检测具有悬浮体的气流的悬浮微粒的不同尺寸或者尺寸分布。不含微粒的载体流在饱和的或者(101)通过第一浓缩介质是饱和的，在那之后，载体流(107)在混合段(103)中与悬浮微粒流(108)紊流地混合。有利地，具有不同饱和率的多个单独的混合物被提供和引入至第一浓缩环境(104)以为了在悬浮微粒上方浓缩一浓缩介质。在增长段(104A)和/或在浓缩环境(104)中，取决于饱和率，具有不同最低初始尺寸的微粒得以活化和增长。在活化和增长之后，微粒通过检测装置(110)检测。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体地涉及悬浮微粒的极小微粒的检测，以及更特别地，涉及检测具有不同尺寸的悬浮微粒。特别地，本专利技术涉及检测其尺寸小于光学可检测尺寸的悬浮微粒以及此外检测悬浮微粒的尺寸及尺寸分布。
技术介绍
悬浮微粒存在于例如我们吸入的空气中，其可能对人的健康具有不利的影响。此夕卜，空气吸入器产生具有不同大小的不同种类的悬浮微粒，也产生了纳米技术，在那里悬浮微粒的存在和尺寸分布是所关注的目标。更进一步，悬浮微粒的检测，如它们的产生和尺寸 在例如气候研究和监测排放气体及完善排放标准中是非常必要的，在检测直径小于光的波长的悬浮微粒时的一个障碍是它们不能被光学地检测。然而，存在大量技术用于检测具有小于光学可检测尺寸的悬浮微粒，诸如该技术为在那里悬浮微粒首先被充电，然后收集带电微粒，接着测量所产生的电流从而检测微粒的存在或者数量。还已知一些检测技术，在那里，悬浮微粒在检测前增长，例如通过在要检测的悬浮微粒上浓缩一定浓度的流体蒸汽。然而，一些问题与已知的现有技术相关，即例如在检测前对微粒充电使得检测装置更复杂。同时，充电可能改变其结构，诸如微粒的尺寸以及甚至分解它们(尤其是最小的那些)。此外，充电可能产生微粒，其尺寸可能与要检测的微粒的尺寸匹配，因此干扰了实际的测量。在充电方法中，对于不同尺寸的微粒该充电可能发生的结果也必须已知从而检测微粒的总共的数量。然而，对于最小的微粒，该充电可能发生的结果是非常难于确定的。此外，极小等级悬浮微粒的尺寸或尺寸分布不能被检测，但是，已知方法主要涉及微粒计数或者涉及指示悬浮微粒的存在。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是减轻和消除与已知的现有技术解决方法相关的问题。根据一个例子，一个目标是提供用于增长和检测极小悬浮微粒的精确方法。此外，根据一个例子，一个目标是提供用于检测极小悬浮微粒的尺寸或尺寸分布的精确的方法。本专利技术的目的通过独立权利要求的特征得以实现。本专利技术是关于悬浮微粒的检测，其通过浓缩在检测之前使它们增长。本专利技术特别涉及根据权利要求I的用于检测极小悬浮微粒的方法。此外，本专利技术涉及根据权利要求10的检测极小悬浮微粒的装置，以及涉及根据权利要求22的设备，以及根据权利要求23的计算机程序产品。根据本专利技术的一个实施例，具有悬浮体的气体流的悬浮微粒在检测前增长。该增长通过浓缩一浓缩介质至悬浮微粒上而得以有利地实施。根据一个有利的实施例，不含微粒的载体流，诸如，过滤的空气，首先通过浓缩介质，例如，在饱和器中使其饱和，在那之后，饱和的不含微粒的载体流与包括所述要增长和检测的悬浮微粒的具有悬浮体的气体流混合。该载体流同时承载要增长和检测的悬浮微粒和第一浓缩介质。例如，为了有效和快速地混合该极小悬浮微粒且最小化或者甚至防止与环境的任何可能的热交换因此允许更精确地确定饱和率，该混合有利地尽可能湍乱和绝热。此外，具有悬浮体的气体流的流率保持相对快速，从而防止极小微粒，例如，在设备的壁或者其它结构或者检测装置上进行可能的扩散，因此最小化要检测的极小悬浮微粒的损失。在混合饱和的不带微粒的载体流和极小悬浮微粒的具有悬浮体的气体流之后，混合物被引入到浓缩环境中(例如，浓缩室)。该浓缩环境有利地包括在所述饱和的不带微粒的载体流中的所述浓缩介质适于在混合物的悬浮微粒上浓缩的环境。然而，值得指出的是当悬浮微粒与饱和的载体流混合时，浓缩(或者活化)可以至少理论地已经开始，因此，在浓缩环境之前。