15是所计算的光学读数值（在这种情况下，荧光）的 曲线图，这些光学读数值与给定电导率（18, 000微西门子）下的样品的pH值相对应。在该 示例中，使用数据曲线2905和2910的数据和来自以上样品的pH值等式来计算数据曲线 2915〇
[0075] 图30说明了示例性曲线图，该曲线图示出了对于与图29A和29B所示类似的示例 的任何电导率来说，将应用的pH值校正。
[0076] 图36说明了光学读取器元件3600(其在本论述中也称为合并照明器/光收集器 (I/LC)，合并I/LC3600)的示例，该光学读取器元件可以用于根据本发明的水环境水参数 测试系统，或例如用于根据本发明制成的监测单元的任何其它合适的实施方案。如图36中 可见，合并I/LC3600包括单一整体式本体3604,该单一整体式本体由一种或多种半透明 材料诸如丙烯酸塑料、聚碳酸酯塑料、玻璃、蓝宝石等形成。在一个示例中，当由可模制材料 制成时，整体式本体3604可以在随后几乎不进行机械加工或其它处理的情况模制而成。合 并I/LC3600包括光点透镜3608和光管3612。光点透镜3608被设计和构造成使光的单 独光点（这里是指光3620(1)和3620(2)的两个光点3616(1)和3616(2))突出到化学指 示剂盘816(即，靶）上，其中所突出的每个光点分别基于从对应光源（这里分别是指光源 3624(1)和3624(2))发出的光。在特定实施方案中，与透镜3608类似的光点透镜可以用于 使光的四个光点突出到对应的化学指示剂设备上，两个光点用于反射率测量，两个光点用 于荧光性或吸光度测量。
[0077] 在一种实现方式中，光点透镜3608结合合并I/LC3600与盘816的表面3626之间 的间距S被精心设计和构造成提供高度精确确定尺寸并且定位的光点3616 (1)和3616 (2)。 如图36中可见，光点透镜3608被设计和构造成使得经过光点透镜上的主点的光3620(1) 和3620 (2)会聚在位于超出靶（化学指示剂盘816)的距离处的焦点3628,以使得光在靶上 形成两个单独的光点3616(1)和3616(2)。在一个示例中，其中间距S为约3. 5mm，距离焦 点3628的焦距F为约7. 8mm。另外，应当指出，光点透镜3608被进一步设计成使得在相对 广泛的间距S范围内所获得的测量值几乎不会出现任何变化。换言之，由合并I/LC3600所 收集的光量在很大程度上保持不变，尽管间距S由于摆动和/或其它因素而发生变化。这 例如在图37的图表3700中进行了说明，该图表表明在几乎2. 0mm的范围内，测量值发生仅 仅约1%的变化。在图37的图表3700中，曲线3704表示由与图36的使用了红色LED输 入的合并I/LC3600类似的合并I/LC所形成的照明光点的检测到的强度，以最大强度的百 分比为单位。曲线3708是类似的曲线，但并且针对从使用所使用特定化学指示剂的具有适 当激发波长的光所照明的光点中检测到的荧光。曲线3712表示（R/RmV(F/Fm)的比率，其 中R为反射率读数并且Rm为最大反射率读数，F为荧光性读数并且Fm为最大荧光性读数。 如图表3700中可以看出，曲线3712表明在使用这一比率度量校正步骤时，在几乎2. 0mm的 范围3716内，强度发生仅仅约1%的变化。应当指出，可以使用光的任意数量的不同波长来 形成用于校正的这个反射信号。
[0078] 再次参照图36,当读数之间的距离S例如由于化学指示剂元件相对于光学读取器 元件的移动等原因发生变化时，具有低强度变化的相对广泛范围的距离S可能对于由水生 环境水参数测试系统所提供的结果质量是重要的。另外，应当指出，间距S的相对广泛范围 的容许误差使设计者能够精细地选择照明光点3616(1)和3616(2)的尺寸以控制争议中的 特定化学指示剂的光老化量。一般来说，照明亮度越低，光老化越慢。因此，通过使得照明 光点3616 (1)和3616 (2)相对较大，与用于形成较小光点（其具有较大的亮度强度）的相 同光3620(1)和3620(2)相比，照明光点内的任何位置处的亮度强度更低。如果情况如此， 那么靶（化学指示剂元件）移动得更接近焦点3628,从而使得间距S增大。也就是说，在某 个最优范围内，尽管间距S存在差异，但很大程度上从更为密集的较小光点中收集与从不 那么密集的较大光点中相同量的光。当间距S被选择为是在该最优范围内时，可以很容易 地对盘摆动和间距S的其它不准确性的负面影响的大幅抗干扰性以及使光老化最小化加 以解释。
