使用压力波的霉菌检测装置的制作方法

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62/787057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。

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。

技术实现要素：

霉菌检测装置可以包括被配置为使用诸如声波的压力波来检测霉菌的感测装置。在一些配置中，感测装置包括集成的音频源和音频接收器。在一些配置中，感测装置包括单独的音频源和音频接收器。在一些配置中，感测装置被配置为检测从生长表面反射的声波。在一些配置中，感测装置被配置为检测传输通过生长表面的声波。感测装置可以被配置为测量在生长表面上生长的霉菌的竖直生长距离。

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腔内的基质。霉菌传感器包括扬声器，该扬声器设置在腔内并且被配置为将输入信号转换为朝向基质被引导的声波。霉菌传感器包括麦克风，该麦克风设置在腔中并且配置成生成表征从基质反射的声波的电信号。霉菌传感器包括控制器，该控制器被编程为生成输入信号以驱动扬声器、接收电信号、并基于该电信号输出指示在基质上的霉菌生长的信号。

控制器可以进一步被编程为生成输入信号，以在预定频率范围中扫掠（sweep）声波的频率，并在每个频率处测量电信号，以得出频率响应特性。控制器可以进一步被编程为根据频率响应特性的改变而改变信号。控制器可进一步被编程为通过测量输入信号的发射和与输入信号相对应的电信号的接收之间的时间偏移来估计基质上的平面外生长，并基于该平面外生长生成信号。控制器可以进一步被编程为通过将电信号的衰减与在开始霉菌检测循环之前测量的基线信号的衰减进行比较来估计霉菌生长，并基于该衰减来生成信号。扬声器可以被配置为输出在超声频率范围中的声。控制器可以进一步被编程为生成脉冲作为输入信号，并测量在发送脉冲与在麦克风处接收反射脉冲之间的时间。控制器可以进一步被编程为响应于时间的减少而引起信号指示更大量的霉菌生长。霉菌传感器可以进一步包括第二扬声器，该第二扬声器在腔内联接到壳体，并且控制器可以进一步被编程为驱动扬声器和第二扬声器以产生立体声效果。壳体可以是音频隔离的，以最小化到腔中的和离开腔的声传输。

霉菌传感器包括限定腔的壳体和经处理以促进霉菌生长并且被暴露在腔内的基质。霉菌传感器包括扬声器，该扬声器设置在腔内并且被配置为将输入信号转换为朝向基质引导的声波。霉菌传感器包括麦克风，该麦克风联接到基质下方的表面并且被配置为生成表征传输通过基质的声波的电信号。霉菌传感器包括控制器，该控制器被编程为生成输入信号以驱动扬声器、接收电信号、并基于该电信号输出指示在基质上的霉菌生长的信号。

控制器可以进一步被编程为通过将电信号的衰减与在开始霉菌检测循环之前测量的基线信号的衰减进行比较来估计霉菌生长，并基于该衰减来生成信号。扬声器可以被配置为输出在超声频率范围中的声波。控制器可以进一步被编程为生成输入信号，以在预定频率范围中扫掠声波的频率，并在每个频率处测量电信号以得出频率响应特性。控制器可以进一步被编程为根据频率响应特性的改变而改变信号。

霉菌传感器包括：限定腔的壳体；以及经处理以促进霉菌生长并且被暴露在腔内的基质。霉菌传感器包括压电材料，该压电材料在基质上设置在至少两个导电地带之间，被配置为基于基质的偏转在导电地带处生成电信号，并且被配置为响应于施加在导电地带上的电压而引起基质的偏转。霉菌传感器包括扬声器，该扬声器在腔内联接到壳体并且被配置为将输入信号转换为被引导朝向基质的声波。霉菌传感器包括控制器，该控制器被编程为生成输入信号以驱动扬声器、接收电信号、并基于该电信号输出指示在基质上的霉菌生长的信号。

控制器可以进一步被编程为通过将霉菌生长周期期间的电信号的响应与在开始霉菌生长周期之前测量的基线信号进行比较来估计霉菌生长，并基于差异来生成信号。控制器可以进一步被编程为响应于电信号相对于基线信号被衰减大于预定量而生成指示霉菌生长超过预定阈值的信号。扬声器可以被配置为输出在超声频率范围中的声。控制器可以进一步被编程为在导电地带上施加电压脉冲，并且测量对在导电地带上的电压脉冲的对应的频率响应，并且基于与基线测量结果相比的频率响应的变化来生成信号。

附图说明

图1描绘了具有集成传感器模块的单腔霉菌传感器配置。

图2描绘了具有多件式传感器的单腔霉菌传感器配置。

图3描绘了具有集成传感器的单腔霉菌传感器的替代性配置。

图4描绘了具有多件式传感器的单腔霉菌传感器的替代性配置。

图5描绘了多腔霉菌传感器配置的示例。

图6描绘了配置为使表面暴露于单腔外部的气流的单腔霉菌传感器的示例。

图7描绘了配置为使表面暴露于单腔外部的气流的单腔霉菌传感器的第二示例。

图8描绘了包括不同营养物处理的条的生长表面。

图9描绘了具有交替的表面类型区段的生长表面。

图10描绘了包括不同营养物处理的地带的生长表面。

图11描绘了基于带的表面更换机构的示例。

图12a和图12b描绘了基于滚筒的表面更换机构的不同视图。

图13a描绘了基于盘的表面更换机构的示例。

图13b描绘了用于基于盘的表面更换机构的盘配置的示例。

图14描绘了用于检测生长表面上的霉菌的电容型传感器的可能配置。

图15描绘了具有集成电接触件的生长表面的可能配置。

图16描绘了具有导电条的生长表面的示例。

图17描绘了用于与生长表面的导电条相互作用的基于滚动件的电接触件的示例。

图18a和图18b描绘了用于与生长表面的导电条相互作用的基于电极的电接触件的不同视图。

图19描绘了被配置为测量和控制生长表面的ph水平的生长表面的示例。

图20描绘了包括霉菌传感器和通信网络的霉菌传感器系统。

图21描绘了用于操作霉菌传感器的可能的操作顺序的流程图。

具体实施方式

本文描述了本公开的实施例。然而，应当理解的是，所公开的实施例仅是示例，并且其他实施例能够采取各种和替代的形式。附图不必然按照比例；一些特征可被夸大或者最小化，以示出特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为是限制性的，而仅仅是作为用于教导本领域技术人员以各种方式采用实施例的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解地，参考任一附图示出和描述的各种特征能够与在一个或多个其他附图中示出的特征组合，以产生未明确示出或描述的实施例。所示的特征组合提供了典型应用的代表性实施例。然而，对于特定的应用或实施方式，可期望与本公开的教导一致的对特征的各种组合和修改。

一种改进的霉菌检测方式可以是集成传感器装置，该集成传感器装置能够检测霉菌的存在而不必将样本发送到实验室。集成传感器的另一个优点是可以将霉菌传感器放置在一位置以连续地监测该位置。其能够在霉菌成为问题时生成警报。本文中公开了一种霉菌传感器，该霉菌传感器配置为对空气进行采样并检测空气中的霉菌浓度。霉菌传感器可以配置为创建有利于霉菌生长的小的围封的环境。可以通过多种方式检测霉菌生长。

本申请首先公开了用于霉菌感测装置的一般配置和结构元件。然后公开了适用于一般配置的具体霉菌感测技术和策略。然后公开了各种操作模式和策略。霉菌感测系统可以包括多个霉菌传感器。霉菌传感器可以属于具有通信能力的通用（common）设计。霉菌感测系统可以包括参考霉菌传感器和目标区域霉菌传感器。参考霉菌传感器可以提供在环境（例如，户外）中预期的霉菌浓度信息。目标霉菌传感器可以提供感兴趣区域（例如，地下室、起居室）的霉菌浓度信息。霉菌感测系统可以包括来自多个传感器的结果，以精确地确定目标区域中的霉菌浓度。

图1描绘了第一霉菌传感器配置100的配置的图解。第一霉菌传感器配置100可以包括限定腔103的壳体102。壳体102可以限定底部开口，以允许在腔103内的表面暴露（例如，壳体102没有底部）。壳体102可以由塑料、金属和/或其他不会脱气或不会以其他方式不利于霉菌/细菌生长的合适材料构造。壳体102在腔103内的表面可以涂覆有层以避免或抑制霉菌生长（例如，ph＞7的碱性涂层）。虽然被示出为立方体，但是壳体102的形状可以是其他形状。壳体102的具体形状可以取决于联接到壳体102的其他机构。

第一霉菌传感器配置100可以包括空气进入端口（portal）104。空气进入端口104可以被配置为限定进入腔103内的气流路径106。在一些配置中，壳体102可以限定开口以充当空气进入端口104。在一些配置中，空气进入端口104可以被配置为选择性地打开和关闭。例如，可移动格栅或门可以被放置在由壳体102限定的开口上方。可移动格栅或门可以通过螺线管被电致动到打开或关闭位置。弹簧机构可以将可移动格栅保持在常闭位置中。螺线管可以由控制装置116致动。可移动格栅或门可以是电、磁性或机械操作的。一些配置可以包括气流传感器119，用于确定进入腔103的气流。气流传感器119可以电联接到控制装置116。尽管未在所有配置中示出，但是气流传感器119可以被包括到本文描述的其他配置中。

控制装置116可以是包括处理单元以及非易失性和易失性存储器的控制器。控制器可以被编程为执行与操作霉菌传感器有关的各种操作。控制装置116可以进一步包括任何电接口以用于与作为霉菌传感器的一部分的致动器和传感器相互作用。另外，控制装置116可以包括用于访问网络的网络接口。网络接口可以是有线和/或无线的。网络接口可以提供访问internet/万维网的通信路径。控制装置116可以被安装在壳体102上。

第一霉菌传感器配置100可以进一步包括生长表面112。生长表面112可以是暴露在腔103内并且适合于霉菌生长的表面。在一些配置中，生长表面112可以暴露于腔103外部的空气中。例如，生长表面112可以暴露于腔103外部的环境中以进行空气采样，随后将生长表面112移动到腔103中以进行霉菌生长。空气进入端口104可以被配置为限定气流路径106，使得空气被引导朝生长表面112流动。生长表面112可以被配置为有利于从空气采集霉菌孢子的表面。生长表面112可以被配置为适合于促进霉菌生长的介质。可以用促进霉菌生长的营养物处理生长表面112。例如，营养物可以包括有机物质、盐、琼脂和/或糖。生长表面112可以进一步被配置为供应足够的水分含量以鼓励霉菌生长，或者可以以直到被使用之前都保持水分含量的方式包装。生长表面112可以包括抗菌化学物质或防止细菌生长的处理。生长表面112可以是带、膜或过滤器。带、膜或过滤器可以用各种物质处理，以促进霉菌的生长。带、膜或过滤器可以是透气的或不透气的。一个或多个温度和湿度/水分传感器可以与生长表面112集成在一起，以允许监测霉菌生长环境。

促进霉菌生长的具体条件可以取决于要生长的霉菌类型。不同的霉菌可能优选不同的营养物环境。生长表面112可以进一步包括被配置为生长不同类型的霉菌的地带（例如，条）。例如，生长表面112的每个地带可以用促进不同类型霉菌生长的不同营养物混合物进行处理。这种配置的优点是可以通过监测每个地带中的霉菌生长来确定存在的霉菌类型。

第一霉菌传感器配置100可以包括感测装置110，其被配置为感测在生长表面上生长的霉菌。感测装置110的放置可以取决于所执行的感测类型。此外，感测装置110相对于壳体102的取向可以取决于感测装置110的类型。例如，图1描绘了相对于壳体102成角度地安装的感测装置110。当被定向成朝向或穿过生长表面112时，一些感测装置配置可以表现更好。感测装置110可以使用多种技术。感测装置110可以电连接到控制装置116。感测装置110可以被包含在联接到壳体102的单个模块内。一些传感器配置（例如，光学或音频）可以利用源模块和接收器模块。感测装置110可以将源模块和接收器模块集成到单个单元中。在一些配置中，感测装置110可以包括相同或不同技术的多个感测装置，其被放置在壳体102内的不同位置中。本文公开了感测装置110的各种配置。

