CN107743580A - 颗粒传感器和颗粒感测方法 - Google Patents
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Abstract
提出了一种用于提供流体流中的颗粒分布信息的颗粒感测系统，在流体流中，朝向用于感测收集的颗粒的传感器(12)引起(10)热泳颗粒运动。根据本发明，热泳颗粒运动在与重力方向相反的方向上，并且传感器(12)位于感测体积上方。传感器(12)包括沿着伸长的通道的长度方向布置的传感器元件系列(70)，每个传感器元件被定位为用于感测特定的颗粒大小。另外，提出了一种提供流体流中的颗粒分布信息的方法。
Description
技术领域
本发明涉及用于检测流体流中的颗粒的传感器。
背景技术
空气中的颗粒污染，特别是尺寸小于2.5μm直径范围的颗粒物质(称为“PM2.5”)是中国等国家的重大关切，其中工业化速度扩大了监管要求的边界。
由于增加消费者权力，对生活空间空气质量信息的需求正在增加。特别是在中国，过去十年来，过度的PM2.5污染已经成为常见的问题。这个问题也通过中国各个城市的连续测量得到验证。数据是公开的，并且可以通过手机应用或通过网络同时监测。
这些数据的可用性以及国内和国际媒体的不断关注引起了消费者对这一问题的强烈意识。
官方户外空气质量标准将颗粒物浓度定义为每单位体积的质量浓度(例如，μg/m3)。中国大陆平均PM2.5污染浓度基于卫星数据计算，并且已发现该国大部分地区超过世界卫生组织限度10μg/m3，部分地区的PM2.5浓度达到并且甚至超过100μg/m3。
低成本的颗粒传感器例如基于在穿过检测体积的气流夹带的颗粒处散射的光的测量。气流例如由风扇或加热器引起。光学颗粒传感器通常给出颗粒计数作为传感器输出，并且该信息然后转换成质量浓度。然而，由于不同类型的悬浮微粒具有不同的密度，所以这种转换通常是不准确的。因此，低成本的光学方法不容易实现不同颗粒大小之间的区分。
可以使用更昂贵的专业光学系统，其也提供有关空气中的颗粒的大小分布的信息。然而，这些系统更复杂和昂贵。
存在备选的传感器设计，其收集颗粒并且随时间直接测量总收集的颗粒质量，例如使用重量分析法。然而，质量敏感传感器不区分颗粒的大小，并且因此不提供关于空气中的颗粒大小的分布的信息。因此，传统重量分析系统中的大小特定的颗粒检测(例如，PM2.5)需要附加的大小分类方法，诸如旋风分离器、过滤器、悬浮微粒取样器等，这增加了系统的复杂性并且产生维护负担。
质量测量可以例如使用石英晶体微天平、锥形谐振器、悬浮微粒取样器或称重过滤器和筛子来执行。
US2004259267A1描述了用于测量和鉴定气体中的颗粒含量的用于颗粒暴露评估的系统。该应用描述了用于区分小颗粒和大颗粒的颗粒大小鉴别器。热成像力用于捕获所有被鉴别的颗粒。在捕获之后，经由质量或光学检测来检测颗粒。US2002014158A1描述了一种用于收集流体流中的颗粒的系统。通过经由热成像力将颗粒沉积在表面上来收集颗粒。可选地，分析沉积的颗粒。
US2013036793A1描述了一种用于测量空气中的颗粒物质浓度的装置。弯曲通道用于分离不同大小的颗粒。收集表面用于收集分离的颗粒。
US2011197571A1提供了一种用于检测气流中的颗粒的方法和颗粒传感器装置。通过改变装置内部的温度，可以实现传感器上的颗粒累积。这种颗粒累积由传感器检测。
发明内容
因此，需要一种可以以低成本实现但是提供颗粒大小选择性的颗粒传感器。
本发明由独立权利要求限定。从属权利要求限定有利的实施例。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于感测被夹带在流体流中的颗粒的颗粒感测系统，颗粒感测系统包括：
感测体积，具有夹带颗粒的流体将要穿过感测体积，感测体积形成流体沿着其流动的伸长的通道；
用于在流体中引起热泳颗粒运动的装置；
用于感测收集的颗粒的传感器，
其中该装置用于与重力方向相反地向上引起热泳颗粒运动，并且传感器位于感测体积的上端处；
