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用于具有比色传感器的血培养瓶的检测器装置
申请号	CN201280067584.3	申请日	2012-01-18	公开(公告)号	CN104053991B	公开(公告)日	2016-09-14
申请人	生物梅里埃有限公司;			发明人	布拉德福德·G·克莱;
摘要	本文公开了用于包含比色传感器的血培养瓶的检测器装置，由于血培养瓶内的样品培养基的pH或者CO2中的变化，所述比色传感器遭受颜色变化。该检测器装置包括：照亮比色传感器的传感器LED、照亮比色传感器的参照LED、用于选择性地并且交替地激活传感器LED和参照LED的控制电路以及光电检测器。在使用传感器LED和参照LED选择性地并且交替地照亮比色传感器期间，光电检测器测量了来自比色传感器的反射率并且产生了强度信号。选择了参照LED使其具有照明峰值波长，这样被参照LED照亮的光电检测器的强度信号基本上不会被比色传感器的颜色变化所影响。
权利要求	1.一种用于包含比色传感器的血培养瓶的检测装置，由于所述血培养瓶内的样品培养基的pH或者CO2中的变化，所述比色传感器遭受颜色变化，所述检测装置包括：传感器LED，其照亮所述比色传感器；参照LED，其照亮所述比色传感器；控制电路，其用于选择性地并且交替地激活所述传感器LED和所述参照LED；以及光电检测器，在使用所述传感器LED和所述参照LED选择性地并且交替地照亮所述比色传感器期间，所述光电检测器测量来自所述比色传感器的反射率并且产生强度信号；其中，所述参照LED被选择为具有照明峰值波长，使得因所述参照LED的照亮而导致的所述光电检测器的强度信号不被所述比色传感器的颜色变化所影响，以及其中所述参照LED的照明峰值波长低于490纳米。 2.如权利要求1所述的检测装置，其中所述参照LED具有介于328纳米与470纳米之间的照明峰值波长。 3.如权利要求1所述的检测装置，其中所述参照LED具有介于450纳米与470纳米之间的照明峰值波长。 4.如权利要求1所述的检测装置，还包含接收所述强度信号的计算机，所述计算机包括存储器，所述存储器存储作为所述血培养瓶偏离与所述检测装置相关的初始位置的距离的函数的所述参照LED的强度信号之间的校准关系。 5.如权利要求4所述的检测装置，其中所述存储器还存储作为所述血培养瓶偏离所述初始位置的距离的函数的所述传感器LED的强度信号之间的校准关系，并且其中所述计算机依据关于所述传感器LED的校准关系与所述参照LED的校准关系来补偿来自所述传感器LED的强度信号中的下降，所述强度信号的下降是由于远离所述初始位置一段距离放置了所述血培养瓶而导致的。 6.一种用于检测被包含在血培养瓶中的比色传感器的方法，由于所述血培养瓶内的样品培养基的pH或者CO2中的变化，所述比色传感器遭受颜色变化，所述方法包含以下步骤：使用传感器LED和参照LED交替地并且反复地照亮所述比色传感器；使用光电检测器测量来自所述比色传感器的反射率，所述反射率是由被所述传感器LED和所述参照LED照亮所述比色传感器引起的，所述光电检测器响应性地产生强度信号；其中，所述参照LED被选择为具有照明峰值波长，使得因被所述参照LED照亮而导致的所述光电检测器的强度信号不被所述比色传感器的颜色变化所影响，并且其中所述参照LED的照明峰值波长低于490纳米。 7.如权利要求6所述的方法，其中所述参照LED具有介于328纳米与470纳米之间的照明峰值波长。 8.如权利要求6所述的方法，其中所述参照LED具有介于450纳米与470纳米之间的照明峰值波长。 9.如权利要求6所述的方法，其还包含在计算机存储器中存储作为所述血培养瓶偏离与所述传感器LED、所述参照LED以及所述光电检测器有关的初始位置的距离的函数的所述参照LED的强度信号之间的校准关系的步骤。 10.