CN101512613A - 涉及微粒监控器及其方法的改进 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及悬浮于流体中的物质或微粒的探测、分析和/或确定领域。在一个特定形式中,本发明涉及烟雾探测器,其探测材料的有害的高温分解或燃烧。在另一形式中,本法明涉及早期探测类型的烟雾探测器,并且其可被应用于特定区域的通风、空气调节或粉尘监控。在又一实施例中,本发明涉及调节微粒探测器的灵敏度。
Description
技术领域
本发明涉及悬浮于流体中的物质或微粒的探测、分析和/或确定领域。
在一个特定形式中,本发明涉及烟雾探测器,其探测材料的有害的高温分解或燃烧。在另一形式中,本法明涉及早期探测类型的烟雾探测器,并且其可被应用于特定区域的通风、空气调节或管道监控。在又一实施例中,本发明涉及监视监控,比如建筑物、火灾或安全监控。在另一实施例中,本发明涉及环境监控,比如流体、区域、面积和/或周围环境包括商业和工业环境的监控、探测和/域分析。
如将变得明显的,本发明具有广泛的应用,并因此上面指出的特定形式仅仅是作为例子给出,并且本发明的范围将不被局限于这些形式。
背景技术
本发明人已经确定了一种理解,即在各种高温分解和燃烧环境中产生的烟雾的类型是不同的。快速燃烧易于产生非常大量的非常小的固态微粒,其可以聚集成随机形状来形成烟灰。相反,高温分解的早期阶段易于产生数量少的多的相对大的液体微粒(高沸点的),典型地作为悬浮微粒存在,其可以聚集来形成较大的半透明球体。
本发明人也已经确定了一种理解,即基于时间的延长,探测到数量缓慢增大的相对大的微粒典型地表示高温分解或不完全燃烧条件,而没有出现早期的高温分解或不完全燃烧就探测到大量小微粒快速出现则表示使用催速剂的纵火。
本发明人也已经确定了一种理解,即粉尘微粒是通过环境中的自然材料或有机物的磨损或非热分解所产生的,并且相比较于烟雾微粒,这种微粒通常非常大。
本发明人也已经确定了下面的理解:
传统点型的烟雾探测器主要设计安装在被保护区域中的天花板上。这些探测器具有相对低的灵敏度,并且很难在大体积的空气通过被监控的区域处探测是否存在有害的高温分解,因此稀释了探测器感知有害的高温分解存在的能力。
为了克服这些缺陷,研发出高度灵敏的吸气烟雾探测器并常常配置在管道上,以用于监控区域。这些探测器提供几百倍大于传统点型探测器的测量灵敏度。这些吸气系统经由气泵采用抽吸压力,并且也采用滤尘器来减小有害的粉尘污染,以免污染探测器或不加区分地探测烟雾,并触发错误警报。
在吸气系统中优选采用的烟雾探测器是烟雾计。这是一种对许多尺寸的微粒都灵敏的探测器,比如在火灾或在过度加热、高温分解或不完全燃烧的早期阶段产生的许多烟雾微粒。
现有技术的光学类型的烟雾(或气载微粒)探测器典型地利用单独的光源来照明探测可能含有这种微粒的区域。已经提出将两个光源用于一些探测器。该光的比例可以是微粒朝向一个或多个接收器单元(或传感器)的散射。来自接收器单元的输出信号被用于触发警报信号。
其它探测器利用激光束,提供极化单色光源,典型地在近红外波长中。然而这些探测器不被认为是真实的烟雾计,因为它们倾向于以牺牲其他尺寸范围为代价而对特定微粒尺寸范围过度敏感。
上述探测器的缺陷是它们对表示为早期高温分解和早期火灾,以及某些快速燃烧火灾特征的非常小的微粒具有相对不灵敏性。
另一方面,电离烟雾探测器利用比如镅的放射性元素来电离探测器腔室中的空气。这些探测器对在燃烧火灾中产生的非常小的微粒相对敏感,但对于在高温分解或不完全燃烧中产生的较大微粒相对不敏感。也已经发现它们相对倾向于气流,其用于转移探测腔室中的电离空气,并因此触发错误警报。这在它们的有效灵敏度上设置了实用限制。
其它烟雾探测器利用氙灯作为单独的光源。该氙灯产生类似于太阳光的光的连续光谱,包围紫外、可见和红外波长。使用这些光源可以探测全部尺寸的微粒,并且探测器产生与烟雾的质量密度成比例的信号,其特征是真实的烟雾计。然而,不能特征化火灾的类型,因为不能鉴别特定的微粒尺寸。氙光也仅具有大约4年的相对短的寿命,并且它的光强度已知会被改变,这会影响灵敏度。
