[发明专利]包括图案化光学被分析物传感器和光学读出器的过滤器系统

说明书

技术领域

本发明涉及过滤器系统，所述过滤器系统包括：过滤介质；图案化光学被分析物传感器，其被设置成与过滤介质流体连通；以及光学读出器，其被配置和设置成询问所述图案化光学被分析物传感器。

背景技术

过滤器系统通常在存在蒸气和其他经空气传播的有害物质的情况下使用。示例性过滤器系统包括集体防护系统、一次性个人呼吸器、可重复使用的个人呼吸器、动力式空气净化呼吸器、危害物质隔离服以及其他防护装置。

已提出各种化学、光学或电子指示器，以用于就存在废弃材料的情况警告防护装置的用户。例如，使用寿命终止指示器（“ESLI”）可以就此类装置中的过滤元件可能接近饱和或者可能对特定材料无效的情况进行警告。

检测化学被分析物（尤其是有机化学被分析物）的能力在许多应用（包括环境监测等）中是重要的。已开发出用于检测化学被分析物的一些装置，例如，光学装置、重量测定装置、微电子装置、机械装置以及比色装置。

发明内容

在一个示例性实施例中，本发明涉及一种过滤器系统，所述过滤器系统包括壳体；设置在所述壳体内的过滤介质；光学被分析物传感器；以及光学读出器。所述光学被分析物传感器的特征在于，具有对所关注的被分析物做出第一响应的第一区域以及对所关注的被分析物做出不同的第二响应的第二区域。所述光学被分析物传感器包括检测介质并且设置在所述壳体内，以使检测介质与过滤介质流体连通。所述光学读出器包括至少一个光源和至少一个检测器。

在一些实施例中，所述光学读出器包括第一组件和第二组件，每个组件包括至少一个光源和至少一个检测器。所述光学读出器可附接到壳体，以使由第一组件的至少一个光源发出的光的至少一部分从光学被分析物传感器的第一区域反射，并由第一组件的至少一个检测器捕集，而由第二组件的至少一个光源发出的光的至少一部分从光学被分析物传感器的第二区域反射，并由第二组件的至少一个检测器捕集。第一组件和第二组件中的至少一者可包括第一模块和第二模块，其中第一模块包括第一光源和第一检测器，第二模块包括第二光源和第二检测器。

在其他实施例中，由至少一个光源发出的光的至少一部分从光学被分析物传感器的第一区域反射，并由至少一个检测器捕集。另外，由至少一个光源发出的光的至少一部分从光学被分析物传感器的第二区域反射，并由至少一个检测器捕集。

附图说明

结合附图参阅以下对各个实施例进行的详细说明可以更全面地理解本发明，其中：

图1示出了根据本发明的一个示例性过滤器系统；

图2示出了可用于根据本发明的过滤器系统的滤筒；

图3A和3B示意性地示出了适于与本发明的一些示例性实施例一起使用的示例性光学被分析物传感器；

图4示出了根据本发明的示例性光学读出器；

图5A示出了在不存在目标分析物的情况下，示例性光学读出器的示例性光源的光谱，以及示例性光学被分析物传感器的光谱；

图5B示出了表示示例性光电检测器对入射光波长灵敏度的曲线；

图6示意性地示出了根据本发明的光学读出器的另一示例性实施例；

图7A示出了使用一个或多个宽带光源的光学读出器的示例性实施例；

图7B示意性地示出了过滤器，该过滤器具有光谱透射不同的区域；

图8A和8B示出了根据本发明的光学读出器的示例性实施例的不同侧面；

图9A示出了根据本发明的示例性光学读出器，该示例性光学读出器被配置成询问图案化的光学被分析物传感器；

图9B示出了根据本发明的另一示例性光学读出器，该示例性光学读出器被配置成询问图案化光学被分析物传感器；

图10示出了根据本发明的光学读出器的运行的示意图；

图11A到11D示意性地示出了根据本发明的另一示例性过滤器系统以及此种过滤器系统的一些示例性部件；

图12示出了根据本发明的可移除壳体部分的实施例；

图13A和13B示出了附接机构的示例性实施例；

图14A-14C示意性地示出了不同类型的配准特征结构；

图15示出了示出了根据本发明的过滤器系统的再一实施例；

图16示出了适用于本发明的示例性实施例的呼吸器滤筒；

图17A和17B示出了根据本发明的再一示例性过滤器系统；