微粒特性的光學(xué)探測(cè)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明描述了一種微粒探測(cè)系統(tǒng)，其包括：容納空氣樣品的探測(cè)室；第一微粒探測(cè)裝置，其含第一光源和第一光接收器；第二微粒探測(cè)裝置，第二微粒探測(cè)裝置包括第二光源和第二光接收器；光源啟動(dòng)裝置；和處理裝置，處理裝置適于接收來自第一光接收器的第一信號(hào)和來自第二光接收器的第二信號(hào)，并且處理接收的信號(hào)，以產(chǎn)生因背景光而被修正的第一輸出；并且適于接收來自第一光接收器的第一信號(hào)和來自第二光接收器的第二信號(hào)，并且處理接收的信號(hào)，以產(chǎn)生因背景光而被修正的第二輸出。本發(fā)明還描述一種超聲流量傳感器。
【專利說明】微粒特性的光學(xué)探測(cè)
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)
[000引本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2009年9月4日、申請(qǐng)?zhí)枮镃N200980144262. 2、名稱為"微粒 特性的光學(xué)探測(cè)"的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本發(fā)明設(shè)及光學(xué)的微粒探測(cè)。
[0004] 在一個(gè)形式中，本發(fā)明設(shè)及光學(xué)煙霧探測(cè)器，光學(xué)煙霧探測(cè)器使用電磁福射的多 個(gè)波長(zhǎng)，W便能夠進(jìn)行一系列尺寸的微粒探測(cè)。在優(yōu)選的形式中，本發(fā)明將被描述為使用光 的4個(gè)波長(zhǎng)而執(zhí)行微粒探測(cè)，然而不應(yīng)當(dāng)考慮本發(fā)明被限制為該種典型的應(yīng)用或執(zhí)行。

【背景技術(shù)】
[0005] 已經(jīng)公知探測(cè)空氣中的微粒的多種方法。一種方法包括將光束投射穿過探測(cè)室 (探測(cè)室中包含空氣樣品），并且測(cè)量W特定散射角從光束散射的光量。該樣的微粒探測(cè)器 可W是吸氣式的，因?yàn)槠鋵⒖諝庵鲃?dòng)吸入其中，或者可選擇地，其可W依靠自然的空氣流， W使空氣移動(dòng)進(jìn)入探測(cè)室中。
[0006] 公知的是，微粒的角散射特性取決于與微粒尺寸相比的入射光的波長(zhǎng)。因此，煙霧 和微粒的探測(cè)器已經(jīng)使用多個(gè)散射角和/或多個(gè)波長(zhǎng)而被制造，W探測(cè)關(guān)注的預(yù)定尺寸的 微粒。例如，紫外光被小微粒（例如煙霧）相對(duì)強(qiáng)地散射，而紅外光被該樣的微粒散射較 少。另一方面，紫外和紅外光對(duì)于接收的光強(qiáng)的變化同樣敏感，接收的光強(qiáng)的變化由一些因 素引起，例如系統(tǒng)的漂移、系統(tǒng)光學(xué)器件的污染或者將大微粒（例如灰塵）引入探測(cè)室。
[0007] 具有該樣的多波長(zhǎng)或多散射角的微粒探測(cè)系統(tǒng)，需要能夠準(zhǔn)確地確定W多個(gè)散射 角或波長(zhǎng)接收的信號(hào)是否由關(guān)注的微粒或干擾微粒（例如灰塵）引起。還可W使用光散射 的該種波長(zhǎng)敏感性或角度敏感性，來跟蹤微粒群隨時(shí)間的特性，例如隨著煙霧微粒的尺寸 分布的改變，跟蹤火勢(shì)的發(fā)展。
[000引因此，本發(fā)明的目標(biāo)是提供方法，用于使用多于一個(gè)的電磁福射波長(zhǎng)來確定關(guān)注 的微粒是否已經(jīng)進(jìn)入了探測(cè)室。
[0009] 對(duì)本說明書中的任何現(xiàn)有技術(shù)的參考，不是并且也不應(yīng)當(dāng)作為致謝或任何形式的 建議，該現(xiàn)有技術(shù)形成澳大利亞或任意管轄區(qū)域的公知常識(shí)，或者有理由認(rèn)為該現(xiàn)有技術(shù) 可W被本領(lǐng)域技術(shù)人員弄清、理解，并且被視為與其相關(guān)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 在本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了探測(cè)氣流中的微粒的方法，包括接收表示W(wǎng)多個(gè)波 長(zhǎng)從氣流散射的光的強(qiáng)度的信號(hào)；處理表示W(wǎng)波長(zhǎng)中的每一個(gè)接收的光的強(qiáng)度的信號(hào)和對(duì) 應(yīng)的波長(zhǎng)依賴參數(shù)，W產(chǎn)生表示氣流中的微粒的至少一個(gè)特性的輸出信號(hào)。
