專利名稱：對運動過程流中的物質作分光光度分析的裝置和方法
本申請是1986年2月20日提交的申請號為831，296的申請案的部分繼續申請。本發明涉及對包含在一運動的過程流中的物質進行分光光度化學分析的裝置和方法，申請中所描述的發明特別適用于制造過程或其他工藝場合的在線使用，在那里，運動過程流的物質的化學成分的快速分析對于高效和經濟的質量控制是極其需要的。本申請所描述的發明有一極寬的應用范圍。為了描述和說明的目的，分光光度裝置使用紅外輻射形式，以便按照付里葉變換紅外光譜學方法獲得紅外光譜作分析之用。在本申請中，付里葉變換紅外光譜學方法簡稱為“FTIR”。
雖然本發明可對寬范圍的物質進行化學分析，但在描述和說明本發明時，聯系包含和運動于一過程流中，諸如包含于一聚合物制造裝置或一合成纖維制造裝置中的熔融聚合物的化學分析來加以描述。紅外頻率范圍(2.5至50微米或4800至200波數)被用于紅外光譜學已有了相當長的時間。FTIR紅外輻射分析作為一種分析工具逐漸普及是紅外光譜學能提供相當大量的信息以及紅外光譜便于產生和分析的結果。它廣泛地用于所有的有機化合物和許多無機化合物的鑒別，由于它能分析無論是固體、熔融體或氣相的試樣以及無論是純或不純的物質，所以它是很有用的。視使用方式的不同，它既可提供定性的也可提供定量的信息。紅外輻射輸出數據的分析是相當快速的，至少在理論上適用于在線工藝過程。然而，對物質進行在線測試有不少具體問題。因此，大多數紅外分析一直在實驗室的環境中進行。在上述聚合物制造和處理的環境中，對聚合物熔融體作定性分析的典型方法是先從最終產物提取試樣，亦即小片或小顆粒并把它們送到實驗場所進行紅外分析。鑒于聚合物制造工藝過程的特性，這個程序是特別不適宜的。聚合物，諸如聚丙烯、聚乙烯、尼龍之類是由各種有機化合物在大致相當于572°F(300℃)和2500磅/平方英寸(1，757，750kg/m2)的非常高的溫度和壓力下起反應而生成的。由于聚合物在冷卻時很快地固化為一種實際上牢不可破的物質，所以在整個工藝流程中保持該溫度和壓力是必要的。由于這個原因，聚合物制造設備一般是在幾個月內每星期運行七天，每天運行二十四小時晝夜不停的。因此，一個規模不太大的聚合物制造廠就可制造極大量的聚合物。聚合物的許多不同的用途要求它們按照許多各不相同的化學結構式制造。一個典型的聚合物可包含幾個主要的組成部分和許多次要的添加劑，后者盡管往往是微量的，但對最終產物的質量卻具有很大影響。例如，在諸如聚脂和尼龍等聚合物中加入添加劑就可以減小由該聚合物制造成的“紗”線的摩擦系數，從而使與快速運動的“紗”線接觸的“紗”線導軌、環之類不會很快磨損。聚合物內有些添加劑和最終的結構群能控制聚合物吸收染料及與染料起反應的速率和程度。還有一些添加劑影響強度、伸長度、吸濕率和許多其他特性。聚合物的紅外分析一般是通過由聚合物小片或小顆粒形成薄膜層或熔料來進行的。該薄膜層或熔料允許冷卻，當在實驗室里作分析時，是在其冷卻態進行分析的，聚合物在環境溫度里作紅外分析所得出的結果可能與同一聚合物在其過程流溫度里作分析結出的結果有很大的不同。這就限制了獲得的信息的實用性，即使再將聚合物熔料加熱，其結果仍然不是聚合物熔料在過程流里的完全正確的反映，因為每次加熱、冷卻和再加熱聚合物熔料，其化合成分由于聚合物組分因加熱引起的反應和由加熱引起的聚合物揮發物的逸失而有所改變。即使得到有一定正確性的結果，取樣、在實驗室里完成紅外分析和對化學式進行修正要花很長的時間，結果可能制造出大量超過質量控制限度的聚合物，這些聚合物必需重新加工、扔掉、作為廢品或作次品出售。