第一霉菌传感器配置100可以包括配置为消灭霉菌的霉菌抑制器108。霉菌抑制器108可以安装在壳体102的一侧上。例如，霉菌抑制器108可以是一个或多个紫外（uv）光源。例如，霉菌抑制器108可以是单个uv光源或uv光源阵列。uv光源可以是源照射发散光束，其可以照射暴露在腔103中的整个生长表面112。uv光源可以是具有光束发散部件的uv源，以扩大uv光束，以照射暴露在腔103中的整个生长表面112。霉菌抑制器108可以是具有驱动器的uv光源，以使uv光源扫掠过暴露在腔内的生长表面112。另外，霉菌抑制器108可以配置为消灭在腔103的其他表面（例如，内侧壁）和空气进入端口104上的霉菌。霉菌抑制器108可以由控制装置116电致动。霉菌抑制器108可以被致动预定时间段以消灭已经生长的霉菌。控制装置116可以在完成测量周期之后激活霉菌抑制器108，以消灭在测量周期期间生长的霉菌。霉菌抑制器108可以被操作以消灭腔103内的霉菌，以在开始测量周期之前限定基线条件。

第一霉菌传感器配置100可以进一步包括表面更换机构114，该表面更换机构被配置为支撑生长表面112并便于更换生长表面112。在一些配置中，生长表面112可以固定到表面更换机构114。表面更换机构114可以被配置为选择性地联接至壳体102。在完成测量周期之后，可以替换生长表面112以启用另一个测量周期。当期望时，表面更换机构114可以附接到壳体102或从壳体102拆卸以更换生长表面112。壳体102可以在底表面上限定开口，以在表面更换机构114联接至壳体102时使生长表面112暴露于腔103。在一些配置中，壳体102可以被构造成没有底表面。

在一些配置中，生长表面112可以是可移动的，并且表面更换机构114可以被配置为将生长表面112移动到另一位置。表面更换机构114可以配置为存储生长表面112的当前未暴露在壳体102内的部分。所存储的部分可以包括未使用过的部分和已使用的部分。表面更换机构114可以被配置为被电/机械致动，并且可以被电联接到控制装置116。表面更换机构114的各种配置在本文的后续部分中更详细地讨论。在一些配置中，表面更换机构114可以包括使生长表面112带静电的能力，以改进吸引霉菌孢子的能力。

第一霉菌传感器配置100可以包括一个或多个热控制元件120，热控制元件120被配置为改变腔103中的温度以促进霉菌生长。可以在生长表面112之上、之中或之下嵌入附加的热控制元件。热控制元件120可以电联接到控制装置116。热控制元件120可以包括热电冷却元件。例如，热控制元件120可以是热电热泵（例如，珀尔帖装置或热泵）。热控制元件120可以包括加热元件，诸如电阻元件。热控制元件120可以包括红外源（ir）。热控制元件120可以是单个元件，或者可以包括被定位在腔103中不同位置处以独立地控制腔103的不同区域中的温度的多个热控制元件。在一些配置中，霉菌传感器可以包括用于调节腔103内的湿度的机构。相同营养物区内的不同环境条件（例如，温度）可以用于区分不同类型的霉菌。例如，暴露于不同环境条件的给定营养物区可以创建有利于不同类型霉菌生长的多个区。热控制元件120可以被配置为在生长表面112的不同地带中创建不同的温度条件。例如，通过将热控制元件120放置在腔103的一侧上，温度可以随着距热控制元件120的距离的增加而增加或减少。这可以为生长表面112的不同部分提供不同的环境条件。

第一霉菌传感器配置100可以包括腔环境传感器118，其被配置为测量腔103内的环境条件。腔环境传感器118可以电连接到控制装置116。腔环境传感器118可以包括一个或多个温度传感器、湿度传感器、压力传感器和/或气体传感器。温度传感器可以被定位在进入腔103的气流的路径中。可以以周期性间隔监测腔环境传感器118，以确定腔103内的条件状态。

可以存在外部环境感测模块122，以提供关于腔103外部的环境的信息。环境感测模块122可以包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器和/或气体传感器。环境感测模块122可以电联接到控制装置116。外部环境感测模块122可以与壳体102集成在一起，或者可以是与控制装置116通信的单独的模块。在控制装置116与外部环境感测模块122之间的通信可以经由无线通信协议（例如，蓝牙、蓝牙le、wifi、光学）来进行。环境感测模块122可以提供可能影响霉菌生长的关于第一霉菌传感器配置100周围或附近的条件的信息。控制装置116可以进一步被配置为从外部网络（例如，因特网）接收信息，以提供用于霉菌检测的附加背景。霉菌孢子的存在和/或浓度可以取决于一天中的时间、季节和环境参数而变化。控制装置116可以收集该附加信息，并在霉菌检测过程中利用该信息。控制装置116可以使用该信息来确定用于起始测量周期的条件。例如，在一年中当霉菌孢子以较高浓度存在的时候，控制装置116可以更频繁地起始测量周期。

图2描绘了第二霉菌传感器配置200。第二霉菌传感器配置200可以被配置用于未在其中集成源模块和接收模块的传感器。第二霉菌传感器配置200可以包括传感器源模块210和传感器接收模块212。例如，在光学感测系统中，传感器源模块210可以是光源，并且传感器接收模块212可以是光传感器。发送和接收模块可以配合地操作以检测腔103内的霉菌。传感器源模块210和传感器接收模块212可以电联接到控制装置116。在操作中，控制装置116可以激活传感器源模块210并从传感器接收模块212接收信号。

在所描绘的配置中，传感器源模块210联接到壳体102的侧壁。传感器接收模块212联接在生长表面112下方。传感器接收模块212可以安装到生长表面112下方的框架或平台上。传感器源模块210和传感器接收模块212可以对准以确保传感器接收模块212可以从传感器源模块210接收信号。在其他配置中，传感器接收模块212和传感器源模块210的位置可以颠倒。

可以将第一霉菌传感器配置100描述为具有集成的霉菌感测装置。即，感测装置110是联接到壳体102的单个模块。可以将第二霉菌传感器配置200描述为具有两部分感测装置。第二霉菌传感器配置200对于如下感测配置可以是有用的：该感测配置测量传输通过生长表面112的特性。

空气进入端口104、霉菌抑制器108、（一个或者多个）感测装置、热控制元件120和腔环境传感器118可以以各种配置安装。所选择的特定位置可以取决于壳体的包装限制和/或霉菌检测的性能考虑。可以取决于所使用的感测装置的类型来选择（一个或者多个）感测装置的位置。例如，使用光学传感器的感测装置可以与被配置为测量电性质的感测装置不同地定位。

图3描绘了第三霉菌传感器配置300。第三霉菌传感器配置300可以包括限定腔303的壳体302。第三霉菌传感器配置300可以包括侧空气进入端口304。侧空气进入端口304可以被配置为创建到腔303内的气流路径306。在一些配置中，侧空气进入端口304可以重定向空气流，以使气流朝向生长表面112转向。例如，侧空气进入端口304可以包括成角度的板条或条以重定向气流。在一些配置中，壳体302可以限定开口以充当侧空气进入端口304。在一些配置中，侧空气进入端口304可以被配置为选择性地打开和关闭。例如，可移动格栅或门可以被放置在由壳体302限定的开口上。可移动格栅或门可以通过螺线管电致动到打开或关闭位置中。弹簧机构可以将可移动格栅保持在常闭位置中。螺线管可以通过控制装置116致动。可移动格栅或门可以是电、磁性或机械操作的。

第三霉菌传感器配置300可以包括顶部安装的霉菌抑制器308。顶部安装的霉菌抑制器308可以如先前参考图1的霉菌抑制器108描述地起作用。第三霉菌传感器配置300可以包括顶部安装的感测装置310。顶部安装的感测装置310可以如先前参考图1的感测装置110描述地起作用。顶部安装的霉菌抑制器308和感测装置310可以被集成为单个单元（例如，传感器/抑制器模块）。集成装置可以便于霉菌传感器的组装。

第三霉菌传感器配置300描述了具有不同空气进入端口和传感器位置的配置。部件通常可以如先前描述地起作用。

图4描绘了第四霉菌传感器配置400。第四霉菌传感器配置400可以被配置成用于未在其中集成源模块和接收模块的传感器。第四霉菌传感器配置400可以包括顶部安装的传感器源模块410和传感器接收模块412。例如，在光学感测系统中，顶部安装的传感器源模块410可以是光源，并且传感器接收模块412可以是光传感器。发送和接收模块可以配合地操作以检测霉菌。顶部安装的传感器源模块410和传感器接收模块412可以电联接到控制装置116。在操作中，控制装置116可以激活顶部安装的传感器源模块410并从传感器接收模块412接收信号。

在所描绘的配置中，顶部安装的传感器源模块410联接到壳体302的顶壁或顶板。传感器接收模块412联接在生长表面112下方。顶部安装的传感器源模块410和传感器接收模块412可以对准以确保传感器接收模块412能够从顶部安装的传感器源模块410接收信号。顶部安装的霉菌抑制器308和顶部安装的传感器源410可以集成为单个单元（例如，传感器源/抑制器模块）。集成装置可以便于霉菌传感器的组装。在其他配置中，传感器源模块410和传感器接收模块412的位置可以颠倒。

图5描绘了双腔霉菌传感器配置500。双腔霉菌传感器配置500可以包括双腔壳体502，该双腔壳体502包括限定第一腔503和第二腔505的分隔壁507。第一腔503可用于在生长表面512的暴露在第一腔503内的一部分上生长霉菌。

双腔霉菌传感器配置500可以包括空气进入端口504。空气进入端口504可以被配置为限定进入第一腔503内的气流路径506。在一些配置中，双腔壳体502可以限定开口以充当空气进入端口504。在一些配置中，空气进入端口504可以被配置为选择性地打开和关闭。例如，可移动格栅或门可以被放置在由双腔壳体502限定的开口上。可移动格栅或门可以通过螺线管电致动到打开或关闭位置。弹簧机构可以将可移动格栅保持在常闭位置中。螺线管可以通过控制装置116致动。可移动格栅或门可以是电、磁性或机械操作的。

双腔霉菌传感器配置500可以包括配置为感测在生长表面512上生长的霉菌的一个或多个霉菌感测装置510。感测装置510的放置可以取决于所执行的感测类型。感测装置510可以使用多种技术。感测装置510可以电连接到控制装置116。感测装置510可以被包含在联接到壳体502的单个模块内。本文公开了感测装置510的各种配置。

双腔霉菌传感器配置500可以包括一个或多个传感器接收模块511。传感器接收模块511可以以其中感测装置510充当源的配置存在。双腔霉菌传感器配置500可以被配置为具有被配置为检测第一腔503中的霉菌生长的单个霉菌感测装置510a。双腔霉菌传感器配置500可以被配置为具有被配置为检测第一腔503中的霉菌生长的单个霉菌感测装置510a和单个传感器接收模块511a。双腔霉菌传感器配置500可以被配置为具有被配置为检测第二腔505中的霉菌生长的单个霉菌感测装置510b。双腔霉菌传感器配置500可以被配置为具有被配置为检测第二腔505中的霉菌生长的单个霉菌感测装置510b和单个传感器接收模块511b。双腔霉菌传感器配置500还可以被配置为在第一腔503和第二腔505两者中都具有霉菌感测装置510a/511a、510b/511b。

双腔霉菌传感器配置500可以包括配置为消灭霉菌的霉菌抑制器508。霉菌抑制器508可以被安装在壳体502的侧面或者顶部上。霉菌抑制器508可以配置为消灭在第二腔505中的霉菌。霉菌抑制器508可以如本文中先前所描述的那样起作用。进一步地，霉菌抑制器508可以与如本文中先前描述的霉菌感测装置510集成。

