CN112179975A - 用于限制光致电离检测器中的水的方法和系统 - Google Patents

用于限制光致电离检测器中的水的方法和系统 Download PDF

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Abstract

提供了用于检测和限制光致电离检测器中的水的方法和系统。所述方法可包括给灯断电，所述灯构造成使空气的粒子电离。所述方法还可包括监视来自所述光致电离检测器的信号。可基于信号电极和偏置电极之间的电流来监视所述信号。在所述信号高于信号阈值的情形中，所述方法还可包括通过闭合泄漏开关以便允许电流流过所述偏置电极和所述信号电极，使所述光致电离检测器中存在的水的一个或多个粒子电解。在所述信号低于所述信号阈值的情形中，所述方法可包括给灯通电以开始光致电离检测。还提供了对应的系统。

Description

用于限制光致电离检测器中的水的方法和系统
技术领域
本公开一般地涉及用于限制光致电离检测器（PID）中的水积累的方法、设备和系统，并且更具体地涉及用于检测并去除PID中积累的水的方法和系统。
背景技术
气体检测器可检测和/或测量气态物质中的化合物（包括，例如有机化合物和无机化合物）的浓度水平。例如，光致电离检测器（PID）是气体检测器，其可测量气态物质中的挥发性有机化合物的浓度水平。术语“挥发性有机化合物”（或者“VOC”）指的是这样的有机化合物，其在普通室温可具有高的蒸气压力（即，它们可易于变成气体或蒸气）。示例性的挥发性有机化合物中的示例性化学物质可例如包括甲醛、甲烷和苯。
通常，PID由如下构成：短波长的紫外（UV）灯照射到包含有气体样本的小格室上。在格室内的是一组电极，其被施加有电势。UV光使痕量有机化合物（但不是空气）光致电离，导致电子被发射出来并形成带正电荷的分子。电子和正离子被驱动到电极并且所导致的电流与气体或蒸气浓度成比例。总之，能够对电离能低于灯光子能量的任何化合物进行测量。室内空气或室外空气中的挥发性有机化合物的高浓度水平会对健康和环境造成不利影响。正因如此，PID可用于测量和监视各种室内和/或室外场所中的挥发性有机化合物的浓度水平。
作为工业化传感器，PID可能面临高湿气环境。湿气可导致一些示例性的问题，例如传感器泄漏。高湿气还可导致在操作期间信号电极和偏置电极之间的电流测量，这导致传感器的不准确性。通过所采用的努力、智慧和创新，已经通过开发被包括在本公开的实施例中的解决方案而解决了这些已认识到的问题中的许多问题，本文详细描述了本公开的许多示例。
发明内容
本文描述的各种实施例涉及用于对PID中的水积累提供限制的方法、设备和系统。在示例性实施例中，提供了一种检测光致电离检测器中的水的方法。所述方法包括监视来自所述光致电离检测器的信号。基于信号电极和偏置电极之间的电流来监视所述信号。所述方法还包括在所述信号高于信号阈值的情形中，通过闭合泄漏开关以便允许电流流过所述偏置电极和所述信号电极，使所述光致电离检测器中存在的水的一个或多个粒子电解。
在一些实施例中，所述方法还包括给灯断电，所述灯构造成使空气的粒子电离。在一些实施例中，所述方法还包括在所述信号下降到低于所述信号阈值的情形中给灯通电，所述灯构造成使空气的粒子电离。在一些实施例中，所述光致电离检测器中存在的水的一个或多个粒子在所述光致电离检测器的壳体中被电解。
在一些实施例中，闭合泄漏开关构造成将信号电极连接到参考电压或地中的至少一者，以便允许电流流过偏置电极和信号电极。在一些实施例中，所述泄漏开关构造成与信号处理电路并联。在一些实施例中，给所述灯断电包括打开灯开关，所述灯开关构造成给所述灯供电。
在一些实施例中，所述灯是短波长紫外（UV）灯。在一些实施例中，所述光致电离检测器是便携的。在一些实施例中，所述方法还包括：在所述灯被断电的情形中，闭合电压偏置开关，所述电压偏置开关构造成提供电压给偏置电极。在一些实施例中，监视来自所述光致电离检测器的所述信号是在所述灯被断电的情形中发生的。
在另一示例性实施例中，提供了一种用于光致电离检测器的水检测系统。所述水检测系统包括信号电极，所述信号电极构造成在偏置电极的附近，使得在所述光致电离检测器中存在有机化合物或水中的至少一者的情形中，电流从所述偏置电极传到所述信号电极。所述水检测系统还包括信号监视器，所述信号监视器构造成监视来自所述系统的信号。所述水检测系统还包括泄漏开关，所述泄漏开关构造成在所述信号高于信号阈值的情形中，使得电荷能够流过所存在的任何水，从而电解。
