CN104502310B - 微粒特性的光学探测 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了一种微粒探测***，其包括：容纳空气样品的探测室；第一微粒探测装置，其含第一光源和第一光接收器；第二微粒探测装置，第二微粒探测装置包括第二光源和第二光接收器；光源启动装置；和处理装置，处理装置适于接收来自第一光接收器的第一信号和来自第二光接收器的第二信号，并且处理接收的信号，以产生因背景光而被修正的第一输出；并且适于接收来自第一光接收器的第一信号和来自第二光接收器的第二信号，并且处理接收的信号，以产生因背景光而被修正的第二输出。本发明还描述一种超声流量传感器。

Description

微粒特性的光学探测
相关申请
本申请是申请日为2009年9月4日、申请号为CN200980144262.2、名称为“微粒特性的光学探测”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及光学的微粒探测。
在一个形式中，本发明涉及光学烟雾探测器，光学烟雾探测器使用电磁辐射的多个波长，以便能够进行一系列尺寸的微粒探测。在优选的形式中，本发明将被描述为使用光的4个波长而执行微粒探测，然而不应当考虑本发明被限制为这种典型的应用或执行。
背景技术
已经公知探测空气中的微粒的多种方法。一种方法包括将光束投射穿过探测室(探测室中包含空气样品)，并且测量以特定散射角从光束散射的光量。这样的微粒探测器可以是吸气式的，因为其将空气主动吸入其中，或者可选择地，其可以依靠自然的空气流，以使空气移动进入探测室中。
公知的是，微粒的角散射特性取决于与微粒尺寸相比的入射光的波长。因此，烟雾和微粒的探测器已经使用多个散射角和/或多个波长而被制造，以探测关注的预定尺寸的微粒。例如，紫外光被小微粒(例如烟雾)相对强地散射，而红外光被这样的微粒散射较少。另一方面，紫外和红外光对于接收的光强的变化同样敏感，接收的光强的变化由一些因素引起，例如***的漂移、***光学器件的污染或者将大微粒(例如灰尘)引入探测室。
具有这样的多波长或多散射角的微粒探测***，需要能够准确地确定以多个散射角或波长接收的信号是否由关注的微粒或干扰微粒(例如灰尘)引起。还可以使用光散射的这种波长敏感性或角度敏感性，来跟踪微粒群随时间的特性，例如随着烟雾微粒的尺寸分布的改变，跟踪火势的发展。
因此，本发明的目标是提供方法，用于使用多于一个的电磁辐射波长来确定关注的微粒是否已经进入了探测室。
对本说明书中的任何现有技术的参考，不是并且也不应当作为致谢或任何形式的建议，该现有技术形成澳大利亚或任意管辖区域的公知常识，或者有理由认为该现有技术可以被本领域技术人员弄清、理解，并且被视为与其相关。
发明内容
在本发明的一个方面，提供了探测气流中的微粒的方法，包括接收表示以多个波长从气流散射的光的强度的信号；处理表示以波长中的每一个接收的光的强度的信号和对应的波长依赖参数，以产生表示气流中的微粒的至少一个特性的输出信号。
处理的步骤可以包括，将至少一个函数拟合到表示接收的光的强度的信号和其对应的波长依赖参数；并且根据拟合到多个标绘的值的至少一个函数，确定表示气流中的微粒的至少一个特性的输出信号。有利地，可以以下述方法使用该函数，以表征气流中微粒的特性。
多个函数或单一函数可以拟合到表示接收的光的强度的信号和其对应的波长依赖参数。
函数可以是，例如多项式。
在一些示例中，输出信号可以根据所述函数的至少其中之一上的至少一个点的梯度而被确定。多个线性函数可以拟合到两个或多个信号和其对应的波长依赖参数。在这种情况下，输出信号可以根据所述多个线性函数的梯度而被确定(例如通过取梯度的平均值)。
用于拟合每个线性函数的两个或多个信号可以表示邻近的波长处的散射光。可选择地，用于拟合每个线性函数的两个或多个信号可以包括与共同波长对应的信号。
