CN114502962A - 具有远程警报监测和控制的颗粒检测器 - Google Patents

具有远程警报监测和控制的颗粒检测器 Download PDF

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Abstract

本发明总体上提供用于颗粒检测的装置和方法，用于在需要低水平的微生物的制造环境(例如用于电子产品制造的洁净室环境和用于制造药物和生物制品(例如无菌医药产品)的无菌环境)中最小化人为污染。本发明的方法可以包括将警报信号从颗粒检测器无线传输至远程装置，将所述颗粒检测器的图形用户界面复制到所述远程装置的电子显示器上，以及通过所述远程装置的复制图形界面将一个或多个用户指令从所述远程装置传递到所述颗粒检测器。

Description

具有远程警报监测和控制的颗粒检测器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年10月7日提交的美国临时专利申请号62/911,810的优先权权益，该申请的全部内容通过引用纳入本文。关于联邦政府赞助的研究或开发的声明
不适用。
背景技术
本发明属于颗粒采样、收集和分析领域。本发明通常涉及具有远程警报监测和控制能力的颗粒检测器。
洁净室和洁净区通常用于半导体和药物的制造设施中。对于半导体行业，气载颗粒浓度的增加会导致制造效率下降，因为沉积在半导体晶片上的颗粒会影响或干扰小型长度规模制造工艺。对于缺乏这种实时效率反馈的制药行业，由气载颗粒物和生物污染物造成的污染使药品面临不符合美国食品药品监督管理局(FDA)和其他国外和国际卫生监管机构制定的清洁度标准的风险。
ISO 14664-1和ISO 14664-2提供了洁净室颗粒水平的分类标准以及用于测试和监测的标准以确保合规性。气溶胶光学颗粒计数器通常用于确定洁净室和洁净区中的气载颗粒污染水平，液体颗粒计数器用于光学测量在工艺流体中的颗粒污染水平。在特别关注微生物颗粒的情况下，例如在制药行业，不仅空气中颗粒数量的量化很重要，微生物颗粒的活力和特性的表征也是一个问题。ISO 14698-1和ISO 14698-2提供了用于评估洁净室和洁净区环境中的生物污染物的标准。
目前，气载生物颗粒的收集和分析通常使用多种技术实现，包括沉降板、接触板、表面擦拭、指尖采样和基于撞击采样器的主动空气采样器。级联撞击采样器在习惯上用于颗粒的收集和分级。在这些设备中，一系列的加速度和惯性撞击从流体流中依次剥离出越来越小的颗粒。惯性撞击采样器的每级工作原理是，可以通过迫使含颗粒气流的方向发生剧烈改变，来收集悬浮在空气中的颗粒，其中颗粒的惯性会将颗粒从气流流线中分离出来，并允许它撞击在表面上。
由于质量标准和政府监管要求的提高，对较低活颗粒和非活颗粒浓度的要求也随之增加，因此需要改进采样技术，以降低受控环境中人类交互造成的外部污染风险。
在诸如制药、生物制药、肠胃外药物和医疗设备以及精密加工等许多行业中，需要在无菌制造和洁净室环境中保持无菌处理操作。在颗粒物质和生物负载的严格规范下保持操作对于这些行业中的每一个的成功制造都是至关重要的。为了实现这些目标，应尽量减少洁净室中的人类交互。
此外，无论在哪个行业中使用颗粒检测器，颗粒检测器通常用于嘈杂的环境和包含多个配备有声音警报的装置的环境中，例如多个颗粒检测器、大气监测器、工艺监测器等等。因此，可能听不到从颗粒检测器装置本身发出的声音警报，或者可能难以确定哪个装置已进入警报状态。此外，可能无法在远离颗粒检测器装置的位置发现声音警报和/或可视化警报。
从上文可以看出，在本领域中仍然需要具有改进的远程警报监测和控制能力的颗粒收集、分析和表征系统，用于从受控环境中对颗粒和/或生物体进行采样和收集。
发明内容
本文提供了用于颗粒检测器的远程警报监测和控制的系统和方法。一种操作颗粒检测器的方法，其包括将含颗粒的流体引入颗粒检测器的入口；在所述颗粒检测器的采样区域中对流体中的颗粒进行采样以产生颗粒数据值，并且确定至少一个颗粒数据值超过预定阈值。对确定步骤做出响应，可以将警报信号无线传输至远程装置。对所述无线传输步骤做出响应，可以激活所述远程装置的警报。
在一个实施方案中，一种操作颗粒检测器的方法包括在所述颗粒检测器的电子显示器上显示图形用户界面并通过所述图形用户界面设置一个或多个颗粒监测参数。可以将含颗粒的流体引入到所述颗粒检测器的入口，并且可以在所述颗粒检测器的采样区域中的对所述流体中的颗粒进行采样。对所述采样步骤做出响应，可以检测警报状态。对所述检测步骤做出响应，可以将警报信号无线传输至远程装置。此外或替代地，通过所述远程装置可以对所述颗粒检测器进行无线查询。
