感測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種用于飛機(jī)的火山灰傳感器，并涉及感測(cè)設(shè)備和方法。因此本文描述了用于飛機(jī)的火山灰傳感器，該傳感器包括：導(dǎo)電的火山灰電荷收集裝置；用于在空氣通道中安裝所述收集裝置的電絕緣的支撐件；和電荷測(cè)量系統(tǒng)，該電荷測(cè)量系統(tǒng)具有電耦合到所述火山灰收集裝置的輸入端；其中，所述導(dǎo)電的火山灰電荷收集裝置被配置成使得經(jīng)過(guò)所述火山灰電荷收集裝置的氣流為湍流；并且其中所述電荷測(cè)量系統(tǒng)被配置成用于確定所述火山灰電荷收集裝置上的電荷的水平，以確定所述氣流中的火山灰的存在。
【專(zhuān)利說(shuō)明】感測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于飛機(jī)的火山灰感測(cè)技術(shù)，并且涉及感測(cè)設(shè)備和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]2010年4月發(fā)生的Eyjaf jallaj6kull火山噴發(fā)事件導(dǎo)致嚴(yán)重的歐洲經(jīng)濟(jì)損失、商業(yè)中斷和加劇的全球經(jīng)濟(jì)不確定性。顯然可以確定的是，在該事件過(guò)程中，我們沒(méi)有準(zhǔn)備，并且引人關(guān)注的是，我們沒(méi)有辦法可靠地評(píng)估在火山活動(dòng)期間飛行的風(fēng)險(xiǎn)。
[0003]由各種氣象和空氣安全機(jī)構(gòu)提出的當(dāng)前的火山灰觀察方法和數(shù)據(jù)不能提供空氣中的火山灰的質(zhì)量濃度的可靠的測(cè)量，這些信息對(duì)于航線、飛機(jī)制造商和飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)制造商而言是不可或缺的，因?yàn)榛陲w行觀察，該濃度值是預(yù)測(cè)是否能夠安全飛行的當(dāng)前僅有的備有證明文件的預(yù)測(cè)因素。
[0004]遠(yuǎn)程感測(cè)技術(shù)，諸如激光雷達(dá)(LIDAR)、紅外線照相機(jī)和衛(wèi)星觀測(cè)，是主要地表面感測(cè)技術(shù)并且估算火山灰云的單位面積的質(zhì)量。遠(yuǎn)程感測(cè)不允許單獨(dú)的飛機(jī)監(jiān)控，也不能實(shí)現(xiàn)累積的發(fā)動(dòng)機(jī)暴露于吸入顆粒的測(cè)量，而這是對(duì)于做出發(fā)動(dòng)機(jī)維護(hù)決定而言重要的考慮因素。
[0005]激光顆粒計(jì)數(shù)器是對(duì)于我們下文中提出的傳感器的一種替換，然而，它們的檢測(cè)方法是基于光學(xué)的，因此暴露于塵或灰漿導(dǎo)致傳感器性能隨時(shí)間流逝而退化。此外，基于光學(xué)的系統(tǒng)通常非常脆弱，對(duì)于振動(dòng)和溫度波動(dòng)敏感，并且它們的耐久性和可靠性在暴露于升高的溫度時(shí)(例如暴露于排氣管的情況下)會(huì)大打折扣。
[0006]感測(cè)火山灰提出了特別的問(wèn)題，因?yàn)轭w粒尺寸通常較小，例如小于3 μ m?；鹕交疫€具有尖利的邊緣，這在電荷獲取方面具有更大的機(jī)會(huì)。
[0007]通常的背景現(xiàn)有技術(shù)可以在US2006/0150754 ；US5621208 ；GB1105604A ；US2003/0006778 ;和 JP59202055A 中找到。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]根據(jù)本發(fā)明的第一方面提供了一種用于飛機(jī)的火山灰傳感器，該傳感器包括:導(dǎo)電的火山灰電荷收集裝置；用于在空氣通道中安裝所述收集裝置的絕緣的支撐件；和電荷測(cè)量系統(tǒng)，該電荷測(cè)量系統(tǒng)具有電耦合到所述火山灰收集裝置的輸入端；其中優(yōu)選地，所述導(dǎo)電的顆粒電荷收集裝置被配置成使得經(jīng)過(guò)所述火山灰電荷收集裝置的氣流為湍流；并且其中所述電荷測(cè)量系統(tǒng)被配置成用于確定所述火山灰電荷收集裝置上的電荷的水平，以確定所述氣流中的火山灰的存在。
