专利名称：光辐射传感器系统的制作方法
技术领域：
总的来说，本发明涉及一种光辐射传感器系统。
背景技术：
光辐射传感器已为人所知并且在许多场合中得到广泛使用。光辐射传感器的主要应用之一是在紫外线辐射液体消毒系统的领域中。用紫外光照射水将通过水中的微生物的失活(inactivation)对水进行消毒是为人所知的，假设辐照度和曝光持续时间处于最小“用量”级(经常以微瓦 秒每平方厘米计) 之上。诸如那些商业上可从特洛伊技术公司(Trojan Technologies Inc.)的商品名称为特洛伊UV Max、特洛伊UV Swift和UV8000的商品中获得的紫外线水消毒单元，使用这种原理对人类消耗的水进行消毒。通常，将要被消毒的水经过充满紫外线辐射的加压不锈钢缸。诸如商业上可从特洛伊技术公司的商品名称为UV3000和UV4000的商品中获得的大规模的城市废水处理设备，使用相同的原理对废水进行消毒。通常，这些处理系统的实际应用涉及到将处理模块或系统浸没于当废水流经灯时废水在其中暴露于辐射的明渠 (openchannel)中。为了进一步讨论利用紫外线辐射的液体消毒系统，参见以下任意一篇专利美国专利 4，482，809 [Maarschalkerweerd]美国专利 4，872，980 [Maarschalkerweerd]，美国专利 5，006，244 [Maarschalkerweerd]，美国专利 5，418，370 [Maarschalkerweerd]，美国专利 5，539，210 [Maarschalkerweerd]，美国专利5，590, 390(参考 36，896) [Maarschalkerweerd]，美国专利7，045，102[Fraser 等]，和美国专利申请11/078，706 [From 等]。在许多申请中，希望监控在处理期间水中的紫外线辐射的水平。以这种方式，在连续或半连续的基础上，可以估计紫外线辐射的水平，并且因此估计消毒处理的总体效果和效率。这样获得的信息可以被用于控制灯输出达到期望水平。通过在远离运行的灯的方位和特定位置靠近运行的灯配置一个或多个传感器装置来监控紫外线辐射水平在本领域中是已知的。这些传感器装置可以是对通过在输出弓丨线上产生可重复的信号电平(例如，以伏特或安培为单位)而响应于特殊辐射波长或辐射波长的范围的冲击(impingement)的光电二极管、光敏电阻器或其它装置。在大部分商用紫外线水消毒系统中，单个最大的运行成本涉及到对紫外线辐射灯供电的电的成本。在液体的透射率时常变化的情况下，非常期望有方便的手段，通过该手段可以为在给定的时间对正在被系统处理的液体(或正在被进行其它调查的液体)测量液体透射率。实际上，液体透射率的测量是美国Ε. P. A.对于城市饮水系统的要求。如果发现液体透射率相对较高，则可以通过减少灯的输出来减少灯的能量消耗。以这种方式，可以显著地节省能量成本。由于单独的强度测量不足以描述整个辐射场——即不能区分灯老化的线性效应和来自透射率的指数效应的故障，所以期望测量液体的透射率。此外，由于不是所有液体都采用相同的路径，所以用量传送(dose delivery)是整个辐射场的函数。第一代光辐射传感器，通过设计或者定位，通常仅感应一个灯的输出，典型地就是邻近传感器的灯。如果期望感应多个灯的辐射输出，则可以对每个灯都使用光辐射传感器。 这种方法的问题在于由于不能保证传感器是完全相同的，所以多个传感器的使用会引入不确定性。具体而言，传感器材料的难以预测的变化能够导致传感器发送的信号的难以预测的变化，从而导致可能将错误的信息传达给系统的用户。这种第一代光辐射传感器的另一个问题是无法确定在单个传感器的视场(field ofview)内运行的灯的阵列中的单个灯的灯输出。这种第一代传感器的又一个问题是，如果正被处理的液体的U. V.透射率未知，则将要求两个传感器来测定传送到该液体的用量——即一个传感器测量灯强度并且另一个传感器测量U. V.透射率。这导致了诸如在美国专利6，512，234[Sasges等(Sasges)]中描述的传感器的第二代传感器的开发。Msges光辐射传感器装置包括辐射收集器，该辐射收集器用于接受来自场内的收集器周围的预先确定的弧的辐射，并且沿预先确定的路径改变接受到的辐射的方向；活动单元(motive means)，该活动单元从预先确定的弧的第一部分在该处被辐射收集器接受的第一位置和预先确定的弧的第二部分在该处被辐射收集器接受的第二位置移动辐射收集器单元；以及传感器元件，该传感器元件在辐射收集器位于第一位置和第二位置处时能够检测和响应沿着路径的入射辐射(incident radiation)。