[发明专利]用于测量含水试样中溶解的有机碳的吸收探头

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求澳大利亚临时申请号2010902762的优先权，其内容通过引用结合在此。

技术领域

实施方案通常涉及吸收探头，这些吸收探头可以用于测量含水试样中溶解的有机碳。

背景技术

溶解的有机碳（DOC）通常被定义为能够穿过一个过滤器的有机物质，该过滤器去除尺寸在0.70mm和0.22um之间的材料。确定一个含水试样（如一个废水或饮用水试样）中DOC的浓度在不同的领域中（包括污染防治和工业处理情况）都是重要的。

DOC的成本有效管理是现今的水处理行业面临的关键挑战之一。DOC对已处理的水质有重大影响，这是通过，例如，用作微生物的食物来源、由结垢使膜过滤的能力下降、并且影响水的味道和气味而产生的。

用于一个含水试样中DOC的测定的技术可能涉及从该试样中去除无机碳，有机碳氧化成二氧化碳（CO₂），以及所生成的CO₂的定量测定。DOC可以通过湿化学氧化法（例如，过硫酸盐氧化），通过将该液体或干燥的试样在氧化性或表面催化剂存在的条件下高温燃烧，或通过UV-照射（有或没有氧化剂存在）光化学地氧化成CO₂。二氧化碳典型地是通过红外吸收来定量分析的。

这样的技术常常需要高温下（大约500℃的数量级）的燃烧步骤。此外，用于测量水中有机碳的红外吸收所需要的仪器是笨重的并因此是基于实验室的，和/或涉及复杂的和昂贵的设备。而且，试样准备规程是冗长的。

因此，令人希望的是相对便宜的紧凑的装置，它提供了水或水溶液中溶解的有机碳含量的基本上实时的测量，而不需要高温或复杂的仪器。

贯穿本说明书，“包含（comprise）”一词或其变化形式（例如“包含了”或“包含着”）应被理解为意指包括所陈述的要素、完整的事物或步骤、或者多个要素、多个完整的事物或多个步骤的群组，但不排除任何其他要素、完整的事物或步骤、或者多个要素、多个完整的事物或多个步骤的群组。

任何已经包括在本说明书中的文件、法律、材料、装置、物品等等不能视为承认：由于存在于本申请的各个权利要求的优先权日之前，任何或所有这些事项形成现有技术的一部分或者是本发明的相关领域中的公共常识。

概述

一种用于测量含水试样中溶解的有机碳量的吸收探头，该吸收探头包括：

一个壳体，该壳体限定了用于包容一个含水试样或使其通过的一个分析区；

一个设置在所述壳体内的光反射器；

一个紫外光发射装置，该紫外光发射装置设置在所述壳体内并且是可操作的以便沿一条穿过该含水试样的光路辐射紫外光以照射到所述反射器上；以及

一个光探测器，该光探测器设置在所述壳体内并且是可操作的以便检测从所述反射器反射的辐射光和以便从所述被检测的反射光输出一个接收的信号，所述接收的信号指示该含水试样中溶解的有机碳量的一个量度。

该光反射器可以是背表面反射器或前表面反射器。在一个实施方案中，其中该光反射器是一个背表面反射器，其中铝、银、一种具有高UV反射率的金属或一个电介质反射层可以被沉积在一个紫外线透射的石英圆盘或UV透射玻璃上。优选地，UV透射玻璃包括蓝宝石或高氟化物含量的玻璃。

在一个实施方案中，该光反射器是一个前表面反射器，铝、银、一种具有高UV反射率的金属或一个电介质反射层被沉积在一个平板玻璃、普通玻璃层或一个非紫外线透射扁平基质上。优选地，当使用一种金属沉积物（如铝或银）时，该前表面反射器进一步包括一个二氧化硅或氟化镁保护外涂层。非紫外线透射扁平基质可以包括注塑成型的聚合物，如聚碳酸酯或PMMA或金属（如抛光的不锈钢或铝）。

在一个实施方案中，该光反射器是一个反射镜。

该壳体包括一个第一构件，该第一构件可拆卸地连接到一个第二构件。该第二构件可以包括一个鞘，该鞘与所述第一构件的一个外表面接合。该鞘可以与所述第一构件的外表面可滑动地接合。在另一个实施方案中，该第一构件可以包括一个鞘，该鞘与该第二构件的外表面可滑动地接合。而且，该第一和第一构件可以通过一个螺纹机构附连，其中它们的分离是通过彼此相对转动而进行的。该第二构件可以包括一个空腔，该空腔限定了该分析区。该第一构件，和/或该第二构件，可以设有一个限制装置以便限制该第二构件在该第一构件上的可滑动性或延伸的程度，并且因此该限制装置限定了通过该分析区的路径长度。这个特征的优点在于路径长度的调整以及所产生的探头响应。