專利名稱：熒光計的校準方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實施例一般涉及用于確定和監(jiān)視液體樣品中的一種或更多種物質(zhì)的濃度的熒光測定傳感器和熒光計，更特別地，涉及這種熒光測定傳感器和熒光計的校準。
背景技術(shù)：
在清潔和抗菌操作中，商業(yè)用戶(例如，餐館、賓館、食品和飲料工廠、食品雜貨店等)依賴于清潔或抗菌產(chǎn)品的濃度以使得產(chǎn)品有效地工作。有效工作的清潔或抗菌產(chǎn)品的失效(由于濃度問題)可導(dǎo)致商業(yè)用戶感覺產(chǎn)品具有低的質(zhì)量。最終消費者也會感覺商業(yè)用戶提供了劣質(zhì)的服務(wù)。另外，商業(yè)用戶會被政府監(jiān)察和衛(wèi)生部門調(diào)查和/或制裁。因此，需要可確定產(chǎn)品的濃度是否在規(guī)定的濃度范圍內(nèi)的系統(tǒng)。對于其它的應(yīng)用，諸如水看護、害物防治、飲料和裝瓶操作和封裝操作等，也同樣如此。
一種監(jiān)視產(chǎn)品的濃度的方法依賴于監(jiān)視當(dāng)樣品(連同樣品內(nèi)的產(chǎn)品)暴露于預(yù)定波長的光時出現(xiàn)的產(chǎn)品的熒光。例如，產(chǎn)品內(nèi)的化合物或添加到產(chǎn)品的熒光示蹤劑在暴露于一定波長的光時會發(fā)熒光。然后，可通過使用測量化合物的熒光并基于測量的熒光計算化學(xué)品的濃度的熒光計確定產(chǎn)品的濃度。熒光測定分光法關(guān)注由關(guān)注的樣品發(fā)射的熒光的檢測。它包括使用激勵樣品中的某些化合物的分子中的電子并導(dǎo)致它們發(fā)射低能量的光(即，“發(fā)熒光”)的通常為紫外(UV)光的光束。存在幾種類型的用于測量發(fā)射的熒光的熒光計。熒光計一般具有激勵輻射能量源、激勵波長選擇器、用于包括樣品材料的樣品單元、發(fā)射波長選擇器、具有信號處理器的檢測器和讀出裝置。濾波器熒光計使用光學(xué)濾波器以使入射光與熒光分離。分光熒光計使用衍射光柵單色器以使入射光與熒光分離。熒光計的測量精度以及最終計算的濃度的精度依賴于熒光計處理現(xiàn)場中的各種因素的能力。因此，為了校正如果不考慮則會明顯影響熒光測量的諸如背景熒光的水性能，許多的熒光計在測量熒光之前被校準。另外，水性能常常隨時間和地點改變，從而導(dǎo)致更加難以在現(xiàn)場獲得精確的熒光測量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一些實施例提供一種或更多種用于校準熒光計的方法。在一些情況下，一個或更多個校準方法考慮地點特定的水性能，并由此對于現(xiàn)場的特定地點校準熒光計。在一些實施例中，一種用于校準熒光計的方法包括提供被配置為從來自工業(yè)水系統(tǒng)的水的樣品中的熒光標記測量熒光信號的熒光計。熒光計還被配置為從熒光信號確定水樣品中的水處理產(chǎn)品的濃度。水處理產(chǎn)品的標稱濃度Ctl與水樣品中的熒光標記的標稱濃度Cf對應(yīng)。方法還包括從工業(yè)水系統(tǒng)取回水樣品和從水樣品確定斜率系數(shù)Km并從水樣品或零水溶液確定零位偏移4。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，校準方法還包括用熒光計從水樣品測量第一熒光信號S1和制備第一校準溶液。通過制備包含約PXCtl的濃度的水處理產(chǎn)品和約PXCf的濃度的熒光標記的示蹤溶液并向約N份的水樣品添加約I份的示蹤溶液，來制備第一校準溶液。然后，用熒光計從第一校準溶液測量第二熒光信號S2，并且計算斜率系數(shù)Km，該斜率系數(shù)Km約
((N+ \\ ( N \\
等于Xβ方法還包括從零水溶液的樣品測量第三熒光信號和將
零位偏移Ztl設(shè)為等于s3。然后，通過使用斜率系數(shù)和零位偏移校準熒光計。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種用于校準熒光計的方法也包括用熒光計從水樣品測量第一熒光信號S1和制備第一校準溶液。通過制備包含約PXCtl的濃度的水處理產(chǎn)品和約PXCf的濃度的熒光標記的示蹤溶液并向約N份的水樣品添加約I份的示蹤溶液，來制備第一校準溶液。然后，用熒光計從第一校準溶液測量第二熒光信號S2，并且計算斜率系數(shù)Km，
該斜率系數(shù)Km約等于方法還包括制備第二校準溶液以確定零 位偏移。通過制備包含約Q%的酸的酸溶液并向約M份的水樣品添加約I份的酸溶液，來制備第二校準溶液。然后，用熒光計從第二校準溶液測量第三熒光信號S3。計算零位偏移Ztl,
{ M 4~\\
該零位偏移Ztl約等于& - A，并且，通過使用斜率系數(shù)和零位偏移校準熒光計。
\ M J根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種用于校準熒光計的方法包括用熒光計從水樣品測量第一熒光信號Si。通過制備包含約IOOXCci的濃度的水處理產(chǎn)品和約IOOXCf的濃度的熒光標記的示蹤溶液并向約99份的水樣品添加約I份的示蹤溶液，來制備第一校準溶液。然后用熒光計從第一校準溶液測量第二熒光信號S2,并且計算斜率系數(shù)Km，該斜率系數(shù)Km約等于CV(S2-S1Xi). 99)。方法還包括制備第二校準溶液以確定零位偏移。通過制備包含約5% 約30%的酸的酸溶液并向約9份的第一校準溶液添加約I份的酸溶液，來制備第二校準溶液。然后，從第二校準溶液測量第三熒光信號S3,并且計算零位偏移Ztl,該零位偏移Ztl約等于s2-(s3x I. I)。方法還包括通過使用斜率系數(shù)和零位偏移校準熒光計。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種用于校準熒光計的方法包括用熒光計從水樣品測量第一熒光信號S1和通過制備包含約IOOXCci的濃度的水處理產(chǎn)品和約IOOXCf的濃度的熒光標記的第一示蹤溶液并向約99份的水樣品添加約I份的第一示蹤溶液制備第一校準溶液。然后用熒光計從第一校準溶液測量第二熒光信號s2。方法還包括通過制備包含約5% 30%的酸的酸溶液并向約9份的水樣品添加約I份的酸溶液制備第二校準溶液。從第二校準溶液測量第三熒光信號s3。方法還包括通過制備包含約IOOXCci的濃度的水處理產(chǎn)品和約IOOXCf的濃度的熒光標記的第二示蹤溶液并向約99份的第二校準溶液添加約I份的示蹤溶液制備第三校準溶液。用熒光計從第三校準溶液測量第四熒光信號S4。在一些情況下，計算斜率系數(shù)Km，該斜率系數(shù)Km約等于Cf/ (S2-S1X O. 99)。在一情況下，計算零位偏移
( (S — S is B (S — V )))