因而，對于諸如聚合物等物質在過程流中在線取樣和進行紅外分輻射分析是人們所極為希望的。
在進行FTIR分析時，必需將聚合物熔料保持在其過程流的溫度上，即使是聚合物流與較冷的物體，比如探頭的瞬時接觸也會造成較厚的聚合物薄膜層或覆蓋層的形成而粘著探頭。因此，紅外輻射分析僅對粘著于探頭上的4至8微米深度的靜態物質取樣，而不是對位于運動的過程流里的物質進行取樣。
人們希望研制一種可以對在運動的過程流中的聚合物熔料作在線化學分析的取樣室以便可以以足夠的速度取樣和以足夠的速度對質量的變化進行檢測，因而能在大量聚合物廢品和次品產生前作校正。而且，這種取樣室可以對聚合物熔料連續取樣。這種連續的工藝過程可以建立報警范圍，當聚合物熔料的化學成分變化到超過規范時，它能自動地向生產人員發出警報，從過程流中轉移出不合格的聚合物以重新處理，或者甚至通過合適的伺服機構控制上游的工藝過程，使化學成分恢復到標準范圍以內。
本發明實際上是這樣來解決這一問題的對物質諸如聚合物熔料進行動的“切片”，并將它保持在其精確的過程流溫度和壓力上，紅外輻射從其一側穿過到另一側，為了保持過程流溫度，把物質流的取樣室與非常靈敏的FTIR紅外分析裝置隔離開來。
紅外光譜是作為頻率或波長的函數的紅外輻射的強度的一種記錄。有許多變量可以影響紅外檢測，包括大氣吸收，光源強度隨頻率的變化，環境中存在污染物質的情況下光譜儀里的變化的色散。由于這一原因，即使在試樣理論上是完全透明的情況下，紅外輻射器的電輸出也是不恒定的。
為了對這些變量作校正，必需測定兩個光譜，一個是樣品處在輻射光束中的光譜，一個是樣品從輻射光束中移開的光譜，然后從這兩個光譜中計算作為頻率的函數的吸收。實際上，從處于光束中的樣品的光譜中減去移離光束的樣品的光譜結果就留下了被測試的物質的光譜的“指印”。這一般是通過引入稱作參考光路和第二個光路來完成的，該參考光路除了沒有樣品外，其它方面都盡可能與第一個光束相同。在實驗室分析中，這是一件簡單的事情，因為要進行這種分析，環境是特意控制的。
然而，在分析諸如在過程流里的熔融的聚合物時，樣品必需放置在一加熱爐內，使樣品保持在過程流溫度中以便分析。迄今為止，背景或參考樣品或者完全不用，或者是在取樣室環境以外取用，這就在過程中引入了變化或失真，導致取樣物質的紅外光譜不完全正確。
因此，本發明的目的是提供一種在分析運動過程流里的物質時可精確地補償背景輻射吸收的分光光度裝置和方法。
本發明的另一個目的是提供一種可以在一個與被分析的物質所處的環境相似的環境里建立一個參考輻射光路的裝置和方法。
本發明的再一個目的是在分析取樣室里的物質時，當需要時可以在在線條件下形成參考輻射光譜。
本發明的這些以及其他的目的，在下面揭示的最佳實施例里中是通過提供一個對在運動的過程流中的物質作分光光度分析的裝置來獲得的，其中，物質被導入取樣室里的觀察室內，并受到適用于分光光度目的的輻射光束的照射。裝置包括容納在第一分隔間里的一個輻射源和一個輻射探測器以及與第一分隔間環境隔離的、容納有取樣室的第二分隔間。
反射裝置安置在第二分隔間里，用以接收來自第一分隔間的輻射光束，導引輻射光束穿過樣品室和容納于其中的被分析的物質，并且導引輻射光束射回到第一分隔間和安置于其中的輻射探測器上。