在可选择的实施例中，处理表示以波长中的每一个接收的光的强度的信号和对应的波长依赖参数的步骤包括，将统计方法应用于表示以波长中的每一个接收的光的强度的信号和对应的波长依赖参数，以产生表 示气流中的微粒的特性的输出信号。
在这些方法中，波长依赖参数可以是波长、能量或频率；或者是基于波长、能量或频率的参数；或者是某些其它的参数。
在一些实施例中，方法可以包括将至少一个函数与对应气流中微粒的一个或多个特性的一个或多个预定的识别标志比较。
处理表示以波长中的每一个接收的光的强度的信号和对应的波长依赖参数，以产生表示空气样品中微粒的特性的输出信号的步骤可以包括，将表示以多个波长接收的光的强度的信号与对应气流中微粒的一个或多个特性的一个或多个预定的识别标志比较。
优选地，所述比较以至少3个波长执行。在示例性的实施例中，所述比较以4个波长执行。
预定的识别标志中的一个或多个可以涉及气流中微粒的特性，包括但不限于微粒浓度、微粒尺寸、微粒尺寸的分布、微粒颜色、微粒组成、微粒类型、微粒形状、火灾类型、火灾发展的阶段、产生微粒的燃烧材料的类型。
通过示例，识别标志可以对应下面的微粒类型：烟雾微粒、灰尘微粒、棉绒微粒、其它的干扰微粒、宏观的外来物体、在预定的尺寸范围中的微粒。
方法可以包括将表示接收的光的强度的信号和其对应的波长依赖参数中任一或者全部归一化，例如，值可以相对于最高值或最低值而被归一化。
方法可以进一步包括将所述方法重复一次或多次，以随时间跟踪空气样品中由输出信号表征的微粒的至少一个特性。
方法可以包括将至少一个随时间跟踪的特性与基于时间的识别标志比较。这允许识别具有特定的时间特性的某些事件或状况。考虑这一点，方法可以基于所述比较而识别状况。对于识别，适宜的状况或事件可以包括但不限于：火灾、火灾的改变(例如规模的增加)、燃料或燃烧状况的改变、火灾阶段的发展(例如从缓慢燃烧到熊熊燃烧)、火灾类型(例如燃烧材料的类型、香烟烟雾或电气火灾等)、灰尘产生事件(例如产生 或引起灰尘的事件)、瞬时干扰条件(例如灰尘事件)、探测器故障(例如光源或光探测器失灵)、外来物体侵入探测室(例如昆虫或棉绒片进入探测室)。
方法可以包括预处理表示以一波长接收的光的强度的信号，以去除背景光的效果。
方法可以包括根据输出信号确定尺寸范围中的微粒的浓度。
在另一方面，本发明提供微粒探测***，包括适于容纳空气样品的探测室，用于以多个波长照亮空气样品的装置，用于以多个波长接收来自空气样品的散射光、并且输出表示以多个波长中的每一个接收的光的强度的信号的装置，处理装置，所述处理装置用于处理表示以多个波长中的每一个接收的光的强度的信号和对应的波长依赖参数，以使用在此描述的方法产生表示空气样品中微粒的至少一个特性的输出信号。
在又一方面，提供微粒探测***，包括适于容纳空气样品的探测室；第一微粒探测装置，所述第一微粒探测装置包括第一光源和第一光接收器，所述第一光源用于以至少第一波长照亮空气样品的第一体积，所述第一光接收器具有与第一体积相交的视场，用于接收来自探测室的散射光并且输出表示接收的散射光的第一信号；第二微粒探测装置，所述第二微粒探测装置包括第二光源和第二光接收器，所述第二光源用于以至少第二波长照亮空气样品的第二体积，所述第二光接收器具有与第二体积相交的视场，用于接收来自探测室的散射光并且输出表示接收的散射光的第二信号；光源启动装置，所述光源启动装置适于选择性地在第一时间周期启动第一光源而在第二时间周期启动第二光源；处理装置，所述处理装置适于与第一时间周期对应地接收来自第一光接收器的第一信号和来自第二光接收器的第二信号，并且处理接收的信号，以对应第一时间周期产生因背景光而被修正的第一输出，并且适于与第二时间周期对应地接收来自第一光接收器的第一信号和来自第二光接收器的第二信号，并且处理接收的信号，以对应第二时间周期产生因背景光而被修正的第二输出。
优选地，探测室在第一和第二光接收器中的每一个的视场内包括至 少一个壁，并且其中第一和第二光接收器被定位，使得所述室壁的相同部分基本位于第一和第二光接收器中的每一个的视场内。
