环境传感器、具有传感器的颗粒物计数系统及其操作方法技术方案

一种环境传感器，包括：入口和出口，使得流体流从所述入口移动至所述出口；颗粒物检测部分，用于检测流体中的颗粒物；以及控制器，连接到所述颗粒物检测部分。该环境传感器可与数据采集系统（例如，通过无线接入点）进行通信，从而形成颗粒物计数系统。本发明专利技术还公开了操作环境传感器的方法和操作颗粒物检测系统的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2007年9月4日提交的美国第11/849,421号专利申请的优先权，其 全部内容通过引用并入本文。
技术介绍
本专利技术涉及环境传感器，如用来检测空气或液体环境中颗粒物的颗粒物计数器。 本专利技术还涉及具有环境传感器的颗粒物计数系统，操作颗粒物计数系统的方法，以及操作 环境传感器的方法。在一些其它应用中，如果出现污染的情况，颗粒物检测能够监控与期望目标不适 应的物质的产生，甚至能够进行原子级别的监控。例如，制药厂商需要无菌环境来避免活的 有机体与被制造或包装的产品接触。而且，制药厂商监控特定区域来保证符合洁净标准。其它通常需要在环境中采用颗粒物计数系统的工业应用是半导体制造业。半导体 制造厂商监控其工艺流体、气体和环境的洁净程度来识别并消除污染源。其它工业部门可 使用颗粒物计数系统来检测和控制影响产品性能和质量的污染。例如，自动化产品、便携式 设备、微机械结构以及光学组件的制造厂商可在其一些制造过程中使用颗粒物计数系统。因此，需要一种在其它事件中，能够执行可靠的颗粒物计数并允许获取和发布与 颗粒物计数相关的信息的环境传感器。还需要集成这种环境传感器的颗粒物计数系统。
技术实现思路
在一种实施方式中，本专利技术提供了一种从环境传感器到远程数据采集系统对颗粒 物计数信息进行通信的方法。所述方法包括产生来自于空间、通过所述环境传感器的流体 流；检测流体中的颗粒物；在第一时间间隔内确定与检测到的颗粒物的数量有关的第一颗 粒物计数；在第二时间间隔内确定与检测到的颗粒物的数量有关的第二颗粒物计数；基于 所述第一颗粒物计数和所述第二颗粒物计数确定总颗粒物计数；以及将所述总颗粒物计数 从所述环境传感器到所述远程数据采集系统进行通信。所述通信动作包括对来自于所述环 境传感器的所述总颗粒物计数进行无线通信。在另外一种实施方式中，本专利技术提供一种颗粒物计数系统。该颗粒物计数系统包 括远程数据采集系统；以及环境传感器，放置在空间内。所述环境传感器包括入口和出 口，从而使流体流从所述入口流至所述出口，颗粒物检测部分，用于检测流体中的颗粒物， 以及控制器，连接至所述颗粒物检测部分。所述控制器被配置为在多个时间间隔内分别确 定具有预定特性的颗粒物的多个计数，所述控制器还被配置为存储在一个时间间隔内检测 到的多个计数中的至少一个，并且所述控制器还被配置为通过将滚动计数技术用于所述多 个计数而连续更新总计数。所述环境传感器还包括通信层，连接到所述控制器，以将计数通 信至所述远程数据采集系统。所述通信层包括天线，以用于对计数进行无线通信。在另外一种实施方式中，本专利技术提供一种环境传感器，适于放置在空间内。所述环 境传感器包括入口和出口，使得流体流从所述入口移动至所述出口 ；颗粒物检测部分，用5于检测流体中的颗粒物；控制器，连接到所述颗粒物检测部分。所述控制器被配置为确定多 个颗粒物计数，每个颗粒物计数均表示在相应时间间隔内检测到的颗粒物数目，并且所述 控制器被配置为确定代表在多个时间间隔内检测到的颗粒物的总颗粒物计数。所述环境传 感器还包括无线通信层，连接到所述控制器，以将所述总颗粒物计数和所述多个颗粒物计 数中的至少一个无线传输。 本专利技术的其它方面将由于具体实施方式和附图说明而变得更加明了。附图说明图1是颗粒物计数系统的示意图。图2是第二颗粒物计数系统的示意图。图3是颗粒物计数器的示意图。图4是图3中示出的颗粒物计数器的局部示意图。图5是图4中示出的控制器的可选结构额示意图。图6是图4中示出的通信层的可选结构示意图。图7是数据采集系统的示意图。图8是网页形式的信息显示。图9是状态寄存器的示意图。图10是示出了多个存储地址的表格。