Z0,該零位偏移 Ztl 約等于__________________________________________________TT1______________________________:______^ h其中，Bz 是約為 O. 005 約 O. 05
的背景校正系數(shù)。方法還包括通過使用斜率系數(shù)和零位偏移校準熒光計。本發(fā)明的一些實施例可提供以下的特征和/或優(yōu)點中的一個或更多個。一些實施例提供提高現(xiàn)場熒光計校準的精度的校準過程。一些實施例考慮特定的時間的水系統(tǒng)的原位(on-site)性能，以改善熒光計校準。一些實施例處理諸如可影響熒光測量的背景熒光、散射、吸收率、濁度、顏色和其它因素的一種或更多種水性能。在一些情況下，校準方法提供+/-2%的平均校準精度。在一些情況下，最大校準誤差比10%低。閱讀以下的詳細的描述，這些和各種其它的特征和優(yōu)點將變得十分明顯。


以下的示圖解釋本發(fā)明的特定的實施例，并因此不限制本發(fā)明的范圍。附圖沒有按比例(除非陳述)并且要結(jié)合以下的詳細的描述中的解釋使用。以下，結(jié)合附圖描述本發(fā)明的實施例，其中，類似的附圖標記表示類似的要素。圖I是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的手持熒光計的透視圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的激勵和發(fā)射光譜強度的曲線圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的手持熒光計的分解圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的控制器板的示意圖?！D5是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的光源板的透視圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的發(fā)射檢測器板的透視圖。圖7A是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的傳感器頭的頂部透視圖。圖7B是圖7A的傳感器頭的底部透視圖。圖7C是圖7A的傳感器頭的透視斷面圖。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的用于確定水樣品中的物質(zhì)的濃度的方法的流程圖。圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的原位水性能對于期望的熒光測量的影響的曲線圖。圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的校準熒光計的方法的流程圖。圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的校準熒光計的方法的流程圖。圖12A和圖12B是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的制備第二校準溶液的方法的流程圖。圖13A和圖13B分別是根據(jù)圖11和圖12A和圖12B的方法的假想的熒光測量的曲線圖。圖14是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的校準熒光計的方法的流程圖。圖15是示出根據(jù)圖14的方法的假想的熒光測量的曲線圖。
具體實施例方式以下的詳細的描述在本質(zhì)上是示例性的，并且不是要以任意方式限制本發(fā)明的范圍、適用性或配置。而是，以下的描述提供用于實現(xiàn)本發(fā)明的示例性實施例的一些實際的解釋。對于選擇的要素提供構(gòu)建、材料、尺寸和制造處理的例子，并且，所有其它的要素使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的要素。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，注明的例子中的許多具有各種適當(dāng)?shù)奶娲桨?。本發(fā)明的實施例一般提供大量的用于校準一種或更多種類型的熒光計的方法。在一些實施例中，可有利地在一個或更多個不同的現(xiàn)場位置上對于水處理產(chǎn)品濃度的原位測量校準手持熒光計。在各地點，熒光計可被校準以校正在特定的測量時間影響熒光測量的地點特定因素。雖然關(guān)于校準手持熒光計描述了一些實施例中，但應(yīng)理解，本發(fā)明的實施例不限于校準任何特定類型的熒光計，并且可用于校準各種熒光計類型。圖I是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的可被校準的手持熒光計100的形式的光學(xué)測量裝置的透視圖。熒光計100 —般包含與手持控制器模塊104連接的可浸入傳感器頭102?？刂破髂K104還包含用于向用戶顯示傳感器讀數(shù)和計算的電子顯示器110和允許用戶與熒光計100交互作用(例如，鍵入變量、設(shè)定參數(shù)、訪問菜單項等)的鍵盤112的形式的輸入界面。根據(jù)一些實施例，控制器模塊104具有提供與手柄或棍形類似的方便形式以很容易地由手抓住或保持熒光計100的一般細長的外殼106。傳感器頭102優(yōu)選包含使得能夠在部分或完全侵入關(guān)注的液體樣品中時進行測量并另外起作用的水密外殼。因此，在一些情況下，傳感器頭102具有與可浸入浸潰探針類似的一些特征和/或特性。例如，在本發(fā)明的一些實施例中，可浸入的傳感器頭102具有與在共同受讓的美國專利No. 7550746和美國專利申請公開No. 2009/0212236中描述的那些類似的一個或更多個特征和/或部件，在此加入它們中的每一個的全部內(nèi)容作為參考?？山雮鞲衅黝^102的配置也可以以一些方式與在包含關(guān)注的樣品的光學(xué)單元外面定位傳感器和其它部件的熒光計和其它光學(xué)儀器形 成對照。 在一些情況下,傳感器頭102與控制器外殼106的與顯不器110相對并且被定位為接近控制器外殼的遠端120的底面108連接(例如，固定或一體化)。在典型的方式中，用戶可在控制器外殼的近端122抓住控制器外殼106，以從樣品進行測量、讀取顯示器110并且/或者操作鍵盤112。例如，用戶可通過在液體樣品的表面之上(例如，在現(xiàn)場的儲器/容器、實驗室中的燒杯等中)保持控制器模塊104使得傳感器頭102部分或完全浸入樣品中將傳感器頭102浸潰于樣品中。在一些實施例中，用戶可在關(guān)于可浸入傳感器頭102固定填充有樣品的樣品杯的同時抓住控制器模塊104的第二端。當(dāng)然，控制器模塊和傳感器頭的其它配置是可能的，并且，本發(fā)明不限于任何特定的物理配置?！愕?