双腔霉菌传感器配置500可以进一步包括表面更换机构514，该表面更换机构514配置为将生长表面512移动至另一位置。例如，表面更换机构514可以包括配置为移动生长表面512的一个或多个滚动件。在第一腔503内暴露的生长表面512可以被称为活性生长表面。活性生长表面可以是霉菌要在其上生长或正在其上生长的表面。生长表面512在第二腔505内暴露的部分可以被称为使用过的表面。使用过的表面可以是霉菌已经在上面生长的表面。表面更换机构514可以配置推进生长表面512以在第一腔503内提供新的活性生长表面。将在本文中更详细地描述表面更换机构514。另一配置可以是其中生长表面512在第一腔503中暴露于空气，并且然后被移动至第二腔505以进行生长、测量和消灭（例如，类似于单腔配置）。

双腔霉菌传感器配置500可以包括热控制元件520，其被配置为改变第一腔503中的温度以促进霉菌生长。可以在生长表面512之上、之中或之下嵌入附加的热控制元件。热控制元件520可以是通过控制装置116电驱动的热电元件。双腔霉菌传感器配置500还可以在第二腔505中包括类似的热控制元件。热控制元件520可以如先前针对其他配置的类似元件所描述的那样起作用。

双腔霉菌传感器配置500可以包括配置为测量在第一腔503内的环境条件的腔环境传感器518。腔环境传感器518可以电连接到控制装置116。腔环境传感器518可以包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器和/或气体传感器。可以以周期性间隔监测腔环境传感器518，以确定第一腔503内的条件状态。双腔霉菌传感器配置500还可以在第二腔505中包括类似的环境传感器。

双腔霉菌传感器配置500提供用于霉菌生长和消灭的单独腔。双腔霉菌传感器配置500的优点在于，传感器能够连续用于霉菌感测。单腔配置在同一腔中生长和消灭霉菌，使得在霉菌消灭阶段期间，不可起始新的样本。在一些配置中，霉菌传感器可以利用多于两个腔。还可以使用多腔霉菌传感器配置。例如，不同腔可以配置为针对不同环境参数操作，以创建用于不同类型的霉菌的生长环境。

双腔霉菌传感器配置500的一般操作可以是使生长表面512的一部分暴露于第一腔503中。空气进入端口504可以在预定时间打开预定时间量，并且然后被关闭。控制装置116可以操作热控制元件520并且监测腔环境传感器518以产生有利于霉菌生长的环境。控制装置116可以监测来自感测装置510/511的信号以确定是否存在霉菌。在测量周期完成时，控制装置116可以激活表面更换机构514以移动生长表面512，使得第一腔503中的暴露部分移动到第二腔505。可以将新的活性生长表面移动到第一腔503中，以启用新的测量周期。

控制装置116然后可以操作霉菌抑制器508，以消灭在生长表面512上的霉菌。在第二腔505中具有霉菌感测装置（例如，510b/511b）的配置中，控制装置116可以监测相对应的信号以寻找霉菌消灭的迹象。

图6描绘了具有外部暴露配置600的第一单腔。单腔/外部暴露配置600可以包括被配置为生长和消灭霉菌的单腔。单腔/外部暴露配置600可以包括限定腔603的壳体602。单腔/外部暴露配置600还包括生长表面612。生长表面612可以被配置为暴露于腔603外部的气流606。

单腔/外部暴露配置600还包括表面更换机构614，该表面更换机构614被配置为将生长表面612移动到不同的位置中。生长表面612的暴露部分630可以暴露于腔603外部的气流606。暴露部分630可以经受气流606达预定时间量，以收集气流606中存在的霉菌孢子。表面更换机构614可以被致动以将暴露部分630移动到腔603中。因此，生长表面612的附加的先前未暴露部分可以被定位成是暴露部分630。表面更换机构614在本文中另外更详细地描述。

单腔/外部暴露配置600可以包括霉菌感测装置610，其被配置为感测在生长表面612上生长的霉菌。感测装置610的放置可以取决于所执行的感测类型。感测装置610可以使用多种技术。感测装置610可以电连接到控制装置116。感测装置610可以被包含在联接到壳体602的单个模块内。本文公开了感测装置610的各种配置。单腔/外部暴露配置600可以包括传感器接收模块611。传感器接收模块611可以以其中感测装置610被配置为源的配置存在。传感器接收模块611可以被定位在生长表面612的在腔603内的部分的下方。

单腔/外部暴露配置600可以包括霉菌抑制器608，其被配置为消灭腔603中的霉菌。霉菌抑制器608可以被安装在壳体602的侧面或者顶部上（描绘为在顶部）。霉菌抑制器608可以如本文中先前所描述的那样起作用。此外，如本文先前所描述，霉菌抑制器608可以与霉菌感测装置610的至少一部分集成。

第一单腔/外部暴露配置600可以包括热控制元件620，其被配置为改变腔603中的温度以促进霉菌生长。还可以在生长表面612之上、之中或之下嵌入附加的热控制元件。热控制元件620可以是通过控制装置116电驱动的热电元件。单腔/外部暴露配置600可以包括腔环境传感器618，腔环境传感器618被配置为测量腔内的环境条件。热控制元件620可以如本文所描述地操作。

具有外部暴露配置600的第一单腔部分地特征在于生长表面612的轨迹。如所描绘的，在腔603中的生长表面612相对于暴露的生长表面630以九十度的角度取向。角度不限于九十度。具有外部暴露配置600的第一单腔允许在另一个空气样本暴露于气流606时进行霉菌测量。

图7描绘了具有外部暴露配置700的第二单腔。单腔/外部暴露配置700可以包括被配置为生长和消灭霉菌的单腔。单腔/外部暴露配置700可以包括限定腔703的壳体702。单腔/外部暴露配置700还包括可移动的生长表面712。可移动生长表面712可以被配置为暴露于腔703外部的气流706。

单腔/外部暴露配置700还包括表面更换机构714，该表面更换机构714被配置为将生长表面712移动到不同的位置中。生长表面712的暴露部分730可以暴露于气流706。暴露部分730可以经受气流706达预定时间量，以收集气流706中存在的霉菌孢子。表面更换机构714可以被致动以将暴露部分730移动到腔703中。因此，生长表面712的另一部分可以被定位成是暴露部分730。表面更换机构714在本文中另外更详细地描述。

单腔/外部暴露配置700可以包括霉菌感测装置710，其被配置为感测在生长表面712上生长的霉菌。感测装置710的放置可以取决于所执行的感测类型。感测装置710可以使用多种技术。感测装置710可以电连接到控制装置116。感测装置710可以被包含在联接到壳体702的单个模块内。本文公开了感测装置710的各种配置。单腔/外部暴露配置700可以包括传感器接收模块711。传感器接收模块711可以以其中感测装置710充当源的配置存在。传感器接收模块711可以在腔703内被定位在生长表面712下方。

单腔/外部暴露配置700可以包括配置为消灭霉菌的霉菌抑制器708。霉菌抑制器708可以被安装在壳体702的侧面或者顶部上（被描绘为在顶部）。霉菌抑制器708可以配置为消灭腔703中的霉菌。霉菌抑制器708可以如本文中先前所描述的那样起作用。此外，如本文先前所描述，霉菌抑制器708可以与霉菌感测装置710的至少一部分集成。

第一单腔/外部暴露配置700可以包括热控制元件720，其被配置为改变腔703中的温度以促进霉菌生长。可以在生长表面712之上、之中或之下嵌入附加的热控制元件。热控制元件720可以是通过控制装置117电驱动的热电元件。单腔/外部暴露配置700可以包括腔环境传感器718，腔环境传感器718被配置为测量腔内的环境条件。

具有外部暴露配置700的第二单腔可以部分地特征在于生长表面712的轨迹。如所描绘的，腔703内的生长表面712被取向成相对于暴露的生长表面730在同一平面上。具有外部暴露配置700的第二单腔可以相对于气流706以任何角度安装。传感器可以被安装成使得空气以预定角度冲击暴露的生长表面730。

本文公开的霉菌传感器配置可以利用表面更换机构，该表面更换机构被配置为更换在检测腔内的生长表面的一部分。另外，表面更换机构可以被配置为将暴露的生长表面移动到检测腔中。生长表面或介质可以以多种方式配置。生长介质可以是膜片或带，其经涂覆以创建粘性或发粘表面。粘性表面有助于吸引诸如霉菌孢子的颗粒。另外，膜片或带的表面可以被涂覆有用于霉菌生长的营养物。膜片或带的表面可以涂覆有抗菌涂层，以防止细菌生长。

不同类型的霉菌可能偏好用于生长的不同营养物。生长介质可以被配置成鼓励不同类型的霉菌生长。图8描绘了生长介质800的可能配置。生长介质800可以包括基质材料812。例如，基质材料812可以是膜片、膜或带。基质材料812可以由塑料、织物或其他材料制成。在各种配置中，基质材料812可以被形成为条、滚筒或盘。可以在基质材料812上限定多个测试区段802。测试区段802可以被限定为能够在霉菌传感器的腔内暴露的生长介质800的区域或表面。测试区段802可以以宽度816和长度814为特征。宽度816和长度814可以对应于腔的尺寸或用于使测试区段802暴露在腔内的开口的尺寸。可以在基质材料812上连续地重复测试区段802。在霉菌传感器的操作期间，测试区段802可以暴露于空气并通过测量周期进行处理。限定在基质材料812上的剩余测试区段可以被表面更换机构围封。

测试区段802可以被分割成多个条。例如，可以在测试区段802上限定第一条804、第二条806、第三条808和第四条810。每个条可以具有有利于不同类型霉菌生长的涂层。例如，第一条804可以包括有利于生长第一霉菌类型的第一营养物涂层。第二条806可以包括有利于生长第二霉菌类型的第二营养物涂层。第三条808可以包括有利于生长第三霉菌类型的第三营养物涂层。第四条810可以包括有利于生长第四霉菌类型的第四营养物涂层。在每个条内，可以通过热控制元件的操作在测量周期期间应用不同的环境条件（例如，温度）。在每个条内，可以将不同的环境传感器（例如温度、湿度、ph）嵌入到条之上、条中或条下方，以监测促进霉菌生长的条件。传感器信息可以用于反算空气中的霉菌孢子浓度。

测试区段802的分割允许霉菌传感器有效地检测不同类型霉菌的存在。此外，可以取决于在测试时预期在环境中存在的霉菌的类型来产生不同的条组合。具有单个营养物涂层的测试区段可能无法有效地检测所有类型的霉菌。条的另一个优点在于，霉菌传感器能够提供有关存在的霉菌类型的更详细的报告。通过感测每个条中霉菌的存在和/或浓度，能够提供更详细的报告。

图9描绘了生长介质900的另一可能配置。生长介质900可以包括在基质上限定的交替的生长区域。生长介质900可以包括第一生长区域902。与第一生长区域902相邻的可以是非生长区域904。可以与非生长区域904相邻限定第二生长区域906。可以在生长介质900的整个长度上重复生长区域和非生长区域的图案。非生长区域904可以是被配置为避免霉菌生长的区域（例如，未被涂覆或具有带高ph值的涂层）。非生长区域904可以为不是粘性或发粘的区域。非生长区域904可以被配置为在第一生长区域902和第二生长区域906之间提供缓冲。每个区域可以以宽度910和长度908为特征。宽度910和长度908可以对应于腔的尺寸或用于将生长区域902暴露在腔内的开口的尺寸。每个交替区域的尺寸可以类似地限定。

交替的生长介质配置900在其中暴露于空气的区域在腔的外部的配置可以是有用的。在此类配置中，可以不需要连续的霉菌检测。非生长区域904可以被定位在暴露于空气的地带中，而不必担心霉菌孢子将粘附到表面。当准备好执行测量周期时，生长介质900可以通过表面更换机构而被推进，以使第二生长区域906在推进到腔内之前暴露于空气。当第二生长区域906暴露于空气时，非生长区域904可以在腔内。注意，第一生长区域902和第二生长区域906可以包括如参考图8所描述的条。

图10描绘了生长介质1000的替代性配置。生长介质1000可以包括基质材料1004。例如，基质材料1004可以是膜片、膜或带。基质材料1004可以由塑料、织物或其他材料制成。在各种配置中，基质材料1004可以被形成为条、滚筒或盘。可以在基质材料1004上限定多个测试区段1002。测试区段1002可以被限定为能够暴露在霉菌传感器的腔内的生长介质1000的区域或表面。测试区段1002可以以宽度1018和长度1016为特征。宽度1018和长度1016可以对应于腔的尺寸或用于使测试区段1002暴露在腔内的开口的尺寸。可以在基质材料1004上连续地重复测试区段1002。在霉菌传感器的操作期间，测试区段1002可以暴露于空气并通过测量周期进行处理。限定在基质材料1004上的剩余测试区段可以被表面更换机构围封。