在一些实施例中，所述水检测系统还包括灯，所述灯构造成使空气的粒子电离。在一些实施例中，所述水检测系统还可构造成在所述信号下降到低于所述信号阈值的情形中给所述灯通电，所述灯构造成使空气的粒子电离。在一些实施例中，所述光致电离检测器中存在的水的一个或多个粒子在所述光致电离检测器的壳体中被电解。
在一些实施例中，所述泄漏开关构造成将所述信号电极连接到参考电压或地中的至少一者，以便允许电流流过所述偏置电极和所述信号电极，以便使水的一个或多个粒子电解。在一些实施例中，所述泄漏开关构造成与信号处理电路并联。
在一些实施例中，所述水检测系统还包括灯开关，所述灯开关构造成给所述灯供电，其中，所述灯开关被打开以便给所述灯断电。在一些实施例中，所述水检测系统还包括电压偏置开关，所述电压偏置开关构造成提供电压给偏置电极。在此类实施例中，在所述灯被断电的情形中，所述电压偏置开关被闭合。在一些实施例中，所述信号监视器构造成在所述灯被断电的情形中监视来自所述系统的信号。
以上发明内容仅仅是为了概述一些示例性实施例而提供的，以便提供本发明的一些方面的基本理解。因此，将会意识到的是，上述实施例仅仅是示例并且不应被理解为以任何方式缩小本发明的范围或精神。将会意识到的是，本发明的范围涵盖了除了这里概述的那些实施例之外的许多可能的实施例，它们中的一些将在下文被进一步描述。
附图说明
可结合附图来阅读所图示的实施例的描述。将会意识到的是，为了图示的简单和清楚，附图中图示的元件不是必须按照比例绘制，除非另有所指。例如，一些元件的尺寸可以相对于其他元件是夸张的，除非另有所指。关于本文呈现的附图示出和描述了包括本公开的教导的实施例，在附图中：
图1图示了示例性的示意图，其示出了根据本公开的各种实施例的示例性光致电离检测器灯；
图2是流程图，其图示了根据本公开的各种实施例（例如图3-5）的PID的操作；
图3图示了PID电路图，其构造有根据本公开的示例性实施例的水检测系统；
图4图示了另一PID电路图，其构造有根据本公开的示例性实施例的水检测系统；
图5图示了又一PID电路图，其构造有根据本公开的示例性实施例的水检测系统；
图6图示了另一流程图，其图示了根据本公开的各种实施例（例如图7）的PID的操作；
图7图示了另一PID电路图，其构造有根据本公开的示例性实施例的水检测系统；
图8是另一流程图，其图示了根据本公开的各种实施例的PID的操作。
具体实施方式
现在，在后文中将参照附图更全面地描述本公开的一些实施例，附图中示出了本公开的一些但非全部实施例。实际上，这些公开内容可以被具体实现为许多不同形式并且应当被理解为不限于本文所阐述的实施例，相反，所提供的这些实施例使得本公开将会满足适用的法律要求。贯穿全文，相同的数字指代相同的元件。
附图中所图示的部件代表了可能存在于或者可能不存在于本文描述的各种实施例中的部件，使得实施例可能包括比附图中所示的那些部件更少或更多的部件，而不会偏离本发明的范围。一些部件可以从一幅或多幅附图中省略，或者以虚线示出以便能够看见位于下方的部件。
短语“在示例性实施例中”、“一些实施例”、“各种实施例”等等通常意味着该短语后面所跟的具体特征、结构或特性可以被包括在本公开的至少一个实施例中，并且可以被包括在本公开的多于一个实施例中（重要的是，此类短语不必指的是同一个实施例）。
本文使用的词语“示例”或“示例性”意味着“充当一个示例、例子或实例”。在本文中被描述为“示例性”的任何实施方式不必被理解为相对于其他实施方式是优选的或者有利的。
如果说明书表明部件或特征“可”、“能”、“可以”、“应当”、“可能”、“优选地”、“可能地”、“通常”、“可选地”、“例如”、“常常”或者“或许”（或者其他此类语言）被包括或者具有特性，特定部件或特征不是必须被包括或具有该特征。此类部件或特征可以可选地被包括在一些实施例中，或者其可以被排除。
如上所述，示例性PID可由于冷凝和湿气而积累水。另外，使用常规方法加热传感器以去除水可能需要大量的和/或效率低下的能量。正因如此并且由于PID中的水会影响操作期间的信号读数，对于确保PID的准确性和精度而言，把水去除掉会是有用的。本公开的各种示例性实施例可消除PID中存在的水，从而允许一致的信号读数而同时保持能量高效。
