[发明专利]颗粒传感器和颗粒感测方法

权利要求书

1.一种用于确定流体中的颗粒浓度的颗粒感测设备，包括：

流体流通路(14)，其具有用于接收流体的上游入口(11)以及用于排出流体的下游出口(12)；

与所述流体流通路(14)流体联通的再循环通路(36)，其中所述流体流通路(14)的一部分和所述再循环通路(36)定义了再循环回路(32)；

流控制装置(22)，其用于生成所述流体在所述上游入口和所述下游出口之间、以及围绕所述再循环回路的流；

位于所述再循环回路(32)中的第一颗粒传感器(16，16a)；

入口颗粒传感器(16c)，其用于检测所述流体中的入口颗粒浓度，所述入口颗粒传感器位于所述上游入口(11)和所述流体流通路的所述一部分之间的所述流体流通路(14)中；

施力器(30，30a)，其用来向所述流体中携带的颗粒施加力(34，34a)，使得所述颗粒相对于所述流移动，所述施力器被配置为控制所述颗粒进入所述再循环回路(32)或者去往所述下游出口的行进；和

处理器(24)，其适于基于在所述第一颗粒传感器(16，16a)处检测到的颗粒浓度来确定所述流体中的颗粒浓度，其中所述处理器(24)适于：

将所述入口颗粒浓度与预定上限浓度阈值和预定下限浓度阈值进行比较；并且

控制所述施力器，以在所述入口颗粒浓度低于或等于所述下限浓度阈值的情况下，将所述颗粒朝向所述再循环通路引导，或者在所述入口颗粒浓度高于或等于所述上限浓度阈值的情况下，朝向所述下游出口引导。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述施力器包括第一施力单元以及第二施力单元，所述第一施力单元用于向所述颗粒施加力，以将它们引导向所述再循环回路，所述第二施力单元用于向所述颗粒施加力，以将它们引导向所述下游出口。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的设备，其中所述施力器(30，30a，30b)施加热量、电磁辐射、电能量或声音。

4.根据权利要求1-2中任一项所述的设备，其中所述施力器(30，30a，30b)是可调节的，以对所述颗粒提供不同水平的力。

5.根据权利要求1-2中任一项所述的设备，其中所述第一颗粒传感器(16a)位于所述流体流通路(14)的所述一部分中，并且所述设备进一步包括位于所述再循环通路(36)中的第二颗粒传感器(16b)。

6.根据权利要求1-2中任一项所述的设备，其中所述流体是空气。

7.根据权利要求5所述的设备，其中所述第一颗粒传感器(16a)、所述入口颗粒传感器(16c)以及当所述第二颗粒传感器(16b)存在时的所述第二颗粒传感器(16b)包括用于发光的光学模块(15)、以及用于检测被所携带颗粒所散射的光的检测器。

8.一种用于确定流体中的颗粒浓度的方法，包括步骤：

将流体提供至流体流通路(14)的上游入口(11)；

生成所述流体在所述流体流通路的所述上游入口和下游出口(12)之间、以及围绕再循环回路的流，所述再循环回路由所述流体流通路的一部分和再循环通路所定义；

检测所述上游入口处的入口颗粒浓度；

将所述入口颗粒浓度与预定上限浓度阈值和预定下限浓度阈值进行比较；以及

如果所述入口颗粒浓度等于或低于所述预定下限浓度阈值，则：

向所述流体中所携带的颗粒施加力，使得所述颗粒相对于所述流移动，所述力控制所述颗粒进入所述再循环通路的行进；以及

检测所述再循环回路内的颗粒浓度，使得施加力提供比进入所述上游入口(11)的所述流体中的浓度更高的检测浓度；

如果所述入口颗粒浓度等于或高于所述预定上限浓度阈值，则：

向所述流体中所携带的颗粒施加力，使得所述颗粒相对于所述流移动，所述力控制所述颗粒去往所述下游出口的行进；以及

检测所述再循环回路内的颗粒浓度，使得施加力提供比进入所述上游入口(11)的所述流体中的浓度更低的检测浓度；以及

基于在所述再循环回路内检测到的颗粒浓度，确定所述流体中的颗粒浓度。