测试区段1002可以限定一个或多个生长地带。例如，可以限定第一生长地带1006、第二生长地带1008、第三生长地带1010和第四生长地带1012。每个生长地带可以具有有利于不同类型霉菌生长的涂层或者处理。例如，第一生长地带1006可以利用有利于生长第一霉菌类型的第一营养物涂层处理。第二生长地带1008可以利用有利于生长第二霉菌类型的第二营养物涂层处理。第三生长地带1010可以利用有利于生长第三霉菌类型的第三营养物涂层处理。第四生长地带1012可以利用有利于生长第四霉菌类型的第四营养物涂层处理。测试区段1002可以进一步包括非生长区域1014。非生长区域1014可以被限定为在测试区段1002内的在生长地带之间的区域。非生长区域1014可以是基质材料1004的没有被处理以促进霉菌生长的区域。生长地带被描绘为方形，但是可以具有不同形状。例如，生长地带可以是圆形或者矩形的。进一步，虽然图案被示出为大致对称，但图案也可以是非对称的。可以在基质材料1004上连续地重复测试区段1002。在霉菌传感器的操作期间，测试区段1002可以暴露于空气并通过测量周期进行处理。在基质材料1004上限定的剩余测试区段可以被表面更换机构围封。

测试区段1002可以限定在基质材料1004上重复的图案。图案可以以近似是测试区段1002的长度1016的距离重复。每个生长地带可以有利于具体类型的霉菌生长。测试区段1002的划分允许传感器有效地检测不同类型霉菌的存在。此外，可以取决于在测试时预期在环境中存在的霉菌类型来产生不同的生长地带组合。不同生长地带的另一个优点是，霉菌传感器能够提供有关存在的霉菌类型的更详细的报告。通过感测每个生长地带中霉菌的存在和/或浓度，能够提供更详细的报告。非生长区域1014对于传感器校准可以是有用的。由于预期霉菌不在非生长区域1014上生长，因此霉菌传感器可以利用该区域来校准感测装置。

可以组合每个生长表面配置的特征以限定附加的生长表面。例如，图8和图10的配置可以包括允许霉菌生长并防止霉菌生长的交替地带。为生长表面选择的特定特征可以取决于霉菌传感器配置。虽然生长表面配置被描绘成条，但是生长表面配置可以以对应的方式被形成在滚筒或盘的表面上。

霉菌传感器配置可以包括表面更换机构。在一些配置中，表面更换机构可以被配置为能够被安装在霉菌传感器上或从霉菌传感器移除的一次性使用的盒。一次性表面更换机构可以包括固定的生长表面，当机构附接至霉菌传感器壳体时，该固定的生长表面暴露在腔中。

表面更换机构也可以被配置为相对于腔推进生长表面。表面更换机构可以由控制装置116电控制。表面更换机构可以被配置为存储可以被馈送到腔中以用于测量周期的预定量的生长表面。表面更换机构也可以被配置为存储已经通过测量周期处理过的使用过的生长表面。

图11描绘了被配置为推进带、膜或膜片的基于带的表面更换机构1100的可能配置的侧视图。基于带的表面更换机构1100可以包括带壳体1104。带壳体1104可以限定使用过的带腔1114和未使用过的带腔1116。壳体1104可以包括在使用过的带腔1114和未使用过的带腔1116之间的分隔壁1118。带壳体1104可以被配置为联接到限定生长腔1103的生长腔壳体1102。

基于带的表面更换机构1100可以包括围绕轴旋转的卷筒或卷轴1108。基于带的表面更换机构1100可以包括由电驱动单元驱动的从动卷筒或卷轴1106。电驱动单元可以是具有轴的电动马达，该电动马达的轴连接至从动卷轴1106的轴。在一些配置中，电驱动单元可以包括通过一个或多个齿轮联接至从动卷轴1106的电动马达。在一些配置中，可以将手动曲柄组件附接到从动卷轴1106以允许手动推进带。可以包装基于带的表面，使得维持带的初始参数（例如，水分水平）直至使用。例如，更换机构1100可以包括衬里或封装，其防止水分在使用前从基于带的表面蒸发。封装还可以防止在使用前污染基于带的表面。

可以围绕卷轴1108缠绕一长度的未使用过的带1110或膜片。可以将未使用过的带/膜片1110配置为如本文先前所描述的生长表面。可以将未使用过的带1110限定为带的尚未被推进到生长腔1103的部分。可以将未使用过的带1110的一端附接到卷轴1108。带可以进一步包括活性测试表面1122，其被限定为带的被定位在生长腔1103内的部分。带可以进一步包括一长度的使用过的带1112或膜片，其可以被限定为带的已经在生长腔1103中通过测量周期处理的部分。可以将使用过的带1112的一端附接到从动卷轴1106。

带壳体1104可以限定分离表面1120，该分离表面1120被配置为将未使用过的带1110和使用过的带1112与生长腔1103分离。分离表面1120可以限定带可以穿过的槽或开口。基于带的表面更换机构1100可以进一步包括第一引导滚动件1124，该第一引导滚动件1124被配置为将未使用过的带1110从未使用过的带腔1116引导到生长腔1103中。基于带的表面更换机构1100可以进一步包括第二引导滚动件1126，该第二引导滚动件1126配置为将带（活性测试表面1122）引导到使用过的带腔1114中。第一引导滚动件1124和第二引导滚动件1126可以通过支架联接到分离表面1120。在一些配置中，支架可以包括柔性部件，该柔性部件被配置为施加一定量的压力以将滚动件压靠在霉菌传感器壳体1102的底表面上，以帮助将腔1103相对于外部空气密封和/或改进在带和控制装置116之间的电接触。第一引导滚动件1124和第二引导滚动件1126的长度可以由带的宽度限定。

可以将未使用过的带（如图8至图10所描述地）缠绕或卷绕在卷轴1108上。可以经由第一引导滚动件1124和第二引导滚动件1126按路径引导带，以便可以将端部附接至从动卷轴1106。可以使用暴露在生长腔1103内的活性测试表面1122来执行霉菌测量周期。在完成测量周期后，从动卷轴1108可以通过电驱动机构旋转。可以驱动从动卷轴1108，以将带的作为活性测试表面1122的部分推进到使用过的带腔1114中。通过旋转从动卷轴1108，带将被推进并围绕从动卷轴1106缠绕。旋转引起未使用过的带1110从卷轴1108退绕并推进到生长腔1103中，作为新的活性测试表面1122。带的总长度可以被配置为执行预定数目的测量。

在一些配置中，使用过的带腔1114可以包含用于抑制霉菌生长的封装和/或化学物质。这能够防止霉菌在未使用过的带腔1116中生长，并确保在测量期间生长的霉菌被进一步消灭。在一些配置中，未使用过的带腔1116可以包含用于维持未使用过的带1110以供以后使用的封装和/或化学物质。例如，该封装和/或化学物质可以被配置为防止未使用过的带1110变得干燥或不粘性，变得干燥或不粘性可能对测量有效性具有负面影响。

基于带的表面更换机构1100可以被实施为包含预定长度的带或膜片的盒。盒可以是用户可替换的。盒可以在使用后丢弃。在一些配置中，带或膜片可以在盒内可替换。

在一些配置中，带或生长表面可以包括沿着带的一侧或两侧的凹口。例如，可以放置凹口以识别带的每个测试区段。可以定位光学传感器，以在源和接收器之间出现凹口时提供信号。控制装置116可以使用该信号来适当地定位带，以使得测试区段适当地暴露在腔中。传感器也可以用于测量已使用过的带量。例如，光学传感器可被用于对凹口计数。知道凹口之间的距离和/或带上凹口的总数目，则控制装置116可以计算所使用的带量和/或剩余的带量，并将这些值传达给用户。控制装置116可以基于剩余的带量来计算剩余的测量周期的数目。

图12a和图12b描绘了基于滚筒的表面更换机构1200的不同视图。基于滚筒的表面更换机构1200可以包括滚筒1204。滚筒1204可以是柱形的。在一些配置中，滚筒1204可以是实心的。在一些配置中，滚筒1204可以是中空的，其在每端处具有结构元件以支撑并便于滚筒1204的旋转。滚筒1204可以通过电动马达1206旋转，该电动马达1206具有联接到滚筒1204的中心轴的轴。滚筒1204可以包括生长表面1208，其可以被限定为在霉菌传感器壳体1202的生长腔内暴露的区域。滚筒1204可以包括未暴露表面1203，该未暴露表面1203可以被限定为滚筒1204的未在霉菌传感器壳体1202的生长腔中暴露的表面。基于滚筒的表面更换机构1200可以包括壳体（未示出），该壳体配置为附接到霉菌传感器壳体1202并支撑电动马达1206。壳体可以进一步防止滚筒表面暴露于外部空气。

滚筒1204可以被划分成多个表面部段1210。可以将表面部段1210配置为配合在霉菌传感器壳体1202的生长腔内。多个表面部段1210可以限定可以执行的测量周期的数目。如先前关于带配置所描述地，表面部段1210可以被分成条或细分。

滚筒1204可以是可替换的元件，使得当已经使用了所有表面部段1210时，可以安装新的滚筒1204。旧的滚筒可以被丢弃或回收。在一些配置中，滚筒表面可以是可替换的片材或基质。使用过的滚筒表面片材可以被新的滚筒表面片材替换。

基于滚筒的表面更换机构1200可以通过电动马达1206的操作而旋转。可以使用暴露在霉菌传感器壳体1202的腔中的生长表面1208来执行测量。在完成测量周期之后，可以致动电动马达1206以使滚筒1204推进，以将下一表面部段1210放置到由传感器壳体1202限定的生长腔中。例如，在图12b中，在霉菌传感器壳体1202中暴露的当前部段是生长表面1208。假定顺时针旋转，则表面部段1210a可以推进到霉菌传感器壳体1202中。控制装置116可以被配置为在预定的持续期间内致动电动马达1206，该预定的持续期间经校准以使滚筒1204旋转与表面部段1210之一相对应的量。在其他配置中，可以将诸如电位计或编码器的传感器用作反馈信号，以测量旋转量并相应地驱动电动马达1206。在一些配置中，可以将手动曲柄组件附接到滚筒1204的轴以允许滚筒1204的手动推进。

图13a描绘了用于推进盘1308以将生长表面1304定位在由传感器壳体1302形成的腔内的基于盘的表面更换机构1300。基于盘的表面更换机构1300可以包括被配置为围封盘1308的盘壳体1306。盘1308可以被配置为围绕中心轴旋转。电动马达1310可以联接到盘壳体1306。电动马达1310的轴可以联接至盘1308，以便于旋转盘1308。

在一些配置中，盘1308的整个表面可以被处理以促进霉菌生长。盘1308也可以被配置成如图13b中所描绘的那样。盘1308可以限定生长区域1312，如本文先前所描述，生长区域被处理为促进霉菌生长。盘1308可以包括使生长区域1312分离的非生长区域1314。非生长区域1314可以防止霉菌生长扩散到传感器壳体1302的外部。可以将生长区域1312划分成以不同方式处理的地带，以促进不同类型的霉菌的生长，如本文先前所描述的。

基于盘的表面更换机构1300可以通过电动马达1310的操作来定位盘1308。可以使用暴露在生长壳体1302中的生长表面1304来执行测量。在完成测量周期之后，可以致动电动马达1310以将盘1308旋转到下一生长区域1312。控制装置116可以被配置为在预定的持续期间内致动电动马达1310，该预定的持续期间经校准以使盘1308旋转与生长区域1312之一相对应的量。在其他配置中，可以将诸如电位计或编码器的传感器用作反馈信号，以测量旋转量并相应地驱动电动马达1310。