本发明人也认识到,为了提供在方面宽输出范围的灵敏度,现有技术探测器提供模数转换器(ADC),该模数转换器用于施加烟雾水平数据至微处理器。经过认真设计,基本上ADC的全部容量都被用于表示最大的烟雾水平,比如(典型地)20%/m。在8位分辨率处的ADC操作是有用的,但是10位或更大的ADC操作是更昂贵的,并且需要更大的微处理器。已发现10位ADC允许该20%/m水平分成1024级,每一级表示20/1024=0.02%/m的增量。因此级是0、,0.02、0.04、0.06等,没有用于更好增量的机会。在低的烟雾水平处,这被认为是非常低的分辨率,使它很难将警报阈值设置好。然而在高烟雾水平处,0.02%/m的分辨率不是必需的,将警报阈值设置为如10.00%/m或10.02%/m处的能力几乎不具有什么优点。因此现有技术探测器的分辨率被认为在低烟雾水平处太低,并且在高烟雾水平处太高。
在该说明书中的所有文献、装置、行为或知识的讨论都是为了解释本发明的上下文。不能认为这允许任何材料形成现有技术基础的一部分,或者在本发明和于此的权利要求的优先权日时和之前在澳大利亚或别处中的相关领域中的公知常识。
本发明的目的是提供一种微粒探测设备和方法,其允许微粒、高温分解、不完全燃烧和/或火灾事件以及粉尘的改进探测、辨别和/或分析,从而提供流体运载微粒探测方面的相应改进。
本发明的另一目的是提供一种适用于粉尘或用作独立探测器和/或监控器的微粒探测设备和方法。
本发明的又一目的是改进与现有技术相关的至少一个缺陷。
发明内容
依据本发明的各个方面,微粒、环境、流体、烟雾、区域或面积的监控、监视、确定、探测和/或分析可以包括微粒的存在和/或特征的确定,如本发明特定应用所要求的一样。
就该点,本发明的一个方面提供一种用于确定流体样品中具有基本上预定尺寸或尺寸范围的微粒存在的方法和/或装置,包括利用第一波长的光照明样品,获得表示第一照明的第一响应信号,利用第二波长的光照明样品,获得表示第二照明的第二响应信号,以及提供用于比较第一和第二信号的预定阈值的步骤。
依据本发明的另一方面,提供一种调节微粒探测器的灵敏度的方法和/或装置或控制设备,该微粒探测器适于以第一和第二照明照明样品,包括通过比较表示第一和第二照明的信号,确定具有预定尺寸或尺寸范围的微粒的存在的步骤,比较依据阈值进行调节。
优选地,在阈值处切除比较。优选地,阈值是第一和第二照明的预定比率。
本发明的又一目的是同样提供一种用于调节微粒探测器的灵敏度的方法和/或装置或控制设备,包括将投光器的强度调节成使从样品散射的光的振幅是预定值的步骤。
优选地,照明具有不同波长和/或极化。
本发明也提供一种用于监控流体介质中微粒的存在、浓度和特征的监控器。
实质上,本发明有效地利用一个光源对另一光源的比率,例如红外光对蓝光的比较测量,从而使当红外光达到蓝光的比如说90%(或者其他一些预定阈值)时,其表示例如主要为比方说1微米直径的微粒,大于该尺寸的微粒然后被拒绝。换句话说,通过比较一个波长的照明结果与另一个波长的照明结果,并且对比较结果应用阈值,本发明提供一种用于探测多个尺寸之微粒,并且拒绝大于预定尺寸之微粒(比如说1微米,比如粉尘)的方法和装置。
因此,本发明利用了与减法步骤结合的照明响应的比率。通过改变该比率—减小百分比,减小过度微粒尺寸,也就是微粒接受/拒绝尺寸,典型地在0.5至1.1微米的范围中—可以调节辨别点(过渡点)。换句话说,本发明利用结合比较步骤(例如减法)的照明响应的比率,以便确定拒绝阈值。因为曲线不是如示出的平滑,并且平滑度取决于微粒的多分散性(尺寸均匀性),所以对照明的响应(如通过曲线于此公开的)在实践中不是完美的,所以可以通过试验确定可应用于某一用途的过渡点或拒绝阈值。单一分散的微粒越多,曲线越不平滑。
本发明的特征是对特定环境的适应性。已经发现本发明可以避免不想要的警报形式,例如焚烧炉灰烬,其用于至少一个工业过程,产生可能如0.8微米小的微粒。通过探测器,可调节的过渡点允许将这些微粒作为粉尘被拒绝。
也已经发现,存在用于探测稳定烟雾的需要,特别是由高熔点小液滴构成的烟雾,该高熔点小液滴已经聚集成可以是0.7微米以及更大的微粒。可以利用自动辨别以对这些微粒保持相对高的灵敏度,同时仍保持拒绝粉尘的能力。已经发现,只有本发明能够制造那种既响应该稳定小液滴烟雾,又拒绝细微灰烬的产品。
优选地,不同波长、不同范围的波长和/或极化被用于探测流体中的预定微粒。另外,优选地,减法或提供两个信号的比率允许表示微粒和微粒尺寸之探测更可测量的输出。
在说明书中公开和/或在附加权利要求中限定其他方面和优选方面,构成本发明的说明书的一部分。
已经发现本发明引起了多个优点,比如:
·对大至预定尺寸和/或预定尺寸范围的悬浮微粒保持相对高的灵敏度的能力,
·通过微粒尺寸和/域微粒尺寸范围辨别,改进的对火灾初期非常早的警报,