传感器(12)包括沿着伸长的通道的长度方向布置的传感器元件系列(70)，每个传感器元件被定位为用于感测特定的颗粒大小。
在该系统中，使颗粒上的重力和热泳力在大致相反的方向上进行作用。这实现了颗粒大小的选择性，因为重力和热泳力关于颗粒大小具有不同的功能。特别地，该系统实现了关于颗粒大小的低通过滤功能。重力与颗粒体积成正比，即线性颗粒大小的立方体，而热泳力以不同的方式缩放。流体是例如诸如空气等气体、或诸如水等液体。
感测体积位于该装置内，例如在该装置的加热板与冷却板之间。当流体流过感测体积时，感测体积可以被定义为流体通道，其中感测体积具有伸长的通道的形状。通道沿着流体流的方向伸长。
该装置可以包括在感测体积的下端处的加热板。这在竖直方向上跨感测体积提供温度梯度。传感器所在的感测体积的顶部优选地保持在恒定温度。加热板可以包括珀耳帖元件或电阻加热元件。备选地或另外地，温度梯度可以通过在感测体积的下端处的冷却元件来获得。
该装置可以是可调的以在感测体积中顺序地提供不同的热梯度。不同的热梯度将影响过滤功能，使得可以通过应用不同的热梯度并且分析不同的测量结果来获得颗粒大小分布。
该装置例如可操作用于在感测体积中提供至少400K/cm、更优选地为至少600K/cm、以及更优选地为至少800K/cm的热梯度。这些热梯度能够引起基本上所有较小的颗粒到达传感器，以达到感测体积的期望长度(诸如在10mm至100mm的范围内)、以及期望的感测体积高度(诸如在0.2mm至1mm的范围内)。
如上所述，感测体积包括伸长的通道。流体沿着通道流动，以确保流体流保持在通道中足够的时间，使得颗粒可以移动对应于通道高度的所需要的距离。
在沿着通道的不同位置处，不同范围的颗粒大小将需要时间到达传感器。因此，使用一组传感器元件能够确定颗粒大小分布。
根据本发明的实施例，不同的传感器元件被配置用于感测不同的颗粒大小。例如，一个传感器元件被配置用于感测具有第一颗粒大小的颗粒，并且第二传感器元件被配置用于感测具有第二颗粒大小的颗粒，其中第一颗粒大小不同于第二颗粒大小。
在一个实施例中，一个传感器元件是PM2.5传感器，并且另一传感器元件是PM10传感器。
传感器可以包括质量传感器。这可以例如是质量传感器晶体。因此，质量检测基于与传感器接触的颗粒对谐振频率的影响，这些颗粒已经变得粘附(例如，静电地或物理地)到传感器表面。
备选地，传感器可以包括光学传感器。这可以使用光散射或光反射来评估颗粒质量，例如通过感测体积的透明上壁。
可以提供流量控制器来控制穿过感测体积的流体的流速。通过控制流速，可以获得颗粒大小分布。特别地，在不同的流速下，不同的颗粒大小范围将需要时间在感测体积的长度内到达传感器。
可以提供用于控制感测体积的竖直高度的装置。通过控制感测体积的高度，其表示颗粒需要移动以到达传感器的(最大)距离，可以获得颗粒大小分布。特别地，不同的竖直高度将意味着不同的颗粒大小范围将需要时间在感测体积的长度内到达传感器。该装置可以是用于改变感测体积的体积的机械装置。例如，体积可以通过改变如图1所示的加热板(10)与质量感测板(12)之间的距离来改变。
根据本发明的另一方面的示例提供了一种用于感测被夹带在流体流中的颗粒的颗粒感测方法，该方法包括：
使具有夹带颗粒的流体穿过感测体积；
在流体中引起热泳颗粒运动；
感测收集的颗粒，
其中加热与重力方向相反地向上引起热泳颗粒运动，并且感测是关于位于感测体积的上端处的颗粒；以及
其中感测收集的颗粒通过在沿着感测体积的长度方向的多个位置处独立地感测收集的颗粒来执行。
该方法结合了颗粒上的重力和热泳力以实现颗粒大小的选择性，从而实现关于颗粒大小的低通过滤功能。
该方法可以包括顺序地调节加热以在感测体积中提供不同的热梯度。然后可以通过顺序地应用不同的热梯度来获得颗粒大小分布。
由于该方法包括在沿着感测体积的长度方向的多个位置处独立地感测收集的颗粒，因此可以基于多个传感器测量来确定颗粒大小分布。
可以控制穿过感测体积的流体的流速。可以通过组合不同流速的传感器信息来再次获得颗粒大小分布。