霉菌传感器配置包括被配置为检测霉菌的感测装置。传感器可以电联接到控制装置116。多种传感器技术适用于检测在壳体内的霉菌生长。可以使用的传感器的类型包括光学传感器、化学传感器、生物传感器、机械传感器、音频传感器和电传感器。传感器可以被配置为测量与霉菌生长相关联的视觉、机械、电、生物和/或化学性质。霉菌传感器配置可以包括不同类型的传感器，以检测霉菌的存在。一些传感器技术可更适用于检测霉菌的浓度，而其他传感器技术可适用于检测霉菌生长的存在。

参考图1作为示例，感测装置110可以以多种方式实施。各种配置可以依靠不同的传感器技术。感测装置的类型可以是化学/气体传感器、电传感器、生物传感器、光学传感器、机械传感器或音频传感器。感测装置的类型可以取决于与要检测的霉菌的存在和/或浓度相关联的性质的类型。感测装置110可以被配置为通过测量光学性质、电性质、生物性质、机械性质和/或化学性质来检测霉菌。可以通过不同类型的传感器检测不同的性质。例如，一些化学性质，诸如ph，可以通过光学和/或电传感器来检测。可以通过电和/或光学传感器检测机械性质。感测装置特征可以在于试图测量的物理性质以及其如何测量该物理性质。

霉菌孢子在其新陈代谢期间会释放出作为副产物的微生物的挥发性有机化合物（mvoc）。霉菌孢子还可以在次生代谢期间进一步释放霉菌毒素作为最终产物。可以通过在霉菌生命周期期间感测这些化学物质来检测霉菌生长。感测装置110可以是化学传感器，其被配置为感测与霉菌生长关联的mvoc或其他化学物质的变化。

霉菌可以释放出醇、醛、烃、酸、醚、酯、酮、萜类化合物、硫、氮和其他化合物。所释放的化学物质的类型可以取决于正在生长的霉菌的类型。感测装置110可以是能够检测这些化合物的任何类型的化学传感器。例如，感测装置110可以是被配置为检测这些化合物的电化学气体传感器或金属氧化物气体传感器。在一些配置中，感测装置110可以包括多个化学传感器，每个化学传感器被配置为测量特定的化学化合物。

例如，感测装置110可以是固态化敏电阻传感器，其响应于暴露于某些化学化合物而改变电阻。可以对控制装置116进行编程以通过测量化敏电阻传感器的电阻来估计气体浓度。控制装置116可以包括分压器网络和模拟至数字（a2d）转换器，以测量化敏电阻传感器上的电压。控制装置116可以存储将电压和/或电阻值映射到气体浓度的一个或多个表。控制装置116可以被配置为响应于气体传感器信号指示霉菌浓度超过阈值而生成警告或警报。例如，当霉菌浓度超过参考浓度多于预定量时，可以生成警告。

控制装置116可以存储将化学传感器的测量结果与霉菌生长关联的数据。数据可以从测试中实验得出。所存储的数据可以指示在霉菌生长不同阶段期间的气体类型和水平。另外，所存储的数据可以包括用于不同类型霉菌的气体特征资料（profile）。控制装置116可以随着时间对化学/气体传感器进行采样，并将结果与所存储的数据进行比较，以进一步识别霉菌的类型、霉菌的浓度或霉菌的生长阶段。另外，在霉菌生长之前霉菌的初始浓度可以通过基于可以从测试中实验得出的数据进行反算和估计生长量来确定。

霉菌生长也可以随着霉菌的生长而改变生长介质的性质。诸如曲霉菌属和青霉菌属科的常见霉菌类型使生长表面112的ph朝酸性转移。感测装置110可以被配置为感测由霉菌生长引起的ph变化。用于检测生长表面112的ph的第一技术包括向生长表面112添加通用ph指示剂溶液。通用ph指示剂可以随着生长表面112的ph变化而变化颜色。生长表面112的营养物处理可以包括通用ph指示剂溶液。感测装置110可以被配置为检测与ph变化相关联的生长表面112的颜色变化。在一些配置中，感测装置110可以是提供生长表面112的彩色图像的相机。例如，相机可以是被配置为提供生长表面112的数字图像的电荷耦合装置（ccd）。控制装置116可以被配置为实施图像处理算法以确定生长表面112的颜色变化。感测装置110可以是光学感测装置，其被配置为输出电磁波（例如，光），并接收来自生长表面112的反射波。

由ph变化引起的颜色变化可以通过光学性质的变化来检测，这些光学性质的变化诸如是吸收、反射、散射、颜色和/或荧光。可以用光学感测系统、成像系统或相机系统来检测这些性质。例如，光学感测系统可以被配置为提供关于在表面上生长的霉菌的颜色的数据。控制装置116可以被编程为处理包括颜色信息的光学数据，以识别霉菌生长或基质的颜色。颜色信息可以指示在基质上的霉菌生长。例如，可以通过从基线颜色到预定颜色的变化来识别基质的ph中的变化。指示霉菌生长的预定颜色可以由实验得出。

例如如图2所示，感测系统可以包括传感器源模块210和传感器接收模块212。虽然图2描绘了传感器接收模块212相对于传感器源模块210在生长表面112的相对侧上，但传感器接收模块212可以与传感器源模块210被放置在生长表面112的同一侧上。

传感器源模块210可以是光源（或电磁波源），并且传感器接收模块212可以是光电探测器。例如，光电探测器可以被放置在生长表面112下方。光源可以被激活以在腔103中产生电磁波以照射/照耀生长表面112。穿过生长表面112的电磁波可以基于生长表面112的颜色而改变波长。光电探测器（传感器接收模块212）可以接收电磁波并生成电信号。光电探测器可以被配置为检测电磁波的不同波长，以便可以检测到不同的颜色。在一些配置中，可以实施多个光电探测器（例如，光电探测器阵列），其中每个光电探测器针对给定的波长范围进行调谐。

光学感测系统、成像系统或相机系统可以既包括传感器源模块210（例如，光学源、led、激光器），又包括传感器接收模块212（例如，光学传感器、光电二极管、光电探测器、成像器、相机）。在一些配置中，光学源可以是被配置为照射腔103内的生长表面112的大区域或整个区域的源照射发散光束。光学源可以是与光束发散部件结合的光源，该光束发散部件使光束发散以照射腔103内的生长表面112的大区域或整个区域。光学传感器可以是光电二极管的阵列或相机，其被配置为接收从生长表面112反射或散射和/或传输通过生长表面112的电磁波。在该配置中，能够同时收集整个生长表面112的光学性质变化。传感器源模块210可以通过由控制装置116生成的一个或多个输入信号驱动。传感器接收模块212可以向控制装置116提供指示一种或多种光学性质的光学数据。光学数据可以作为一个或多个电信号提供。在一些示例中，光学数据可以包括诸如图像或像素数据/图案的数字数据。通过传感器接收模块212提供的具体光学数据可以取决于所利用的传感器的类型。

在另一配置中，光学源可以是具有高方向性和小发散角的激光光束，并且光学传感器可以是单个光电二极管抑或光电二极管或光学传感器的阵列。光学源可以由驱动器或电动马达驱动以在生长表面112的整个部分或大部分周围扫掠，并且单个光电二极管还可以由相同或单独的驱动器或电动马达驱动以随着源相应地移动。该配置对于其中限定了不同的霉菌生长地带的配置可以是有用的。可以对每个地带扫描霉菌的存在。可以存储在其中检测到霉菌的地带，并且可以指示所存在的霉菌的类型。光电二极管或光学传感器的阵列可以需要或不需要移动。

光学源可以是单波长源抑或输出多个波长的源（例如，宽带宽源），并且光学传感器可以相应地是窄带宽传感器或宽带宽传感器。取决于在腔103中的具体生长表面112和正在生长的菌丝体，可以在紫外（uv）波长范围、可见波长范围或红外（ir）波长范围中检测生长表面112的光学性质变化。如果光学源是多波长或宽带源，则光学光谱仪也可以用作光学传感器，以检测光谱范围内的光学性质变化。光谱信息还可以包含mvoc或其他信息，并且可以以这种方式检测生长表面112光学性质变化和mvoc或其他信息变化两者。

光学源也能够是单独的单色光学激光器的阵列。例如，紫外激光在照射霉菌孢子时能够诱发荧光。通过将两个或更多个紫外激光器配置为光学源并且将光学光谱仪配置为光学传感器，能够检测到霉菌孢子的荧光。霉菌孢子可以通过荧光光谱的特征（signatures）来检测。

由霉菌生长诱发的吸收、反射和/或散射变化可以直接通过由光电探测器接收到的光强度进行检测。可以使用带有光电二极管（或阵列）和rgb像素（或rgb像素阵列）的过滤器来确定由霉菌生长诱发的颜色变化。控制装置116可以包括算法，以检测强度和/或颜色的变化。

除了在生长表面112的平面中生长之外，霉菌还可以在平面之外生长。霉菌的竖直深度可以随着生长时间的增加而增加。光学传感器可以被配置为激光测距仪（例如，基于飞行时间、频率调制连续波或结构光技术），以检测生长的霉菌的平面外深度。控制装置116可以被配置为周期性地测量测距仪，以监测霉菌的竖直生长。控制装置116可以计算竖直生长的变化速率。

可以在暴露于霉菌或霉菌生长之前，用参考校准生长表面的光学性质并保存该光学性质，以与暴露和生长后观察到的光学性质进行比较。霉菌生长影响腔内的光学性质。通过将测量结果与基线结果进行比较，控制装置116可以确定霉菌的存在和霉菌的初始浓度。

用于检测生长介质的ph的另一技术可以是利用ph计，诸如电位ph计。生长介质可以包括用于电位传感器的预打印电极。在电极上方的表面可以涂覆有营养物以促进霉菌生长。随着ph变化，在电极之间测量的电阻可以变化。可以通过测量在电极之间的电阻来确定ph水平。控制装置116可以配置为接收电信号并估计电阻。电感测在本文中另外更详细地描述。

用于检测ph的另一技术可以是实施控制生长介质的小地带的ph的系统。图19描绘了用于控制表面的ph的配置。生长表面1902的活性区域可以被允许扩散并促进霉菌生长的水凝胶或类似涂层覆盖。ph传感器可以包括与生长表面1902集成在一起的感测电极1908。感测电极1908可以相对于参考电极1912具有对ph的成比例的电势响应。电流源可以向一个或多个工作电极（例如，第一工作电极1904和第二工作电极1906）供应电流，该电流然后流过一个或多个对（counter）电极1910。控制装置116可以控制电流以将感测电极1908维持处于可以是恒定ph值的参考ph水平1916。这可以用于创建预定的ph环境，以促进某些类型的霉菌的生长。这也提供了反馈信号，以提供必须被应用以维持ph处于恒定水平的反馈量的测量结果。放大器1914可以接收来自感测电极1908和参考电极1912的输入。放大器1914的输出可以电联接到控制装置116。当生长表面1902的ph水平由于霉菌生长而变化时，被供应至工作电极1904、1906的电流的量可以变化。结果是，在感测电极1908处测量的电压发生变化。

可以应用图19的配置来创建特定ph环境，以促进某些类型的霉菌的生长。来自感测电极1908的反馈信号与必须应用以保持ph恒定的电流的量成比例。例如，如果没有霉菌正在生长，则在没有电流变化的情况下，ph水平应当保持恒定。随着霉菌在表面上生长，ph水平变化引起控制装置116施加更多的电流以重新平衡ph水平。可以通过监测反馈信号的变化来检测霉菌生长。如果反馈信号超过预定阈值，则可能存在霉菌。生长表面可以被配置有如在图19中所示那样配置的多个区域。每个区域都可以被用于为霉菌生长创建不同的ph环境。另外，可以将不同区域配置为处于不同的温度区中（例如，通过操作与每个区域相关联的热控制元件）。以这种方式，可以配置环境以有效地生长不同类型的霉菌。

在生长表面112上生长的霉菌可以使表面的电性质变化。例如，生长表面112的阻抗、电容、频率响应和/或其他电性质可以由于霉菌生长而改变。随着霉菌以生长表面112中的营养物为食并且其根部（菌丝体）扩散以获取更多的营养物，由于霉菌的生长，生长表面112的性质能够变化。生长表面112和菌丝体的侵入两者的变化均引起阻抗、电容、频率响应和其他电性质的变化。