现在参照图1，提供了示例性示意图，其示出了根据本公开的各种实施例的示例性光致电离检测器灯100。具体地，示例性光致电离检测器灯100可包括玻璃管构件101和窗构件103。
在一些示例中，玻璃管构件101可包括气态物质或气态物质的组合，其可包括但不限于惰性气体，例如氩（Ar）、氙（Xe）和/或氪（Kr）。在一些实施例中，单一的气体可用在玻璃管构件101中。替代地，混合气体可用在玻璃管构件101中。玻璃管构件101中的气体的数量和气体的种类可以是UV灯的期望能量水平。玻璃管构件101中的（一种或多种）气态物质可以通过多种激励方法中的任意方法激励，以产生紫外（UV）光源。例如，电压（例如，交流（AC）电压）可被供应到玻璃管构件101。在此类示例中，AC电压可引起玻璃管构件101中的（一种或多种）气态物质电离，从而导致辉光放电。与等离子体相关联的辉光放电可发射低波长紫外（UV）光。
回到参照图1，紫外光可传输穿过窗构件103。在一些示例中，窗构件103可包括使得能够和/或促进低波长紫外光的传输的（一种或多种）材料，包括例如盐晶材料。由于紫外光穿过窗构件103，气态物质中的分子可暴露于紫外光并且被光致电离检测器检测到。
在一些示例性实施例中，光致电离检测器可构造成检测诸如空气中的挥发性有机化合物（VOC）。就此而言，提供了阳极元件（例如，偏置电极110）和阴极元件（例如，信号电极115）。在一些示例中，阳极元件可以是吸引带负电荷的电子的电极。在一些示例中，阴极元件可以是带正电荷的电子的电极。
如图1所示，空气可沿着箭头105所指的方向流过光致电离检测器。空气可包括VOC分子109和非VOC分子107。由于VOC分子109和非VOC分子107穿过光致电离检测器，它们可暴露于由光致电离检测器灯100所产生的紫外光。具体地并且如图1所示，紫外光可引起VOC分子109的光致电离，这可导致VOC分子109的电子被发射出来并且形成带正电荷的离子。电子可行进到阳极元件（例如，偏置电极110），而带正电荷的离子可行进到阴极元件（例如，信号电极115）。由于电子和带正电荷的离子被驱动到对应的电极，因而可产生电流。
相反，紫外光不会引起非VOC分子（例如，非VOC空气）107的光致电离，结果，非VOC分子107不产生电流。换句话说，通过紫外光的光致电离产生的电流与空气中的VOC分子109的量成比例。正因如此，可以确定挥发性有机化合物（VOC）的浓度水平，在一些示例中，通过至少部分地基于电流的光致电离检测器来确定。
在一些示例性实施例中，光致电离检测器至少部分地依赖于由紫外光引起的分子的光致电离，该紫外光由光致电离检测器灯产生。然而，对于光致电离检测器在预期公差（tolerance）内操作而言，PID需要去除、限制或者考虑到由来自其他源的泄漏和/或噪声产生的假信号。特别地，由于高湿气等而在系统内积累的水可引起不准确的电压读数。就此而言，本公开的各种实施例可被具体实现为用于限制或以其他方式消除PID灯100中的水的系统和设备。
现在参照图2，提供了根据示例性实施例（例如图3-5所示的PID电路图）的光致电离检测器的操作的流程图，以便利用两个开关检测和去除PID中的水。除非明确地另有所指，图2的操作可以由图3-5所示的各个PID电路图执行。参照图2的方框200，该方法包括给光致电离检测器通电。在一些实施例中，PID可以已经是通电的（例如，在操作期间，操作可以间歇地完成）。
现在参照图2的方框210，该方法包括打开灯开关320以给灯100断电。在一些实施例中，灯100可构造成以与图1所描述的灯100相同的方式操作。在灯100被断电的情形中，光致电离会停止，并且由所述光致电离产生的电流也停止。在一些实施例中，灯开关320可构造成使灯驱动电路305完整。如图3所示，例如，灯开关320可构造成使灯驱动电路305完整，使得灯从电源接收电压。在一些实施例中，灯开关320可以是由集成电路、简单的金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）电路或者分立元件所实现的另一电路实现的模拟开关。如上文关于图1所讨论的，在灯被通电的情形中，穿过灯的VOC分子可被光致电离，从而产生偏置电极110和信号电极115之间的电连接。在灯100被断电的情形中，VOC分子的光致电离会停止，并且偏置电极110和信号电极之间的电连接将会终止。然而，在一些示例中，如果PID中存在水，那么偏置电极110和信号电极之间的电连接可能不会终止。