具体实施例方式在详细说明本专利技术的任何实施方式之前，应该理解，本专利技术不限于在后续说明中 提出的或者在附图中示出的结构和部件的排列细节。本专利技术能够采用其它实施方式并且能 够以各种不同的方式实施或者执行。而且，应该理解，本文使用的短语和术语是用于说明的 目的而不应该被认为是一种限制。本文使用的“包括”、“包含”或者“具有”及其变体表示 包含后面列出的条目、其等同物以及附属项。尽管在本文采用方向标记如上、下、向下、向上、向后、底、前、后等来说明附图，但 这些标记都是针对附图(在正常观察时)的。这些方向并不意味着对本专利技术任何形式的限 制和文字约束。另外，本文使用的术语“第一”、“第二”和“第三”是为了说明的目的而不是 为了表明或者暗示相对重要性或者相对意义。另外，应该理解，本专利技术的实施方式包括硬件、软件和电子元器件或模块，为了方 便论述，这些实施方式被示出和说明为似乎这些部件的大部分仅仅实现为硬件。然而，本领 域的普通技术人员在阅读了具体实施方式后应该认识到，至少在一种实施方式中，基于本 专利技术各方面的电子产品可以实现为软件形式。这样，应该注意到，基于设备的多个硬件和软 件，以及多种不同结构的部件可以被用来实现本专利技术。而且，如后续章节中所描述的，在附 图中说明的机械结构是为了示例性地示出本专利技术的实施方式，这些机械结构也可以采用其 它可替代的机械结构。图1是采用无线接入点拓扑结构的颗粒物计数系统10的示意图。颗粒物计数系 统10包括环境传感器15，无线接入点(WAP) 20，以及通过网络30连接到WAP20的数据采集 系统(DAS)25。可以预想到，环境传感器15，WAP20等的数量可根据所示结构的不同而不同。在示出的结构中，环境传感器15与WAP20通过无线协议(如标准无线协议)进 行无线通信，以发送或者接收信息。WAP20通过“有线”连接被连接到网络30。在一种结构 中，WAP20可包括NETGEARWGR614无线路由器。使用术语“有线”是为了定义一种连接方式 如USB电缆、DSL电缆、以太网线以及其它。类似地，网络30是为了广义地表示是因特网连 接或者是内网或者内部网连接。还应该预想到，网络30可包括无线连接器。除了图1中具 体示出的DAS25，颗粒物计数系统10还可以包括其它连接到网络30的其他元件，如计算机 35。图2是配置为ad-hoc拓扑结构的颗粒物计数系统40的示意图。更具体地，颗粒 物计数系统40包括无线连接到DAS25并可以可选地连接到网络30的一个或多个环境传感 器15 (在图2中仅示出了一个环境传感器15)。在颗粒物计数系统40包含多于一个环境传 感器15的结构中，每个环境传感器15包括由DAS25识别的地址。每个环境传感器15具有 唯一地址，其允许DAS25接收、存储并对来自于可位于独立且远程环境中的各个环境传感 器15的信息进行通信。如本文所使用的，术语“信息”应该被广义地理解为包含信号(如 模拟信号、数字信号等)、状态、数据(如打包数据、非打包数据等)等，并用来提供知识、数 值、事件、事实、测量、输出以及类似内容。参考图1和2，颗粒物计数系统10和40被设置为对从环境传感器15到DAS25进 行通信，从而交换关于环境传感器15所在空间的信息，也被定义为环境区(如“干净”区)。 颗粒物计数系统10和40的一个不同点是，在颗粒物计数系统10中，DAS25可以通过网络 30远程访问环境传感器15，而在颗粒物计数系统40中，DAS25直接通过无线连接来访问环 境传感器15。然而，应该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从环境传感器到远程数据采集系统对颗粒物计数信息进行通信的方法，所述方法包括：产生来自于空间、通过所述环境传感器的流体流；检测流体中的颗粒物；在第一时间间隔内确定与检测到的颗粒物的数量有关的第一颗粒物计数；在第二时间间隔内确定与检测到的颗粒物的数量有关的第二颗粒物计数；基于所述第一颗粒物计数和所述第二颗粒物计数确定总颗粒物计数；以及将所述总颗粒物计数从所述环境传感器到所述远程数据采集系统进行通信，所述通信动作包括对来自于所述环境传感器的所述总颗粒物计数进行无线通信。