如权利要求6所述的方法，其还包含在计算机存储器中存储作为所述血培养瓶偏离与所述传感器LED、所述参照LED以及所述光电检测器有关的初始位置的距离的函数的所述传感器LED的强度信号之间的校准关系的步骤。 11.如权利要求10所述的方法，还包含依据关于所述传感器LED的校准关系与所述参照LED的校准关系来补偿来自所述传感器LED的强度信号中的下降的步骤，其中所述强度信号的下降是由于远离所述初始位置一段距离放置了所述血培养瓶而导致的。 12.如权利要求11所述的方法，其中所述补偿步骤包含以下步骤：使用关于所述参照LED的校准关系来确定所述血培养瓶的位移值，并且使用关于所述传感器LED的校准关系通过所述位移值来调节来自所述光电检测器的强度信号，以校正所述血培养瓶的位移。
说明书全文	用于具有比色传感器的血培养瓶的检测器装置 [0001] 背景 [0002] 用于培养存在微生物的血液的瓶子以及用于以无创性方式分析这种瓶子的相关仪器在本领域中是已知的，并且在专利文献中进行了描述。参见美国专利第5,858,769、5,795,773、4,945,060、5,094,955、5,164,796、5,217,876以及5,856,175号。上面列出的专利的瓶子和仪器已经成功地通过本受让人用商标BacT/ALERT进行了商业化。 [0003] 在这些血培养仪器中描述的瓶子利用了置于瓶子的底部并且与所述样品培养基接触的比色传感器，以确定细菌生长的存在/不存在。一旦在瓶子中存在的液体生长培养基中加入临床/工业样品并且发生繁殖，二氧化碳的浓度就会随微生物数量的增加而增加；二氧化碳是细菌生长的呼吸作用的副产物。此外，还可以通过传感器监测与微生物生长有关的培养基pH的变化。在美国专利第4,945,060号中并且还在由Thorpe等人于1990年7月发表在临床微生物学杂志的第1608-1612页的文章“BacT/Alert:an Automated Colorimetric Microbial Detection System”中描述了BacT/ALERT传感器和监测电子设备的基本操作。在此以引用方式并入了‘060专利以及Thorpe等人的文章。 [0004] 附图的图1中示出了在‘060专利中描述的基本的比色传感系统。红色发光二极管(LED)(4)照射到BacT瓶子(1)的底部。比色传感器(2)被放置在瓶子(1)的底部。LED光相对瓶子(1)的底表面为45度角照射到传感器上。大多数的光穿透瓶子的结构并且照射到比色传感器(2)上。一部分光将会从塑料瓶材料和45度角处的传感器(2)反射到瓶子的底表面，但是沿与照射光相反的方向(例如，反射角等于入射角)。从传感器的表面和内部散射出了许多剩余的光。随着瓶子中的CO2百分比从0％变化到100％，传感器(2)改变其颜色；相应地，传感器的颜色从蓝色变化到黄色。硅光电检测器(5)“凝视”传感器(2)中的来自LED的光与传感器相互作用的区域(即，连续监测散射的强度信号)。通过光电检测器检测到的散射光的强度是与瓶子(1)内的CO2水平成比例的。图1还示出了相关联的电子设备，所述电子设备包括电源(6)、电流-电压转换器(7)以及低通滤波器(8)。 [0005] 图2是由图1的光电检测器(5)接收到的信号的曲线图。用光纤探针代替图1中的光电检测器(5)收集了数据。光纤探针通向可见光谱仪，其用强度(反射率单位)和波长的函数示出散射光。每条曲线的形状是在指定的CO2水平下的LED强度分布与比色传感器(2)的反射率的卷积。 [0006] 当图1的硅光电检测器(5)取代了光纤探针时，通过光电检测器产生了与图2中示出的积分的波长信号成比例的光电流。换句话说，硅光电检测器(5)将频谱响应积分成光电流。接着，使用跨阻放大器将该光电流转换成电压信号。 [0007] 虽然图1的BacT/ALERT传感系统是鲁棒性的并且已经在血培养系统中成功使用了许多年，但是它确实有一些需要的地方。