流体组合物传感器设备及其使用方法与流程

背景技术：

传感器和设备可用于在多种应用中表征流体的各个方面。仅作为一个示例，传感器设备可用于监测空气状况，诸如监测和表征空气流的颗粒含量。然而，现有的流体传感器设备在生成指示流体的某些特性(诸如包含在流体流内的单独颗粒的唯一特性和浓度)的数据方面提供有限的功能。流体传感器设备可使用全息成像方法来表征经由惯性冲击收集的颗粒物质的颗粒特性和浓度。期望改善颗粒采样和分析的各个方面。一般来讲，流体采样设备利用能够对颗粒进行快速和/或简化顺序采样的采样介质可能是有利的。对于利用全息成像(诸如无镜头全息术)进行原位颗粒分析的设备，期望避免光反射和散射，以便实现最佳图像质量。

因此，需要一种改进的流体传感器设备，其能够使用单个传感器设备以能够容易重复的方式准确地收集并分析来自周围环境的流体的样品体积的颗粒含量。

技术实现要素：

本文所述的各种实施方案涉及用于收集和表征悬浮在流体内的颗粒的装置和方法。各种实施方案涉及用于检测流体颗粒特性的设备，该设备包括：流体组合物传感器，该流体组合物传感器被配置为接收一定体积的流体，该流体组合物传感器包括：能够移除的流体流动部件，该能够移除的流体流动部件设置在内部传感器部分内并且被配置为限定流体流动路径的至少一部分；收集介质组件底座元件，该收集介质组件底座元件被配置为接收包括收集介质的能够替换的收集介质组件，该收集介质被配置为接收该体积的流体内的多个颗粒中的一个或多个颗粒，使得能够替换的收集介质组件在内部传感器部分内布置在颗粒收集位置中；成像设备，该成像设备被配置为捕获由收集介质接收的多个颗粒中的一个或多个颗粒的至少一部分的图像；控制器，该控制器被配置为至少部分地基于图像确定该体积的流体的多个颗粒的至少一个颗粒特性；其中流体流动路径的至少一部分在至少基本上朝向收集介质的流体流动方向上延伸；其中收集介质组件底座元件被配置为约束在能够替换的收集介质组件与成像设备之间沿横向方向的相对移动。

在各种实施方案中，成像设备可被配置为使用无镜头全息术捕获由收集介质接收的多个颗粒中的一个或多个颗粒的图像。在各种实施方案中，收集介质组件底座元件可包括一个或多个对准特征结构，该对准特征结构被配置为接合能够替换的收集介质组件，以便约束能够替换的收集介质组件以防止相对于收集介质组件底座元件的移动。在某些实施方案中，能够替换的收集介质组件还可包括一个或多个对准特征结构，该一个或多个对准特征结构被配置为接合收集介质组件底座元件，以便约束能够替换的收集介质组件以防止相对于收集介质组件底座元件沿至少第二方向的移动。

在各种实施方案中，流体组合物传感器还可包括外壳，该外壳限定内部传感器部分并且包括被配置为接收该体积的流体的流体入口；其中外壳能够在打开外壳配置和闭合外壳配置之间选择性地配置，其中打开外壳配置提供开口，能够替换的收集介质组件可通过该开口从内部传感器部分内移除，并且其中处于闭合配置的流体组合物传感器被配置为约束能够替换的收集介质组件以防止相对于收集介质组件底座元件沿至少横向方向、竖直方向和角方向的移动。在某些实施方案中，能够移除的流体流动部件可被配置为当流体组合物传感器处于打开配置时能够从内部传感器部分内移除。此外，在某些实施方案中，能够移除的流体流动部件可包括第一流体流动部件部分和第二流体流动部件部分，其中第一流体流动部件部分被配置为能够与第二流体流动部件分离，以促进选择性地进入能够移除的流体流动部件的内部部分。在各种实施方案中，流体组合物传感器可被配置为使得当流体组合物传感器处于闭合配置时，将竖直压缩力施加到能够替换的收集介质组件，以便在竖直方向上至少部分地约束能够替换的收集介质组件。

在各种实施方案中，收集介质组件底座元件可包括成像孔，该成像孔被配置为限定朝向由收集介质接收的一个或多个颗粒的视线，该视线延伸穿过收集介质组件底座元件的至少一部分。在某些实施方案中，流体组合物传感器还可包括能够移除的透明护盖，该能够移除的透明护盖布置在内部传感器部分内并且被配置为覆盖成像孔的至少一部分。在各种实施方案中，成像设备可以可操作地固定到收集介质组件底座元件。

在各种实施方案中，流体流动路径至少部分地由流体冲击出口限定，该流体冲击出口设置在内部传感器部分内并且相对于收集介质组件底座元件进行配置，以便在至少基本上垂直于由收集介质组件底座元件接收的能够替换的收集介质组件的收集介质的流体流动方向上引导该体积的流体。此外，在各种实施方案中，流体冲击出口可至少部分地由至少基本上类似于成像设备的视场形状的流体冲击出口形状限定。在某些实施方案中，流体冲击出口可至少部分地由至少基本上类似于所设置的成像设备的视场区域的流体冲击出口区域限定。在各种实施方案中，流体组合物传感器可被配置为使得由收集介质组件底座元件接收的能够替换的收集介质组件的收集介质的至少一部分与成像设备的视场和流体冲击出口的中心轴线至少基本上对准。在各种实施方案中，其中流体流动路径可至少部分地由冲击器喷嘴限定，并且其中流体冲击出口由冲击器喷嘴的冲击器喷嘴出口限定。

在各种实施方案中，设备还可包括至少一个照明源，该至少一个照明源被配置为发射一个或多个光束，以便接合由收集介质组件底座元件接收的能够替换的收集介质组件的收集介质并且对由收集介质接收的一个或多个颗粒进行照明。在各种实施方案中，流体组合物传感器可被配置为使得在该体积的流体从内部传感器部分通过流体组合物传感器的流体出口分配之前，该体积的流体经过设置在内部传感器部分内的内部电路的至少一部分。在各种实施方案中，控制器和成像设备中的一者或两者可被配置为读取设置在由收集介质组件底座元件接收的能够替换的收集介质组件上的一个或多个识别元件，以便识别能够替换的收集介质组件，其中一个或多个识别元件被配置为唯一地识别能够替换的收集介质组件。在某些实施方案中，流体组合物传感器可被配置为在内部传感器部分内连续地串联接收多个能够替换的收集介质组件。

各种实施方案涉及用于检测流体颗粒特性的方法，该方法包括：经由传感器接收一定体积的流体；经由冲击器喷嘴将该体积的流体朝向能够替换的收集介质组件的收集介质引导；经由收集介质接收该体积的流体内的多个颗粒中的一个或多个颗粒；使用设置在传感器内的成像设备捕获由收集介质接收的多个颗粒中的一个或多个颗粒的图像；至少部分地基于图像确定该体积的流体的多个颗粒的至少一个颗粒特性；以及在确定该体积的流体的多个颗粒的至少一个颗粒特性时，将传感器重新配置为打开配置；以及用第二能够替换的收集介质组件替换能够替换的收集介质组件；其中第二能够替换的收集介质组件包括至少一个对准特征结构，并且其中用第二能够替换的收集介质组件替换能够替换的收集介质组件包括至少部分地基于至少一个对准特征结构将第二能够替换的收集介质组件定位在传感器的一部分内。

在各种实施方案中，该方法还可包括将传感器重新配置为闭合配置，其中将传感器重新配置为闭合配置包括相对于传感器在至少横向方向、竖直方向和角方向上约束第二能够替换的收集介质组件。在某些实施方案中，可使用无镜头全息术捕获由收集介质接收的多个颗粒中的一个或多个颗粒的图像。

各种实施方案涉及用于从流体组合物传感器内的一定体积的流体接收一个或多个颗粒的收集介质组件，该收集介质组件包括：外壳；透明基板；收集介质，该收集介质设置在透明基板上并被配置为从通过流体入口接收的一定体积的流体接收一个或多个颗粒；以及至少一个对准特征结构；其中外壳限定开放下端，该开放下端被配置用于与成像设备相互作用，使得由收集介质接收的一个或多个颗粒从外壳的开放下端通过透明基板可见；并且其中至少一个对准特征结构中的每个对准特征结构被配置为接合设置在流体组合物传感器内的对应元件，以便约束在收集介质组件与对应元件之间沿至少第一方向的相对移动。

在各种实施方案中，收集介质组件还可包括延伸穿过外壳的至少一部分的至少一个孔，该至少一个孔被布置成限定朝向由收集介质接收的一个或多个颗粒的视线，该视线延伸穿过外壳的至少一部分。在某些实施方案中，至少一个孔可被配置为使得该体积的流体能够流过收集介质组件。在各种实施方案中，外壳可包括第一外壳部分和第二外壳部分，其中第一外壳部分和第二外壳部分被配置为相对于外壳至少部分地约束收集介质。在各种实施方案中，外壳可至少部分地由在竖直方向上延伸穿过其的中心竖直轴线限定，并且其中外壳包括关于中心竖直轴线不对称的周边。

在各种实施方案中，收集介质组件的至少一个对准特征结构可被配置为约束在收集介质组件与设置在流体组合物传感器内的成像设备之间的相对移动。在某些实施方案中，收集介质组件的至少一个对准特征结构可被配置为相对于流体组合物传感器在至少横向方向、竖直方向和角方向上约束能够替换的收集介质组件。在各种实施方案中，流体入口可至少部分地由流体入口形状限定，该流体入口形状至少基本上类似于设置在流体组合物传感器内的成像设备的视场形状。

在各种实施方案中，流体入口可至少部分地由流体入口区域限定，该流体入口区域至少基本上类似于设置在流体组合物传感器内的成像设备的视场区域。在某些实施方案中，收集介质组件还可包括冲击器喷嘴，该冲击器喷嘴被配置为限定收集介质组件的流体入口的至少一部分，其中冲击器喷嘴被配置为沿至少基本上垂直于收集介质的流体流动方向将该体积的流体朝向收集介质引导。在某些实施方案中，冲击器喷嘴可包括至少部分地由喷嘴出口形状限定的冲击器喷嘴出口，该喷嘴出口形状至少基本上类似于设置在流体组合物传感器内的成像设备的视场形状。在某些实施方案中，冲击器喷嘴可包括至少部分地由喷嘴出口区域限定的冲击器喷嘴出口，该喷嘴出口区域至少基本上类似于设置在流体组合物传感器内的成像设备的视场区域。

各种实施方案涉及用于检测流体颗粒特性的设备，该设备包括：流体组合物传感器，该流体组合物传感器被配置为接收一定体积的流体，该流体组合物传感器包括：外壳，该外壳限定内部传感器部分并且包括被配置为接收该体积的流体的流体入口；流体流动部件，该流体流动部件设置在内部传感器部分内并且被配置为限定流体流动路径的至少一部分；冲击器喷嘴，该冲击器喷嘴被配置为接收该体积的流体的至少一部分，使得由冲击器喷嘴接收的该体积的流体的至少一部分沿流体流动方向被引导；至少一个收集介质组件底座元件，该至少一个收集介质组件底座元件被配置为接收包括收集介质的能够替换的收集介质组件，该收集介质被配置为接收该体积的流体内的多个颗粒中的一个或多个颗粒，使得能够替换的收集介质组件在内部传感器部分内布置在颗粒收集位置中，并且被约束以防止相对于至少一个收集介质组件底座元件沿至少一个方向的移动；成像设备，该成像设备被配置为捕获由能够替换的收集介质组件的收集介质接收的多个颗粒中的一个或多个颗粒的至少一部分的图像，该能够替换的收集介质组件由至少一个收集介质组件底座元件接收；收集介质组件弹出元件；以及控制器，该控制器被配置为至少部分地基于图像确定该体积的流体的多个颗粒的至少一个颗粒特性；其中流体流动方向至少基本上朝向收集介质；其中流体组合物传感器被配置为接收来自能够替换的收集介质组件的按压力，以便约束能够替换的收集介质组件以防止相对于成像设备沿至少竖直方向的移动。

在各种实施方案中，流体组合物传感器可被配置为在接收到从能够替换的收集介质组件接收的按压力时，将能够替换的收集介质组件对准在至少基本上邻近成像设备的位置中，以便限定将成像设备与该体积的流体至少部分地隔离的气密件。在各种实施方案中，控制器和成像设备中的一者或两者可被配置为读取设置在由收集介质组件底座元件接收的能够替换的收集介质组件上的一个或多个识别元件，以便识别能够替换的收集介质组件，并且其中一个或多个识别元件被配置为唯一地识别能够替换的收集介质组件。在各种实施方案中，冲击器喷嘴可包括至少部分地由喷嘴出口形状限定的冲击器喷嘴出口，该喷嘴出口形状至少基本上类似于成像设备的视场形状。在某些实施方案中，冲击器喷嘴可包括至少部分地由喷嘴出口区域限定的冲击器喷嘴出口，该喷嘴出口区域至少基本上类似于成像设备的视场区域。在各种实施方案中，收集介质组件弹出元件可被配置为接合由至少一个收集介质组件底座元件接收的能够替换的收集介质组件的闩锁，该闩锁被配置为阻止从传感器移除能够替换的收集介质组件。

各种实施方案涉及用于从流体组合物传感器内的一定体积的流体接收一个或多个颗粒的收集介质组件，该收集介质组件包括：框架元件；透明基板；收集介质，该收集介质设置在透明基板上并被配置为从一定体积的流体接收一个或多个颗粒；以及至少一个压缩元件，该至少一个压缩元件被配置为抵靠流体组合物传感器内的内部传感器部分的相邻部分施加按压力，以便相对于流体组合物传感器的成像设备在至少一个方向上约束能够替换的收集介质组件；以及闩锁，该闩锁被配置为阻止从传感器移除能够替换的收集介质组件；其中至少一个对准特征结构中的每个对准特征结构被配置为接合设置在流体组合物传感器内的对应元件，以便约束在收集介质组件与对应元件之间沿至少竖直方向的相对移动。在各种实施方案中，收集介质组件还可包括一个或多个识别元件，该识别元件被配置为唯一地识别能够替换的收集介质组件，其中一个或多个识别元件被进一步配置为由成像设备读取。