，手持熒光計100至少測量來自包含關(guān)注的物質(zhì)(例如，化學(xué)溶液，諸如抗菌或清潔產(chǎn)品)的樣品的熒光發(fā)射，計算樣品中的物質(zhì)的濃度并且向用戶顯示確定的濃度。用戶可然后任選地基于確定的濃度執(zhí)行任何希望的行動，諸如，例如，為了增加物質(zhì)的濃度，向工業(yè)系統(tǒng)添加更多的物質(zhì)。以這種方式，熒光計可以是手持反饋環(huán)的一部分。如果熒光計確定濃度低于或高于閾值濃度，那么用戶可看到差值，并且可通過分配更多或更少的產(chǎn)品適當(dāng)?shù)卣{(diào)整產(chǎn)品分配。另外，熒光計可用作產(chǎn)品用盡(out-of-product)報警的部分。當(dāng)產(chǎn)品耗盡時，熒光性(反映產(chǎn)品的濃度)將下降為低于預(yù)定的閾值水平。在這一點上，傳感器可警告用戶分配器用盡產(chǎn)品。信號可以是視覺信號或音頻信號或振動信號。因此，這種反饋將確保存在足夠的清潔、抗菌或其它的成分以實現(xiàn)希望的效果(清潔性、微生物的減少、潤滑等)。熒光計的基本的操作是公知的，因此，這里出于簡單明了的目的省略各種細節(jié)。一般地，熒光計100基于物質(zhì)的熒光性能計算液體樣品中的特定的物質(zhì)的濃度。如這里更詳細地描述的那樣，熒光計100包含發(fā)射選擇的波長范圍內(nèi)的光的光源。當(dāng)傳感器頭102被浸入液體樣品中時，光遇到關(guān)注的物質(zhì)的粒子，該光激勵物質(zhì)的某些分子中的電子并且導(dǎo)致它們發(fā)射另一波長范圍中的低能量的光(即，“發(fā)熒光”)。傳感器頭102包含檢測熒光發(fā)射并且產(chǎn)生表示熒光發(fā)射的強度的相應(yīng)的電信號的諸如光電檢測器的光學(xué)傳感器。熒光計100包含與光學(xué)傳感器耦合的可然后基于熒光發(fā)射的強度與物質(zhì)的濃度之間的已知的關(guān)系計算物質(zhì)的濃度的控制器。對于包含熒光計的本發(fā)明的實施例，可以設(shè)想該一般處理的大量的變更例和特定的細節(jié)。例如，關(guān)注的物質(zhì)可以是具有熒光性能的任何希望的化學(xué)溶液。例子包含但不限于諸如殺蟲劑和抗菌劑的生物殺滅劑、防腐蝕、防銹劑和防污產(chǎn)品、消毒劑和其它清潔產(chǎn)品、洗滌劑和添加劑等。為了方便，這里，這些和其它這種物質(zhì)被替代性地簡稱為“產(chǎn)品”、“化學(xué)溶液”和“處理溶液”等。另外，雖然這里給出包括確定在各種工業(yè)系統(tǒng)(例如，冷卻塔)中使用的冷卻水(例如，水樣品)的樣品內(nèi)的水處理產(chǎn)品或溶液的濃度的例子，但應(yīng)理解，對于確定在大量的設(shè)置中使用的產(chǎn)品的濃度以處理水和其它液體，手持熒光計100會是有用的。僅作為幾個例子，對于確定洗衣店、自動食具清洗、手動食具清洗、第三水槽應(yīng)用、能量水槽應(yīng)用、車輛護理、原位清潔動作、衛(wèi)生保健應(yīng)用和硬表面應(yīng)用等中的一種或更多種物質(zhì)的濃度確定，手持熒光計100會是有用的。由于構(gòu)成產(chǎn)品的化合物中的許多具有熒光特性，因此，許多的產(chǎn)品在存在從傳感器頭102發(fā)射的光的情況下發(fā)熒光。例如，具有苯成分的化合物或分子可加入諸如-0Η、-ΝΗ2 和OCH3的一個或更多個置換電子放出基和表現(xiàn)熒光特性的多環(huán)化合物。在上述的應(yīng)用中使用的許多的化合物包含這樣的化學(xué)結(jié)構(gòu)，諸如表面活性劑、潤滑劑、抗菌劑、溶劑、助水溶物、抗再沉積劑、染料、防腐劑和漂白添加劑。這些化合物可被加入食具清洗洗滌劑、沖洗助齊U、洗衣店洗滌劑、原位清洗清潔劑、抗菌劑、地板涂層、肉、禽和海鮮肉處理、殺蟲劑、車輛護理成分、水看護成分、水池和礦泉成分、無菌封裝成分和瓶子清洗成分等那樣的產(chǎn)品中。可以在美國專利No. 7550746中找到這些化合物中的一些和相應(yīng)的應(yīng)用的例子，在此加入其全部內(nèi)容作為參考。另外，或者，作為替代方案，熒光示蹤劑(這里，也稱為“熒光標記”)可被加入可能已包含或可能沒有包含天然熒光化合物的產(chǎn)品中。示蹤劑的一些非限制性的例子包括萘二磺酸(NDSA)、2-萘磺酸、Acid Yellow 7，1，3，6，8-芘四磺酸四鈉鹽和熒光素。在一些實施例中，熒光示蹤劑以已知的比例被添加到產(chǎn)品中，由此使得一旦確定示蹤劑的濃度就能夠估計產(chǎn)品的濃度。例如，在一些情況下，可通過比較當(dāng)前的熒光信號與來自在校準過程中測量的已知的示蹤劑濃度的熒光信號，確定熒光示蹤劑的濃度。然后，可從熒光示蹤劑的已知的標稱比較和測量的熒光示蹤劑的濃度估計化學(xué)產(chǎn)品的濃度。在一些情況下，可通過下式計算液體樣品中的產(chǎn)品的當(dāng)前濃度C。Cc=CmX (C0/Cf)，其中，Cm=KmX (Sx-Ztl),并且，其中，Cm是當(dāng)前熒光標記濃度，Km是斜率校正系數(shù)，Sx是當(dāng)前熒光測量，Z0是零位偏移，C0是廣品的標稱濃度，Cf是突光不蹤劑的標稱濃度。參照圖2，表示根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的激勵光譜強度202和發(fā)射光譜強度204的曲線圖200。在本例子中，具有紫外(UV)光發(fā)光二極管(LED)的形式的光源的熒光計將約280nm 約310nm的范圍內(nèi)的激勵光發(fā)射到具有添加的熒光示蹤劑NDSA的產(chǎn)品的冷卻塔水的樣品中。添加的NDSA吸收該UV放射線并且產(chǎn)生約310nm 約400nm的范圍中的熒光。熒光計的發(fā)射檢測器檢測該發(fā)射的放射線，并且，熒光計確定NDSA示蹤劑的濃度，并最終確定冷卻塔水的樣品中的產(chǎn)品的濃度。
圖3是與圖I所示的手持熒光計類似的手持熒光計300的分解圖。手持熒光計300 一般包含與控制器模塊部分303連接的可浸入傳感器頭301?？刂破髂K303包含外殼和外殼內(nèi)的幾個部件。外殼由頂部302和底部304形成，使得控制器外殼的底部304在底部的外部限定底面305。傳感器頭301包含被配置為牢固地固定于控制外殼的底面305上的傳感器頭外殼316。在一些實施例中,傳感器頭外殼316可與控制器外殼的一個或更多個部分一體化形成。在一些實施例中，控制器模塊部分303 —般包含基于從傳感器頭301接收的信號確定產(chǎn)品的濃度所需要的那些部件。如圖3所示，控制器模塊303包含通過與顯示板電纜312與顯示板308耦合的控制板306。顯示板308包含向用戶顯示信息的電子顯示器309(例如，LCD屏)?？刂破髂K303還包含允許用戶鍵入供控制器模塊303使用的各種信息的膜片鍵盤疊層310的形式的輸入界面?？刂破髂K303還包含用于向熒光計300內(nèi)的電路供電的例如電池314的便攜式電源。