[0009]在實(shí)施例中，提供經(jīng)過(guò)火山灰電荷收集裝置的湍流可增加火山灰顆粒附著到傳感器上的機(jī)會(huì)，并且還增強(qiáng)了顆粒的摩擦生電。此外，火山灰看起來(lái)特別能夠獲得和保持固有電荷。
[0010]在某些優(yōu)選實(shí)施例中，火山灰電荷收集裝置為大致橢圓形(其在這里包括向外展開(kāi)的形狀，例如喇叭狀)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，裝置的表面設(shè)有或包括多個(gè)肋、臺(tái)階和/或開(kāi)口(和/或金屬絲和/或其他構(gòu)型)，例如布置成大致沿圓周的形式沿裝置的縱向長(zhǎng)度具有間隔，以產(chǎn)生所述湍流。因此，裝置的所述表面可例如由尺寸(直徑)不斷增大的一組線圈提供，該線圈沿裝置的縱向長(zhǎng)度具有間隔，以接近大致圓錐形的表面；或類(lèi)似地布置的螺旋形金屬絲。金屬絲結(jié)構(gòu)可被(金屬)支撐件的翼片從內(nèi)部支撐。可替換地，該裝置可具有與圣誕樹(shù)的輪廓類(lèi)似的臺(tái)階狀外觀。在實(shí)施例中，該裝置被安裝成使圓錐的縱軸沿著氣流。該裝置可被例如安裝在皮托管中，由電絕緣的蜘蛛狀支撐件支撐。
[0011]火山灰顆粒的摩擦生電提供了自然的或固有水平的背景電荷。令人驚奇的是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這或者是正電的或者是負(fù)電的，但盡管如此，火山灰在收集裝置上的聚積傾向于在裝置上產(chǎn)生整體上正的或負(fù)的凈電荷。然而，它在實(shí)施例中可用于向固有或自然電荷施加額外的電荷，并且耦合到電源的電極可用于向顆粒提供已知電荷。
[0012]因此，在實(shí)施例中，傳感器還包括火山灰充電電極，例如環(huán)或圈，用于在氣流中安裝到火山灰電荷收集裝置的上游，還包括電源，以向該電極施加電壓。給予火山灰的電荷的程度可通過(guò)控制施加到該電極的高電壓脈沖的持續(xù)時(shí)間和/或幅度來(lái)控制(對(duì)于具有小于5cm的橫向尺寸的傳感器系統(tǒng)而言通常大于100伏特)。
[0013]電荷測(cè)量系統(tǒng)可隨后將存在電壓時(shí)的火山灰電荷收集裝置上的電荷與不存在電壓時(shí)的電荷作比較。在實(shí)施例中，正和負(fù)電壓(和/或零電壓)的波形可施加到充電電極，以改進(jìn)火山灰檢測(cè)/辨別。脈沖的持續(xù)時(shí)間可以相對(duì)長(zhǎng)，例如一秒鐘，這取決于火山灰電荷收集裝置的“張弛時(shí)間”(這里使用的該術(shù)語(yǔ)意味著通過(guò)氣流從裝置上移除火山灰的時(shí)間)。
[0014]額外地或可替換地，傳感器可包括位于火山灰電荷收集裝置上游的一對(duì)帶電顆粒偏轉(zhuǎn)電極，和用于向這些電極施加電場(chǎng)的相應(yīng)的電源。該電場(chǎng)可用于使固有地充電的(或通過(guò)其他方式充電的)火山灰顆粒偏轉(zhuǎn)，并且因此例如用于確定電荷的平均極性；和/或在更復(fù)雜的系統(tǒng)中，確定顆粒的平均荷質(zhì)比；和/或顆粒的估算的平均質(zhì)量(尤其是在施加已知電荷的情況下，通過(guò)使用“質(zhì)譜儀”類(lèi)型的原理)。
[0015]在傳感器結(jié)合由顆粒偏轉(zhuǎn)電極的情況下，如果火山灰電荷收集裝置包括位于氣流內(nèi)的不同橫向位置處的一對(duì)電極，那么它將是特別優(yōu)選的。例如，圓錐形電極可被縱向地劃分成兩半。所述一對(duì)電極中的每一個(gè)隨后設(shè)有各自的電荷測(cè)量系統(tǒng)(其可能是相同的系統(tǒng)，多路轉(zhuǎn)換的)。