[0079] 图35是说明了可以用于设计本发明的光学读取器元件（本论述中也称为合并1/ LC)的考虑因素的图。如图35中可见，图35说明了I/LC3500以及与I/LC到光收集器3512 的上部部分3508隔开距离（间距）S的靶3504 (诸如化学指示剂元件的化学指示剂），该光 收集器从该靶中以以上相对于图36的I/LC3604所述的方式收集光。图35还说明了I/LC 3500的光点透镜3516、光源3520、光检测器3524和任选的光滤波器3528。应当指出，光源 3520、光检测器3524和滤波器3528中每一者均可与本文所述的类似项中的任一者相同或 相似。如图35中可见，由光源3520发出的光以三条射线3532、3536和3540表示，这三条 射线分别表示内部半亮度通量线、全亮度通量线和外部半亮度通量线。来自光源3520的通 过光点透镜3516导向到靶3504上的光形成光的光点3544,光具有分别位于半亮度点外部 和内部的点3548和3552。角3556是光收集器3512的材料与空气（空气在这里横向包围 光收集器）交界的临界角。在其中光收集器3512由丙烯酸制成的本示例中，临界角3556 为42. 5°。通向临界角3556的射线3560指示对于将反射到检测器3524上的光来说最小 的角。小于临界角3556任何射线都会穿过光收集器3512的侧壁3564并且不会到达检测 器。
[0080] 随着距离S增大，从光点3544的外部半角点3548与内部半角点3552之间发出的 射线（这些射线超过临界角3556以使得它们将被导向到检测器3524上）的数量增长。当 距离S增大时，从靶3504到由内部TIR中心立柱形成的开孔的距离也增大并且因此导致强 度根据1/S2而减小。因此，通过使其中射线由于距离而变得不那么密集的速率与射线开始 以小于临界角3556的角穿过光收集器3512的两侧的速率平衡，可以在所需高度形成峰值 检测点，其中光点3544位于离I/LC3500的中心线3568有用的距离处。通过调整光收集器 3512的侧壁3564相对于中心线3568的角度，可以调节在那里的收集峰值光的距离S。还 可以通过改变半亮度射线内部的射线3532和半亮度射线外部的射线3540在它们离开I/LC 3500的光点透镜3516时是发散的还是会聚的来调节光根据距离S的变化而下降的速率。 这有效定义了有用的操作带。
[0081] 再次参照图36,光点透镜3608包括光进入表面3632,该光进入表面具有由于本体 3604的材料与光源3624(1)和3624(2)之间的空气的交界以及当光通过光点透镜时向光 3620(1)和3620(2)施加显著量的折射的需求而引起的高曲率。在该示例中，这种需求相对 较大，因为光点透镜3608的输出表面3636与水交界，水通常具有与本体3604的材料的折 射指数相对接近的折射指数，以使得在表面3636上可实现很少的折射，而不具有与合并1/ LC3600的其它功能交界的非常激烈的曲率。应当指出，光点透镜3608可以是围绕中央光 管3612连续的，也可以不是。作为后一种情况的示例，光点透镜3608可以具有凹口，以使 得透镜仅存在于每个光源3624(1)和3624(2)处并且不存在于它们之间。还应当指出，可 以在和/或邻近输出表面3636处为光点透镜提供一个或多个轮廓特征，该输出表面阻止了 部分地以及全部地内部反射回光管3612中。实际上，在所示示例中，输出表面3636处的曲 率可以被构造成引导来自光源3624(2)的光穿过光管3612的顶部进入光管另一侧上的光 点透镜3608中，以使得光输出通过相对光源3624(1)的光进入表面3632,从而使得杂散光 到达光管，并且最终到达传感器3660。
[0082] 在该实施方案中，合并I/LC3600包括任选的横向分散透镜3640,该横向分散透 镜用来引导分别从光源3624(1)和3624 (2)发出的光3620(1)和3620 (2)的部分3644(1) 和3644⑵远离光点3616(1)和3616(2)。通过引导部分3644(1)和3644⑵远离光点 3616(1)和3616(2)，并且更一般地远离其中将由合并I/LC3600收集光的区域，这些部分 不会干涉由光学读取器元件获取的读数。本领域技术人员将很容易理解如何设计横向分散 透镜3640。