[0011] 處理的步驟可W包括，將至少一個(gè)函數(shù)擬合到表示接收的光的強(qiáng)度的信號(hào)和其對(duì) 應(yīng)的波長(zhǎng)依賴參數(shù)；并且根據(jù)擬合到多個(gè)標(biāo)繪的值的至少一個(gè)函數(shù)，確定表示氣流中的微 粒的至少一個(gè)特性的輸出信號(hào)。有利地，可ww下述方法使用該函數(shù)，w表征氣流中微粒的 特性。
[0012] 多個(gè)函數(shù)或單一函數(shù)可W擬合到表示接收的光的強(qiáng)度的信號(hào)和其對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)依 賴參數(shù)。
[0013] 函數(shù)可W是，例如多項(xiàng)式。
[0014] 在一些示例中，輸出信號(hào)可W根據(jù)所述函數(shù)的至少其中之一上的至少一個(gè)點(diǎn)的梯 度而被確定。多個(gè)線性函數(shù)可W擬合到兩個(gè)或多個(gè)信號(hào)和其對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)依賴參數(shù)。在該 種情況下，輸出信號(hào)可W根據(jù)所述多個(gè)線性函數(shù)的梯度而被確定（例如通過取梯度的平均 值）。
[0015] 用于擬合每個(gè)線性函數(shù)的兩個(gè)或多個(gè)信號(hào)可W表示鄰近的波長(zhǎng)處的散射光?？蛇x 擇地，用于擬合每個(gè)線性函數(shù)的兩個(gè)或多個(gè)信號(hào)可W包括與共同波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的信號(hào)。
[0016] 在可選擇的實(shí)施例中，處理表示W(wǎng)波長(zhǎng)中的每一個(gè)接收的光的強(qiáng)度的信號(hào)和對(duì)應(yīng) 的波長(zhǎng)依賴參數(shù)的步驟包括，將統(tǒng)計(jì)方法應(yīng)用于表示W(wǎng)波長(zhǎng)中的每一個(gè)接收的光的強(qiáng)度的 信號(hào)和對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)依賴參數(shù)，W產(chǎn)生表示氣流中的微粒的特性的輸出信號(hào)。
[0017] 在該些方法中，波長(zhǎng)依賴參數(shù)可W是波長(zhǎng)、能量或頻率；或者是基于波長(zhǎng)、能量或 頻率的參數(shù)；或者是某些其它的參數(shù)。
[0018] 在一些實(shí)施例中，方法可W包括將至少一個(gè)函數(shù)與對(duì)應(yīng)氣流中微粒的一個(gè)或多個(gè) 特性的一個(gè)或多個(gè)預(yù)定的識(shí)別標(biāo)志比較。
[0019] 處理表示W(wǎng)波長(zhǎng)中的每一個(gè)接收的光的強(qiáng)度的信號(hào)和對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)依賴參數(shù)，W產(chǎn) 生表示空氣樣品中微粒的特性的輸出信號(hào)的步驟可W包括，將表示W(wǎng)多個(gè)波長(zhǎng)接收的光的 強(qiáng)度的信號(hào)與對(duì)應(yīng)氣流中微粒的一個(gè)或多個(gè)特性的一個(gè)或多個(gè)預(yù)定的識(shí)別標(biāo)志比較。
[0020] 優(yōu)選地，所述比較W至少3個(gè)波長(zhǎng)執(zhí)行。在示例性的實(shí)施例中，所述比較W 4個(gè)波 長(zhǎng)執(zhí)行。