·用以选择性拒绝和/或依据预定基础选择的尺寸微粒和/或微粒尺寸范围拒绝的能力,其可以另外被更可能地考虑来引起不想要的探测,
·本发明具有许多应用,包括但不局限于:监视监控,比如建筑物、火灾或安全监控以及环境监控,比如流体、区域和/或周围环境(包括商业和工业环境)的监控、探测和/或分析。
贯穿本说明书,参考具有某些波长的多个不同光源。仅当它们是当前商业上可获得的光源时,参照光源和波长。可以理解,以本发明为基础的原理对于不同波长的光源具有相等的可用性。
监控器可以包括对探测器或类似设备的参考。
通过下文给出的详细说明,本发明可用性的进一步范围将变得明显。然而应该理解的是,详细的说明和具体例子,在表示本发明的优选实施例的同时,仅作为描述被给出,因为根据该详细的说明,对本领域熟练技术人员来说,本发明的精神和范围内的各种改变和修改将变得明显。
附图说明
通过参考下文结合附图而进行的优选实施例的描述,本领域熟练技术人员可以更好地理解本申请的进一步公开的内容、目的、优点和各个方面,附图仅仅作为描述给出,并因此不限制本发明,并且其中:
图1描述了各种尺寸的微粒散射的光的振幅;
图2描述了从减法步骤获得的合成信号;
图3描述了本发明的阈值特征,以及
图4描述了应用本发明获得的改进的表现。
具体实施方式
在所述的实施例中,涉及至少两个通道,一个是通道A,其使用比如红光或红外波长的波长,另一个是通道B,其使用比如蓝光波长的波长。可以采用附加通道,比如通道C,其使用比如绿光波长的波长。依据本发明也可以采用其他波长,这在下文中会变得明显。通常,如果从较长波长确定的读数被与从较短波长确定的读数相比较,是优选的。更具体地,从较短波长读数减去较长波长读数,比率也可以用于比较波长读数。本发明具有对于如在WO2001059737和WO2005043479中公开的烟雾和/或微粒探测器的应用,本文参照结合了这两篇文献。然而需要指出,本发明不仅具有对那种探测器的应用,而且具有对一般烟雾和/或微粒探测器的应用。
辨别
两个投光器可替代地被用于照明气载微粒(悬浮微粒)的云。根据GustavMie的光散射理论,计算微粒散射和通过接收器接收的光的振幅。执行计算来表示0.01微米至10微米范围中的各种(如果不是全部)微粒尺寸,尽管粉尘微粒可以延伸至如100微米大。已知烟雾微粒主要小于1微米,而粉尘微粒主要大于1微米。通过背景技术,本发明人已确定,采用的光的波长对本装置对微粒尺寸的灵敏度具有重要意义。在Bohren CF与Huffman DR的《小微粒对光的吸收与散射》(‘Absorption and Scattering of Light by Small Particles’)(ISBN0471-05772-)中描述了各种尺寸范围的微粒对光的散射。
已经确定Mie方程适于考虑适合于普通烟雾和粉尘尺寸范围的微粒。快速燃烧的火灾易于产生非常大量的非常小的含碳微粒,其聚集成随机形状来形成烟炱。相反,高温分解的早期阶段易于产生少得多的相对较大的液态微粒(高沸点的),典型地作为悬浮微粒存在,该悬浮微粒可以聚集形成更大、半透明的球体或小液滴。粉尘微粒通常源于机械磨损,并具有随机形状,可接近用于模型用途的更大的球体。烟雾或粉尘的源未必是单一分散的(包含一种微粒尺寸),而更可能是多分散,具有可按照高斯分布的尺寸范围和浓度。本发明人发现用于尺寸分布的典型的标准偏差在1.8至2附近。
本发明人也意识到城市中的气载微粒分布在0.1微米和10微米附近是双峰峰值。典型地,烟雾微粒存在于0.01至1微米的范围中,而气载粉尘微粒存在于1至100微米的范围中。然而在1微米边界处存在一些重叠,因为最小的粉尘微粒实质上小于最大可能的烟雾微粒。
本发明人也已确定某些微粒尺寸更容易被特定(不同的)波长的光所识别。设定这样,我们利用两个波长的入射光。商业上可获得的光源范围可在任何地方,例如从蓝光至红外光,比如范围从400nm波长(蓝光)至1050nm波长(红外光)的光。例如,可以使用470nm(蓝光)和940nm(红外光)。
通过对尺寸范围从0.01至10微米大量平均直径微粒的Mie理论的应用和利用1.8的标准偏差,可以确定蓝光完全适用于烟雾和粉尘的探测,而红外光至少同等地适用于粉尘的探测,但是由于对小微粒缺乏响应,在探测大范围的烟雾微粒上相对弱。如本文引用参考的申请中所公开的,也可以利用波长和光源的各种组合。
