CN103674812B - 固体、气雾剂、蒸汽、液体和气体的浓度以及颗粒大小的测量 - Google Patents
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Abstract
本发明的名称是固体、气雾剂、蒸汽、液体和气体的浓度以及颗粒大小的测量。用于测量流（140）中的颗粒内容物（120）的方法和装置，其包括通过多个管（220，230），从多个打算测量颗粒（132）内容物浓度的取样点，运送所述流。可测量流（140）中的颗粒（132）内容物的浓度。测量可以，基于例如当颗粒（132）经过时经由传感器对颗粒（132）静电荷（212）的测定，和/或基于例如利用跟踪光源（312）发射的光的计数器，对流（140）中的颗粒（132）数目的计数。可分析测量的颗粒内容物的浓度（120），以便确定它是否指示流（140）中测量的颗粒（132）的适当浓度。颗粒可包括灭火剂颗粒和/或抑制剂颗粒（110）。
Description
技术领域
本发明的实施方式涉及交通工具和飞机中的多种系统，包含但不限于灭火和/或抑制系统。更具体地，本发明的一些实施方式涉及测量灭火剂的固体、气雾剂、蒸汽、气体和液体浓度以及颗粒大小的装置和方法。
背景技术
灭火和/或抑制系统使在商业和军事运输工具上能够实现灭火和抑制能力，所述运输工具可包括例如，轮船、卡车、飞机、火车和联运集装箱系统。灭火和/或抑制系统在各种可能被批准的和/或服从政府要求或规范的安全措施之中。例如，美国交通部要求各种类型的交通工具包含这样的系统。美国联邦航空管理局（FAA）要求存在灭火和/或抑制系统作为飞机上的安全措施，以便最小化在运送人员和某些材料和物品中发生的风险。可将这样的灭火和/或抑制系统用于民用飞机和军用飞机，以便抑制和熄灭可能出乎意料发生的火灾。该系统也能够连续抑制和/或惰化，且适合于监视和连续地在交通工具如飞机的各种隔间和区域内应用惰化能力和试剂，所述交通工具可含有或携带需要或很好地适合得益于这样的连续抑制或惰化的材料或物品。出于实例的目的，这样的材料或物品可包括燃料罐中含有的燃料、可含有危险物品或烟或蒸汽的干燥隔间或隔舱、或规定或弹药集装箱。
很多灭火和/或抑制系统，比如飞机中安装的那些，包括含有一种或多种灭火剂和/或抑制剂等的加压的或未加压的混合物。通常地，灭火剂和/或抑制剂可能是固体（例如，粉末）、气雾剂、蒸汽、液体、液体颗粒、或气体，其包括具有添加的着色剂的透明气体（clear gases）。灭火和/或抑制系统的正确操作，和/或它的鉴定，可需要确保灭火剂和/或抑制剂(一种或多种)的某些特征和/或与灭火剂和/或抑制剂(一种或多种)相关的参数，比如系统中的灭火剂和/或抑制剂(一种或多种)的浓度，和当排放时，满足具体的标准（例如，满足某些阈值(一种或多种)的试剂浓度）。在很多传统的灭火和/或抑制系统中，测量系统可用于和/或可部署以便利用常规的单独传感器，例如光学传感器，提供来源和/或场所的浓度读数或测量值。例如，常规的单独传感器获得给定浓度水平灭火气体的读数，和为区域预测灭火剂和/或抑制剂水平。
从常规的和传统的方法来看，需要进一步改进灭火剂的分配和监视，以便提供更加成本有效的、直接的灭火，同时为给定的容量区域或结构外型维持灭火水平，例如，机翼、发动机舱、客舱、机身、飞机的引擎机舱、整流罩、存储区、设备区、飞机座舱、货舱、辅助动力装置(一种或多种)、隔间、和/或燃料箱，以便例如在飞行前、飞行中、鉴定前、鉴定、鉴定后、日常维修期间，以及在飞机组件的再制造和再鉴定——通过这样的系统与参考附图在本申请的剩余部分中阐明的本发明某些方面的比较，这对本领域的技术人员是显然可见的——期间，为人和财产提供高水平的保护，并且满足或超过飞机政府标准，例如FAA条例。
发明内容
提供了用于测量固体、气雾剂、蒸汽、液体或气体、浓度和颗粒大小的装置和/或方法，其基本上如结合至少一张附图所显示和/或描述的，如在权利要求中更完整地阐明的。
在一个方面中，用于测量颗粒内容物的装置可包括一个或多个管，其用于从多个打算测量颗粒内容物浓度的取样点运送（route）多个流。该装置也可包括配置为测量颗粒内容物的浓度的测量组件。在这点上，测量组件可包括至少一个测量模块，其可包括至少一个传感器，用于当颗粒经过该至少一个传感器时测定颗粒的静电荷。例如，至少一个测量模块配置为基于当颗粒经过该至少一个传感器时测定生成电流的差异来测定静电荷。
测量组件可包括至少一个测量模块，其可包括至少一个来源和至少一个计数器，所述计数器用于基于自一个来源的发射计算流中的颗粒数目。至少一个来源包括光纤光源或激光源，和至少一个计数器配置为基于透射光或激光的散射和/或遮蔽，计数颗粒的数目或浓度。可选地，至少一个来源包括光源或激光源，和至少一个计数器配置为基于颗粒图像测速法，计数颗粒的数目。该装置可进一步包括分析器或计算组件，其用于确定测量的颗粒内容物的浓度是否指示流中的灭火剂和/或抑制剂的适当浓度。
在另一个方面中，用于测量颗粒内容物的方法可包括经由多个管，从多个打算测量颗粒内容物浓度的取样点，运送多个流。可利用基于流中的颗粒数目的计数、遮蔽和颗粒静电荷的测定的一个或多个的测量，测量多个流中的颗粒内容物的浓度。然后，可分析测量的颗粒内容物的浓度，以便确定它是否指示流中的灭火剂和/或抑制剂的适当浓度。
将从下面的描述和附图更充分地理解本发明的这些和其他优势、方面和新的特征，以及它的图示的实施方式的细节。
可在不同实施方式中独立地实现，或可在其他实施方式中组合已经讨论的特征、功能和优势，其进一步的细节可参考下面的描述和附图可见。
附图说明
图1A是图示在飞机的一个或多个部件或区域中包括灭火和/或抑制组件的飞机的图。
图1B是图示浓度测量系统的图，其可用于测量飞机中的灭火和/或抑制组件的灭火剂和/或抑制剂(一种或多种)的浓度。