首先，如果血培养瓶(1)朝细胞移动(例如，沿z轴的位移，这样其移离了光电检测器的位置)，那么系统(如目前所实施了的)将该移动检测为强度降低。然而，该强度降低被仪器解释为瓶子中的CO2水平降低，但实际上这可能没有发生。由于该效应与瓶子的反射率随二氧化碳含量增加(象征细菌生长)而增加的效应相反，故有可能系统将把平移的瓶视为没有生长(即，假阴性情况)。 [0008] 同样，随着临床实验室中的仪器的老化，光学系统可能积累了灰尘或者光学材料经历了透射率随时间减小。例如，随着塑料的老化，由于光效应、特别是由于累积的(灰尘)或者反复使用清洁剂，它们的透射率可能会减小。这些效应将不会影响读数，但是将表现为响应于系统的漂移。定期校准检查可以补偿这种漂移。因此，存在长期感到但尚未满足的需求，所述需求为拥有光学系统中的透射的实时监测仪以及调节或者补偿这些误差源中的一些的功能，特别是在其中瓶子没有被完全安装在容器中并且其不在标称位置或者起始位置(具有一定的远离光检测器装置的Z轴位移)的情况下。 [0009] 感兴趣的其他现有技术包括以下美国专利：7,193,717、5,482,842、5,480,804、5,064,282、5,013,155、6,096,272、6,665,061、4,248,536、以及于1994年11月24日发表的公开的PCT申请WO 94/26874。 [0010] 概述 [0011] 本文公开了用于包含比色传感器的血培养瓶的改进的检测装置。 [0012] 检测装置包括光电检测器、传感器LED和参照LED，以及用于选择性地并且交替地激活传感器LED和参照LED以照亮比色传感器的控制电路。传感器LED像图1的LED一样发挥功能，并且其被用来确定比色传感器的颜色变化。通过监测强度变化，光电检测器监测来自被传感器LED照亮时的传感器的反射率。给参照LED选择了波长，这样被参照LED照亮的光电检测器的强度读数基本上不会被比色传感器的颜色变化所影响。因此，参照LED可以被用来作为参照，并且在被参照LED照亮期间的光电检测器读数基本上不会被瓶子内的CO2浓度的变化所影响。已经发现，近红外(LED的峰值λ在750纳米到950纳米之间)中的波长适合于参照LED。还已经发现，在频谱的蓝色部分中的波长也适合于参照LED，并且LED具有低于约490纳米的峰值λ，这将在下文中进行更好地解释。参照LED的在频谱的蓝色部分的波长可能会在比色传感器的读数中产生较小的变化，并且特别是在瓶子内的CO2浓度低的情况下，其可以引起来自处于被传感器LED照亮的情况下的比色传感器的反射信号略微减少。然而，如将在下文中解释的，蓝色的参照LED提供了其他的好处。蓝色的参照LED对来自传感器LED的反射信号的小效应是足够小的，以至从整体感觉上看，参照LED基本上不会影响对瓶子中的比色传感器的颜色由于瓶子中的微生物生长情况而变化的检测。 [0013] 参照LED有助于指示瓶子与检测器组件之间的距离是否变化了、室内照明情况是否变化了、或者在传感器LED、瓶子以及光电检测器之间的物理光路内的一切是否变化了。由于参照LED中的变化并不依赖于比色传感器的状态，故参照LED可以提供关于光学系统中不与微生物生长相关的变化的信息，从而可以从生长相关的变化中区分出来自该系统的这种非生长相关的变化。该特征有助于降低系统中的假阳性率并且提高传感准确度和可靠性。 [0014] 在使用中，例如，采用时分复用方式交替地并且反复地照亮传感器LED和参照LED。根据这种相继的照明的光电检测器信号被输入到计算机。计算机监测在照亮了参照LED时的光电检测器信号中的变化；这些变化将指示在瓶子位置或者光学系统中的变化。例如，计算机可以根据传感器LED和参照LED信号之间的衍生校准关系来补偿由于瓶子位置在检测系统中从初始位置或者标称位置偏移的传感器LED信号。 [0015] 附图简述 [0016] 图1是如美国专利4,945,060中所描述的用于血液收集瓶的公知的传感器和检测器装置的说明。 [0017] 图2是在代替图1的光电检测器的频谱仪上的作为波长和CO2浓度的函数的比色传感器的反射率曲线图。 [0018] 图3是按照本公开的用于血液收集瓶的传感器和检测器装置。 [0019] 图4是在瓶子内存在的CO2范围为0-100％时关于照亮比色传感器的传感器LED和参照LED的来自图3的光电检测器的强度信号的曲线图。 [0020] 图5是关于传感器LED和参照LED的光电检测器强度信号的曲线图，其作为偏离标称位置或者初始位置的瓶子位移的函数，其中瓶子在其设计好的靠近图3的检测系统的位置中。 [0021] 图6是在瓶子具有微生物生长的情况时作为时间函数的关于传感器LED和参照LED的光电检测器强度信号的曲线图。 [0022] 图7是操作图3的传感器装置的电子设备的框图。 [0023] 图8是图3的参照LED和传感器LED的占空比曲线图，其示出了时分复用操作方法。表示占空比的脉冲宽度没有按照比例绘制；在一个占空因子为33％的可能的实施方式中：在1/3的时间中参照LED被照亮，在1/3的时间中传感器LED被照亮，以及在1/3的时间中两个LED都没有被照亮为使能进行“暗”测量。 [0024] 图9是在瓶子内具有不同浓度的CO2的情况下作为入射辐射的函数的图3的比色传感器频谱特性的曲线图。 [0025] 图10是在被传感器LED(红色的线)以及蓝色频谱的参照LED(蓝色的线)照亮的情况下作为瓶子内的CO2浓度的函数的图3的光电检测器信号的曲线图。 [0026] 图11是在被传感器LED(红色的线)以及蓝色频谱的参照LED(蓝色的线)照亮的情况下作为偏离初始位置的瓶子位移函数的图3的光电检测器信号的曲线图。 [0027] 图12是在瓶子内具有细菌生长的正常情况下作为时间函数的图3的光电检测器信号的曲线图。 [0028] 详细描述 [0029] 本发明涉及次级LED作为补偿光学系统的非乳化液传感器(LES)变化的光源的使用。图3中示出了所述光学构造的框图。该构造用于测试在瓶子1内包含了比色LES(传感器)2的瓶子1。 [0030] 该构造包括传感器LED4、参照LED10以及产生强度信号的光电检测器5。如图3中所示的，LED4和10都相对瓶子的底表面成45度的角度。通过选择性地并且交替地激活传感器LED和参照LED的控制电路(42，图7)的方式，相继地测量了瓶子底部和LES2的发射率。例如，接通了传感或者红色的LED4并且由光电检测器5测量了反射信号。接着熄灭传感LED4。然后点亮参照LED10并且同一个光电检测器5测量反射光。接着熄灭参照LED10，并且重复上述过程。该方法也被称为时分复用方案，其在图8中示出并且将在下文中更详细地描述。 [0031] 如上文所述，LED4和10都以相对瓶子底部的45度角为方向。这使得来自瓶子的底表面的反射没有强耦合到光电检测器5中。入射角＝反射角，因此投射到瓶子底部的光将沿45度角方向出来并且将不会强烈地影响光电检测器的读数(由于来自LES的散射光只是福利)。LED具有15-17度的空间发射角；即，LED在由峰值发射和在最大功率一半处的全宽角度定义的圆锥体中发射光；所述圆锥体的角度在15-24度的范围内。 [0032] 针对各种LED颜色执行了测试，并且发现，用于近红外的LED(峰值波长在750-950纳米的范围中)的光电检测器的信号会最低限度地被LES的颜色变化所影响。随着CO2水平从0％变化到100％，所有其他波长的光都具有负的或者正的反射率变化。如表1中所示的，该效应在波长超过约750纳米(近红外的LED)处减小了。 [0033] [0034] 表1—往瓶子中掺入CO2时的关于传感(红色)LED和参照(IR)LED的光电检测器输出(伏特) [0035] 图4示出了表1的图形等价。关于参照传感器的光电检测器读数被描绘为线20并且关于传感器LED的光电检测器读数被描绘为线22。