图1描述了在各个微粒尺寸处这些微粒散射的光的振幅。需要指出,为了更好的清晰度已经图的曲线平滑处理。蓝色曲线1示出了通过例如蓝光(470nm)散射的光的相对振幅。红色曲线2示出了通过例如红外光(940nm)散射的光的相对振幅。
在本发明的另一方面中,投光器的强度优选被调节成:对于大于大约1微米的微粒,不管使用蓝光还是红外光,散射光的振幅实际上是相等的。该强度可以是工厂设置的(永久的),预先设置的(在探测之前),或者依据被探测的微粒自调节。对于小于1微米的微粒,散射光的振幅是非常不同的。
作为参考点,图1也描述了悬浮微粒3,该悬浮微粒表示用于烟雾的平均微粒尺寸,例如熏香,棉花,灯芯和烘烤燃料,而粉尘的平均微粒尺寸由悬浮微粒4表示,例如波特兰水泥。
通过探测器的光电管可以接收这些幅度的散射光,以便产生成与光强度成比例的信号,基本上如它们在图1中所显现的。可以看出,对于红外光2,为烟雾(特别是熏香)和粉尘而获得的相关信号振幅将是类似的,对于蓝光1,烟雾的相对信号振幅与粉尘的相比较基本上较大。
图2示出了用蓝光获得的信号减去红外光获得的信号的结果(褐色)。在也属于本发明人的共同未决的申请WO2005043479中公开了本发明的该方面。从图2,可以看出用蓝色信号1减去红色信号2得到差信号5。得到的差信号5对比如粉尘的大微粒基本上具有零或稍微负的响应,而保持对比如粉尘的小微粒的基本响应。这使烟雾探测器(用于火警)能够被设计成可以辨别粉尘,从而使其相对能抵抗或容许因粉尘引起的错误警报。
本发明人已经认识到,比较蓝色曲线1和差曲线5,烟雾探测器对烟雾的灵敏度可以增强辨别处理能力,因为红外信号2延伸至烟雾区域6内。
在本发明的另一方面中,本发明人已经认识到可以增强辨别处理能力,并通过在相对阈值水平预测信号的减去而获得较好的探测器灵敏度。例如,在图2中,根据红外信号2是蓝色信号1的至少85%,可以调节红外信号2从蓝色信号1的减去。从图2,我们看到这在大约1微米微粒尺寸处出现。在图3中描述了该结果。在优选实施例中,相对阈值水平特征是自动选择的。
在图2中应用该阈值水平特征,可以在对烟雾有相对高度灵敏并拒绝粉尘处建立解决方法,其中特别是大于0.5微米的烟雾微粒。这在图2中作为曲线(淡蓝色)7示出,从而使辨别处理仅对大于1微米的微粒起作用。以该方式,粉尘4的辨别仅对大微粒出现,从而使对烟雾微粒3(特别是在0.5至1微米的范围中)的灵敏度基本上不被减小。
通过调节阈值使其超过或低于提到的85%值,辨别开始起作用处的微粒尺寸也可被调节。在优选实施例中,阈值调节的合适范围是从大约60%至95%,然而,根据应用本发明的装置的用途,可以将阈值水平设为任何值。
图3强调了相比较于全辨别曲线5,自动辨别(淡蓝色)7的优点。特别改进了烟雾探测器对0.5至1微米范围的烟雾微粒的灵敏度,同时基本上不牺牲对粉尘4的拒绝能力。
图4表示当比较(从图3)曲线1与曲线5时,因数代表的自动辨别的优点。再次参照图3,在大约0.5微米处,曲线1的振幅大约是曲线2的两倍,所以改进是2的因数。在大约1微米处看,曲线1的振幅达到曲线5的6倍。在其他波长处重复该步骤提供了在图4中描述的表现,但可以看出,对于大于0.5微米的烟雾微粒的改进至少是2的因数,最大是6。
表示微粒存在而导生的信号可按照上文提及的申请所公开的和/或依据本领域熟练技术人员已知的步骤进行处理。
虽然上文结合其具体实施例已经对本发明进行了描述,但是可以理解,本发明能够进一步进行修改。本申请旨在覆盖本发明任何变形用途或应用,这些变形用途或应用通常都符合本发明的原理并包括这种对本公开的偏离,该偏离伴随本发明涉及的现有技术中的已知或惯例实践,并可被应用至上文所述的实质特征。
只要不脱离本发明实质特征的精神,可以以几种形式具体化本发明,所以可以理解,除非另外指明,上面所述的实施例不用来限制本发明,而是将被广泛地布置在如在附加权利要求中限定的本发明的精神和范围中。各种修改和等价布置旨在被包括在本发明和附加权利要求的精神和范围中。因此,具体实施例被理解对可以实践本发明的原理的多种方式的描述。在下面的权利要求中,平均-加函数条款(means-plus-function clauses)旨在覆盖执行限定功能的结构,不仅是结构性等价而且是等价结构。例如尽管钉子和螺钉可以不是结构等价物,在于钉子采用圆柱形表面来将木制部分固定在一起,而螺钉采用螺旋状表面来将木制部分固定在一起,但是在紧固木制部分的环境中,钉子和螺钉是等价结构。
当被用于本说明书中时,“包括/包含”被采用来指明声明特征、整数、步骤或部件的存在,但是不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、部件或其组合的存在或附加。