第二分隔間包含用于使其環境保持在適合于對取樣室里的物質進行輻射分析的范圍之內的裝置。參考裝置安置在第二分隔間里，用于使來自光路的輻射光束轉向，不通過物質，以及用于在與取樣室同樣的環境中形成參考光譜，并且使轉向的光束反射到輻射探測器上。
根據本發明的第一個較佳實施例，反射裝置至少包括第一和第二主反射鏡，第一主反射鏡設置在取樣室的上游，用于導引輻射光束進入和通過取樣室，而第二主反射鏡設置在取樣室的下游，用于導引輻射光束離開取樣室，并射向第一分隔間和安置于其中的輻射探測器。
根據本發明的第二個較佳實施例，反射裝置至少包括第一和第二主反射鏡，第一主反射鏡設置在取樣室的上游，用于導引輻射光束進入和通過取樣室，而第二主反射鏡設置于取樣室的下游，用于導引輻射光束離開取樣室，并射向第一分隔間和安置于其中的輻射探測器。參考裝置包括在取樣室上游的一個副反射鏡，用于使輻射光束轉向到取樣室下游的一側，通過第二分隔間的環境而不穿過樣品室里的物質。
再根據本發明的另一個實施例，反射裝置至少包括第一和第二主反射鏡，第一主反射鏡設置在取樣室的上游，用于導引輻射光束進入和通過取樣室，向第二反射鏡設置在取樣室的下游，用于導引輻射光束離開取樣室，并射向第一分隔和安置于其中的輻射探測器。參考裝置包括在取樣室上游的一個第一副反射鏡，用于使輻射光束轉向到取樣室下游的一側，通過第二分隔間的環境而不穿過取樣室里的物質。參考裝置還包括在取樣室下游的一個第二副反射鏡，用于接收由第一副反射鏡反射的輻射光束，并使輻射光束從第二分隔間射出。
裝置最好包括一個FTIR系統。
根據本發明的一個較佳實施例，每一個副反射鏡包括樞軸裝置，用于當需要一參考光譜時，將副反射鏡繞樞軸轉動到輻射光束的通路里。
根據本發明的、在運動的過程流里對物質進行分光光度分析的方法，物質被放入取樣室里的觀察室里，并受到適于作分光光度分析的輻射光束的照射。該方法包括提供容納在第一分隔間里的一個輻射源和一個輻射探測器以及與第一分隔間環境隔離的、容納有取樣室的第二分隔間的步驟。反射裝置被置于第二分隔間里，用于接收來自第一分隔間的輻射光束，導引輻射光束穿過取樣室和容納于其中的被分析的物質，并使輻射光束射回到第一分隔間里和安置于其中的輻射探測器里。
在第二分隔間里的環境被保持在適用于對取樣室里的物質作輻射分析的范圍里。
輻射光束從光通道轉向不穿過物質，但光束繼續穿過第二分隔間的環境，并射向輻射探測器。
一個參考光譜在與取樣室相同的環境中形成。
上面已經陳述了本發明的一些目的。本發明的其他目的和優點在結合附圖描述本發明時將清楚地顯現出來。


圖1是包括本申請的發明的、與一過程流相連通的分光光度裝置的示意圖。
圖2是根據本發明的一個實施例的帶有與取樣室一起使用的麥克爾遜干涉儀的付里葉變換紅外光譜儀的示意圖。
圖3是本發明的窗座圈的透視圖。
圖4是一對圖3所示的座圈在工作狀態的剖面圖。
圖5是顯示閥門布局和取樣室的觀察室的縱截面圖，為了清楚起見，作了部分省略。
圖6是圖5所示的取樣室的橫截面圖，為了清楚起見，作了部分省略，它顯示了閥門布局和本發明的觀察室。
圖7是根據本發明一個實施例的光譜儀的平面示意圖。
圖8是根據本發明另一個實施例的光譜儀的取樣室罩殼分隔間部分的平面示意圖。