第一和第二光接收器优选地相对于其对应的第一和第二光源而定位，使得第一光接收器的视场和第二体积不相交，并且第二光接收器的视场和第一体积不相交。
第一和第二波长优选地是不同的波长，但是可以是相同的波长。该原理还可以延伸到附加的光源和光接收器。
与第一时间周期对应的第一输出优选地通过一过程进行因背景光而被修正，所述过程包括将表示对应第一时间周期接收的散射光的第二信号从对应第一时间周期接收的散射光的第一信号中减去。
相似地，与第二时间周期对应的第二输出优选地通过一过程进行因背景光而被修正，所述过程包括将表示对应第二时间周期接收的散射光的第一信号从对应第二时间周期接收的散射光的第二信号中减去。
正如在此所使用的，除了上下文需要，否则，术语“包括”及其变体，例如现在分词形式、第三人称单数形式和过去分词形式并不旨在排除另外的添加物、组件、整体或步骤。
附图说明
现在通过仅仅是参照附图的非限制性的示例，描述本发明的优选实施例。在图中：
图1示出了根据本发明的实施例制造的微粒探测室的立体图；
图2示出了图1的探测室沿线2-2的剖视图；
图3示出了沿线4-4穿过探测室的气流路径的下部的剖视图；
图4示出了穿过探测室沿线3-3的气流路径的上部的剖视图；
图5示出了探测室的一部分的局部立体图，示出了本发明的实施例中的由探测器的光源照亮的体积和光接收器的视场；
图6示出了通过探测室上部的截面，还示出了本发明的实施例中的光接收器的视场和光源的照明区域之间的交叉；
图7示出了用于本发明的实施例的调节方式；
图8示出了用于本发明的实施例的微粒探测过程的流程图；
图9A、9B和9C示出了使用本发明的实施例在4个波长处的示例性输出以及3个与其相关的处理方法；
图10是示出了烟雾探测***随时间漂移的曲线，随时间的漂移由探测室的光学表面的污染引起。
具体实施方式
图1示出了烟雾探测器的探测室100的立体图。探测室100适于容纳由吸入***(未示出)吸入其中的空气样品，并且适于探测气流中微粒的存在。如果满足一个或多个警报条件，微粒探测警报器可以发出声音。在图1的探测室中，空气样品被吸入入口102，流经穿过探测室的气流路径，并且经由排出口104从探测室100排出。排出气流的一部分可以被过滤以提供清洁流，用于清洁探测器的易于堆积微粒的光学表面。
图2示出了沿图1所示的线2-2穿过探测室100的剖视图，而图3和4分别示出了穿过流动路径的下臂和上臂的正交的截面。
最初，空气被引入入口102。接着，空气穿过流量传感器106。在该实施例中，流量传感器是超声流量传感器，依照以澳大利亚维信防火及保安有限公司(Vision Fire&Security Pty Ltd)名义提交的国际专利公布WO/2004/102499运作。流量传感器的超声换能器108和110设置在流动通道的中心线的相对侧，并且穿过流动路径的中心线对角偏置。超声流量传感器106中的流动路径的截面通常是长方形的。如果需要，流动路径的尺度此时可以被选择为，保持流动路径的流量传感器之内的截面与入口102的截面面积相等。通过将这些截面匹配，不会因超声流量传感器引起压强变化，并且此外通过选择相对扁平的长方形形状(或其它细长的形状，例如椭圆形)，超声流量传感器的竖直长度可以被最小化。更特别地，这使得流量传感器垂直于超声信号的传播方向的尺度之一能够被保持较小，以防止传感器中不需要的回声(多路径效应)。接着，气流沿流动路径的下部前进并且在弯曲部分112周围流动，并且进入探测室的上部中的关注的区域。
此时，图4示出了穿过探测室100的剖视图。探测室100的该部分在其壁中包括一些孔，例如114和116，使得与探测室有关的光源能够照亮气流，并且还使得光接收器能够接收来自被照亮的体积内的散射光。在图2和4的剖视图中，可以看到光学部件118、120。这些光学部件118和120包括一个或多个光源和相关的光学器件，用于照亮探测室100之内的体积。与光学部件118和120中的每一个有关的光学器件可以包括一个或多个透镜和空间孔径，以限定所需的照明体积。出于显而易见的原因，光源部件118和120适于将光与探测室100的中心线成一定角度地发射，并且由此光源部件118和120与中心线呈一定角度。