[0021] 預(yù)定的識(shí)別標(biāo)志中的一個(gè)或多個(gè)可W設(shè)及氣流中微粒的特性，包括但不限于微粒 濃度、微粒尺寸、微粒尺寸的分布、微粒顏色、微粒組成、微粒類型、微粒形狀、火災(zāi)類型、火 災(zāi)發(fā)展的階段、產(chǎn)生微粒的燃燒材料的類型。
[0022] 通過示例，識(shí)別標(biāo)志可W對(duì)應(yīng)下面的微粒類型：煙霧微粒、灰塵微粒、棉絨微粒、其 它的干擾微粒、宏觀的外來物體、在預(yù)定的尺寸范圍中的微粒。
[0023] 方法可W包括將表示接收的光的強(qiáng)度的信號(hào)和其對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)依賴參數(shù)中任一或 者全部歸一化，例如，值可W相對(duì)于最高值或最低值而被歸一化。
[0024] 方法可W進(jìn)一步包括將所述方法重復(fù)一次或多次，W隨時(shí)間跟蹤空氣樣品中由輸 出信號(hào)表征的微粒的至少一個(gè)特性。
[0025] 方法可W包括將至少一個(gè)隨時(shí)間跟蹤的特性與基于時(shí)間的識(shí)別標(biāo)志比較。該允 許識(shí)別具有特定的時(shí)間特性的某些事件或狀況?？紤]該一點(diǎn)，方法可W基于所述比較而識(shí) 別狀況。對(duì)于識(shí)別，適宜的狀況或事件可W包括但不限于：火災(zāi)、火災(zāi)的改變（例如規(guī)模的 增加）、燃料或燃燒狀況的改變、火災(zāi)階段的發(fā)展（例如從緩慢燃燒到熊熊燃燒）、火災(zāi)類型 (例如燃燒材料的類型、香煙煙霧或電氣火災(zāi)等）、灰塵產(chǎn)生事件（例如產(chǎn)生或引起灰塵的 事件）、瞬時(shí)干擾條件（例如灰塵事件）、探測(cè)器故障（例如光源或光探測(cè)器失靈）、外來物 體侵入探測(cè)室（例如昆蟲或棉絨片進(jìn)入探測(cè)室）。
[0026] 方法可W包括預(yù)處理表示W(wǎng)-波長(zhǎng)接收的光的強(qiáng)度的信號(hào)，W去除背景光的效 果。
[0027] 方法可W包括根據(jù)輸出信號(hào)確定尺寸范圍中的微粒的濃度。
[002引在另一方面，本發(fā)明提供微粒探測(cè)系統(tǒng)，包括適于容納空氣樣品的探測(cè)室，用于W 多個(gè)波長(zhǎng)照亮空氣樣品的裝置，用于W多個(gè)波長(zhǎng)接收來自空氣樣品的散射光、并且輸出表 示W(wǎng)多個(gè)波長(zhǎng)中的每一個(gè)接收的光的強(qiáng)度的信號(hào)的裝置，處理裝置，所述處理裝置用于處 理表示W(wǎng)多個(gè)波長(zhǎng)中的每一個(gè)接收的光的強(qiáng)度的信號(hào)和對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)依賴參數(shù)，W使用在此 描述的方法產(chǎn)生表示空氣樣品中微粒的至少一個(gè)特性的輸出信號(hào)。
[0029] 在又一方面，提供微粒探測(cè)系統(tǒng)，包括適于容納空氣樣品的探測(cè)室；第一微粒探測(cè) 裝置，所述第一微粒探測(cè)裝置包括第一光源和第一光接收器，所述第一光源用于W至少第 一波長(zhǎng)照亮空氣樣品的第一體積，所述第一光接收器具有與第一體積相交的視場(chǎng)，用于接 收來自探測(cè)室的散射光并且輸出表示接收的散射光的第一信號(hào)；第二微粒探測(cè)裝置，所述 第二微粒探測(cè)裝置包括第二光源和第二光接收器，所述第二光源用于W至少第二波長(zhǎng)照亮 空氣樣品的第二體積，所述第二光接收器具有與第二體積相交的視場(chǎng)，用于接收來自探測(cè) 室的散射光并且輸出表示接收的散射光的第二信號(hào)；光源啟動(dòng)裝置，所述光源啟動(dòng)裝置適 于選擇性地在第一時(shí)間周期啟動(dòng)第一光源而在第二時(shí)間周期啟動(dòng)第二光源；處理裝置，所 述處理裝置適于與第一時(shí)間周期對(duì)應(yīng)地接收來自第一光接收器的第一信號(hào)和來自第二光 接收器的第二信號(hào)，并且處理接收的信號(hào)，W對(duì)應(yīng)第一時(shí)間周期產(chǎn)生因背景光而被修正的 第一輸出，并且適于與第二時(shí)間周期對(duì)應(yīng)地接收來自第一光接收器的第一信號(hào)和來自第二 光接收器的第二信號(hào)，并且處理接收的信號(hào)，W對(duì)應(yīng)第二時(shí)間周期產(chǎn)生因背景光而被修正 的第二輸出。