在一些實施例中，可浸入的傳感器頭301具有與在共同受讓的美國專利No. 7550746和美國專利申請公開No. 2009/0212236中描述的那些類似的一個或更多個特 征和/或部件，在此加入它們中的每一個的全部內(nèi)容作為參考。重新參照圖3，在一些實施例中，傳感器頭301包含容納光源板320和發(fā)射檢測器板322的外殼316。第一 O形環(huán)318在傳感器頭外殼316與控制器外殼的底部304之間提供密封。光源板320和發(fā)射檢測器板322上的部件被基本上環(huán)繞各板的黃銅導(dǎo)管326屏蔽。各導(dǎo)管326包含導(dǎo)管的遠端上的切口，并且，傳感器頭外殼316包含貫穿外殼的窗口 330。這些切口和窗口 330允許位于光源板320上的光源(例如，LED)和位于發(fā)射檢測器板322上的發(fā)射檢測器(例如，光電檢測器)與傳感器頭外殼316外面的分析區(qū)域連通。電纜324耦合光源板320與發(fā)射檢測器板322和控制板，這允許板306上的控制器控制光源并接收從發(fā)射檢測器返回的信號。在一些實施例中，傳感器頭301還包含能夠測量水樣品的溫度的一個或更多個溫度傳感器。例如，光源板320和/或發(fā)射檢測器板322可包含延伸到傳感器頭外殼316內(nèi)的一個或更多個溫度傳感器。位于傳感器外殼316的遠端面中的蓋子332連同附加的O形環(huán)334提供環(huán)繞溫度傳感器的密封。圖4是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的用于手持熒光計的控制器板400的示意圖?？刂破靼?00可包含位于印刷電路板401上(例如，被焊接)并且耦合在一起(未示出連接)的大量的離散的部件。圖4給出一個示例性的控制板400的基本部件的簡化示意圖，并且，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，部件之間的各種連接和/或關(guān)于部件的細節(jié)可改變?？刂瓢?00包含基于來自發(fā)射檢測器的強度信號計算水樣品內(nèi)的產(chǎn)品的濃度的控制器402。控制器402可提供各種其它的功能，包括但不限于執(zhí)行校準程序、接收并執(zhí)行在輸入界面上鍵入的指令并且/或者將用于在熒光計的顯示器上觀察的數(shù)據(jù)格式化?？梢砸灾T如軟件驅(qū)動微處理器、微控制器或場可編程門陣列的任何適當(dāng)?shù)男问交蛑T如應(yīng)用特定集成電路的固定硬件設(shè)計等體現(xiàn)控制器402。另外，控制器402可具有板上存儲器，或者，控制板可具有存儲用于被控制器402執(zhí)行的指令的存儲器(未示出)?？刂瓢暹€包含具有用于連接板400與諸如圖3所示的電池314的電源的連接器410的功率電纜。板400還包含控制器電源412、模擬電源414和用于向傳感器頭中的光源供電的光源電源416。在一些實施例中，控制板400包含實時時鐘電池418、鎖入放大器420、基準光電二極管放大器422和用于顯示板424、光源板404和發(fā)射檢測器板406的連接器。在一些情況下，控制板400還可具有音響器426、USB或其它類型的數(shù)據(jù)連接器428、用于與其它計算裝置通信的無線手段430和任選的模擬432和邏輯434輸出。圖5是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的光源板500的透視圖。板500 (在圖3中也示為320) —般包含具有光源504和基準光電二極管506的印刷電路板502連同前置放大器508和用于耦合板500與控制板的連接器510。激勵濾波器512通過濾波器保持器514定位于光源504上，以在光離開可浸入傳感器頭之前從光源504過濾光。光源504可包含各種可能的兀件。例如，光源504可以是氣體放電燈、萊燈、氣燈、金屬氣相燈、發(fā)光二極管(LED)或多個LED。另外，光源504可根據(jù)選擇的元件和希望的光譜發(fā)射大量可能的光譜中的激勵放射線。在一些實施例中，光源是能夠發(fā)射具有約280nm 約310nm的波長的光的紫外LED。圖6是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的發(fā)射檢測器板600的透視圖。檢測器板600 —般包含大量的部件，包含位于印刷板電路602上的發(fā)射檢測器604。在本發(fā)明的一些實施例中，發(fā)射檢測器604包含UV敏感光電二極管。例如,檢測器604可基于它從傳感器頭外 面的分析區(qū)域檢測的約310nm 約400nm的光產(chǎn)生強度信號。檢測器板600還包含前置放大器606和溫度傳感器608。關(guān)于發(fā)射檢測器604定位的發(fā)射濾波器保持器610支撐用于遮蔽放射線能量并將希望的波長轉(zhuǎn)送到檢測器604的一個或更多個濾波器。在圖6所示的實施例中，濾波器包含干涉濾波器612和UG-Il玻璃濾波器614。在一些實施例中，附加的聚酯膜濾波器616還位于發(fā)射檢測器604的前面。在一些情況下，聚酯膜濾波器616具有約O. 5+/-0. 2mm的厚度。在一些情況下，光學(xué)設(shè)計可提供更高的光學(xué)效率(例如，通過使用球透鏡、高度發(fā)散束等)，但也會損害對于準直光束具有高的效率和高的拒絕值的干涉濾波器的性能。加入這種聚酯膜在一些情況下可使雜散光水平最小化以允許在具有高達100比濁法濁度單位(NTU)的濁度的樣品中測量NDSA熒光。圖7A 7C給出根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的離散的可浸入傳感器頭700的各種示圖，該可浸入傳感器頭700可被固定于諸如前面討論的手持熒光計的控制器模塊上。圖7A是傳感器頭700的頂部透視圖，圖7B是傳感器頭700的底部透視圖，圖7C是傳感器頭700的透視斷面圖。傳感器頭700可由塑料制成，并且可被成形和/或研磨以實現(xiàn)希望的形狀和特征。一般地，傳感器頭700包括包含被配置為接收光源電路板(例如，圖3的光源板320或圖5的500)的第一垂直空腔或室712的外殼702。在一些情況下，光源室712由可對于圖3所示的圓筒黃銅屏蔽326提供滑合座的圓筒配置形成。在一些實施例中，光源室712具有沿室712的橫側(cè)包含平面壁726的部分圓筒配置。返回圖7A 圖7C，與光源室712類似，傳感器頭外殼702包含用于接收發(fā)射檢測器電路板(例如，圖3的發(fā)射檢測器板322或圖6的600)的第二垂直空腔或室714。在一些情況下，可關(guān)于傳感器頭700的縱軸708對稱形成和定位光源室712和發(fā)射檢測器室714，但這不是所有實施例所需要的。傳感器頭外殼702還在外殼702的外表面中包含角度切口 725。在一些實施例中，切口 752的角度為約90度，但應(yīng)理解，本發(fā)明不限于切口的特定的角度。