[0016]這種結(jié)構(gòu)可隨后被用于確定所述成對(duì)電極中的每個(gè)電極上的電荷水平差，例如用于改進(jìn)具有自然的或摩擦電荷的火山灰顆粒的測(cè)量或顆粒之間的辨別。在某些優(yōu)選實(shí)施例中，這種收集裝置電極的布置可與顆粒偏轉(zhuǎn)電極結(jié)合，從而相反極性的電場(chǎng)可跨越偏轉(zhuǎn)電極施加，并且差分信號(hào)之差被確定。在實(shí)施例中，用于偏轉(zhuǎn)電極的適當(dāng)?shù)碾妶?chǎng)可由具有數(shù)十伏電壓的偏轉(zhuǎn)電極產(chǎn)生。
[0017]本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可按照各種方式變化，例如由正弦曲線、三角波、矩形波或其他波形驅(qū)動(dòng)，并且可選擇地具有變化的幅度和/或頻率。在實(shí)施例中，可施加電場(chǎng)變化的波形，例如包括第一和第二(正和負(fù))極性電場(chǎng)，并且可選擇的包括零電場(chǎng)強(qiáng)度。如前文所述，這種方法可方便被檢測(cè)到的顆粒的可充電性和/或質(zhì)量和/或荷質(zhì)比的估算。
[0018]令人驚奇地，上述傳感器還適于檢測(cè)液體顆粒或液霧。在飛機(jī)中，這種液體可包括油，例如途徑發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)艙進(jìn)氣。機(jī)艙進(jìn)氣中的油霧對(duì)健康潛在地有害并且能夠檢測(cè)出這種油霧的存在將是有用的。其他可能發(fā)現(xiàn)的液體包括來(lái)自飛機(jī)消冰裝置的防凍劑(乙二醇)。我們所描述的傳感器看起來(lái)可與極性液體或非極性液體二者一起工作。
[0019]火山灰傳感器可安裝在飛機(jī)的機(jī)翼上。如果在第二氣流(例如機(jī)艙進(jìn)氣)中包括第二傳感器，則在這兩個(gè)氣流中感測(cè)到的顆粒之間的比較可區(qū)分機(jī)艙進(jìn)氣中的油和火山灰，并且基本上在機(jī)翼(或其他)進(jìn)氣中只有火山灰。傳感器的實(shí)施例還可以用于檢測(cè)沙、煙、塵和其他細(xì)顆粒。
[0020]因此本發(fā)明在相關(guān)的方面中提供了一種固體或液體顆粒傳感器，包括:導(dǎo)電的固體或液體顆粒電荷收集裝置；用于在空氣通道中安裝所述顆粒電荷收集裝置的絕緣的支撐件；和電荷測(cè)量系統(tǒng)，該電荷測(cè)量系統(tǒng)具有電耦合到所述顆粒電荷收集裝置的輸入端；其中，所述導(dǎo)電的顆粒電荷收集裝置被配置成使得經(jīng)過(guò)所述顆粒電荷收集裝置的氣流為湍流；并且其中所述電荷測(cè)量系統(tǒng)被配置成用于確定所述固體或液體顆粒電荷收集裝置上的電荷的水平，以確定所述空氣通道中的固體或液體顆粒的存在。
[0021]在實(shí)施例中，電荷測(cè)量系統(tǒng)可具有設(shè)有場(chǎng)效應(yīng)晶體管(或絕緣柵雙極晶體管)的高阻擋前端。導(dǎo)電的收集裝置可隨后耦合到晶體管的柵極(或基極)。優(yōu)選地，電荷測(cè)量系統(tǒng)是自校準(zhǔn)的，例如包括用于向該輸入晶體管的柵極(或基極)施加已知電荷的電路。
[0022]在實(shí)施例中，傳感器是白校準(zhǔn)的。因此，盡管火山灰電荷收集裝置收集來(lái)自氣流的火山灰，氣流也將從裝置上移除收集到的火山灰。因此，如果火山灰通過(guò)氣流被移除，則可以在氣流清潔收集裝置時(shí)觀察到被測(cè)量的電荷的緩慢衰減或松弛。在實(shí)施例中，傳感器被布置以平衡火山灰的收集的速率與白清潔的速率，從而產(chǎn)生有效的輸出信號(hào)。
[0023]在進(jìn)一步相關(guān)的方面中，本發(fā)明提供了一種感測(cè)氣流中的火山灰顆粒和/或液體顆粒的方法，該方法包括:在導(dǎo)電的電荷收集裝置上捕獲所述顆粒；和響應(yīng)所述電荷收集裝置上的電荷感測(cè)所述顆粒；其中所述捕獲步驟包括在所述氣流中產(chǎn)生湍流以提高附著到所述電荷收集裝置的顆粒的比例。
[0024]在實(shí)施例中，當(dāng)飛機(jī)以至少100米/秒的速度行進(jìn)時(shí)，經(jīng)過(guò)火山灰電荷收集裝置的氣流為湍流。在實(shí)施例中，火山灰電荷收集裝置被安裝在管道或皮托管中并且流經(jīng)火山灰電荷收集裝置的流被雷諾數(shù)表征，所述雷諾數(shù)至少2，100、優(yōu)選地至少3，000、更優(yōu)選地至少 4，000。