可以控制感测体积的竖直高度。在这种情况下，可以通过控制感测体积的高度来获得颗粒大小分布。
根据本发明的实施例，在沿着感测体积的长度方向的传感器元件的多个位置中的每个位置处，感测不同的颗粒大小。
用于实现颗粒大小分布的这些不同方法可以以任何组合使用，例如使用从上述选项中选择的任何两个或三个不同的控制参数。通过改变这些参数，获得不同的感测信息。然后可以组合所有收集的感测信息，以导出所需要的颗粒大小分布。
附图说明
现在将参考附图详细描述本发明的示例，在附图中：
图1示出了基于热泳效应的已知的颗粒测量系统；
图2示出了根据本发明的基于热泳效应的颗粒测量系统的第一示例；
图3示出了根据图2的系统的颗粒大小变化的所得到的热泳力和重力；
图4示出了使用图2的系统检测颗粒的收集效率；
图5示出了施加的温度梯度的各种值的重力和热泳力；
图6示出了在图5中使用的每个热梯度的颗粒收集效率；
图7示出了根据本发明的基于热泳效应的颗粒测量系统的第二示例；
图8示出了使用图7的系统检测颗粒的收集效率；
图9示出了如图2所示的传感器在不同流速下的使用；以及
图10示出了如图2所示的传感器在不同通道高度下的使用。
具体实施方式
本发明提供了一种用于感测被夹带在流体流中的颗粒的颗粒感测系统，其中使用加热来引起朝向用于感测收集的颗粒的传感器的热泳颗粒运动。热泳颗粒运动在与重力方向相反的方向上，并且传感器向上地位于感测体积上方。这实现了颗粒大小的选择性，因为重力和热泳力关于颗粒大小具有不同的功能。注意，热泳力通常竖直向上，但是它可以与完美竖直方向成锐角倾斜。应当对应地理解术语“向上地”和“与重力方向相反”。特别地，电泳力将至少具有确实完全竖直向上的分量。
已知使用热泳法引起空气中的颗粒沉积在质量传感器的表面上。例如，参考I.Paprotny,F.Doering,P.A.Solomon,R.M.White和L.A.Gundel等人的"用于空气中的颗粒物质的个人监测的微型空气微流体传感器(Microfabricated air-microfluidic sensorfor personal monitoring of airborne particulate matter)":设计、制作、和实验结果、传感器和致动器(Design,fabrication,and experimental results,Sensors andActuators)A201,506-516,2013。
图1示出了该过程的原理。传感器包括布置在质量感测板12上方的加热板10。具有夹带颗粒的空气流14被引导以速度vg在两个表面之间流动。两个表面之间的空间被定义为作为伸长的通道的感测体积。顶表面保持在比底表面更高的温度。
由于温度梯度，颗粒经历热泳力和所得到的竖直速度vth，朝着具有最低温度的表面驱动颗粒。结果，图1中的虚线以下的颗粒将到达底板(为了简单起见，假定为活塞流)。
到达底板的进入颗粒的分数由L/D*vth/vg给出，最大值为1。L和D分别为长度和间距。
如果L>Lc，则收集所有颗粒，其中Lc＝(Vg/Vth)*D。
在上述Paprotny参考中提出的系统中是这种情况，其中在底表面中集成了用于测量收集的总颗粒质量的质量传感器。
图2以示意形式示出了根据本发明的概念的实现的示例。传感器包括布置在质量感测板12下方的加热板10。具有夹带颗粒的空气或其他流体流14再次被引导以在两个表面之间流动。加热装置以这种方式用于向上或者利用向上分量总体上与重力方向相反地引起热热泳颗粒运动。加热装置可以包括在一侧加热并且在另一侧冷却。可以控制两侧的温度以维持恒定的温差，同时在两侧受控加热，或者加热和冷却。然而，与环境温度相比提供温度相对增加的仅在一侧上的加热也可以是足够的。
颗粒经受向下的重力Fg和向上的热泳力Ft。因此，热泳力将颗粒向上拉，同时重力将颗粒向下拉。净力将决定颗粒向上还是向下移动。该特征被用于通过消除检测器表面上的大颗粒来提供大小特定的颗粒感测机制。以这种方式，使用热泳力和重力的特定组合来创建传感器，以选择性地收集低于给定颗粒大小的颗粒。