切口 752在傳感器頭700的縱軸上以與第二壁726相交的第一壁754為界。第一壁754限定為由光源發(fā)射的激勵能量提供通過第一壁754的路徑的光源窗口 720。第二壁756類似地限定對于熒光計發(fā)射提供通過第二壁756的路徑以使其到達位于傳感器頭外殼702內(nèi)的發(fā)射檢測器的發(fā)射檢測器窗口 722。在一些實施例中，光源窗口 720和/或發(fā)射檢測器窗口 722包含貫穿傳感器頭外殼702的通道。在一些實施例中，窗口 720、722還包含透鏡、棱鏡或?qū)τ诠庠捶派渚€和/或熒光發(fā)射光學(xué)透明的其它材料。例如，在一些實施例中，玻璃或藍寶石球透鏡位于各通道內(nèi)。也可使用本領(lǐng)域已知的其它適當(dāng)?shù)牟牧稀Ｇ蛲哥R提供光源/檢測器窗口，但也在光源/檢測器和傳感器頭700的外殼702外面的分析區(qū)域750之間提供用于引導(dǎo)光的聚焦裝置。如這里的示圖所示，包含光源窗口 720和發(fā)射檢測器窗口 722的角度切口 752關(guān)于控制器模塊取向，使得角度切口和窗口面向控制器模塊的遠端。如這里進一步討論的那樣，在一些實施例中，角度切口和窗口可沿不同的方向取向。例如，在一些實施例中，角度切口和窗口面向控制器模塊的近端。
在一些實施例中，傳感器頭700包含傳感器頭700的縱軸708和長度在其間延伸的近端704和遠端706。如圖I和圖3所示，在一些實施例中，傳感器頭700在傳感器頭700的近端704或附近與控制器模塊外殼的底面連接。在一些情況下，傳感器頭700可通過緊固件被牢固地固定于控制器外殼上。緊固件可包含但不限于螺釘、螺栓和/或銷釘或粘接劑或焊接(圖中未示出)。在一些實施例中，傳感器頭700被壓縮位于傳感器頭700與控制器模塊之間的溝槽710中的O形環(huán)的四個螺釘固定。在一些實施例中,傳感器頭外殼702可與控制器模塊一體化形成，使得在傳感器頭的近端704與控制器模塊的底面之間存在無縫過渡。在一些實施例中，傳感器頭700還包含可去除地關(guān)于傳感器頭700緊固樣品杯的緊固件的一部分或全部。僅作為一個例子，緊固件可包含關(guān)于傳感器頭外殼702定位的一個或更多個銷釘740和樣品杯上的相應(yīng)的狹縫。在一些實施例中，銷釘740和狹縫形成關(guān)于傳感器頭固定樣品杯的刺刀緊固件，并且還關(guān)于傳感器頭700以優(yōu)選的取向(例如，旋轉(zhuǎn))對準樣品杯。也可包括其它的緊固件(例如，螺釘螺紋、相對壓力元件等)。在一些實施例中，傳感器頭700還包含用于插入諸如圖3所示的那些的一個或更多個溫度傳感器蓋子的孔730。返回圖7A 7C，孔730可具有螺紋，或者被另外配置為接收并固定溫度傳感器蓋子。溫度傳感器(圖7A 7C未示出)適于感測水樣品的當(dāng)前溫度并產(chǎn)生可被用于基于由于例如可接受范圍外面的溫度的誤差校正濃度計算的相應(yīng)的信號。另外，傳感器頭700優(yōu)選是可浸入的傳感器頭，從而意味著，當(dāng)進行熒光發(fā)射測量時，它部分或完全浸入水樣品的表面下。因此，在浸入之前，傳感器頭外殼702、與控制器外殼的連接和外殼702內(nèi)的任何窗口或其它潛在的空隙被有效地密封。例如，在一些情況下，外殼702在傳感器頭的近端704上包含第一 O形環(huán)溝槽720，并在溫度傳感器孔730上周圍包含第二 O形環(huán)溝槽732。在包括樣品杯的一些實施例中，為了在樣品杯與傳感器頭700之間提供基本上不可滲透的密封，也可在傳感器頭的近端704附近的傳感器頭700的周圍形成第三O形環(huán)溝槽742。另外，光源窗口 720和發(fā)射檢測器窗口 722也可被O形環(huán)等密封。在一些實施例中，由于窗口通道和位于通道內(nèi)的球透鏡之間的壓力配合，因此，光源窗口 720和發(fā)射檢測器窗口 722被密封。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的水樣品中的產(chǎn)品的濃度確定方法的流程圖。一般地，熒光計測量與水樣品中的產(chǎn)品的實際濃度成比例的產(chǎn)品中的活性分子的熒光發(fā)射。在設(shè)置具有控制器模塊和與控制器模塊連接的傳感器頭的手持熒光計(802)之后，設(shè)置包含關(guān)注的產(chǎn)品的水樣品。傳感器頭被浸入水樣品中(804)，并且水樣品占據(jù)傳感器的分析區(qū)域。然后，通過傳感器頭中的光源產(chǎn)生具有第一 UV波長的紫外(UV)激勵光并將其引入水樣品和分析區(qū)域中(806)。傳感器頭然后檢測并測量第二 UV波長上的樣品的熒光發(fā)射(808)。傳感器頭包含基于測量的熒光發(fā)射計算樣品中的產(chǎn)品的濃度的控制器(例如，圖4中的402)(810)。第一波長可以處于280 310nm的范圍中。第二 UV波長可處于310nm 400nm的范圍中。傳感器還可測量第一波長上的樣品的基準熒光發(fā)射。傳感器還可測量具有零濃度的化學(xué)品的零溶液的熒光發(fā)射。在這種情況下，可基于包含化學(xué)品的樣品的測量的熒光發(fā)射與零溶液的測量的熒光發(fā)射之間的計算的差值，計算樣品中的化學(xué)品的濃度。也可基于對于校準樣品中的產(chǎn)品的已知的濃度確定的校準常數(shù)計算樣品的濃度。作為例子，在一些情況下，可基于來自兩個UV檢測器的信號評價樣品濃度?；鶞蕶z測器測量由光源產(chǎn)生的UV激勵的強度，而熒光發(fā)射檢測器測量由產(chǎn)品發(fā)射的熒光發(fā)射的強度。計算使用下式 (Is
^ I ^ImF 1 F ICc = ATj !~Jm — ^~^
KJ RJ這里，C。是樣品溶液中的產(chǎn)品X (例如，表面活性齊U、抗菌劑等)的實際的當(dāng)前的濃度；Kx是校準系數(shù)；4是來自發(fā)射檢測器的用于樣品溶液的輸出信號；/|是來自基準檢測器的用于樣品溶液的輸出信號；/是來自發(fā)射檢測器的用于零溶液(S卩，具有零濃度的產(chǎn)品的溶液)的輸出信號；/|是來自基準檢測器的用于零溶液的輸出信號。
