发明创造名称：一种高精度高准确性的浊度测量装置和方法
外观设计名称：
决定号：188581
决定日：2019-08-28
委内编号：1F250681
优先权日：
申请（专利）号：201510184861.4
申请日：2015-04-17
复审请求人：上海众毅工业控制技术有限公司 上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：关元
合议组组长：杨军艳
参审员：王蕊娜
国际分类号：G01N21/49,G01N21/01
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点：如果要求保护的技术方案相对于最接近的现有技术存在多个区别技术特征，其中部分区别技术特征被相同技术领域的其他份对比文件公开，且这些特征在对比文件中的作用与其在本发明申请中所起的作用相同，而另外一部分区别技术特征为公知常识时，通常认为现有技术中给出了将这些区别技术特征应用到该最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510184861.4，名称为“一种高精度高准确性的浊度测量装置和方法”的发明专利申请（下称本申请），其申请日为2015年04月17日，申请公布日为2015年07月22日，申请人为上海众毅工业控制技术有限公司，上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司。
国家知识产权局专利实质审查部门依法对本申请进行了实质审查，并于2018年01月10日以本申请的权利要求1-10不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定为理由作出驳回决定，驳回决定所依据的文本为申请日提交的权利要求第1-10项、说明书第1-41段、附图1-2、说明书摘要及摘要附图。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种高精度高准确性的浊度测量装置，其特征在于，包括：LED光源单元、棱镜组单元、光电信号接收单元、单片机单元，并且依次相连接，所述单片机单元再与LED光源单元相连接，构成回路。
2. 根据权利要求1所述的一种高精度高准确性的浊度测量装置，其特征在于，所述LED光源单元还包括：LED光源、准直透镜、硅光二极管和脉冲恒流电源，并且所述LED光源前端与脉冲恒流电源连接，后端安装在所述准直透镜的焦点位置上，所述硅光二极管安装于准直透镜后端。
3. 根据权利要求2所述的一种高精度高准确性的浊度测量方法，其特征在于，所述LED光源为860±10nm、10~20mW的LED发光二极管。
4. 根据权利要求2所述的一种高精度高准确性的浊度测量装置，其特征在于，所述棱镜组单元还包括：发射棱镜和接收棱镜，并且所述发射棱镜和接收棱镜呈对称放置，横截面均为梯形，斜面表面进行镀银膜或铝膜处理，用于增强入射光或散射光的反射效果；并且所述发射棱镜置于LED光源单元的准直透镜后端。
5. 根据权利要求4所述的一种高精度高准确性的浊度测量装置，其特征在于，所述发射棱镜和接收棱镜均为石英玻璃材质的棱镜，梯形斜面表面均进行镀银膜处理，所述梯形斜面夹角为70°。
6. 根据权利要求4所述的一种高精度高准确性的浊度测量装置，其特征在于，所述光电接收单元还包括：聚光透镜、滤光片、光电二极管和测温元件；并且所述聚光透镜置于接收棱镜后端，所述光电二极管置于聚光透镜的焦点上，所述滤光片设置于聚光透镜和光电二极管中间，所述测温元件紧贴于光电二极管；所述聚光透镜一方面用于调制散射光进入滤光片的角度，用于获得更好的滤光效果，另一方面用于将平行的散射光聚集在所述光电二极管上。
7. 根据权利要求6所述的一种高精度高准确性的浊度测量装置，其特征在于，所述滤光片为镀膜干涉窄带滤光片，截止深度<>
8. 根据权利要求6所述的一种高精度高准确性的浊度测量装置，其特征在于，所述单片机单元还包括单片机、IV转换器、锁相放大器、电压放大电路和AD转换器；并且所述IV转换器的输入端与光电接收单元的光电二极管相连接，输出端连接所述锁相放大器430的输入端，所述锁相放大器输入端还与单片机连接，用于接收所述单片机产生的参考信号，所述锁相放大器的输出端连接电压放大电路的输入端，所述电压放大电路的输出端连接AD转换器的输入端，所述AD转换器的输出端与单片机相连接。
9. 一种高精度高准确性的浊度测量方法，包括如下步骤：
步骤一，单片机单元发射脉冲信号给LED光源单元，进而LED光源单元产生调制的光信号后再传递给单片机单元；