在一个实施方案中，所述无线查询步骤可包括将颗粒采样数据从所述颗粒检测器发送到所述远程装置以及将所述颗粒检测器的图形用户界面复制到所述远程装置的电子显示器上。所述无线查询步骤可包括通过所述远程装置的复制图形界面将一个或多个用户指令从所述远程装置传递到所述颗粒检测器，并在所述颗粒检测器上执行所述一个或多个用户指令。
在一些实施方案中，将所述颗粒检测器的图形用户界面复制到所述远程装置的电子显示器上的步骤包括将一个或多个图标或视觉指示器从所述颗粒监测器的图形用户界面复制到所述远程装置的复制图形界面。在一些实施方案中，所述一个或多个图标或视觉指示器包括电池寿命指示器、所述颗粒检测器的位置指示器和/或警报源指示器。
在一些实施方案中，将所述颗粒检测器的图形用户界面复制到所述远程装置的电子显示器上的步骤包括将一个或多个颗粒检测数据表从所述颗粒监测器的图形用户界面复制到所述远程装置的复制图形界面。
在一些实施方案中，所述一个或多个用户指令包括调整警报阈值、确认警报、终止采样方案和/或启动采样方案。
在一个实施方案中，对检测警报状态的步骤做出响应，可以激活所述颗粒检测器的警报。所述警报可以是所述颗粒检测器的声音警报、所述颗粒检测器的可视化警报和/或所述颗粒检测器的触觉警报。在一些实施方案中，所述警报可以无线传输至所述远程装置，然后复制到所述远程装置上。所述远程装置的警报可以是所述远程装置的声音警报、所述远程装置的可视化警报和/或所述远程装置的触觉警报。
在一些实施方案中，所述颗粒检测器的触觉警报包括由所述颗粒检测器产生的振动。在一些实施方案中，所述远程装置的触觉警报包括由所述远程装置产生的振动。
在一些实施方案中，所述远程装置是可穿戴装置。在一些实施方案中，所述远程装置是智能手机或智能手表。
在一些实施方案中，所述颗粒检测器是便携式颗粒检测装置。在一些实施方案中，所述颗粒检测器是颗粒采样器或颗粒计数器。在一些实施方案中，所述颗粒检测器是微生物撞击采样器或光学颗粒计数器。
在一个实施方案中，所述颗粒检测器是光学颗粒检测器并且所述采样步骤包括通过所述装置的采样区域中的散射光对颗粒进行检测。在一些实施方案中，所述无线传输和/或无线查询步骤通过WiFi通信协议或蓝牙通信协议之一发生。
在一些实施方案中，所述方法包括通过所述远程装置对所述颗粒检测器进行无线查询。在一些实施方案中，所述查询包括将颗粒数据值从所述颗粒检测器发送到所述远程装置。在一个实施方案中，所述查询包括从所述颗粒检测器向所述远程装置发送位置信息，其中所述位置信息对应于所述颗粒检测器的位置。
在一些实施方案中，所述方法包括将一个或多个用户指令从所述远程装置传递到所述颗粒检测器；以及在所述颗粒检测器上执行所述一个或多个用户指令。所述一个或多个用户指令可以包括以下中的至少一项：调整警报阈值、确认警报、终止采样方案、启动采样方案。
在一些实施方案中，可以对确定所述颗粒数据值中的至少一个超过预定阈值的步骤做出响应，激活所述颗粒检测器的声音警报。在一些实施方案中，可以对确定所述颗粒数据值中的至少一个超过预定阈值的步骤做出响应，激活所述颗粒检测器的可视化警报。在一些实施方案中，可以对确定所述颗粒数据值中的至少一个超过预定阈值的步骤做出响应，激活所述颗粒检测器的声音警报和可视化警报。
在一些实施方案中，激活所述颗粒检测器的警报的步骤包括以下中的至少一项：激活所述颗粒检测器的声音警报、激活所述颗粒检测器的可视化警报、以及激活所述颗粒检测器的振动警报。在一些实施方案中，激活所述远程装置的警报的步骤包括：激活所述远程装置的声音警报、激活所述远程装置的可视化警报以及激活所述远程装置的振动警报。
在一些实施方案中，所述远程装置是可穿戴装置。在一些实施方案中，所述远程装置是智能手机或智能手表。
在一些实施方案中，所述颗粒检测器是便携式颗粒检测装置。在一些实施方案中，所述颗粒检测器是颗粒采样器或颗粒计数器。在一些实施方案中，所述颗粒检测器是微生物撞击采样器或光学颗粒计数器。在一个实施方案中，所述颗粒检测器是光学颗粒检测器并且所述采样步骤包括通过所述装置的采样区域中的散射光对颗粒进行检测。
在一个实施方案中，所述无线传输步骤通过WiFi通信协议或蓝牙通信协议之一发生。