現在，請參見附圖。根據本發明的分光光度裝置在圖1中概括地用編號10表示。裝置10從一在過程流11中運動的物質取樣。為了描述本發明，在過程流里的物質被認為是聚合物熔料，它從一源頭，諸如生成聚合物的反應容器12向下游流動。當然，在其它環境中，上游的源頭可以是一個加熱的容器，其中，在別處生產的片狀、粒狀或粉狀的聚合物被再加熱到其熔融態，以作進一步的加工。把聚合物熔料從過程流11轉向，通過一個包含在一絕熱套管13A里的饋線13，以保持聚合物熔料處于其過程流的溫度。饋線13的熔料流可以通過饋給泵13B和一個閘門閥15控制。聚合物熔料從饋線13流入根據本發明的取樣室14。借助-FTIR光譜儀50通過紅外輻射來分析樣品。分析過程是由一計算機60控制的，它還顯示被分析聚合物熔料所產生的紅外光譜，在計算機60的顯示端所顯示的光譜可從繪圖器70以硬拷貝的形式獲得。取樣室14里的聚合物熔料的溫度通過溫度調節器80控制。
光譜儀50容納在一光譜儀分隔間51里、光譜儀分隔間51與一安置取樣室14的取樣室分隔間52連通以傳輸輻射。
付里葉變換紅外(FTIR)光譜儀在圖2中進一步詳細地說明。一個紅外光源90被一反射鏡91呈直角地反射，并通過一個分束器92。50%的紅外光被反射到一固定鏡93，50%的光被透射到一動鏡94。固定鏡93通過反射使紅外輻射沿著固定的光路折回到分束器。動鏡94在光程可變的情況下將輻射反射回去，因而其光程與固定鏡不同。然后兩個反射光束在分束器92處重新混合，該重新混合的光束中的一部分射向一聚焦鏡95。聚焦鏡95將紅外光束會聚到取樣室14里的焦點(示意地顯示)，在該取樣室14里，紅外光束再發散。光束再被一聚焦透鏡96反射到一紅外探測器97上。用一激光器98測量光譜儀50里光程差的變化。激光器98發射具有極精細的干涉圖形的光束，這種干涉圖形形成一余弦波干涉圖。該余弦波使得探測器信號數字化。光譜儀50還包括一個激光探測器99和一個白光探測器100。
光譜儀50對于熱是非常敏感的。如下所述，聚合物熔料必需保持其過程流溫度，取樣室14置于取樣室分隔間52里，并防止來自取樣室14的熱量損壞在分隔間51里的干涉儀50的組件。
現在參見圖5和6。下面對取樣室加以詳述。取樣室14的核心是一個鋼塊18，在其內部形成一個輸入導管19A和一個輸出導管19B。導管19A和19B大致上集合成U形，始端處有一帶有螺紋的入口20，它與饋線13連接，終端在入口20的正下方即圖中的出口21處，它將聚合物熔料排放到出料管線16。
在鋼塊18里形成一個帶有螺紋的溫度取樣閥入口孔33，它與導管19連通。
一個帶有匹配的螺紋的旋塞活門34設置在取樣閥入口孔33里，并可在兩個位置之間移動，當它處于一個位置時，聚合物熔料流入觀察區域，而當它處于另一個關閉位置時，則不許可聚合物熔料流入觀察區域。在鋼塊18里還形成一個旁通閥入口孔35，它也與導管19B連通。一個帶有匹配的螺紋的旁通旋塞活門36設置在旁通入口孔35里，并可在打開和關閉兩個位置之間移動。在鋼塊18內形成一個帶有螺紋的座圈孔37，它從鋼塊18的一側延伸到另一側。一個帶有螺紋的座圈38從一側置于孔37中，一個同樣的、帶有螺紋的座圈39從另一側置于孔37中。
從圖4可以清楚看出，座圈38和39各自具有從它們的一端伸展到另一端的錐形孔38A和39A。在座圖38的一端形成一個環肩狀凹口38B，在座圈39的一端形成一個環肩狀凹口39B。可透過紅外線的材料諸如砷化鋅的盤狀晶體40通過一種高溫粘合劑諸如環氧樹脂牢牢地固定在凹口38B和39B里。晶體40形成“窗”，紅外輻射穿過它們直射。注意，例如直徑為0.72英寸(18mm)、厚度為0.16英寸(4mm)的晶體，它們的整個表面積都各自被座圈38和39所支承，僅在中心露出直徑為0.32英寸(8mm)的孔徑允許輻射透過。這就使晶體40經得起非常高的溫度和壓力。