各种实施方案涉及用于检测流体颗粒特性的方法，该方法包括：将收集介质组件的至少一部分插入传感器的内部部分中，该收集介质组件包括：收集介质，该收集介质被配置为接收该体积的流体内的多个颗粒中的一个或多个颗粒；至少一个压缩元件，该至少一个压缩元件被配置为抵靠内部传感器部分的相邻部分施加按压力，以便相对于成像设备在至少一个方向上约束能够替换的收集介质组件；闩锁，该闩锁被配置为阻止从传感器移除能够替换的收集介质组件；经由传感器接收一定体积的流体；经由处于第一喷嘴配置的冲击器喷嘴将该体积的流体朝向收集介质组件的收集介质引导，经由收集介质接收该体积的流体内的多个颗粒中的一个或多个颗粒；使用设置在传感器内的成像设备捕获由收集介质接收的多个颗粒中的一个或多个颗粒的图像；至少部分地基于图像确定该体积的流体的多个颗粒的至少一个颗粒特性；以及在确定该体积的流体的多个颗粒的至少一个颗粒特性时，从传感器的内部部分移除收集介质组件。在某些实施方案中，方法还可包括使用传感器控制器和成像设备中的一者或两者，至少部分地基于设置在其上的识别元件来识别能够替换的收集介质组件。

附图说明

现在将参考附图，这些附图未必按比例绘制，并且其中：

图1示出了根据各种实施方案的示例性流体组合物传感器的透视图。

图2示出了根据本文所述的一个实施方案的示例性装置的剖视图。

图3示出了根据本文所述的一个实施方案的示例性装置的剖视图。

图4示出了根据本文所述的各种实施方案的示例性装置的分解图。

图5示出了根据各种实施方案的示例性流体组合物传感器的透视图。

图6a至图6b示出了根据各种实施方案的示例性装置的透视图。

图7示出了根据本文所述的各种实施方案的示例性装置的分解图。

图8示出了根据本文所述的各种实施方案的示例性能够替换的收集介质组件的透视图。

图9示出了根据本文所述的各种实施方案的示例性能够替换的收集介质组件的分解图。

图10a至图10b示出了根据本文所述的各种实施方案的示例性能够替换的收集介质组件的透视图。

图11a至图11b示出了根据本文所述的各种实施方案的示例性能够替换的收集介质组件的透视图。

图12a至图12b示出了根据本文所述的各种实施方案的示例性能够替换的收集介质组件的透视图。

图13示出了根据本文所述的各种实施方案的示例性收集介质组件底座元件的透视图。

图14a至图14b示出了根据本文所述的一个实施方案的示例性装置的剖视图。

图15a至图15b示出了根据本文所述的一个实施方案的示例性装置的剖视图。

图16示出了根据本文所述的各种实施方案的示例性能够替换的收集介质组件的透视图。

图17示出了根据本文所述的一个实施方案的示例性装置的剖视图。

图18示意性地示出了用于实现本公开的各种实施方案的示例性装置。

具体实施方式

本公开参考附图更全面地描述了各种实施方案。应当理解，本文示出和描述了一些但不是全部的实施方案。实际上，实施方案可采用许多不同的形式，并且因此本公开不应该被解释为限于本文所阐述的实施方案。相反，提供这些实施方案是为了使本公开满足适用的法律要求。在全篇内容中，类似的标号指代类似的元件。

首先应当理解，尽管以下示出了一个或多个方面的例示性实施方式，但可使用任何数量的技术(无论是当前己知的还是尚不存在的技术)来实现所公开的组件、系统和方法。本公开决不应当限于下文所示的示例性实施方式、附图和技术，而是可以在所附权利要求书的范围以及其等同物的全部范围内进行修改。虽然公开了各种元件的尺寸值，但附图可能未按比例绘制。

本文所用的词语“示例”或“示例性”旨在表示“用作示例、实例或说明”。本文描述为“示例”或“示例性”的任何实施方式不一定比其他实施方式更优选或有利。如本文所用，“流体”可体现为气体、液体或气体和液体在单流中的组合。因此，术语“流体”包括易流动的各种物质，诸如但不限于液体和/或气体(例如，空气、油等)。因此，各种实施方案涉及流体感测系统，诸如气体感测系统(例如，某些实施方案被具体地配置用于与空气一起操作；其他实施方案被配置用于与其他气体，诸如惰性气体、挥发性气体等一起操作)、液体感测系统等。

概述

本文描述了一种设备(其可被称为流体组合物传感器、流体颗粒传感器、气体颗粒传感器或空气颗粒传感器，如本文所讨论)，该设备被配置为表征和监测一定体积的流体内的颗粒物。本文所讨论的设备可被配置为至少部分地基于由流体组合物传感器的收集介质接收的颗粒的成像来对一定体积的流体内的颗粒进行定量和分类。此外，本文所讨论的设备可被配置为通过直接识别由流体组合物传感器的收集介质接收的颗粒中的每个颗粒的粒度和颗粒类型来表征一定体积的流体内的颗粒组合物。通过直接确定粒度和颗粒类型，如本文所述的设备可被配置为检测一定体积的流体内的颗粒组合物随时间和/或位置的变化。

此外，本文所述的设备可被配置为执行颗粒收集功能和颗粒分析功能两者，而不需要与从传感器设备移除收集介质以及将介质输送到次要位置以供后续分析相关联的时间、努力和固有不准确性。本文所述的设备通过以下方式来促进颗粒收集功能和颗粒分析功能两者：使设置在流体组合物传感器内的成像设备能够捕获由收集介质接收的多个颗粒的图像，同时能够替换的收集介质组件在传感器的内部部分内保持固定在颗粒收集位置中。

此外，本文所述的设备可被配置为通过利用一个或多个能够替换的部件来增加设备可靠性和与设备相关联的用户满意度。根据本文所讨论的某些实施方案，设备的一个或多个部件可易于从设备的内部部分移除，这促进其清洁和/或替换，从而使样品污染和/或由设置在设备内的积聚颗粒物产生的图像失真所引起的系统不准确的风险最小化。根据本文所讨论的某些实施方案，用于从流体组合物传感器内的一定体积的流体收集颗粒的收集介质能够在样品收集过程后手动或自动地替换(在流体收集位置内)。流体组合物传感器和能够替换的收集介质组件包括对准特征结构和自定位元件，该对准特征结构和自定位元件促进以实现传感器的颗粒收集功能和颗粒分析功能两者的可操作性的布置将收集介质插入设备中的可重复性。本文的设备可使用户与收集介质的间歇交互最小化，从而加快样品收集过程，减少用户所需的物理工作，促进测量自动化，并且使在用户定义的一个或多个设备部件的重新配置期间由未对准引起的设备故障最小化。

流体组合物传感器

流体组合物传感器10可被配置为接收流过其中的一定体积的流体。具体地讲，流体组合物传感器10可被配置为接收流过其中的一定体积的气体，诸如空气。在各种实施方案中，流体组合物传感器10可被进一步配置为捕获存在于所接收的该体积的流体内的多个颗粒中的一个或多个颗粒的图像。如图1所示，流体组合物传感器10可包括限定内部传感器部分的外壳11，在该内部传感器部分中可至少部分地设置本文所述的示例性流体组合物传感器10的一个或多个部件。在各种实施方案中，外壳可包括刚性材料(例如，刚性塑料材料)和/或弹性材料(例如，在外壳的上端和下端上形成保护套筒的弹性聚合物材料)。在各种实施方案中，外壳11可包括上表面和底表面，其中一个或多个侧壁沿基本上竖直方向在上表面和底表面之间延伸。如本文所述，流体组合物传感器外壳11的一个或多个侧壁可限定流体组合物传感器10的高度的至少一部分，其中传感器10的高度沿z方向延伸。类似地，流体组合物传感器外壳11的底表面可沿着限定流体组合物传感器10的长度和宽度两者的至少一部分的至少基本上水平平面延伸，其中传感器10的长度和宽度分别沿x方向和y方向延伸。流体组合物传感器10的外壳11可包括体现为开口的传感器流体入口18，流体组合物传感器可通过该开口接收来自周围环境的一定体积的流体。如本文所述，流体组合物传感器10可包括电源(例如，本文所讨论的电池80)和控制器50，使得如本文所述的流体组合物传感器10的一个或多个部件可电子地和通信地连接到控制器50。

在各种实施方案中，如图2和图3所示，流体组合物传感器10可包括照明源60、控制器50、能够替换的收集介质组件100、收集介质组件底座元件200和成像设备300。此外，在各种实施方案中，流体组合物传感器10还可包括能够移除的流体流动部件40，该能够移除的流体流动部件被配置为在流体组合物传感器10内从传感器流体入口18沿至少基本上朝向设置在传感器10内的收集介质的方向限定流体流动路径和方向。图示实施方案的流体组合物传感器10还包括风扇或泵70，该风扇或泵被配置为沿着所限定的流体流动路径将该体积的流体吸入并穿过流体组合物传感器10；电源80，该电源被配置为向流体组合物传感器供电；和/或内部电路18，该内部电路被配置为与流体组合物传感器10的前述部件中的一个或多个部件电子通信。在各种实施方案中，校准风扇或泵70，使得移动穿过设备的流体的流速至少部分地基于风扇或泵70的操作特性(例如，操作功率)是已知的/确定的。在各种实施方案中，流体组合物传感器还可包括设置在外壳11周围的一个或多个按钮(或其他用户界面元素)，每个按钮可与传感器10的内部电路18电子通信，以在用户与按钮接合时促进如本文所述的一个或多个传感器功能。例如，用户与按钮的接合可启动向控制器50传输与对应于按钮的一个或多个传感器功能相关联的至少一个电信号。

在各种实施方案中，如本文所述，流体组合物传感器10可被配置为执行颗粒收集功能和颗粒分析功能两者。图2示出了根据本文所述的各种实施方案的示例性流体组合物传感器10的透视截面图。具体地讲，图2所示的示例性流体组合物传感器10被示出为执行传感器10的颗粒收集功能的至少一部分。如本文所述，流体组合物传感器10的颗粒收集功能可对应于流体组合物传感器10从周围环境接收包含多个颗粒的一定体积的流体，并且利用设置在内部传感器部分13内的能够移除的流体流动部件40和冲击器喷嘴112将该体积的流体朝向设置在传感器10内的收集介质131引导。如本文所述，能够移除的流体流动部件40可被配置为通过至少一个流体流动部件入口41a从传感器流体入口18接收该体积的流体，并且可限定流体流动路径90，使得该体积的流体可从流体流动部件入口41a行进到冲击器喷嘴112。冲击器喷嘴112可包括喷嘴入口和喷嘴出口，该喷嘴入口被配置为从能够移除的流体流动部件40接收该体积的流体，其中喷嘴入口具有大于喷嘴出口的横截面积的横截面积。冲击器喷嘴112可被配置为使得包含多个颗粒的该体积的流体沿至少基本上垂直于收集介质131的流体流动方向穿过其中。如所描述的，冲击器喷嘴112的可变横截面积可被配置为增加流过喷嘴112的该体积的流体(例如，其中的多个颗粒)的速度，并引起层流，使得该体积的流体内的多个颗粒中的至少一部分颗粒具有足以冲击收集介质131并变为设置在其中的动量。例如，该体积的流体可从冲击器喷嘴112的出口行进并穿过收集介质131的表面的至少一部分，使得该体积的流体内的多个颗粒的至少一部分变为设置在收集介质131内。

在各种实施方案中，在穿过收集介质131的表面时，该体积的流体可继续在内部传感器部分13内沿着流体流动路径90行进。该体积的流体的至少一部分可被引导(例如，通过风扇和/或泵70)到流体组合物传感器10的出口(例如，一个或多个排放狭槽)，由此该体积的流体可被分配回到周围环境中。在各种实施方案中，流体组合物传感器10可被配置为使得在从传感器10分配之前，该体积的流体的至少一部分可被朝向内部传感器部分13内的内部电路18引导，并且循环以便通过使该体积的流体穿过内部电路18的至少一部分来促进该内部电路的冷却。在这种情况下，流体组合物传感器10可被配置为使得该体积的流体的用于冷却内部电路18的部分可随后从传感器10的出口分配。

图3示出了根据本文所述的各种实施方案的示例性流体组合物传感器10的剖视图。具体地讲，图3所示的示例性流体组合物传感器10被示出为执行传感器10的颗粒分析功能的至少一部分。如本文所述，流体组合物传感器10的颗粒分析功能可对应于流体组合物传感器10捕获由收集介质131接收并设置在该收集介质内的一个或多个颗粒的图像，并且至少部分地基于捕获的图像确定由流体组合物传感器10接收的该体积的流体的至少一个颗粒特性。在各种实施方案中，流体组合物传感器10可包括被配置为发射一个或多个光束的照明源60。在各种实施方案中，照明源60可以是激光器、灯、发光二极管(led)等，其可共同被配置为产生光束(例如，紫外光、可见光、红外光、白光、单色可见光或多色光)，该光束可朝向收集介质131发射，如本文进一步详细所述。例如，流体组合物传感器10的照明源60可被配置为发射一个或多个光束61，以便接合收集介质131并且对设置在其中的一个或多个颗粒进行照明，如本文所述。在各种实施方案中，如图3所示，流体组合物传感器10可被配置为使得照明源60至少基本上与成像设备300对准。此外，例如，照明源60可至少基本上与冲击器喷嘴112的中心轴线对准。在这样的配置中，照明源60可被布置为使得从其发射的光束61沿至少基本上与中心喷嘴轴线对准的方向延伸穿过能够移除的流体流动部件40，使得一个或多个光束61的至少一部分延伸穿过冲击器喷嘴112的喷嘴入口和喷嘴出口两者，以对设置在收集介质131中的一个或多个颗粒进行照明。如本文所述，设置在内部传感器部分13内的成像设备300可被配置为利用从照明源60发射的光束61，以便使用一种或多种成像技术诸如全息显微镜法(例如，无镜头全息术)等捕获由收集介质131接收的多个颗粒中的一个或多个颗粒的图像。