[0030] 優(yōu)選地，探測(cè)室在第一和第二光接收器中的每一個(gè)的視場(chǎng)內(nèi)包括至少一個(gè)壁，并 且其中第一和第二光接收器被定位，使得所述室壁的相同部分基本位于第一和第二光接收 器中的每一個(gè)的視場(chǎng)內(nèi)。
[0031] 第一和第二光接收器優(yōu)選地相對(duì)于其對(duì)應(yīng)的第一和第二光源而定位，使得第一光 接收器的視場(chǎng)和第二體積不相交，并且第二光接收器的視場(chǎng)和第一體積不相交。
[0032] 第一和第二波長(zhǎng)優(yōu)選地是不同的波長(zhǎng)，但是可W是相同的波長(zhǎng)。該原理還可W延 伸到附加的光源和光接收器。
[0033] 與第一時(shí)間周期對(duì)應(yīng)的第一輸出優(yōu)選地通過一過程進(jìn)行因背景光而被修正，所述 過程包括將表示對(duì)應(yīng)第一時(shí)間周期接收的散射光的第二信號(hào)從對(duì)應(yīng)第一時(shí)間周期接收的 散射光的第一信號(hào)中減去。
[0034] 相似地，與第二時(shí)間周期對(duì)應(yīng)的第二輸出優(yōu)選地通過一過程進(jìn)行因背景光而被修 正，所述過程包括將表示對(duì)應(yīng)第二時(shí)間周期接收的散射光的第一信號(hào)從對(duì)應(yīng)第二時(shí)間周期 接收的散射光的第二信號(hào)中減去。
[0035] 正如在此所使用的，除了上下文需要，否則，術(shù)語"包括"及其變體，例如現(xiàn)在分詞 形式、第=人稱單數(shù)形式和過去分詞形式并不旨在排除另外的添加物、組件、整體或步驟。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0036] 現(xiàn)在通過僅僅是參照附圖的非限制性的示例，描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在圖 中：
[0037] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例制造的微粒探測(cè)室的立體圖；
[003引圖2示出了圖1的探測(cè)室沿線2-2的剖視圖；
[0039] 圖3示出了沿線4-4穿過探測(cè)室的氣流路徑的下部的剖視圖；
[0040] 圖4示出了穿過探測(cè)室沿線3-3的氣流路徑的上部的剖視圖；
[0041] 圖5示出了探測(cè)室的一部分的局部立體圖，示出了本發(fā)明的實(shí)施例中的由探測(cè)器 的光源照亮的體積和光接收器的視場(chǎng)；
[0042] 圖6示出了通過探測(cè)室上部的截面，還示出了本發(fā)明的實(shí)施例中的光接收器的視 場(chǎng)和光源的照明區(qū)域之間的交叉；
[0043] 圖7示出了用于本發(fā)明的實(shí)施例的調(diào)節(jié)方式；
[0044] 圖8示出了用于本發(fā)明的實(shí)施例的微粒探測(cè)過程的流程圖；
[0045] 圖9A、9B和9C示出了使用本發(fā)明的實(shí)施例在4個(gè)波長(zhǎng)處的示例性輸出W及3個(gè) 與其相關(guān)的處理方法；
[0046] 圖10是示出了煙霧探測(cè)系統(tǒng)隨時(shí)間漂移的曲線，隨時(shí)間的漂移由探測(cè)室的光學(xué) 表面的污染引起。

【具體實(shí)施方式】
[0047] 圖1示出了煙霧探測(cè)器的探測(cè)室100的立體圖。探測(cè)室100適于容納由吸入系統(tǒng) (未示出）吸入其中的空氣樣品，并且適于探測(cè)氣流中微粒的存在。如果滿足一個(gè)或多個(gè)警 報(bào)條件，微粒探測(cè)警報(bào)器可W發(fā)出聲音。在圖1的探測(cè)室中，空氣樣品被吸入入口 102,流經(jīng) 穿過探測(cè)室的氣流路徑，并且經(jīng)由排出口 104從探測(cè)室100排出。排出氣流的一部分可W 被過濾W提供清潔流，用于清潔探測(cè)器的易于堆積微粒的光學(xué)表面。
[0048] 圖2示出了沿圖1所示的線2-2穿過探測(cè)室100的剖視圖，而圖3和4分別示出 了穿過流動(dòng)路徑的下臂和上臂的正交的截面。