如圖3和4所示，座圈38和39在與晶體40對面的另一端上各自含有可在孔38A和39A內旋轉的帶有螺紋的驅動齒輪41。步進電機44和45與齒輪41嚙合，可使晶體40相互間作相對運動。
如圖5和6所示，孔37與輸入導管19在取樣閥入口孔33的下游相交。座圈38和39在孔37里安排成彼此之間具有一個很小的間矩。這就在座圈38和39里的晶體40之間形成一個觀察室42。當聚合物熔料從輸入導管19A流進和通過觀察室42時，它受到從一側穿透到另一側的紅外光的輻射。
在取樣閥處于打開位置的情況下，聚合物熔料在座圈38和39的晶體40之間流過，形成一極薄的聚合物樣品，紅外輻射從樣品的一側透射到另一側。步進電機44、45使得觀察室43的寬度能夠精確地調節到能獲得最精確的結果所需要的精確距離。步進電機44、45能夠通過計算機程序來調節觀察室的寬度到一給定取樣程序所需的精確寬度，并能夠協同操作以保持觀察室的構形對稱，但也能單個地操作。當然，當不需要對稱操作時，只要提供一個步進電機就可以。
聚合物熔料連續向下游流到輸出導管19B，并通過排出口21排放到出料管線16。
聚合物在取樣室14里的滯留時間可通過將輸出導管19B相對于輸入導管19A而言的直徑增大而大大地縮短。直徑增加40%可以顯著地減小取樣室14內的壓力，但仍可使聚合物更塊地流經輸入導管19A。當然，在輸出導管19B里的流速低于在輸入導管19A里的流速。但是，一旦聚合物已做過紅外線分析，滯留時間就是一個不太重要的因素了。在取樣室14里的滯留時間的縮短可導致在試樣發生變化開始以前對物質進行測試而取得更精確的分析結果。
根據需要，聚合物熔料可廢棄或重新輸回到過程流11。
如果取樣不是連續進行的，則在預定的時間間隔里，取樣閥34關閉，而旁通閥36打開。這時，聚合物不能進入觀察室42，而是如上面所述的那樣穿過旁通閥入口孔35進到觀察室42下游的導管19B，通過排出口21排出。
聚合物通過鋼塊18的通路還有第三種可能性，可以將取樣閥34和旁通閥36都打開到預定的程度。當要求連續取樣時，一般都是這樣做的。在此程序中，取樣閥36被充分打開，因而，例如輸入導管19A里大約有10%的聚合物熔料流過取樣閥34而進入觀察室42。旁通閥36被打開到大得多的程度，使余下的90%的聚合物熔料繞過觀察室42，通過排出口21排出。通過相對調節取樣閥34和旁通閥36的打開程度，可以改變輸入導管里的、亦即在觀察室里所取樣和分析的聚合物熔料的百分比，以獲得更為快速的取樣。
上述取樣室14的使用可對在過程流里的物質作精確的分光光度分析。除了使用紅外輻射外，也可使用可見、紫外和其他光譜的輻射。取樣室14的一個主要優點是樣品是以不受侵犯的方式取樣和分析的，不同于已有技術中將探頭插入的侵犯性方式。
由于取樣室14會受到高的溫度和壓力，所以其主要成分是由高品位的不銹鋼構成。所有導管都被拋光，螺紋也是如此。而且，螺紋能用聚四氟乙烯絕緣膠布包裹起來。不采用黃銅、銅或者其他會與被分析的物質起反應的材料。
也可以用一個壓力傳感器(圖中未畫出)對輸入導管19A里的壓力進行監視。
現在參見圖7。下面描述容納有FTIR設備和取樣室14的分隔間的結構。分隔間51與取樣室分隔間52剛性而可拆卸地連接。分隔間51和52相鄰的兩壁設有相互對準的開口51A、51B、52A和52B，因而來自輻射源90的一個輻射光束“R”能進入取樣室分隔間52，穿過取樣室14，并再進入分隔室51。兩個分隔間是通過氣密裝配相連的，所以能消除取樣環境周圍的大氣污染。