首先，脉冲恒流电源接收到来自单片机单元的电源开信号时，脉冲恒流电源随即供电给LED光源；
进一步地，LED光源产生860nm的光穿过准直透镜后变为平行光；
进一步地，位于光准直透镜后端的硅光二极管检测出平行光的强度；
进一步地，硅光二极管将测得的平行光强度传递给单片机单元；
步骤二， 棱镜组单元接收LED光源单元产生的光信号，经棱镜组单元反射后，输出平行于入射光的散射光，并传递至光电信号接收单元；
首先，经所述步骤一中准直透镜准直后的平行光，入射到发射棱镜的斜面上，经过斜面反射后折射进入待测水体；
进一步地，待测水体的散射光折射进入接收棱镜，经斜面反射后，得到平行于入射光的散射光；
进一步地，接收棱镜将平行于入射光的散射光传递给光电信号接收单元；
步骤三，光电信号接收单元将接收的光信号转换为电信号，并传递给单片机单元；
首先，聚光透镜接收来自接收棱镜的散射光；
进一步地，散射光经滤光片滤除干扰后被聚集在光电二极管上，并转换为脉冲电流信号；
进一步地，测温元件测得光电二极管的温度，并将测得的发光温度传递给至单片机单元；
步骤四，单片机单元对接收到的电信号、参考信号、测温值、参考光强信息进行处理后得到待测水体的浊度值；
首先，IV转换器接收来自光电二极管的脉冲电流信号，并将其转化为脉冲电压信号，再传递给锁相放大器；
进一步地，锁相放大器将接收的脉冲电压信号与接收来自单片机的参考信号进行比较，仅提取与参考信号频率相同的信号，进而排除干扰，提高测量的精度和准确度；
进一步地，提取后的脉冲电压信号经电压放大电路放大后，传递给AD转换器，将模拟信号转换成数字信号并传递给单片机；
进一步地，单片机读取AD转换器输出的数值，根据内部的标定程序、温度补偿、光强补偿，进而获得待测液体的精确浊度值。
10. 根据权利要求9述的一种高精度高准确性的浊度测量方法，其特征在于，所述步骤四中的具体的精确浊度值的计算过程为：
首先，设定标定时LED光源的入射光强为 ，接收棱镜反射后的散射光强为，则单片机的内部标定程序采用如下公式进行计算：
，
其中，为散射常数，为入射光波长，为单位体积的悬浮颗粒数，表示颗粒体积；
得出在稳定的入射光强和固定波长已知的情况下，散射光强与悬浮物重量成比例，即与浊度成比例；
进一步地，设定散射光经过光电二极管转换后获得的电流为，转换系数为，由实验室在25℃下实验测得，设定电流经过IV转换器、电压放大电路和AD转换器后获得的电压值为，放大与转换系数为，根据电流情况设定，具体待测液体浊度X的计算公式为：
，
，
，
其中，， 为变换常数，采用已知浊度的浊度标样实验测定获得；
进一步地，设定标定时LED光源的光强为，硅光二极管检测的光强为，单片机读取AD转换器输出的电压数值为，单片机的光强补偿程序采用以下方法：
，其中，光强补偿后的电压数值为；
进一步地，将光强补偿后的电压数值为带入中，得到光强补偿后的待测液体的浊度值=；
进一步地，设定光电二极管将散射光转化为电流信号的转换系数为，由实验室在25℃下实验测得；随温度的漂移率为/℃，通过实验测定，单片机的温度补偿程序采用以下方法：
当测温元件测得温度为t时，变化量为，则温度补偿后电压数值；
进一步地，将温度补偿后电压数值代入中，得到光强和温度补偿后的待测液体的浊度值。”
驳回决定中使用了如下3篇对比文件进行评述：
对比文件1：“基于脉冲宽度调制技术的水浊度探测研究”，张恺 等，大气与环境光学学报，第7卷第1期，公开日为2012年01月31日；
对比文件2：公开号为US2011/0273710A1的美国专利文献，公开日为2011年11月10日；
对比文件3：“智能式高浊水浊度仪”，史步海，自动化与仪表，第8卷第4期，公开日为1993年12月31日。
驳回决定认为，权利要求1相对于对比文件1与对比文件2的结合不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。从属权利要求2的附加技术特征被对比文件3以及公知常识的结合所公开，从属权利要求3的附加技术特征被对比文件1以及公知常识的结合所公开，从属权利要求4、5的附加技术特征被对比文件2与本领域公知常识的结合所公开，从属权利要求6、7、8的附加技术特征被对比文件1以及公知常识的结合所公开，因此同样不具备创造性。权利要求9相对于对比文件1与对比文件2、对比文件3以及本领域公知常识的结合不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。从属权利要求10的附加技术特征被对比文件1、3与本领域的公知常识的结合所公开，因此同样不具备创造性。