[0025]本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到，在其他實(shí)施例中，上文描述的傳感器的不同特征可以組合。
[0026]因此在進(jìn)一步的方面中，本發(fā)明提供了一種用于感測(cè)氣流中的火山灰顆粒和/或液體顆粒的傳感器，該傳感器包括:用于在導(dǎo)電的電荷收集裝置上捕獲所述顆粒的裝置；和用于響應(yīng)于所述電荷收集裝置上的電荷感測(cè)所述顆粒的裝置；和以下一項(xiàng)或多項(xiàng):用于在所述氣流中產(chǎn)生湍流以增加附著到所述電荷收集裝置的顆粒的比例的裝置；用于在所述捕獲之前向所述顆粒施加確定水平的電荷的裝置；用于在所述捕獲之前用變換極性的電場(chǎng)使所述顆粒偏轉(zhuǎn)的裝置；所述電荷收集裝置包括在所述氣流中處于不同橫向位置的一對(duì)電極，其中所述用于感測(cè)的裝置被配置成用于感測(cè)所述一對(duì)電極上的差分電荷；用于確定i)所述顆粒的可充電性、ii)所述顆粒的平均質(zhì)量、和iii)所述顆粒的荷質(zhì)比中的一項(xiàng)或多項(xiàng)的估值的裝置；和用于所述液體顆粒與所述火山灰顆粒之間的辨別的裝置?！緦?zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]現(xiàn)在將通過(guò)舉例的方式參照附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明的這些和其他方面，其中:
[0028]圖1a和Ib分別示出了穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明的火山灰傳感器的垂直橫截面，和與傳感器一起使用的示例性的火山灰電荷收集裝置；
[0029]圖2示出了與圖1的傳感器一起使用的示例性的電荷檢測(cè)電路；
[0030]圖3a和3b分別示出了用于測(cè)試圖1的火山灰傳感器的風(fēng)洞裝置，和用于收集火山灰顆粒的未安裝過(guò)濾器(上方的)和安裝有過(guò)濾器(下方的)的過(guò)濾系統(tǒng)的細(xì)節(jié)；
[0031]圖4a和4b分別示出了用于正帶電粒子和負(fù)帶電粒子的示例性的電荷與質(zhì)量之間關(guān)系的(charge vs mass)校正曲線；
[0032]圖5a至和5e分別示出了結(jié)合有火山灰充電電極的火山灰傳感器的實(shí)施例、自然摩擦背景下的火山灰的充電的圖示、用于驅(qū)動(dòng)火山灰充電電極的示例性的脈沖串、包括正、負(fù)和零電壓水平部分的示例性的火山灰充電電極驅(qū)動(dòng)波形、和開(kāi)始于負(fù)電壓并脈沖至正電壓的火山灰充電電極驅(qū)動(dòng)波形的進(jìn)一步示例。
[0033]圖6示出了穿過(guò)被電地劃分成兩半的火山灰電荷收集裝置的進(jìn)一步示例的垂直橫截面；和
[0034]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的火山灰傳感器的進(jìn)一步示例，其結(jié)合有火山灰充電電極、分開(kāi)的火山灰電荷收集裝置、和充電的火山灰顆粒偏轉(zhuǎn)電極。
【具體實(shí)施方式】
[0035]我們將描述對(duì)于檢測(cè)火山灰有用的系統(tǒng)和方法，但其也可以被用于檢測(cè)沙土顆粒和浮質(zhì)，例如發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中的航空流體。下面的表描繪了火山灰(和沙土)的損害效果的一部分，其通常是暴露持續(xù)時(shí)間、濃度和灰塵類(lèi)型、發(fā)動(dòng)機(jī)功率和其他因素的函數(shù)。該表給出了期望檢測(cè)的火山灰濃度水平的指示。此外，美國(guó)聯(lián)邦航空局已經(jīng)確定(當(dāng)前)在上至每立方米2mg的火山灰濃度水平下的火山灰中的飛行是可以接受的，每立方米0.2至2mg之間的火山灰濃度(不存在可見(jiàn)的火山灰)中的操作正在被監(jiān)控。因此，理想的是能夠尤其在引言部分中描述的商用飛機(jī)上測(cè)量火山灰的水平。進(jìn)一步理想的是能夠測(cè)量當(dāng)飛行穿過(guò)干燥的沙漠區(qū)域時(shí)的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)所暴露于的沙土顆粒的水平，因?yàn)檫@在能量維護(hù)管理(energy service regimes)的頻率方面具有效果。