图14描绘了被配置为测量电性质的感测装置。电感测配置1400可以包括联接到生长表面1408的第一电接触件1404和第二电接触件1406。第一电接触件1404和第二电接触件1406可以粘附或沉积在生长表面1408上。在一些配置中，生长表面1408的基质可以是膜片，并且接触件可以沉积或蚀刻到基质上。

可以在第一电接触件1404和第二电接触件1406之间施加电压。电压可以在壳体1402和生长表面1408内创建电场1412。第一电接触件1404和第二电接触件1406可以作为电容传感器操作。在第一电接触件1404和第二电接触件1406之间的电介质可以由随着壳体1402的空气、霉菌1410和生长表面1408限定。随着霉菌1410在生长表面1408上生长并进入由壳体1402限定的腔中，介电性质可以变化。通过测量随时间变化的电介质，系统可以检测霉菌生长、霉菌浓度和/或霉菌类型。第一电接触件1404和第二电接触件1406可以电联接到控制装置116。控制装置116可以被配置为在第一电接触件1404和第二电接触件1406上供应电压。感测装置可以包括电流传感器，以测量在第一电接触件1404和第二电接触件1406之间流动的电流。控制装置116可以被配置为生成具有一频率和幅值范围的交流（ac）电压波形。通过应用已知的电压波形并测量所得到的电流，控制装置116可以使用基本电关系来确定电容。随着霉菌1410生长并使电介质变化，电容值可以变化。控制装置116可以被配置为扫掠频率以获得介电性质的频率响应。

图15描绘了电容传感器1500，其包括联接至生长表面1502或与生长表面1502集成的多个电接触件1504。电接触件1504可以布置成网格或其他图案。每个电接触件1504可以（例如，通过匹配的电极网格）电联接到控制装置116。如本文先前所描述，控制装置116可以被配置为测量跨任何一对电接触件1504的电容。电容传感器1500的布置允许在生长表面1502的不同区域上检测霉菌生长。通过将生长表面1502划分成更小的地带，可以在更少的时间内确定霉菌生长。电容传感器1500也能够识别在生长表面1502上霉菌在该处生长的具体地带。当生长表面1502在不同地带中配置有不同的营养物处理时（例如，图8和图10），这可以特别有用。控制装置116可以配置为在任何一对接触件1504之间施加电压并测量相对应的电流。当电容变化达预定量时，控制装置116可以识别在该对接触件之间的霉菌生长。

图16描绘了用于检测生长表面1602的电性质的电感测生长介质1600的可能配置。生长表面1602可以包括能够被电激励以测量电性质的导电条。第一导电条1604和第二导电条1606可以附接到生长表面1602。在第一导电条1604和第二导电条1606之间的可以是霉菌生长区域1608。霉菌生长区域1608可以用营养物处理以鼓励霉菌生长。在生长区域1608中生长的霉菌可以使在导电条之间的电性质变化。导电条也可以被配置为垂直于图16中的描绘。导电条的其他配置是可能的（例如，圆形、弧形）。第一导电条1604和第二导电条1606可以包括周期性间隙1605或开口，使得测量结果仅受生长腔内的生长表面1602影响。

图17描绘了第一电感测配置，其中，与导电条的电接触是经由表面更换机构的滚动件实现的。该电感测配置可以利用安装在生长表面1602的底侧上的感测装置。表面更换机构可以包括第一滚动件1702和第二滚动件1704，第一滚动件1702和第二滚动件1704在生长表面1602位于腔103内时与电感测生长介质1600接触。第一滚动件1702和第二滚动件1704中的一个或多个可以包括围绕相对应的滚动件的周边的导电接触件。导电接触件可以围绕滚动件延伸，使得导电接触件可以在滚动件的任何旋转位置处接触电感测生长介质1600。例如，第一滚动件1702可以包括电联接到控制装置116的高侧接触件1706a。第一滚动件1702可以包括电联接到控制装置116的低侧接触件1708a。第二滚动件1704可以包括电联接到控制装置116的高侧接触件1706b。第二滚动件1704可以包括电联接到控制装置116的低侧接触件1708b。滚动件上的高侧接触件1706可以被配置为与电感测生长介质1600的第一导电条1604对准。滚动件的低侧接触件1708可以被配置为与电感测生长介质1600的第二导电条1606对准。接触件1706、1708到控制装置116的电连接可以通过滑环或类似装置来实现。

当电感测生长介质1600的生长表面1602被推进时，导电条可以维持与滚动件的接触件接触。间隙1605可以将测量限制在腔内的该表面。以该方式，带在腔外的地带不会影响测量。控制装置116可以通过激励导电条来测量电感测生长介质1600的电性质。例如，控制装置116可以被编程为在高侧接触件1706和低侧接触件1708上施加电压或电势。电压可以引起电流流动，该电流与霉菌生长区域1608的阻抗成比例。控制装置116可以测量流动的电流，并且能够通过应用欧姆定律来确定电阻。控制装置116可以供应ac电压，并且使频率扫掠通过预定范围以进一步表征生长区域1608的阻抗和/或频率响应。

对于具有垂直于所描绘的导电条的导电条的配置，滚动件可以由导电材料构造并且电连接到控制装置116。电感测生长介质的导电条可以以与滚动件之间的距离相对应的距离间隔开。在该配置中，一个滚动件可以接触高侧导电条，并且另一滚动件可以接触低侧导电条。导电条可以进一步包括间隙，并且滚动件的导电表面可以包括相对应的间隙。

图18a描绘了第二电感测配置1800，其依赖于电极以与电感测生长介质1600中的导电条对接。第二电感测配置1800可以包括第一电极1806和第二电极1808。第一电极1806和第二电极1808可以由导电材料构造，并且可以电连接到控制装置116。第一电极1806可以与电感测生长介质1600的第二导电条1606对准。第二电极1808可以与电感测生长介质1600的第一导电条1604对准。电感测生长介质1600可以接触与表面更换机构相关联的第一滚动件1802和第二滚动件1804。

图18b描绘了第二电感测配置1800的侧视图，其提供了关于第二电极1808的更多细节。第二电极1808可以配合在电极壳体1809内。电极壳体1809可以尺寸确定为部分地包含第二电极1808，并且允许第二电极1808朝向和远离电感测生长介质1600的移动。弹簧机构1810（或其他柔性元件）可以被定位在电极壳体1809中且在第二电极1808下方。弹簧机构1810用于提供力至第二电极1808，以维持与电感测生长介质1600的表面的接触。电极壳体1809可以联接到安装表面1812，安装表面1812可以是表面更换机构结构的一部分。其他电极可以被类似地配置。第一滚动件1802和第二滚动件1804可以接触电感测生长介质1600，以便于移动。第一滚动件1802和第二滚动件1804还可以施加足够的压力至电感测带1600，以确保腔被密封。第一滚动件1802和第二滚动件1804可以经由支架联接到安装表面1812。

控制装置116可以配置为在霉菌在生长表面上生长之前，测量基线阻抗特性。控制装置116可以然后监测指示霉菌生长的阻抗特性的变化。控制装置116可以存储与不同类型和浓度的霉菌的阻抗特性有关的数据。控制装置116可以比较所测量的阻抗特性和所存储的特性，以识别在腔内的霉菌类型和/或霉菌浓度。

电感测配置可以进一步包括用于增强在生长表面的导电条与感测元件之间的电接触的特征。例如，电感测配置可以包括被布置为磁性地吸引生长表面的一个或多个磁体或电磁体。例如，导电条可以包括镍。电磁体可以靠近电极或滚动件（例如，靠近电接触发生处）被定位在导电条下方，并且当期望电接触时被激励。电磁体可以吸引导电条，并且确保与电极或滚动件接触件的接触。当生长表面能够移动时，该特征是有用的，因为在移动过程期间电接触可能会断掉。用于在生长表面和感测装置之间重新建立电连接的机构确保可靠的性能。

在一些配置中，出于感测目的，可以使用生物或化学元件作为结合剂或反应剂来检测霉菌。可以将生物或化学元件配置为与霉菌孢子结合或反应。例如，某些抗体或酶与某些类型的霉菌结合，并且可以使用各种感测方法（例如，电性质的变化）检测结合事件。此外，在霉菌孢子与生物或化学元件之间的反应可以引起化学化合物的释放。可以利用诸如化学、光学和电传感器的传感器检测释放的化合物。结合或反应事件可以用于确定不同霉菌类型的存在。结合剂或反应剂也可以用于在生长阶段之前采集霉菌孢子。不同的生物或化学元件也可以用于促进或阻碍霉菌的生长。

在一些配置中，可以使用基于音频的感测装置来检测霉菌。生长中的霉菌可以影响声在腔内传播的方式。由于分子结构的机械性质，生长中的霉菌将吸收并反射某些频率的声波。在一些配置中，感测装置可以包括被配置为发射声波的源和被配置为将声信号转换为电信号的接收器。配置可以取决于要测量的声类型。在测量声波反射的配置中，源模块210和接收模块212可以被安装在腔内（例如，生长表面的同一侧）。接收模块212接收从生长表面112反射的声波。在一些配置中，感测装置可以是包括源模块和接收模块的超声收发器。在测量通过生长表面112的声波传输的配置中，源模块210和接收模块212可以被安装在生长表面112的相对侧上（例如，图2中所描绘的）。例如，传感器源模块210可以是超声扬声器，并且传感器接收模块212可以是被配置为将声信号转换为电信号的麦克风。传感器源模块210可以由控制装置116驱动。控制装置116可以操作传感器源模块210，以输出在预定频率范围内的频率扫掠。控制装置116可以从传感器接收模块212接收电信号，并且可以测量接收到的声信号的幅值。控制装置116可以配置为估计霉菌的分子共振频率，以确定正在生长的霉菌的具体类型。

控制装置116可以存储代表不同霉菌类型和浓度水平的先前生成的声特征资料。控制装置116可以配置为将所测量的声特征资料与所存储的声特征资料进行比较，以识别在腔103中生长的霉菌的类型和/或浓度水平。在一些配置中，控制装置116可以通过与基线声特征资料相比的声特征资料的变化来识别霉菌生长。可以包括附加传感器（例如，以测量体积或重量）以提供改进的估计。

超声传感器也可以用于通过输出声脉冲并测量响应时间（例如，声传播到接收器的时间）来感测霉菌的平面外生长。更大的竖直生长可以导致脉冲返回时间更短。感测装置可以包括超声发射器和超声接收器以测量响应时间。控制装置116可以包括用于生成超声信号并接收反射的超声信号的电路。控制装置116可以包括电路和/或控制逻辑，以感测在发送超声信号和接收反射信号之间的延迟。可以对控制装置116进行编程以测量平面外霉菌生长的高度。可以随时间监测高度并将其存储。控制装置116可以存储关于针对不同类型的霉菌的霉菌生长模式的数据。例如，霉菌生长模式可以通过测试而实验得出。可以通过将所测量的生长模式与历史模式进行比较来确定霉菌类型。

在利用基于音频的感测装置的配置中，围封的体积或腔可以是与外部在声/音频方面隔离。例如，腔可以涂覆有材料，以使声回声最小化。另外，这防止了外部噪声/声干扰腔103内的测量过程。壳体102还可以配置为优化腔103内的音频/声性质，以最小化不想要的回声或反射。附加的麦克风可以附接在腔103的外部，并且用于从测量信号中减去外部噪声，以改进测量精度（例如，差分测量）。

生长表面也可以具有某些机械性质（例如，惯性、质量）。当被声波激励时，表面可以振动或振荡。振动可以通过阻尼的量来表征。阻尼可以表征为在激励停止后，振动或振荡的幅值耗散有多快。更厚的霉菌生长层可以导致生长表面的更大阻尼。也就是说，生长表面的振动将在更少的时间内耗散。音频传感器源可以用于使用声波来激励生长表面，从而引起振动，这可以导致从发射器到接收器的响应时间中的变化。可以在将生长表面暴露于外部空气之前建立第一基线，并且可以在生长霉菌之前建立第二基线。例如，音频信号可以引起可以测量的生长表面的振动或偏转。在暴露和霉菌生长后，可以重复进行测量，并将其与第二基线进行比较。阻尼的增加可以指示表面上的霉菌生长。阻尼增加的幅值可以指示已经发生的霉菌生长量。可以采用多个超声扬声器来创建用于测量的立体声效应。