Chunhong He和Goodarz Ahmadi等人的"在层流和湍流管道中用热泳法的颗粒沉积(Particle deposition with Thermophoresis in Laminar and Turbulent DuctFlows)":气溶胶科学与技术(Aerosol Science and Technology)29,525-546,1998中公开了用于分析热泳效应的模型。这种方法已经在下面的示例中使用，以建模颗粒行为。
第一模型基于分析穿过71mm长(L＝71mm)、30mm宽和0.38mm高(D＝0.38mm)通道的空气中的NaCl颗粒上的热泳力(颗粒密度为2165kg/m3)，气体流速为585mm/s(相当于400ml/min)。
加热板被建模为处于52.7℃，并且传感器侧保持在20.9℃的恒定温度，对应于837K/cm的温度梯度。
图3示出了根据颗粒大小变化的所得到的热泳和重力。曲线30是热泳力，并且曲线32是重力。x轴是以μm为单位的颗粒直径，并且y轴为以N为单位的力。轴具有对数刻度。因此，重力与颗粒线性大小之间的立方关系(由于重力与质量并且因此与体积成正比，体积与线性颗粒大小立方成正比)被认为是梯度为3的直线。
发现重力大于直径大于4μm的颗粒的热泳力。这些颗粒将朝向加热底板移动，并且因此将不会到达待检测的顶部传感器板。因此，对于该示例，检测器将仅检测直径小于4μm的颗粒。
图4示出了NaCl颗粒检测的收集效率。曲线40示出了在相同方向上工作的重力和热泳力(如图1)的效果，并且曲线42示出了在相反方向上工作的重力和热泳力(如图2)的效果。x轴是以μm为单位的颗粒直径，并且y轴为收集效率，即收集的颗粒的比例。x轴具有对数刻度。
图4示出了，对于100nm的颗粒，热泳力的作用是主导的，并且颗粒收集效率为约70％(对于两个示例)。
对于图1的系统，为了增加颗粒大小，收集效率首先降低，这是因为热泳力不足够快地增加以补偿由空气的粘度引起的增加的阻力这一事实。然后，对于较大的颗粒，由于重力在与热泳力相同的方向上工作，所以该重力将导致与传统方法相比提高了收集效率。
对于图2的系统，大颗粒上的重力将阻止它们到达传感器表面(在这种情况下为顶表面)，并且大于4μm的颗粒将不会到达质量传感器。
第二模型基于针对不同温度梯度(382K/cm、782K/cm和1580K/cm)分析空气中的干燥粘土颗粒(颗粒密度为1600kg/m3)的热泳力。该模型基于10mm长、10mm宽和0.5mm高的通道，气流量为10ml/min。这些尺寸与用于检测颗粒物质的约10×10mm的传感器晶体的典型大小一致。假设传感器侧保持在21℃的温度，而用作热泳力驱动器的加热板分别设置在40℃、60℃和100℃，以产生不同的温度梯度。
图5示出了针对施加的温度梯度的各种值的重力(作为曲线50)和热泳力(曲线52、54、56)。曲线52是针对382K/cm，曲线54是针对782K/cm，曲线56是针对1580K/cm。x轴是以μm为单位的颗粒直径，并且y轴为以N为单位的力。轴为对数刻度。
对于分别大于约3.0μm、4.0μm和5.4μm的颗粒直径，颗粒上的重力大于热泳力，并且颗粒朝向下板被驱动。因此，可以使用温度梯度设置来设置颗粒大小边界值，高于该颗粒大小边界值，重力在重力的方向上产生净竖直颗粒速度。
图6示出了每个热梯度的颗粒收集效率、以及与图1的系统的比较。每个情况下的曲线60示出了在相同方向上工作的重力和热泳力(如图1)的效果，并且每个情况下的曲线图62示出了在相反方向上工作的重力和热泳力(如图2)的效果。x轴再次为以μm为单位的对数颗粒直径，并且y轴为收集效率。
382K/cm的温度梯度不足以朝向传感器表面驱动通道中的所有小颗粒。然而，小于约1μm的所有颗粒在782K/cm处被收集。如果梯度进一步增加到1580K/cm，则收集的颗粒大小的上限偏移到约2.5μm。这个条件与PM2.5颗粒检测器的要求很接近。在空气中的颗粒浓度为75μg/m3时，收集的总质量为0.75ng/min。
