cell including spherical lens

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括球状透镜的流体流动池相关申请的交叉引用该PCT申请要求优先权于2017年5月4日提交的共同转让的共同未决的美国临时专利申请序列号62/606133，以及2017年2月28日提交的共同转让的共同未决的美国临时专利申请序列号62/464994。申请序列号62/606133和申请序列号62/464994各自通过引用全部并入本文。
所公开的主题涉及一种便于光学询问流过流动池的流体的流动池，并且例如涉及一种包括球状透镜元件的流动池，该球状透镜元件设置成可以光学询问流过流动池的流体。
技术介绍
流动的流体的常规光学光谱学通常经由光学探针装置进行，该光学探针装置通过端口插入流体流动区。这些光学探针装置可以包括“窗口”光学元件，例如非折射光学元件，其通常可以设置在光学探针装置的折射光学元件和样本流之间，例如光学探针装置可以具有通过端口插入流中的尖端，其中尖端可以包括窗口元件，以保护光学探针装置内的折射光学元件。
技术实现思路
在一个方面，所公开的主题提供了一种流动池装置(FCD)，其可以将光学分析装置(例如便携式拉曼光谱仪)可移除地连接到流动池装置的附接点，从而允许在分析区域中询问流体(在本文中“分析区域”与“分析区”可以互换使用)。可移除连接旨在提供光学分析装置的准备好的断开，以允许通过将光学分析装置可移除地连接在那些其他FCD上来询问配备有类似FCD的流体系统中的其他点。应当理解，光学分析装置可以保持附接到附接点，在该附接点处不期望或不需要移除光学分析装置。然而，技术人员将光学分析装置运送到生产线中的不同测试点并且在每个测试点处容易地将光学分析装置附接到FCD以收集该点的数据的实际优点将被理解为通常优于将样本输送管线敷设到专用单一流动池中的复杂性，和/或优于固定在每个测试点处的多个光学分析仪器的费用等。在另一方面，FCD可以包括球状光学元件(SOE)，例如球状透镜，球透镜等。SOE可以被设置为流体路径的一部分，例如作为流体路径壁的一部分。在一个方面，SOE可以被密封到限定在流体路径壁中的孔口中，使得流体流过流体路径导致流体直接流过SOE并与SOE接触。SOE可以被密封到位以防止流体通过SOE泄漏，例如经由弹性体、聚合物、可变形金属密封件、环氧树脂或其他密封剂等。接下来，光能可以进入由光学分析装置的光学器件和SOE限定的分析区域。这可以允许测量接口到流体流动路径中的无缝集成。附图说明图1是根据本主题公开的方面的示例系统的图示，其可以促进流动到分析区域中的样本的光学询问，该分析区域至少部分地由球状光学元件限定，该球状光学元件可以在包括球状光学元件的流动池装置与光学分析仪器之间传导光能。图2是根据本主题公开的方面的示例系统的图示，其可以允许将光能经由流动池装置的球状光学元件传入和传出分析区域。图3是根据本主题公开的方面的示例系统的图示，其可以促进将光能经由流动池装置的球状光学元件传入和传出分析区域，并且为流体流过流体路径提供补充询问接口。图4是根据本主题公开的方面的示例系统的正面横截面图，其可以促进将光能经由流动池装置的球状光学元件传入和传出分析区域，其中球状透镜抵靠流体路径中的开口密封并且由保持部件保持。图5是根据本主题公开的方面的示例系统的透视分解图的图示，其包括经由保持部件保持的球状透镜元件。图6是根据本主题公开的方面的示例系统的正面横截面图，其可以促进将光能经由流动池装置的球状光学元件传入和传出分析区域。图7是类似于图6的系统的示例系统的透视图的图示。图8是根据本主题公开的方面的示例流动池装置的正面横截面图的图示。图9是具有流动池装置的示例系统的透视部分分解图的图示，该流动池装置类似于图8的流动池装置。图10是根据本主题公开的方面的示例系统的正面分解横截面图的图示，其可以促进将光能经由流动池装置的球状光学元件传入和传出分析区域。图11是图10的示例系统的正面横截面图的图示。图12是示例流动池装置的透视图的图示，其类似于图10和11的流动池装置。图13是根据本主题公开的方面的示例系统的横截面图图示，其可以促进将光能经由流动池装置的流体路径的第一支路的球状光学元件传入和传出分析区域，并提供流体路径的第二支路，该第二支路包括附加询问接口。图14展示根据本主题公开的方面的示例过程，其促进分析通过包括球状透镜的流动池装置的流体，该球状透镜允许将光能传入和传出流动池装置的分析区域。图15展示根据本主题公开的方面的示例过程，其展示将光学分析装置可移除地连接到包括球状透镜的流动池装置，该球状透镜可以将光能传入和传出流动池装置的分析区域。图16展示根据本主题公开的方面的示例过程，其允许触发至少对流过包括球状透镜的流动池装置的流体的光学分析，该球状透镜可以将光能传入和传出流动池装置的分析区域。图17展示根据一些实施方式的计算系统的示例框图，其是可操作的以执行所公开的系统和过程。具体实施方式现在参考附图描述本主题公开，其中相同的附图标记始终用于表示相同的元件。