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原文传递一种粒子采集装置、检测系统及检测方法

专利名称：	一种粒子采集装置、检测系统及检测方法
摘要：	本发明实施例公开了一种粒子采集装置，包括：目标粒子获取部件，包括顶层、中间层和底层；所述中间层设置有空气流量入口和出口、连通所述入口和出口的用于将空气流量中的粒子根据其尺寸范围进行分流的流道，流道上设置有第一通孔；顶层覆盖中间层形成所述流道的盖体，顶层上对应所述通孔的位置设置有发热部件；底层为卡片式结构，可拆卸的设置于中间层的下方，且对应所述第一通孔位置具有用于沉积目标粒子的沉积区域；粒子通入部件，用于将包含有待测的目标粒子的空气经所述空气流量入口通入至所述目标粒子获取部件。还提供了基于上述装置的检测系统及检测方法。以实现便于携带的进行目标粒子的分离采集和检测。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	天津;12
申请人：	天津大学
发明人：	段学欣;李艳娜;庞慰;张孟伦
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-04T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201910273206.4
公开号：	CN110095316A
代理机构：	北京华夏正合知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	韩登营;曲芳兵
分类号：	G01N1/14(2006.01);G;G01;G01N;G01N1
申请人地址：	300072 天津市南开区卫津路92号
主权项：	1.一种粒子采集装置，其特征在于，包括：目标粒子获取部件，包括顶层、中间层和底层；其中，所述中间层设置有空气流量入口和出口、连通所述入口和出口的用于将空气流量中的粒子根据其尺寸范围进行分流的流道，所述流道上设置有第一通孔；所述顶层覆盖中间层形成所述流道的盖体，顶层上对应所述第一通孔的位置设置有发热部件；所述底层为卡片式结构，可拆卸的设置于中间层的下方，且对应所述第一通孔位置具有用于沉积目标粒子的沉积区域；粒子通入部件，用于将包含有待测的目标粒子的空气经所述空气流量入口通入至所述目标粒子获取部件。 2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述流道包括：主流道和次流道；其中，所述主流道的一端与所述空气流量入口相通，另一端设置有一主流道出口；所述次流道一端与所述空气流量入口相通且另一端设置有次流道出口；所述次流道设置于所述主流道中间，且所述次流道将所述主流道自所述空气流量入口处分支成两个分支的流道；其中，所述两个分支的流道的其中之一流道上设置有所述第一通孔；所述主流道出口和次流道出口连通至空气流量出口。 3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，该装置还包括一壳体，该壳体上具有一匹配所述卡片式结构的底层的开口，壳体内部安装所述目标粒子获取部件，目标粒子获取部件对应底层处设置有托板，所述中间层与托板之间形成间隙，该间隙正对壳体所述开口设置，使得底层可由壳体开口伸入所述间隙。 4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述粒子通入部件为泵，壳体内还装配电池、所述泵，壳体上还有第二通孔和第三通孔；其中，第二通孔作为出风口，其通过管路连通至所述空气流量出口，第三通孔作为入风口，其通过管路连通至空气流量入口；其中，所述泵通过管路与所述第三通孔连接。 5.一种粒子检测系统，其特征在于，包括权利要求1至4任一所述的粒子采集装置，还包括：目标粒子成像模块，用于对所述卡片式结构的底层的沉积区域随机选择指定数量的目标粒子沉积区域进行拍照以获取目标粒子图像；图像分析模块，用于对所述目标粒子图像进行分析处理，以获取目标粒子的检测结果。 6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述图像分析模块，包括：目标粒子数量计算子模块，用于计算流过主流道的目标粒子的数量；目标粒子浓度计算子模块，用于根据所述流过主流道的目标粒子的数量计算流过主流道的目标粒子的浓度。 7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述目标粒子数量获取子模块获取流过主流道的目标粒子的数量的解析式为：其中，N为流过主流道的目标粒子的数量，Sr为采集区矩形面积，St为目标粒子成像模块采集光斑的面积，为当所述选择指定数量的目标粒子沉积区域的数量为m时的所述目标粒子沉积区域的目标粒子数目的平均值。 8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，目标粒子浓度获取子模块根据所述流过主流道的目标粒子的数量获取流过主流道的目标粒子的浓度的数量的解析式为：其中，C为空气中的目标粒子浓度，N为流过主流道的目标粒子的数量，t为沉积时间，Q为空气流量入口处空气流量。 9.一种基于权利要求5至8任一所述粒子检测系统的检测方法，其特征在于，包括步骤： A、将包含有待测目标粒子的空气通过空气流量入口通入至目标粒子获取部件，使得所述空气中的不同尺寸范围的粒子流向不同的流道； B、通过顶层的发热部件工作以使所述第一通孔的两端产生温度差，以使得流经第一通孔处的目标粒子被驱动沉向卡片式结构的底层的沉积区域； C、取出卡片式结构的底层，对底层的所述沉积区域进行取样成像，以获取目标粒子图像； D、对所述目标粒子图像进行分析，以获取目标粒子的检测结果。
所属类别：	发明专利