现在参照图2的方框220，该方法包括监视光致电离检测器的信号。在一些实施例中，所监视的信号可以是电流、电压等。在一些实施例中，信号可以由模数转换器（ADC）来确定。例如，ADC可读取变化的电压并且输出指示电压值的信号。在一些实施例中，信号的监视可以由信号处理电路310完成（例如，ADC可以是信号处理电路310的一部分）。在一些实施例中，可以在灯100已经被断电之后启动监视。
现在参照图2的决策方框230，光致电离传感器例如经由处理器等来确定信号是否高于信号阈值。在一些实施例中，当灯100被断电时，PID的信号（例如，电压）可以是零或者接近零。在示例性实施例中，水检测系统可构造成确定当灯100被断电时PID的信号是否出现任何实质性的上升。例如，ADC可构造成读取信号值，并且处理器可构造成确定信号是否高于信号阈值。在一些实施例中，信号阈值可基于在操作期间的PID装置分辨率。例如，在装置分辨率为0.3毫伏的情形中，信号阈值可以从3毫伏到300毫伏。在一些实施例中，装置分辨率和/或信号阈值可用于不同的气体浓度水平。在一些实施例中，水检测系统可构造有信号阈值，使得高于所述阈值的信号可指示系统中有水。在一些实施例中，可基于PID中所允许的水的量、监视部件的精度和/或类似因素来设置信号阈值。例如，信号增长量可与PID中存在的水的量关联。
现在参照图2的方框240，在信号被确定为高于信号阈值的情形中，泄漏开关315被闭合。如图3和图4所示并且在一些示例性实施例中，泄漏开关315的闭合使信号电极115连接到地。在一些实施例中，泄漏开关315可以是由集成电路、简单的金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）电路或者分立元件所实现的另一电路实现的模拟开关。在一些实施例中，例如图5，泄漏开关315的闭合使信号电极115连接到参考电压。在一些实施例中，在PID中存在水的情形中，泄漏开关315使信号电极115连接到地（例如，图3和图4）或者参考电压（例如，图5）可允许电流从偏置电极110（其连接到DC偏置电压300）流入信号电极115。
在一些实施例（例如图5所示的实施例）中，泄漏开关315可以构造成与信号处理电路310并联。在泄漏开关315闭合的情形中，电流经过PID中存在的水325，从而引起水被电解（例如，H2O被转换为H2和O2）。在一些实施例中，所转换的H2和O2可通过PID出口与其他气体非常类似地被带出PID。例如，PID可构造有气体通路205，该气体通路205具有在PID的每端的进口和出口，使得所转换的H2和O2通过PID的出口持续流出PID。在一些实施例中，在PID中的水已经被电解之后，系统的信号（例如，电流或电压）可被监视以确定该信号现在是否低于信号阈值，从而指示水已经被消除。
在一些示例性实施例中，信号的监视（例如，诸如在方框220中所示的）可以在电解过程期间继续。在一些示例中，一旦信号变得低于信号阈值，则可以停止电解。然而在替代性实施例中，在电解期间可以不监视信号，并且可以在泄漏开关315打开之后恢复监视。在又一替代性实施例中，泄漏开关315可以闭合达设定的时间量（例如，5秒）。在各种实施例中，可在电解过程期间和/或在电解过程之后监视信号，以确定该信号是否仍然高于信号阈值。
现在参照图2的方框250，在信号低于信号阈值的情形中，泄漏开关被打开或者保持打开并且灯开关被闭合。也就是说，在初始信号低于信号阈值的情形中，最小量的水电解水不存在于PID中。在一些实施例中，在先前已经监视到了信号阈值高于信号阈值的情况下，泄漏开关315将保持打开。在一些实施例中，在先前已经闭合了泄漏开关315（例如，水已经被PID电解）的情况下，泄漏开关315可打开。在一些实施例中并且在信号低于信号阈值的情形中，灯开关320可闭合，从而给灯通电。
现在参照图2的方框260，在灯开关315闭合的情形中，光致电离检测恢复。在一些实施例中，灯开关被闭合会使灯100通电并且接着允许PID执行光致电离检测。在一些实施例中，图2所示的操作可以重复，例如以规则的时间间隔重复。在一些实施例中，图2所示的操作可以基于用户输入（例如，用户可能能够启动水检测系统）而重复。在各种实施例中，水检测的规则性可以另外或替代地基于所使用的环境、水水平公差、PID操作（例如，水检测系统可在PID的低使用时间短期间被启动）和/或类似因素。