在一个实施方案中，一种操作颗粒检测器的方法包括将含颗粒的流体引入到所述颗粒检测器的入口；在所述颗粒检测器的采样区域中对流体中的颗粒进行采样以产生颗粒数据值，并且确定至少一个所述颗粒数据值超过预定阈值。对确定步骤做出响应，可以将警报信号无线传输至远程装置。对所述无线传输步骤做出响应，可以激活所述远程装置的警报。可以在所述颗粒检测器的电子显示器上显示图形用户界面。通过所述图形用户界面可以设置所述预定阈值。通过所述远程装置可以对所述颗粒检测器进行无线查询。所述查询可以包括：将颗粒数据值从所述颗粒检测器发送到所述远程装置；以及将所述颗粒检测器的图形用户界面复制到所述远程装置的电子显示器上。可以通过所述远程装置的复制图形界面将一个或多个用户指令从所述远程装置传递到所述颗粒检测器。所述一个或多个用户指令可以在所述颗粒检测器上执行。
在一个实施方案中，所述方法可以包括将一个或多个图标或视觉指示器从所述颗粒监测器的图形用户界面复制到所述远程装置的复制图形界面上。在一个实施方案中，所述一个或多个图标或视觉指示器包括以下中的至少一项：电池寿命指示器、所述颗粒检测器的位置指示器和警报源指示器。在一个实施方案中，所述复制步骤包括将一个或多个颗粒检测数据表从颗粒监测器的图形用户界面复制到所述远程装置的复制图形界面上。
本发明的装置和方法是通用的，并且支持一系列的颗粒采样、监测和分析应用。例如，本装置和方法可用于涉及无菌药物制剂或生物制剂，药物容器或生物容器，药物递送装置或生物递送装置，包括可植入装置的医疗装置、血液、细胞和组织材料的制备、处理、制造、储存、转移、填充和/或表面处理的应用。此外，本装置和方法可用于监测和表征医疗环境(例如医院、操作室、手术室和合成药房(compounding pharmacies))中的生物颗粒。本装置和方法的其他应用包括化妆品、个人护理产品、食品和饮料的制备、制造、储存、转移或加工。
在一个实施方案中，颗粒检测器系统包括颗粒检测器和远程装置。所述颗粒检测器可以包括配置为显示图形用户界面的第一电子显示器、用于将含颗粒的流体引入到所述颗粒检测器的入口、用于对所述流体中的颗粒进行采样的采样区域以及第一处理器。所述图形用户界面可以配置为设置有一个或多个颗粒监测参数。所述第一处理器可以配置为检测警报状态以及对警报信号进行无线传输。所述远程装置可以包括第二电子显示器和第二处理器。所述第二处理器可以配置为接收所述警报信号，对所述颗粒检测器的颗粒采样数据进行无线查询，将所述颗粒检测器的图形用户界面复制到所述第二电子显示器上，以及将一个或多个用户指令通过第二图形界面从所述远程装置传递到所述颗粒检测器。
不希望受任何特定理论的约束，本文可讨论与本文公开的装置和方法相关的基本原理的信念或理解。应当认识到，无论任何机理的解释或假设的最终正确性如何，本发明的实施方案仍然可以是可操作的和有用的。
附图说明
图1是颗粒检测装置和相关联的远程警报监测装置的示意图。
图2是本发明的颗粒检测装置的前视图。
图3是本发明的警报监测和控制的方法示意图。
图4是图1中颗粒检测装置的示意图。
具体实施方式
一般而言，本文使用的术语和短语具有其在本领域公认的含义，其可以通过参考本领域技术人员已知的标准文本、期刊参考文献和上下文找到。提供以下定义以阐明它们在本发明上下文中的具体用途。
“颗粒”是指通常被视为污染物的小物体。颗粒可以是由摩擦作用(例如当两个表面发生机械接触并发生机械运动时)产生的任何材料。颗粒可以由材料(例如灰尘、污垢、烟、灰烬、水、烟灰、金属、矿物质或这些材料或其他材料或污染物的任何组合)的聚集体组成。“颗粒”还可以指生物颗粒，例如病毒、孢子和微生物，所述微生物包括细菌、真菌、古生菌、原生生物、其他单细胞微生物。生物颗粒包括但不限于尺寸近似为0.1μm至20μm的微生物。生物颗粒包括能够繁殖(例如，在生长培养基中孵育时)的活的生物颗粒。颗粒可以指吸收光或散射光并因此通过光学颗粒计数器可检测到的任何小物体。如本文所用，“颗粒”是指不包括载流流体(例如，存在于空气中的此类气体(例如，氧分子、氮分子、氩分子等)或工艺气体)的单个原子或分子。本发明的一些实施方案能够对包括尺寸大于50nm、100nm、1μm或更大，或10μm或更大的材料聚集体的颗粒进行采样、收集、检测、分级(sizing)和/或计数。具体的颗粒包括具有选自从50nm至50μm的尺寸、选自从100nm至10μm的尺寸或选自从500nm至5μm的尺寸的颗粒。
“对颗粒进行采样”的表述广义上是指在流体流中收集颗粒，例如，从监测中的环境中收集颗粒。本文中的采样包括将流体流中的颗粒转移到撞击表面，例如生长培养基的接收表面。另外，采样可以指使流体中的颗粒通过颗粒分析区域，例如，用于光学检测和/或表征。采样可以指对具有一种或多种预选特性(例如尺寸(例如横截面尺寸，例如直径、有效直径等)、颗粒类型(生物或非生物、活的或非活的等)或颗粒组成)的颗粒的收集。采样可以任选地包括对收集的颗粒进行分析，例如，通过随后的光学分析、成像分析或可视化分析。采样可以任选地包括活的生物颗粒的生长，例如通过涉及生长培养基的培养过程。采样器是指对颗粒进行采样的装置。