由于^sges光辐射传感器是为了允许对灯的阵列中的单个灯的灯输出信息进行测定的光辐射传感器系统而提供的，所以^sges光辐射传感器代表了的本领域的重大进步。Sasges光辐射传感器装置的另外的优点在于可以使用单个传感器测定传送到液体的用量(即，代替使用第一代传感器通常所需的多个传感器)。因此，Sasges光辐射传感器装置的设置允许对在紫外线辐射灯的阵列中正被处理的液体的U. V.透射率(在本领域中也被称为“UVT”)进行即时测定。美国专利6，818，900 [Ellis等(Ellis)]中描述了另一个第二代传感器装置。在其优选的形式中，Ellis传感器装置通过以下方法改变了辐射源和辐射传感器之间的液体层厚度(i)在保持辐射传感器固定的同时移动辐射源；(ii)在保持辐射源固定的同时移动辐射传感器；或者(iii)移动插在固定的辐射源和固定的辐射传感器之间的边界元件。因此，Ellis传感器装置需要单个灯和单个传感器元件。传感器元件和辐射源被设置为在两者之间产生液体层。通过改变液体层的厚度，可以获得多个已知的液体层厚度处的多个(即大于等于两个)辐射强度读数。一旦获得这些，使用传统的计算，可以容易地计算出液体的辐射透射率。尽管迄今为止对第一代和第二代传感器做出了进步，但仍然存在改进的空间。具体而言，期望具有以下一个或多个特征的光辐射传感器系统.使传感器系统适于与一个或多个不同的辐射源、液体厚度层和/或UVT条件使用的标准设计；.对于诸如传感器运转、辐射源输出、液体(例如水)UVT、辐射源故障(例如，围绕辐射源的保护套的故障)之类的参数的嵌入式诊断；.集成的基准传感器的并入；.相对安全和迅速的基准传感器测试；. UVT测量能力；和/或 相对低廉的成本并且容易制造。
发明内容
本发明的一个目的在于消除或减轻在先技术的上述缺点中的至少一个缺点。本发明的另一目的在于提供一种新颖的辐射传感器系统。因此，在一个方面中，本发明提供了一种用于检测来自辐射源的辐射的光辐射传感器系统，该系统包括壳体，该壳体具有用于接受来自辐射源的辐射的远端部分和近端部分；设置在壳体中的第一(例如，工作)传感器元件；设置在壳体中的第二(例如，基准)传感器元件，该第二传感器元件被构造为检测和响应从辐射源接受的入射辐射；以及被构造为在给定的时间点使得来自辐射源的辐射仅照射在第一(例如，工作)传感器元件和第二(例如，基准)传感器元件中的一个传感器元件上的活动单元。在另一个方面，本发明提供一种包括该光辐射传感器系统的液体处理系统。在另一个方面，本发明提供一种包括该光辐射传感器系统的水处理系统。因此，本发明者已研制了一种辐射传感器系统，在其优选的实施例中，该辐射传感器是使传感器系统适于配以一个或多个不同的辐射源、液体厚度层和/或UVT条件使用的标准设计。在这种高度优选的形式中，传感器系统可以具有对于诸如传感器运转、辐射源输出、液体(例如水)UVT、辐射源故障(例如围绕辐射源的保护套的故障)之类的参数的嵌入式诊断。该辐射传感器系统的其它优点包括集成的基准传感器的并入，安全并且迅速的基准传感器测试，UVT测量能力和/或相对低廉的成本以及容易制造。该辐射传感器系统的又一个优选形式是传感器系统的壳体在其中仅在两个位置之间移动的辐射传感器系统。在一个位置，该辐射传感器运转在所谓的“正常”状态。在第二位置处，该传感器系统运转在所谓的“测试”状态，在“测试”状态中壳体(或者壳体的一部分)被移动来改变照射到传感器元件上的辐射的强度。优选地，在第一位置，在辐射源和传感器元件之间的路径上设置滤光器元件。在用户希望在该处测试传感器元件是否正常运转的第二位置处，杆、柄或者其它装置被启动，并且从辐射路径上移开滤光器元件从而用增加的辐射的量暴露辐射元件。传感器系统包括适当的诊断电路，以向用户表明传感器元件是否被误操作(例如，通过可听和/或可视的方法)。在本实施例中，优选使用其效率可以选择以便获得所需的任意信号比，从而使得即使在处理非常低(UVT)的液体时也将检测 “检验”信号的所谓的中性密度滤光器，并且有围绕辐射源的“脏”传感器和/或保护套。换句话说，中性密度滤光器在正常运转期间阻挡很大部分的辐射(例如90% )——即在第一位置处。该很大部分将大部分地取决于在液体处理系统中处理的液体的UVT。一旦滤光器从辐射路径上移开(即，将壳体移到第二位置)，则用户能够简单地诊断传感器元件是否正常地运转——即，在第二位置。具体而言，如果在“测试”位置没有检测到照射在传感器元件上的辐射的信号变化，这表明传感器元件出现故障。该辐射传感器系统的另一个优点是便于结合充分地集成的基准传感器。在正常运转期间，基准传感器由于可以被设置在辐射传感器系统的壳体的“暗区”中，所以通常不暴露于辐射中。