现在参照图3-5，提供了根据本公开的各种示例性实施例的电路图。除非另有所指，可以使用各种电路构造，例如，可以依靠本文讨论的示例性电路的各种组合从PID去除水。
现在参照图3，示出了根据示例性实施例的简化的PID电路图。在各种实施例中，灯驱动电路305可包括电源335（例如，交流（AC）电源）、灯开关320、灯驱动变换器330和灯100，灯驱动变换器330构造成将AC转换为直流（DC）。另外，PID可具有偏置电极110，其构造成在灯的附近并且与DC偏置电压300电连通。在一些实施例中，PID还可具有限定在偏置电极110和信号电极115之间的气体通路105。另外，信号电极115可连接到信号处理电路310和泄漏开关315，泄漏开关315可连接到地，如图3所示。在泄漏开关315闭合的情形中，在偏置电极110和信号电极115之间产生电流，使得PID中存在的水（例如，水325）可被电解。在一些实施例中，泄漏开关315的品质可影响将PID中存在的任何水电解所需的时间。例如，较高品质的泄漏开关可允许PID中存在的水的较快电解。
现在参照图4，示出了根据示例性实施例的PID电路图。在各种实施例中，灯驱动电路305可包括电源335（例如，交流（AC）电源）、灯开关320、灯驱动变换器330和灯100，灯驱动变换器330构造成将AC转换为直流（DC），例如，DC电压可以相对低，从3到30伏，而AC电压是相对高的，从200到2000伏。在一些实施例中，灯开关320可构造成在灯开关320闭合的情形中允许给灯100通电。另外，PID可具有偏置电极110，其构造成在灯100的附近并且与DC偏置电压300电连通。在一些实施例中，DC偏置电压可以从10到100伏。在一些实施例中，PID还可具有限定在偏置电极110和信号电极115之间的气体通路。另外，信号电极115可连接到信号处理电路310，包括泄漏开关315，泄漏开关315可连接到地，如图4所示。在泄漏开关315闭合的情形中，在偏置电极110和信号电极115之间产生电流，使得PID中存在的水可被电解。在一些实施例中，信号处理电路310还可包括运算放大器、电阻器（例如，1兆欧姆到1千兆欧姆的电阻器）和电容器（例如，100皮法到100纳法的电容器），以用于监视PID。在一些实施例中，运算放大器、电阻器和电容器以高阻抗操作，使得系统的信号在灯被断电的情形中是低的。在一些实施例中，信号处理电路310还可包括微控制器和/或集成电路。在此类实施例中，微控制器和/或集成电路可允许信号处理电路310对PID内的信号进行积分。在一些实施例中，信号可被直接输入到信号处理电路310。
现在参照图5，示出了根据示例性实施例的PID电路图。在各种实施例中，灯驱动电路305可包括电源335（例如，交流（AC）电源）、灯开关320、灯驱动变换器330和灯100，灯驱动变换器330构造成将AC转换为直流（DC），例如，DC电压可以相对低，从3到30伏，而AC电压是相对高的，从200到2000伏。另外，PID可具有偏置电极110，其构造成在灯100的附近并且与DC偏置电压300电连通。在一些实施例中，DC偏置电压可以从10到100伏。在一些实施例中，PID还可具有限定在偏置电极110和信号电极115之间的气体通路。另外，信号电极115可连接到信号处理电路310，包括泄漏开关315。在一些实施例中，泄漏开关315可以构造成与信号处理电路310并联，如图5所示。在泄漏开关315闭合的情形中，在偏置电极110和信号电极115之间产生电流，使得PID中存在的水可被电解。在一些实施例中，信号处理电路310还可包括运算放大器、电阻器（例如，1兆欧姆到1千兆欧姆的电阻器）和电容器（例如，100皮法到100纳法的电容器）。在一些实施例中，运算放大器、电阻器和电容器以高阻抗操作，使得系统的信号在灯被断电的情形中是低的。在一些实施例中，信号处理电路310还可包括微控制器和/或集成电路。在此类实施例中，微控制器和/或集成电路可允许信号处理电路310对PID内的信号进行积分。在一些实施例中，信号可被直接输入到信号处理电路310。
现在参照图6，提供了根据示例性实施例（例如图7所示的PID电路图）的光致电离检测器的操作的流程图，以便利用三个开关检测和去除PID中的水。图7的PID电路图可构造有灯开关、偏置电压开关700和泄漏开关315，灯开关构造成给灯100通电，偏置电压开关700构造成将DC偏置电压300电连接到偏置电极110，泄漏开关315构造成使PID中的水电解。参照图6的方框600，该方法包括给光致电离检测器通电。方框600的操作可以与上文针对图2的方框200所讨论的相同。