图2是图示依照本发明的有利实施方式的颗粒浓度测量模块的图，该测量模块可利用带电颗粒技术，用于测定流中的具体试剂的浓度。
图3是图示依照本发明的有利实施方式的颗粒浓度测量模块的图，该测量模块可利用激光衍射技术，用于测定流中的具体试剂的浓度。
图4是图示依照本发明的有利实施方式的颗粒浓度测量模块的图，该测量模块可利用基于颗粒图像测速法（PIV）的技术，用于测定流中的具体试剂的浓度。
图5是图示依照本发明的有利实施方式的颗粒浓度测量模块的图，该测量模块可利用光纤光源，基于遮蔽或光散射技术，用于测定流中的具体试剂的浓度。
图6是图示依照本发明的另一个有利实施方式的颗粒浓度测量模块的图，该测量模块可利用光纤光源，基于遮蔽或光散射技术，用于测定流中的具体试剂的浓度。
图7是图示依照本发明的有利实施方式测量流中的固体、气雾剂、蒸汽、液体、液体颗粒、或气体、浓度和颗粒大小的流程图。
具体实施方式
可在用于测量固体、气雾剂、蒸汽、液体、液体颗粒、或气体、浓度和颗粒大小的方法和系统中发现本发明的某些实施方式。在下面的描述以及附图中阐明本发明的某些实施方式的很多具体细节，以便提供这样实施方式的充分理解。然而，本领域的技术人员应该理解，本发明可具有另外的实施方式，或可在没有下面描述中描述的数个细节的情况下，实践本发明。遍及附图和本发明的书面描述，相同的参考数字指相似的元件。
可利用方法和装置测量多个流中的颗粒内容物。多个流可包括固体材料、气雾剂、液体（一种或多种）、蒸汽（一种或多种）、空气、气体或它们的任何混合物的混合物。可经由多个管，从多个打算测量颗粒内容物浓度的取样点，运送多个流。“多个管”可包括任何适当的管、管道、导管、管线、或相似的物体，和/或它们的任何组合。在一些情况中，可配置管为长度上完全相等。同样，在一些情况中，可将至少一些管互连成歧管，其可与真空泵结合或可将其附连到真空泵，用于形成真空，以便引起流运送。
例如可通过测量模块测量流中的颗粒内容物的浓度。测量可以基于例如当颗粒经过时经由一个或多个传感器对颗粒静电荷的测定，和/或基于例如利用跟踪来自相应发射源的具体发射物的计数器，或通过经由颗粒流的光的遮蔽，对流中颗粒数目的计数，其中计数器可以能够探测和/或识别测量的颗粒。可分析测量的颗粒内容物的浓度，以便确定它是否指示流中测量的颗粒的适当浓度（例如，对于某些物质（一种或多种），如灭火剂和/或抑制剂（一种或多种），满足需要的浓度，无论为精确的值（一个或多个）或在具体的范围内，如通过监管指导方针批准的——如出于鉴定目的由FAA条例批准的）。
可从灭火和/或抑制系统（一个或多个）或其排放物运送流，可将该系统或其排放物放置在飞机或其他应用中的任何地方，无论在限制的或未限制的空间中，例如但不限于飞机座舱区、飞机乘客区、飞机货物区、辅助动力设备（一个或多个）区域、附件隔间、机翼、燃料箱和/或飞机发动机舱。颗粒可包括但不限于灭火剂和/或抑制剂（一种或多种）的颗粒。在这点上，灭火剂和/或抑制剂（一种或多种）的颗粒可包括固体试剂（一种或多种）、蒸汽、液体、液体颗粒、或气体和/或气雾剂试剂（一种或多种）。可使颗粒静电带电，和可基于当颗粒经过传感器（一个或多个）时，探测和/或计算生成的电流的差异，测定静电荷。
可向计算机或分析器提供颗粒数目的计数、遮蔽水平和/或颗粒静电荷的测定的输出，所述计算机或分析器可配置为提供基于其上面的读数，用于能够计算颗粒内容物的浓度和/或确定颗粒计数、遮蔽或静电荷是否指示适当的浓度（例如，对于某些物质（一种或多种），如灭火剂和/或抑制剂（一种或多种），满足需要的浓度，无论为精确的值（一个或多个）或在具体的范围内，如通过监管指导方针批准的——如出于鉴定目的由FAA条例批准的）。按需或以给定频率可重复测量颗粒内容物的浓度。发射源可包括光源、光纤光源和/或激光源，和计数器可配置为基于颗粒图像测速法和/或发射光或激光的散射或遮蔽，计数颗粒的数目。
如此处应用的术语“电路”和“电路系统”指物理电子组件（例如，硬件）和任何软件和/或固件（“代码”），其可配置硬件，由硬件执行，和/或以其他方式与硬件相关联。如此处应用的，“和/或”意味着通过“和/或”连接的列举中的条目的任何一个或多个。作为实例，“x和/或y”意味着三元集合{(x),(y),(x,y)}的任何元素。作为另一实例，“x，y和/或z”意味着七元集合{(x),(y),(z),(x,y),(x,z),(y,z),(x,y,z)}的任何元素。如此处应用的，术语“区组”和“模块”指可通过一个或多个电路执行的功能。如此处应用的，术语“示例性的”意味着用作非限制性的实例、例子或图示。如此处应用的，术语“例如”引领一个或多个非限制性的实例、例子或图示的列举。
图1A是图示在飞机的一个或多个部件或区域中包括灭火和/或抑制组件的飞机的图。参考图1A，显示了飞机100。在这点上，飞机100可以是军事飞机或民用飞机，和在一些情况下，其可用于携带人类（乘务员和/或旅客）和/或货物。然而，本发明不限于任何具体的飞机，和可类似地适用于其他类型的航空的、船舶的、地面运输、太空设备或地面结构。
例如，飞机100可包括客舱102，其可通过乘务员和/或乘客（一个或多个）和/或货物支架使用；货舱（上面和/或下面的）104，其可用于通过飞机100运输的货物；一个或多个发动机106，其可包括用于飞机的任何可用的发动机（例如，喷气发动机、螺旋桨发动机，等等）；和/或一个或多个辅助动力装置（一个或多个）108。然而，本发明不限于任何具体类型的发动机，或任何具体的隔间，而是包含任何和所有的封闭的和未封闭的空间和设备的、作为整体的飞机。