见图中，随着瓶子中的二氧化碳水平从0％的CO2增加到100％的CO2，红色LED信号22中出现了大幅度的增加(其从约0.6伏特变化到将近2伏特)。同时，参照LED信号20从2.32伏特变化到2.29伏特(30毫伏的变化)，因此在LES改变颜色的过程中其是非常稳定的。 [0036] 为了将光信号中的变化作为与光学系统相关的瓶子位置的函数进行研究，构造了包含数字测微计的校准/测试夹具，所述数字测微计附到BacT/ALERT瓶子上。起初瓶子被置于BacT/ALERT架组件中的正常(初始)位置之中，因此其尽可能接近光学系统。反射率的读数被获得，然后通过调节测微计移动了瓶子。测微计向z轴的位移提供精确的小调节(即，其移动瓶子使得瓶子更远离光学系统)，这样可以量化位移效应。图5中通过图形示出了光信号中的归一化变化作为位移的函数，再次示出被描绘为线20的用于照亮参照LED的光电检测器信号，以及被描绘为线22的用于传感器LED的光电检测器信号。可以看出，位移引起通过光电检测器接收到的信号中的线性移位。虽然传感器LED信号22和参照LED信号20具有不同的斜率变化，但每个斜率变化都是线性的，因此，可以形成补偿信号LED中的变化的关系，其作为例如由瓶子离开初始位置或者标称位置的位移引起的参照LED检测器输出中的变化的函数。针对图5中的曲线图计算了方程，所述方程和拟合度参数(R2)一起在下文的表2中列出。 [0037] 表2 [0038] 检测器_输出(信号)＝0.2652-0.2554x R2＝0.9963 [0039] 检测器_输出(参照)＝0.5621-0.2384x R2＝0.9999 [0040] 其中x＝线性位移距离(用英寸表示) [0041] 因此，通过绘制参照LED的输出强度中的变化，可以确定位移值。将该值应用到信号LED的输出，可以量化并且补偿强度降低量。 [0042] 通过将酿酒酵母的培养液诸如到血培养瓶中并且当酵母在瓶子中生长时使用传感器LED和参照LED光学监测比色传感器来对图3的检测器装置的功能执行进一步的测试。图6示出了酵母生长的生长曲线—滞后、指数以及稳定生长阶段都被示出了。在生长(以及在LES传感器的响应中的变化)期间，可以看出参照LED信号20是不变的，而由于微生物生长导致的CO2浓度中的变化，传感器LED信号22改变了。曲线20的平坦性验证了在照亮参照LED期间的光电检测器读数对LES颜色中的变化的不敏感性。这还验证了其监测光学系统中的变化而同时不会被细菌生长所影响的能力。 [0043] 图7是用于图3的实施方式的电子设备30的框图。电子设备30包括由传感器LED4、参照LED10以及光电检测器5组成的“光学套件(nest)”32。使用A/D转换器34，光电检测器的输出被转换成数字信号并且被输入到数据采集系统36。数据采集系统将信号发送到包括控制电路和LED 驱动器的LED控制电路板42，所述控制电路和LED驱动器通过导线44和46发送信号，以使得LED4和10以时分复用的方式进行照亮。来自数据采集系统的光电检测器信号被发送到计算机38，所述计算机38可以是包含图7的光学套件32的仪器的一部分(图中省略了例如滤波器和电流—电压转换器的附属电子设备，但是在电子设备中可以存在这些附属电子设备)。 [0044] 存储器40存储了从例如图5和上文在图2中解释的曲线导出的校准常数以及参照LED输出和信号LED输出之间的关系。例如，存储器40存储了关于传感器LED的强度信号之间的用远离初始位置的瓶子距离的函数(图5中的曲线22)表示的校准关系；计算机38根据关于传感器LED和参照LED的校准关系，补偿来自传感器LED的信号的强度下降，所述信号的强度下降是由于远离初始位置一段距离放置了瓶子。 [0045] 图8是图3的参照LED10和传感器LED4的占空比的曲线图，其示出了时分复用操作方法。