现在参照图6的决策方框610，该方法包括打开泄漏开关315和灯开关320或者让泄漏开关315和灯开关320打开着，而同时闭合电压偏置开关700或者让电压偏置开关700闭合着。在一些实施例中，电压偏置开关700可以是由集成电路、简单的金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）电路或者分立元件所实现的另一电路实现的模拟开关。在一些实施例中，泄漏开关315可在方框610的操作期间保持打开。在一些实施例中，在灯开关320闭合时，电压偏置700可以已经是闭合的并且电压偏置开关可以保持闭合。在一些实施例中，根据本文公开的系统和方法，各个开关的打开和/或闭合可以立刻完成或者可以连续地完成。
现在参照方框620，该方法包括在灯开关320打开并且电压偏置开关闭合时监视PID的信号。在各种实施例中，信号的监视可以与上文讨论的关于图2的方框220所讨论的相同。现在参照图6的决策方框630，该方法包括确定信号是否高于信号阈值。可以如上文关于图2的决策方框230所讨论的来设定信号阈值。
在一些实施例中，该方法可包括当泄漏开关315、灯开关320和电压偏置开关700的全部三个均打开时监视PID的信号。在一些实施例中，信号处理电路310故障可产生假信号。在泄漏开关315、灯开关320和电压偏置开关700打开的情形中，非零信号可指示信号处理电路310故障。在一些实施例中，可基于可能的信号处理电路310故障而（视觉地、可听见地、策略性地、等等）显示出错消息。
现在参照图6的方框640，在信号高于信号阈值的情形中，灯开关320保持打开，而泄漏开关315闭合并且电压偏置开关700保持闭合。在各种实施例中，在信号高于信号阈值的情形中，在PID中可能存在不期望的水平的水。在一些实施例中，例如图7所示的PID电路图，在泄漏开关315和电压偏置开关700二者均闭合的情形中，PID中的水可被电解，如本文所讨论的。在一些实施例中，只有在偏置电极110和信号电极115之间的水会导致观察到假信号。在一些实施例中，在泄漏开关315和电压偏置开关700闭合（如果适用的话）的情形中，只有在偏置电极110和信号电极115之间的水可被电解，如本文所讨论的。
现在参照图6的方框650，该方法包括在信号不高于信号阈值的情形中闭合灯开关320。例如在图2中，当灯开关320闭合时，灯100可被通电，并且可启动和/或以其他方式恢复光致电离检测。在一些实施例中，图6的操作可以间歇地重复，例如通过用户输入重复或者以设定的时间段重复。在一些实施例中，电压偏置开关700保持闭合，从而允许电离检测发生。
现在参照图7，提供了根据示例性实施例的PID电路图。图7所示的PID电路图可构造成执行关于图6所讨论的操作。示出了根据示例性实施例的PID电路图。在各种实施例中，灯驱动电路305可包括电源335（例如，交流（AC）电源）、灯开关320、灯驱动变换器330和灯100，灯驱动变换器330构造成将AC转换为直流（DC），例如，DC电压可以相对低，从3到30伏，而AC电压是相对高的，从200到2000伏。在一些实施例中，灯开关320可构造成在灯开关320闭合的情形中允许给灯100通电。
另外，PID可具有偏置电极110，其构造成在灯100的附近并且与偏置电压300电连通。在一些实施例中，偏置电压300可以可以是AC电源并且偏置变换器710可构造成将AC转换为DC。例如，被提供给偏置电极110的偏置电压可以是数十伏，而在一些实施例中，例如由电池供电的便携装置中，偏置电压电源可以以较低电压操作，从而可使用变换器来达到期望的电压。另外，电压偏置开关700可构造成允许电流到达偏置变换器710。在一些实施例中，PID还可具有限定在偏置电极110和信号电极115之间的气体通路。在一些实施例中，信号电极115可连接到信号处理电路310，包括泄漏开关315，泄漏开关315可以与信号处理电路310的其余部分并联地连接。在泄漏开关315闭合并且电压偏置开关700闭合的情形中，在偏置电极110和信号电极115之间产生电流，使得PID中存在的水可被电解。在一些实施例中，信号处理电路310还可包括运算放大器、电阻器（例如，1兆欧姆到1千兆欧姆的电阻器）和电容器（例如，100皮法到100纳法的电容器），以用于监视PID。在一些实施例中，运算放大器、电阻器和电容器以高阻抗操作，使得系统的信号在灯被断电的情形中是低的。