飞机100可包括灭火和/或抑制系统（一个或多个）。例如，客舱102、货舱104、一个或多个发动机106，和/或一个或多个辅助动力装置（一个或多个）108可各自包括灭火和/或抑制系统110。灭火和/或抑制系统110可包括适当的物理组件、电路系统、逻辑、接口和/或代码，用于开始或达成熄灭火灾，或在飞机100的安装灭火和/或抑制系统110的情况的每一个区域中保持火灾被抑制。可在焦点是使火灾保持抑制足够长的时间并且不允许迁移到其他区域的区域（例如，货舱104）中应用火灾抑制，从而允许在最近的适当机场上安全着陆。
另一方面，可在其他区域如发动机（一个或多个）106中要求直接灭火，并且因此，灭火和/或抑制系统110可配置为每当触发系统（例如，检测到烟或火）时应用灭火和使得立即灭火。除了灭火和/或抑制火需要的任何物理组件之外，灭火和/或抑制系统110也可包括适当的电路系统、逻辑、接口、和/或代码，用于控制和/或管理灭火和/或抑制系统110的操作和/或功能。在一些情况下，可人工地操作（例如，通过人）灭火和/或抑制系统110。
可选地，可自动地操作灭火和/或抑制系统110。在这点上，灭火和/或抑制系统110可包括传感器（一个或多个），或可连接传感器（一个或多个），所述传感器可探测可触发灭火和/或抑制系统110的操作的具体条件（例如，实例，烟、火焰、温度或CO和/或CO2的增加或任何的组合）。灭火和/或抑制系统110也可包括适当的电路系统、逻辑、接口、和/或代码，用于控制和/或管理灭火和/或抑制系统110的测量固体、气雾剂、蒸汽、液体和气态浓度和颗粒大小的操作和/或功能。
在一些情况下，灭火和/或抑制系统110可包括含有与灭火和/或抑制功能或操作具体相关的一种或多种灭火剂和/或抑制剂等的加压的或未加压的混合物。在这点上，灭火和/或抑制可包括基于例如火的位置、温度、烟和/或CO或CO2，例如以受控的方式或不受控的方式，从灭火和/或抑制系统110释放混合物流。
灭火和/或抑制剂可包含固体试剂（例如，粉末）、蒸汽、液体、液体颗粒、气体、气雾剂试剂或任何的混合物。在一些情况下，灭火和/或抑制系统110也并入惰化（特别是连续的惰化）能力。在这点上，连续的惰化可包括在特别高火灾风险的某些区域中（例如，燃料箱和/或干燥隔舱，或军用飞机中的弹药区域），连续监视和应用惰化，以便确保，不允许具体试剂（一种或多种）的惰化浓度下降到某些水平（一个或多个）之下。
在本发明的方面中，可需要测量某些颗粒和/或气体内容物的浓度。在这点上，在很多实例中，在允许使用这样的飞机之前，必须鉴定（例如，由具体的监督或管理政府机构，如FAA）飞机或它的具体组件或区域（包括其中可安装灭火和/或抑制系统的组件或区域）为满足当前可适用的要求，所述要求可涉及总的适航性、安全通行权和/或适当的操作。因而，飞机鉴定可鉴定飞机中安装的灭火和/或抑制系统、或它的操作满足可适用的要求。例如，可要求灭火和/或抑制系统110的适当操作和/或其鉴定，确保系统中的灭火和/或抑制剂（一种或多种）的浓度满足具体的标准（例如，适当操作的最小阈值）。
在这点上，为了鉴定检验在飞机例如飞机100的某些区域中利用的灭火和/或抑制剂作为（飞机）总鉴定的一部分，和/或为了此后灭火和/或抑制系统110的任何再检验，可需要测量灭火和/或抑制系统110中含有的混合物中的固体、气雾剂（颗粒）、液体、蒸汽和/或气体的浓度。可在鉴定过程期间，利用专用的测量系统测量灭火剂和/或抑制剂的浓度，或可作为飞机上的专用系统的部分测量灭火剂和/或抑制剂的浓度。在这点上，在测量存在于飞机的具体区域或系统中的灭火剂和/或抑制剂（一种或多种）的量或浓度中使用的当前可用的测量系统一般是基于场所（spot based）的测量系统。
与此相反，场所测量系统可提供来自单一来源和/或在单一场所处的浓度读数或测量值（例如，仅提供单一场所读数）。一个传统的来源测量系统具有放置在具体区域处的露天类型的传感器，以便例如基于不透明性的测量和/或它的其他分析，获得一个局部场所处的特定化学制品的读数或灭火剂和/或抑制剂的所选浓度。其他传统的测量系统可包含基于露天的系统，因而在混合物释放之后，执行在露天中正在测量的混合物（例如，含有灭火剂和/或抑制剂）的读数；因而，通过直接的大气影响潜在地影响读数。
因而，在本发明的各种实施方式中，例如相对于灭火和/或抑制系统110，浓度测量系统120可用于以可允许读取来自多个来源和/或在多个场所和/或区域处的测量物质（例如，灭火剂和/或抑制剂）的方式执行浓度测量；利用多个和/或不同的测量组件（例如，传感器）执行测量，以便例如能够实现多个（冗余的或单独的）测量；和/或以受控的方式完成读取(一个或多个)和/或测量(一个或多个)（例如，在包含的和受控的空间中而不是露天中执行）。在这点上，浓度测量系统120可用于测量某些内容物的浓度（例如，与例如灭火和/或抑制系统110中的灭火剂和/或抑制剂相应的颗粒），和/或执行其任何需要的分析，以能够确定测量的浓度是否指示适当的浓度和/或水平。
例如，在飞机100的鉴定期间，浓度测量系统120可用于测量应用区域(一个或多个)112中的灭火剂和/或抑制剂(一种或多种)的浓度，其中可从灭火和/或抑制系统110释放灭火和/或抑制混合物。换句话说，应用区域(一个或多个)112可相应于灭火和/或抑制区域。应用区域(一个或多个)112可包括客舱102、货舱104、发动机(一个或多个)106、和/或辅助动力装置(一个或多个)108中的区域。在一些情况下，除了鉴定目的之外，浓度测量系统120可用于提供（例如，灭火剂和/或抑制剂(一种或多种)的）浓度测量。
例如，浓度测量系统120也可用于在飞行前试验或检查期间，或甚至在飞行中提供测量。在这点上，浓度测量系统120可用于在飞行开始之前和/或飞行期间测量，例如从灭火和/或抑制系统(一个或多个)110释放的流中的灭火剂和/或抑制剂(一种或多种)的浓度。例如，可在例如可由于飞机100的使命或构造和/或其中携带的货物增加火灾风险的情况中进行这一点。