一對主反射鏡53和54使輻射從其光路作直角偏轉，射入分隔室52，射入取樣室14，并從取樣室14的一邊穿到另一邊，再回到分隔間51。此外，兩個副反射鏡55和56安裝在樞軸上，以便在一縮回的位置(圖中虛線位置)和一使光束轉向的位置之間轉動，在使光束轉向位置上時，輻射光束從其原來穿過取樣室14的光通路變換方向而穿過一參考樣品盒57。以這種方式變換輻射光束方向的性能在紅外分析的精度方面有顯著的效果。
在實施取樣室14里的物質的取樣過程以前，-例如，取樣聚合物熔料以前-，整個系統通過使輻射光束“R”穿過樣品盒57來加以校正。為此目的，樣品盒57是空的，因而光束“R”穿過的是取樣室分隔間52里的大氣，從而取得一個“背景”讀數，它能從光束穿過取樣室14的讀數中減去，以便獲得一個精確的測試結果。“減法”是通過將背景讀數的結果存儲在一個計算機里而進行的。計算機60編有程序可以進行對FTIR所必需的計算。背景讀數檢測并補償取樣室分隔間52里的硬件的熱膨脹，溫度變化、揮發性物質以及水蒸汽的存在，簡言之，可以補償在分隔間51里的大氣和在取樣室分隔間52里的大氣之間所有可檢測的變化。光束通過反射鏡55和56的轉向僅需幾秒鐘，能根據情況需要頻繁地轉向。
其他的校正可通過將一標準參考物質的樣品，諸如已知其性質的薄膜58放入樣品盒57作出。這些性質被檢測和存諸在計算機60里，在那里與正常標準作比較，如果需要，還可作調整。
如圖8所示，背景樣品能通過使用各種機械裝置取得。在圖8中，一個副反射鏡62可繞樞軸轉動地安裝在取樣室14和一主反射鏡63上游的光束“R”的光路里。在取樣室14下游的一主反射鏡64可繞樞軸轉動，因而當它處于圖中實線所示的位置時，被副反射鏡62反射的光束“R”再被主反射鏡64反射而回到分隔間51。一樣品盒66設置在副反射鏡62和主反射鏡64之間(在它們處于實線位置的情況下)，在由光束“R”所經過的直線上。圖8所示的安排的優點在于，背景取樣時的光程更接近于通過取樣室14取樣時的光程。正如上面參照圖7所描述的那樣，一個參考樣品，諸如一薄膜68可置于一樣品盒66中作為校準系統的一種手段。
上面描述了一種通過分光光度裝置對在一運動的過程流中的物質作化學分析的取樣室。本發明的各種細節可有所改變，但這些改變仍不離開本發明的范疇。而且，上面根據本發明的取樣室的最佳實施例的描述是僅僅為了便于說明的目的，本發明并不限于作為舉列用的實施例。本發明的范圍如權利要求書所述。
權利要求
1.一種對在運動過程流中的物質作分光光度分析的裝置，其特征在于，物質被導入一取樣室里的觀察室中，并受到適用于分光光度分析的輻射束的照射，上述裝置包括(a)容納在第一分隔間里的一個輻射源和一個輻射探測器；(b)與第一分隔間環境隔離的容納有上述取樣室的第二分隔間；(c)安置在上述第二分隔間里用于接收來自上述第一分隔間的輻射光束、使上述輻射光束穿過取樣室和其中所包含的待分析的物質、并使輻射光束射回置有輻射探測器的第一分隔間的反射裝置；(d)上述第二分隔間包括維持其環境處于適合于對取樣室里的物質作輻射分析的范圍內的裝置；以及(e)安置在上述第二分隔間里的用于使輻射光束轉向不穿過上述物質和用于在與取樣室相同的環境里形成一參考光譜以及使上述轉向的光束射向輻射探測器的參考裝置。