[0083] 每个光源3624(1)和3624(2)均可为任何合适的源，包括滤波的和未滤波的单色 和多带发光二极管（LED);滤波的和未滤波的单色和多带激光器；滤波的和未滤波的白炽 光源；与光发射器光学通信的滤波的和未滤波的光纤等。本领域技术人员将理解如何选择 恰当的光源以及获得所需结果所必需的任何光学滤波器。
[0084] 关于光收集方面，合并I/LC3600包括中央光管3612,该中央光管分别从光点 3616 (1)和3616 (2)的区域收集光3648 (1)和3648 (2)。如从以上论述可以明白，光3648 (1) 和3648 (2)可以是从光点3616 (1)和3616 (2)或由于任何荧光染料的刺激而产生的荧光反 射的光，例如，从包含这种染料的任何化学指示剂、从光点3616(1)和3616(2)或它们的组 合反射的光。中央光管3612包括邻近化学指示剂盘816 (当存在时）的输入端3652和将 光3648 (1)和3648 (2)导向一个或多个合适的光学传感器3660的输出端3656,这些光学传 感器可以定位在也可以不定位在一个或多个任选光滤波器3664的下游，这取决于所提供 传感器的敏感度。例如，对于荧光染料来说，通常希望仅测量（感测）荧光，即无需进行任 何刺激光反射。如果争议中的传感器3660为宽带传感器，那么希望提供一个或多个滤波器 3664,该一个或多个滤波器滤出原始刺激光。替代地，如果争议中的传感器3660仅对荧光 敏感，那么无需滤波器。应当指出，光管3612可以具有任何所需长度。在这样的情况下，可 以考虑任何损失。关于这一点，在某些实施方案中，可以对光管3612分段，只要这些段被恰 当地光学连接。还应当指出，滤波器诸如蒸镀介电层滤波器和其它类型可以被镀到输出端 3656上并且成为I/LC的整体部分。
[0085] 光管3612和合并I/LC3600更一般来说包括若干特征，以确保由光管所收集的并 且指向传感器3660的光3648(1)和3648 (2)基本上只是来自靶即化学指示剂盘816的光。 这些特征包括：光管3612与点透镜3608沿光管一部分的分离；阻止内部反射从光点透镜 进入本体3604内的光管中的进入表面3632和输出表面3636各自的设计（曲率）；横向分 散透镜3640的提供；以及也帮助阻止内部反射到达光管的光点透镜的横向表面3668的设 计。传感器3660可以是安装在印刷电路板（PCB)的底侧上的表面安装检测器，该检测器具 有通过PCB中的孔收集光的感测区域。光源3624(1)和3624(2)也可以是表面安装的，但 安装在PCB的与传感器3660相对的一侧上。这种布置允许使用PCB材料充当光块，该光块 用于确保在内部从光源3624(1)和3624(2)散射的光不能与传感器3660形成直接光路。
[0086]在所示示例中，每个光源3624 (1)和3624 (2)均包括透镜化LED封装并且紧密接 近光点透镜3608的光进入表面3632定位。在一个示例中，每个光源3624(1)和3624(2) 均输出光束角β为约10°至约30°的光。如本文和随附权利要求书中所使用，术语"光束 角"应当是指在光束轴线上方彼此相反的两个方向之间的角，该光束轴线的发光强度是争 议中的光源的输出的最大发光强度的一半。取决于合并I/LC3600是其一部分的读取器的 构造，光源3624(1)和3624(2)可以具有相同的输出波长，或替代地，这些相应的输出波长 可以彼此不同。另外，应当指出，取决于每个光源3624(1)和3624(2)的光谱输出，可以根 据需要为一个光源、另一个光源或二者分别提供一个或多个光滤波器3672(1)和3672(2)， 以适合使用的需要。
[0087] 虽然图36说明了其中合并I/LC3600以单一整体式方式制成的示例，但图38说 明了替代光学读取器元件3800(在本论述中也称为合并I/LC3800)，该替代光学读取器元 件是多个单独制成零件的组合件。与图36的合并I/LC3600相同，图38的合并I/LC3800 包括光点透镜3804和中央光管3808,各自具有以上正对图36的合并I/LC3600的相同部 分所述的相同功能。然而，在图38中，光管3808形成为相对于光点透镜3804的单独组件。 使这两个组件（即光管3808和光点透镜3804)例如通过压配固持在一起，其中中间套管 3812使光管与光点透镜分离。中间套管3812由任何合适的材料诸如不透明材料、高度反光 (例如，类镜）材料或折射指数与光管3808和光点透镜3804的材料适当不同的材料制成， 以使得光管和光点透镜中的每一者内部的光被禁止到达其它组件。