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I VR W這里，Ccalbe是校準溶液中的產(chǎn)品的濃度。f是來自發(fā)射檢測器的用于校準溶液的輸出信號；以及/f是來自基準檢測器的用于校準溶液的輸出信號。如以上參照圖4討論的那樣，手持熒光計內(nèi)的控制器402可基于來自發(fā)射檢測器的強度信號計算樣品中的產(chǎn)品的濃度。在一些實施例中，控制器402還可通過使用上述的關(guān)系基于校準常數(shù)、零位偏移和/或激勵基準信號計算產(chǎn)品濃度。用于控制器的操作指令可被存儲于板上或離散的存儲器中。在這一方面，存儲器可以是包含導(dǎo)致控制器提供歸于它們的功能中的任一個并且執(zhí)行這里描述的方法中的任一個的程序指令的計算機可讀介質(zhì)?？刂破饕部稍诖鎯ζ髦写鎯νㄟ^發(fā)射和/或基準檢測器獲得的原熒光數(shù)據(jù)和其它的相關(guān)數(shù)據(jù)?？刂破饕部稍诖鎯ζ鞔鎯θ魏斡嬎愕臒晒庵岛?或濃度數(shù)據(jù)。如上面討論的那樣，在本發(fā)明的一些實施例中，熒光計可測量來自水樣品的熒光發(fā)射，并且提供處理可影響熒光測量的樣品水的一種或更多種性能的產(chǎn)品濃度的校準計算。圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的原位水性能對于期望的熒光測量的一些影響的曲線圖900。曲線圖900 —般給出任意單位的可能的熒光計讀數(shù)(例如，關(guān)于熒光、濃度等)與水樣品中的熒光示蹤劑NDSA的濃度的關(guān)系。初始的測量902提供用于連續(xù)的測量的基準點。在一些實施例中，水樣品的體積至少為通過熒光計進行熒光測量讀數(shù)所需要的最小體積的兩倍或更多倍。在一些情況下，初始測量902提供關(guān)于熒光示蹤劑的實際濃度的有限信息(如圖9中的虛線濃度軸所示)，并且進一步表征產(chǎn)品示蹤劑濃度與熒光計讀數(shù)之間的關(guān)系必需附加的校準。校準的計算可部分基于諸如校準常數(shù)(例如，校準斜率系數(shù))、零位偏移和/或激勵基準信號的一個或更多個校準因素。例如，在一些情況下，當(dāng)前的熒光標記濃度Cni約等于!^※(Sx-Ztl),其中，Sx是當(dāng)前的熒光測量，Km是校準斜率校正系數(shù)，Ztl是零位偏移。在一些情況下，產(chǎn)品的當(dāng)前的濃度C?？扇缓蟊淮_定為約等于CmX (CcZCf),其中，Ct l是產(chǎn)品的標稱濃度，Cf是熒光示蹤劑的標稱濃度。在本發(fā)明的一些實施例中，NDSA的標稱濃度為約
O.Ippm 3ppm。在一些實施例中，NDSA的標稱濃度為約O. 5ppm。在一些情況下，可關(guān)于零位偏移和校準斜率描述熒光標記(和產(chǎn)品)的濃度關(guān)于熒光計讀數(shù)的校準關(guān)系。零位偏移的使用對于由背景熒光導(dǎo)致的影響校正讀數(shù)，從而基本上除去測量的背景熒光，使得讀數(shù)僅與由示蹤劑/產(chǎn)品發(fā)射的熒光對應(yīng)。校準斜率提供對于樣品內(nèi)的示蹤劑的濃度的給定的增加可期望的熒光計讀數(shù)中的期望的增加的指示。返回圖9，當(dāng)NDSA的濃度從初始測量902增加時，如箭頭904所示，可以期望，下一測量906會與沿基于對于示蹤劑濃度的已知的增加的熒光讀數(shù)的已知的增加的期望的曲線910的讀數(shù)對應(yīng)。例如，常常通過在將零樣品中的示蹤劑濃度增加已知的量之后，測量零樣品的熒光對于濃度的增量確定熒光讀數(shù)的增加。但是，參照圖9，發(fā)明人驚奇地發(fā)現(xiàn)，在將現(xiàn)場樣品的示蹤劑的濃度增加已知的量之后，下一測量908沿與可在通過零樣品的校準中期望的曲線不同的曲線912中產(chǎn)生不同的讀數(shù)。不受的特定的理論束縛，發(fā)明人相信，該差異是由實際水樣品中的吸收率、散射、顏色和濁度等導(dǎo)致的對于示蹤劑熒光的影響導(dǎo)致的。本發(fā)明的一些實施例提供用于校準熒光計的方法，除了背景熒光影響以外，該方法還考慮實際水樣品光學(xué)性能對示蹤劑的熒光的影響。以這種方式，可通過實際的斜率和與曲線與讀數(shù)軸的交點對應(yīng)的從濃度軸的零位偏移確定實際的校準曲線912。在一些實施例中，可通過從被測試的工業(yè)水系統(tǒng)和添加到樣品的已知的量的熒光示蹤劑通過水樣品形成校準溶液，確定實際校準曲線912的斜率。參照圖10，在一些實施例中，用于校準熒光計的方法1000包括確定校準斜率和校準偏移的步驟。方法1000包括提供諸如以上描述的那些中的一個或另一個的熒光計(1002)、取回水樣品(1004)和從水樣品測量(1006)第一熒光信號SI，由此提供用于將來的測量的基線或基準點。制備(1008)第一校準溶液以幫助確定實際的校準斜率，并且，從第一校準溶液測量(1010)第二熒光信號s2?？扇缓蠡诘谝恍盘朣1和第二信號S2確定(1012)校準斜率系數(shù)。在一些情況下，通過將水樣品的一部分內(nèi)的熒光示蹤劑的濃度增加已知的量，制備第一校準溶液。例如，在一些實施例中，制備第一校準溶液包含制備包含濃度為水樣品中的產(chǎn)品的標稱濃度Ctl的約P倍的水處理產(chǎn)品的示蹤溶液。在一些情況下，水處理產(chǎn)品還包含濃度為水樣品內(nèi)的示蹤劑的標稱濃度Cf的約P倍的熒光標記。在一些實施例中，示蹤溶液以約I份的示蹤溶液對約N份的水樣品的比與水樣品混合，以產(chǎn)生第一校準溶液。在從第一校準溶液測量第二信號S2之后，基于第一信號S1和第二信號S2確定校準斜率系數(shù)Km。在一些實施例中，示蹤溶液包含P X Cf的濃度的熒光示蹤劑，示蹤溶液以約I: N的比與水樣
((N + \ ( N V)
,S—iS’
K P J KN+ IJJ應(yīng)當(dāng)理解，混合比的范圍對于第一校準溶液是可能的。在一些實施例中，N為約10 約500，而在一些情況下，N為約90 110。在一些情況下，N為約5 約40。在一些實施例中，N為99。在一些實施例中，P = N+1。在一些實施例中，P為100，當(dāng)P = N+1并且N為99時，是這種情況。當(dāng)然，N和P為其它值也是可能的，并且，本發(fā)明不限于這里描述的范圍和/或例子。返回圖10，除了計算(1012)校準斜率系數(shù)Km以外，在一些情況下，方法1000還包括確定校準曲線的零位偏移Ztl，該零位偏移Ztl代表水樣品內(nèi)的背景熒光從由產(chǎn)品產(chǎn)生的任 何熒光的離開量。在一些實施例中，從具有零濃度的水處理產(chǎn)品和/或熒光標記的零水樣品確定零位偏移。例如，在一些情況下，零水樣品可以是蒸餾水或自來水。在一些情況下，零水樣品可以是在進行熒光測量的現(xiàn)場位置獲取的自來水。在一些情況下，可從一般與作為用于工業(yè)水系統(tǒng)中的載體的產(chǎn)品混合的水源獲取零水樣品。在制備(1014)零水樣品之后，方法1000包括從零水樣品測量(1016)第三熒光信號S3和設(shè)定(1018)等于第三熒光信號S3的零位偏移。然后，可用斜率系數(shù)Km和零位偏移Ztl校準(1020)熒光計。例如，在一些實施例中，可根據(jù)上述的關(guān)系Cm = KmX (Sx-Ztl)和C。=CmX (CcZCf)確定水樣品中的產(chǎn)品的當(dāng)前濃度C。。圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的校準熒光計的另一方法1100的流程圖。方法1100包括與圖10的方法1000共同的幾個步驟。