这在图5和6中被更好地示出，图5和6示出了由光源中的每一个引起的照明光锥和光接收器的视场。首先参照图5，其示出了探测室100的一部分的局部剖视图。在该图中，示出了探测室壳体125的一部分。在该壳体的后部126中安装光学部件118之一，包括电路板130上的表面贴装的LED。还提供透镜132。孔径(光穿过其中照射)限定准直光圈，以产生第一被照亮的体积134。另外，镜像光源部件(未在该图中示出)产生第二被照亮的体积136。
如图6所示，由于光源相对于流动路径的中心线的角偏移，被照亮的体积134和136部分地重叠，并且不与室的壳体125的外壁相交。被照亮的体积134和136被壳体125的斜置的后壁127终止。壁127可以被构造为包括一个或多个折流装置，以控制从表面127的反射。
被照亮的体积134和136与相应对准的光接收器(例如光电二极管142)的视场138和140相交。另一光电二极管没有在该图中示出。在该图中，视场138和140示出为锥形以帮助理解。被照亮的体积134和对应的视场138的交叉，产生对应的关注区域144，而被照亮的体积136和对应的光接收器视场140形成第二关注区域146。在该实施例中，光电二极管的视场的中心线设置为，相对于其对应的光源形成的被照明的体积的中心线成67度角。
在使用中，当流经探测器100的气流中的微粒进入光接收器之一的视场时，在被照亮的体积内与微粒撞击的一部分光将被散射进入对应的光接收器的视场。被接收的光的强度可以用于确定气流中微粒的浓度。
在本发明的优选实施例中，光源118和120发射不同波长的辐射。最优选地，光源能够以大量波长发射。例如，光源120可以适于以红外波长发光，而另一光源118可以适于以多个波长(例如以3个波长，一个在电磁波谱的蓝色部分，一个在电磁波谱的绿色部分，而一个在电磁波谱的红色部分)发光。正如本领域技术人员可以理解的，还可以使用其它的光发射装置，例如可以使用一个或多个宽带光源。
光接收器，例如光电二极管142，优选地关于其对应的第一和第二被照亮的体积134和136而定位，使得第一光接收器142的视场和由第二光源照亮的体积136并不相交，并且反过来也一样。然而，正如本领域技术人员可以理解的，被照亮的体积不会是清晰限定的锥形，因为来自光源的光强将从被照亮的体积的中心径向衰减。准确的轮廓将取决于使用的光源和***的光学构造。因此，应当理解的是，对于第一光接收器的视场和第二被照亮的体积(以及第二光接收器的视场和第一被照亮的体积)的不交叉的优选，不应当被理解为要求在光接收器的视场之内没有来自光源的光，而仅仅要求在接收器的视场之内的来自光源的亮度级低于某个可接受的阈值，例如亮度级已经下降到-3dB点以下，或者下降到峰值强度的某些其它百分比(例如1％)。相似地，被照亮的体积的边缘可以以光能的水平为基础确定。
两个光电二极管的视场138和140还被安排为使其在其撞击的探测室表面处基本重叠。这样能够如下所述地在探测器中执行背景减除算法。
再次回到光源118和120，在优选的形式中，光源包括红外LED 120和红绿蓝(RGB)LED 118。这使得光的4个波长处于相对紧凑的物理空间中。当然，在本发明的其它实施例中，可以使用可见范围之内或之外的光或电磁辐射的更多或更少的波长。
在优选的形式中，样品体积依次被4个波长中的每一个照亮。例如，LED开关方案可以如表1所列地执行。
表1：光源开关和接收器状态
每8.8msec重复该循环。用于4个波长的驱动波形的8.8msec循环的图形表示在图7中示出。