申请人上海众毅工业控制技术有限公司，上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司 (下称复审请求人)不服上述驳回决定，于2018年04月23日向国家知识产权局提出了复审请求，并提交了权利要求书的全文修改替换页，将原权利要求2、4、6、8的技术特征补入权利要求1中。修改后的权利要求书为：
“1. 一种高精度高准确性的浊度测量装置，其特征在于，包括：LED光源单元、棱镜组单元、光电信号接收单元、单片机单元，并且依次相连接，所述单片机单元再与LED光源单元相连接，构成回路；
所述LED光源单元还包括：LED光源、准直透镜、硅光二极管和脉冲恒流电源，并且所述LED光源前端与脉冲恒流电源连接，后端安装在所述准直透镜的焦点位置上，所述硅光二极管安装于准直透镜后端；
所述棱镜组单元还包括：发射棱镜和接收棱镜，并且所述发射棱镜和接收棱镜呈对称放置，横截面均为梯形，斜面表面进行镀银膜或铝膜处理，用于增强入射光或散射光的反射效果；并且所述发射棱镜置于LED光源单元的准直透镜后端；
所述光电接收单元还包括：聚光透镜、滤光片、光电二极管和测温元件；并且所述聚光透镜置于接收棱镜后端，所述光电二极管置于聚光透镜的焦点上，所述滤光片设置于聚光透镜和光电二极管中间，所述测温元件紧贴于光电二极管；所述聚光透镜一方面用于调制散射光进入滤光片的角度，用于获得更好的滤光效果，另一方面用于将平行的散射光聚集在所述光电二极管上；
所述单片机单元还包括单片机、IV转换器、锁相放大器、电压放大电路和AD转换器；并且所述IV转换器的输入端与光电接收单元的光电二极管相连接，输出端连接所述锁相放大器430的输入端，所述锁相放大器输入端还与单片机连接，用于接收所述单片机产生的参考信号，所述锁相放大器的输出端连接电压放大电路的输入端，所述电压放大电路的输出端连接AD转换器的输入端，所述AD转换器的输出端与单片机相连接。
2. 根据权利要求1所述的一种高精度高准确性的浊度测量方法，其特征在于，所述LED光源为860±10nm、10～20mW的LED发光二极管。
3. 根据权利要求1所述的一种高精度高准确性的浊度测量装置，其特征在于，所述发射棱镜和接收棱镜均为石英玻璃材质的棱镜，梯形斜面表面均进行镀银膜处理，所述梯形斜面夹角为70°。
4. 根据权利要求1所述的一种高精度高准确性的浊度测量装置，其特征在于，所述滤光片为镀膜干涉窄带滤光片，截止深度＜0.01％，带宽10nm，通带透过率80％，用于滤除860nm以外的环境光，排除环境光的干扰，提高测量精度。
5. 一种高精度高准确性的浊度测量方法，包括如下步骤：
步骤一，单片机单元发射脉冲信号给LED光源单元，进而LED光源单元产 生调制的光信号后再传递给单片机单元；
首先，脉冲恒流电源接收到来自单片机单元的电源开信号时，脉冲恒流电源随即供电给LED光源；
进一步地，LED光源产生860nm的光穿过准直透镜后变为平行光；
进一步地，位于光准直透镜后端的硅光二极管检测出平行光的强度；
进一步地，硅光二极管将测得的平行光强度传递给单片机单元；
步骤二，棱镜组单元接收LED光源单元产生的光信号，经棱镜组单元反射后，输出平行于入射光的散射光，并传递至光电信号接收单元；
首先，经所述步骤一中准直透镜准直后的平行光，入射到发射棱镜的斜面上，经过斜面反射后折射进入待测水体；
进一步地，待测水体的散射光折射进入接收棱镜，经斜面反射后，得到平行于入射光的散射光；
进一步地，接收棱镜将平行于入射光的散射光传递给光电信号接收单元；
步骤三，光电信号接收单元将接收的光信号转换为电信号，并传递给单片机单元；
首先，聚光透镜接收来自接收棱镜的散射光；
进一步地，散射光经滤光片滤除干扰后被聚集在光电二极管上，并转换为脉冲电流信号；
进一步地，测温元件测得光电二极管的温度，并将测得的发光温度传递给至单片机单元；
步骤四，单片机单元对接收到的电信号、参考信号、测温值、参考光强信息进行处理后得到待测水体的浊度值；
首先，IV转换器接收来自光电二极管的脉冲电流信号，并将其转化为脉冲电压信号，再传递给锁相放大器；
进一步地，锁相放大器将接收的脉冲电压信号与接收来自单片机的参考信号进行比较，仅提取与参考信号频率相同的信号，进而排除干扰，提高测量的精度和准确度；
进一步地，提取后的脉冲电压信号经电压放大电路放大后，传递给AD转换器，将模拟信号转换成数字信号并传递给单片机；
进一步地，单片机读取AD转换器输出的数值，根据内部的标定程序、温度补偿、光强补偿，进而获得待测液体的精确浊度值。