[0049] 最初，空氣被引入入口 102。接著，空氣穿過流量傳感器106。在該實(shí)施例 中，流量傳感器是超聲流量傳感器，依照W澳大利亞維信防火及保安有限公司（Vision Fire&Security Pty Ltd)名義提交的國(guó)際專利公布W0/2004/102499運(yùn)作。流量傳感器的 超聲換能器108和110設(shè)置在流動(dòng)通道的中屯、線的相對(duì)側(cè)，并且穿過流動(dòng)路徑的中屯、線對(duì) 角偏置。超聲流量傳感器106中的流動(dòng)路徑的截面通常是長(zhǎng)方形的。如果需要，流動(dòng)路徑 的尺度此時(shí)可W被選擇為，保持流動(dòng)路徑的流量傳感器之內(nèi)的截面與入口 102的截面面積 相等。通過將該些截面匹配，不會(huì)因超聲流量傳感器引起壓強(qiáng)變化，并且此外通過選擇相對(duì) 扁平的長(zhǎng)方形形狀（或其它細(xì)長(zhǎng)的形狀，例如楠圓形），超聲流量傳感器的豎直長(zhǎng)度可W被 最小化。更特別地，該使得流量傳感器垂直于超聲信號(hào)的傳播方向的尺度之一能夠被保持 較小，W防止傳感器中不需要的回聲（多路徑效應(yīng)）。接著，氣流沿流動(dòng)路徑的下部前進(jìn)并 且在彎曲部分112周圍流動(dòng)，并且進(jìn)入探測(cè)室的上部中的關(guān)注的區(qū)域。
[0050] 此時(shí)，圖4示出了穿過探測(cè)室100的剖視圖。探測(cè)室100的該部分在其壁中包括一 些孔，例如114和116,使得與探測(cè)室有關(guān)的光源能夠照亮氣流，并且還使得光接收器能夠 接收來自被照亮的體積內(nèi)的散射光。在圖2和4的剖視圖中，可W看到光學(xué)部件118、120。 該些光學(xué)部件118和120包括一個(gè)或多個(gè)光源和相關(guān)的光學(xué)器件，用于照亮探測(cè)室100之 內(nèi)的體積。與光學(xué)部件118和120中的每一個(gè)有關(guān)的光學(xué)器件可W包括一個(gè)或多個(gè)透鏡和 空間孔徑，W限定所需的照明體積。出于顯而易見的原因，光源部件118和120適于將光與 探測(cè)室100的中屯、線成一定角度地發(fā)射，并且由此光源部件118和120與中屯、線呈一定角 度。
[0化1] 該在圖5和6中被更好地示出，圖5和6示出了由光源中的每一個(gè)引起的照明光 錐和光接收器的視場(chǎng)。首先參照?qǐng)D5,其示出了探測(cè)室100的一部分的局部剖視圖。在該圖 中，不出了探測(cè)室殼體125的一部分。在該殼體的后部126中安裝光學(xué)部件118之一，包括 電路板130上的表面貼裝的LED。還提供透鏡132?？讖剑ü獯┻^其中照射）限定準(zhǔn)直光 圈，W產(chǎn)生第一被照亮的體積134。另外，鏡像光源部件（未在該圖中示出）產(chǎn)生第二照明 體積136。
[0化2] 如圖6所示，由于光源相對(duì)于流動(dòng)路徑的中屯、線的角偏移，被照亮的體積134和 136部分地重疊，并且不與室的殼體125的外壁相交。照明體積134和136被殼體125的斜 置的后壁127終止。壁127可W被構(gòu)造為包括一個(gè)或多個(gè)折流裝置，W控制從表面127的 反射。
[0化3] 照明體積134和136與相應(yīng)對(duì)準(zhǔn)的光接收器（例如光電二極管142)的視場(chǎng)138 和140相交。另一光電二極管沒有在該圖中示出。在該圖中，視場(chǎng)138和140示出為錐形 W幫助理解。被照亮的體積134和對(duì)應(yīng)的視場(chǎng)138的交叉，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的關(guān)注區(qū)域144,而照 明體積136和對(duì)應(yīng)的光接收器視場(chǎng)140形成第二關(guān)注區(qū)域146。在該實(shí)施例中，光電二極管 的視場(chǎng)的中屯、線設(shè)置為，相對(duì)于其對(duì)應(yīng)的光源形成的被照明的體積的中屯、線成67度角。 [0化4] 在使用中，當(dāng)流經(jīng)探測(cè)器100的氣流中的微粒進(jìn)入光接收器之一的視場(chǎng)時(shí)，在被 照亮的體積內(nèi)與微粒撞擊的一部分光將被散射進(jìn)入對(duì)應(yīng)的光接收器的視場(chǎng)。被接收的光的 強(qiáng)度可W用于確定氣流中微粒的濃度。