在使用4个光散射的指示(reading)时，将依照上面的调节方案顺序地探测与光源对118和120发射的光的每个波长对应的一个指示。图8示出了如何处理4个光散射的指示的流程图800，以根据本发明的某一方面产生烟雾探测水平。
在下面的讨论中：
从B(t)到H(t)的信号中的每一个均包括红外、红、绿、蓝组分。例如C(t)具有组分CIR(t)、CR(t)、CG(t)、CB(t)，分别对应4个波长：红外、红、绿和蓝。
信号I(t)可以包括3个信号，与波段(例如从红延伸到红外，或者从蓝延伸到绿的波段)对应。
信号L(t)、K(t)、J(t)均为单一信号。
最初，光源被如上所述地点亮，并且光在对应的关注区域中被微粒散射。散射光A(t)在步骤801被对应的主光探测器感知，并且接着被放大。可以根据接收的光强而选择高增益或者低增益放大器。
接着在步骤802，放大的信号B(t)被模数转换器数字化。在本发明的 一个形式中，每个波长处的8个指示在对应的LED开启时被记下，并且接着被加进累计的总和。每个波长处的8个指示在对应的LED关闭时也被记下，并且接着被从累计的总和中减去。还可以在该步骤中删除正值的窄尖峰(即瞬时高电平信号)，因为可以假定这些尖峰归因于流经关注区域的灰尘微粒。该总和被累计128个循环(1126.4msec)，给出每个波长C(t)处的原始的烟雾水平。
接着在步骤805以下述方式减去背景水平。结果是信号G(t)。
接着在806，如果配置灰尘辨别模型，则执行步骤807到811。如果灰尘辨别关闭，则执行步骤812到814。
在灰尘辨别的路径中，在步骤807，信号G(t)乘以测量的灰尘归一化因子NIR、NR、NG、NB(其中NIR、NR、NG、NB是测量的归一化值，如果微粒尺寸是大的，即灰尘的情况，则归一化的值基本相等)。结果是信号H(t)。
在步骤808，对于多个波段，“原始的烟雾”水平以下述方式计算。
在一种情况下，原始的烟雾值如下计算：
红到红外波段原始的烟雾＝(RR-RIR)/(λR-λIR) (1)(其中λR是红光的波长)
绿到红外波段原始的烟雾＝(RG-RIR)/(λG-λIR) (2)
蓝到红外波段原始的烟雾＝(RB-RIR)/(λB-λIR) (3)
可选择地，原始的烟雾值可以如下计算：
蓝到绿波段原始的烟雾＝(RB-RG)/(λB-λG) (4)
绿到红波段原始的烟雾＝(RG-RR)/(λG-λR) (5)
红到红外波段原始的烟雾＝(RR-RIR)/(λR-λIR) (6)
这些原始的烟雾值是信号水平H(t)关于波长的曲线图的斜率。在图8中，这些信号是信号I(t)。
在每个波段中的原始的烟雾信号，例如“蓝到绿的原始的烟雾”、“绿到红的原始的烟雾”等，可以被考虑为分别由蓝到绿的波长、绿到红的波长最强地散射的微粒尺寸范围中的微粒浓度的测量。可以使用波段中原始的烟雾值以区别微粒或者烟雾的类型(或者微粒或引起发射微粒的 事件的其它特性)，例如，如果在由信号“蓝到绿的原始的烟雾”测量的尺寸范围中比“绿到红的原始的烟雾”范围中存在更多的微粒，则可以得出结论，火灾正处于剧烈燃烧阶段。
图9A和9B以图形示出了与图8的步骤808相关描述的可选择的处理方案。在这些图中，在4个波长(蓝、绿、红、红外)中的每一个处示出了H(t)的标绘。
在图9A中，3条线901、902和903的斜率分别使用公式(1)、(2)和(3)计算。
在图9B中，3条线904、905和906的斜率分别使用公式(4)、(5)和(6)计算。
在每种情况中，通过记下3个原始的烟雾信号的平均值，接着在步骤809将3个斜率值联合以产生J(t)。可选择地，信号J(t)可以计算为最小二乘法误差拟合线的梯度，拟合线经过信号H(t)的红外、红、绿、蓝组分关于波长的图像，正如下面关于图9C所描述的。该过程的这种形式实质上将步骤808和809联合为单一步骤。图9C是在4个波长(蓝、绿、红、红外)中的每一个处的H(t)的标绘。在图9C示出的示例中，线被拟合到4个强度指示并且线的斜率被确定。