在未使用时，基准传感器的这种免于辐射(例如紫外线辐射)的保护将满足对于基准传感器的美国Ε. P. A的指导方针标准。基准传感器的检验可以被�？氐亟校⑶铱梢栽谟没Ｍ娜我馐奔浣校�(i)不影响液体处理系统的运转，(ii)不可能将用户暴露于诸如UV-C的辐射，或(iii)不需要移除与液体处理系统中具有传感器相关联的安全屏障。在正常运转期间如果标准(“工作”)辐射传感器失败，则当时就能够使用基准传感器测量灯强度和UVT(在水处理的情况下)，直到做出适当的修理。用户很可能从不缺乏可操作的传感器。优选地，基准传感器(如果存在)具体化为将第二光电二极管增加到允许其执行基准检验(在某些规则下需要)的PCB上。两个传感器元件是存在2个单独的电路还是1 个电路取决于应用。例如，使2个传感器元件连接至一个单独的电路将允许检验“工作”传感器或大多数被使用的传感器元件的退化。第二或“基准”二极管被从辐射屏蔽以保证消除第二二极管由于暴露于辐射中而导致的退化。可以使每个传感器元件连接至专用的电路。 尽管这将在PCB上需要更多的空间和使用更多的电气连接，但优点是用户可以单独地校准两个传感器元件和各自的电路。通过使两个传感器元件附接到一个电路，用户能够有效地检验传感器“检测器”本身的不确定性，并且消除电路的不确定性。基准传感器被设置在优选地被构造为时常将基准传感器移动到通常被“工作”传感器占用的位置的PCB上。
图1说明了根据本发明的包括壳体的液体处理系统；
图2说明性地显示在壳体的壁中安装辐射传感器系统的液体处理系统的放大部分； 图3说明性地显示了根据本发明的辐射传感器系统； 图4说明处于第一位置处的辐射传感器系统； 图5说明处于第二位置处的辐射传感器系统； 图6说明性地显示了根据本发明的辐射传感器系统；
图7至图11分别说明性地显示了适合于配以具有远端和近端的块使用的本辐射传感器系统的实施例的各种视图12说明在其中利用具有远端和近端的块来实现同样的功能的替代实施例； 图13说明“打开”形式的各种块；
图14和图15为结合本辐射传感器系统的优选实施例中的其它元件对根据本发明的块进行说明的示意图。
具体实施例方式参考图1，该图说明了包括具有入口 20和出口 25的壳体15的液体处理系统10。 壳体15包括一对端壁30、35。设置在每个端壁30、35中的是安装套40。如图所示，安装套 40支撑辐射源(优选紫外线辐射源)45的相对端。显然地，辐射源45是伸长的并且包括纵轴。正如本领域的技术人员了解的，通常将辐射源45设置在辐射透明保护(例如石英)套中，清楚起见本申请的附图省略了该保护套。到此处为止对液体处理系统10的说明都是传统的。应认识到液体处理系统10是所谓的处理系统，其中被处理的液体在经过壳体15时被限制在所有表面上。设置在壳体15中的是本辐射传感器系统100的第一实施例。图2说明了显示在壳体15的壁中安装辐射传感器系统100的液体处理系统10的放大部分。参考图2至图6，下文将更详细地说明辐射传感器系统100。辐射传感器系统100包括在其中接纳滑动构件110的壳体105。滑动构件110包括能被希望检验辐射传感器系统100是否正常地运行的用户紧握的柄部115。滑动构件115包括第一通道120和第二通道125。第一通道120在其中没有放置阻碍的地方开口。在通道125的内部或前面或后面设置能够过滤至少一部分照射在其上的辐射的中性密度滤光器127。优选地，中性密度滤光器是由金属网构造的。换句话说，中性密度滤光器的功能是通过使用(i)可选择的诸如石英玻璃的辐射透明材料的厚度，(ii) 重金属氧化物滤光器，或(iii)UV透明特氟纶(teflon)材料而具有的。在壳体105中还设置与滑动构件110的端部135相邻的弹簧元件130。由一系列套筒螺栓(sleeve bolts)、0型圈和被设置在液体处理系统10中处理的液体中的盖150组成的次壳体140被连接至壳体105。盖150包括允许照射在窗155上的辐射从通过其的辐射透明窗155。辐射传感器元件160被设置在壳体105中，以便与盖150的窗155大体对齐。传感器元件160可以是诸如硅、碳化硅、金刚石之类的任意传统类型。图4说明在包括滤光器元件127的孔125与盖150的窗155在该处对齐的所谓的 “正常”位置处的辐射传感器系统100。在液体处理系统10运行期间，从辐射源45发射的辐射在次壳体140中被接受，并且被滤光器元件127过滤，从而仅有一部分辐射照射在传感器元件160上。传感器元件160被连接至包含用于传感器元件160的传统电路(未显示) 的电路板165，并且被连接到音频接口和视频接口(未显示)中的一个或两个，以便改变用户对于辐射传感器系统100的操作。