Claims (36)
1、一种确定流体样品中基本具有预定尺寸或尺寸范围的微粒存在的方法,该方法包括步骤:
利用第一波长的光照明样品,
获得表示第一照明的第一响应信号,
利用第二波长的光照明样品,
获得表示第二照明的第二响应信号,以及
提供用于比较第一和第二信号的预定阈值。
2、一种调节微粒探测器的灵敏度的方法,该微粒探测器适于以第一和第二照明照明样品,该方法包括步骤:
通过比较表示第一和第二照明的信号,确定具有预定尺寸或尺寸范围的微粒的存在,依据阈值调节该比较。
3、如权利要求2中所述的方法,其中在阈值处切除比较。
4、如权利要求1,2或3中所述的方法,其中阈值是第一和第二照明的预定比率。
5、如权利要求1,2或3中所述的方法,其中阈值是表示第一和第二照明的信号的预定比率。
6、如权利要求1至5中任何一项所述的方法,其中比率基本上在60至95%的范围中。
7、如权利要求1至6中的任何一项所述的方法,其中微粒的尺寸或尺寸范围基本上在0.01至100微米的范围中。
8、如权利要求7中所述的方法,其中微粒的尺寸或尺寸范围基本上在0.5至1微米的范围中。
9、如权利要求1至8中的任何一项所述的方法,其中比较是根据第一信号与第二信号之差。
10、如权利要求1至9中的任何一项所述的方法,其中第二照明提供对基本具有该尺寸或具有预定范围内尺寸的微粒的相应以及对基本不具有该尺寸或具有在预定范围外尺寸的微粒的响应,并且第一照明提供用于基本不具有该尺寸或具有在预定范围外尺寸的微粒的响应。
11、如前述任一权利要求所述的方法,进一步包括步骤:
一旦探测到预定尺寸或尺寸范围的微粒,即触发警报信号。
12、如权利要求11中所述的方法,其中警报信号表示高温分解、不完全燃烧和/或烟雾事件等警报条件。
13、如前述任一权利要求所述的方法,其中照明的至少一个具有相对短的波长。
14、如前述任一权利要求所述的方法,其中至少一个照明具有相对长的波长。
15、如前述任一权利要求所述的方法,其中第一照明是红外光波长,并且第二照明是蓝光波长。
16、如前述任一权利要求所述的方法,其中第一照明在650nm至1050nm的范围中,并且第二照明在400nm至500nm的范围中。
17、如前述任一权利要求所述的方法,进一步包括步骤:
以至少一个进一步波长的光照明样品,其中至少一个进一步尺寸或范围或尺寸的微粒相对响应于光的进一步波长,
获得表示进一步照明的至少一个进一步响应信号,以及
提供用于第一、第二和/或进一步信号相比较的预定阈值。
18、如前述任一权利要求所述的方法,其中照明的至少一个被极化。
19、如前述任一权利要求所述的方法,其中照明的至少一个被水平和/或垂直极化。
20、一种调节微粒探测器的灵敏度的方法,该方法包括步骤:
调节投光器的强度,使从样品散射的光的振幅为预定值。
21、如权利要求20中所述的方法,其中依据撞击在传感器上的光调节投光器的强度。
22、如权利要求20中所述的方法,其中第一和第二照明被提供给样品。
23、如权利要求20中所述的方法,其中对第一和第二照明进行调节。
24、如权利要求20至23中的任何一项所述的方法,其中调节是自动控制的。
25、如权利要求20至24中的任何一项所述的方法,其中相对于基本上1微米或更大尺寸的微粒进行调解。
26、如权利要求23、24或25中所述的方法,其中调节使从第一和第二照明散射的光的振幅在微粒尺寸基本为1微米或更大时是基本相等的。
27、一种适于确定流体样品中具有预定尺寸范围的微粒存在的微粒探测器,该监控器包括:
适于以第一波长的光照明样品的第一光源,
适于以第二波长的光照明样品的第二光源,
传感器装置,适于获得表示第一照明的第一响应信号,并且适于获得表示第二照明的第二响应信号,以及
逻辑装置,适于提供用于比较第一和第二信号的预定阈值。
28、一种适于调节微粒探测器灵敏度的控制设备,该微粒探测器适于以第一和第二照明照明样品,该设备包括:
传感器装置,适于通过比较表示第一和第二照明的信号,确定具有预定尺寸或尺寸范围的微粒的存在,以及
逻辑装置,适于依据阈值控制比较。
29、一种适于调节微粒探测器灵敏度的控制设备,该控制设备包括:
逻辑装置,适于调节投光器的强度以使从样品散射的光的振幅为预定值。
30、适于依据如在权利要求1至26的任何一项中所述的方法工作的微粒探测器。
31、包括权利要求28或29的控制设备的微粒探测器。