[0036]火山灰、沙土和航空流體浮質(zhì)本質(zhì)上主要是電介質(zhì)，并且它們的表面容易在空氣中通過(guò)摩擦充電。我們將描述能夠精確地測(cè)量它們的表面電荷以確定它們的濃度的技術(shù)。在下文中描述的該技術(shù)能夠在大的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)執(zhí)行電荷感測(cè)，以建立測(cè)得的電荷與火山灰、沙土或浮質(zhì)濃度之間的關(guān)系。
【權(quán)利要求】
1.一種用于飛機(jī)的火山灰傳感器，該傳感器包括: 導(dǎo)電的火山灰電荷收集裝置； 用于在空氣通道中安裝所述收集裝置的電絕緣的支撐件；和 電荷測(cè)量系統(tǒng)，該電荷測(cè)量系統(tǒng)具有電耦合到所述火山灰收集裝置的輸入端；并且 其中，所述電荷測(cè)量系統(tǒng)被配置成用于確定所述火山灰電荷收集裝置上的電荷的水平，以確定所述氣流中的火山灰的存在。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述火山灰傳感器，其中所述導(dǎo)電的火山灰電荷收集裝置被配置成使得經(jīng)過(guò)所述火山灰電荷收集裝置的氣流是湍流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述火山灰傳感器，其中所述火山灰電荷收集裝置的表面具有多個(gè)肋、臺(tái)階和/或開(kāi)口。
4.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的火山灰傳感器，其中所述火山灰電荷收集裝置是大致圓錐形的。
5.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的火山灰傳感器，還包括沿所述氣流安裝到所述火山灰電荷收集裝置上游的火山灰充電電極，和耦合到所述火山灰充電電極以向所述充電電極施加電壓以對(duì)所述火山灰充電的顆粒充電電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述火山灰傳感器，其中所述電荷測(cè)量系統(tǒng)被配置成用于確定依賴(lài)于所述火山灰的可 充電性的數(shù)據(jù)，以確定所述氣流中的火山灰的存在。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述火山灰傳感器，其中所述顆粒充電電壓被配置成用于向所述充電電極提供正電壓和負(fù)電壓，以用于確定所述可充電性。
8.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的火山灰傳感器，還包括沿所述氣流安裝到所述火山灰電荷收集裝置上游的一對(duì)帶電顆粒偏轉(zhuǎn)電極，和用于施加跨越所述一對(duì)電極的電場(chǎng)以偏轉(zhuǎn)所述氣流中的火山灰顆粒的顆粒偏轉(zhuǎn)電源。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述火山灰傳感器，其中所述顆粒偏轉(zhuǎn)電源被配置成用于施加跨越所述一對(duì)帶電顆粒偏轉(zhuǎn)電極的變換極性電場(chǎng)，并且其中所述電荷測(cè)量系統(tǒng)對(duì)于因所述交替的電場(chǎng)導(dǎo)致的所述火山灰電荷收集裝置上的電荷變化敏感，以確定所述氣流中的火山灰的存在。
10.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的火山灰傳感器，其中所述導(dǎo)電的火山灰電荷收集裝置包括一對(duì)分離的相鄰的收集電極，并且其中所述電荷測(cè)量系統(tǒng)被配置成用于確定所述一對(duì)收集電極上的電荷水平的差值以確定所述氣流中的火山灰的存在。