现在参照图8，提供了又一流程图，其图示了根据示例性实施例的光致电离检测器的操作，用于检测和去除PID中的水。本文讨论的操作可包括图2和图6中讨论的操作，除非明确地另有所指。
现在参照图8的方框800，该方法包括给灯100断电，灯100构造成使空气的粒子（particle）电离。如上文所讨论的，可以通过打开灯开关315而实现给灯100断电，灯开关315连接到灯电源335。现在参照图8的方框810，该方法包括在灯被断电的情形中监视来自光致电离检测器的信号。可使用各种监视方法，如关于例如图2和图6所讨论的。例如，可在灯100被断电（例如，灯开关320打开）的情形中监视信号（例如，来自信号处理电路的电压）。在各种实施例中，信号可包括电流、电压等。在一些实施例中，在灯100被断电并且PID中存在极少的水甚至不存在水的情形中，信号可以相对低。例如，在灯100被断电并且PID中不存在水的情形中，电压读数可以是零或接近零。在一些实施例中，信号处理电路310可构造成在各个时刻监视信号，包括在灯100被断电时。在所监视的信号高于信号阈值（例如，指示PID中存在一定量的水）的情形中，PID构造成使PID中存在的水电解。
在一些实施例中，信号首先来自于诸如水中的离子和电子。在此类实施例中，可以由经过偏置电极110和信号电极115的电流来产生信号。在一些实施例中，信号电流可被信号处理电路310转换为信号电压，并且信号电压可例如被ADC转换为数字值。在一些实施例中，信号处理电路310可包括微控制器等以处理数字值。例如，微控制器可通过固件和/或软件逻辑来处理数字值。
现在参照图8的方框820，该方法包括在信号高于信号阈值的情形中使光致电离检测器中存在的水的一个或多个粒子电解。上文讨论了水分子的电解以将H2O转换为H2和O2。如上文所讨论的，水分子的电解可以在偏置电极110和信号电极115之间产生电流的情形中发生。在示例性实施例中，在存在水并且泄漏开关315闭合使得信号电极115连接到地或参考电压的情形中，在偏置电极110和信号电极115之间产生电流。另外，在一些实施例中，PID还可包括电压偏置开关700，其构造成提供电压给偏置电极110。在此类实施例中，电压偏置开关700和泄漏开关315二者均可需要被闭合，以便使PID中的水电解。
现在参照图8的方框830，该方法包括在信号下降到低于信号阈值的情形中给灯通电，该灯构造成使空气的粒子电离。如关于图2和图6所讨论的，可通过闭合灯开关315而给灯100通电。在一些实施例中，灯100的通电可以启动PID的光致电离检测，例如通过关于图1所讨论的电离。
在各种实施例中，在方框800至方框830中讨论的操作中的一者或多者可以在各种时刻重复，以确定PID中是否存在水。例如，可以在操作的每分钟或每小时检查水的水平。在一些实施例中，用于电解所需的时间长度可取决于水的检测和去除之间的时间量。例如，虽然对信号进行监视以确定信号是否高于信号阈值可能花费差不多的时间来完成（例如，水的检测可能仅花费一分钟），但是对PID中的水进行电解在水的检测之间的时间较长的情形中可能花费较长时间（例如，可能积累了更多的水，从而花费更长的时间来电解更多的水）。
本公开的各种实施例可被具体实现为用于提供光致电离检测器（PID）灯中的水检测系统的方法。就此而言，图2、图7和图8各自描绘了流程图，其图示了根据本公开的各种实施例的示例性方法。在一些示例中，流程图的每个方框以及流程图中的方框的组合可以通过各种手段来实施，例如与软件（包括一个或多个计算机程序指令）的执行相关联的硬件、固件、电路和/或其他装置。
在一些示例中，图2、图7和图8所描述的步骤中的一个或多个可以被计算机程序指令具体实现，计算机程序指令可被采用了本公开的实施例的系统的存储器电路（例如，非暂时性存储器）存储并且被该系统的处理电路（例如，处理器）执行。这些计算机程序指令可以指导该系统以特定方式运行，使得存储在存储器电路中的指令产生了一种产品（articleof manufacture），该产品的执行实施了（一个或多个）流程图方框中指明的功能。此外，该系统可包括一个或多个其他电路。该系统的各种电路可以两两之间和/或相互之间电耦接，以发送和/或接收能量、数据和/或信息。