6. 根据权利要求5述的一种高精度高准确性的浊度测量方法，其特征在于，所述步骤四中的具体的精确浊度值的计算过程为：
首先，设定标定时LED光源的入射光强为P0，接收棱镜反射后的散射光强为P1，则单片机的内部标定程序采用如下公式进行计算：
P1＝KP0nV2/λ4
其中，K为散射常数，λ为入射光波长，n为单位体积的悬浮颗粒数，V表示颗粒体积；
得出在稳定的入射光强P0和固定波长λ已知的情况下，散射光强P1与悬浮物重量nV2成比例，即与浊度成比例；
进一步地，设定散射光经过光电二极管转换后获得的电流为I0，转换系数为β，β由实验室在25℃下实验测得，设定电流I0经过IV转换器、电压放大电路和AD转换器后获得的电压值为V0，放大与转换系数为ω，ω根据电流情况设定，具体待测液体浊度X的计算公式为：
I0＝P1×β
V0＝I0×ω＝P1×β×ω＝KP0nV2×β×ω/λ4
X＝ρ×V0
其中，ρ＝αλ4/κP0×β×ω，α为变换常数，采用已知浊度的浊度标样实验测定获得；
进一步地，设定标定时LED光源的光强为P0，硅光二极管检测的光强为P1，单片机读取AD转换器输出的电压数值为V0，单片机的光强补偿程序采用以下方法：
V1＝P0×V0/P，其中，光强补偿后的电压数值为V1；
进一步地，将光强补偿后的电压数值为V1带入X＝ρ×V0中，得到光强补偿后的待测液体的浊度值X＝ρ×V1＝ρ×P0×V0/P；
进一步地，设定光电二极管将散射光转化为电流信号的转换系数为β，β由实验室在25℃下实验测得；β随温度的漂移率为δ/℃，δ通过实验测定，单片机的温度补偿程序采用以下方法：
当测温元件测得温度为t时，β变化量为(t-25)δβ，则温度补偿后电压数值 V2＝(1-(t-25)δ)V0；
进一步地，将温度补偿后电压数值V2代入X＝ρ×P0×V0/P中，得到光强和温度补偿后的待测液体的浊度值X＝ρ×V0×(1-(t-25)δ)×P0/P。”
复审请求人认为：本申请在全面考虑各种因素对浊度测量结果的影响后，设置了光强度补偿、温度补偿和无关信号滤除，在它们三者的共同作用下，显著减小了光强度和环境因素对浊度测量结果的影响，提高了浊度测量结果的准确性和精度，因此具备创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年07月10日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为，通过硅光二极管监测光源是否发生漂移、通过测温元件测温并进行温度补偿、通过锁相放大器抑制无关信号，其各自的提高精度的原理是相互独立的、也是公知的，本领域技术人员根据需要有动机将三者共同组合。权利要求1-6仍不具备专利法第22条第3款规定的创造性，因而坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
本案合议组于2019年05月31日向复审请求人发出复审通知书，指出虽然本申请同时采用了光强补偿、温度补偿、主信号放大的技术方案，但这些使得测量更加准确的手段或者直接被上述对比文件公开，或者属于本领域的公知常识，这些技术手段同时使用也仅仅是现有技术中各技术手段的简单叠加，没有产生预料不到的技术效果，其同时使用不足以使本申请具备创造性。因此权利要求1-6仍然不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
针对复审通知书，复审请求人于2019年07月15日提交了意见陈述书，认为对比文件3测量浊度采用的是透射法，其右侧光通道的设置是为了获取光通过样品前的光强度数据，而不是为了随时检测光源的变化，并且将光源的实时数据及时回传给单片机以进行光强度补偿。并且，现有技术的浊度测量装置中，滤光片都是直接接受经过样品的散射光，并不会在滤光片前设置聚光透镜来调制散射光进入滤光片的角度。从而使权利要求1-6具备创造性。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
（一）审查文本的认定
复审请求人在提出复审请求时修改了权利要求书，经审查，其修改符合专利法第33条的规定。因此，本复审决定所针对的文本是：复审请求人于2018年04月23日提交的权利要求第1-6项，以及于申请日2015年4月17日提交的说明书第1-41段、附图1-2、说明书摘要及摘要附图。
（二）具体审查意见
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
关于权利要求1