这主要由于流的不同的温度。根据一个示例性实施例，通过保持浓缩环境温度低于饱和的不带微粒的载体流的温度，以及此外，加热所述饱和的不带微粒的载体流暖于悬浮微粒流，在浓缩环境中的浓缩可以得以实施。然而，值得指出的是，接下来的浓缩环境的温度(因此加热或者冷却的处 境)取决于所使用的浓缩介质。根据一个示例性实施例，在混合之前，悬浮微粒流可以包括比饱和的不带微粒的载体流的温度(通常70-80°C，以及根据有利的实施例，大约77.5°C)更低的温度(通常5-20°C,以及根据一个有利的实施例，大约8°C )，以及浓缩环境可以包括甚至更低的温度(通常在-2-+5°C之间，以及根据有利的实施例，大约0°C )，在混合后为了加强冷却以及因此通过浓缩而放大活化的悬浮微粒的增长。在悬浮微粒增长之后，微滴(droplet)可以得以检测并计数，例如通过现有技术已知的外部微粒计数器，诸如，光学计数、过滤和称重该过滤的微粒，和/或电离和测量电流。根据一个实施例，混合物的饱和率可以得以改变因此提供了饱和的不含微粒的载体流和具有不同饱和率的悬浮微粒的多个单独的混合物。具有不同饱和率的混合物接着被有利地分离地引入浓缩环境以使得确定极小悬浮微粒的尺寸或者尺寸分布。该尺寸可以得以确定，因为饱和率决定要增长的最小悬浮微粒尺寸的概率(probability)，以使得饱和率更高，悬浮微粒的初始尺寸可以更小，在那里浓缩介质得以浓缩并且微粒增长至可检测的尺寸。当在不同的饱和率和最小尺寸之间的相关性已知的时候，基于所使用的饱和率，检测的微粒的尺寸或者尺寸分布可以得以确定。不同的饱和率可以例如通过改变饱和的不含微粒的载体流和具有悬浮体的气体流的混合比率，和/或通过改变饱和的不含微粒的载体流和具有悬浮体的气体流之间的温度差异得以实现。因为，通过穿过饱和器的流(饱和的不含微粒的载体流)和在混合后的总的流(同时包括载体流和微粒流)，混合的比率得以确定，混合比率以及因此的饱和率可以得以改变，例如通过改变饱和的不含微粒的载体流和/或具有悬浮体的气体流地流率。根据一个示例性实施例，有利的是，改变饱和的不含微粒的载体流的流率且保持具有悬浮体的气体流尽可能地恒定流动，因为通过恒定的具有悬浮体的气体流流动，可以得知可能的悬浮微粒的扩散损失的数量(或者它至少保持恒定)，并且可能的悬浮微粒的扩散损失的数量可以被更容易地考虑。因此，根据一个实施例，所述饱和的不含微粒的载体流和具有不同饱和率的悬浮微粒的至少两个分离的混合物有利地被分离地引入至浓缩环境从而浓缩一浓缩介质至混合物的悬浮微粒上。取决于现有混合物的饱和率，具有某种最低初始尺寸的悬浮微粒和具有尺寸大于该最低初始尺寸的微粒被活化、增长以及以特定概率检测。当所使用的饱和率和使用每一种饱和率浓缩的微粒的最小尺寸之间的相关性是已知时，能够检测具有不同最低初始尺寸的悬浮微粒的尺寸分光计可以仅通过改变和扫描混合率或者饱和率得以提供。该实施例提供了有效的和精确的工具以提出数目尺寸分布，在从大约Inm开始的尺寸，以及最有利地在l_5nm之间，在这种情况下，气体到微粒的转换发生。根据一个示例性实施例，混合物被引入，除了包括进一步的浓缩介质的至少一个进一步的浓缩环境，以为了在混合物的悬浮微粒上方浓缩所述进一步的浓缩介质以及因此在检测前进一步增长所述悬浮微粒。作为例子，初始的悬浮微粒尺寸可以是例如在l_5nm之间。根据示例性实施例，微粒尺寸可以是在第一浓缩环境之后大约lOOnm，在第二浓缩环境之后甚至I μ m，其已经清楚地是光学可测尺寸。要指出的是在此存在的微粒的尺寸仅是例子以及最后尺寸依赖于例如所使用的浓缩介质、流率以及温度和影响饱和率的任何其它参数，也依赖于微粒的初始尺寸，微粒的结构、物理的和/或化学成分以及特性。能够检测的微粒的直径的更低界限通过浓缩蒸汽的特本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：J范哈南，M库尔马拉，J米基拉，E希伊沃拉，M西皮拉，
申请(专利权)人：艾尔莫杜斯有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。