上面给出的基本传感器示例能够检测低于阈值的颗粒大小范围，并且该阈值可以通过改变热梯度来调节。通过在不同温度处操作传感器，可以获得颗粒大小分布信息。例如，782K/cm和1580K/cm读数的感测质量之间的差异涉及在1μm至2.5μm范围内的颗粒。因此，颗粒大小分布可以使用所示的传感器设计来获得。
图7示出了用于提供颗粒分布信息的传感器设计的第二示例。
关于空气中的颗粒的大小分布的信息通过用质量传感器阵列70替换图2中的通道的收集表面中的单个传感器12来获得，每个传感器覆盖通道顶表面的一部分。
作为示例，在10mm宽、60mm长和0.5mm高的通道中的干粘土颗粒的收集效率使用每个为10×10毫米大小的六个传感器位置来计算。假定空气流量为60ml/s。
结果如图8所示。
x轴示出了传感器位置，并且y轴是收集效率。每个传感器位置针对8种不同的颗粒大小被建模：0.1μm、0.4μm、0.8μm、1.5μm、2.0μm、2.5μm、3.0μm、4.0μm和5.0μm。颗粒大小从左到右绘制。因此，对于传感器位置1，对于0.1μm的颗粒大小的收集效率为0.43(最左侧的最高条)，而对于5.0μm的颗粒大小的收集效率为0.02(最右侧的最短条)。
大于5μm的颗粒几乎不会在通道中的传感器上收集。在传感器6上，仅收集在2.5μm至4μm之间大小的颗粒。直到传感器5，还收集2.0μm的颗粒。直到传感器4，收集1.5μm的颗粒，并且直到传感器3，收集0.8μm的颗粒。传感器1和2还收集较小的颗粒。它们提供几乎相同的结果。
因此，传感器位置1应当保持空白，因为该传感器位置也可能在通道入口处遭受不均匀的流量分布。
该示例清楚地示出了系统的功能，不仅排除了大颗粒，而且提供了关于空气中的颗粒的大小分布的信息。
在上述两个实施例中，可以在通道的接收表面中使用集成质量传感器。这些质量传感器测量谐振结构的谐振频率，并且该谐振频率受到与传感器表面接触的颗粒的质量的影响。
还可以通过光学手段(诸如通过光散射或光反射)来测量表面上收集的颗粒的存在。收集表面然后需要是光学透明的，以提供对于收集的颗粒的位置的光进入。
从上述实施例可以清楚地看出，可以改变温度梯度，或者可以使用分段电极设计，以提供分布信息。在温度梯度控制的情况下，使用加热器的不同温度设置。通过扫过温度范围或温度设置的逐步操作，可以调节沉积在检测器表面上的颗粒的大小范围。
在另一示例中，传感器系统以如下方式操作：该方式使得流体流速(空气速度)用于颗粒的大小筛选，但是以恒定的热梯度模式操作。从上面的解释可以清楚，沉积的颗粒大小范围取决于空气速度；即，较慢的空气速度将导致达到更大的大小范围的颗粒收集，反之亦然。
图9示出了使用如图2中的传感器在1580K/cm的温度梯度处用于如上述模型中检测粘土颗粒的结果。如上述示例，颗粒密度为1600kg/m3，并且使用10mm长、10mm宽和0.5mm高的通道进行感测。
曲线90是针对5ml/min的流速，曲线92是针对10ml/min的流速，曲线94是针对20ml/min的流速，曲线96是针对30ml/min的流速，曲线为98是针对50ml/min的流速。
可以看出，如果空气流速高于20ml/min，则小颗粒的收集效率降低到1以下。然而，该效率可以通过增加通道的长度来提高。
加热器板与传感器之间的距离(例如，谐振重量检测器)也可以用作操纵传感器的大小检测范围的参数。该距离在图1中示出为D。
通过采用机械设计，例如使用定位螺丝或机械驱动器，并且通过改变加热器与检测器之间的距离，可以调节检测器的大小范围。较短的距离将导致沉积较大的颗粒大小范围，而较大的距离将导致传感器系统的颗粒大小范围较小。
图10示出了使用如图2中的传感器在1580K/cm的温度梯度处用于如上述模型中检测粘土颗粒。如上述示例，颗粒密度为1600kg/m3，并且使用10mm长、10mm宽和可变高度的通道进行感测。空气流速为10ml/min。