2.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于，上述反射裝置至少包括第一和第二主反射鏡，上述第一主反射鏡位于上述取樣室的上游，用于使上述輻射光束射入并穿過上述取樣室，上述第二主反射鏡位于上述取樣室的下游，用于使上述輻射光束離開取樣室而射向置有輻射探測器的第一分隔室。
3.按照權利要求2所述的裝置，其特征在于，上述反射裝置至少包括第一和第二主反射鏡，上述第一主反射鏡位于上述取樣室的上游，用于使上述輻射光束射入并穿過上述取樣室，上述第二主反射鏡安置于上述取樣室的下游，用于使上述輻射光束離開取樣室而射向置有輻射探測器的第一分隔間，并且上述參考裝置包括一位于取樣室上游的、用于使上述輻射光束轉到取樣室的下游一側，通過第二分隔間的環境而不穿過取樣室里的物質的副反射鏡。
4.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于，上述反射裝置至少包括第一和第二主反射鏡，上述第一主反射鏡位于上述取樣室的上游，用于使上述輻射光束射入并穿過上述取樣室，上述第二主反射鏡置于上述取樣室的下游，用于使上述輻射光束離開取樣室而射向置有輻射探測器的第一分隔間，并且上述參考裝置包括一位于上述取樣室上游的、用于使上述輻射光束轉向到取樣室的下游一側，通過第二分隔間的環境而不穿過取樣室里的物質的第一副反射鏡，以及一位于取樣下游的、用于接收由上述第一副反射鏡反射的輻射光束并使輻射光束射出第二分隔間外的第二副反射鏡。
5.按照權利要求1、2、3或4所述的裝置，其特征在于，上述裝置包括一付里葉變換紅外(FT IR)系統。
6.按照權利要求1、2、3或4所述的裝置，其特征在于，上述裝置包括一用于對運動過程流里的熔融的聚合物進行分光光度分析的FT IR系統。
7.按照權利要求2、3或4所述的裝置，其特征在于，每一個副反射鏡包含一個當需要一參考光譜時使上述副反射鏡繞樞軸旋轉到輻射光束的光路中的樞軸裝置。
8.一種對運動過程流中的物質作分光光度分析的方法，其特征在于，物質被導入在一取樣室里的觀察室中，并受到適用于分光光度分析的輻射光束的照射，上述方法包括(a)提供容納在第一分隔間里的一個輻射源和一個輻射探測器;(b)提供一個與上述第一分隔環境隔離的容納有上述取樣室的第二分隔間;(c)提供安置在上述第二分隔間里、用于接收來自上述第一分隔間的輻射光束、使上述輻射光束穿過上述取樣室和其中所包含的被分析的物質并使輻射光束反射回置有輻射探測器的第一分隔間的反射裝置;(d)使第二分隔間的環境保持在適合于對取樣室里的物質作輻射分析的范圍之內;(e)將輻射光束轉向不讓光束穿過物質但光束仍繼續通過第二分隔間的環境;(f)使上述轉向的光束射向輻射探測器;以及(g)在與取樣室相同的環境里形成一參考光譜。
全文摘要
一種對運動過程流中的物質作分光光度分析的裝置和方法。使物質導入取樣室的觀察室并受輻射光束照射。第一分隔間容納輻射源和輻射探測器，與之環境隔離的第二分隔間容納取樣室、置反射器以接收輻射源的光束，使之穿過取樣室內物質，并反射到輻射探測器。第二分隔間保持其環境處于適合對取樣室物質作輻射分析的范圍，并沒反射鏡使光束轉向不穿過物質，并用于在與取樣室相同的環境里形成參考光譜和使轉向的光束射向輻射探測器。
文檔編號G01N21/03GK1039116SQ8910005
公開日1990年1月24日 申請日期1989年1月3日 優先權日1987年12月31日
發明者羅伯特J·哈維 申請人:自動控制裝置-機械制造有限公司