流体组合物传感器10(例如，控制器50)可被配置为分析所捕获的图像，如本文所述，以便确定在收集介质131内捕获的颗粒中的一个或多个颗粒的粒度和/或其他颗粒特性。例如，在成像设备300被配置为利用无镜头全息术分析嵌入收集介质131内的一个或多个颗粒的情况下，成像设备300可在不使用镜头的情况下通过数字重构一个或多个颗粒的一个或多个微观图像来计算地产生由收集介质131接收的一个或多个颗粒的图像。在执行如本文所述的颗粒分析功能时，流体组合物传感器10可通过直接识别由收集介质131接收的颗粒中的每个颗粒的粒度和颗粒类型来表征该体积的流体内的颗粒组合物。例如，流体组合物传感器可检测一定体积的流体内的颗粒组合物随时间和/或位置的变化。

如本文所述，在各种实施方案中，流体组合物传感器10的颗粒收集功能和颗粒分析功能可按顺序执行，使得在确定整个样品体积的流体已穿过收集介质131的表面，并且因此对流体组合物传感器的颗粒收集功能的需要已至少暂时耗尽时，流体组合物传感器可被配置为启动颗粒分析功能。

如上所述，在各种实施方案中，流体组合物传感器10可包括无镜头显微镜，诸如wipo公布号518/165590中所述的一种显微镜，该公布全文以引用方式并入本文。在各种实施方案中，无镜头显微镜可利用一种或多种技术，诸如全息显微镜法(例如，无镜头全息术)来捕获如本文所述的由收集介质131接收的多个颗粒中的一个或多个颗粒的颗粒图像。另选地，流体组合物传感器10可包括基于镜头的成像设备或被配置为捕获图像的任何其他装置，该图像可如本文所述进行分析，以便确定由设置在流体组合物传感器10的内部传感器部分内的收集介质131从一定体积的流体内捕获的一个或多个颗粒的粒度或其他颗粒特性。在各种实施方案中，基于镜头的成像设备可利用一种或多种成像技术(诸如光学显微镜法)来捕获如本文所述的由收集介质131接收的多个颗粒中的一个或多个颗粒的颗粒图像，如本文所述。

在各种实施方案中，流体组合物传感器10可连接到电源80，该电源被配置为接收电力并为流体组合物传感器10供电。作为非限制性示例，电源80可包括一个或多个电池、一个或多个电容器、一个或多个恒定电源(例如，壁装电源插座)等。在一些实施方案中，电源80可包括外部电源，该外部电源定位在流体组合物传感器10的外部并且被配置为将交流功率或直流功率递送到流体组合物传感器10。此外，在一些实施方案中，如图2和图3所示，电源80可包括定位在流体组合物传感器10的外壳11内的内部电源，例如一个或多个电池。在各种实施方案中，电源80可连接到控制器50以使功率能够通过控制器分配到流体组合物传感器10。

如上所述，流体组合物传感器10的成像设备300可与收集介质131至少基本上相邻定位(例如，接触该收集介质或与该收集介质间隔开一定距离)，使得成像设备300可有效地捕获嵌入在收集介质131内的一个或多个颗粒的一个或多个图像。如本文所讨论，收集介质131可以是能够替换的(例如，作为可插入流体组合物传感器10中和/或从该流体组合物传感器移除的盒的一部分)，并且因此流体组合物传感器10可限定一个或多个对准特征结构、支撑特征结构等，以用于保持收集介质131相对于成像设备300的期望定位(例如，使得收集介质131的底表面与成像设备300的成像表面接触或靠近(例如，在5mm内、在3mm内、在1mm内等)该成像表面)。此类对准特征结构和/或支撑特征结构可包括一个或多个沟槽、狭槽、脊等，它们被配置为将收集介质131相对于成像设备300定位在期望位置。在各种实施方案中，流体组合物传感器10(例如，成像设备300)可具有用于永久性地和/或暂时性地同时捕获多个颗粒中的多个颗粒的图像的指定视场。收集介质131可相对于成像设备300定位在流体组合物传感器10内，使得收集介质131的至少一部分在成像设备300的视场内。此外，收集介质131可相对于成像设备300定位，使得收集介质131的其中设置有来自流过传感器10的该体积流体的颗粒的部分(例如，至少一部分)被成像设备300可见(即，在视场内)。在各种实施方案中，成像设备300的视场可为矩形并且可被配置为具有高达1:20的纵横比。纵横比可被选择性地配置为至少部分地基于与沿着流体流动路径的至少一部分(例如，通过冲击器喷嘴112)行进的一定体积的流体相关联的流体流速、压降和/或雷诺数来优化成像设备300的视场，该流体流速、压降和/或雷诺数中的每一者可被优化以使流动性能和颗粒收集最大化。例如，在各种实施方案中，成像设备300的视场可具有3:4的纵横比。

然而，应当理解，在其他实施方案中可提供其他形状、大小和比例的视场(例如，圆形、卵形、具有不同纵横比的矩形等)。

如本文所述，成像设备300在收集介质131上的视场可对应于成像设备300相对于收集介质131的配置。具体地讲，成像设备300的视场可至少部分地由成像设备300与设置在传感器10内的收集介质131之间的距离限定。此外，如本文所述，收集介质131的在示例性流体流过传感器10时从示例性体积的流体接收颗粒的区域可对应于冲击器喷嘴112的出口的配置，在冲击收集介质131之前从该出口分配示例性体积的流体。例如，收集介质131的从一定体积的流体接收颗粒的区域可至少部分地由冲击器喷嘴112的出口的形状以及喷嘴出口与收集介质131之间的距离限定。因此，冲击器喷嘴112的出口可被配置为包括与传感器10的成像设备300的视场的形状相对应的形状。具体地讲，冲击器喷嘴112的出口可被配置为限定至少基本上类似于传感器10的成像设备300的视场的大小和形状的形状。如本文所述，在各种实施方案中，成像设备300的视场可具有高达1:20的纵横比，以便至少部分地基于该体积的流体的一个或多个流体流动特性来优化视场。例如，在其中视场由具有限定大小的3:4纵横比限定的示例性情况下，冲击器喷嘴112的出口可包括矩形横截面，该矩形横截面具有3:4的长宽比并且具有对应于成像设备300的配置的相同限定大小(例如，形状和/或面积)。例如，冲击器喷嘴112可包括矩形横截面，该矩形横截面具有至少基本上介于1mm和10mm之间(介于3mm和3.6mm之间)的长度和至少基本上介于1mm和10mm之间(介于3.9mm和4.5mm之间)的宽度。

此外，在各种实施方案中，流体组合物传感器10可被配置为使得冲击器喷嘴112的中心轴线至少基本上与成像设备300的视场对准，以便促进成像设备300的视场与收集介质131的被配置为从流过传感器10的该体积的流体接收颗粒的部分的会聚。如本文所述，为了确保前述部件中的每一者的正确对准，流体组合物传感器10可被配置为将收集介质131、冲击器喷嘴112和成像设备300在x方向、y方向、z方向和角方向中的每一者上(例如，在执行颗粒收集和/或颗粒分析功能期间暂时)固定在传感器内。例如，流体组合物传感器10可被配置为使得收集介质131分别以远离成像设备300和冲击器喷嘴112的出口两者的预先确定的距离布置在其中，其中对收集介质131与成像设备300之间的距离以及收集介质131与冲击器喷嘴112的出口之间的距离进行校准，以优化传感器10的颗粒收集和颗粒分析功能，如本文所述。

如本文所述，在各种实施方案中，流体组合物传感器能够在打开外壳配置和闭合配置之间配置。在各种实施方案中，流体组合物传感器10的打开外壳配置可促进从内部传感器部分13内移除一个或多个传感器部件。例如，处于打开外壳配置的流体组合物传感器10可被配置为允许相对于外壳11的内部传感器部分13的至少一部分重新配置收集介质组件100。在其中流体组合物传感器10处于打开配置的各种实施方案中，包括设置在其中的收集介质131的收集介质组件100可从流体组合物传感器10的内部传感器部分13内的颗粒收集位置移除。例如，在确定至少基本上整个样品体积的流体已穿过收集介质131的表面并且已经捕获实现传感器10的颗粒分析功能所需的颗粒的一个或多个图像时，收集介质组件100可从内部传感器部分13移除并被输送到示例性次要位置。当流体组合物传感器10处于打开配置时，移除的收集介质组件100可用不同的未使用的能够替换的收集介质组件100替换。

作为另外的示例，在各种实施方案中，流体组合物传感器10的打开传感器配置可促进从外壳11的内部传感器部分13移除能够移除的流体流动部件40。如本文所述，能够移除的流体流动部件40可被配置为通过至少一个流体流动部件入口41a从传感器流体入口18接收该体积的流体，并且可限定流体流动路径90，使得该体积的流体可从流体流动部件入口41a行进到冲击器喷嘴112。能够移除的流体流动部件40可限定内部部分，由传感器10接收的每个样品体积的流体(以及其中的多个颗粒中的每个颗粒)穿过该内部部分，使得在一次或多次使用之后，不期望体积的颗粒物可能开始积聚在能够移除的流体流动部件40的内部部分内。能够移除的流体流动部件40可被布置成使得当传感器10处于打开配置时，流体流动部件40可从流体组合物传感器10的内部传感器部分13移除以促进清洁和/或替换流体流动部件40，以便减少其中存在的不期望的颗粒的量并且使由污染引起的系统错误的风险最小化。

图4示出了根据本文所述的实施方案的处于打开配置的示例性流体组合物传感器10的透视图。具体地讲，图4示出了限定打开传感器配置的示例性流体组合物传感器10，其中流体组合物传感器10包括上部传感器外壳20和下部传感器外壳30，它们经由铰接连接件16彼此连接以使得传感器10可通过使上部传感器外壳20围绕铰接连接器16相对于下部传感器外壳30移动而打开。在图示实施方案中，铰链是完全包含在外壳周边内的隐藏铰链(例如，桶铰链)，并且当处于闭合位置时，该隐藏铰链实现在上部传感器外壳20和下部传感器外壳30的平面表面之间的齐平连接。然而，应当理解，在其他实施方案中可提供其他铰接配置。此外，虽然未示出，但应当理解，铰链配置可另外包括一个或多个电连接器、电连接件等，从而使得能够在下部传感器外壳30和上部传感器外壳20之间传输电力和/或控制信号。如图所示，上部传感器外壳20和下部传感器外壳30被配置为使得当示例性流体组合物传感器10处于闭合配置时，两个传感器外壳部分20、30之间的界面限定至少基本上水平的平面。在各种实施方案中，流体组合物传感器可包括闩锁机构17，该闩锁机构被配置为将上部传感器外壳20相对于下部传感器外壳30固定在适当位置，使得传感器10被锁定在闭合配置中。闩锁机构17可被配置为至少部分地基于检测到用户与其交互(例如，经由围绕传感器外壳11设置的按钮，该按钮机械地连接到闩锁17)而脱离接合，以选择性地将流体组合物传感器10从闭合配置重新配置为打开配置，如本文所述。虽然示出为机械闩锁机构，但应当理解，闩锁机构17可体现为被配置为将上部传感器外壳20固定到下部传感器外壳30以便防止它们之间的相对移动的任何装置。

在各种实施方案中，上部传感器外壳20限定被配置为接收能够移除的流体流动部件40的内部传感器部分13。上部传感器外壳20可被配置为限制设置在其中的能够移除的流体流动部件40相对于内部传感器部分13的横向移动，其中流体流动部件40的横向移动是在至少基本上垂直于流体流动部件40的移除/插入方向(即，能够移除的流体流动部件40从上部传感器外壳20移除和/或插入其中的方向)的方向上的移动。例如，上部传感器外壳20的一个或多个部分可接合能够移除的流体流动部件40，以便稳定流体流动部件40相对于上部传感器外壳20的内部传感器部分13的侧壁的位置，使得当流体组合物传感器10处于闭合配置时，限制流体流动部件40在x-y平面中移动。此外，在各种实施方案中，上部传感器外壳20的内部传感器部分13可包括对应于能够移除的流体流动部件40的不对称外部几何形状的几何形状，使得流体流动部件40将仅在以确保流体流动部件40相对于例如定位在传感器10的外壳11内的照明源、冲击器喷嘴、收集介质组件和/或成像设备的正确对准的角配置插入内部传感器部分13时才装配到上部传感器外壳20中。

另外，流体组合物传感器10可被配置为使得当传感器10处于闭合配置时，上部传感器外壳20可限制设置在其中的能够移除的流体流动部件40相对于内部传感器部分13的竖直移动，其中流体流动部件40的竖直移动是在至少基本上类似于其移除/插入方向的方向上的移动。例如，在各种实施方案中，其中流体流量传感器10的冲击器喷嘴不附接到能够移除的流体流动部件40(例如，其中冲击器喷嘴限定收集介质组件100的入口部分；其中冲击器喷嘴限定传感器10的外壳11的一部分)，上部传感器外壳20的一个或多个部分可接合能够移除的流体流动部件40，以便在z方向上将压缩力施加到流体流动部件上，以便稳定流体流动部件40相对于冲击器喷嘴和/或收集介质的位置。在这样的配置中，当流体组合物传感器10处于闭合配置时，可限制流体流动部件40相对于收集介质131在z方向上移动。除了进一步稳定能够移除的流体流动部件40相对于收集介质131的位置之外，从上部传感器外壳20施加到流体流动部件40的竖直压缩力可起到在流体流动部件40的出口处形成固定密封的作用，以便将流过流体流动部件40的样品体积的流体与一定体积的周围流体隔离。