[0化5] 在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，光源118和120發(fā)射不同波長(zhǎng)的福射。最優(yōu)選地，光源 能夠W大量波長(zhǎng)發(fā)射。例如，光源120可W適于W紅外波長(zhǎng)發(fā)光，而另一光源118可W適于 W多個(gè)波長(zhǎng)（例如W 3個(gè)波長(zhǎng)，一個(gè)在電磁波譜的藍(lán)色部分，一個(gè)在電磁波譜的綠色部分， 而一個(gè)在電磁波譜的紅色部分）發(fā)光。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員可W理解的，還可W使用其它 的光發(fā)射裝置，例如可W使用一個(gè)或多個(gè)寬帶光源。
[0化6] 光接收器，例如光電二極管142,優(yōu)選地關(guān)于其對(duì)應(yīng)的第一和第二被照亮的體積 134和136而定位，使得第一光接收器142的視場(chǎng)和由第二光源照亮的體積136并不相交， 并且反過來也一樣。然而，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員可W理解的，被照亮的體積不會(huì)是清晰限定 的錐形，因?yàn)閬碜怨庠吹墓鈴?qiáng)將從被照亮的體積的中屯、徑向衰減。準(zhǔn)確的輪廓將取決于使 用的光源和系統(tǒng)的光學(xué)構(gòu)造。因此，應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)于第一光接收器的視場(chǎng)和第二被照亮 的體積（W及第二光接收器的視場(chǎng)和第一被照亮的體積）的不交叉的優(yōu)選，不應(yīng)當(dāng)被理解 為要求在光接收器的視場(chǎng)之內(nèi)沒有來自光源的光，而僅僅要求在接收器的視場(chǎng)之內(nèi)的來自 光源的亮度級(jí)低于某個(gè)可接受的闊值，例如亮度級(jí)已經(jīng)下降到-3地點(diǎn)W下，或者下降到峰 值強(qiáng)度的某些其它百分比（例如1%)。相似地，被照亮的體積的邊緣可光能的水平為 基礎(chǔ)確定。
[0化7] 兩個(gè)光電二極管的視場(chǎng)138和140還被安排為使其在其撞擊的探測(cè)室表面處基本 重疊。該樣能夠如下所述地在探測(cè)器中執(zhí)行背景減除算法。
[0化引再次回到光源118和120,在優(yōu)選的形式中，光源包括紅外LED 120和紅綠藍(lán) (RGB)LED 118。該使得光的4個(gè)波長(zhǎng)處于相對(duì)緊湊的物理空間中。當(dāng)然，在本發(fā)明的其它 實(shí)施例中，可W使用可見范圍之內(nèi)或之外的光或電磁福射的更多或更少的波長(zhǎng)。
[0059] 在優(yōu)選的形式中，樣品體積依次被4個(gè)波長(zhǎng)中的每一個(gè)照亮。例如，LED開關(guān)方案 可W如表1所列地執(zhí)行。
[0060]

【權(quán)利要求】
1. 一種微粒探測(cè)系統(tǒng)，包括： 探測(cè)室，所述探測(cè)室適于容納空氣樣品； 第一微粒探測(cè)裝置，所述第一微粒探測(cè)裝置包括第一光源和第一光接收器，所述第一 光源用于以至少第一波長(zhǎng)照亮空氣樣品的第一體積，所述第一光接收器具有與所述第一體 積相交的視場(chǎng)，用于接收來自所述探測(cè)室的散射光并且輸出表示接收的散射光的第一信 號(hào)； 第二微粒探測(cè)裝置，所述第二微粒探測(cè)裝置包括第二光源和第二光接收器，所述第二 光源用于以至少第二波長(zhǎng)照亮空氣樣品的第二體積，所述第二光接收器具有與所述第二體 積相交的視場(chǎng)，用于接收來自所述探測(cè)室的散射光并且輸出表示接收的散射光的第二信 號(hào)； 光源啟動(dòng)裝置，所述光源啟動(dòng)裝置適于選擇性地在第一時(shí)間周期啟動(dòng)第一光源而在第 二時(shí)間周期啟動(dòng)第二光源；和 處理裝置，所述處理裝置適于與所述第一時(shí)間周期對(duì)應(yīng)地接收來自所述第一光接收器 