浓度测量系统120可以是便携式设备，可将其移动，以便允许在不同的应用区域112处执行必要的测量。因而，当用于鉴定目的时，可仅仅将浓度测量系统120带到需要执行浓度测量（例如，从灭火和/或抑制系统(一个或多个)110释放的灭火和/或抑制混合物中的灭火剂和/或抑制剂(一种或多种)的浓度）的区域。然而，在一些情况下，可将浓度测量系统120并入和/或保持在飞机100内，例如当浓度测量系统120用于飞行前或飞行试验目的时。
在这点上，浓度测量系统120仍然可以为这样的场景中使用的便携式系统（例如，由乘务员（一个或多个）应用和/或使用，将浓度测量系统120带到打算实行测量的区域）。可选地，可作为正在安装的——例如预先确定的应用区域（一个或多个）112——和/或当需要测量时配置为手动或远距离操作的飞机100的固定组件，实施浓度测量系统120。因此，可在当飞机在地面上时、飞行中和/或在飞机的任何操作期间，执行测量。
图1B是图示浓度测量系统的图，其可用于测量飞机中的灭火和/或抑制组件的灭火剂和/或抑制剂(一种或多种)的浓度。参考图1B，显示了图1A的浓度测量系统120。
浓度测量系统120可包括适当的组件、电路系统、逻辑、接口、和/或代码，其可操作以测量某些内容物（例如，相应于例如灭火和/或抑制系统110中的灭火剂和/或抑制剂的颗粒）的浓度。例如，浓度测量系统120可包括多个流入管140、测量组件130和多个流出管150。在这点上，多个流入管140可用于运送例如灭火和/或抑制混合物的多个流（含有相应于有关的灭火剂和/或抑制剂的颗粒），可在灭火和/或抑制系统110中生成和/或存储所述混合物，以便允许测量颗粒内容物浓度。
在这点上，多个流入管140可以确保从打算测量颗粒内容物浓度的多个取样点运送多个（混合物）流。换句话说，不是只提供在单一的点(一个或多个)处的场所取样(spotsampling)，浓度测量系统120可允许同时读取多个点处的浓度。
这可允许测定与吸取混合物流的不同场所的每一个有关的不同浓度。例如，同时取样多个场所可能够保证鉴定存在不同可接受浓度的灭火剂和/或抑制剂（一种或多种）——即，测量（以确定）有关的灭火剂和/或抑制剂（一种或多种）的浓度可能是场所A2％、场所B5％和场所C10％。可选地，在一些情况中，多重流入管140的应用可用于执行相同场所的同时的多元测量。在这点上，在一些情况下，流入管140的一些可用于从相同的场所吸取混合物流（一个或多个），以增加测量混合物的体积和/或能够执行与相同场所有关的多元测量。
测量元件130可配置为执行多个流中的颗粒内容物浓度的必要的测量，可通过多个流入管140运送所述多个流。在这点上，测量组件130可包括多个测量模块132，用于执行多个流中的颗粒内容物浓度的必要的测量，可通过多个流入管140将所述多个流运送到多个测量模块132中。多个流出管150可配置为在完成通过多个测量模块132测量其中的颗粒内容物浓度之后，运送混合物流离开测量组件130。
在这点上，多个流入管140和多个流出管150的应用可允许将正测量的混合物（其流）压迫到测量组件130中，以能够在封闭的和受控的环境而不是露天中执行浓度测量。此外，各种机制可用于确保和/或调节经由多个流入管140和多个流出管150运送混合物流通过浓度测量系统120。
各种机制可用于（例如，在测量模块132中）测量某些灭火剂和/或抑制剂的浓度。例如，多个测量模块132可配置为基于运送的流中颗粒的数目（总数或样本大小）的计数和/或基于测量颗粒的静电荷的探测和/或测定，测量运送的混合物流中的颗粒内容物的浓度。在至少一些下面附图中更详细地描述各种测量技术。
在一些实施中，多个测量模块132中的每一个可配置为实施和/或利用相同的测量机制。换句话说，所有的多个测量模块132将配置为应用相同类型的测量技术，以便能够一致性的测量。然而，在其他情况中，多个测量模块132可配置为实施和/或利用下面附图中描述的不同的测量机制。
在一些实施中，测量组件130可配置为测定运送的混合物流中的颗粒内容物的另外特征（除了浓度之外），如例如颗粒大小。在一些情况下，可将分析器或计算组件（没有显示）并入或连接到测量组件130，用于分析经由测量模块132获得的测量。例如，可操作这样的分析器或计算组件，以确定测量的某些颗粒内容物的浓度是否可指示混合物流中的灭火剂和/或抑制剂的适当浓度（例如，满足灭火剂和/或抑制剂（一种或多种）的需要浓度，无论为精确的值（一个或多个）或在具体的范围内，如通过监管指导方针批准的——如出于鉴定目的由FAA条例批准的）。
在一些情况下，当分析和/或处理因此执行的测量时，浓度测量系统120可配置为考虑(account for)与测量的混合物和/或执行测量的环境有关的因素和/或变量。例如，当做出与测量的浓度有关的决定时，上述的分析器或计算组件可配置为考虑从其中吸取混合物流的温差（例如，对于不同的灭火和/或抑制区域，如飞机座舱对发动机中，灭火和/或抑制区域的不同部分，如外部涡轮机对内部涡轮机，和/或相同灭火和/或抑制区域的不同条件，如热的发动机对冷的发动机，考虑需要不同的可接受浓度）。
在一些实施中，每一个流入管140和/或每一个流出管150可配置为长度基本上相等。各种机制可用于确保和/或调节运送混合物流通过浓度测量系统120。例如，可将流出管150互连成歧管，其可附连到真空泵（160），用于在流出侧形成真空，以迫使经由流入管140将混合物流运送到多个测量模块132中。
可选地，可将流出管150的每一个（或亚组）连接到单独的真空源（例如，真空泵）。在一些情况下，不同混合物流（例如在流入管140的每一个和/或流出管150的相应一个中）的流速可不同。在这点上，例如，由于例如通过多个测量模块132实施的不同测量技术，例如依照多个测量模块132中执行的具体测量的不同流动需要，可单独地和/或适应性地配置流速。
图2是图示依照本发明的有利实施方式的颗粒浓度测量模块的图，该测量模块可利用带电颗粒技术，用于测定流中的具体试剂的浓度。参考图2，显示了浓度测量系统200。