权利要求1请求保护一种高精度高准确性的浊度测量装置，对比文件1公开了一种浊度测量装置，技术领域相同，并具体披露了以下技术内容（参见对比文件1“3.1实验系统”部分以及附图1）：包括：光发射单元、检测单元、主控单元、旋转测角平台和水样槽组成。1）光发射单元：采用850nm红外LED做探测光源，前端接可伸缩的透镜，调整好位置后基本保证LED出射光为平行光，LED使用单片机ADuC841内部DAC产生1kHz的脉冲PWM来对红外光进行调制。2）检测单元：由西门子BWP34光电二极管为接受器件，峰值波长850nm，在探测器外加装峰值波长850nm的窄带滤光片。散射和透射光信号经过前置放大电路、滤波电路、解调电路、二级放大电路后进入单片机进行浊度计算。3）主控单元：由单片机ADuC841实现对LED光源的脉冲调制、前置放大增益控制、放大器的选频控制以及信号的AD采集控制等。此外，对比文件1还公开了（参见对比文件1“3.2浊度检测电路设计”部分）本系统采用由运放构成的I/V转换电路作为前置放大电路，以及电路的A/D转换器采用ADuC841单片机上的A/D转换器。
其中，对比文件1中的光发射单元以及单片机ADuC841内部DAC构成了LED光源单元，检测单元中的光电二极管和滤光片构成了光电信号接收单元，主控单元中的单片机ADuC841以及检测单元中的检测电路构成了单片机单元。
对比文件1中的红外LED、可伸缩的透镜、DAC分别相当于权利要求1中的LED光源、准直透镜和脉冲恒流电源,与本申请相同,其中也通过DAC产生的PWM作载波信号形成脉冲恒流电源,给LED供电,发出调制光,该调制光出射为平行光,因此LED应当是安装在准直透镜的焦点位置；对比文件1中的光电二极管、窄带滤光片分别相当于权利要求1中的光电二极管、滤光片；对比文件1中的单片机ADuC841、I/V转换电路、二级放大电路和A/D转换器分别相当于权利要求1中的单片机、IV转换器、电压放大电路和AD转换器。
权利要求1与对比文件1存在以下区别：（1）棱镜组单元及其具体结构；（2）LED光源单元还包括硅光二极管且安装于准直透镜后端；（3）光电接收单元还包括聚光透镜、测温元件，光电二极管置于聚光透镜的焦点上，测温元件紧贴于光电二极管；（4）单片机单元还包括锁相放大器，IV转换器的输出端连接所述锁相放大器430的输入端，锁相放大器输入端还与单片机连接，用于接收所述单片机产生的参考信号，锁相放大器的输出端连接电压放大电路的输入端。
对于区别技术特征（1），对比文件2公开了一种浊度传感装置，与对比文件1和本申请技术领域相同，并具体公开了（参见第[0029]-[0031]段以及附图3、4）：为了使整个装置更加紧凑，在光源174和光检测器176之间设置反射器170、172，反射器170、172可以为在外表面设置反射侧面196的棱镜，反射侧面196为反射涂层或反射膜。结合对比文件2的附图4可知，棱镜170邻近光源174，其相当于权利要求1中的发射棱镜，棱镜172邻近光检测器176，其相当于权利要求1中的接收棱镜，且棱镜170、172呈对称放置，横截面均为梯形。而具体采用镀银膜或铝膜处理作为反射膜属于本领域的惯用技术手段。可见，对比文件2已经公开了权利要求1中的棱镜组单元，其在对比文件2中的作用与在权利要求1中相同，均是能够节省空间，使得在采用散射法测定浊度时光源和检测器不必呈90度布置。虽然对比文件1为了同时实现透射法和散射法的检测采用了旋转测角平台，但如果不需要同时实现两种检测方式而只采用散射法时，本领域技术人员容易想到不再使用旋转测角平台。并且在对比文件2给出的节省空间的技术启示下本领域技术人员同样能够容易地想到在对比文件1的装置中也采用棱镜组单元，并将发射棱镜设置于LED光源单元的后端，将接收棱镜设置于光电信号接收单元的前端，即采用本申请所限定的光路布置方式，将作为接收端的检测单元与作为发射端的光源单元布置在被测物体的同侧，使得装置更加紧凑。
对于区别技术特征（2），对比文件3公开了一种智能式高浊水浊度仪，与对比文件1和本申请技术领域相同，并公开了（参见“3 仪器组成部分”以及图1）光路及光电转换系统主要由左侧光路筒、右侧光路筒、温度测量头和充电转换电路组成。左侧光路筒主要用于接收穿透水帘后的光通量，右侧光路筒主要用于接收恒定光源发出的光通量，温度测量头主要用于硅光电池的温度补偿。微处理器对左、右侧硅光电池和温度信号进行采样并进行温度补偿和线性化处理。结合对比文件3的图1可知，右侧光路筒中的硅光电池用于接收恒定光源发出的光通量，其作用相当于权利要求1中的硅光二极管，都是用于直接获得发射光源在进入水样之前的光信号的强度数据。虽然对比文件3中未明确记载右侧光路筒获得恒定光源光强数据的作用，但是其在概述部分也提到该浊度计具有“光源光强度指示校验”功能，而利用光强信号对光源是否发生漂移进行监控是本领域的惯用技术手段，因此本领域技术人员在对比文件3公开内容的启示下容易想到将硅光二极管应用于对比文件1中的光发射单元，获得LED光源的光强数据来对其进行监控，以保证光源的稳定。由于实际照射被测液体的光线是经过准直透镜后的平行光线，因此在使用中本领域技术人员更容易选择将硅光二极管设置在准直透镜的后端。