的第一信號(hào)和來自所述第二光接收器的第二信號(hào)，并且處理接收的信號(hào)，以對(duì)應(yīng)所述第一 時(shí)間周期產(chǎn)生因背景光而被修正的第一輸出；并且適于與所述第二時(shí)間周期對(duì)應(yīng)地接收來 自所述第一光接收器的第一信號(hào)和來自所述第二光接收器的第二信號(hào)，并且處理接收的信 號(hào)，以對(duì)應(yīng)所述第二時(shí)間周期產(chǎn)生因背景光而被修正的第二輸出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微粒探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述探測(cè)室在所述第一和第二 光接收器中的每一個(gè)的視場(chǎng)內(nèi)包括至少一個(gè)壁，并且其中所述第一和第二光接收器被定 位，使得所述室壁的相同部分基本位于所述第一和第二光接收器中的每一個(gè)的視場(chǎng)內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微粒探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述第一和第二光接收器 相對(duì)于其對(duì)應(yīng)的第一和第二光源而定位，使得第一光接收器的視場(chǎng)和第二體積不相交，并 且第二光接收器的視場(chǎng)和第一體積不相交。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的微粒探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述第一和第二 波長(zhǎng)是不同的波長(zhǎng)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的微粒探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：與所述第一時(shí)間 周期對(duì)應(yīng)的第一輸出通過一過程進(jìn)行因背景光而被修正，所述過程包括將表示對(duì)應(yīng)所述第 一時(shí)間周期接收的散射光的第二信號(hào)從對(duì)應(yīng)所述第一時(shí)間周期接收的散射光的第一信號(hào) 中減去。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的微粒探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：與所述第二時(shí)間 周期對(duì)應(yīng)的第二輸出通過一過程進(jìn)行因背景光而被修正，所述過程包括將表示對(duì)應(yīng)所述第 二時(shí)間周期接收的散射光的第一信號(hào)從對(duì)應(yīng)所述第二時(shí)間周期接收的散射光的第二信號(hào) 中減去。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的微粒探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述第一和第二 波長(zhǎng)是相同的波長(zhǎng)。
8. -種超聲流量傳感器，所述流量探測(cè)器包括入口，用于接收空氣樣品，所述入口具有 第一橫截面面積，所述流量探測(cè)器還包括出口，空氣樣品通過所述出口離開所述流量傳感 器，流量探測(cè)室在所述入口和所述出口之間延伸，其中，所述流量探測(cè)室的橫截面面積基本 等于所述入口的橫截面面積。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超聲流量傳感器，其特征在于：所述入口的橫截面形狀與所 述流量探測(cè)室的橫截面形狀不同。
【文檔編號(hào)】G08B17/107GK104502310SQ201410757398
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2009年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2008年9月5日
【發(fā)明者】布賴恩·亞歷山大, 尼汀·瓦耶達(dá), 凱末爾·阿賈伊 申請(qǐng)人:愛克斯崔里斯科技有限公司