当用户希望测试辐射传感器系统100是否正常地运转时，用户简单地握紧柄部 115并且朝向弹簧130推动滑动构件110来压缩弹簧130，如图5所示。在此位置处，孔 120(不包含滤光器)与允许显著地增加照射在传感器元件160上的辐射量的盖150的窗 155对齐。这样的操作将允许用户简单地诊断传感器信号的损失是否与电路板165、被处理的液体的UVT有关，或者在清洁外部辐射源45之后与辐射源的故障有关。在完成测试之后，用户简单地释放柄115并且使滑动构件110被偏置到所谓的“正常”运转位置，如图4所示。因此，对本领域的技术人员显而易见，壳体105的至少一个元件被构造为相对于传感器元件160在第一位置(图4)和第二位置(图幻之间移动。在第一位置，孔125(包含中性密度滤波器127)与窗155对齐，以便来自辐射源45的辐射通过孔125。在第二位置，孔120与盖150的窗155对齐，从而允许来自辐射源45的辐射以相对畅通的方式通过， 并且照射在传感器元件160上。上述辐射传感器系统100非常适合于在诸如紫外线辐射水处理系统的主要基于辐射的液体处理系统、特别是在那些为住宅用饮用水的处理而构造的液体处理系统中使用。辐射传感器系统100通过具有在如上所述的第一位置(图4)和第二位置(图5) 之间可操作的壳体105的元件而可操作。本质上，从第一位置到第二位置的转换包括改变辐射源45和传感器元件160之间的辐射路径，从而改变照射在传感器元件160上的辐射强度。在具体说明的实施例中，这通过使用移动的滑动构件110以使中性密度滤光器127伸出辐射路径从而产生不具有该滤光器元件的辐射路径而实现的。本领域的技术人员将意识到通过改变辐射传感器系统100就能够实现这种功能性，例如采用滑动构件110被构造为朝向用户缩回中性密度滤光器127来产生没有该滤光器元件的辐射路径的方式。还可以改变壳体105中的滑动构件110的活塞设计来使用连接至包含一对交叉路径的可旋转壳体并且在一个路径(远离路径的交叉点)中设置中性密度滤光器的提升杆。辐射传感器系统100具体化为允许用户快速且容易地确定液体处理系统10是否正常地运转(例如，规定的辐射用量通过壳体15被辐射源45传送到液体)的基本功能。这使得辐射系统100实际上在诸如紫外线辐射水处理系统的所有液体处理系统(包括上述液体处理系统)中都是有用的。在一些情况下，可能期望对辐射传感器系统增加一个或多个辐射路径，其中每个这样的辐射路径为辐射传感器系统提供附加的功能。例如可以将辐射传感器系统构造为包括可在与辐射路径的数量相等的许多位置之间移动的块。实际上，在辐射源(或多个辐射源)和传感器元件之间存在单一路径。可以通过移动该块从而将各种元件移入或移出路径来改变照射在辐射传感器上的辐射强度。可以通过平移(滑动)、旋转或其它任意方便的手段移动该块。例如，可以将可移动的块构造为具有两个或更多个块路径(每个路径被构造为以如下方式起作用和/或包括元件以实现上述功能性)。路径(A)块的远端部分被构造为位于距辐射源第一距离处，并且包括插入远端部分和传感器元件之间的第一滤光器元件，该第一滤光器元件被构造为过滤规定的辐射波长(例如，上述中性密度滤光器)；路径(B)块的远端部分被构造为位于距辐射源第一距离处，并且不包括在第一块路径(A)中的第一滤光器元件；路径(C)块的远端部分被构造为位于距辐射源第二距离处，并且包括插入远端部分和传感器元件之间的第二滤光器元件，该第二滤光器元件被构造为过滤规定的辐射波长(例如，上述中性密度滤光器)，第二距离小于路径(A)中的第一距离；
路径(D)块的远端部分被构造为位于距辐射源第二距离处，并且不包括在块路径(C)中的第二滤光器元件；路径(E):辐射不透明元件被插入块的远端部分和传感器元件之间，辐射不透明元件被构造为充分地防止来自辐射源的全部辐射照射在传感器元件上；路径(F):辐射不透明元件被插入块的远端部分和传感器元件之间，辐射不透明元件被构造为充分地防止来自辐射源的全部辐射照射在传感器元件上；并且第一辅助辐射源被插入辐射不透明元件之间，辅助辐射源被构造为以超过传感器元件的检测限度的强度发出辐射；路径(G):辐射不透明元件被插入块的远端部分和传感器元件之间，辐射不透明元件被构造为充分地防止来自辐射源的全部辐射照射在传感器元件上；并且第二辅助辐射源被插入辐射不透明元件之间，辅助辐射源被构造为以低于传感器元件的预先确定的检测限度的规定强度发出辐射。优选地，在路径(E)中的块的远端部分位于距辐射源第一距离处。优选地，在路径(F)中的块的远端部分位于距辐射源第一距离处。优选地，在路径(G)中的块的远端部分位于距辐射源第一距离处。优选地，在路径(E)中的块的远端部分位于距辐射源第二距离处。