“撞击采样器”是指用于对颗粒进行采样的装置。在一些实施方案中，撞击采样器包括采样头，所述采样头包括一个或多个用于对包含颗粒的流体流进行采样的输入口，由此将至少一部分颗粒引导至撞击表面上以进行收集，例如生长培养基(例如培养基如琼脂、肉汤等)或基底(如过滤器)的接收表面。一些实施方案的撞击采样器在流体通过所述输入口之后改变流动方向，其中具有预选特征(例如，尺寸大于阈值)的颗粒不会改变方向，因此被所述撞击表面所接收。
“对颗粒进行检测”的表述广义上是指感测、鉴定颗粒的存在和/或对颗粒进行表征。在一些实施方案中，对颗粒进行检测是指对颗粒进行计数。在一些实施方案中，对颗粒进行检测是指表征和/或测量颗粒的物理特征，例如直径、横截面尺寸、形状、尺寸、空气动力学尺寸或这些的任何组合。颗粒计数器是用于计算流体或流体体积中的颗粒数量的装置，并且任选地还可以提供对颗粒的表征，例如，基于尺寸(例如横截面尺寸，例如直径或有效直径)、颗粒类型(例如生物或非生物)或颗粒组成。光学颗粒计数器是一种通过测量颗粒对光的散射、发射或吸收来对颗粒进行检测的装置。
“流动方向”指的是当流体流动时，与流体主体运动方向平行的轴线。对于流过直流单元的流体，所述流动方向平行于流体主体所经过的路径。对于流过弯曲流动单元的流体，所述流动方向可以被认为与流体主体所经过的路径相切。
“流体连通”是指两个或更多个物体的布置，使得流体可以被输送到、经过、通过或从一个物体到另一个物体。例如，在一些实施方案中，如果在两个物体之间直接提供流体流动路径，则两个物体彼此流体连通。在一些实施方案中，如果在两个物体之间间接提供流体流动路径，例如通过在两个物体之间包括一个或多个其他物体或流动路径，则两个物体彼此流体连通。例如，在一个实施方案中，颗粒撞击采样器的以下部件彼此流体连通：一个或多个输入口、撞击表面、流体出口、限流器、压力传感器、流产生装置。在一个实施方案中，存在于流体主体中的两个物体不必彼此流体连通，除非来自第一物体的流体被吸引到、经过和/或通过第二物体，例如沿着流动路径。
“流量”是指流过指定点或流经指定区域(例如通过颗粒撞击采样器的输入口或流体出口)的流体量。在一个实施方案中，流量是指质量流量，即流过指定点或流经指定区域的流体的质量。在一个实施方案中，流量是体积流量，即流过指定点或流经指定区域的流体的体积。
“压力”是指每单位面积上所显示出的力的度量。在一个实施方案中，压力是指气体或流体在每单位面积上所显示的力。“绝对压力”是指气体或流体在每单位面积上所施加的压力的度量，以绝对真空或每单位面积施加零力的体积为参照。绝对压力与“压差”或“表压”不同，所述“压差”或“表压”是指每单位面积上所显示出的力超过或相对于第二压力(例如环境压力或大气压力)的相对变化或差异。
“聚合物”是指由通过共价化学键连接的重复结构单元构成的大分子或一种或多种单体的聚合产物，通常以高分子量为特征。术语聚合物包括均聚物或基本上由单个重复单体亚单元组成的聚合物。术语聚合物还包括共聚物或基本上由两个或更多个单体亚单元组成的聚合物，例如随机共聚物、嵌段(block)共聚物、交替共聚物、多嵌段(segmented)共聚物、接枝共聚物、锥形(tapered)共聚物和其他共聚物。有用的聚合物包括可以处于无定形、半无定形、结晶或部分结晶状态的有机聚合物或无机聚合物。具有连接单体链的交联聚合物对于某些应用特别有用。可用于所述方法、装置和组件的聚合物包括但不限于塑料、弹性体、热塑性弹性体、弹性塑料、热塑性塑料和丙烯酸酯。示例性聚合物包括但不限于缩醛聚合物、生物可降解聚合物、纤维素聚合物、含氟聚合物、尼龙、聚丙烯腈聚合物、聚酰胺-酰亚胺聚合物、聚酰亚胺、聚芳酯、聚苯并咪唑、聚丁烯、聚碳酸酯、聚酯、聚醚酰亚胺、聚乙烯、聚乙烯共聚物和改性聚乙烯、聚酮、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚甲基戊烯、聚苯醚和聚苯硫醚、聚邻苯二甲酰胺、聚丙烯、聚氨酯、苯乙烯树脂、砜基树脂、乙烯基树脂、橡胶(包括天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、聚丁二烯橡胶、氯丁橡胶、乙烯-丙烯橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、硅树脂)、丙烯酸、尼龙、聚碳酸酯、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚烯烃或这些的任何组合。