浓度测量系统200可相应于，和/或可用于实施与图1的浓度测量系统120的测量模块132之一有关的功能和/或操作。在这点上，浓度测量系统200可包括适当的组件、电路系统、逻辑、接口和/或代码，其可操作以生成和/或获得流中的颗粒内容物的测量浓度（例如，相应于灭火剂和/或抑制流中的灭火和/或抑制剂的颗粒），和/或执行其任何需要的分析，以便能够确定测量的浓度是否指示适当的浓度和/或水平。
浓度测量系统200可配置为基于带电颗粒方法测量颗粒内容物的浓度。在这点上，依照带电颗粒方法，可通过探测独特识别有关颗粒的具体电荷值或水平测定颗粒的量和/或浓度。探测的电荷（水平）可相应于颗粒的自然电荷和/或相应于具体应用于用于鉴定其的有关颗粒的电荷。
例如，浓度测量系统200可包括一个或多个流入管220和一个或多个流出管230，用于运送含有颗粒的流通过测量模块210。流入管220和/或流出管230可用于促进运送混合物流通过测量模块210，基本上与关于图1的流入管140和/或流出管150描述的一样。在一些情况下，也可将喷射管240附连到测量模块210，以增加和/或注射校准的气体和/或空气，从而推动材料的带电颗粒，或在没有稀释的情况下，其可利用真空系统约束(pull in)材料的带电颗粒。
测量模块210可包括颗粒充电器212、颗粒加热器214和颗粒分离器216。颗粒充电器212可配置为使通过流入管（一个或多个）220接收的、运送的流中的颗粒带电（例如，应用静电和/或单极的电荷）。在这点上，可操作颗粒充电器212，以将具体的电荷应用于某些(类型)颗粒。例如，可操作颗粒充电器212，以将独特的电荷应用于灭火剂和/或抑制剂的颗粒。然后，可迫使带电颗粒通过颗粒加热器214（并随后通过颗粒分离器216）。
在一些情况下，可利用通过喷射管240注射的校准的气体和/或空气，推进和/或推动带电颗粒。可操作颗粒加热器214，以加热带电颗粒，其可方便颗粒的分离和/或其电荷的探测或测量。颗粒分离器216可配置为基于一个或多个物理属性，如例如颗粒大小，分离颗粒。例如，颗粒分离器216可包括利用级联滤器(cascade strainer)将颗粒分成多个类别的递增颗粒大小的颗粒分类器。然后，可通过一个或多个静电计250处理带电颗粒，所述静电计250可配置为探测和/或测量电荷，如颗粒的静电荷。
浓度测量系统200也可包括分析器260和/或计算机270。在这点上，分析器260和/或计算机270可配置为分析、处理和/或生成某些数据，如颗粒内容物或其浓度的测量有关的数据。例如，可向分析器260和/或计算机270提供电荷探测测量，如通过静电计(一个或多个)250测定的，用于它的分析和/或处理。在这点上，可将分析器260和/或计算机270有线连接或无线地连接到测量模块210和/或静电计(一个或多个)250。
例如，分析器260和/或计算机270可配置为基于电荷探测测量测定颗粒大小和/或浓度。此外，分析器260和/或计算机270可配置为确定测量的运送的流中的颗粒内容物的浓度和/或特征（例如，颗粒大小）是否可指示颗粒的适当水平（例如，对于某些物质（一种或多种），如灭火剂和/或抑制剂（一种或多种），满足需要的浓度或某些特征，无论为精确的值（一个或多个）或在具体的范围内，如通过监管指导方针批准的——如出于鉴定目的由FAA条例批准的）。例如，这能够确保，灭火和/或抑制流中的灭火剂和/或抑制剂（一种或多种）的浓度是否是可接受的。
图3是图示依照本发明的有利实施方式的颗粒浓度测量模块的图，该测量模块可利用激光衍射技术，用于测定流中的具体试剂的浓度。参考图3，显示了浓度测量系统300。
浓度测量系统300可相应于，和/或可用于实施与图1的浓度测量系统120的测量模块132之一有关的功能和/或操作。在这点上，浓度测量系统300可包括适当的组件、电路系统、逻辑、接口和/或代码，其可操作以生成和/或获得流中的颗粒内容物的测量浓度（例如，相应于灭火和/或抑制流中的灭火剂和/或抑制剂的颗粒），和/或执行其任何需要的分析，以便能够确定测量的浓度是否指示适当的浓度和/或水平（例如，满足灭火剂和/或抑制剂（一种或多种）的需要浓度，无论为精确的值（一个或多个）或在具体的范围内，如通过监管指导方针批准的——如出于鉴定目的由FAA条例批准的）。
浓度测量系统300可配置为基于可通过独特地识别（并因而计数）目标颗粒，执行的颗粒计数，测量颗粒内容物的浓度。例如，可操作浓度测量系统300，以基于激光或光衍射，例如通过测量颗粒和入射和/或散射激光或光的相互作用，实施颗粒计数，以能够测定与材料有关的具体特征（例如，某些类型颗粒的大小），和/或实时、或在任何时候或以任何时间频率，计算材料前进经过管的分布或浓度。
例如，浓度测量系统300可包括一个或多个流入管320和一个或多个流出管330，用于运送含有颗粒的流通过测量模块310。流入管320和/或流出管330可用于促进运送混合物流通过测量模块310，基本上与关于图1的流入管140和/或流出管150描述的一样。
测量模块310可包括激光或光源312。激光或光源312可配置为发射激光或光，以便能够识别如通过流入管(一个或多个)320接收的、运送的流中的具体颗粒。在这点上，可操作激光或光源312，以发射可具有特定特征的激光或光，其明确地配置为与某些(类型)颗粒相互作用或以特定方式这样进行（即，相互作用）。例如，相互作用可包括独特形式的散射（例如，在特定角上和/或具有特征的特定改变，如波长的特定改变）。因此，基于发射的激光或光和目标颗粒之间的相互作用的测量，可计数颗粒和/或可测定其某些特征（例如，大小）。
浓度测量系统300也可包括分析器340和/或计算机350。在这点上，分析器340和计算机350可分别基本上类似于关于图2描述的分析器260和计算机270。例如，分析器340和/或计算机350可配置为基于激光或光相互作用有关的测量，测定颗粒计数和/或大小，和/或颗粒内容物的浓度。