在其它实施例中，不同的函数可以为测量而被拟合。例如抛物线或其它函数，并且该函数的一个或多个参数可以用于确定烟雾的存在。例如，可以确定和使用该曲线的切线的梯度，以确定关注的微粒或干扰微粒是否是散射光的成因。在一些执行中，函数的拟合不会真正发生，然而可以执行等同的数学运算，以形成由有序对(x,y)表征的***行为的近似，其中x是表示在一波长处接收的光的强度的信号，而y是对应的波长依赖参数。在可选择的实施例中，算法可以将统计方法应用于多个测量。例如，平均的散射水平可以经由一些波长确定，并且确定标准离均差(standard deviation from that mean)。
在步骤810，信号J(t)乘以校准增益因子，以产生以“每米的昏暗百分比”为单位的烟雾水平。结果是信号K(t)。信号K(t)的负值在步骤811被去除。如果K(t)是负的，则结果L(t)被设为零。否则L(t)被设为等于 K(t)。优选地，信号L(t)还被限制一最大的烟雾水平，即32％/m。
在步骤806，如果没有配置灰尘抑制模型(dust rejection mode)，则烟雾水平如下计算：
在步骤812，信号G(t)乘以校准增益因子(优选地，对于每个波长是一个校准增益因子)。在步骤813，4个值可以被联合，例如叠加或平均(设定或不设定比例)，并且任意负值在步骤814被去除，并且可以输出烟雾水平。
根据警报标准，输出的烟雾水平可以接着以任意公知的方式被进一步处理，以发出警报。
在上面的计算中，有利的是将下面二者之一或者全部归一化：
表明在每个波长处接收的光的强度的信号；和
其对应的波长依赖参数。
例如，原始的烟雾水平可以被归一化为在波长之一处或者一个波段中的烟雾水平。在一个示例中，烟雾值可以被归一化为最长的波长处的烟雾值。相似地，波长依赖参数可以针对参数之一而被归一化，例如，归一化为与最长的波长对应的参数。
如上所述，在本发明的优选实施例中，微粒探测指示可以与识别标志比较，以表征室中微粒或产生微粒的事件。这种与识别标志的比较可以在上述过程中的很多不同的点执行，例如B(t)到L(t)的任一信号或者这些信号的变体可以与对应的识别标志比较，以表征室中的微粒或产生微粒的事件。
在本发明的优选形式中，拟合到微粒探测指示的一个或多个函数的斜率(在一个或多个点)与已知的识别标志比较。
在一些情况下，有利的是随时间跟踪被探测微粒的特性。这种基于时间的数据可以与基于时间的识别标志比较。有利地，这允许识别具有特定时间特性的某些事件或状况。
与多个微粒特性或事件对应的识别标志可以根据经验而确定。
在步骤805，背景消除步骤在烟雾指示E(t)上执行。该步骤的执行是因为室壁的污染物将会随时间引起即将由光探测器接收的背景光的增 强。
图10示出了这种背景消除的原理如何可以在本发明的实施例中执行。由于示出的实施例的室的物理结构，每个光接收器可以用于为另一光接收器提供“背景”光水平的指示。为此，***的几何形状被构造为：
两个光接收器的视场在室的壁处最大程度地重叠——这确保测量的背景光是可以相比的。
每个光接收器的视场不应当与对应另一探测器的光源的照明场一致——这确保光不会被直接从与一个探测器相关的光束散射进入另一接收器。
这样，每个光接收器在其相关的光源被点亮时作为“主探测器”工作，探测主光散射，并且还在与其它光接收器相关的光源被点亮时作为“副探测器”工作，用于探测背景光。该设计在表1中示出，这表示与***中的每种照明状态对应的光探测器状态，如图4-6所示，***包括2个LED，一个是红外LED而另一个是RGB LED。
有利地，这允许为所有测量执行背景消除，而不包括附加的硬件。
图10的图像1000示出了来自探测器的在几年当中的长期的光散射指示或烟雾指示。标绘1010示出了在应用任何补偿之前(例如B(t))从探测器接收的散射光的水平。如图所示，当视场的污染物和探测室的被照亮的表面出现时，标绘1010随时间稳定增加，增加了背景光的水平。
