[發明專利]光學粒子檢測器

在審

• 申請號: 201780065704.9
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN109891212A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: P·范德斯盧斯
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: G01N15/14
• 分類號: G01N15/14;G01N15/02;G01N21/47;G01N21/64
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 鄭立柱

提出一種用于檢測粒子的設備(100)，包括：第一光源(101)，定位用于照亮穿過粒子檢測器的檢測區(130)的粒子(120)；第一檢測器(104)，定位并適于檢測檢測區(130)中來自由第一光源(101)照亮的粒子的光信號；處理器(110)，配置用于根據由第一檢測器(104)檢測的光信號確定穿過檢測區(130)的粒子的類型；其特征在于，粒子檢測器(100)還包括：用于檢測粒子何時穿過檢測區(130)的部件(105)；控制器(103)，耦合到部件(105)并配置為當粒子穿過檢測區(130)時、利用第一脈沖電流操作第一光源(101)從而保護或延長第一光源(101)的壽命；并且其中第一脈沖電流選擇為超過第一光源(101)的連續電流損壞閾值，從而增加第一光源(101)的光輸出。

技術領域

本發明涉及粒子檢測器。特別地，本發明涉及光學粒子檢測器。

背景技術

顆粒物空氣污染與呼吸道和心臟病以及過敏反應的增加的發病率和死亡率有關。對人類健康的精確影響取決于存在的粒子的類型和吸入劑量。

大于約0.3微米的微粒可以使用現有技術通過光學部件被單獨計數。在大多數情況下，使用廉價且有效的具有紅色或近紅外波長的LED或激光器。為了識別存在哪種類型的粒子，必須利用IR和UV波長照射粒子。紫外線可以引起熒光。IR引起散射。比率可用于識別粒子。與該技術相關的問題是需要具有高強度光源的專業設備。這種設備昂貴、大、重，因此不容易被公眾得到。諸如發光二極管(LED)的廉價且重量輕的光源遭受不足的光輸出。

迫切需要一種廉價、重量輕和精確的可以區分不同的粒子類型的粒子檢測器。

發明內容

在本發明的第一方面中，提出了一種用于檢測粒子的設備，包括：第一光源，被定位用于照亮穿過粒子檢測器的檢測區的粒子；第一檢測器，被定位并且適于檢測檢測區中來自由第一光源所照亮的粒子的光信號；處理器，被配置用于根據由第一檢測器所檢測的光信號來確定穿過檢測區的粒子的類型；其特征在于：粒子檢測器還包括：部件，用于檢測粒子何時穿過檢測區；控制器，被耦合到部件并被配置為當粒子穿過檢測區時，利用第一脈沖電流操作第一光源從而保護或延長第一光源的壽命；并且其中第一脈沖電流被選擇為超過第一光源的連續電流損壞閾值，從而增加第一光源的光輸出。

根據本發明的實施例，第一光源是LED。根據本發明的實施例，第一光源是UV LED，并且第一檢測器適于檢測熒光。由于UV LED短壽命，本發明的優勢是僅當粒子穿過檢測區時，UV LED才利用第一脈沖電流被操作。這降低了UV LED的使用，并且因此增加了它的壽命。根據本發明的實施例，第一光源是IR LED，并且第一檢測器適于檢測IR光。

根據本發明的實施例，設備還包括：第二光源和第二檢測器，第二光源被定位用于照亮穿過檢測區的粒子，第二光源具有不同于第一光源的波長范圍，第二檢測器被定位并且適于檢測檢測區中來自由第二光源所照亮的粒子的光信號，并且控制器還被配置為當粒子穿過檢測區時，利用第二脈沖電流操作第二光源，從而保護或延長第二光源的壽命，其中第二脈沖電流被選擇為超過第二光源的連續電流損壞閾值從而實質上增加第一光源的光輸出，并且處理器還被進一步配置用于根據由第二檢測器所檢測的光信號來確定穿過檢測區的粒子的類型。

根據本發明的實施例，第二光源是LED。根據本發明的實施例，第一光源具有紫外線波長范圍，并且第一檢測器適于檢測熒光；其中第二光源具有紅外線波長范圍，并且其中第二檢測器適于檢測紅外光。

根據本發明的實施例，其中用于檢測粒子何時穿過檢測區的部件包括：另一光源，被定位用于照亮檢測區；和另一檢測器，被定位用于接收檢測區中來自由另一光源所照亮的粒子的光。根據本發明的實施例，其中另一光源是發光二極管。根據本發明的實施例，其中另一光源具有可見光范圍內或接近可見光范圍的波長范圍。根據本發明的實施例，其中處理器還被配置用于根據由另一檢測器所檢測的光信號確定穿過檢測區的粒子的類型。