在一些示例中，实施例可采取非暂时性计算机可读存储介质上的计算机程序产品的形式，该非暂时性计算机可读存储介质存储了计算机可读程序指令（例如，计算机软件）。可以采用任何合适的计算机可读存储介质，包括非暂时性硬盘、CD-ROM、闪存、光存储装置或者磁存储装置。
在受益于前面的描述和相关联的附图中呈现的教导的情况下，本文阐述的发明的许多修改和其他实施例将会被这些发明所属领域的技术人员想到。因此，应当理解的是，这些发明不限于所公开的特定实施例，并且修改和其他实施例意图被包括在所附权利要求的范围内。而且，尽管前面的描述和相关联的附图在元件和/或功能的某些示例性组合的情况下描述了示例性实施例，但应当意识到的是，可以由替代性的实施例来提供元件和/或功能的不同组合，而不偏离所附权利要求的范围。就此而言，例如，元件和/或功能的不同于上文明确描述的那些组合的组合也被构想为可在所附权利要求的一些中阐述。尽管本文采用了特定的术语，但它们是仅以广义的且描述性的意义而使用的，并且不是为了限制的目的。

Claims (20)

1. 一种检测光致电离检测器中的水的方法，所述方法包括：
监视来自所述光致电离检测器的信号，其中，基于信号电极和偏置电极之间的电流来监视所述信号；以及
在所述信号高于信号阈值的情形中，通过闭合泄漏开关以便允许电流流过所述偏置电极和所述信号电极，使所述光致电离检测器中存在的水的一个或多个粒子电解。
2.如权利要求1所述的方法，还包括给灯断电，所述灯构造成使空气的粒子电离。
3.如权利要求2所述的方法，还包括在所述信号下降到低于所述信号阈值的情形中给灯通电，所述灯构造成使空气的粒子电离。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述光致电离检测器中存在的水的一个或多个粒子在所述光致电离检测器的壳体中被电解。
5.如权利要求1所述的方法，其中，闭合泄漏开关构造成将信号电极连接到参考电压或地中的至少一者，以便允许电流流过偏置电极和信号电极。
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述泄漏开关构造成与信号处理电路并联。
7.如权利要求2所述的方法，其中，给所述灯断电包括打开灯开关，所述灯开关构造成给所述灯供电。
8.如权利要求2所述的方法，其中，所述灯是短波长紫外（UV）灯。
9.如权利要求1所述的方法，其中，所述光致电离检测器是便携的。
10.如权利要求2所述的方法，还包括：在所述灯被断电的情形中，闭合电压偏置开关，所述电压偏置开关构造成提供电压给偏置电极。
11.如权利要求2所述的方法，其中，监视来自所述光致电离检测器的所述信号是在所述灯被断电的情形中发生的。
12.一种用于光致电离检测器的水检测系统，所述系统包括：
信号电极，所述信号电极构造成在偏置电极的附近，使得在所述光致电离检测器中存在有机化合物或水中的至少一者的情形中，电流从所述偏置电极传到所述信号电极；
信号监视器，所述信号监视器构造成监视来自所述系统的信号；和
泄漏开关，在所述信号高于信号阈值的情形中，所述泄漏开关构造成使得电荷能够流过所存在的任何水，从而电解。
13.如权利要求12所述的水检测系统，还包括灯，所述灯构造成使空气的粒子电离。
14.如权利要求13所述的水检测系统，还构造成在所述信号下降到低于所述信号阈值的情形中给所述灯通电，所述灯构造成使空气的粒子电离。
15.如权利要求12所述的水检测系统，其中，所述光致电离检测器中存在的水的一个或多个粒子在所述光致电离检测器的壳体中被电解。
16.如权利要求12所述的水检测系统，其中，所述泄漏开关构造成将所述信号电极连接到参考电压或地中的至少一者，以便允许电流流过所述偏置电极和所述信号电极，以便使水的一个或多个粒子电解。
17.如权利要求16所述的水检测系统，其中，所述泄漏开关构造成与信号处理电路并联。
18.如权利要求12所述的水检测系统，还包括灯开关，所述灯开关构造成给所述灯供电，其中，所述灯开关被打开以便给所述灯断电。
19.如权利要求12所述的水检测系统，还包括电压偏置开关，所述电压偏置开关构造成提供电压给偏置电极，其中，在所述灯被断电的情形中，所述电压偏置开关被闭合。
20.如权利要求12所述的水检测系统，其中，所述信号监视器构造成在所述灯被断电的情形中监视来自所述系统的信号。
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