优选地，在路径(F)中的块的远端部分位于距辐射源第二距离处。优选地，在路径(G)中的块的远端部分位于距辐射源第二距离处。本领域的技术人员将意识到由于这些路径中的每一个路径都包含辐射不透明元件，所以不特别限制在路径(E)、(F)和(G)中的块的远端部分相对于辐射源的精确位置。在第一优选实施例中，块至少包括路径(A)和(B)中的一个路径，更优选地至少包括路径(A)和(B)中的每一个路径。这种配置提供了与上述辐射传感器系统100相同的功能。该配置非常适合在处理覆盖相对窄的UVT范围的水(例如喝的水或饮用水)的水处理系统中配以辐射传感器系统使用。在第二优选实施例中，块包括路径(C)和(D)中的至少一个路径，优选地包括路径 (C)和(D)中的每一个路径。这种配置提供与上述辐射传感器系统100相同的功能。由于路径(C)和(D)中的块的远端部分到辐射源的距离比路径(A)和(B)中的块的远端部分到辐射源的距离�。月肪�(C)和(D)提供了在处理覆盖相对宽的UVT范围的水(例如，市政废水)的水处理系统中能够使用辐射传感器系统的额外的优点。在第三优选实施例中，块至少包括路径㈧和(C)或至少包括路径⑶和(D)，优选地包括路径(A)、(B)、(C)和(D)中的每一个路径。该优选实施例通过在多个水层厚度处获得多个辐射强度读数来使允许用户测量被处理的水的UVT (例如，以即时方式)的功能具体化——例如，关于如何将所获得的多个辐射强度读数转换为UVT的附加信息参见美国专利6，512，234。在本实施例中，在处理相对高UVT的水(例如，喝的水或饮用水)时可以用使用路径㈧和(C)的辐射强度读数的比较关系，并且在处理相对低UVT的水(例如，市政废水)时可以用使用路径⑶和⑶的辐射强度读数的比较关系。在第四优选实施例中，块包括上述第一、第二或第三优选实施例，同时包括路径 (E)、(F)和(G)中的至少一个路径，更优选地同时包括路径(E)、(F)和(G)中的至少两个路径，甚至更优选地同时包括路径(E)、(F)和(G)中的每个路径。
路径(E)是为了 4ma( S卩，零)信号检验而在其中放置传感器元件的所谓的“暗区”。优选地，路径(F)中的第一辅助辐射源是诸如UV-C发光二极管的发光二极管。本质上，该路径与为了在传感器元件上实施饱和信号检验的能力而设置的暗区的一部分上外加了 UV-C发光二极管(优选实施例)的路径(E)相似。路径(F)的优点是允许从液体处理系统上拆卸传感器元件进行传感器检验。优选地，路径(G)中的第二辅助辐射源是诸如UV-C发光二极管的发光二极管。由于路径(F)代表用于传感器元件的暗区，可以使用具有从校准的UV-C发光二极管(优选实施例)输出的第二(或相同的)路径检验在传感器的运行曲线上的一个设定点。例如如果在校准时，已知设定点发光二极管在传感器元件中产生IlmA的信号，则在系统运转期间的任意时间可以将传感器运转与该值做比较，这将在之后有助于确定辐射传感器系统是否工作在期望的参数下。由于排除了公差叠加、灯输出易变性、石英套和故障的附加变量，所以这在传感器电子学的性能的纯检验时特别有利。图7至图11说明适合于配以具有远端205和近端210的块200使用的本辐射传感器系统的实施例的各种视图。块200被连接至以上述方式相对于传感器元件215和辐射源220旋转以改变照射在传感器元件215上的辐射的强度的马达(未显示)或其它活动单元。当然可以省去马达以便手动地旋转块200。用字母A、B、C、D、E、F和G表示上述路径。图12说明在其中利用具有远端20 和近端210a的块200a来实现同样的功能的替代实施例。块200a被连接至相对于传感器元件215和辐射源220平移块200a的马达 (未显示)或其它活动单元。尽管移动基准传感器(如果存在)的手段未在附图中具体地显示，但本领域的技术人员也能容易地实现。图13说明“打开”形式的块200和块200a，以显示这些元件的等效功能。在图7至图13中，用字母A、B、C、D、E、F和G表示上述路径。参考图14和图15，结合本辐射传感器系统的优选实施例中的其它元件说明块 200(图7至图11)。块200的近端210被设置在还包含传感器元件215(清楚起见，在图14 和图15中既没显示近端210也没显示传感器元件21 的壳体250中。与块200的远端205相连接的是由清洁室沈0、265组成的清洁系统255。橡胶(或者类似的)垫圈270被插入清洁室沈0、265和块200的远端205之间。清洁室260、265被适当的清洁液充填。清洁系统255进一步包括用于向每个清洁室260、265提供清洁液的管道 257。清洁系统255被连接至通过臂268依次连接至线性螺线管270的轴258。壳体250 通过支架275被连接至线性螺线管270。当希望清洁块200的远端205时，螺线管270被驱动并且清洁系统255沿着箭头Y 的方向被旋转。因此，清洁系统255主要在第一位置(图14)和第二位置(图1 之间可被操作。虽然已经参考说明性实施例和实例说明了本发明，但不意欲以局限的意义解释该说明。因此，当参考该说明时，说明性实施例的各种修改，以及本发明的其它实施例对于本领域的技术人员来说是显而易见的。从而可以预料所附的权利要求将覆盖任意变化例或实施例。