在各种实施方案中，如图4所示的示例性实施方案中所示，流体组合物传感器10的下部传感器外壳30可包括收集介质组件底座元件200，该收集介质组件底座元件被配置为接收能够替换的收集介质组件100并且将收集介质组件100以优选的对准固定在内部传感器部分13内，如本文所述。在各种实施方案中，当传感器10处于闭合配置时，收集介质组件底座元件200可设置在流体组合物传感器10的内部传感器部分13内。在各种实施方案中，在流体组合物传感器10被配置为处于打开配置以便限定开口的情况下，通过该开口可移除能够替换的收集介质组件100和/或能够移除的流体流动部件40，收集介质组件底座元件200可邻近传感器10的开口设置在内部传感器部分13内，以允许通过所述传感器开口移除和/或替换布置在其中的能够替换的收集介质组件100。在各种实施方案中，如图4所示，在流体组合物传感器10被配置为使得上部传感器外壳部分20和下部传感器外壳部分30之间的界面限定至少基本上水平平面的情况下，收集介质组件底座元件200可靠近所述界面设置在下部传感器外壳30的顶部部分周围。

在各种实施方案中，收集介质组件底座元件200可包括其中可插入能够替换的收集介质组件100的收集介质组件接收器210。如本文所述，收集介质组件接收器210可至少部分地由具有与收集介质组件100的几何形状相对应的几何形状的外部框架体现，使得收集介质组件100可插入其中并相对于传感器的一个或多个其他部件固定在期望位置。在各种实施方案中，收集介质组件接收器210可被配置为限制设置在其中的能够替换的收集介质组件100相对于收集介质组件底座元件200的横向移动，其中收集介质组件100的横向移动是在至少基本上垂直于收集介质组件100的移除/插入方向(即，收集介质组件100从收集介质组件接收器210移除和/或插入其中的方向)的方向上的移动。例如，收集介质组件接收器210的一个或多个部分(诸如收集介质组件接收器侧壁、周边对准突出部、和/或底部对准突出部211中的一者或多者)可接合能够替换的收集介质组件100，以便稳定能够替换的收集介质组件100在收集介质组件接收器210内的位置。在各种实施方案中，这样的配置可限制能够替换的收集介质组件100相对于成像设备在x-y平面中移动，如本文所讨论。

此外，在各种实施方案中，收集介质组件底座元件200可包括一个或多个对准特征结构，该一个或多个对准特征结构至少基本上邻近收集介质组件接收器210定位并且被配置为接合设置在接收器210内的能够替换的收集介质组件100的对应特征结构。例如，在各种实施方案中，如本文所讨论，收集介质组件底座元件200可包括周边对准元件，该周边对准元件被配置为从收集介质组件底座元件200朝向设置在其中的收集介质组件100向内延伸，能够替换的收集介质组件100具有被配置为在其中接收周边对准元件的对应凹陷部。在这种情况下，限定在能够替换的收集介质组件100内的凹陷部可至少部分地围绕周边对准元件，使得当收集介质组件100开始相对于收集介质组件底座元件200沿角方向旋转时，能够替换的收集介质组件100的限定凹陷部边缘的至少一部分接合相邻的周边对准元件，该周边对准元件充当物理屏障以防止能够替换的收集介质组件100相对于收集介质组件底座元件200在径向方向上移动。

另外，如上所述，流体组合物传感器10可被配置为使得当传感器10处于闭合配置时，上部传感器外壳20可通过以下方式限制设置在其中的能够移除的流体流动部件40的竖直移动(例如，在z方向上)：向流体流动部件40施加竖直压缩力以使得流体流动部件40在竖直方向上抵靠相邻冲击器喷嘴被压缩。在各种实施方案中，由外壳11生成并施加到流体流动部件40的前述压缩力可被传递到设置在收集介质组件底座元件200(例如，收集介质组件接收器210)内的能够替换的收集介质组件100，以便通过抵靠收集介质组件底座元件200的受约束底表面按压收集介质组件100来防止收集介质组件100相对于收集介质组件底座元件200在竖直方向上(例如，在z方向上)移动。

在各种实施方案中，收集介质组件底座元件200还可包括延伸穿过其厚度的成像孔。成像孔可定位在收集介质组件底座元件200(例如，收集介质组件接收器210)内，以便在设置在固定在收集介质组件底座元件200内的能够替换的收集介质组件100内的收集介质131的接收区域(即，收集介质131的被配置从流过传感器10的该体积的流体接收颗粒的部分)与布置在收集介质组件底座元件200下方的下部传感器外壳30内的成像设备内之间实现清晰的视线。例如，成像孔可至少部分地限定在收集介质组件底座元件200的底表面内，以便通过使成像设备能够捕获嵌入收集介质131的接收区域内的多个颗粒的图像来促进流体组合物传感器10的颗粒分析功能，如本文所述。在各种实施方案中，成像孔可被配置为使得收集介质组件底座元件200不干扰成像设备的视场。

如本文所述，收集介质组件底座元件200还可包括透明护盖(例如，透明玻璃、透明塑料等)，该透明护盖被配置为覆盖成像孔，以便保护成像设备免受污染。护盖可被配置为允许成像设备保持朝向收集介质131的视线，如上所述，同时将成像设备与流过传感器10的任何流体和/或颗粒物物理隔离。例如，通过防止流过传感器10的流体和/或颗粒物与成像设备相互作用，透明护盖减少了可能由成像设备的污染引起的与颗粒分析功能相关联的错误，该错误可能导致误差。在其中流体组合物传感器10处于打开配置的各种实施方案中，设置在收集介质组件底座元件200内的能够替换的收集介质组件100可从流体组合物传感器10的内部传感器部分13内的颗粒收集位置移除。例如，透明护盖可被布置成使得其在移除能够替换的收集介质组件100时可被用户触及。透明护盖可从收集介质组件底座元件200移除以促进清洁和/或替换盖，以便使由来自设置在成像设备的视场内的护盖上的先前样品体积的流体的剩余颗粒引起的系统不准确的风险最小化，使得相对于任何随后检查的颗粒样品的成像和分析产生图像失真。

在各种实施方案中，收集介质组件底座元件200可布置在内部传感器部分13内(例如，在下部传感器部分30内)，使得当流体组合物传感器10处于闭合配置时，固定在收集介质组件底座元件200内的能够替换的收集介质组件100的收集介质131的至少一部分可在成像设备300的视场内。此外，在其中包括冲击器喷嘴作为能够替换的收集介质组件100的入口的各种实施方案中，收集介质组件底座元件200可布置在内部传感器部分13内，使得冲击器喷嘴(例如，其中心喷嘴轴线)与设置在下部传感器外壳30内的成像设备(例如，视场)和流体流动部件40的出口两者至少基本上对准，如本文所述。另外，在这样的配置中，收集介质组件底座元件200可布置在内部传感器部分13内，使得当流体组合物传感器10处于闭合配置时，从照明源60发射的光束61可接合收集介质131的在延伸穿过冲击器喷嘴的入口和出口两者时至少基本上与成像设备的视场对准的部分。

如本文所述，流体组合物传感器10包括上部传感器外壳20和下部传感器外壳30，它们经由铰接连接件16彼此连接以使得传感器10可通过使上部传感器外壳20围绕铰链16相对于下部传感器外壳30移动而打开。在各种实施方案中，流体组合物传感器10的铰接连接件可至少部分地锚定上部传感器外壳20与下部传感器外壳30之间的相对运动，以便促进正确地对准分别设置在两个外壳部分内的各种传感器部件中的每一者的可重复性，如本文所述。

另选地或除此之外，流体组合物传感器10的上部传感器外壳20和下部传感器外壳30可被配置为彼此能够完全分离，使得将流体组合物传感器10配置为打开配置包括将前述两个传感器部分20、30中的一者与另一者完全分离。在这样的配置中，流体组合物传感器10可包括一个或多个附加闩锁和/或紧固元件，该闩锁和/或紧固元件被配置为在闭合传感器配置中将上部传感器外壳20固定到下部传感器外壳30。图5示出了根据本文所述的实施方案的示例性流体组合物传感器10的透视图和另外的局部截面图。具体地讲，图5示出了示例性流体组合物传感器10，该流体组合物传感器能够在至少打开传感器配置和闭合传感器配置之间配置，并且包括上部传感器外壳20和下部传感器外壳30，其中上部传感器外壳20使用剖面透视图示出。示例性流体组合物传感器10的打开传感器配置可由彼此完全分离的上部传感器外壳20和下部传感器外壳30限定。在各种实施方案中，上部传感器外壳20和下部传感器外壳30可被配置为使得当示例性流体组合物传感器10处于闭合配置时，两个传感器外壳部分20、30之间的界面围绕定位在两个传感器部分20、30之间的至少基本上水平的平面围绕外壳11的周边边缘的至少一部分延伸。

示例性流体组合物传感器10可被配置为使得传感器10可通过利用分别设置在上部传感器外壳20和下部传感器外壳30上的一个或多个对应的互锁接合特征结构(例如，突片、导轨、销等)选择性地布置成闭合配置。例如，互锁特征结构中的每个互锁特征结构可设置在两个传感器外壳部分20、30的相应界面部分附近，使得在执行例如两步附接动作时，上部传感器外壳20可固定到下部传感器外壳30并且被布置成使得设置在其中的能够移除的流体流动部件40与成像设备和设置在下部传感器外壳30内的收集介质131的至少一部分对准，如本文所述。在各种实施方案中，设置在其中的能够移除的流体流动部件40可与成像设备和设置在下部传感器外壳30内的收集介质131的至少一部分围绕竖直轴线对准，该竖直轴线延伸穿过流体组合物传感器10的中心部分，或者另选地穿过定位成远离前述中心部分一定距离的传感器的一部分。在各种实施方案中，流体组合物传感器10可被配置为使得两步附接动作可由两个动作限定，这两个动作促进在按顺序执行时将传感器10以闭合配置布置。此外，在各种实施方案中，流体组合物传感器10可被配置为使得传感器10可被重新布置成通过以相反顺序执行两步附接动作的两个动作来限定打开配置。例如，在各种实施方案中，示例性流体组合物传感器10可使用两步附接动作被配置为闭合配置，该两步附接动作类似于用于将相机镜头附接到单镜头反射(slr)相机的附接动作或打开防儿童开启的处方药瓶所需的顺序双向动作。上部传感器外壳20可附接到下部传感器外壳30以便通过以下方式限定闭合传感器配置：相对于下部传感器部分30的一个或多个对应接合特征结构定位围绕上部传感器外壳20设置的接合特征结构中的一个或多个接合特征结构，并且使上部传感器外壳20围绕流体组合物传感器10的中心竖直轴线旋转例如90度的角距离。在各种实施方案中，上部传感器外壳20可包括一个或多个电子部件，该电子部件在被旋转例如90度到锁定位置时可与传感器10的内部控制电路建立电子通信。

在各种实施方案中，上部传感器外壳20包括传感器流体入口、柄部15和防尘盖14，该传感器流体入口体现为流体组合物传感器10可通过其从周围环境接收一定体积的流体的开口，该防尘盖可被配置为通过提供至少基本上将流体流动部件入口与周围环境隔离的物理盖来减少通过流体流动部件入口无意地进入流体组合物传感器10的周围流体的量。例如，防尘盖14可被集成到外壳11中，使得其可以选择性地在打开位置和闭合位置之间移动。此外，在各种实施方案中，上部传感器外壳20限定被配置为接收能够移除的流体流动部件40的内部传感器部分13。当流体组合物传感器10处于打开配置时，能够移除的流体流动部件40可插入上部传感器外壳20的内部传感器部分13中。例如，可使用分别围绕流体流动部件40和内部传感器部分13两者设置的一个或多个对应“卡入式”紧固特征结构将能够移除的流体流动部件40固定在上部传感器外壳20内。上部传感器外壳20可被配置为使用力引发元件(诸如保持与流体流动部件40接触同时允许其旋转的扭转弹簧)来保持能够移除的流体流动部件40在内部传感器部分13内的期望对准。如图所示，在各种实施方案中，流体组合物传感器10的冲击器喷嘴112可为能够移除的流体流动部件40的一部分。例如，冲击器喷嘴112可限定流体流动部件40的流体出口。

在各种实施方案中，下部传感器外壳30可包括顶表面和流体入口，该顶表面被配置为将设置在下部传感器外壳30内的各种传感器10部件与周围环境至少部分地隔离，该流体入口可由围绕前述顶表面定位的孔限定，该孔被配置为当流体组合物传感器10处于闭合传感器配置时从流体流动部件40接收一定体积的空气。如图所示，示例性流体组合物传感器10被配置为使得收集介质可定位在下部传感器外壳30内以从自冲击器喷嘴的出口(例如，流体流动部件40)分配的一定体积的流体接收多个颗粒。收集介质可设置在体现为一次性载玻片的收集介质组件400上，如本文进一步详细描述。流体组合物传感器10可被配置为通过外壳11中的开口接收具有附接到其的收集介质131的一次性载玻片400，并且将载玻片400至少部分地定位在内部传感器部分13内，使得收集介质131被设置在行进通过传感器10的一定体积的流体的流体流动路径内。如本文所述，流体组合物传感器10可被进一步配置为将载玻片400(例如，收集介质)布置在内部传感器部分13内，使得其可与冲击器喷嘴112的出口、成像设备300和照明源对准。在各种实施方案中，流体组合物传感器还可包括载玻片弹出按钮410，该载玻片弹出按钮被配置为促进从传感器10的外壳11移除一次性载玻片400。在各种实施方案中，在流体组合物传感器10的颗粒收集功能开始时，如本文所述，传感器可被配置为锁定载玻片弹出按钮410，使得直到例如通过控制器确定颗粒收集功能和颗粒分析功能两者均已完成，它才起到释放设置在内部传感器部分13内的载玻片400的作用。

图6a至图6b示出了根据各种实施方案的示例性装置的透视图。具体地讲，图6a和图6b分别示出了根据本文所述的各种实施方案的示例性能够移除的流体流动部件40的顶部透视图和底部透视图。在各种实施方案中，能够移除的流体流动部件40可被配置为通过至少一个流体流动部件入口41a从传感器流体入口接收一定体积的流体，并且可限定该体积的流体的流体流动路径的至少一部分，由此该体积的流体可从流体流动部件入口41a行进到流体流动部件出口42。能够移除的流体流动部件40可设置在示例性流体组合物传感器10的内部传感器部分内，并且被布置成使得至少一个流体流动部件入口41a至少基本上靠近传感器流体入口来定位。如图6a所示，在各种实施方案中，至少一个流体流动部件入口可包括第一流体流动部件入口41a和第二流体流动部件入口41b，每个流体流动部件入口被配置为接收相应体积的流体。