应当指出，在该示例中， 横向分散透镜（例如，图36的合并I/LC3600的相同横向分散透镜3640)并不存在。然而， 在替代实施方案中，该横向分散透镜可以与光点透镜3804例如以单一整体式方式被提供。 [0088] 应当指出，可以使用一个或多个机器（例如，一个或多个计算装置/计算机系统， 它们是水生环境监测和/或给料系统的一部分）来方便地实现本文所述的方面和实施方 案，该一个或多个机器包括根据本说明书的教示的硬件和特殊编程，如本领域技术人员将 明白。本领域技术人员可以基于本公开的教示来很容易地准备适当的软件编码，如软件领 域的技术人员将明白。例如，可以使用水生环境水参数测试系统的电子设备部分（诸如图 3所示的电子设备部分305)的电路来实现一个或多个方面、特征和/或实施方案。在另一 个示例中，可以在连接（例如，通过网络连接件）至水生环境水参数测试系统的电子设备部 分（诸如电子设备部分305)的机器中实现一个或多个方面、特征和/或实施方案。
[0089]这种软件可以是使用了机器可读硬件存储介质的计算机程序产品。机器可读硬件 存储介质可为能够存储和/或编码供机器（例如，计算装置）执行的指令序列并且导致该 机器执行本文所述的方法和/或实施方案中的任一者的任何介质。机器可读硬件存储介质 的示例包括但不限于磁盘（例如，常规软盘、硬盘驱动器）、光盘（例如，致密盘"⑶"诸如可 读、可写和/或可重写CD;数字视频盘"DVD"诸如可读、可写和/或可重写DVD)、磁光盘、只 读存储器"ROM"装置、随机存取存储器"RAM"装置、磁卡、光卡、固态存储器装置（例如，快 闪存储器）、EPROM、EEPROM和它们的任意组合。如本文所使用，机器可读介质意欲包括单个 介质以及物理分离介质集合，例如像致密盘或一个或多个硬盘驱动器结合计算机存储器的 集合。如本文所使用，机器可读介质并不包括信号。如上所述，本发明的水生环境水参数测 试系统可以包括存储器读取器装置诸如存储卡读取器。还应当指出，本发明的水生环境水 参数测试系统还可以具有一个或多个其它存储器元件（例如，被配置成与水生环境水参数 测试系统的处理元件通信），用于存储用于执行以上相对于水生环境水参数测试系统的各 种实现方式所论述的方面、特征和/或实施方案中的任一者或多者的软件和/或信息（例 如，数据、等式、关系等）。
[0090] 这种软件还可以包括在数据载体诸如载波上作为数据信息载送的信息（例如，数 据）。这种数据信号或载波不会被视为机器可读硬件存储介质。例如，机器可执行信息可以 被包括作为在其中信号将指令序列或其一部分编码以供机器（例如，计算装置）执行的数 据载体中体现的数据载送信号和导致该机器执行本文所述的方法和/或实施方案中的任 一种的任何相关信息（例如，数据结构和数据）。
[0091] 计算装置的示例包括但不限于水生环境水参数测试系统的电子设备部分、计算机 工作站、终端计算机、服务器计算机、手持式装置（例如，平板电脑、个人数字助理"PDA"、移 动电话等）、web设备、网络路由器、网路交换器、网桥、任何能够执行指令序列的机器（这些 指令指定由该机器采取的动作）和它们的任意组合。在一个示例中，计算装置可以包括信 息亭和/或包含在信息亭中。在另一个示例中，给料计算器（如本文所述）可与计算装置 或其任一部分相关（例如，可以是该计算装置或其任一部分的一部分、可以连接至其、可以 包含在其中等）。
[0092] 图39示出了计算系统3900的一个示例性实施方案的图解表示，该计算系统内的 指令集用于导致一个或多个处理器3904执行本发明的功能、方面和/或方法中的任一者或 多者。还应当考虑的是，可以使用多个计算装置以实现为了在分布式计算主题中执行本发 明的功能、方面和/或方法中的任一者或多者而专门配置的指令集。还应当考虑的是，计算 装置可以省去计算系统3900的组件中的任一者或多者。
[0093] 计算系统3900还可以包括存储器3908,该存储器与一个或多个处理器3904,并且 与其它组件例如通过总线3912通信。通过使用多种总线体系结构中的任一种，总线3912 可以包括若干种类型的总线结构中的任一者，包括但不限于存储器总线、存储器控制器、外 围总线、本地总线和它们的任意组合。
[0094] 存储器3908可以包括各种组件（例如，机器可读硬件存储介质），包括但不限于随 机存取存储器组件（例如，静态RAM"SRAM"、动态RAM"DRAM"等）、只读组件和它们的任意 组合。在一个示例中，可以将基本输入/输出系统39