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-9-4 11/849,421一种从环境传感器到远程数据采集系统对颗粒物计数信息进行通信的方法，所述方法包括产生来自于空间、通过所述环境传感器的流体流；检测流体中的颗粒物；在第一时间间隔内确定与检测到的颗粒物的数量有关的第一颗粒物计数；在第二时间间隔内确定与检测到的颗粒物的数量有关的第二颗粒物计数；基于所述第一颗粒物计数和所述第二颗粒物计数确定总颗粒物计数；以及将所述总颗粒物计数从所述环境传感器到所述远程数据采集系统进行通信，所述通信动作包括对来自于所述环境传感器的所述总颗粒物计数进行无线通信。2.如权利要求1所述的方法，其中所述环境传感器包括真空源，并且产生所述流体流 的步骤包括用所述真空源产生真空。3.如权利要求1所述的方法，其中检测颗粒物的步骤包括 用光源产生光束，并且检测由流过所述环境传感器的至少一个颗粒物所导致的光束的散射。4.如权利要求3所述的方法，其中检测颗粒物的步骤还包括 基于对所述光束的散射的检测产生信号，将所述信号与阈值进行比较，以及 确定是否所述信号与所述阈值具有关系。5.如权利要求1所述的方法，其中确定第一颗粒物计数的步骤包括将所述第一时间间 隔内检测到的颗粒物的特征值与数值进行比较，并且当比较结果满足关系时，增加所述第 一颗粒物计数。6.如权利要求1所述的方法，其中所述环境传感器包括存储器，其中所述方法还包括 在地址处将所述总计数存储在所述存储器中，其中确定第一颗粒物计数的步骤包括用所述 第一颗粒物计数更新所述地址处的所述总计数，并且用所述第二颗粒物计数更新所述地址 处的所述总计数。7.如权利要求1所述的方法，还包括在第三时间间隔内确定与检测到的颗粒物的数量 有关的第三颗粒物计数，并且其中确定总颗粒物计数的步骤还基于所述第三颗粒物计数。8.如权利要求7所述的方法，其中确定总颗粒物计数的步骤包括 将所述第三颗粒物计数增加到所述总颗粒物计数中，并且从所述总颗粒物计数中减去所述第一颗粒物计数。9.如权利要求1所述的方法，其中确定总颗粒物计数的步骤包括确定代表了在采样 体积中颗粒物数量的计数，所述采样体积在多个时间间隔流过所述环境传感器。10.如权利要求9所述的方法，还包括分别为多个时间间隔确定多个颗粒物计数，其中 确定多个颗粒物计数的步骤包括确定第一颗粒物计数以及确定第二颗粒物计数，并且其中 确定总颗粒物计数的步骤包括将在所述多个时间间隔的最后一个中由所述环境传感器计 数得到的颗粒物数量增加到所述总颗粒物计数，并且确定总颗粒物计数的步骤还包括从所 述总颗粒物计数中减去在用于所述总颗粒物计数的最早时间间隔内由所述环境传感器计 数得到的颗粒物的数量。11.如权利要求1所述的方法，其中对所述总颗粒物计数进行无线通信的步骤还包括将所述总颗粒物计数与显示信息相结合。12.如权利要求1所述的方法，其中对所述总颗粒物计数进行无线通信的步骤包括将 与所述总颗粒物计数相关的信号发送到无线接入点，其中所述无线接入点通过网络连接到 所述远程数据采集系统。13.如权利要求1所述的方法，其中所述环境传感器包括存储器，所述存储器在存储地 址具有所述总颗粒物计数，其中所述方法还包括所述数据采集系统显示所述总颗粒物计 数和指示，基于所述计数存储在所述环境传感器中的存储地址，所述指示对应于由所述环 境传感器计数得到的颗粒物特性。14.一种颗粒物计数系统，包括远程数据采集系统；以及环境传感器，放置在空间内，所述环境传感器包括入口和出口，从而使流体流从所述入口流至所述出口，颗粒物检测部分，用于检测流体中的颗粒物，控制器，连接至所述颗粒物检测部分，所述控制器被配置为在多个时间间隔内分别确 定具有预定特性的颗粒物的多个计数，所述控制器还被配置为存储在一个时间间隔内检测 到的多个计数中的至少一个，并且所述控制器还被配置为通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫L钱德勒，丹尼尔爱德华该隐，格伦Y科祖玛，乔索莫萨，
申请(专利权)人：温彻尔达因有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]