在各种实施方案中，能够移除的流体流动部件40可包括光路孔43，该光路孔包括延伸穿过能够移除的流体流动部件40的至少一部分的通道。例如，如本文所述，照明源可至少基本上邻近能够移除的流体流动部件40的外部部分定位在内部传感器部分内。照明源可在至少基本上朝向收集介质131的方向上发射光束。在各种实施方案中，能够移除的流体流动部件40的光路孔43可被配置为使得从照明源发射的光束能够延伸穿过能够移除的流体流动部件40的至少一部分到流体流动部件出口42，而不被能够移除的流体流动部件40的一部分(例如，壁)中断。因此，光路孔43的配置可对应于照明源和从其发射的光束的配置。例如，在各种实施方案中，照明源可被布置成使得从其发射的光束在与能够移除的流体流动部件40(例如，流体流动部件出口42)的中心轴线至少基本上同轴的方向上延伸。在这样的示例性配置中，能够移除的流体流动部件40的光束孔43可类似地在与流体流动部件40的中心轴线同轴的方向上在邻近照明源的流体流动部件40的表面与流体流动部件出口42之间延伸。此外，光束孔43可至少部分地由直径限定，该直径至少与光束的对应直径一样大，并且使得光束孔43的侧壁(沿着流体流动部件40的厚度)基本上不干扰光束(例如，引起光的反射，一旦在成像设备处接收到光，该反射可在生成的图像中产生干扰)。在各种实施方案中，光束孔43的直径可以是恒定的，或者可以至少部分地基于具有可变直径的光束(例如，发散光束)而变化。

如图6b所示，流体流动部件出口42可包括至少基本上靠近能够移除的流体流动部件40的底表面设置的通道，行进通过能够移除的流体流动部件40的一定体积的流体可通过该通道进行分配。如本文所述，流体流动部件出口42可被配置为在至少基本上朝向冲击器喷嘴的方向上从能够移除的流体流动部件40分配一定体积的流体。例如，在各种实施方案中，流体流动部件出口42可被配置为与冲击器喷嘴的喷嘴入口至少基本上对准。此外，在各种实施方案中，流体流动部件出口42的大小和形状可至少基本上类似于喷嘴入口的大小和形状。如本文所述，在各种实施方案中，流体组合物传感器10可被配置为至少部分地将压缩力施加到能够移除的流体流动部件40，以在流体流动部件出口42处形成固定密封，以便确保从流体流动部件出口42流到冲击器喷嘴的样品体积的流体与一定体积的周围流体保持流体隔离。此外，在各种实施方案中，流体组合物传感器10的冲击器喷嘴可连接到能够移除的流体流动部件40以便限定单个传感器部件，如本文所述。

能够移除的流体流动部件40可设置在流体组合物传感器10的内部传感器部分内。如本文所述，能够移除的流体流动部件40可从内部传感器部分移除以促进清洁和/或替换能够移除的流体流动部件40，以便减少其中已积聚的不期望颗粒物的量并且最小化由污染引起的系统错误的风险。在各种实施方案中，能够移除的流体流动部件40可由多个能够分离的部件构成，这些能够分离的部件装配在一起以共同限定能够移除的流体流动部件40。在这种情况下，能够移除的流体流动部件40可被至少部分地拆卸，使得多个能够分离的部件的至少一部分可被单独地清洁。例如，在清洁过程之前拆卸能够移除的流体流动部件40可使传统上在单个部件中无法到达的一个或多个区域可触及。

在各种实施方案中，能够移除的流体流动部件40可包括光阱，该光阱被配置为吸收光，以便使从内部传感器部分内的部件反射并朝向成像设备的视场的光的量最小化，这可产生图像干扰，该图像干扰可至少部分地模糊设置在收集介质131内的一个或多个颗粒的一个或多个特征，如本文所述。

由流体组合物传感器接收能够替换的收集介质组件

图7示出了根据本文所述的各种实施方案的示例性装置的各种部件的分解图。具体地讲，图7示出了示例性实施方案的分解图，其中流体组合物传感器10包括成像设备300、收集介质组件底座元件200、透明护盖201和能够替换的收集介质组件100。如图所示，前述传感器部件中的每一者可至少基本上沿中心竖直轴线同轴对准，该中心竖直轴线在成像设备300、设置在收集介质组件底座元件200内的成像孔、颗粒收集载玻片130的收集介质上的成像设备的视场、以及设置在能够替换的收集介质组件100的上部盒部分的顶部周围的冲击器喷嘴的喷嘴出口和喷嘴入口两者之间延伸。在各种实施方案中，如本文所述，成像设备300(例如，成像设备300的视场)和设置在能够替换的收集介质组件100内的收集介质131的接收区域可围绕竖直轴线对准，该竖直轴线延伸穿过流体组合物传感器的中心部分，或者另选地穿过定位成远离前述中心部分一定距离的传感器的一部分。此外，在各种实施方案中，收集介质组件底座元件的冲击器喷嘴、照明源和/或成像孔可沿着至少基本上类似的竖直轴线类似地对准。

在各种实施方案中，能够替换的收集介质组件100可体现为例如包括上部盒部分110、下部盒部分120和颗粒收集载玻片130的能够替换的盒。在各种实施方案中，上部盒部分110和下部盒部分120可共同限定被配置为在其中接收并固定颗粒收集载玻片130的收集介质外壳。如本文所述，上部盒部分110可被配置为接收一定体积的流体并且/或者将该体积的流体朝向设置在颗粒收集载玻片130上的收集介质的接收区域引导，使得由上部盒部分接收的该体积的流体内的至少一部分颗粒变为嵌入收集介质中。此外，下部盒部分120可包括延伸穿过其中的开口，以便使得能够从能够替换的收集介质组件100的下侧拍摄设置在颗粒收集载玻片130上的多个颗粒的图像。

如本文所述，上部盒部分110和下部盒部分120中的一者或两者可由具有多种不同物理特性(例如，表面光洁度、颜色)中的任一种物理特性的多种材料中的一种或多种材料制成。例如，在各种实施方案中，上部盒部分110和下部盒部分120中的一者或两者的至少一部分可包括透明材料。此外，在各种实施方案中，上部盒部分110和下部盒部分120中的一者或两者的至少一部分可包括透明材料，诸如玻璃。另选地或除此之外，在各种实施方案中，上部盒部分110和下部盒部分120中的一者或两者的至少一部分可由具有黑色(例如，亚光黑色)饰面的非反射材料制成，以便减少和漫射能够替换的收集介质组件100内和/或附近的任何光反射。例如，在各种实施方案中，能够替换的收集介质组件外壳的一个或多个表面可包括哑光spic-2饰面。在各种实施方案中，上部盒部分110和下部盒部分120中的一者或两者的至少一部分可包括导电部分，该导电部分由静电耗散材料制成或者对其施加了静电耗散表面处理。此外，在各种实施方案中，上部盒部分110和下部盒部分120中的一者或两者的至少一部分可包括疏水材料或对其施加了疏水表面处理。另选地或除此之外，在各种实施方案中，上部盒部分110和下部盒部分120中的一者或两者的至少一部分可包括吸湿材料或对其施加了吸湿表面处理。在各种实施方案中，上部盒部分110和下部盒部分120中的一者或两者的至少一部分可包括疏油材料或对其施加了疏油表面处理。另选地或除此之外，在各种实施方案中，上部盒部分110和下部盒部分120中的一者或两者的至少一部分可包括油性(例如，亲油)材料或对其施加了油性(例如，亲油)表面处理。

在各种实施方案中，流体组合物传感器10还可包括收集介质组件底座元件200，该收集介质组件底座元件被配置为接收能够替换的收集介质组件100并且将收集介质组件100以优选的对准固定在内部传感器部分内。例如，收集介质组件底座元件200可体现为托盘(例如，相对于下部传感器外壳30的插入物)，该托盘包括收集介质组件接收器210，该收集介质组件接收器被设计为包括对应于能够替换的收集介质组件100的物理配置的一个或多个几何特征结构，使得能够替换的收集介质组件100可被插入其中并且相对于传感器10的一个或多个其他部件固定在期望位置。在各种实施方案中，成像设备300可以(例如，经由印刷电路板)可操作地附接到收集介质组件底座元件200的底表面，并且直接邻近延伸穿过收集介质组件底座元件200的成像孔定位，使得成像设备300可具有朝向颗粒收集载玻片130的接收区域的无阻碍视线，该视线可至少基本上与照明源对准，如本文所述。如本文所述，这样的配置通过以下方式促进流体组合物传感器10的颗粒分析功能：使成像设备300能够捕获嵌入颗粒收集载玻片130(例如，收集介质)的接收区域内的多个颗粒的图像，同时能够替换的收集介质组件100保持固定在收集介质组件底座元件200内。在各种实施方案中，收集介质组件底座元件200还可包括透明护盖201，该透明护盖被配置为覆盖收集介质组件底座元件200的顶表面处的成像孔，以便保护成像设备300免受污染。

在各种实施方案中，收集介质组件接收器210的一个或多个部分(诸如收集介质组件接收器侧壁、周边对准突出部、和/或底部对准突出部中的一者或多者)可接合能够替换的收集介质组件100，以便防止收集介质组件接收器210内的收集介质组件100相对于成像设备300在x-y平面中移动。此外，在各种实施方案中，收集介质组件底座元件200可包括一个或多个对准特征结构，该一个或多个对准特征结构至少基本上邻近收集介质组件接收器210定位并且被配置为接合设置在接收器210内的能够替换的收集介质组件100的对应特征结构，以便促进能够替换的收集介质组件100的角对准并且防止能够替换的收集介质组件100相对于收集介质组件底座元件200在径向方向上移动。例如，此类对准特征结构可为对准键和对应狭槽，如图示实施方案所示，能够替换的收集介质组件100的周边的非圆形部分等。另外，如本文进一步详细描述，能够替换的收集介质组件可在竖直方向(例如，z方向)上至少部分地基于流体组合物传感器10的配置和通过一个或多个传感器部件传递到设置在收集介质组件接收器210内的能够替换的收集介质组件100的向下竖直力而被进一步约束，使得能够替换的收集介质组件100压靠在收集介质组件底座元件200的受约束底表面上。如本文所述，收集介质组件底座元件200可在流体组合物传感器10内被配置为使得可防止插入其中的能够替换的收集介质组件100在x方向、y方向、z方向和角方向中的每一者上相对于成像设备300移动。

能够替换的收集介质组件

如图8至图12b所示，流体组合物传感器10可包括能够替换的收集介质组件100。在各种实施方案中，能够替换的收集介质组件100可被配置为设置在流体组合物传感器的内部传感器部分内并且定位在由传感器限定的流体流动路径内。如本文所述，包含多个颗粒并且沿着流体流动路径行进的一定体积的流体可穿过能够替换的收集介质组件100的收集介质，使得该体积的流体内的多个颗粒的至少一部分变为嵌入收集介质内。在各种实施方案中，设置在流体组合物传感器内的能够替换的收集介质组件100可从例如流体组合物传感器的内部传感器部分内的颗粒收集位置移除。例如，在确定至少基本上整个样品体积的流体已穿过收集介质的表面并且成像设备已经捕获实现传感器10的颗粒分析功能所需的颗粒的一个或多个图像时，能够替换的收集介质组件100可从流体组合物传感器的内部传感器部分移除。此外，如本文所述，移除的能够替换的收集介质组件100可用不同的未使用的能够替换的收集介质组件100替换。

图8示出了根据本文所述的各种实施方案的示例性能够替换的收集介质组件的透视图。具体地讲，图8示出了未使用的能够替换的收集介质组件100，其中能够替换的收集介质组件100体现为能够替换的盒。如本文所述，能够替换的收集介质组件100可包括收集介质和收集介质外壳(例如，框架元件)，该收集介质外壳被配置为相对于外壳接收并固定收集介质(例如，其上可设置收集介质的颗粒收集载玻片)。此外，在各种实施方案中，收集介质外壳可被配置为促进在流体组合物传感器内输送和定位能够替换的收集介质组件100。

如图8所示，能够替换的收集介质组件100可包括上部盒部分110、下部盒部分120和颗粒收集载玻片(未示出)。上部盒部分110和下部盒部分120可限定用于组装盒100的对应对准特征结构。例如，上部盒部分110可包括沿着上部盒部分110的下侧的突出边缘，该突出边缘被配置为接合沿着下部盒部分120的上侧的对应插入边缘，从而使上部盒110能够接合下部盒部分120。在各种实施方案中，上部盒部分110可经由多种紧固配置中的任一种紧固配置(诸如，带(例如，围绕盒100的外周边)、粘合剂、超声焊接等)相对于下部盒部分120固定。

在各种实施方案中，上部盒部分110和下部盒部分120可共同限定被配置为在其中接收并固定颗粒收集载玻片的收集介质外壳。具体地讲，如图所示，下部盒部分120可限定颗粒收集载玻片的接收部分(例如，具有与颗粒收集载玻片的大小和形状相对应的大小和/或形状的插入部分)。接收部分可为插入部分，该插入部分具有对应于颗粒收集载玻片的厚度的深度，并且具有分别与颗粒收集载玻片的长度和宽度相对应的长度和宽度尺寸，使得颗粒收集载玻片在组装时被截留在盒100内以阻止其中不期望的移动。如图所示，能够替换的收集介质组件100可限定至少基本上圆形的周边。在各种实施方案中，上部盒部分110可包括被配置为接收一定体积的流体的流体入口。此外，如图所示，流体组合物传感器10的冲击器喷嘴112可为能够替换的收集介质组件100的一部分。例如，冲击器喷嘴112可定位在能够替换的收集介质组件100的顶部部分上，以便限定上部盒部分110的一部分。在这样的配置中，冲击器喷嘴112可限定能够替换的收集介质组件100的流体入口，能够替换的收集介质组件100可被配置为通过该流体入口从定位在流体组合物传感器内上游的能够移除的流体流动部件接收一定体积的流体。冲击器喷嘴112可被进一步配置为将该体积的流体朝向能够替换的收集介质组件100的收集介质引导，使得由上部盒部分接收的该体积的流体内的至少一部分颗粒变为嵌入收集介质内。