11.根據(jù)引用權(quán)利要求9的權(quán)利要求10所述火山灰傳感器，其中所述電荷測(cè)量系統(tǒng)被配置成用于確定所述一對(duì)收集電極上的電荷水平的所述差值的變化，以確定所述氣流中的火山灰的存在。
12.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的火山灰傳感器，其中所述電荷測(cè)量裝置被進(jìn)一步配置成用于確定所述氣流中的液霧的存在。
13.一種用于飛機(jī)的液霧感測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一對(duì)如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的火山灰傳感器，和用于比較來(lái)自所述傳感器的各自的電荷測(cè)量系統(tǒng)的輸出以識(shí)別所述氣流中的液霧的存在的裝置。
14.一種固體或液體顆粒傳感器，包括: 導(dǎo)電的固體或液體顆粒電荷收集裝置；用于在空氣通道中安裝所述顆粒電荷收集裝置的絕緣的支撐件；和 電荷測(cè)量系統(tǒng)，該電荷測(cè)量系統(tǒng)具有電耦合到所述顆粒電荷收集裝置的輸入端； 其中，所述導(dǎo)電的顆粒電荷收集裝置被配置成使得經(jīng)過(guò)所述顆粒電荷收集裝置的氣流為瑞流；并且 其中所述電荷測(cè)量系統(tǒng)被配置成用于確定所述固體或液體顆粒電荷收集裝置上的電荷的水平，以確定所述空氣通道中的固體或液體顆粒的存在。
15.一種感測(cè)氣流中的火山灰顆粒和/或液體顆粒的方法，該方法包括: 在導(dǎo)電的電荷收集裝置上捕獲所述顆粒；和 響應(yīng)所述電荷收集裝置上的電荷感測(cè)所述顆粒； 其中所述捕獲步驟包括在所述氣流中產(chǎn)生湍流以提高附著到所述電荷收集裝置的顆粒的比例。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述方法，還包括在所述捕獲步驟之前向所述顆粒施加確定水平的電荷。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述方法，包括在所述捕獲步驟之前用變換極性電場(chǎng)使所述顆粒偏轉(zhuǎn)。
18.根據(jù)權(quán)利要求15、16或17所述方法，其中所述電荷收集裝置包括在所述氣流中處于不同橫向位置的一對(duì)電極，并且其中所述感測(cè)步驟包括感測(cè)所述一對(duì)電極上的差分電荷。
19.根據(jù)權(quán)利要求15至18中任一項(xiàng)所述方法，其中所述感測(cè)步驟還包括確定以下一項(xiàng)或多項(xiàng)的估值: i)所述顆粒的可充電性； ii)所述顆粒的平均質(zhì)量；和 15i)所述顆粒的荷質(zhì)比。
20.根據(jù)權(quán)利要求15至19中任一項(xiàng)所述方法，還包括液體顆粒與火山灰顆粒之間的辨別。
21.一種用于感測(cè)氣流中的火山灰顆粒和/或液體顆粒的傳感器，該傳感器包括: 用于在導(dǎo)電的電荷收集裝置上捕獲所述顆粒的裝置；和 用于響應(yīng)于所述電荷收集裝置上的電荷感測(cè)所述顆粒的裝置；和以下一項(xiàng)或多項(xiàng): 用于在所述氣流中產(chǎn)生湍流以增加附著到所述電荷收集裝置的顆粒的比例的裝置； 用于在所述捕獲之前向所述顆粒施加確定水平的電荷的裝置； 用于在所述捕獲之前用變換極性的電場(chǎng)使所述顆粒偏轉(zhuǎn)的裝置； 所述電荷收集裝置包括在所述氣流中處于不同橫向位置的一對(duì)電極，其中所述用于感測(cè)的裝置被配置成用于感測(cè)所述一對(duì)電極上的差分電荷； 用于確定i)所述顆粒的可充電性；ii)所述顆粒的平均質(zhì)量；和iii)所述顆粒的荷質(zhì)比中的一項(xiàng)或多項(xiàng)的估值的裝置；和 用于所述液體顆粒與所述火山灰顆粒之間的辨別的裝置。
【文檔編號(hào)】G01N15/06GK103842798SQ201280048010
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月4日
【發(fā)明者】馬克·愛(ài)德華·韋蘭, 阿迪夫·阿齊茲, 伊恩·詹姆士·格尼 申請(qǐng)人:劍橋企業(yè)有限公司