[發明專利]用于判定氣溶膠顆粒尺寸的方法和設備

有效

• 申請號: 201380043223.X
• 申請日: 2013-06-12
• 公開（公告）號: CN104769412B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 理查德·諾陳繆斯
• 申請（專利權）人: 托夫沃克股份公司
• 主分類號: G01N15/02
• 分類號: G01N15/02;H01J49/00
• 代理公司: 北京思益華倫專利代理事務所(普通合伙)11418
• 代理人: 趙飛,郭紅麗

1.一種用于確定氣溶膠顆粒的尺寸分布的方法，包括以下步驟：

a.使用受控于調制函數的氣溶膠顆粒門(2)調制氣溶膠顆粒束(6)，以產生調制氣溶膠顆粒束；

b.將所述調制氣溶膠顆粒束導引穿過漂移區域(3)；

c.在所述調制氣溶膠顆粒束已經通過所述漂移區域(3)之后，測量所述調制氣溶膠顆粒束的信號；以及

d.計算所述調制函數與所述信號的相關性，以確定所述氣溶膠顆粒的所述尺寸分布。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述調制函數的自相關性是二值函數。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述調制函數是偽隨機序列。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述調制函數是最大長度序列、GMW序列、Welch-Gong變換序列、二次剩余序列、六次剩余序列、孿生素數序列、Kasami冪函數序列、Hyperoval序列或從3或5個最大長度序列派生的序列。

5.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，包括以下步驟：在計算所述相關性之前，使用濾波器濾波所述信號來增強所述信號的邊緣。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述濾波器是n元有限差分濾波器、邊緣增強濾波器、或者使用不同類型銳化算法的濾波器。

7.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，包括以下步驟：由所述信號計算模糊信號；以及在計算所述調制函數與所述信號和所述模糊信號之間的差值的相關性之前，通過從所述信號減去所述模糊信號而計算所述信號和所述模糊信號之間的差值。

8.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，從所述相關性選擇可能的氣溶膠顆粒漂移時間的感興趣區間。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，包括以下步驟：選擇所述調制函數，使得所述相關性中盡可能多的假峰(50.1、50.2、50.3、50.4、50.5、50.6)位于所述感興趣區間之外。

10.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，包括如下步驟：選擇所述調制函數，使得假峰與真峰不重疊；識別所述信號中的真峰和其對應的假峰；以及將所述假峰的強度加到對應的所述真峰的強度上。

11.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，包括以下步驟：選擇所述調制函數，使得所述相關性中的偽特征(51.1、51.2)具有低高度。

12.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，包括以下步驟：確定在所計算的相關性中沒有期望的被測量氣溶膠顆粒的信號的區域中，相關性噪聲的噪聲電平；以及通過抑制所述相關性中的所述相關性噪聲，計算噪聲抑制的相關性的步驟，并且，在計算所述相關性的步驟之后執行此兩個步驟。

13.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于：

a.循環重復所述步驟，其中，在每個循環期間，使用受控于調制函數組中的不同調制函數的所述氣溶膠顆粒門(2)調制所述氣溶膠顆粒束(6)，從而生成不同調制氣溶膠顆粒束；以及

b.將每個所述循環期間計算的所述相關性加到總相關性上，以確定所述氣溶膠顆粒的所述尺寸分布。

14.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，在重復所述循環之前，進行初步步驟，其中，選擇所述調制函數組，使得對于每個調制函數，所述相關性中的偽特征(51.1、51.2)位于所述相關性的不同位置，由此所述偽特征(51.1、51.2)在所述總相關性中被平均掉。

15.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，通過計算循環交叉相關性、哈德瑪反變換、傅立葉變換、拉普拉斯變換或M-變換來計算所述相關性。

16.一種用于判定氣溶膠顆粒的尺寸分布的設備，包括：

a.受控于調制函數的氣溶膠顆粒門(2)，用于從氣溶膠顆粒束(6)產生調制氣溶膠顆粒束；

b.漂移區域(3)，所述調制氣溶膠顆粒束被導引穿過其中；

c.檢測器(4)，可用于在所述調制氣溶膠顆粒束已經通過所述漂移區域(3)之后，測量所述調制氣溶膠顆粒束的信號；

d.計算單元(5)，通過其可計算所述調制函數與所述信號的相關性，以確定所述氣溶膠顆粒的所述尺寸分布。