32、一种适于确定流体样品中具有预定尺寸范围的微粒的设备,所述设备包括:
处理器设备,适于依据预定指令集工作,
所述设备,结合所述指令集,适于执行权利要求1至26的任何一项所述的方法。
33、一种烟雾探测器,包括如在权利要求27至31的任何一项所述的微粒探测器或设备。
34、一种计算机程序产品,包括:
计算机可用介质,具有结合在所述介质上的计算机可读程序代码和计算机可读系统代码,用于依据权利要求1至23a的任何一项探测微粒,并与数据处理系统相联系,所属计算机程序产品包括:
所述计算机可读介质中的计算机可读代码,用于确定流体中微粒的存在,并且将所述微粒特征化。
35、一种如于此公开的方法。
36、一种如于此公开的微粒探测器。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103026393A (zh) * | 2010-08-11 | 2013-04-03 | 西门子公司 | 光学危险报警器中的散射光信号的分析以及灰尘/蒸汽警告或火灾报警的输出 |
CN110595973A (zh) * | 2019-10-22 | 2019-12-20 | 中国矿业大学(北京) | 基于图像的矿井粉尘监测方法 |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2093732A1 (de) * | 2008-02-19 | 2009-08-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung und Verfahren zum Detektieren von Rauch durch gemeinsame Auswertung zweier optischer Rückstreusignale |
JP5647108B2 (ja) | 2008-06-10 | 2014-12-24 | エックストラリス・テクノロジーズ・リミテッド | 粒子検出システムおよび粒子検出器を用いた粒子検出方法 |
EP2331938A4 (en) * | 2008-09-05 | 2017-05-17 | Xtralis Technologies Ltd | Optical detection of particle characteristics |
WO2010124347A1 (en) | 2009-05-01 | 2010-11-04 | Xtralis Technologies Ltd | Improvements to particle detectors |
DE102011083939B4 (de) | 2011-09-30 | 2014-12-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Auswerten von Streulichtsignalen bei einem optischen Gefahrenmelder und Ausgeben sowohl eines gewichteten Rauchdichtesignals als auch eines gewichteten Staub-/Dampfdichte-Signals |
CN102967542B (zh) * | 2012-12-10 | 2019-05-10 | 乐志明 | 一种识别、计量烟雾粒子的方法及装置 |
EP2848913A1 (de) * | 2013-09-12 | 2015-03-18 | Siemens Schweiz AG | Detektionsgerät zur Feinstaubbestimmung |
WO2016073745A2 (en) * | 2014-11-07 | 2016-05-12 | Richard Lucas | Automated airborne particulate matter collection, imaging, identification, and analysis |
CN104392577B (zh) * | 2014-12-08 | 2016-08-31 | 王殊 | 一种基于双波长散射信号的气溶胶粒径传感方法 |
JP6547427B2 (ja) * | 2015-06-05 | 2019-07-24 | 富士通株式会社 | 火災検知装置、火災検知システム、火災検知方法、及び火災検知プログラム |