绘图100是针对D＝0.25mm，曲线102是针对D＝0.5mm，曲线104是针对D＝1.0mm。
这些示例中的一些允许利用相同的传感器单元进行多个大小范围操作，其可以用于选择传感器操作范围；例如PM1、PM2.5和PM10。
本发明对于用于室内气候控制的颗粒传感器(例如，PM2.5)感兴趣，而且对于室外传感器设备也感兴趣，增加了除了总质量之外的特征还可以导出关于颗粒大小分布的信息。它提供监测悬浮微粒浓度和类型的变化的潜力，例如通过各种室内活动，诸如烹饪或吸烟，并且还可以向空气净化装置提供基本的控制反馈。
除了适用于测量空气(或其他气体)中的颗粒之外，还可以采用类似的方法来实现流体中的颗粒传感器，例如在水质监测和控制系统中。
通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员可以在实践要求保护的发明时理解和实现所公开的实施例的其他变型。在权利要求书中，“包括”一词并不排除其他元素或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中列举某些措施的事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记不应当被解释为限制范围。
Claims (13)
1.一种用于提供颗粒分布信息的颗粒感测系统，所述颗粒感测系统包括：
感测体积，具有夹带颗粒的流体将要穿过所述感测体积；
装置(10)，用于在所述感测体积中引起热泳颗粒运动；
传感器(12)，用于感测收集的颗粒，
其中所述装置(10)用于与重力方向相反地向上引起所述热泳颗粒运动，并且所述传感器(12)位于所述感测体积的上端处，以及
其中所述感测体积形成伸长的通道，并且其中所述流体沿着所述通道流动，
其特征在于：
所述传感器(12)包括沿着所述伸长的通道的长度方向布置的传感器元件系列(70)，每个传感器元件被定位用于感测特定的颗粒大小。
2.根据权利要求1所述的颗粒感测系统，其中所述装置(10)包括在所述感测体积的下端处的加热板(10)。
3.根据权利要求1或2所述的颗粒感测系统，其中所述装置(10)是可调的，以在所述感测体积中顺序地提供不同的热梯度。
4.根据任一前述权利要求所述的颗粒感测系统，其中所述装置(10)可操作用于在所述感测体积中提供至少400K/cm、更优选地为至少600K/cm并且更优选地为至少800K/cm的热梯度。
5.根据任一前述权利要求所述的颗粒感测系统，其中所述传感器(12)包括质量传感器。
6.根据权利要求1至4中的任一项所述的颗粒感测系统，其中所述传感器(12)包括光学传感器。
7.根据任一前述权利要求所述的颗粒感测系统，包括用于控制穿过所述感测体积的流体的流速的流量控制器。
8.根据任一前述权利要求所述的颗粒感测系统，其中所述传感器元件系列(70)中的不同传感器元件被配置用于感测不同的颗粒大小。
9.根据权利要求8所述的颗粒感测系统，其中所述传感器元件系列(70)中的一个传感器元件是PM2.5颗粒传感器，并且其中所述传感器元件系列(70)中的另一传感器元件是PM10颗粒传感器。
10.一种用于提供颗粒分布信息的颗粒感测方法，所述方法包括：
使具有夹带颗粒的流体穿过感测体积；
在所述感测体积中引起热泳颗粒运动；
感测收集的颗粒，以及
其中与重力方向相反地向上引起所述热泳颗粒运动，并且所述感测是关于位于所述感测体积的上端处的颗粒，
其特征在于：
感测收集的颗粒通过在沿着所述感测体积的长度方向的多个位置处独立地感测所述收集的颗粒来执行。
11.根据权利要求10所述的颗粒感测方法，包括顺序地调节加热以在所述感测体积中提供不同的热梯度。
12.根据权利要求10至11中的任一项所述的颗粒感测方法，包括控制穿过所述感测体积的流体的流速。
13.根据权利要求10至12中的任一项所述的颗粒感测方法，其中在所述多个位置中的每个位置处感测不同的颗粒大小。
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