图1示出了颗粒检测装置的示意图：光学颗粒检测器100和相关联的远程警报监测装置200。所述颗粒检测器100可以包括触摸屏显示器150。触摸屏150可以显示图形用户界面。用户可以使用所述图形用户界面通过所述触摸屏150与所述颗粒检测器100进行交互。例如，通过所述图形用户界面，可以设置一个或多个颗粒监测参数，可以调整警报设置，可以清除警报，可以将所述颗粒检测器100置于采样、空闲或关闭模式，和/或可以对装置进行校准。
可以将含颗粒的流体引入到所述颗粒检测器100的入口，并且可以在所述颗粒检测器的采样区域106中对所述流体中的颗粒进行采样。对采样步骤做出响应，可以检测到警报状态。例如，检测到的颗粒浓度可能超过颗粒浓度阈值。对检测步骤做出响应，可以产生警报信号。然后可以激活所述颗粒检测器的警报。例如，可以点亮LED灯103。在另一实施例中，所述警报可以是所述颗粒检测器的声音警报。在又一实施例中，所述警报可以是所述颗粒检测器的触觉警报，例如所述颗粒检测器的振动。
然后可以通过信号210将警报信号无线传输至所述远程装置。然后可以激活所述远程装置的警报。例如，所述远程装置的警报可以是所述远程装置的声音警报、所述远程装置的可视化警报和/或所述远程装置的触觉警报。在一些实施方案中，所述远程装置是可穿戴设备，例如智能手表204。在其他实施方案中，所述远程装置是智能手机208。
可以将所述颗粒检测器的图形用户界面复制到所述远程装置的触摸屏电子显示器202、206上。将所述颗粒检测器的图形用户界面复制到所述远程装置的电子显示器上的步骤可以包括将一个或多个图标或视觉指示器从所述颗粒监测器的图形用户界面复制到所述远程装置的复制的图形界面上。在一些实施方案中，所述一个或多个图标或视觉指示器包括电池寿命指示器、所述颗粒检测器的位置指示器和/或警报源指示器。在一些实施方案中，将所述颗粒检测器的图形用户界面复制到所述远程装置的电子显示器202、206上的步骤包括将一个或多个颗粒检测数据表从颗粒监测器的图形用户界面复制到所述远程装置的复制图形界面上。
用户可以通过信号220，通过所述远程装置对所述颗粒检测器进行无线查询。在一个实施方案中，所述无线查询步骤可以包括通过信号210将颗粒采样数据从所述颗粒检测器返回到所述远程装置。可以通过所述远程装置的复制图形界面将一个或多个用户指令从所述远程装置传递到所述颗粒检测器。然后可以在所述颗粒检测器上执行所述一个或多个用户指令。所述一个或多个用户指令可以包括调整警报阈值、确认警报、终止采样方案和/或启动采样方案。
因此，图形用户界面从所述颗粒检测器到所述远程装置的复制可以允许用户从远程位置通过外观和表现与所述颗粒检测器的图形用户界面相同的图形用户界面来检测和控制所述颗粒采样器。因此可以减少训练时间和/或人为错误。
在一些实施方案中，所述颗粒检测器是便携式颗粒检测装置。在一些实施方案中，所述颗粒检测器是颗粒采样器或颗粒计数器。在一些实施方案中，所述颗粒检测器是微生物撞击采样器或光学颗粒计数器。在一些实施方案中，信号210和信号220之一或两者都可以利用WiFi通信协议。在一些实施方案中，信号210和信号220之一或两者都可以利用蓝牙通信协议。
图3为本发明的警报监测和控制的方法示意图。如图所示，在步骤310，颗粒监测器可以进入警报状态并激活声音和/或可视化警报指示器。然后，在步骤320，所述监测器可以将警报状态传送到移动装置的App上。在步骤330，用户可以对所述监测器进行查询以获取所述监测器的状态、所述监测器的历史颗粒数据，从而了解所述警报的性质以及如何最好地响应。一旦用户确定了合适的响应，就可以在步骤340中远程调整监测参数、重置警报和/或采取另一行动。
图4示出了示例性颗粒检测装置的实施方案(光学颗粒分析仪100)。所述光学颗粒分析仪100包括用于接收含颗粒的流体的入口109、用于检测颗粒的采样区域106和用于排出流体的出口111。所述采样区域106与所述入口109流体连通。所述出口111与所述采样区域106流体连通。
所述光学颗粒分析仪100包括至少部分地包围所述采样区域106的外壳101和设置在所述外壳101中的触摸屏150。所述触摸屏150通过所述触摸屏的外表面为所述装置提供用户界面。