此外，分析器340和/或计算机350可配置为确定，测量的运送的流中的颗粒内容物的浓度和/或特征（例如，颗粒大小）是否可指示颗粒的适当水平（例如，对于某些物质（一种或多种），如灭火剂和/或抑制剂（一种或多种），满足需要的浓度或某些特征，无论为精确的值（一个或多个）或在具体的范围内，如通过监管指导方针批准的——如出于鉴定目的由FAA条例批准的）。例如，这可能够证实，灭火和/或抑制流中的灭火剂和/或抑制剂（一种或多种）的浓度是否是可接受的。
图4是图示依照本发明的有利实施方式的颗粒浓度测量模块的图，该测量模块可利用基于颗粒图像测速法（PIV）的技术，用于测定流中的具体试剂的浓度。参考图4，显示了浓度测量系统400。
浓度测量系统400可相应于，和/或可用于实施与图1的浓度测量系统120的测量模块132之一有关的功能和/或操作。在这点上，浓度测量系统400可包括适当的组件、电路系统、逻辑、接口和/或代码，其可操作以生成和/或获得流中的颗粒内容物的测量浓度（例如，相应于灭火和/或抑制流中的灭火剂和/或抑制剂的颗粒），和/或执行其任何需要的分析，以便能够确定测量的浓度是否指示适当的浓度和/或水平。浓度测量系统400可配置为基于颗粒计数，测量颗粒内容物的浓度。在这点上，可操作浓度测量系统400，以利用基于测速法的技术实施颗粒计数。
例如，浓度测量系统400可利用激光和/或光学器件实施颗粒图像测速法（PIV）。可选地，可使用激光多普勒速度测速法、热线风速法、或颗粒跟踪测速法。在基于测速法的技术中，可通过照明含有颗粒的混合物（例如，利用光或激光）使得颗粒变成可视的，并然后利用照相机或相似的光学记录设备，测量颗粒和入射和/或散射的激光或光的相互作用，测定颗粒内容物，从而测量和/或记录速度测量有关的数据和混合物流和/或其中含有的颗粒有关的相关性能。速度测量可又用于能够计算颗粒大小，和实时、或在任何时候或以任何时间频率，计算材料前进经过管的分布或浓度。
例如，浓度测量系统400可包括一个或多个流入管420和一个或多个流出管430，用于运送含有颗粒的流通过测量模块410。流入管420和/或流出管430可用于促进运送混合物流通过测量模块410，基本上与关于图1的流入管140和/或流出管150描述的一样。
测量模块410可包括激光或光源414和照相机412（或任何相似的光、激光、或光学捕获或记录工具）。激光或光源414可配置为发射激光或光，以便能够识别如通过流入管(一个或多个)420接收的、运送的流中的具体颗粒。在这点上，由激光或光源414发射的激光或光可照明运送的混合物流中的颗粒，以便能够基于测速法技术探测和/或跟踪颗粒（通过照相机412），和/或确定其特征。然后，这可能够获得和/或生成与（目标）颗粒有关的速度测量值。
浓度测量系统400也可包括分析器440和/或计算机450。在这点上，分析器440和计算机450可分别基本上类似于关于图2描述的分析器260和计算机270。分析器440和/或计算机450可配置为基于通过测量模块410获得的测速法数据，计算、获得和/或处理测速法有关的测量值，和/或自其生成或得到颗粒计数有关的数据，其可又用于计算颗粒内容物的浓度。
在一些情况下，分析器440和/或计算机450可配置为确定测量的运送的流中的颗粒内容物的浓度和/或特征是否可指示颗粒的适当水平（例如，对于某些物质（一种或多种），如灭火剂和/或抑制剂（一种或多种），满足需要的浓度或某些特征，无论为精确的值（一个或多个）或在具体的范围内，如通过监管指导方针批准的——如出于鉴定目的由FAA条例批准的）。例如，这可能够证实，灭火和/或抑制流中的灭火剂和/或抑制剂（一种或多种）的浓度是否是可接受的。
图5是图示依照本发明的有利实施方式的颗粒浓度测量模块的图，该测量模块可利用光纤光源，基于遮蔽或光散射技术，用于测定流中的具体试剂的浓度。参考图5，显示了浓度测量系统500。
浓度测量系统500可相应于，和/或可用于实施与图1的浓度测量系统120的测量模块132之一有关的功能和/或操作。在这点上，浓度测量系统500可包括适当的组件、电路系统、逻辑、接口和/或代码，其可操作以生成和/或获得流中的颗粒内容物的测量浓度（例如，相应于灭火和/或抑制流中的灭火剂和/或抑制剂的颗粒），和/或执行其任何需要的分析，以便能够确定测量的浓度是否指示适当的浓度和/或水平（例如，对于某些物质（一种或多种），如灭火剂和/或抑制剂（一种或多种），满足需要的浓度或某些特征，无论为精确的值（一个或多个）或在具体的范围内，如通过监管指导方针批准的——如出于鉴定目的由FAA条例批准的）。
浓度测量系统500可配置为基于颗粒计数，测量颗粒内容物的浓度。在这点上，可操作浓度测量系统500，以基于光遮蔽，例如，通过利用光纤发射器或接收器测量光（和因而测量遮蔽水平），实施颗粒计数。遮蔽有关的测量可又能够用于测定颗粒计数，和/或实时、或在任何时候或以任何时间频率，材料前进经过浓度测量系统500的分布或浓度。在一些情况下，可将测量的遮蔽水平转变成电数据（电压或电流），可校准浓度测量系统500，以产生当混合物流运送通过系统时，混合物流和/或其中含有的任何颗粒的浓度水平。
例如，浓度测量系统500可包括一个或多个流入管520和一个或多个流出管530，用于运送含有颗粒的流通过测量模块510。流入管520和/或流出管530可用于促进运送混合物流通过测量模块510，基本上与关于图1的流入管140和/或流出管150描述的一样。
测量模块510可包括光纤光发射器512和光纤光接收器514。光纤光发射器512可配置为发射定向的、窄束的光通过经由浓度测量系统500运送的混合物流，以便能够探测和/或识别运送的混合物流中的具体颗粒。在这点上，光纤光接收器514可配置为接收从光纤光发射器512发射的光。因此，分析经由光纤光接收器514接收的光可能够测定由于光前进通过运送的混合物流和/或与其中的任何材料（例如，固体或气雾灭火剂和/或抑制剂的颗粒）相互作用可发生的任何变化。