如本文所述，在各种实施方案中，上部盒部分110和下部盒部分120两者均可包括一个或多个对准特征结构，该一个或多个对准特征结构被配置为有助于将能够替换的收集介质组件100对准和/或定位在流体组合物传感器内。例如，如图8所示，上部盒部分110和下部盒部分120两者均限定从周边边缘朝向其中心部分向内延伸的周边对准凹陷部113、123。周边对准凹陷部113、123可分别包括上部盒部分110和下部盒部分120的被切掉的部分(例如，狭缝)，使得它们可被配置为接收从收集介质组件底座元件200延伸的对应周边对准元件，其中能够替换的收集介质组件100朝向能够替换的收集介质组件100的中心部分向内设置。上部周边对准凹陷部113和下部周边对准凹陷部123可相对于彼此至少基本上对准，并且可各自接收周边对准元件的一部分以便相对于收集介质组件底座元件200(并且因此相对于与其相邻定位的成像设备，如本文所述)分别以期望的角配置对准上部盒部分110和下部盒部分120。在这样的配置中，周边对准凹陷部113、123可至少部分地围绕收集介质组件底座元件200的周边对准元件。在其中收集介质组件100开始相对于收集介质组件底座元件200沿角方向旋转的示例性情况下，例如，限定周边对准凹陷部113、123的边缘的能够替换的收集介质组件100的至少一部分可接合相邻的周边对准元件，从而充当防止能够替换的收集介质组件100相对于收集介质组件底座元件200在角方向上移动的物理屏障。

在各种实施方案中，流体组合物传感器可能随着时间的推移而易受增加的不准确性的影响，例如，由于设置在能够替换的收集介质组件100内的颗粒的数量增加而导致收集在其中的颗粒的数量改变。因此，收集介质组件100和/或其一个或多个部件可为能够替换的。在各种实施方案中，替换能够替换的收集介质组件100和/或其一个或多个部件可包括从流体组合物传感器移除组件，并且用基本上类似的零件替换能够替换的收集介质组件100和/或其一个或多个部件。例如，为了使在传感器的颗粒收集功能开始之前由来自设置在收集介质内的先前样品体积的流体的剩余颗粒引起的系统不准确的风险最小化，包括用过的收集介质的能够替换的收集介质组件100可从传感器移除，并用未使用的能够替换的收集介质组件100替换。在各种实施方案中，如图8所示，未使用的能够替换的收集介质组件100可包括被配置为覆盖能够替换的收集介质组件100的整个流体入口的密封盖114，诸如粘合粘着剂。另外，在各种实施方案中，未使用的能够替换的收集介质组件100还可包括密封盖114，该密封盖被配置为覆盖能够替换的收集介质组件100的整个流体出口，至少部分地由沿着收集介质组件100的底部部分的开口限定。在这样的配置中，能够替换的收集介质组件100的收集介质可至少基本上与周围环境隔离，使得收集介质在插入流体组合物传感器之前被污染的风险最小化。如图所示，能够替换的收集介质组件100的密封盖114可包括单个粘合元件，该粘合元件具有配置为覆盖能够替换的收集介质组件100的流体入口和流体出口中的一者的多个部分，以及在流体入口和流体出口之间延伸穿过周边对准凹陷部113、123的中间连接部分。

图9示出了根据本文所述的各种实施方案的示例性装置的各种部件的分解图。具体地讲，图9示出了示例性能够替换的收集介质组件100的分解图。如本文所述，流体组合物传感器的能够替换的收集介质组件100可体现为例如包括上部盒部分110、下部盒部分120和颗粒收集载玻片130的能够替换的盒。上部盒部分110和下部盒部分120可共同限定被配置为在其中接收并固定颗粒收集载玻片130的收集介质外壳。如本文所述，上部盒部分110可被配置为例如通过定位在其顶部部分处的冲击器喷嘴112(例如，经由喷嘴入口)接收一定体积的流体并且/或者将该体积的流体朝向设置在颗粒收集载玻片130上的收集介质131的接收区域引导，使得由上部盒部分110接收的该体积的流体内的至少一部分颗粒变为嵌入收集介质中。

在各种实施方案中，颗粒收集载玻片130可包括透明基板132，该透明基板在其上表面的至少一部分上具有收集介质131。如本文所述，收集介质131可被配置为经由与一定体积的流体相互作用来接收多个颗粒中的一个或多个颗粒，该体积的流体沿着流体流动路径行进通过流体组合物传感器。在各种实施方案中，收集介质131可包括被配置为面向冲击器喷嘴112的接收表面，以及可至少基本上邻近(例如，直接固定到)透明基板132定位的背侧。收集介质131的接收表面可包括限定收集介质131的一部分的接收区域，该接收区域至少部分地基于收集介质131相对于冲击器喷嘴112的喷嘴出口的布置而被配置为从流过传感器10的该体积的流体接收颗粒。此外，收集介质131可具有至少基本上在约10微米和约1000微米之间(例如，100微米)的厚度，该厚度由接收表面和背侧之间的距离限定。在各种实施方案中，收集介质131可包括适于在多个颗粒中的一个或多个颗粒到达背侧之前阻止这些颗粒以一定速度行进到接收表面中的材料，使得多个颗粒中的一个或多个颗粒沿着收集介质131的厚度以一定距离嵌入收集介质内。例如，在各种实施方案中，收集介质可包括粘合(即，粘性)材料，诸如凝胶。

在各种实施方案中，能够替换的收集介质组件100可包括多个部件。例如，如图9所示，上部盒部分110、下部盒部分120和颗粒收集载玻片130是能够替换的收集介质组件100的三个不同部件。另选地，在各种实施方案中，可将颗粒收集载玻片130模制到下部盒部分120中，使得能够替换的收集介质组件100可包括两个不同的部件，这两个部件可被拼合在一起以形成单个盒。此外，可将上部盒部分110和下部盒部分120一起模制到单个框架元件中。在这种情况下，单个框架可包括一个或多个开口，该一个或多个开口被配置为接收颗粒收集载玻片130，使得其可适当地定位在单个框架内，如本文所述。

在各种实施方案中，能够替换的收集介质组件100的下部盒部分120可包括一个或多个特征结构，该一个或多个特征结构被配置为接收颗粒收集载玻片130并且以优选的布置邻近其顶部部分至少部分地固定载玻片130。例如，下部盒部分可使用体现为下部盒部分的顶表面中的凹口的凹陷搁架122接收并固定颗粒收集载玻片130，该凹陷搁架122具有至少基本上类似于颗粒收集载玻片130的那些形状和大小的形状和大小。此外，下部盒部分120可包括延伸穿过其中的开口124，以便使得能够从能够替换的收集介质组件100的下侧拍摄设置在颗粒收集载玻片130上的多个颗粒的图像。此外，下部盒部分120的开口124可使得一定体积的流体能够通过能够替换的收集介质组件100流动到其流体出口。如本文所述，当能够替换的收集介质组件100设置在流体组合物传感器内时，下部盒部分120的开口124的至少一部分可与收集介质131的接收区域和流体组合物传感器的成像设备的视场对准。

在各种实施方案中，上部盒部分110和下部盒部分120可被配置为组装在一起，使得布置在下部盒部分120上的颗粒收集载玻片130固定在上部盒部分和下部盒部分之间。在各种实施方案中，上部盒部分110和下部盒部分120可各自具有与另一个盒部分的附接特征结构相对应的相应附接特征结构，使得两个盒部分110、120组装并固定在一起。例如，一个或多个附接特征结构可包括一个或多个几何特征结构(例如，突出脊、凹口等)，该一个或多个几何特征结构被配置为促进两个盒部分110、120之间的半永久接合。在各种实施方案中，当与布置在上部盒组件110和下部盒组件120之间的颗粒收集载玻片130组装在一起时，该上部盒组件和下部盒组件可被共同配置为至少基本上完全约束颗粒收集载玻片130，使得载玻片不能相对于上部盒部分110或下部盒部分120在任何方向上移动。

图10a至图10b示出了根据本文所述的各种实施方案的示例性能够替换的收集介质组件的透视图。具体地讲，图10a和图10b分别示出了根据本文所述各种实施方案的示例性能够替换的收集介质组件100的下部盒部分120的顶部透视图和底部透视图。能够替换的收集介质组件100的下部盒部分120可包括限定收集介质外壳的至少一部分的框架元件。在各种实施方案中，下部盒部分120可被配置为接收并固定颗粒收集载玻片。例如，下部盒部分可包括一个或多个特征结构，该一个或多个特征结构被配置为接收颗粒收集载玻片并且以优选的布置邻近其顶部部分至少部分地固定载玻片。如图9所示，下部盒部分120可使用体现为下部盒部分120的顶表面中的凹口的凹陷搁架122来接收颗粒收集载玻片。凹陷搁架122可至少部分地由围绕其外边界延伸的周边侧壁限定，以便至少部分地约束设置在其中的颗粒收集载玻片的移动。凹陷搁架122的形状和大小可至少基本上类似于颗粒收集载玻片的那些形状和大小。在各种实施方案中，凹陷搁架122可被配置为延伸跨过下部盒部分120的开口124，使得凹陷搁架122限定位于开口124的任一侧上的两个不同的搁架部分，每个搁架部分被配置为接收颗粒收集载玻片的一部分。在这样的配置中，下部盒部分120的凹陷搁架被配置为使得设置在其中的颗粒收集侧可在开口124的至少一部分上方延伸。

如本文所述，下部盒部分120的开口124可沿基本上竖直方向延伸穿过下部盒部分120以便使得定位在下部盒部分120内的颗粒收集载玻片的下侧(例如，嵌入设置在颗粒收集载玻片上的收集介质内的多个颗粒)能够从能够替换的收集介质组件100的下方可见。如本文所述，这样的配置可允许定位在流体组合物传感器内的能够替换的收集介质组件100下方的成像设备捕获嵌入能够替换的收集介质组件100的收集介质中的多个颗粒的图像。此外，下部盒部分120的开口124可使得由能够替换的收集介质组件100接收的一定体积的流体在穿过收集介质的表面的至少一部分时能够穿过该开口流动到能够替换的收集介质组件100的流体出口。例如，在凹陷搁架122可被配置为延伸跨过下部盒部分120的开口124的情况下，该体积的流体可流过位于颗粒收集载玻片的任一侧上的两个不同的开口部分124a、124b中的一者。在各种实施方案中，当能够替换的收集介质组件100设置在流体组合物传感器内时，下部盒部分120的开口124的至少一部分可至少基本上与收集介质的接收区域和流体组合物传感器的成像设备的视场对准。

如本文所述，下部盒部分120可被配置为使得其可与上部盒部分组装在一起，以便限定收集介质外壳。在各种实施方案中，下部盒部分120可包括被配置为促进下部盒部分120和上部盒部分之间的连接的一个或多个附接特征结构。例如，一个或多个附接特征结构可包括一个或多个几何特征结构(例如，突出脊、凹口等)，该一个或多个几何特征结构被配置为促进下部盒部分120与上部盒部分的半永久接合。如图10a所示，下部盒部分120的一个或多个附接特征结构可包括围绕下部盒部分120的周边的至少一部分延伸的几何轮廓，诸如脊。在各种实施方案中，下部盒部分120的一个或多个附接特征结构可对应于由上部盒部分限定的附接特征结构中的至少一个附接特征结构，以便促进以固定配置将下部盒部分120组装到上部盒部分。

如图10b所示，下部盒部分120可包括由其底表面和/或侧壁限定的内部腔体。在各种实施方案中，下部盒部分120的底表面可至少部分地由一个或多个几何特征结构121限定，以便产生与设置在流体组合物传感器内的收集介质组件底座元件的至少一部分的轮廓相对应的内部腔体轮廓。下部盒部分120可被配置为至少部分地基于内部腔体和布置在其中的一个或多个几何特征结构121而促进能够替换的收集介质组件100在收集介质组件底座元件内的插入和对准。例如，在其中收集介质组件底座元件包括从其底表面向上延伸到收集介质组件接收器中的底部对准突出部的各种实施方案中，下部盒部分120可被配置为将底部对准突出部接收在内部腔体内，使得其中的一个或多个几何特征结构121可接合底部对准突出部，以便稳定能够替换的收集介质组件100在收集介质组件接收器内的位置。在各种实施方案中，下部盒部分120的配置，诸如内部腔体内的几何特征结构121的布置、侧壁长度等，可使得当下部盒部分120设置在流体组合物传感器中的收集介质组件底座元件内时，固定到下部盒组件120的颗粒收集载玻片可定位在远离成像设备的预先确定的距离处，以便优化传感器的颗粒分析功能，如本文所述。

图11a至图11b示出了根据本文所述的各种实施方案的示例性能够替换的收集介质组件的透视图。具体地讲，图11a和图11b分别示出了根据本文所述各种实施方案的示例性能够替换的收集介质组件100的上部盒部分110的顶部透视图和底部透视图。在各种实施方案中，上部盒部分110可限定能够替换的收集介质组件100的一部分，该部分被配置为接收行进通过流体组合物传感器的一定体积的流体并将该体积的空气朝向收集介质引导。如本文所述，上部盒部分110可被配置为使得其可与下部盒部分组装在一起，以便限定收集介质外壳。在各种实施方案中，上部盒部分110可包括被配置为促进上部盒部分110和下部盒部分之间的连接的一个或多个附接特征结构。例如，一个或多个附接特征结构可包括一个或多个几何特征结构(例如，突出脊、凹口等)，该一个或多个几何特征结构被配置为促进上部盒部分110与下部盒部分的半永久接合。如图11b所示，上部盒部分110的一个或多个附接特征结构可包括围绕上部盒部分110的周边的至少一部分延伸的几何轮廓，诸如外凸缘。在各种实施方案中，上部盒部分110的一个或多个附接特征结构可对应于由下部盒部分限定的附接特征结构中的至少一个附接特征结构，以便促进以固定配置将上部盒部分110组装到下部盒部分。