所述光学颗粒分析仪100可以包括用于产生EMR光束104的电磁辐射(“EMR”)源102。在一个实施方案中，所述EMR源102包括激光器、激光二极管、条形二极管激光器、发光二极管和白炽灯中的至少一个。在包括所述激光器的EMR源102的实施方案中，所述EMR光束104包括激光束。在一个实施方案中，所述激光器包括激光二极管和条形二极管激光器中的至少一个。
图4所示的光学颗粒分析仪100包括用于容纳样本介质和接收EMR光束104的采样区域106。所述采样区域由所述外壳101包围。在一些实施方案中，所述采样区域106接收所述激光束。所述样本介质包括颗粒和流体(例如，液体和/或气体)。在一个实施方案中，所述采样区域106包括比色皿(cuvette)。在一个实施方案中，所述采样区域106是流动室，用于容纳所述样本介质和接收所述EMR光束104。光学颗粒分析仪100包括流动入口109和流动出口111，用于使所述流体从所述流动室流过。在一个实施方案中，所述光学颗粒分析仪100可以包括过滤器110，用于过滤所述流动室上游(例如，在所述流体通过入口109进入所述流动室内部之前)的流体。应当注意，在气载颗粒的情况下，构成样本介质的流体的空气流不需要被限制在所述采样区域106内。
图4所示的光学颗粒分析仪100包括与EMR源102光通信的光学组件112，用于将来自EMR源102的所述EMR光束104引导至所述采样区域106。在EMR源102包括激光器的实施方案中，所述光学组件112可以与所述激光器光通信，用于将来自所述激光器的激光束引导至所述采样区域106。在一个实施方案中，所述光学组件112可以包括一个或多个透镜、掩模和/或滤光器。在所示实施方案中，所述光学组件112包括第一透镜113、掩模114和第二透镜116，用于将所述EMR光束104聚焦在所述采样区域106内。在EMR源102包括所述激光器的实施方案中，所述第二透镜116可以将所述激光束聚焦在所述采样区域106内。
图4所示的光学颗粒分析仪100包括检测器118，用于检测来自所述EMR光束104的散射辐射119。在EMR源102包括所述激光器的实施方案中，所述检测器118对来自激光束的散射辐射119进行检测。所述光学颗粒分析仪100包括光学收集系统120，用于将来自所述EMR光束104的散射辐射119从所述采样区域106引导至所述检测器118。在EMR源102包括所述激光器的实施方案中，所述光学收集系统120将来自所述采样区域106的激光束的散射辐射119引导至所述检测器118。在一个实施方案中，所述光学颗粒分析仪100可以包括用于标准化的附加检测器(例如，标准化检测器121)，用于对离开所述采样区域106的光进行检测。
图4所示的光学颗粒分析仪100可以包括计算系统122，所述计算系统122具有一个或多个处理器124和一个或多个存储装置126，所述存储装置126可操作地连接到所述一个或多个处理器124。所述存储装置126包括至少一个非瞬态处理器可读介质，其能够存储编码为处理器124可执行的软件的程序指令。所述计算系统122可以包括用户界面128，用于促进操作交互和信息可视化和/或控制(manipulation)，例如，由所述光学颗粒分析仪100的用户与所述光学颗粒分析仪100的计算装置122和/或其他组件和子系统通过触摸屏显示器150、键盘和/或其他I/O装置进行。
图4所示的光学颗粒分析仪100可以包括放大电路132，所述放大电路132可操作地连接到所述处理器124并且可操作地连接到所述检测器118，用于放大检测器信号134。所述光学颗粒分析仪100可以包括驱动电路136，所述驱动电路136可操作地连接到所述处理器124并且可操作地连接到所述EMR源102。在EMR源102包括激光器的实施方案中，所述驱动电路136用于所述激光器中。
在一个实施方案中，处理器124可以执行存储在存储装置126中的软件，用于在操作期间控制所述光学颗粒分析仪100的各种组件。在一个实施方案中，所述处理器124可以通过所述驱动电路136控制EMR源102(例如，通过控制用户指定由所述驱动电路136实现的频率、电压、电流、波形、占空比和其他控制参数)。在一个实施方案中，所述处理器124可以与无线天线125通信，例如用以建立信号210和/或220。
在一个实施方案中，所述处理器124可以提供指令以对用户指定的由流动系统(未示出)实现的流速和其他控制参数进行控制。在一个实施方案中，所述处理器124可以接收所述检测器信号134，并且在对由所述检测器信号134编码的信息进行解码之后，将解码的信息存储在所述存储装置126中。所述光学颗粒分析仪100可以包括电源供应器142，用于向需要电力来运行的所述光学颗粒分析仪100的各种组件和系统提供电力。