所有与本文相关的出版物、专利和专利申请通过全面参考被结合到与通过全面参考而被特别和单独地指出被结合在本文中的每一个单独的出版物、专利或专利申请相同的范围中。
权利要求
1.一种用于检测来自辐射源的辐射的光辐射传感器系统，其特征在于，所述系统包括壳体，该壳体具有的远端部分和近端部分，所述远端部分用于接受来自所述辐射源的辐射；设置在所述壳体中的第一(例如，工作)传感器元件；设置在所述壳体中的第二(例如，基准)传感器元件，所述第二传感器元件被构造为检测和响应从所述辐射源接受的入射辐射；以及被构造为在给定的时间点导致来自所述辐射源的辐射仅照射在所述第一(例如，工作)传感器元件和所述第二(例如，基准)传感器元件中的一个传感器元件的第一活动单元。
2.根据权利要求1所述的光辐射传感器系统，其特征在于，所述第一活动单元导致所述第一(例如，工作)传感器元件和所述第二(例如，基准)传感器元件中的至少一个传感器元件在第一位置和第二位置之间移动。
3.根据权利要求1所述的光辐射传感器系统，其特征在于，所述第一活动单元导致所述第一(例如，工作)传感器元件和所述第二(例如，基准)传感器元件中的每一个传感器元件在第一位置和第二位置之间移动。
4.根据权利要求2至3中的任意一项所述的光辐射传感器系统，其特征在于，在所述第一位置，所述第一(例如，工作)传感器元件接受来自所述辐射源的辐射，并且所述第二 (例如，基准)传感器元件基本上没有接受来自所述辐射源的辐射。
5.根据权利要求2至3中的任意一项所述的光辐射传感器系统，其特征在于，在所述第二位置，所述第二(例如，基准)传感器元件接受来自所述辐射源的辐射，并且所述第一 (例如，工作)传感器元件基本上没有接受来自所述辐射源的辐射。
6.根据权利要求2至3中的任意一项所述的光辐射传感器系统，其特征在于(i)在所述第一位置，所述第一(例如，工作)传感器元件接受来自所述辐射源的辐射并且所述第二(例如，基准)传感器基本上没有接受来自所述辐射源的辐射，以及(ii)在所述第二位置，所述第二(例如，基准)传感器元件接受来自所述辐射源的辐射并且所述第一(例如， 工作)传感器元件基本上没有接受来自所述辐射源的辐射。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的光辐射传感器系统，其特征在于，所述壳体包括远端部分和近端部分，所述远端部分用于接受来自所述辐射源的辐射；所述第一(例如，工作)传感器元件与所述近端部分相连通；和第二活动单元被构造为相对于所述第一(例如，工作)传感器元件至少在第三位置和第四位置之间移动所述壳体，当所述壳体位于所述第三位置和所述第四位置中的至少一个位置时，所述辐射源和所述第一(例如，工作)传感器元件之间的辐射路径被确定；其中，所述壳体相对于所述第一(例如，工作)传感器元件的移动导致照射在所述第一 (例如，工作)传感器元件上的辐射强度的变化。
8.根据权利要求7所述的辐射传感器系统，其特征在于，所述壳体被构造为所述第一 (例如，工作)传感器元件被设置在(i)在第三位置距所述辐射源第一距离处，和(ii)在所述第四位置距所述辐射源第二距离处，所述第一距离不同于所述第二距离。
9.根据权利要求7至8中的任意一项所述的辐射传感器系统，其特征在于，所述第三位置包括第一辐射滤光器元件，且所述第四位置不含所述第三位置处的所述第一辐射滤光器元件。
10.根据权利要求6至9中的任意一项所述的辐射传感器系统，其特征在于，当所述壳体位于所述第三位置时，从所述辐射源到所述第一(例如，工作)传感器元件的第一辐射路径被确定。
11.根据权利要求6至9中的任意一项所述的辐射传感器系统，其特征在于，当所述壳体位于所述第四位置时，从所述辐射源到所述第一(例如，工作)传感器元件的第二辐射路径被确定。
12.根据权利要求6至9中的任意一项所述的辐射传感器系统，其特征在于，当所述壳体位于所述第三位置时，从所述辐射源到所述第一(例如，工作)传感器元件的所述第一辐射路径被确定，并且当所述壳体位于第四位置时，从所述辐射源到所述第一(例如，工作) 传感器元件的第二辐射路径被确定。