对于区别技术特征（3），如上所述，对比文件3公开了采用温度测量头测量温度信号，用于硅光电池的温度补偿。虽然对比文件3没有明确记载温度测量头的位置，但对比文件3中的左侧光路筒中的硅光电池主要用于接收穿透水帘后的光通量，其作用为接收通过水样的光信号，因此对比文件3给出了采用温度测量头对接收单元的光电二极管进行温度补偿的技术启示。本领域技术人员在对比文件3给出的上述技术启示下容易想到使用温度测量头（即测温元件）对对比文件1中检测单元的光电二极管进行温度补偿，而为了更加精确的测量该光电二极管的温度，将测温元件紧贴该光电二极管设置是本领域技术人员容易想到的。此外，为了将相对杂散但大致平行出射的散射光信号汇聚在接收元件上，在光接收单元中设置聚光透镜并将作为接收元件的光电二极管设置在该聚光透镜的焦点上这是本领域技术人员容易想到的常规技术手段。
对于区别技术特征（4），如前所述，对比文件1公开了通过单片机进行PWM调制，并在检测单元通过解调电路进行对应信号的解调以消除环境光干扰，即对比文件1已经给出了通过调制和解调的方法，仅利用与调制光源相关的信号而滤除其它无关信号来消除环境光干扰的技术启示。在信号处理这一技术领域中，锁相放大器正是具有这一功能的器件，它可以从极强噪声环境中提取特定载波频率的信号，有效滤除其他频率的分量。可见，现有的锁相放大器具有放大主信号，抑制无关信号的功能是本领域的公知常识。因此，本领域技术人员在对比文件1所给出的技术启示下，结合本领域的公知常识，能够想到利用锁相放大器接收I/V转换电路输入的电信号，并以单片机产生的参考信号作为提取信号的基准来实现减小电信号中无关信号的影响，由此代替对比文件1中的解调电路，这无需本领域技术人员付出创造性劳动。
因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2、3以及本领域的公知常识得到权利要求1的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的，权利要求1不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
对于复审请求人的意见，合议组认为：对比文件3虽然在测量浊度时采用的是透射法，但并非所有采用透射法的光学检测装置中在测量光路之外再设置对光源本身的光检测装置就仅是为了获得初始光通量。对于长时间连续检测而言，光源光强度发生漂移是常见的误差源，通过连续获得光源的光通量而对其漂移进行补偿是本领域惯用的技术手段。并且对比文件3还公开了具有光源光强度指示校验功能，在此基础上本领域技术人员更是容易想到利用获取的光源光通量进行光强补偿。而为了使更多的散射光被检测器检测到而设置聚光透镜以使得更多的散射光被汇聚，这同样属于本领域的惯用技术手段，而将其设置在滤光片前还是后面完全属于本领域技术人员的常规选择。因此，对于复审请求人的意见，合议组不予认可。
2、关于权利要求2-4
从属权利要求2对权利要求1的LED光源做了进一步的限定，对比文件1公开了LED光源中心波长为850nm。在此基础上，采用860±10nm、10-20mW的LED仅为本领域的常规选择。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的基础上，从属权利要求2也不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
从属权利要求3对权利要求1的棱镜做了进一步的限定，然而，反射膜采用银膜或铝膜、棱镜采用石英玻璃材质均为本领域的常规选择，在梯形斜面上进行镀膜以及斜面夹角为70度是根据具体光路布置的需要进行设置的。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的基础上，从属权利要求3也不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