如图11a至图11b所示，上部盒部分110可被配置为包括流体组合物传感器的冲击器喷嘴112。例如，冲击器喷嘴112可定位在上部盒部分110的顶部部分上。在这样的配置中，冲击器喷嘴112可限定上部盒部分110的流体入口111，上部盒部分110可被配置为通过该流体入口从例如定位在流体组合物传感器内上游的能够移除的流体流动部件接收一定体积的流体。例如，上部盒部分110的流体入口111可由冲击器喷嘴112的出口限定。在各种实施方案中，冲击器喷嘴112可被进一步配置为将该体积的流体朝向设置在能够替换的收集介质组件100内的颗粒收集载玻片(例如，布置在颗粒收集载玻片上的收集介质的接收面)引导，使得由上部盒部分110接收的该体积的流体内的至少一部分颗粒变为嵌入收集介质内。冲击器喷嘴112可从上部盒部分110的顶部部分延伸到上部盒部分110的内部部分中，使得当上部盒部分110附接到下部盒部分且颗粒收集载玻片设置在上部盒部分和下部盒部分之间时，上部盒部分的流体入口111(例如，冲击器喷嘴出口)被定位在远离颗粒收集载玻片(例如，设置在颗粒收集载玻片上的收集介质的接收面)的预先确定的距离处，以便优化传感器的颗粒收集功能，如本文所述。

图12a至图12b示出了根据本文所述的各种实施方案的各种示例性能够替换的收集介质组件的透视图。具体地讲，图12a至图12b示出了体现为包括各种配置的能够替换的盒的能够替换的收集介质组件100。在各种实施方案中，能够替换的收集介质组件100可被配置为促进将设置在收集介质外壳内的收集介质以相对于成像设备和/或冲击器喷嘴112的特定布置插入流体组合物传感器中，以便促进传感器的颗粒收集和颗粒分析功能，如本文所述。因此，在各种实施方案中，可至少部分地基于设置在流体组合物传感器内的一个或多个部件来配置能够替换的收集介质组件100，能够替换的收集介质组件100可与该流体组合物传感器相互作用。

例如，如本文所述，能够替换的收集介质组件100可被配置为使得其能够插入收集介质组件底座元件中并且促进其在流体构造传感器内正确对准的可重复性。例如，能够替换的收集介质组件100可包括一个或多个对准特征结构，该一个或多个对准特征结构被配置为接合传感器内的一个或多个其他部件，以便促进能够替换的收集介质组件100相对于收集介质组件底座元件的线性对准和/或角对准。如图12a和图12b所示，例如，能够替换的收集介质组件100可分别限定不对称(例如，非圆形)周边，诸如三角形或矩形周边。在这样的配置中，并且在设置在流体组合物传感器内的收集介质组件底座元件具有基本上类似的形状的情况下，能够替换的收集介质组件100可仅以确保能够替换的收集介质组件100(例如，能够替换的收集介质组件内的收集介质)在传感器内的正确对准的角配置装配到收集介质组件底座元件中，如本文进一步详细描述。

此外，在其中包括流体组合物传感器的冲击器喷嘴112作为传感器的不同部件或作为例如设置在传感器内的能够移除的流体流动部件的一部分的各种实施方案中，能够替换的收集介质组件100可被配置为不具有冲击器喷嘴。在这种情况下，如图12b所示，能够替换的收集介质组件100的流体入口111可由上部盒部分110限定。流体入口111可被配置为使得该体积的流体沿至少基本上垂直于收集介质的流体流动方向穿过其中。在这种示例性情况下，上部盒部分110可被配置为使得当上部盒部分110和下部盒部分120用设置在它们之间的颗粒收集载玻片彼此附接时，上部盒部分110的流体入口111定位在远离颗粒收集载玻片(例如，设置在颗粒收集载玻片上的收集介质的接收面)的预先确定的距离处。流体入口111可至少部分地由尺寸111a和111b限定，以便将该体积的流体朝向完全在成像设备的视场内的收集介质的接收面上的区域引导，如本文所述。例如，尺寸111a、111b可至少部分地基于成像设备的纵横比来配置。

图13示出了根据本文所述的各种实施方案的示例性收集介质组件底座元件的透视图。在各种实施方案中，收集介质组件底座元件200可被配置为接收能够替换的收集介质组件并且将收集介质组件以优选的对准固定在流体组合物传感器的内部传感器部分内。如图13所示，收集介质组件底座元件200可体现为托盘，该托盘包括收集介质组件接收器210，该收集介质组件接收器被设计为包括对应于能够替换的收集介质组件的物理配置的一个或多个几何特征结构，使得能够替换的收集介质组件可被插入其中并且相对于传感器的一个或多个其他部件固定在期望位置。在各种实施方案中，收集介质组件底座元件200可被配置为使得成像设备可以(例如，经由印刷电路板)可操作地附接到其底表面。例如，可操作地附接到收集介质组件底座元件200的成像设备可直接邻近延伸穿过收集介质组件底座元件200的成像孔212定位，使得成像设备可具有穿过收集介质组件底座元件200的无阻碍视线。在这样的配置中，如本文所述，收集介质组件底座元件200(例如，成像孔212)通过以下方式促进流体组合物传感器的颗粒分析功能：使成像设备能够捕获能够替换的收集介质组件100的图像，同时能够替换的收集介质组件100保持固定在收集介质组件底座元件200内。

在各种实施方案中，收集介质组件接收器210的一个或多个部分(诸如收集介质组件接收器侧壁、周边对准突出部213和/或底部对准突出部211中的一者或多者)可接合设置在其中的能够替换的收集介质组件，以便防止能够替换的收集介质组件相对于收集介质组件底座元件200在x-y平面中移动。例如，底部对准突出部211可被配置为从其底部内表面向上延伸到收集介质组件接收器210中。在这样的配置中，在能够替换的收集介质组件100定位在收集介质组件接收器210内的情况下，底部对准突出部211可被配置为突出到能够移除的收集介质组件的下部盒部分的内部腔体中，以便接合其底表面、侧壁和几何突出部中的一者或多者，以便稳定能够替换的收集介质组件在收集介质组件接收器内的位置。

此外，如本文所述，收集介质组件底座元件200可包括一个或多个对准特征结构，该一个或多个对准特征结构至少基本上邻近收集介质组件接收器210定位并且被配置为接合设置在接收器210内的能够替换的收集介质组件的对应特征结构。一个或多个对准特征结构可促进能够替换的收集介质组件的角对准，并且防止能够替换的收集介质组件例如相对于收集介质组件底座元件200在角方向上移动。在各种实施方案中，如本文所述，收集介质组件底座元件200可在流体组合物传感器内被配置为使得可防止插入其中的能够替换的收集介质组件在x方向、y方向、z方向和角方向中的每一者上相对于收集介质组件底座元件200移动。

图14a至图15b示出了根据本文所述的各种实施方案的示例性传感器的各种传感器部件的各种视图。具体地讲，图14a和图14b示出了设置在收集介质组件底座元件200内的示例性能够替换的收集介质组件100的各种剖视图，其中能够替换的收集介质组件100包括冲击器喷嘴112。如本文所述，流体组合物传感器的能够替换的收集介质组件100可体现为例如包括上部盒部分110、下部盒部分120和颗粒收集载玻片130的能够替换的盒。上部盒部分110和下部盒部分120可共同限定收集介质外壳，该收集介质外壳被配置为相对于两个盒部分110、120中的每一者固定颗粒收集载玻片130(例如，收集介质)。如本文所述，上部盒部分110可被配置为例如通过定位在其顶部部分处的冲击器喷嘴112(例如，经由喷嘴入口)接收一定体积的流体。冲击器喷嘴112可被配置为沿至少基本上垂直于收集介质的流体流动方向将该体积的流体朝向设置在颗粒收集载玻片130上的收集介质的接收区域引导。该体积的流体可从冲击器喷嘴112的出口111行进并穿过收集介质131的表面的至少一部分，使得该体积的流体内的多个颗粒的至少一部分变为设置在收集介质内。如图所示，在穿过颗粒收集载玻片时，该体积的流体可继续沿着流体流动路径流过由位于颗粒收集载玻片130的任一侧上的下部盒部分120限定的一个或多个开口。

如图所示，流体组合物传感器的成像设备300可以(例如，经由印刷电路板)可操作地附接到收集介质组件底座元件200。成像设备300可直接邻近延伸穿过收集介质组件底座元件200的成像孔和/或至少部分地在该成像孔内定位，使得成像设备300可具有朝向颗粒收集载玻片130的无阻碍视线。这样的配置可使成像设备300能够捕获嵌入颗粒收集载玻片130(例如，收集介质)的接收区域内的多个颗粒的图像，同时能够替换的收集介质组件100保持固定在收集介质组件底座元件200内。在各种实施方案中，收集介质组件底座元件200的一部分(例如，底部对准突出部211)可向上延伸到固定到其上的能够替换的收集介质组件100的内部腔体中。例如，收集介质组件底座元件200可被配置为使得固定到其上的成像设备300的至少一部分可设置在能够替换的收集介质组件100的内部腔体内。

在各种实施方案中，收集介质组件底座元件200的至少一部分可接合能够替换的收集介质组件100的底表面、侧壁以及几何特征结构中的一者或多者，以便稳定能够替换的收集介质组件100相对于收集介质组件底座元件200和/或附接到其上的成像设备300的位置。例如，能够替换的收集介质100可固定在收集介质组件底座元件200内，使得颗粒收集载玻片130以远离成像设备300的内部颗粒成像距离125布置在流体组合物传感器内。内部颗粒成像距离125可使得设置在颗粒收集载玻片上的收集介质的接收区域可位于成像设备300的视场内。例如，在各种实施方案中，内部颗粒成像距离可至少大致在约100微米和约5mm之间(例如，1mm)。如本文所述，可选择性地指定内部颗粒成像距离125，以便优化成像设备300相对于嵌入在收集介质内的多个颗粒的成像能力，从而促进流体组合物传感器的颗粒分析功能。

如图所示，颗粒收集载玻片130可被配置为在设置于其上的收集介质的接收区域处接收来自从冲击器喷嘴112的出口(例如，流体入口111)分配的示例性体积的流体的多个颗粒。如本文所述，收集介质的接收区域可对应于冲击器喷嘴112的出口的配置，在冲击收集介质之前从该出口分配示例性体积的流体。例如，收集介质的接收区域可至少部分地由外周边限定，该外周边的形状对应于冲击器喷嘴112的出口的形状。此外，在各种实施方案中，接收区域的大小和/或该体积的流体内冲击收集介质的颗粒的百分比可至少部分地对应于内部颗粒成像距离115，该内部颗粒成像距离由冲击器喷嘴的出口与收集介质之间的距离限定。在各种实施方案中，内部颗粒收集距离115可被配置为使来自该体积的流体的变为嵌入收集介质内的颗粒的百分比最大化。内部颗粒收集距离115可被设定成使得设置在颗粒收集载玻片130上的收集介质的整个接收区域可位于成像设备300的视场内。如本文所述，可选择性地指定内部颗粒收集距离115以便优化流体组合物传感器的颗粒收集功能。在各种实施方案中，流体组合物传感器10可被配置为促进成像设备300的视场和收集介质的接收区域的会聚。例如，在各种实施方案中，冲击器喷嘴112(例如，流体入口111)的中心轴线可至少基本上与成像设备300的视场对准。此外，冲击器喷嘴112的出口可被配置为具有至少基本上类似于成像设备300的视场的形状。例如，在其中视场由3:4纵横比限定的示例性情况下，冲击器喷嘴112的出口可包括矩形横截面，该矩形横截面具有3:4的高宽比并且具有对应于成像设备300的配置的总体大小。

图15a和图15b示出了设置在收集介质组件底座元件200内的示例性能够替换的收集介质组件100的各种侧剖视图，其中能够替换的收集介质组件100不包括冲击器喷嘴112。在这样的配置中，能够替换的收集介质组件110的流体入口111可由上部盒部分110限定。如图所示，能够替换的收集介质组件100的流体入口111可被配置为从冲击器喷嘴的出口接收样品体积的流体，该出口可体现为传感器的不同部件或者可附接到限定传感器内的流体流动路径90的至少一部分的其他部件中的一个部件。例如，上部盒部分可包括冲击器喷嘴对准元件116，该冲击器喷嘴对准元件被配置为接合冲击器喷嘴112的出口，以便使该体积的空气的一部分在冲击器喷嘴112和流体入口111之间损失的风险最小化。

流体入口111可被配置为使得该体积的流体沿至少基本上垂直于收集介质的流体流动方向穿过其中。如本文所述，该体积的流体可从流体入口111行进并穿过设置在颗粒收集载玻片130上的收集介质的表面的至少一部分，使得该体积的流体内的多个颗粒的至少一部分变为设置在收集介质内。在穿过颗粒收集载玻片130时，该体积的流体可继续沿着流体流动路径90流过由位于颗粒收集载玻片130的任一侧上的下部盒部分120限定的一个或多个开口。