13.根据权利要求6至9中的任意一项所述的辐射传感器系统，其特征在于，当所述壳体位于所述第三位置时，从所述辐射源到所述第一(例如，工作)传感器元件的所述第一辐射路径被确定，并且所述壳体进一步包括在所述壳体位于所述第四位置时基本上防止来自所述辐射源的所有的辐射照射在所述第一(例如，工作)传感器元件上的辐射不透明元件。
14.根据权利要求13所述的辐射传感器系统，其特征在于，进一步包括在所述辐射不透明元件和所述第一(例如，工作)传感器元件之间设置的辅助辐射源。
15.根据权利要求14所述的辐射传感器系统，其特征在于，所述辅助辐射源被构造为以所述第一(例如，工作)传感器元件的预先确定的所述检测限度发出辐射。
16.根据权利要求14所述的辐射传感器系统，其特征在于，所述辅助辐射源被构造为以低于所述第一(例如，工作)传感器元件的预先确定的所述检测限度的规定强度发出辐射。
17.根据权利要求7所述的辐射传感器系统，其特征在于，所述壳体被构造为在所述远端部分和所述近端部分之间包括多个不同的块路径的块，所述块相对于所述第一(例如， 工作)传感器元件可被移动到对应于每个块路径的位置。
18.根据权利要求17所述的辐射传感器系统，其特征在于，所述块包括至少两个从群中选出的块路径，所述群包括(A)所述远端部分位于距所述辐射源第一距离处，并且包括插入所述远端部分和所述第一(例如，工作)传感器元件之间的第一滤光器元件，所述第一滤光器元件被构造为过滤规定的辐射波长；(B)所述远端部分位于距所述辐射源第一距离处，并且不包括块路径(A)中的所述第一滤光器元件；(C)所述远端部分位于距所述辐射源第二距离处，并且包括插入所述远端部分和所述第一(例如，工作)传感器元件之间的第二滤光器元件，所述第二滤光器元件被构造为过滤规定的辐射波长，所述第二距离小于所述路径(A)中的所述第一距离；(D)所述远端部分位于距所述辐射源第二距离处，并且不含块路径(C)中的所述第二滤光器元件；(E)被插入所述壳体的所述远端部分和所述第一(例如，工作)传感器元件之间的辐射不透明元件，所述辐射不透明元件被构造为基本上防止来自所述辐射源的全部的辐射照射在所述第一(例如，工作)传感器元件上；(F)被插入所述壳体的所述远端部分和所述第一(例如，工作)传感器元件之间的辐射不透明元件，所述辐射不透明元件被构造为基本上防止来自所述辐射源的全部的辐射照射在所述第一(例如，工作)传感器元件上；并且所述第一辅助辐射源被插入所述辐射不透明元件之间，所述辅助辐射源被构造为以超过所述第一(例如，工作)传感器元件的所述检测限度的强度发出辐射；(G)被插入所述壳体的所述远端部分和所述第一(例如，工作)传感器元件之间的辐射不透明元件，所述辐射不透明元件被构造为基本上防止来自所述辐射源的全部的辐射照射在所述第一(例如，工作)传感器元件上；并且所述第二辅助辐射源被插入所述辐射不透明元件之间，所述辅助辐射源被构造为以低于所述第一(例如，工作)传感器元件的预先确定的所述检测限度的强度发出辐射。
19.根据权利要求18所述的辐射传感器系统，其特征在于，路径(E)中的所述壳体的所述远端部分位于距所述辐射源所述第一距离处。
20.根据权利要求18所述的辐射传感器系统，其特征在于，路径(F)中的所述壳体的所述远端部分位于距所述辐射源所述第一距离处。
21.根据权利要求18所述的辐射传感器系统，其特征在于，路径(G)中的所述壳体的所述远端部分位于距所述辐射源所述第一距离处。
22.根据权利要求18所述的辐射传感器系统，其特征在于，路径(E)中的所述壳体的所述远端部分位于距所述辐射源所述第二距离处。
23.根据权利要求18所述的辐射传感器系统，其特征在于，路径(F)中的所述壳体的所述远端部分位于距所述辐射源所述第二距离处。
24.根据权利要求18所述的辐射传感器系统，其特征在于，路径(G)中的所述壳体的所述远端部分位于距所述辐射源所述第二距离处。
25.根据权利要求18至M中的任意一项所述的辐射传感器系统，其特征在于，所述第一辅助辐射源是第一发光二极管。
26.根据权利要求18至M中的任意一项所述的辐射传感器系统，其特征在于，所述第二辅助辐射源是第二发光二极管。
27.根据权利要求18至M中的任意一项所述的辐射传感器系统，其特征在于，所述第一辅助辐射源是第一发光二极管，且所述第二辅助辐射源是第二发光二极管。
28.根据权利要求18至27中的任意一项所述的辐射传感器系统，其特征在于，所述块包括所述路径(A)和(B)中的至少一个路径。
29.根据权利要求18至27中的任意一项所述的辐射传感器系统，其特征在于，所述块至少包括所述路径(A)和(B)中的至少每一个路径。