从属权利要求4对权利要求1的滤光片做了进一步的限定，对比文件1公开了（参见3.1小节）：设置峰值波长850nm的窄带滤光片，使用窄带滤光片后背景光降至5mv以下。在此基础上，具体采用镀膜干涉窄带滤光片，并具体设置其截止深度、带宽、通带透过率等参数，以实现滤除860nm以外的环境光均是本领域技术人员根据实际需要进行的常规选择。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的基础上，从属权利要求4也不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
3、关于权利要求5
权利要求5请求保护一种高精度高准确性的浊度测量方法，是与权利要求1相对应的方法类型权利要求。对比文件1公开了一种浊度测量装置，并具体披露了以下技术特征（参见对比文件1“3.1实验系统”部分以及附图1）：包括：光发射单元、检测单元、主控单元、旋转测角平台和水样槽组成。1）光发射单元：采用850nm红外LED做探测光源，前端接可伸缩的透镜，调整好位置后基本保证LED出射光为平行光，LED使用单片机ADuC841内部DAC产生1kHz的脉冲PWM来对红外光进行调制。2）检测单元：由西门子BWP34光电二极管为接受器件，峰值波长850nm，在探测器外加装峰值波长850nm的窄带滤光片。散射和透射光信号经过前置放大电路、滤波电路、解调电路、二级放大电路后进入单片机进行浊度计算。3）主控单元：由单片机ADuC841实现对LED光源的脉冲调制、前置放大增益控制、放大器的选频控制以及信号的AD采集控制等。此外，对比文件1还公开了（参见对比文件1“3.2浊度检测电路设计”部分）本系统采用由运放构成的I/V转换电路作为前置放大电路，以及电路的A/D转换器采用ADuC841单片机上的A/D转换器。
参照对权利要求1的评述可知，其中，对比文件1中的光发射单元以及单片机ADuC841内部DAC构成了权利要求5中的LED光源单元，检测单元中的光电二极管和滤光片构成了权利要求5中的光电信号接收单元，主控单元中的单片机ADuC841以及检测单元中的检测电路构成了权利要求5中的单片机单元。
对比文件1中的红外LED、可伸缩的透镜、DAC分别相当于权利要求5中的LED光源、准直透镜和脉冲恒流电源；对比文件1中的光电二极管、窄带滤光片分别相当于权利要求5中的光电二极管、滤光片；对比文件1中的单片机ADuC841、I/V转换电路、二级放大电路和A/D转换器分别相当于权利要求5中的单片机、IV转换器、电压放大电路和AD转换器。
虽然对比文件1没有直接公开该测量装置的使用步骤，但结合证据1的附图1，本领域技术人员能够确定对比文件1中的设备的工作方式为：单片机ADuC841通过模拟开关将恒流源变为高频的电流脉冲给LED供电，红外LED发出中心波长850nm的光并经过准直透镜变为平行光，即公开了权利要求5的步骤一，单片机单元发射脉冲信号给LED光源单元，脉冲恒流电源接收到来自单片机单元的电源开信号时，脉冲恒流电源随即供电给LED光源。散射光传递至检测单元中，经过850nm滤光片并被光电池接收，并最终将信号传递给主控单元，即公开了权利要求5的步骤三，散射光经滤光片滤除干扰后被聚集在光电二极管上，并转换为脉冲电流信号，传递给单片机单元；散射光信号经过由运放构成的I/V转换电路构成的前置放大电路、二级放大电路、AD采集以及浊度计算，即公开了权利要求5中的步骤四，IV转换器接收来自光电二极管的脉冲电流信号，并将其转化为脉冲电压信号，提取后的脉冲电压信号经电压放大电路放大后，传递给AD转换器，将模拟信号转换成数字信号并传递给单片机，单片机读取AD转换器输出的数值，获得待测液体的精确浊度值。
权利要求5与对比文件1存在以下区别：（1）步骤二，棱镜组单元接收LED光源单元产生的光信号，经棱镜组单元反射后，输出平行于入射光的散射光，并传递至光电信号接收单元；
（2）步骤一中位于光准直透镜后端的硅光二极管检测出平行光的强度，并传递给单片机单元；
（3）步骤三中聚光透镜接收来自接收棱镜的散射光，测温元件测得光电二极管的温度，并将测得的发光温度传递给至单片机单元；
（4）步骤四中的锁相放大器将接收的脉冲电压信号与接收来自单片机的参考信号进行比较，仅提取与参考信号频率相同的信号，进而排除干扰，提高测量的精度和准确度，单片机根据测温值、参考光强信息进行温度补偿、光强补偿。