线50上示出了传感器LED的打开和关闭状态；线42上示出了参照LED的打开和关闭状态。表示占空比的脉冲宽度没有按照比例进行绘制并且可以变化。在一个占空因子为33％的可能的实施方式中：在1/3的时间中参照LED被照亮，在1/3的时间中传感器LED被照亮，以及在1/3的时间中两个LED都没有被照亮为使能进行“暗”测量。 [0046] 使用图3的装置，还可能对光学系统中的灰尘、漂移、变化以及光束路径中的光学材料的老化进行补偿。由于这些经很长的时间(预计在数个月的持续时间中)才发生，故它们将是非常缓慢的变化。通过保存依据初始校准(例如，从图5中导出的)的数据点实现了补偿，并且将关于IR LED10的发射水平的光电检测器信号与初始值进行比较，以对光学系统中的衰减机制进行补偿。这种变化也将被应用到传感器LED4。对于较短时间段中的漂移事件，在IR LED10中监测了其在细菌的生长周期中应该是非常稳定的变化；因此，IR LED性能中的任何变化都会导致对传感器LED的光电检测器读数的调节，例如，使用存储的校准关系的调节。 [0047] 蓝色频谱的参照LED [0048] 如上文所述，还已经发现的是，具有低于约490纳米的照明峰值波长的参照LED10(图3)也适用于目前的检测器装置。在一个实施方式中，参照LED具有介于约328纳米与470纳米之间的照明峰值波长。在当前的优选实施方式中，参照LED具有介于约450纳米与470纳米之间的照明峰值波长。具有460纳米的峰值波长、洛伦兹分布的照明强度以及约25纳米的频谱宽度(总共为435纳米到485纳米)的Optek Technology OVLFB3C7蓝色LED是合适的参照LED的一个实例。 [0049] 当处于瓶子内的微生物生长和CO2浓度增加的情况下的比色传感器2将其颜色从蓝色变为黄色时，这种特殊的参照LED对来自比色传感器(2，图3)的读数产生很小的变化。使用蓝色的参照LED10，来自传感器2的反射信号在低CO2值(大多在0到5％之间)的情况中略微下降。然而这种小的变化表明信号作为参照是不理想的，事实上它减少了提供有用的信息而非增加了提供有用的信息。特别是，如果在被参照LED和传感器LED照亮期间的光电检测器(5，图1、图3)信号都沿同一个方向发展，那么这指示了错误的情况。在被传感器LED照亮期间光电检测器信号增加而来自蓝色的(参照)LED的信号减少或者不变化是正常的状态。参见图12。在传感器LED照明的情况下光电检测器信号减少而在蓝色的(参照)LED照明的情况下光电检测器信号增加的情况应该永远不会发生，除非系统被不正常地操作。 [0050] 参照LED的蓝色波长也具有一些与比色传感器2(图1、图3)相互影响的特性，该特性可以提供额外的数据。图9在曲线图中的线上示出了作为入射波长的函数的传感器2的频谱特性。这一系列的线对应于作为BacT瓶1中CO2水平的函数的传感器的频谱响应(即，每条线对应一个离散的CO2水平处的频谱)。传感LED(4，图3)在635-640纳米或者光谱的红色区域中进行操作；可以注意到，随着CO2水平的变化，这对应于信号中的大变化的区域。 [0051] 注意图9中，在不同的CO2浓度下，蓝色区域(低于约490纳米)中的信号变化比在635纳米处的信号变化小得多，这表明当CO2浓度变化时，蓝色的参照LED不会对比色传感器的输出产生实质的影响。图10示出了关于两个LED(参照或者蓝色LED以及传感器或者“红色”LED)的作为BacT/ALERT瓶中的CO2的函数的光电检测器信号的变化。注意到，处于被蓝色的(参照)LED信号照亮的情况下的光电检测器信号实际上随瓶子中的CO2浓度的增加而略微减少，反之处于被传感器LED照亮的情况下的光电检测器信号随瓶子中的CO2浓度的增加而显著增加。这种相反的斜率信息可以被用来帮助区分比色传感器中的变化与系统中的变化。在正常的操作情况下，如果在瓶子中存在细菌生长(瓶子中的CO2水平将增加)，那么关于红色或者传感器LED照明的光电检测器信号将增加。