30.根据权利要求18至27中的任意一项所述的辐射传感器系统，其特征在于，所述块包括所述路径(C)和(D)中的至少一个路径。
31.根据权利要求18至27中的任意一项所述的辐射传感器系统，其特征在于，所述块至少包括所述路径(C)和(D)中的至少每一个路径。
32.根据权利要求18至27中的任意一项所述的辐射传感器系统，其特征在于，所述块包括所述路径(A)和(C)中的至少一个路径。
33.根据权利要求18至27中的任意一项所述的辐射传感器系统，其特征在于，所述块至少包括所述路径(B)和(D)中的至少每一个路径。
34.根据权利要求18至31中的任意一项所述的辐射传感器系统，其特征在于，所述块进一步包括所述路径(E)、(F)和(G)中的至少一个路径。
35.根据权利要求观至31中的任意一项所述的辐射传感器系统，其特征在于，所述块进一步包括所述路径(E)、(F)和(G)中的至少两个路径。
36.根据权利要求观至31中的任意一项所述的辐射传感器系统，其特征在于，所述块进一步包括所述路径(E)、(F)和(G)中的每一个路径。
37.根据权利要求18至27中的任意一项所述的辐射传感器系统，其特征在于，所述块进一步包括所述路径(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)和(G)中的每一个路径。
38.根据权利要求7至37中的任意一项所述的辐射传感器系统，其特征在于，所述活动单元被构造为相对于所述第一传感器元件(例如，工作)旋转所述壳体。
39.根据权利要求6至37中的任意一项所述的辐射传感器系统，其特征在于，所述活动单元被构造为相对于所述第一传感器元件(例如，工作)平移所述壳体。
40.根据权利要求6至37中的任意一项所述的辐射传感器系统，其特征在于，所述活动单元被构造为相对于所述第一传感器元件(例如，工作)滑动地平移所述壳体。
41.根据权利要求7至40中的任意一项所述的辐射传感器系统，其特征在于，所述活动单元包括用于由所述辐射传感器系统的用户手动操作的柄部分。
42.根据权利要求7至41中的任意一项所述的辐射传感器系统，其特征在于，所述活动单元包括电动马达。
43.根据权利要求6至42中的任意一项所述的辐射传感器系统，其特征在于，进一步包括用于从所述壳体的远端部分消除污染物质的清洁系统。
44.根据权利要求43所述的辐射传感器系统，其特征在于，所述清洁系统相对于所述壳体的所述远端部分可移动。
45.根据权利要求44所述的辐射传感器系统，其特征在于，所述第二活动单元的活动导致所述清洁系统相对于所述壳体的远端部分的移动。
46.根据权利要求44所述的辐射传感器系统，其特征在于，所述清洁系统包括相对于所述壳体的所述远端部分移动所述清洁系统的辅助活动单元。
47.根据权利要求46所述的辐射传感器系统，其特征在于，所述清洁系统包括用于接受清洁液的室。
48.根据权利要求43至权利要求47中的任意一项所述的辐射传感器系统，其特征在于，所述清洁系统包括擦拭器元件。
49.根据权利要求43至权利要求47中的任意一项所述的辐射传感器系统，其特征在于，所述清洁系统包括机械刮除元件。
50.根据权利要求43至权利要求47中的任意一项所述的辐射传感器系统，其特征在于，所述清洁系统包括机械刷元件。
51.一种液体处理系统，其特征在于，包括至少一个辐射源和权利要求7至50所述的辐射传感器系统。
52.一种液体处理系统，其特征在于，包括至少一个紫外线辐射源和权利要求7至50中的任意一项所述的辐射传感器系统。
53.一种水处理系统，其特征在于，包括至少一个辐射源和权利要求7至50所述的辐射传感器系统。
54.一种水处理系统，其特征在于，包括至少一个紫外线辐射源和权利要求7至50中的任意一项所述的辐射传感器系统。
全文摘要
本文公开了一种用于检测来自辐射源的辐射的光辐射传感器系统。该系统包括壳体，该壳体具有的远端部分和近端部分，远端部分用于接受来自辐射源的辐射。设置在壳体中的第一(例如，工作)传感器元件。设置在壳体中的第二(例如，基准)传感器元件，第二传感器元件被构造为检测和响应从辐射源接受的入射辐射。被构造为在给定的时间点导致来自辐射源的辐射仅照射在第一(例如，工作)传感器元件和第二(例如，基准)传感器元件中的一个传感器元件的第一活动单元。
文档编号G01J1/04GK102359816SQ20111019173
公开日2012年2月22日 申请日期2007年9月20日 优先权日2006年9月20日
发明者乔尔·海林, 吉姆·弗拉泽, 珍妮弗·杰拉尔迪-弗拉泽 申请人:特洛伊科技有限公司
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