在以下描述中，出于解释的目的，阐述了许多特定细节以便提供对本主题公开的透彻理解。然而，易见的是，可以在没有这些特定细节的情况下实践本主题公开。在其他实例中，以框图形式展示公知的结构和设备，以便于描述本主题公开。通常，流动的流体的常规光学分析可以通过将光学探针装置经由敷设到感兴趣的流体系统中的插入端口插入到流动样本中而原位进行，或者可以将流体的样本输送到光学分析仪器的流动池中，例如其中光学分析仪器通常相对于流动池固定设置。这两种传统方法都可能具有缺点，例如经由插入端口的污染，复杂的敷设，其中来自流体过程的不同点的样本被输送到单一光学分析流动池，在通过相同的流动池运行多个流时的交叉污染，通过抽出流体输送到外部流动池等改变流体状况，例如温度、流速等。可能希望在不使用插入的探针的情况下原位进行流体的光学分析。此外，在光学分析装置可以容易地与流体装置处的光学取样连接和断开的情况下，在光学系统中的不同分析位置之间移动光学分析装置的附加益处可以减少与使用单一流动池或单一传统探头用于分析流体系统中的多个点相关的敷设复杂性和污染。在一个方面，所公开的主题提供一种流动池装置(FCD)，其可以将光学分析装置(例如便携式拉曼光谱仪)可移除地连接到流动池装置的附接点，从而允许在分析区域中询问流体(在本文中“分析区域”与“分析区”可以互换使用)。可移除连接旨在提供光学分析装置的准备好的断开，以允许通过将光学分析装置可移除地附接在那些其他FCD处来询问配备有类似FCD的流体系统中的其他点。应当理解，光学分析装置可以保持附接到附接点，在该附接点处不期望或不需要移除光学分析装置。然而，技术人员将光学分析装置运送到生产线中的不同测试点并且在每个测试点处将光学分析装置容易地附接到FCD以收集该点的数据的实际优点将被理解为通常优于将样本运输线敷设到专用单一流动池中的复杂性，和/或优于固定在每个测试点处的多个光学分析仪器的费用等。在另一方面，FCD可以包括球状光学元件(SOE)，例如球状透镜、球透镜等。SOE可以设置为流体路径的一部分，例如作为流体路径壁的一部分。在一个方面，SOE可以被密封到限定在流体路径壁中的孔口中，使得流体流过流体路径导致流体直接流过SOE并与SOE接触。可以将SOE密封到位以防止流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，包括：流动池装置，其中限定有流体路径，流动池装置包括：用于将流体接收到流体路径中的输入连接部；以及用于将流体从流体路径流出的输出连接部；耦连到流动池装置的球状透镜，所述球状透镜限定流体路径的边界的一部分，并提供去往流体路径的分析区的光学通路；和光学分析装置连接器，所述光学分析装置连接器提供系统到光学分析装置的可移除连接，所述光学分析装置采用经由球状透镜去往分析区的光学通路，以光学询问通过分析区的流体的至少一部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.28 US 62/464,994;2017.05.04 US 62/606,1331.一种系统，包括：流动池装置，其中限定有流体路径，流动池装置包括：用于将流体接收到流体路径中的输入连接部；以及用于将流体从流体路径流出的输出连接部；耦连到流动池装置的球状透镜，所述球状透镜限定流体路径的边界的一部分，并提供去往流体路径的分析区的光学通路；和光学分析装置连接器，所述光学分析装置连接器提供系统到光学分析装置的可移除连接，所述光学分析装置采用经由球状透镜去往分析区的光学通路，以光学询问通过分析区的流体的至少一部分。2.根据权利要求1所述的系统，其中流体是气体。3.根据权利要求1所述的系统，其中流体是液体。4.根据权利要求1所述的系统，其中流体是浆液、悬浮液或液体和固体的非均相混合物。5.根据权利要求1所述的系统，其中流体是粉末、气溶胶或流动的固体材料。6.根据权利要求1所述的系统，其中球状透镜密封到限定在流动池装置中的孔口中，以提供光学通路，同时防止流体在球状透镜与孔口之间泄漏。7.根据权利要求6所述的系统，其中球状透镜由弹性体密封到孔口中。8.根据权利要求6所述的系统，其中球状透镜由在不损坏球状透镜的情况下可变形的金属密封到孔口中。9.根据权利要求1所述的系统，其中光学分析装置是拉曼光谱仪。10.根据权利要求1所述的系统，其中球状透镜是蓝宝石球状透镜。11.根据权利要求1所述的系统，其中输入连接部耦连到流体系统的部件，流体系统的部件包括压力配件、锥形螺纹装置、柱形螺纹装置、快速连接装置、面密封装置、活塞密封装置、套圈压缩装置、锥形装置、锥形和螺纹装置、焊接装置、铜焊装置或钎焊装置中的至少一个。12.根据权利要求1所述的系统，其中流动...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·普罗斯库罗斯基，B·J·马夸特，
申请(专利权)人：马昆麦崔斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US