关于蓝色的(参照)LED信号的光电检测器信号将略微较少。该信息将指示关于瓶子的正常状态。其在图12中被示出了。 [0052] 如果在其培养器单元中的瓶子存在偏离其标称位置或者初始位置的物理位移，或者出现了光学系统的一些其他的未预料到的变化，那么如图11中所示的，在被传感器LED4照亮期间的光电检测器信号将减少。同样，由于瓶子和光电检测器之间的距离变化了，故也如图11中所示的，在被蓝色的(参照)LED10照亮期间的光电检测器信号也将减少。因此，系统将记录下两个信号中的减少，而不是红色的信号增加并且蓝色的信号减少—并且与正常经历细菌生长时相比，蓝色的变化更大地减少了信号(将图11中的“蓝色的”线与图10中的“蓝色的”线相比)。因此，存在两个异常情况的指标。表3示出了由于将来自两个LED的数据进行趋势分析而出现的情况。其中来自蓝色的(参照)LED和红色的(传感)LED的光电检测器信号都增加的情况，其可以由瓶子被放置培养器的单元中但没有被推到单元的底部直到其初始位置而引起。之后，如果瓶子进一步移动到其容纳单元中，它将减小瓶子和光电探测器5之间的距离，因此信号都将增加。 [0053] 表3 [0054] 进行趋势分析的LED信号的关系 [0055] 蓝色LED信号减少蓝色LED信号增加红色LED信号增加正常情况瓶子移动红色LED信号减少瓶子移动或光信号变化错误的情况 [0056] 注意：表3中，“蓝色LED信号”指的是在被图3的蓝色的参照LED10照亮比色传感器期间的光电探测器5的信号输出；“红色LED信号”指的是在被图3的红色的传感器LED4照亮比色传感器期间的光电检测器5的信号输出。 [0057] 虽然上文对图9-11的讨论涉及具有465纳米的峰值波长的参照LED，但是具有低于约490纳米的其他峰值波长的参照LED也是可能的。我们还测试了用作参照LED的428纳米的LED。与465纳米的参照LED相比，随着瓶子中的CO2浓度的增加，428纳米的LED在蓝色信号中产生了更多的变化。虽然这并不是问题并且本身并不是太大问题，但是使用某些瓶子，可能产生其他必须处理的问题。某些瓶子被构造成具有几个尼龙层的多层聚碳酸酯层，所述尼龙层在聚碳酸酯的内层和外层之间。在制造过程中，为对尼龙层提供肉眼检查并且确认其是在瓶壁上的尼龙的固体层，尼龙塑料被灌注了荧光团。如果参照LED的波长比428纳米短得多，那么通过参照LED可以激活尼龙塑料中的荧光团，这导致光电检测器信号的噪声增加。采用更短的波长，更高能量的光子可以降解光学系统中的塑料并且对系统的操作员来说，如果不采取预防措施(例如，当检查处于被参照LED照亮的过程中的光学系统时，通过佩戴合适的护目镜)，那么更短的波长可以是眼睛的危害物。通过选择UV兼容的材料可以改进塑料的降解。 [0058] 理论上，即使在瓶子1是不透明的情况下，本公开的检测器装置也将运行。除非光学系统变化了，否则光学系统应该起作用并且信号中没有变化。然而，对于具有更短波长的参照LED(低于400纳米)，激活样品中存在的生物荧光团是可以发生的，这引起了检测到的信号中的噪声。当前LED在低至240纳米的发射波长中是可用的；然而，其功率低并且其是昂贵的。使用现有的电子设备，对于感测中以及参照信道中的信号增益来说，参照LED的365纳米附近可以是实际的下限，这是由于低于该波长的LED通常不具有很多光功率。在任何情况下，使用恰当的处理较低信号值的材料、电子设备以及公知的用于消除光电检测器信号中的噪声的方法，可以使频谱的较低(较短)区域中的LED进行工作，例如，依据除了比色传感器以外的例如瓶子的源、瓶子材料中存在的荧光团、或者样品自身中的自发荧光。 [0059] 所有涉及本发明的范围的问题都将通过参考附加权利要求来确定。

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