参考对权利要求1的评述可知，对于区别技术特征（1），对比文件2公开了一种浊度传感装置，与对比文件1和本申请技术领域相同，并具体公开了相当于权利要求5中的棱镜组单元的反射器170、172，且其光路同样是接收光源单元产生的光信号，经棱镜组单元反射后输出平行于入射光的散射光，并传递至光电信号接收单元。虽然对比文件1为了同时实现透射法和散射法的检测采用了旋转测角平台，但如果不需要同时实现两种检测方式而只采用散射法时，本领域技术人员容易想到不再使用旋转测角平台。并且在对比文件2给出的节省空间的技术启示下本领域技术人员同样能够容易地想到在对比文件1的装置中也采用棱镜组单元，并将发射棱镜设置于LED光源单元的后端，将接收棱镜设置于光电信号接收单元的前端，即采用本申请所限定的光路布置方式，将作为接收端的检测单元与作为发射端的光源单元布置在被测物体的同侧，使得装置更加紧凑。
对于区别技术特征（2），对比文件3公开了一种智能式高浊水浊度仪，与对比文件1和本申请技术领域相同，并公开了采用硅光电池用于接收恒定光源发出的光通量，即相当于权利要求5中的硅光二极管检测出光源发出光的强度。虽然对比文件3中未明确记载右侧光路筒获得恒定光源光强数据的作用，但是其在概述部分也提到该浊度计具有“光源光强度指示校验”功能，而利用光强信号对光源是否发生漂移进行监控是本领域的惯用技术手段，因此本领域技术人员在对比文件3公开内容的启示下容易想到将硅光二极管应用于对比文件1中的光发射单元，获得LED光源的光强数据并将该信号传送给单片机来对光源进行监控，以保证光源的稳定。由于实际照射被测液体的光线是经过准直透镜后的平行光线，因此在使用中本领域技术人员更容易选择将硅光二极管设置在准直透镜的后端。
对于区别技术特征（3），如上所述，对比文件3公开了采用温度测量头测量温度信号，用于硅光电池的温度补偿。本领域技术人员在对比文件3公开的上述内容的基础上容易想到使用温度测量头对对比文件1中的作为光检测器的光电池进行温度测量，并将该信号传递给单片机用于温度补偿。此外，为了将相对杂散的散射光信号进行会聚并收集，在光接收单元中设置聚光透镜并将光检测器设置在该聚光透镜的焦点上同样是本领域技术人员容易想到的。
对于区别技术特征（4），如前所述，对比文件1公开了通过单片机进行PWM调制，并在检测单元通过解调电路进行解调以消除环境光干扰，即对比文件1已经给出了通过调制和解调的方法，仅利用与调制光源相关的信号而滤除其它无关信号来消除环境光干扰的技术启示。在信号处理这一技术领域中，锁相放大器正是具有这一功能的器件，它可以从极强噪声环境中提取特定载波频率的信号，有效滤除其他频率的分量。可见，现有的锁相放大器具有放大主信号，抑制无关信号的功能是本领域的公知常识。因此，本领域技术人员在对比文件1所给出的技术启示下，结合本领域的公知常识，能够想到利用锁相放大器接收I/V转换电路输入的电信号，并以单片机产生的参考信号作为提取信号的基准来实现减小电信号中无关信号的影响，由此代替对比文件1中的解调电路，从而形成步骤四中锁相放大器的具体工作方式，而在之前区别技术特征（2）、（3）评述内容的基础上使单片机根据测温值、参考光强信息进行温度补偿、光强补偿无需本领域技术人员付出创造性劳动。
因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2、3以及本领域的公知常识得到权利要求5的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的，权利要求5不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
4、关于权利要求6
从属权利要求6对权利要求5的浊度值计算过程做了进一步的限定，然而，单片机的内部标定程序采用的公式P1＝KP0nV2/λ4仅是散射法测定浊度时的通用公式；散射光经过光电二极管转换后获得的电流为I0，以及电流I0经过IV转换器、电压放大电路和AD转换器后获得的电压值为V0，代入相应的转换系数均属于本领域的公知常识；而光强补偿和温度补偿采用的公式也均是本领域中最基本的公式。因此，上述公式不足以使得权利要求6具备创造性，在其引用的权利要求不具备创造性的基础上，从属权利要求6也不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年01月10日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,请求人自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
郑重声明：本文版权归原作者所有，转载文章仅为传播更多信息之目的，如作者信息标记有误，请第一时间联系我们修改或删除，多谢。