PL3308136T3 (pl) * | 2015-06-12 | 2022-04-11 | Koninklijke Philips N.V. | Czujnik optyczny cząstek i sposób wykrywania |
US10769921B2 (en) | 2016-08-04 | 2020-09-08 | Carrier Corporation | Smoke detector |
IT201800007932A1 (it) * | 2018-08-07 | 2020-02-07 | Inim Electronics Srl | Metodo e sistema per la calibrazione di un rilevatore di particolato e rilevatore di particolato |
EP3608657A3 (en) * | 2018-08-07 | 2020-03-25 | Inim Electronics S.r.l. | Method and system for enhancing the detection dynamics of a particulate detector and particulate detector |
CN110136390A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-08-16 | 赛特威尔电子股份有限公司 | 一种烟雾检测方法、装置、烟雾报警器及存储介质 |
EP3843057B1 (en) * | 2019-12-23 | 2022-11-16 | Carrier Corporation | Point detector for fire alarm system |
CN116577250A (zh) * | 2022-02-08 | 2023-08-11 | 开利公司 | 组合烟雾和空气质量检测 |
CN115494003B (zh) * | 2022-10-09 | 2023-04-28 | 马鞍山市桓泰环保设备有限公司 | 一种污水多监测因子在线监测系统 |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4011458A (en) | 1975-10-09 | 1977-03-08 | Pyrotector, Incorporated | Photoelectric detector with light source intensity regulation |
US4206456A (en) | 1975-06-23 | 1980-06-03 | Chloride Incorporated | Smoke detector |
US3982130A (en) * | 1975-10-10 | 1976-09-21 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Ultraviolet wavelength smoke detector |
US4906978A (en) * | 1986-12-24 | 1990-03-06 | Cerberus Ag | Optical smoke detector |
JP2552148B2 (ja) * | 1987-09-17 | 1996-11-06 | 株式会社ジャパンエナジー | 火災検知方法及び装置 |
DE69109342T2 (de) * | 1990-02-23 | 1996-02-01 | Fuji Electric Co Ltd | Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen des Ausflockens von Bestandteilen einer Flüssigkeit. |
JPH06109631A (ja) | 1991-10-31 | 1994-04-22 | Hochiki Corp | 火災報知装置 |
GB9212060D0 (en) | 1992-06-04 | 1992-07-22 | Appleby David | Obscuration sensor |