关于通过引用并入和变化的声明
本申请中的所有参考文献，例如专利文件，已公布或授权的专利或等同物、专利申请公布，和非专利文献文件或其他来源的材料，通过引用的方式整体纳入本文，如同通过单独引用并入本文一样，在每个参考文献的至少部分与本申请中的公开内容不矛盾的范围内(例如，部分矛盾的参考文献通过引用并入，除了该参考文献中部分矛盾的部分以外)。
本文使用的术语和表述被用作描述性术语而不是限制性术语，并且在使用这些术语和表述时无意排除所示出和描述的特征或其部分的任何等同物，但是应当认识到，在本发明要求保护的范围内可以进行多种修改。因此，应当理解，虽然本发明已经通过优选实施方案、示例性实施方案和任选的特征进行了具体公开，但是本领域技术人员可以对本文公开的构思进行修改和变化，并且这些修改和变化被认为是在由所附权利要求限定的本发明的范围内。本文提供的具体实施方案是本发明的有用实施方案的示例，并且对于本领域技术人员显而易见的是，本发明可以通过使用本说明书中描述的装置、装置组件、方法步骤的大量变体来实施。对本领域技术人员显而易见的是，可用于本方法的方法和装置可以包括大量任选的组成和处理元件和步骤。
当本文公开一组取代基时，应当理解，该组和所有亚组的所有个体成员均被单独公开。当本文使用马库什组或其他分组时，该组的所有个体成员以及该组的所有可能的组合和子组合都单独地包括在本公开中。
必须注意的是，如本文和所附权利要求中使用的，单数形式“a”、“an”和“所述”包括复数引用，除非上下文另有明确说明。因此，例如，提及“一个细胞”包括本领域技术人员已知的多个这样的细胞及其等同物，等等。同样，术语“a”(或“an”)、“一个或多个”和“至少一个”在本文中可以互换使用。还应注意，术语“包括”、“包含”和“具有”可以互换使用。表述“权利要求XX-YY中的任一项”(其中XX和YY指权利要求编号)旨在以替代形式提供多项从属权利要求，并且在一些实施方案中可与表述“如权利要求XX-YY中的任一项”互换。
除非另有定义，否则本文所使用的所有技术性和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。尽管与本文所述的那些相似或等效的任何方法和材料都可以用于本发明的实践或测试，但是现在描述的是优选的方法和材料。本文中的任何内容均不应被解释为承认本发明无权因在先的发明而早于此类公开。
除非另有说明，本文描述或示范的组件的每一种组合都可用于实践本发明。
每当说明书中给出某个范围，例如整数范围、温度范围、时间范围、组成范围或浓度范围时，所有中间范围和子范围，以及包括在给定范围中的所有单个值都包括在本公开中。如本文所用，范围具体包括作为范围的端点值所提供的值。如本文所用，范围具体包括所述范围中的所有整数值。例如，1到100的范围具体包括1和100的端点值。应当理解，包括在本文描述中的范围或子范围中的任何子范围或单个值可以被排除在本文的权利要求之外。
本说明书中提及的所有专利和公开均表明了本发明所属领域的技术人员的技术水平。本文引用的参考文献通过引用整体并入本文，以表明截至其公布或提交日期的现有技术，并且如果需要，该信息可以在本文中使用，以排除现有技术中的具体实施方案。例如，当要求保护物质的组合物时，应当理解，在申请人的发明之前的本领域已知的和可获得的化合物，包括在本文引用的参考文献中提供了的有效公开的化合物，不包括在本文要求保护的物质的组合物中。
如本文所用，“包括”与“包含”、“含有”或“以……为特征”同义，并且是包容性的或开放式的，并且不排除附加的、未列举的要素或方法步骤。如本文所用，“由……组成”不包括权利要求要素中未指定的任何要素、步骤或组分。如本文所用，“基本由……组成”不排除不会实质影响权利要求的基本的和新颖性特征的材料或步骤。在本文的每个实例中，术语“包括”、“基本由……组成”和“由……组成”中的任何一个都可以用其他两个术语中的任意一个来代替。本文示例性描述的本发明可以在没有本文未具体公开的任何要素或多个要素、限制或多个限制的情况下实施。
本领域的普通技术人员将理解，除了具体例示的那些之外的起始材料、生物材料、试剂、合成方法、纯化方法、分析方法、测定方法和生物方法均可以在本发明的实践中使用而无需过度实验。任何此类材料和方法的所有本领域已知的功能等效物都旨在包括在本发明中。所使用的术语和表述被用作描述性而非限制性，并且在使用这些术语和表述时无意排除所示出和描述的特征或其部分的任何等同物，但应当认识到，可以在要求保护的本发明的范围内进行各种修改。因此，应当理解，虽然本发明已经通过优选实施方案和任选的特征进行了具体公开，但是本领域技术人员可以对本文公开的概念进行修改和变化，并且这些修改和变化均被认为是在所附权利要求限定的本发明范围内。