例如，方法1100包括提供(1102)熒光計、取回(1104)水樣品(1004)和從水樣品測量(1106)第一熒光信號S10然后，制備(1108)第一校準溶液，從第一校準溶液測量(1110)第二熒光測量S2,并且，可基于S1和S2計算校準斜率系數(shù)。在一些實施例中，可以以與關(guān)于圖10描述的方式相同的方式制備第一校準溶液，但這不是所需要的。圖11所示的方法1100還包括制備(1114)第二校準溶液、從第二校準溶液測量(1116 )第三熒光信號S3并且基于S1和S3計算(1118 )零位偏移。在一些實施例中，從從工業(yè)水系統(tǒng)提取的水樣品的一部分制備第二校準溶液，并由此可基于工業(yè)系統(tǒng)內(nèi)的實際水而不是用零水樣品計算零位偏移。因此，用以這種方式獲取的斜率系數(shù)和零位偏移校準(1120)熒光計可更精確地處理特定的原位環(huán)境中的水的光學(xué)性能。圖12A和圖12B是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的制備(1114)在圖11所示的方法1100中使用的第二校準溶液的兩種方法的流程圖。如圖12A和圖12B所示，在一些實施例中，可通過使用事先收集的水樣品的一部分或者通過使用原本用于確定校準斜率系數(shù)Km的第一校準溶液的一部分制備第二校準溶液。當(dāng)然，其它的制備第二校準溶液的方法也是可能的。參照圖12A，在一些實施例中，制備第二校準溶液的方法1214A包括制備(1202)酸溶液并混合(1204)酸溶液與水樣品的一部分。在一些實施例中，酸溶液包含鹽酸，但本發(fā)明不限于使用任何特定的酸。在一些實施例中，向約M份的水樣品添加(1204)約I份的酸溶液，以產(chǎn)生第二校準溶液，測量(圖11中的1116)第三熒光信號S3，并且，零位偏移Ztl被計算(圖11中的1118)為約等于
權(quán)利要求
1.一種用于校準熒光計的方法，包括以下的步驟 a)提供被配置為從來自工業(yè)水系統(tǒng)的水的樣品中的熒光標記測量熒光信號并從熒光信號確定水樣品中的水處理產(chǎn)品的濃度的熒光計，其中，水處理產(chǎn)品的標稱濃度Ctl與熒光標記的標稱濃度Cf對應(yīng)； b)從エ業(yè)水系統(tǒng)取回水樣品； c)用熒光計從水樣品測量第一熒光信號S1； d)制備第一校準溶液，包括以下的步驟 i)制備包含約PXCtl的濃度的水處理產(chǎn)品和約PXCf的濃度的熒光標記的示蹤溶液；和 ii)向約N份的水樣品添加約I份的示蹤溶液； e)用熒光計從第一校準溶液測量第二熒光信號S2； f)計算斜率系數(shù)Km，該斜率系數(shù)K111約等于
2.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中，N為10 500。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中，N為90 110。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中，P= N+1。
5.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中，水處理產(chǎn)品包含熒光標記。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法,其中，突光標記包含NDSA。
7.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中，校準熒光計包括計算約等于KmX(Sx-Ztl)的當(dāng)前的熒光標記濃度Cm，其中，Sx是當(dāng)前的熒光測量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，還包括基于當(dāng)前的熒光標記濃度Cm計算エ業(yè)水系統(tǒng)中的當(dāng)前的水處理產(chǎn)品濃度C。，其中，C。約等于CmX (CQ/Cf)。
9.一種用于校準熒光計的方法，包括以下的步驟 a)提供被配置為從來自工業(yè)水系統(tǒng)的水的樣品中的熒光標記測量熒光信號并從熒光信號確定水樣品中的水處理產(chǎn)品的濃度的熒光計，其中，水處理產(chǎn)品的標稱濃度Ctl與熒光標記的標稱濃度Cf對應(yīng)； b)從エ業(yè)水系統(tǒng)取回水樣品； c)用熒光計從水樣品測量第一熒光信號S1； d)制備第一校準溶液，包括以下的步驟 i)制備包含約PXCtl的濃度的水處理產(chǎn)品和約PXCf的濃度的熒光標記的示蹤溶液；和 ii)向約N份的水樣品添加約I份的示蹤溶液； e)用熒光計從第一校準溶液測量第二熒光信號S2； f)計算斜率系數(shù)Kb,該斜率系數(shù)Kb約等于
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中，N為10 500。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中，N為90 110。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中，N為5 40。
13.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中，M為9 21。
14.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中，P= N+1。
15.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中，
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中，Q= M+1。
17.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中，校準熒光計包括計算約等于KmX(Sx-Ztl)的當(dāng)前的熒光標記濃度Cm，其中，Sx是當(dāng)前的熒光測量。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中，還包括基于當(dāng)前的熒光標記濃度Cm計算エ業(yè)水系統(tǒng)中的當(dāng)前的水處理產(chǎn)品濃度C。，其中，C。約等于CmX (CcZCf)。
19.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中，水樣品的體積為通過熒光計進行熒光測量讀數(shù)所需要的最小體積的兩倍或更多倍。
20.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中，熒光標記包含NDSA。
21.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中，酸包含鹽酸。