US5899605A (en) * | 1996-09-26 | 1999-05-04 | Xerox Corporation | Color mixing and color system for use in a printing machine |
BR9713284A (pt) * | 1996-11-22 | 1999-10-26 | Therakos Inc | Detector de contaminante |
GB2319604A (en) * | 1996-11-25 | 1998-05-27 | Kidde Fire Protection Ltd | Smoke and particle detector |
JPH1123458A (ja) | 1997-05-08 | 1999-01-29 | Nittan Co Ltd | 煙感知器および監視制御システム |
GB9721861D0 (en) * | 1997-10-15 | 1997-12-17 | Kidde Fire Protection Ltd | High sensitivity particle detection |
AUPQ553800A0 (en) | 2000-02-10 | 2000-03-02 | Cole, Martin Terence | Improvements relating to smoke detectors particularily duct monitored smoke detectors |
US20020182877A1 (en) * | 2001-04-09 | 2002-12-05 | Marc Nantel | Photo-processing of materials in the presence of reactive fluid |
AU2002340407A1 (en) * | 2001-11-09 | 2003-05-26 | Vector Tobacco Inc. | Method and composition for mentholation of charcoal filtered cigarettes |
TW566634U (en) * | 2002-05-13 | 2003-12-11 | Prec Instr Developement Ct Nat | Sensitivity adjustment device of photoelectric smoke detector |
AU2004286360A1 (en) * | 2003-10-23 | 2005-05-12 | Terence Cole Martin | Improvement(s) related to particle monitors and method(s) therefor |
JP2007024844A (ja) * | 2005-07-21 | 2007-02-01 | Sysmex Corp | 血液分析方法及び血液分析装置 |
-
2007
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103026393A (zh) * | 2010-08-11 | 2013-04-03 | 西门子公司 | 光学危险报警器中的散射光信号的分析以及灰尘/蒸汽警告或火灾报警的输出 |
US8890700B2 (en) | 2010-08-11 | 2014-11-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Evaluating scattered-light signals in an optical hazard detector and outputting a dust/steam warning or a fire alarm |
CN103026393B (zh) * | 2010-08-11 | 2015-12-16 | 西门子瑞士有限公司 | 光学危险报警器中的散射光信号的分析以及灰尘/蒸汽警告或火灾报警的输出 |
CN110595973A (zh) * | 2019-10-22 | 2019-12-20 | 中国矿业大学(北京) | 基于图像的矿井粉尘监测方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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