可以执行实验测试以确定腔中霉菌生长的阻尼性质。在受控条件下，霉菌可以生长，并且可以在不同的生长阶段测量阻尼性质。可以存储用于不同类型的霉菌的数据。控制装置116可以存储数据以用于之后进行比较。通过将阻尼响应与历史阻尼响应进行比较，控制装置116可以能够确定正在生长的霉菌的生长阶段、浓度和/或类型。

可以通过测量通过霉菌生长而变化的生长表面的机械性质来检测霉菌。可以通过施加致动脉冲并测量所得的频率和/或振幅响应来测量机械性质。在一些配置中，霉菌传感器可以包括用于激励生长表面的机构。例如，可以包括压电基质以便于生长表面的激励。生长表面和电接触系统可以与图16至图18类似地配置。例如，生长表面可以包括一对导电条，在它们之间具有压电材料。压电基质可以电联接到控制装置116。可以如本文先前所讨论的那样，使用在滚动件上的电极或接触件来实现电接触。控制装置116可以致动压电基质（例如，通过以预定的水平或走势施加电压或电流），以引起生长表面在由激励限定的给定频率或振幅下的移动或变形。控制装置116可以停止致动压电基质并且测量振荡和/或阻尼。可以经由光学感测装置或电感测装置进行测量。在一些配置中，可以使用来自压电基质的信号来执行测量。例如，振动可以在压电基质上引起电压。

压电基质可以用作其他配置的传感器，例如基于音频的感测配置。当来自声波的压力与压电基质相互作用时，压电基质可以生成电信号。压电基质可以充当麦克风，并且可以用于测量由声波引起的生长表面的偏转或移动。压电材料可以设置在至少两个导电地带之间的基质/生长表面上。压电材料可以被配置为基于基质/生长表面的偏转在导电地带处生成电信号。压电材料可以被配置为响应于被施加在导电地带上的电压而引起基质/生长表面的偏转。

基质可以被构造成悬臂、悬臂阵列、桥、桥阵列、隔膜或隔膜阵列以及板。在一些配置中，独立的机械结构可以配置为促进不同霉菌的生长。测量每个独立结构的机械性质可以允许识别正在生长的霉菌类型。

也可以通过与生长表面相互作用的电磁体来实现对生长表面的激励。例如，镍或铁磁体材料的导电条可以被吸引到电磁体。控制装置116可以被配置为使电磁体产生脉冲以引起生长表面的振动。然后可以采用光学传感器来测量生长表面的振荡和/或阻尼。可以通过将响应与在测量周期的初始阶段期间获得的第一和第二基线响应进行比较来确定霉菌生长。也可以应用静电致动以激励生长表面。例如，梳状驱动器或静电马达可以被用于激励生长表面。

霉菌传感器可以配置为长时间使用，以连续感测在环境中的霉菌。此类配置可以利用表面更换机构来连续地推进生长表面，以使得可以执行多个测量周期。在一些配置中，表面更换机构可以是可互换的盒，其允许安装新的生长介质以继续测试。一些传感器配置可非常适合于可互换的配置。例如，在其中感测装置被包括到壳体中的配置可以非常适用于这些应用。包括在生长表面下方的感测装置的一部分的配置可能需要每个替换盒的额外成本。

表面推进机构可以被配置为识别缺乏可用的新生长表面。例如，当不存在更多从未使用过的带时，图11的基于带的表面更换机构可能不能够推进生长表面。可以通过扭矩增加或无法改变从动卷轴1106的速度来检测这一点。控制装置116可以配置为检测到这一点并通知用户不可能进行附加测量。在其他配置中，能够被移动到腔的最后的生长表面可以被赋予不同的性质。例如，可以向最后的生长表面赋予可以被感测装置识别的不同特性。例如，最后的生长表面可以是透明的或镜面的，以改变通过光学传感器检测到的光的强度。控制装置116可以配置为在基线测量期间检测变化并标记条件。

霉菌传感器也可以被配置为一次性使用装置以单次检测霉菌。霉菌传感器可以配置有不使生长表面推进的可互换盒。一次性使用的应用可以更好地适合于一些传感器配置，诸如，测量机械性质的变型。例如，霉菌传感器可以限定槽，该槽允许手动插入生长表面（例如，玻片或条）。在完成测量周期后，可以手动移除并丢弃生长表面。在一些配置中，生长表面可以被清洁并用营养物进行重新处理，并且重新使用。

在一些配置中，可以将连续测量配置配置为清洁和重新处理生长表面。例如，基于带的配置可以包括机电擦拭器/刮擦器机构，该机构在霉菌消灭阶段之后擦洗生长表面。表面更换机构可以配置有收集废料的可移除废料箱。可以将表面更换机构配置为在生长表面上重新施加营养物。例如，生长表面可以移动通过营养物容器，或者营养物溶液可以被喷洒或滴到生长表面上。

本文中描述的感测装置配置可以在给定应用中进行组合。霉菌传感器可以利用所描述的感测技术中的多于一种来更好地测量霉菌生长或指示霉菌生长的不同性质。

霉菌的生长和霉菌生长速率可以受温度影响。不同类型的霉菌可以对给定温度具有不同的响应。再次参考图1，热控制元件120可以由控制装置116控制。可以操作热控制元件120以影响腔103内霉菌的生长。控制装置116可以通过利用来自腔环境传感器118的温度反馈控制热控制元件120，来在腔103内实施闭环温度控制。控制装置116可以被配置为针对给定类型的霉菌选择温度设定点以优化腔103内的霉菌生长。控制装置116可以配置为调节温度设定点以检测不同类型的霉菌的存在。也可以实施开环策略，其中控制装置116被编程为以预定走势激活热控制元件120。

控制装置116可以配置为操作霉菌抑制器108以影响霉菌生长。控制装置116可以操作霉菌抑制器108以确定霉菌的强度。控制装置116可以以短脉冲操作霉菌抑制器108，该短脉冲配置为杀死较弱的霉菌孢子。控制装置116可以操作霉菌抑制器108以调节霉菌的生长速率。控制装置116可以进一步操作霉菌抑制器108，以通过消灭一些霉菌来防止腔103饱和。控制装置116可以被配置为在应用霉菌抑制器108之前和之后执行传感器测量，以识别可能已经出现的霉菌浓度的差异。控制装置116可以被配置为识别在霉菌抑制器108的激活期间霉菌消灭的速率。霉菌消灭的速率可以用于识别正在生长的霉菌的类型。

霉菌抑制器108可以被配置为输出不同的uv波长以测量不同的uv波长对霉菌消灭的影响。霉菌抑制器108可以被配置为使得光的强度可以变化。控制装置116可以控制或选择在霉菌消灭阶段期间光的强度和uv波长。控制装置116可以操作提供不同波长的光的不同光源或具有一个或多个宽带光源的过滤元件。当控制装置116已经确定存在特定类型的霉菌时，控制装置116可以被配置为选择对消灭所存在的特定类型的霉菌有效的uv波长。控制装置116可以存储关于用于消灭不同类型的霉菌的霉菌抑制器108的优选参数的数据。

所描述的霉菌传感器可以自动操作。例如，控制装置116可以被配置为以预定的时间间隔安排测量周期。控制装置116可以被配置为确定用于起始测量周期的触发条件。例如，控制装置116可以监测来自外部传感器或网络的天气信息，以确定是否存在用于霉菌生长的条件。例如，控制装置116可以在检测到湿度增加或温度降低之后起始测量周期。控制装置116也可以配置为学习导致霉菌生长的风险增加的局部条件。控制装置116可以在测量周期期间存储测量结果和相关联的条件。随时间推移，控制装置116可以学习到某些条件与霉菌生长相关联。当检测到这些条件时，控制装置116可以降低在测量周期之间的时间。

图20描绘了霉菌感测系统的可能配置。霉菌传感器2000可以包括控制装置116。控制装置116可以包括处理单元2002以及易失性和非易失性存储器2004。霉菌传感器2000可以包括用于与用户交互的人机界面（hmi）2008。hmi2008可以是硬件和软件元件的组合。可以由用户按照需求操作霉菌传感器2000。控制装置116可以实施允许用户起始测量周期的hmi2008（例如，按钮/灯）。用户可以通过按压按钮来起始测量周期，并且灯可以指示正在进行测量周期。霉菌传感器2000可以进一步包括警报器2014，如果感测到霉菌生长阈值，则该警报器2014提供反馈。警报器2014可以是视觉警报器，诸如，发光二极管（led）或显示器面板。在一些配置中，警报器2014可以是声警报器。可以对控制装置116进行编程，以响应于在测量周期期间检测到霉菌浓度超过阈值而经由hmi2008激活警报器2014。当估计的霉菌浓度超过预定浓度时，控制装置116可以检测到大于正常霉菌生长的霉菌生长。警报可以是声警报和/或传达给用户的虚拟警报。

控制装置116可以包括通信接口2006，该通信接口2006允许用户经由云或网络2010（例如，以太网、蓝牙）与控制装置116进行通信。可以利用网络接口对控制装置116进行编程，该网络接口允许经由用户装置2018（例如，计算机或其他装置）上的网络浏览器访问霉菌传感器参数。hmi2008可以包括在用户装置2018上运行的应用程序，该用户装置2018可以是手机或平板电脑。hmi2008可以配置为允许用户起始和/或安排测量周期。hmi2008可以配置为将测量结果传达给用户。hmi2008可以配置为通知用户霉菌传感器的当前状态。例如，hmi2008可以传达剩余的电池寿命、剩余的生长表面或测量周期以及与霉菌检测有关的警告。霉菌传感器2000可以包括由hmi2008驱动的显示器模块。

霉菌传感器2000可以包括用于向霉菌传感器部件提供电力的电力接口2016。电力接口2016可以包括电池。电池可以是可再充电的。在一些配置中，电力接口2016可以提供到外部源的联接。例如，可以通过连接到家用电力插座的电源来提供电力。

该系统可以包括多个霉菌传感器2000，它们配合地工作以确定霉菌生长和浓度。在一些配置中，霉菌感测系统可以包括第一霉菌传感器（例如2000a）和第二霉菌传感器（例如2000b）。第一霉菌传感器2000a可以位于要针对其来监测过度霉菌生长的区域中。第二霉菌传感器2000b可以位于参考区域中。例如，参考区域可以是户外。参考区域可以是不怀疑在其中存在霉菌过度生长的区域。第二霉菌传感器2000b可以提供有关环境中通常存在的霉菌浓度的信息。例如，第二霉菌传感器2000b可以提供环境中自然存在的正常量的霉菌孢子的霉菌生长信息。第一霉菌传感器2000a由于位于活跃霉菌生长的区域中可以提供可能不同于参考区域的关于霉菌浓度的信息。例如，第一传感器2000a可以位于潮湿的地下室中，霉菌已经在其中生长了一些时间。当与参考区域相比时，围封的区域中霉菌的存在可能导致空气中霉菌孢子的浓度增加。通过使用多个霉菌传感器，系统可以确定霉菌浓度相对于参考区域是否异常。

使用多个霉菌传感器可以防止不准确的评估。例如，霉菌孢子浓度通常可以在一年期间发生变化。通过包括参考霉菌传感器，可以从感兴趣的霉菌评估中减去正常变化。这为感兴趣的区域提供更准确的浓度数据，并且可以防止由于霉菌孢子浓度的季节性变化而产生的错误警告。例如，当测量的霉菌浓度与参考霉菌浓度比率的比率小于阈值时，霉菌感测系统可以抑制警告。警告可以指示当与外部区域相比时，内部区域上存在更多某些类型的霉菌孢子。

在一些配置中，系统可以评估针对不同类型霉菌的霉菌生长。例如，具有不同地处理的地带的生长表面和/或具有暴露于不同环境条件的地带的生长表面可以生长不同类型的霉菌。传感器可以被配置为针对霉菌的每个地带或类型来测量霉菌浓度。可以将每种类型的霉菌的浓度与放置在参考区域中的霉菌传感器的相对应的参考值进行比较。

