[发明专利]使用传感器来测量电性质的霉菌检测装置

说明书

霉菌传感器配置有围封的腔，在该围封的腔中定位有用营养物处理的基质。霉菌传感器包括用于测量基质的电性质的传感器。基质包括用于与控制器对接的导电元件以测量电性质。控制器操作传感器，并且被编程为基于电性质来检测在腔内生长的霉菌的存在。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年12月31日提交的美国临时申请序列号62/787071的权益，该文献的公开内容通过引用以其整体并入到本文中。

技术领域

本申请总体上涉及用于检测环境中的霉菌的集成传感器。

背景技术

在许多环境中，霉菌能够成为严重的问题。长时间暴露于霉菌可能会导致健康问题。过度的霉菌生长可能会弄脏或降解结构的表面。此外，霉菌的存在可以指示结构中的水分问题。通常，霉菌问题可能存在一段时间而不被检测到。在一些情形中，霉菌生长很容易看到，并且能够通过视觉检查而检测到。在许多情形中，霉菌存在但是不能被观察者容易地看到。在理想情况下，期望的是，在霉菌可能会导致健康或结构问题之前检测到霉菌。

霉菌通过在空气中释放孢子而传播。当霉菌孢子落在条件适合生长的介质（medium）上时，它们可以生长。适合生长的条件包括适当水平的营养物、水和pH平衡。没有落在这种介质上的霉菌孢子可以保持无活性，并且能够被空气携带。在大多数空气中都发现了一定浓度的霉菌孢子。问题区域可能具有更高的霉菌孢子浓度。

检测霉菌的典型方法是在受影响的位置中收集表面或空气样本。颗粒物质可以被积累或放置在显微镜玻片上。专家可以通过显微镜观察玻片，以识别霉菌并确定霉菌浓度和存在的霉菌类型。这些方法通常要求采集样本并将样本发送到在霉菌检测方面具有专业知识的实验室。这种过程往往是劳动密集的并且相当昂贵。此外，接收结果可能会花费一些时间。现有方法不允许对区域连续采样。

发明内容

霉菌检测装置包括被配置为测量生长表面的一个或多个电性质的感测装置。生长表面包括多个导电接触件。在一些配置中，生长表面包括导电接触件的网格。在一些配置中，生长表面包括成对的导电条。霉菌检测装置包括用于电连接到导电条的接口。霉菌检测装置被配置为在一对导电条或接触件上施加电压。霉菌检测装置被配置为测量导电接触件上的阻抗，该阻抗因在生长表面上的霉菌生长而改变。

霉菌传感器包括限定腔的壳体和被处理以促进霉菌生长并且被暴露在所述腔内的基质。霉菌传感器包括以预定间隔布置在基质上的多个电接触件，其中，基质上的霉菌生长影响电接触件之间的电性质。霉菌传感器包括控制器，该控制器被编程为在成对的电接触件上施加电压并测量传送通过电接触件的电流，并基于从电压和电流得出的电性质的变化输出指示在基质上的霉菌生长的信号。

电压可以是交流（AC）电压。控制器可以进一步被编程为扫掠（sweep）电压的频率和幅值。控制器可以进一步被编程为基于电压和电流来估计电接触件之间的电容，并且响应于电容的变化而生成信号。电接触件可以以网格图案布置在基质上。可以将基质划分为多个地带，并且可以用营养物处理每个地带，以用于使不同类型的霉菌生长。可以将电接触件布置为在基质上的大致平行的导电条。所述霉菌传感器还可包括一个或多个滚动件，所述一个或多个滚动件被配置成将所述基质移动到所述腔中和移动出所述腔，并且其中，所述滚动件包括围绕所述滚动件的周边的导电接触件，所述导电接触件与所述电接触件相互作用以在所述控制器和所述电接触件之间建立电连接。霉菌传感器可以进一步包括电极，该电极被安装到在基质下方的框架，并且该电极可以包括用于使电极偏置以接触基质的电接触件的柔性机构。霉菌传感器可以进一步包括一个或多个磁体，该磁体被安装到基质下方的框架并且被配置为与电接触件相互作用以吸引基质。控制器可以进一步被编程为在霉菌生长之前测量基线阻抗特性，并基于阻抗测量结果与基线阻抗特性之间的差异来生成信号。

用于霉菌传感器的生长表面包括用营养物处理以促进霉菌生长的基质、以及在预定位置处附接到基质的多个电接触件，其中，在基质上的霉菌生长影响电接触件之间的电性质。