[发明专利]用于表征空气流中带电大气颗粒的尺寸分布随着时间的演变的设备

权利要求书

1. 一种用于表征空气流中带电大气颗粒的尺寸分布随着时间的演变的设备，包括：

- 空气入口，其用于空气流中的大气颗粒进入，

- 颗粒充电单元，其被设置成通过对进入设备的大气颗粒充电而创建带电大气颗粒的尺寸分布，

- 浓度变化部分，其能够造成在至少一个时间间隔期间带电颗粒的浓度在至少第一浓度水平和第二浓度水平之间变化，

- 颗粒感测部分，其能够产生与第一浓度水平相应的第一测量信号I₁以及与第二浓度水平相应的第二测量信号I₂，以及

- 数据求值单元，其被设置成根据第一测量信号I₁和第二测量信号I₂以及参考颗粒直径d_p,ref推断带电大气颗粒的尺寸分布的颗粒数浓度N和平均颗粒直径d_p,av，其中推断的平均颗粒直径d_p,av相对于参考颗粒直径d_p,ref的变化由设定的最大变化限界。

2. 依照权利要求1的设备，其中基于第一测量信号I₁、第二测量信号I₂以及带电大气颗粒的尺寸分布的推断的平均颗粒直径d_p,av推断颗粒数浓度N。

3. 依照权利要求1的设备，其中所述浓度变化部分是能够在至少一个时间间隔期间电沉淀带电大气颗粒的尺寸分布的至少一部分的电沉淀单元。

4. 依照权利要求1的设备，其中第一浓度水平与带电大气颗粒的创建的尺寸分布的浓度水平基本上相同。

5. 依照权利要求1的设备，其中参考颗粒直径d_p,ref是预定义的颗粒直径d_p,0。

6. 依照权利要求5的设备，其中预定义的颗粒直径d_p,0优选地设置为20-100nm尺寸范围内的值。

7. 依照权利要求1的设备，其中参考颗粒直径d_p,ref是先前推断的平均颗粒直径。

8. 依照前面的权利要求中任何一项的设备，其中当第一测量信号I₁ 小于或等于第二测量信号I₂时，推断的平均颗粒直径d_p,av被取为等于参考颗粒直径d_p,ref。

9. 依照前面的权利要求中任何一项的设备，其中当第一测量信号I₁小于或等于预定义的参考信号I_1,ref时，推断的平均颗粒直径d_p,av被取为等于参考颗粒直径d_p,ref。

10. 依照权利要求1的设备，其中将推断的平均颗粒直径d_p,av与推断的颗粒数浓度N的数学乘积N*d_p,av设置成与第一测量信号I₁成比例。

11. 依照权利要求1的设备，其中所述设定的最大变化分别依赖于所述两个测量信号I₁和I₂中的至少一个的幅度。

12. 依照权利要求1的设备，其中顺次地在连续时刻t_k、t_k+1、t_k+2、……产生一系列第一测量信号I₁(t_k)、I₁(t_k+2)、I₁(t_k+4)、……和一系列第二测量信号I₂(t_k+1)、I₂(t_k+3)、I₂(t_k+5)、……，k代表整数，并且其中数据求值单元被设置成在产生了第一测量信号I₁或第二测量信号I₂时的每个时刻t_k、t_k+1、t_k+2、……推断带电大气颗粒的尺寸分布的颗粒数浓度N和平均颗粒直径d_p,av。

13. 依照前面的权利要求中任何一项的设备，其中该设备被设置用于测量带电大气颗粒的尺寸分布的特性随着时间的演变，这些带电大气颗粒主要为直径在5-500nm尺寸范围内，更优选地在10-300尺寸范围内的带电超微颗粒。