霉菌传感器2000可以经由通信接口2006彼此通信。霉菌传感器2000之一可以被配置为主装置。主装置可以配置为管理和协调其他霉菌传感器的操作。主装置可以从其他霉菌传感器接收霉菌生长和浓度数据。主装置可以使霉菌传感器2000的测量周期同步。例如，主装置可以向霉菌传感器发送开始测量周期信号以起始测量周期。主装置可以进一步被配置为基于来自参考霉菌传感器的数据来确定霉菌生长浓度阈值。

控制装置116可以被配置为执行数据分析。控制装置116可以进一步被配置为收集测量数据并将该数据发送到服务器2012或云计算机以进行处理。控制装置116可以被配置为向用户装置2018发送测量数据。外部处理的一个优点是可以在中央位置中改变算法，而无需重新编程每个单独的霉菌传感器。随时间推移，可以改进算法。另外，能够分析来自许多霉菌传感器的数据，以开发改进的霉菌感测策略以及更好地表征霉菌生长。

用户装置2018可以被编程为协调多个霉菌传感器2000的操作。例如，可以在用户装置2018上执行程序，该程序允许用户建立与霉菌传感器2000的通信。该程序可以允许用户识别霉菌传感器2000。例如，程序可以允许将霉菌传感器之一识别为参考霉菌传感器。程序可以基于从参考霉菌传感器接收的数据来确定霉菌提醒阈值。控制装置116可以经由互联网将结果传达给用户装置2018。这允许具有远程监测能力的霉菌传感器2000的放置。另外，该程序可以允许将任何数目的霉菌传感器添加到霉菌感测系统。

霉菌传感器2000可以包括自测试能力。控制装置116可以被编程为操作部件以提供对适当操作的确认。例如，控制装置116可以配置为检测空气进入端口104在适当地操作。一些配置可以包括当空气进入端口104处于预定位置中时闭合的电开关或接触件。控制装置116可以致动空气进入端口104并且监测开关或接触件以核实适当操作。

控制装置116可以配置为操作霉菌抑制器108以确认适当的操作。例如，在具有光学感测装置的配置中，控制装置116可以激活霉菌抑制器108并通过对光学感测装置进行采样来确认操作。

控制装置116可以进一步被配置为校准感测系统。控制装置116可以配置为在其中没有霉菌生长的条件下检查传感器状态，以便建立基线状态。控制装置116可以在将生长表面暴露于空气之前和/或在将生长表面暴露于空气之后立即检查感测装置。所得到的信号应当指示无霉菌生长。如果感测装置提供指示霉菌生长的信号，则霉菌传感器可能需要维修或需要被清洁。

霉菌传感器可以被用于估计霉菌孢子浓度。当霉菌传感器配置有预定的固定参数（例如，温度、湿度、压力、测量时间段）时，在体积中检测到的霉菌孢子的浓度可以与来自参考区域的霉菌孢子浓度相关。例如，可以确定霉菌生长数据，以使测量的参数与霉菌浓度相关。这种特征在用于检测某些类型的霉菌的多腔霉菌传感器的设计中可以是有用的。

通过实施霉菌生长曲线拟合和/或模式识别算法，可以减少测量时间并改进检测精度。霉菌在不同的环境中生长不同。可以通过在测量期间改变参数之一（例如，温度、湿度、压力）来实现曲线拟合或模式识别。可以监测感测装置以确定所测量的性质如何响应于参数的变化而变化。例如，如果传感器输出在更高的湿度下相比在更低的湿度下变化更迅速，则可能存在霉菌孢子。这样允许进行霉菌检测，而不必等待霉菌孢子生长到大的浓度。

图21描绘了用于操作霉菌传感器配置的可能操作顺序的流程图2100。在操作2102处，可以执行检查以确定是否存在测量触发条件。例如，测量可以通过按钮或开关手动触发、经由网络命令和/或被安排。在一些配置中，控制装置116可以基于环境条件确定触发条件。触发条件可以包括检查以确定是否存在足够的生长表面可用于执行测量（例如，带剩余超过测量所需的量）。如果不存在触发条件，则可以重复操作2102。

如果满足测量触发条件，则可以执行操作2104以定位生长表面。测量周期可以由首先将生长表面的未使用部分定位到其能够接收气流所在的位置开始。在具有可移动生长表面的配置中，控制装置116可以致动表面更换机构以将生长表面推进至预定位置。例如，生长表面的未使用部分可以被推进到生长腔中。在一些配置中（例如，图6和图7），生长表面可以被定位在生长腔外部的暴露地带中。

在操作2106处，生长表面可以暴露于空气。例如，控制装置116可以打开空气进入端口，以允许气流进入生长腔中。空气进入端口可以打开预定的时间段，并且然后关闭。可以基于从环境传感器检测到的环境条件来确定预定时间段。在一些配置中，可以监测气流传感器或压力传感器以确定何时关闭空气进入端口。

在操作2108处，可以执行附接到生长表面的颗粒的基线测量。在进行基线测量之前，可以关闭空气进入端口。基线测量可以取决于所使用的感测技术的类型。例如，在气体/化学传感器配置中，可以感测并记录封闭腔中的mvoc。对于光学传感器，可以测量从生长表面反射或通过生长表面传输的光/电磁波的性质。

如果存在附接至营养物丰富的生长表面的霉菌孢子，霉菌将开始生长。在操作2110处，可以将腔环境控制为预定参数。控制装置116可以配置为通过操作一个或者多个热控制元件120来增强生长环境。控制装置116可以操作热控制元件120以增加霉菌生长的速度。另外，可以激活用于促进霉菌生长的任何附加系统（例如，湿度控制）。

在操作2112处，可以执行传感器测量。控制装置116可以在生长时段期间使用一个或多个感测装置进行测量，并将结果与基线测量结果进行比较。例如，控制装置116可以在生长时段期间监测mvoc的变化。对于光学传感器，可以监测反射或传输的光的性质。

在操作2114处，可以执行检查以确定测量周期是否完成。例如，测量周期可以在预定持续期间之后完成。在一些配置中，可以监测传感器数据，并且如果检测到霉菌生长,则可以终止测量周期。如果测量周期未完成，则可以重复操作2112和操作2114。

如果测量周期完成，则可以执行操作2116来处理传感器数据。可以通过将传感器数据与指示霉菌生长的所存储的数据进行比较来确定霉菌的存在。可以使用诸如定量聚合酶链反应（qpcr）等算法对霉菌生长的量进行反算以确定霉菌孢子的浓度。处理过的测量结果可以包括来自联接在同一通信网络内的其他霉菌传感器的霉菌检测数据。可以将来自参考传感器的霉菌浓度与其他经测量的霉菌浓度进行比较。可以对控制装置116进行编程，以基于在传感器测量中检测到的变化来改变指示霉菌生长的信号。例如，控制装置116可以进行周期性测量并将结果与基线测量进行比较。

在操作2118处，可以执行检查以确定是否检测到霉菌，如本文先前所描述的。例如，如果测量的霉菌浓度与参考霉菌浓度的比率超过阈值，则系统可以指示存在霉菌。如果检测到霉菌，则可以执行操作2120以生成警报或警告信号。可以生成并输出指示霉菌生长的信号。警报或警告可以被发送给用户装置2018并显示在用户装置2018上。在生成警告或指示之后，可以执行操作2122。如果未检测到霉菌，则可以执行操作2122。指示霉菌生长的信号可以是已经在样本中检测到的霉菌生长的指标。在一些配置中，指示霉菌生长的信号可以是空气中霉菌的量或比率超过预定阈值的指标。在一些配置中，指示霉菌生长的信号可以是在样本或空气中存在的霉菌量的测量的指示。

在操作2122处，控制装置116可以操作霉菌抑制器以消灭可能已经生长的任何霉菌。在消灭阶段期间，控制装置116可以对感测装置采样，以检测任何变化以确保霉菌被消灭。然后可以重复整个过程。

霉菌传感器配置提供了监测随时间推移在环境中的霉菌生长的能力。围封的体积为霉菌生长提供了可控环境，其允许更迅速地检测霉菌。另外，围封的体积允许霉菌生长，而不允许霉菌扩散到其他区域。此外，在测量周期之后，能够激活霉菌抑制器以消灭生长的霉菌。表面更换机构允许更换生长表面，以启用附加的测量周期。霉菌传感器允许连续监测一区域达一时间段。

生长表面的一些配置可以允许识别正在生长的霉菌的类型。感测装置可以被配置为测量在生长表面的特定地带中的霉菌生长。以这种方式，霉菌传感器可以确定正在生长的霉菌的类型。霉菌检测装置被配置为从在采样时空气中存在的霉菌孢子生长出霉菌。该装置被配置为进行推断或反算以确定被采样的空气中霉菌孢子的浓度。

可以以各种方式使用霉菌检测装置。在一些应用中，霉菌检测装置可以被用于确定霉菌浓度的绝对测量结果。在其他应用中，霉菌检测装置可以用于指示霉菌浓度是否超过指示霉菌问题的阈值（例如，阈值霉菌传感器）。在一些应用中，霉菌检测装置可以配置为提供霉菌存在的是/否指示。在生长表面上的霉菌生长速率取决于接种到生长表面上的霉菌孢子的量。接种与空气中的霉菌孢子的浓度相关。霉菌检测装置可以被放置在环境中达预定的时间持续期间。霉菌检测装置可以被配置为使得在时间持续期间结束时对霉菌生长的检测指示被采样空气中霉菌孢子的浓度高于阈值。可以选择阈值以指示霉菌检测装置被放置在其中的环境中的霉菌问题。如果在此时间持续期间结束时未检测到霉菌生长，则采样空气中霉菌孢子的浓度小于阈值，并且指示没有霉菌问题。

阈值霉菌传感器可以配置为针对预定类型的霉菌。例如，营养物平台可以配置为允许预定类型的霉菌的生长。营养物可以被添加至有利于预定类型霉菌的生长的生长表面。

在其他示例中，霉菌传感器可以配置为针对多个霉菌类型。在这些配置中，可以调查和理解在多种霉菌类型之间的生长关系。例如，一种类型的霉菌的生长或者存在可以抑制第二种类型的霉菌的生长。理解该关系允许将霉菌传感器构造成最小化此类条件。另外，可以控制诸如温度和湿度的环境参数，以鼓励霉菌生长。

本文公开的过程、方法或算法能够被传递至能够包括任何现有的可编程电子控制单元或专用电子控制单元的处理装置、控制器或计算机，或者通过其来实施。类似地，能够以许多形式将过程、方法或算法存储为可由控制器或计算机执行的数据和指令，包括但不限于永久存储在诸如rom装置的不可写存储介质上的信息以及可改变地存储在可写存储介质（诸如，软盘、磁带、cd、ram装置以及其他磁性和光学介质）上的信息。该过程、方法或算法也能够在软件可执行对象中实现。替代性地，能够使用适当的硬件部件（诸如，专用集成电路（asic）、现场可编程门阵列（fpga）、状态机、控制器或其他硬件部件或装置）或硬件、软件和固件部件的组合来全部或部分地实现过程、方法或算法。

尽管上文中描述了示例性实施例，但是并不预期这些实施例描述了由权利要求所涵盖的所有可能的形式。说明书中使用的词语是描述性的词语，而不是限制性的词语，并且应当理解的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，能够作出各种变化。如先前所描述的，各种实施例的特征能够被组合以形成本发明的其他实施例，其可能未被明确地描述或示出。尽管可能已经将各种实施例描述为关于一个或多个期望特性提供优点或优选于其他实施例或现有技术实施方式，但是本领域普通技术人员认识到的是，能够损害一个或多个特征或特性来实现期望的总体系统属性，其具体取决于具体应用和实施方式。这些属性能够包括但不限于成本、强度、耐用性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、尺寸、可维修性、重量、可制造性、组装容易性等。因此，就与其他实施例或现有技术实施方式相比在一个或多个特性方面被描述为不那么期望的任何实施例而言，这些实施例没有超出本公开的范围，并且对于特定应用而言能够是理想的。