例如，光电转换器540可配置为基于从光纤光发射器512发射的光和由光纤光接收器514接收的光之间的比较，在测量模块510中测量遮蔽水平。然后，光电转换器540基于测量的遮蔽水平，可测定相应的电压或电流。透明的气体、蒸汽和颗粒可具有添加的着色剂，无论是在原来的灭火剂和/或抑制剂中，或通过受控注射到流动管（520）或测量模块（510）中，从而帮助测量浓度水平。
浓度测量系统500也可包括分析器550和/或计算机560。在这点上，分析器550和计算机560可分别基本上类似于关于图2描述的分析器260和计算机270。分析器550和/或计算机560可配置为基于测量的遮蔽水平，分析和/或处理由光电转换器540生成的电信息，和/或自其生成或得到颗粒计数有关的数据，其可又用于计算颗粒内容物的浓度。在一些情况下，分析器550和/或计算机560可配置为确定，测量的运送的流中的颗粒内容物的浓度和/或特征是否可指示颗粒的适当水平。例如，这可能够证实，灭火和/或抑制流中的灭火剂和/或抑制剂（一种或多种）的浓度是否是可接受的。
图6是图示依照本发明的另一个有利实施方式的颗粒浓度测量模块的图，该测量模块可利用光纤光源，基于遮蔽或光散射技术，用于测定流中的具体试剂的浓度。参考图6，显示了浓度测量系统600。
浓度测量系统600可基本上类似于图5的浓度测量系统500，并且可类似地配置为基于遮蔽，例如通过利用光纤发射器和接收器测量光（和因而测量遮蔽水平），实施颗粒计数。也可操作浓度测量系统600，与关于图5的浓度测量系统500描述的一样，以便利用遮蔽有关的测量，用于测定颗粒计数，和/或实时、或在任何时候或以任何时间频率，材料前进经过浓度测量系统600的分布或浓度。
为达到这个目的，浓度测量系统600可包括，例如，测量模块610，一个或多个流入管620和/或一个或多个流出管630，用于运送含有颗粒的流通过测量模块610，光电转换器640，分析器650，和计算机660。此外，测量模块610也可包括光纤光发射器612和光纤光接收器614。此处列出的每一个组件可基本上类似于浓度测量系统500中的相应组件(一个或多个)，如关于图5描述的。
然而，可以在测量模块610中以不同的方式安排光纤光发射器612和光纤光接收器614。在这点上，不是配置为接收直接地来自光纤光发射器612的光（因而需要将其完美地校直），光纤光接收器614可配置为接收间接地从光纤光发射器612发射的光，例如通过利用反射镜616。换句话说，在经过（在入射路线和反射路线两者中）运送通过测量模块610的混合物流之后，由光纤光发射器612发射并然后反射离开反射镜616的光通过光纤光接收器614接收。
因此，分析经由光纤光接收器614接收的光可确保测定由于光前进通过运送的混合物流和/或与其中的任何材料（例如，固体或气雾灭火剂和/或抑制剂的颗粒）相互作用可发生的任何变化，但是，也必须考虑经由反射镜616的反射。透明的气体、蒸汽和颗粒可具有添加的着色剂，无论是在原来的灭火剂和/或抑制剂中，或通过受控注射到流动管（620）或测量模块（610）中，从而帮助测量浓度水平。
然后，光电转换器640可在测量模块610中测量遮蔽水平，和/或可基于测量的遮蔽水平，测定相应的电压或电流。然后，向分析器650和/或计算机660提供电信息，其可分析和/或处理电信息，和/或可从其生成或得到颗粒计数有关的数据，其可又用于计算颗粒内容物的浓度。
在一些情况下，分析器650和/或计算机660可配置为确定测量的运送的流中的颗粒内容物的浓度和/或特征是否可指示颗粒的适当水平（例如，对于某些物质（一种或多种），如灭火剂和/或抑制剂（一种或多种），满足需要的浓度或某些特征，无论为精确的值（一个或多个）或在具体的范围内，如通过监管指导方针批准的——如出于鉴定目的由FAA条例批准的）。例如，这可能够证实，灭火和/或抑制流中的灭火剂和/或抑制剂的浓度（一种或多种）是否是可接受的。
图7是图示依照本发明的有利实施方式测量流中的固体、气雾剂、蒸汽、液体、气体颗粒大小和/或浓度的流程图。参考图7，显示了包括多个步骤的流程图700，其可应用于测量流——例如来自飞机中的灭火和/或抑制组件的流——中的固体、气雾剂、蒸汽、液体、气体颗粒大小和/或浓度。
在步骤702中，可通过多个管，从多个打算测量颗粒内容物浓度的取样点，运送含有灭火剂和/或抑制剂的多个混合物流。例如，可使用在流出侧上的一个或多个真空源，利用流入管140和/或流出管150迫使混合物流通过浓度测量系统120的测量组件130。在步骤704中，可测量运送的混合物流中的颗粒内容物的浓度。在这点上，可利用各种技术测量颗粒内容物的浓度，包含例如，颗粒计数技术和/或基于颗粒静电荷的测量（例如，关于图2-6描述的）。
在一些情况下，除了和/或代替计算颗粒内容物的浓度之外，测量工艺还可包括测定颗粒内容物（例如，颗粒大小）有关的特征（例如，颗粒大小）。在步骤706中，可确定，测量的颗粒内容物的浓度是否可指示适当浓度的灭火剂和/或抑制剂可存在于混合物流中。可只执行该过程一次，例如在灭火和/或抑制系统（或含有灭火和/或抑制系统的飞机）的鉴定期间。在一些情况下，可重复该过程，如周期性地和/或按需地（例如，每当监察或试验灭火和/或抑制系统时，如在飞行前或在飞行检验中）或以连续模式，如在作为飞机上的固定系统的操作期间。
本发明的其他实施方式可提供非暂时的计算机可读介质和/或存储介质，和/或非暂时机器可读介质和/或存储介质，在其上存储机器代码和/或计算机程序，其具有可通过机器和/或计算机实行的至少一个代码部分，因此使得机器和/或计算机执行此处描述的用于测量固体或气雾剂颗粒大小和浓度的步骤。