Claims (17)

1.一种操作颗粒检测器的方法，其包括：
在所述颗粒检测器的电子显示器上显示图形用户界面；
通过所述图形用户界面设置一个或多个颗粒监测参数；
将含颗粒的流体引入到所述颗粒检测器的入口；
在所述颗粒检测器的采样区域中对所述流体中的颗粒进行采样；
对所述采样步骤做出响应，检测警报状态；
对所述检测步骤做出响应，将警报信号无线传输至远程装置；
通过所述远程装置，对所述颗粒检测器进行无线查询，其中所述查询包括：
将颗粒采样数据从所述颗粒检测器发送到所述远程装置；以及
将所述颗粒检测器的图形用户界面复制到所述远程装置的电子显示器上；
通过所述远程装置的复制图形界面将一个或多个用户指令从所述远程装置传递到所述颗粒检测器；
在所述颗粒检测器上执行所述一个或多个用户指令。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述复制步骤包括：
将一个或多个图标或视觉指示器从所述颗粒监测器的图形用户界面复制到所述远程装置的复制图形界面。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述一个或多个图标或视觉指示器包括以下中的至少一项：电池寿命指示器、所述颗粒检测器的位置指示器和警报源指示器。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述复制步骤包括：
将一个或多个颗粒检测数据表从所述颗粒监测器的图形用户界面复制到所述远程装置的复制图形界面。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述一个或多个用户指令包括以下中的至少一项：调整警报阈值、确认警报、终止采样方案、启动采样方案。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其包括：
对所述检测步骤做出响应，激活所述颗粒检测器的声音警报、激活所述颗粒检测器的可视化警报，或激活两者。
7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其包括：
对所述无线传输步骤做出响应，激活所述远程装置的声音警报、激活所述远程装置的可视化警报，或激活两者。
8.如权利要求1-7中任一项所述的方法，其包括：
对所述无线传输步骤做出响应，激活所述远程装置的触觉警报。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述触觉警报包括所述远程装置的振动。
10.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述远程装置是可穿戴装置。
11.如权利要求1-10中任一项所述的方法，其中所述远程装置是智能手机或智能手表。
12.如权利要求1-11中任一项所述的方法，其中所述颗粒检测器是便携式颗粒检测装置。
13.如权利要求1-12中任一项所述的方法，其中所述颗粒检测器是颗粒采样器或颗粒计数器。
14.如权利要求1-13中任一项所述的方法，其中所述颗粒检测器是微生物撞击采样器或光学颗粒计数器。
15.如权利要求1-14中任一项所述的方法，其中所述颗粒检测器是光学颗粒检测器，所述采样步骤包括：
通过所述装置的采样区域中的散射光对颗粒进行检测。
16.如权利要求1-15中任一项所述的方法，其中所述无线传输和无线查询步骤通过WiFi通信协议或蓝牙通信协议之一发生。
17.一种颗粒检测器系统，其包括：
颗粒检测器，其包括：
第一电子显示器，其配置为显示图形用户界面，所述图形用户界面配置为设置有一个或多个颗粒监测参数；
入口，用于将含颗粒的流体引入所述颗粒检测器系统；
采样区域，用于对所述流体中的颗粒进行采样；以及
第一处理器，其配置为：
检测警报状态；
无线传输警报信号；以及
远程装置，其包括：
第二电子显示器；以及
第二处理器，其配置为：
接收警报信号；
对所述颗粒检测器的颗粒采样数据进行无线查询；
将所述颗粒检测器的图形用户界面复制到第二电子显示器上；以及
通过第二图形界面将一个或多个用户指令从所述远程装置传递到所述颗粒检测器。
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