22.一種用于校準熒光計的方法，包括以下的步驟 a)提供被配置為從來自工業(yè)水系統(tǒng)的水的樣品中的熒光標記測量熒光信號并從熒光信號確定水樣品中的水處理產(chǎn)品的濃度的熒光計，其中，水處理產(chǎn)品的標稱濃度Ctl與熒光標記的標稱濃度Cf對應(yīng)； b)從エ業(yè)水系統(tǒng)取回水樣品； c)用熒光計從水樣品測量第一熒光信號S1； d)制備第一校準溶液，包括以下的步驟 i)制備包含約IOOXCci的濃度的水處理產(chǎn)品和約IOOXCf的濃度的熒光標記的示蹤溶液；和 ii)向約99份的水樣品添加約I份的示蹤溶液； e)用熒光計從第一校準溶液測量第二熒光信號S2； f)計算斜率系數(shù)Km，該斜率系數(shù)Km約等于Cf/(S2-S1X 0. 99)； g)制備第二校準溶液，包含以下的步驟 i)制備包含約5% 約30%的酸的酸溶液；和 ii)向約9份的第一校準溶液添加約I份的酸溶液； h)從第二校準溶液測量第三熒光信號S3；i)計算零位偏移Ztl,該零位偏移Ztl約等于S2-(S3X I. I);和 j)用斜率系數(shù)和零位偏移校準熒光計。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中，校準熒光計包括計算約等于KmX(Sx-Ztl)的當(dāng)前的熒光標記濃度Cm，其中，Sx是當(dāng)前的熒光測量。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中，還包括基于當(dāng)前的熒光標記濃度Cm計算エ業(yè)水系統(tǒng)中的當(dāng)前的水處理產(chǎn)品濃度C。，其中，C。約等于CmX (CcZCf)。
25.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中，水樣品的體積為通過熒光計進行熒光測量讀數(shù)所需要的最小體積的兩倍或更多倍。
26.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中，熒光標記包含NDSA。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中，NDSA的標稱濃度為約0.Ippm 約3ppm。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中，NDSA的標稱濃度為約0.5ppm。
29.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中，酸包含鹽酸。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的方法，其中，酸溶液具有約10%的鹽酸的濃度。
31.一種用于校準熒光計的方法，包括以下的步驟 a)提供被配置為從來自工業(yè)水系統(tǒng)的水的樣品中的熒光標記測量熒光信號并從熒光信號確定水樣品中的水處理產(chǎn)品的濃度的熒光計，其中，水處理產(chǎn)品的標稱濃度Ctl與熒光標記的標稱濃度Cf對應(yīng)； b)從エ業(yè)水系統(tǒng)取回水樣品； c)用熒光計從水樣品測量第一熒光信號S1； d)制備第一校準溶液，包括以下的步驟 i)制備包含約IOOXCci的濃度的水處理產(chǎn)品和約IOOXCf的濃度的熒光標記的第一示蹤溶液；和 ii)向約99份的水樣品添加約I份的第一示蹤溶液； e)用熒光計從第一校準溶液測量第二熒光信號S2； f)制備第二校準溶液，包括以下的步驟 i)制備包含約5% 30%的酸的酸溶液；和 ii)向約9份的水樣品添加約I份的酸溶液； g)從第二校準溶液測量第三熒光信號S3 h)制備第三校準溶液，包括以下的步驟 i)制備包含約IOOXCci的濃度的水處理產(chǎn)品和約IOOXCf的濃度的熒光標記的第二示蹤溶液；和 ii)向約99份的第二校準溶液添加約I份的示蹤溶液； i)用熒光計從第三校準溶液測量第四熒光信號S4 j )計算斜率系數(shù)Km，該斜率系數(shù)Km約等于Cf/ (S2-S1X 0. 99)； k)計算零位偏移Ztl，該零位偏移Ztl約等于^—じ!.墻ニ參ニ.,，其中，Bz是 \WJ約為0. 005 約0. 05的背景校正系數(shù)；和 I)用斜率系數(shù)和零位偏移校準熒光計。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中，校準熒光計包括計算約等于KmX(Sx-Ztl)的エ業(yè)水系統(tǒng)中的當(dāng)前的熒光標記濃度cm，其中，Sx是當(dāng)前的熒光測量。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的方法，其中，還包括基于當(dāng)前的熒光標記濃度Cm計算水處理產(chǎn)品的當(dāng)前的水處理產(chǎn)品濃度C。，其中，C。約等于CmX (CcZCfX
34.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中，水樣品的體積為通過熒光計進行熒光測量讀數(shù)所需要的最小體積的兩倍或更多倍。
35.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中，熒光標記包含NDSA。
36.根據(jù)權(quán)利要求35的方法，其中，NDSA的標稱濃度為約0.Ippm 約3ppm。
37.根據(jù)權(quán)利要求35的方法，其中，NDSA的標稱濃度為約0.5ppm。
38.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中，酸包含鹽酸。
39.根據(jù)權(quán)利要求38的方法，其中，鹽酸的濃度為約10%。
40.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中，背景校正系數(shù)Bz為約0.0135。
全文摘要
為了處理影響熒光測量的水樣品的一種或更多種光學(xué)性能，一些實施例提供用于校準熒光計的方法。在一些情況下，用來自特定的現(xiàn)場地點的樣品水制備一種或更多種校準溶液。從水樣品和一種或更多種校準溶液進行熒光測量，并且，基于測量確定校準參數(shù)。在一些情況下，通過向樣品水加入示蹤物以包含較高濃度的熒光示蹤劑制備校準溶液，并且，進行測量以表征校準斜率系數(shù)。在一些情況下，通過添加酸制備校準溶液，并且進行測量以表征樣品中的背景熒光。
文檔編號G01N21/64GK102803933SQ201180014856
公開日2012年11月28日 申請日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者E·托克圖夫, C·J·歐文, S·K·特里吉斯泰德, A·菲利普晨柯 申請人:?？迫R布美國股份有限公司