[發明專利]顆粒傳感器和方法

在審

• 申請號: 201880088620.1
• 申請日: 2018-12-06
• 公開（公告）號: CN111684260A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 張秋實;陳爽;J·F·薩伊杰弗
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: G01N15/02
• 分類號: G01N15/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 范懷志

1.一種用于感測特定顆粒尺寸范圍內的顆粒的顆粒傳感器，包括：

光源(14)，所述光源(14)由準直器準直，以用于提供光，所述光由所述顆粒散射以生成散射光；

光檢測器(16、18)，用于檢測所述散射光以提供光檢測器信號；以及

控制器(24)，

其中所述控制器適于分析所述光檢測器信號以確定與所述顆粒尺寸分布相關的信息，并基于所述信息選擇所述顆粒傳感器的操作模式，以感測僅在所述特定尺寸范圍內的所述顆粒。

2.根據權利要求1所述的顆粒傳感器，其中所述光源具有可變的強度，并且所述控制器用于通過改變所述強度來選擇操作模式。

3.根據權利要求1或2所述的顆粒傳感器，其中所述光源被脈沖為提供具有特定持續時間的光脈沖，并且所述控制器用于通過改變脈沖持續時間來選擇操作模式。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的顆粒傳感器，其中所述控制器用于通過將閾值設置應用于所述光檢測器信號來選擇操作模式。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的顆粒傳感器，其中所述控制器適于通過選擇光源和/或光檢測器控制設置來選擇操作模式，使得：

對于在所述特定尺寸范圍內的最大尺寸顆粒，所述光檢測器輸出恰好達到削波飽和輸出；并且

對于在所述特定尺寸范圍內的最小尺寸顆粒，所述光檢測器輸出恰好超過設定的最小感測閾值。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的顆粒傳感器，其中所述控制器適于通過循環通過一組所述操作模式來確定與所述顆粒尺寸分布相關的信息，所述操作模式中的每個操作模式用于相應的顆粒尺寸范圍并且所述操作模式共同形成連續尺寸范圍。

7.根據權利要求1至6中任一項所述的顆粒傳感器，其中所述光源是激光器，并且所述光檢測器包括光電二極管。

8.根據權利要求1至7中任一項所述的顆粒傳感器，其中所述傳感器用于感測空氣中的顆粒。

9.根據權利要求1至8中任一項所述的顆粒傳感器，其中所述傳感器用于感測是花粉的顆粒。

10.根據權利要求1至9中任一項所述的顆粒傳感器，其中所述傳感器包括用戶接口，用于手動選擇所述顆粒傳感器的所述操作模式以感測僅在所述特定尺寸范圍內的顆粒。

11.根據權利要求1至10中任一項所述的顆粒傳感器，其中所述尺寸范圍選自：

10μm；

2.5μm-10μm；

1μm-2.5μm；

1μm；以及

用戶指定的尺寸范圍。

12.一種顆粒感測方法，用于感測特定顆粒尺寸范圍內的顆粒的數量或質量，所述顆粒具有顆粒尺寸分布，所述方法包括：

用由準直器準直的光源(14)照射所述顆粒，以用于提供光，所述光由所述顆粒散射以生成散射光；

用光檢測器(16、18)檢測所述散射光以提供光檢測器信號；以及

分析所述光檢測器信號以確定與所述顆粒尺寸分布相關的信息，并基于所述信息選擇所述顆粒傳感器的最佳操作模式，以感測僅在所述特定尺寸范圍內的所述顆粒。

13.根據權利要求12所述的方法，其中選擇最佳操作模式包括以下中的一項或多項：

選擇光源強度；

選擇光源脈沖持續時間；以及

選擇用于所述光檢測器信號分析的閾值設置。

14.根據權利要求12或13所述的方法，包括通過選擇光源和/或光檢測器控制設置來選擇操作模式，使得：

對于在所述特定尺寸范圍內的最大尺寸顆粒，所述光檢測器輸出恰好達到削波飽和輸出；并且

對于在所述特定尺寸范圍內的最小尺寸顆粒，所述光檢測器輸出恰好超過最小感測閾值。

15.根據權利要求12至14中任一項所述的方法，包括通過循環通過一組所述操作模式來確定與所述顆粒尺寸分布相關的信息，所述操作模式中的每個操作模式用于相應的特定尺寸范圍并且所述操作模式共同形成連續尺寸范圍。