在制造过程中，可以在清洁的空气中用主传感器测量背景光水平，以获得“主传感器制造的背景”值1011。背景水平还可以用副传感器在清洁的空气中测量，以获得“副传感器制造的背景”值1021。
在使用中，可以周期性地(例如，每分钟或每小时一次)测量副传感器的值，以确定由图像1020标绘的“场背景中的副传感器”值。如图所示，当视场的污染物和探测室的被照亮的表面出现时，标绘1020也随时间增加。接着可以如下地确定预测的场中的背景值：
场背景中的预测＝主传感器制造的背景+(场背景中的副传感器－副传感器制造的背景)
如果在室中存在清洁空气，“场背景中的预测”的值预测主传感器将 会在场中看到的值——这由标绘1030示出。
由此对于单一颜色，图8的信号G(t)被给出为：
G(t)＝B(t)主传感器－场背景中的预测，这由图10上的图像1040标绘。
应当理解的是，在本说明书中公开和限定的本发明从文字和附图所涉及的或由于文字和附图而明显的单独特征延伸为所有的两个或多个可选择的组合。所有这些不同的组合构成本发明的多个可选择的方面。

Claims (8)

1.一种微粒探测***，包括：
探测室，所述探测室适于容纳空气样品；
第一微粒探测装置，所述第一微粒探测装置包括第一光源和第一光接收器，所述第一光源用于以至少第一波长照亮空气样品的第一体积，所述第一光接收器具有与所述第一体积相交的视场，用于接收来自所述探测室的散射光并且输出表示接收的散射光的第一信号；
第二微粒探测装置，所述第二微粒探测装置包括第二光源和第二光接收器，所述第二光源用于以至少第二波长照亮空气样品的第二体积，所述第二光接收器具有与所述第二体积相交的视场，用于接收来自所述探测室的散射光并且输出表示接收的散射光的第二信号；
光源启动装置，所述光源启动装置适于选择性地在第一时间周期启动第一光源而在第二时间周期启动第二光源；和
处理装置，所述处理装置适于与所述第一时间周期对应地接收来自所述第一光接收器的第一信号和来自所述第二光接收器的第二信号，并且处理接收的信号，以对应所述第一时间周期产生因背景光而被修正的第一输出；并且适于与所述第二时间周期对应地接收来自所述第一光接收器的第一信号和来自所述第二光接收器的第二信号，并且处理接收的信号，以对应所述第二时间周期产生因背景光而被修正的第二输出。
2.根据权利要求1所述的微粒探测***，其特征在于：所述探测室在所述第一和第二光接收器中的每一个的视场内包括至少一个壁，并且其中所述第一和第二光接收器被定位，使得所述室壁的相同部分基本位于所述第一和第二光接收器中的每一个的视场内。
3.根据权利要求1或2所述的微粒探测***，其特征在于：所述第一和第二光接收器相对于其对应的被照亮的第一体积和第二体积而定位，使得第一光接收器的视场和第二体积不相交，并且第二光接收器的视场和第一体积不相交。
4.根据权利要求1或2所述的微粒探测***，其特征在于：所述第一和第二波长是不同的波长。
5.根据权利要求1或2所述的微粒探测***，其特征在于：与所述第一时间周期对应的第一输出通过一过程进行因背景光而被修正，所述过程包括将表示对应所述第一时间周期接收的散射光的第二信号从对应所述第一时间周期接收的散射光的第一信号中减去。
6.根据权利要求5所述的微粒探测***，其特征在于：与所述第二时间周期对应的第二输出通过一过程进行因背景光而被修正，所述过程包括将表示对应所述第二时间周期接收的散射光的第一信号从对应所述第二时间周期接收的散射光的第二信号中减去。
7.根据权利要求1或2所述的微粒探测***，其特征在于：与所述第二时间周期对应的第二输出通过一过程进行因背景光而被修正，所述过程包括将表示对应所述第二时间周期接收的散射光的第一信号从对应所述第二时间周期接收的散射光的第二信号中减去。
8.根据权利要求1或2所述的微粒探测***，其特征在于：所述第一和第二波长是相同的波长。
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