因此，可在硬件、软件、或硬件和软件的组合中实现本发明。可以以集中的形式在至少一个计算机系统中实现本发明，或以不同的元件散布在数个互连的计算机系统的分布形式实现本发明，可利用有线的和/或无线的连接将所述数个互连的计算机系统连接。适于实行此处描述的方法的任何种类的计算机系统或其他系统是适合的。硬件和软件的典型组合可以是具有计算机程序的通用目的的计算机系统，当装载和执行时，控制计算机系统，使得其实行此处描述的方法。
也可在计算机程序产物中植入本发明，其包括能够实施此处描述的方法的所有特征，和当在计算机系统中装载时，其能够实行这些方法。本文中的计算机程序意味着意图使得具有信息处理能力的系统直接地或在下列的任何一个或两个之后执行具体功能的一组指令的任何表达、任何语言、代码或记号：a）转变成另一种语言、代码或记号；b）以不同材料形式复制。
在关于某些实施方式描述本发明时，本领域的技术人员应该理解，可做出各种变化，和在不脱离本发明的范畴的情况下，可代替相等物。另外，在不脱离它的范畴的情况下，可做出很多修改，以便使具体的情况或材料适合本发明的教导。因此，本发明意图不限于公开的具体的实施方式，而是本发明将包括落入权利要求范畴的所有实施方式。
Claims (15)
1.一种用于测量颗粒内容物的方法，包括：
通过多个管，从打算测量颗粒内容物的浓度的多个取样点，运送多个流(140)，其中所述多个取样点包括彼此流体隔离的多个隔间，其中每个取样点包括用于在每个取样点注射灭火剂和抑制剂的一种或多种的注射器，其中在一个取样点注射的灭火剂和抑制剂的一种或多种与在其他取样点注射的灭火剂和抑制剂的一种或多种隔离且独立；
单独地测量所述多个流(140)中的颗粒内容物的浓度，其中所述测量基于下列中的一个或两个：
计数颗粒(132)的数目；和
测定所述颗粒(132)的静电荷(212)；和
确定从每个取样点所测量的颗粒内容物的浓度是否指示在每个取样点处所述灭火剂和抑制剂的一种或多种的适当浓度。
2.根据权利要求1所述的方法，包括向计算机或分析器(260)提供所述颗粒(132)的数目的计数和/或测定所述颗粒(132)的所述静电荷(212)的输出，所述计算机或分析器(260)配置为提供用于确定所述颗粒(132)计数或静电荷(212)是否指示适当浓度的读数。
3.根据权利要求1所述的方法，包括：
基于当所述颗粒(132)经过至少一个传感器时测定生成电流的差异来测定所述静电荷(212)；和
基于颗粒图像测速法、光或激光散射和光或激光遮蔽的一个或两个，计数所述颗粒(132)的数目。
4.根据权利要求1所述的方法，包括以给定的频率重复所述颗粒(132)内容物的浓度的测量。
5.根据权利要求1所述的方法，包括从飞机(100)货物(104)区域和一个或多个飞机(100)发动机(106)舱的至少一处运送所述多个流(140)。
6.根据权利要求1所述的方法，包括：
(a)利用真空泵(160)和(b)在所述测量颗粒内容物的浓度之后，通过一个或多个输出管运送所述多个流(140)；
其中将所述一个或多个输出管的至少一些互连成歧管；和
其中所述多个流(140)包括固体试剂和气雾剂试剂(240)的一个或两个。
7.一种用于测量颗粒内容物的装置，包括：
多个管，其配置为从打算测量颗粒内容物的浓度的多个取样点，运送多个流(140)，其中每个取样点包括用于在每个取样点注射灭火剂和抑制剂的一种或多种的注射器，其中在一个取样点注射的灭火剂和抑制剂的一种或多种与在其他取样点注射的灭火剂和抑制剂的一种或多种隔离且独立；
测量组件，其配置为基于下列中的一个或两个，单独地测量所述多个流(140)的每个中的颗粒内容物的浓度：
计数颗粒(132)的数目；和
测定所述颗粒的静电荷(212)；和
分析器(260)，其配置为确定从每个取样点所测量的颗粒内容物的浓度是否指示在每个取样点处所述灭火剂和抑制剂的一种或多种的适当浓度，其中对应于所述多个取样点的至少两个的所述适当浓度是不同的。
8.根据权利要求7所述的装置，其中测量组件包括至少一个测量模块(120)，其包括至少一个传感器，可操作所述传感器以测定当所述颗粒(132)经过所述至少一个传感器时所述颗粒的静电荷(212)；和
其中所述至少一个测量模块(120)配置为基于当所述颗粒(132)经过所述至少一个传感器时测定生成电流的差异来测定所述静电荷(212)。
9.根据权利要求7所述的装置，其中所述测量组件包括至少一个测量模块，其包括：
至少一个来源；和
至少一个计数器，其用于基于自所述一个来源的发射计数所述颗粒的数目。
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述至少一个来源包括光纤光源或激光源(312)，和所述至少一个计数器配置为基于透射光或激光(314)的散射和/或遮蔽，计数所述颗粒(132)的数目。
11.根据权利要求9所述的装置，其中所述至少一个来源包括光源或激光源(312)，和所述至少一个计数器配置为基于颗粒图像测速法，计数所述颗粒(132)的数目。
12.根据权利要求7所述的装置，其中所述测量组件配置为以给定的频率重复所述颗粒内容物的浓度的测量。
13.根据权利要求7所述的装置，其中从飞机(100)货物(104)区域和一个或多个飞机(100)发动机(106)舱的至少一处运送所述多个流(140)。
14.根据权利要求7所述的装置，其中所述多个流(140)包括固体试剂和气雾剂试剂(240)的一个或两个。
15.根据权利要求7所述的装置，进一步包括：
真空泵(160)，其用于将所述多个流(140)运送到所述测量组件中；
一个或多个输出管，其配置为在所述颗粒内容物的浓度的测量之后，从所述测量组件运送所述多个流(140)；和
其中将所述一个或多个输出管的至少一些互连成歧管。
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