[发明专利]颗粒检测系统及相关方法

说明书

描述了一种颗粒检测器，例如烟气检测器。在一种形式中该检测器包括检测腔室和发射单辐射光束的辐射源。该检测器也包括经设置以从共同的感兴趣区接收辐射的辐射接收系统和成像系统。还公开了一种用于分析颗粒检测器的输出的方法和系统。

技术领域

本发明涉及颗粒检测系统和方法，以及颗粒检测系统中的颗粒检测事件分析。优选的实施例涉及吸气式烟气检测系统。

背景技术

吸气式烟气检测(SAD)系统被广泛采用，最常见地是用在需要高灵敏度的颗粒检测来保护贵重系统和基础设施以及生命的情况下。ASD系统通常包括连结至空气取样系统的颗粒检测器，空气取样系统将空气样品从正被监视的位置传送到颗粒检测系统。这些吸气式烟气检测系统具有高灵敏度和高可靠性的双重需求，这提出了某些工程挑战。

高灵敏度检测要求颗粒检测系统在其寿命期间保持精确校准并且不被灰尘和碎片弄脏。此外，系统优选地具有一些机构来避免由并不指示火灾存在的妨害和颗粒所引起的误报警。在一定程度上，通过使用过滤器可以实现这两个目的，过滤器可以从样品空气中除去任何灰尘，从而只留下烟气颗粒。然而，这未必是容易的任务，因为灰尘颗粒和烟气颗粒具有重叠的尺寸分布。而且随着时间的推移，过滤器堵塞并且其过滤特性可能改变。这导致需要将更换过滤器作为部分维护计划。此外，由于颗粒在颗粒检测系统的检测腔室内部停留，随着时间的推移检测腔室变脏，这也降低了系统性能并影响可靠性。特别地，腔室变脏致使检测腔室内的背景辐射增加，这有效地增大了对所有生成的检测信号的噪音，并且在极端情况下可能将背景辐射水平增加至警报阈值水平。

因此，需要一种颗粒检测系统，尤其是在吸气式烟气检测系统领域中，吸气式烟气检测系统更好的处理它们所用于的真实世界情况，从而它们能够长期保持检测精确度、高灵敏度并且运行时不出麻烦。

本说明书中提到任何现有技术并非，且不应被视为承认或任何形式的暗示，这种现有技术属于澳大利亚或任何其它辖区的公知常识的一部分，或这种现有技术可被合理地期望本领域技术人员确定、理解、并视为相关的。

发明内容

在一方面，公开了一种颗粒检测器，优选地为烟气检测器，颗粒检测器包括：

检测腔室，其用于接收用于分析的样品流；

辐射源，其经配置以发射辐射光束，所述辐射光束具有已知的偏振特性，所述光束穿过至少部分所述腔室传播，并且所述光束经设置在感兴趣区横穿样品流；

辐射接收系统，其经配置以接收通过与样品流中携带的颗粒相互作用而从所述光束散射的辐射，所述辐射接收系统进一步经配置以相对于所述光束的传播方向和已知偏振而在多个散射角和多个偏振角处接收辐射，并生成表示接收到的辐射的至少一个输出信号；

控制器，其经配置以分析表示接收到的辐射的所述至少一个输出信号，以确定样品流中携带的颗粒的存在。

最优选地，辐射源包括一光学系统以聚焦光束。优选地，聚焦光束使其朝向感兴趣区汇聚。

优选地，所述辐射接收系统包括多个辐射接收传感器，每个辐射接收传感器经配置以在相应的散射角接收辐射。优选地，每个传感器经设置以相对于所述光束的偏振角在已知的偏振角处接收辐射。优选地，所述辐射接收系统包括第一多个辐射接收传感器，所述第一多个辐射接收传感器经配置以相对于所述光束在第一偏振角处接收辐射，其中每一个所述第一多个辐射传感器均经设置以在相应的散射角处接收。最优选地，所述辐射接收系统包括第二多个辐射接收传感器，所述第二多个辐射接收传感器均经配置以相对于所述光束在(不同于所述第一偏振角的)第二偏振角处接收辐射，其中所述第二多个辐射传感器中的每一个经设置以在相应的散射角处接收辐射。

优选地，所述第一多个辐射传感器和所述第二多个辐射传感器经设置以使每个第一多个辐射传感器中的至少一个传感器以及每个第二多个辐射传感器中的至少一个传感器经设置以在同一相应的散射角处接收辐射。