如图所示，颗粒收集载玻片130可被配置为在设置于其上的收集介质的接收区域处接收来自从流体入口111分配的示例性体积的流体的多个颗粒。如本文所述，收集介质的接收区域可对应于流体入口111的配置，在冲击收集介质之前从该流体入口分配示例性体积的流体。例如，收集介质的接收区域可至少部分地由外周边限定，该外周边的形状对应于流体入口111的形状。此外，在各种实施方案中，接收区域的大小和/或该体积的流体内冲击收集介质的颗粒的百分比可至少部分地对应于内部颗粒成像距离115，该内部颗粒成像距离由流体入口111与收集介质之间的距离限定。在各种实施方案中，如本文所述，内部颗粒收集距离115可被配置为使来自该体积的流体的变为嵌入收集介质内的颗粒的百分比最大化。如上所述，流体组合物传感器可被配置为促进成像设备300的视场和收集介质的接收区域的会聚。例如，在各种实施方案中，流体入口111的中心轴线可至少基本上与成像设备300的视场对准。此外，流体入口111可被配置为具有至少基本上类似于成像设备300的视场的形状。例如，在其中视场由3:4纵横比限定的示例性情况下，流体入口111可包括矩形横截面，该矩形横截面具有3:4的高宽比，对应于成像设备300的配置。

图16示出了根据本文所述的各种实施方案的示例性能够替换的收集介质组件的透视图。具体地讲，图16示出了能够替换的收集介质组件400，其中能够替换的收集介质组件400体现为一次性载玻片。在各种实施方案中，一次性载玻片400可包括透明基板132，该透明基板在其上表面的至少一部分上具有收集介质131。如本文所述，收集介质131可被配置为经由与一定体积的流体相互作用来接收多个颗粒中的一个或多个颗粒，该体积的流体沿着流体流动路径行进通过流体组合物传感器。在多个实施方案中，一次性载玻片还可包括被配置为支撑透明基板132和附接到其上的收集介质131的载玻片框架元件402。在各种实施方案中，载玻片框架元件402的至少一部分可体现为柄部，该柄部被配置为促进用户与一次性载玻片交互，以便使得能够从流体组合物传感器10移除和/或替换收集介质131。在各种实施方案中，一次性载玻片可包括至少两个不同且能够分离的部件。例如，在各种实施方案中，载玻片框架元件402能够选择性地与透明基板132分离。

在各种实施方案中，一次性载玻片还可包括一个或多个压缩元件401。例如，一个或多个压缩元件401可包括从载玻片框架元件延伸的突出部，该突出部被配置为在一次性载玻片400被插入传感器的内部传感器部分中时接合流体组合物传感器的一部分，如本文所述。在各种实施方案中，在被插入传感器的内部传感器部分中时，一个或多个压缩元件401可体现为例如模制到载玻片框架元件402中的弹簧，该弹簧被配置为抵靠传感器的至少相邻部分施加按压力。另选地或除此之外，一个或多个压缩元件可包括围绕一次性载玻片400设置的突出部和/或表面，该突出部和/或表面可被配置为从设置在流体组合物传感器内的对应弹簧元件接收压缩力。一个或多个压缩元件401可通过约束一次性载玻片400沿竖直方向的移动而促进将一次性柄部400稳定在流体组合物传感器的内部传感器部分内。在各种实施方案中，一次性载玻片400还可包括闩锁。例如，在各种实施方案中，闩锁可由压缩元件中的一个压缩元件限定。闩锁可被配置为在将一次性载玻片400插入流体组合物传感器中时接合传感器的相邻内部部分，以便防止一次性载玻片400从传感器移除。闩锁可被配置为使得在被用户沿移除方向拉动时，闩锁可接合相邻内部传感器部分，以便约束一次性载玻片400相对于流体组合物传感器沿移除方向的进一步移动。

在各种实施方案中，一次性载玻片400还可包括一个或多个识别元件，该一个或多个识别元件被配置为唯一地识别与其对应的特定一次性载玻片400。识别元件403可包括例如条形码、qr码、序列号等。在各种实施方案中，识别元件403可设置在一次性载玻片400的透明基板132上和/或其内。在这样的配置中，识别元件403可围绕一次性载玻片400定位，使得识别元件403可由设置在流体组合物传感器之内或外部的成像设备捕获和/或识别，如本文所述。此外，在各种实施方案中，如本文所述，流体组合物传感器的控制器可与前述成像设备结合使用，以促进至少部分地基于识别元件403来识别和/或处理一次性载玻片400。

图17示出了根据本文所述的各种实施方案的示例性流体组合物的剖视图。具体地讲，图17示出了设置在流体组合物传感器内的示例性能够替换的收集介质组件100，其中能够替换的收集介质组件100体现为一次性载玻片400。如本文所述，流体组合物传感器可被配置为接收一次性载玻片400，该一次性载玻片具有通过传感器外壳中的开口附接到其上的收集介质131。流体组合物传感器可将载玻片400至少部分地定位在内部传感器部分内，使得收集介质131设置在由行进穿过传感器的流体的样品体积限定的流体流动路径内。一次性载玻片400可布置在流体组合物传感器内，使得设置在透明基板132上的收集介质131的至少一部分可至少基本上与冲击器喷嘴112的出口111和成像设备300两者对准，如本文所述。在这样的配置中，收集介质131可限定接收区域，该接收区域被配置为从流体的样品体积接收多个颗粒。例如，收集介质131的接收区域可定位在成像设备300的视场内。

如图所示，流体组合物传感器可被配置为使得当一次性载玻片400在传感器的内部部分内定位在颗粒收集位置中时，一次性载玻片400的压缩元件401可接合设置在传感器内的一个或多个传感器部件的对应相邻部分。例如，压缩元件401可预先设置成向对应的相邻传感器部分施加至少基本上竖直的按压力，使得一次性载玻片400可接收来自相邻传感器部分的往复力。在各种实施方案中，由一次性载玻片400在相反的竖直方向上实现的往复力可使得载玻片400可压靠在传感器内的一个或多个竖直约束表面上。因此，施加在一次性载玻片400上并且由一个或多个压缩元件401引起的往复力可起到在竖直方向上将一次性载玻片400稳定在传感器内的作用。如图所示，例如，作用在一次性载玻片400上的往复力可导致载玻片400的至少一部分(例如，透明基板132的至少基本上邻近收集介质131的接收区域的一部分)压靠在成像设备300和/或其中设置有成像设备300的保护外壳上。在这样的配置中，载玻片400与成像设备300的接合可沿着载玻片400和成像设备300之间的界面形成密封，该密封可起到保护成像设备300免受污染的作用，如本文所述。此外，载玻片相对于成像设备300的固定可使得流体组合物传感器能够控制成像设备300与透明基板之间的内部颗粒成像距离，以便优化成像设备300相对于嵌入收集介质131内的多个颗粒的成像能力。类似地，相对于成像设备300的载玻片400可使得流体组合物传感器能够控制收集介质131与冲击器喷嘴112的出口之间的内部颗粒收集距离115，以便优化传感器的颗粒收集功能，如本文所述。

在各种实施方案中，流体组合物传感器还可包括载玻片弹出按钮410，该载玻片弹出按钮被配置为促进从传感器的外壳移除一次性载玻片400。如本文所述，一次性载玻片400的闩锁411可被配置为接合载玻片弹出按钮410，以便防止一次性载玻片400从传感器移除。如图所示，闩锁411由压缩元件401中的一个压缩元件限定。闩锁411可被配置为使得在被用户沿移除方向(例如，基本上水平方向)拉动时，闩锁411可接合载玻片弹出器按钮410，以便防止一次性载玻片400相对于流体组合物传感器沿移除方向进一步移动。例如，在闩锁411由压缩元件401中的一个压缩元件限定的情况下，闩锁411可在与被配置为在竖直方向(例如，y方向)上至少部分地固定载玻片400的前述压缩力的方向基本上不同的方向(例如，x方向)上接合载玻片弹出按钮410。流体组合物传感器可被配置为使得在载玻片弹出按钮410处接收到用户输入(例如，推力)时，载玻片弹出按钮410的一部分可在传感器内移动，致使闩锁411变为与其脱离接合，从而使一次性载玻片400能够相对于流体组合物传感器沿移除方向移动。此外，在各种实施方案中，流体组合物还可包括弹出弹簧，该弹出弹簧被配置为当载玻片完全定位在颗粒收集位置中时沿移除方向对一次性载玻片400施加推力，如上所述。在载玻片400的闩锁411变为与载玻片弹出器按钮410的相邻部分脱离接合的示例性情况下，弹出弹簧412可压靠在载玻片400上，以便从传感器的内部部分至少部分地移除载玻片400。

控制器

如图18所示，流体组合物传感器10可包括控制器50，该控制器被配置为控制与流体组合物传感器10的颗粒收集功能相关联的各种操作，以及由传感器收集的颗粒的成像和分析，以确定由传感器10接收的一定体积的流体的至少一个颗粒特性。如图18所示，控制器50可包括存储器51、处理器52、输入/输出电路53、通信电路55、成像设备数据储存库107、收集介质特性数据库54、颗粒成像电路56、颗粒类型识别电路57和颗粒收集电路58。控制器50可被配置为执行本文所述的操作。虽然针对功能限制描述了各部件，但应当理解，特定的具体实施必定包括使用特定硬件。还应当理解，本文所述的某些部件可包括类似或常见的硬件。例如，两组电路均可使用相同的处理器、网络接口、存储介质等执行其相关联的功能，使得每组电路均不需要重复的硬件。因此，应当理解，如本文相对于控制器50的部件所用的术语“电路”的使用包括被配置为执行与本文所述的特定电路相关联的功能的特定硬件。

术语“电路”应被广义地理解为包括硬件，并且在一些实施方案中，包括用于配置硬件的软件。例如，在一些实施方案中，“电路”可包括处理电路、存储介质、网络接口、输入/输出设备等。在一些实施方案中，控制器50的其他元件可提供或补充特定电路的功能。例如，处理器52可提供处理功能，存储器51可提供存储功能，通信电路55可提供网络接口功能等。

在一些实施方案中，处理器52(和/或协处理器或协助该处理器或以其他方式与该处理器相关联的任何其他处理电路)可经由总线与存储器51进行通信，以用于在装置的部件之间传递信息。存储器51可为非暂态的，并且可包括例如一个或多个易失性和/或非易失性存储器。例如，存储器51可以是电子存储设备(例如，计算机可读存储介质)。在各种实施方案中，存储器51可被配置为存储用于使装置能够根据本公开的示例性实施方案执行各种功能的信息、数据、内容、应用程序、指令等。将理解的是，存储器51可被配置为部分地或全部地存储任何电子信息、数据、数据结构、实施方案、示例、图形、过程、操作、技术、算法、指令、系统、装置、方法、查找表或本文所述的计算机程序产品或它们的任何组合。作为非限制性示例，存储器51可被配置为存储与一定体积的流体相关联的粒度数据、颗粒类型数据、颗粒冲击深度数据、颗粒图像数据、颗粒形状数据、颗粒横截面积数据、颗粒质量数据、颗粒密度数据和颗粒物质量浓度数据。在各种实施方案中，存储器可被进一步配置为存储一个或多个颗粒冲击深度动量查找表。

处理器52可以以多种不同的方式体现，并且例如可以包括被配置为独立执行的一个或多个处理设备。除此之外或另选地，处理器可包括经由总线串联配置的一个或多个处理器，以实现对指令、流水线和/或多线程的独立执行。术语“处理电路”的使用可以理解为包括单核处理器、多核处理器、装置内部的多个处理器、和/或远程或“云”处理器。

在示例性实施方案中，处理器52可被配置为执行存储在存储器51中或可以其他方式供该处理器访问的指令。另选地或除此之外，处理器可被配置为执行硬编码功能。因此，无论通过硬件方法或软件方法配置，还是通过它们的组合配置，处理器均可表示能够根据本公开的实施方案执行操作同时进行相应配置的实体(例如，以电路形式物理地体现)。另选地，又如，当处理器体现为软件指令的执行器时，指令可将处理器专门配置为在执行指令时执行本文所述的算法和/或操作。

在一些实施方案中，控制器50可包括输入-输出电路53，其可继而与处理器52进行通信以向用户提供输出，并且在一些实施方案中，接收用户提供的输入诸如命令。输入/输出电路53可包括用户界面，诸如图形用户界面(gui)，并且可包括显示器，该显示器可包括网络用户界面、gui应用程序、移动应用程序、客户端设备或任何其他合适的硬件或软件。在一些实施方案中，输入-输出电路53还可包括显示设备、显示屏、用户输入元件(诸如触摸屏)、触摸区域、软键、键盘、鼠标、麦克风、扬声器(例如，蜂鸣器)、发光设备(例如，红色发光二极管(led)、绿色led、蓝色led、白色led、红外线(ir)led、紫外线(uv)led或它们的组合)、或其他输入-输出机构。处理器52、输入-输出电路53(其可利用处理电路)或两者都可被配置为通过存储在非暂态计算机可读存储介质(例如，存储器51)中的计算机可执行程序代码指令(例如，软件、固件)来控制一个或多个用户界面元素的一个或多个功能。输入-输出电路53是任选的，并且在一些实施方案中，控制器50可不包括输入-输出电路。例如，在控制器50不与用户直接交互的情况下，控制器50可生成用户界面数据以供一个或多个用户直接与其交互的一个或多个其他设备显示并将所生成的用户界面数据传输到这些设备中的一个或多个设备。例如，控制器50使用用户接口电路可生成供一个或多个显示设备显示的用户界面数据，并将所生成的用户界面数据传输到那些显示设备。

通信电路55可为以硬件或者硬件和软件的组合体现的设备或电路，其被配置为从网络和/或与控制器50进行通信的任何其他设备、电路或模块接收数据和/或向其传输数据。例如，通信电路55可被配置为经由有线(例如，usb)或无线(例如，蓝牙、wi-fi、蜂窝等)通信协议与一个或多个计算设备进行通信。

在各种实施方案中，处理器52可被配置为与颗粒成像电路56进行通信。颗粒成像电路56可以是以硬件或硬件和软件的组合体现的设备或电路，其被配置为接收、处理、生成和/或传输数据，诸如由成像设备300捕获的图像。在各种实施方案中，颗粒成像电路56可被配置为分析由流体组合物传感器10的成像设备300捕获的一个或多个图像，以确定存在于收集介质131内的多个颗粒中的哪些颗粒在最近的颗粒分析期间被收集介质131新接收。颗粒成像电路56可从成像设备接收分别在第一时间和第二时间捕获的第一捕获的颗粒图像和第二捕获的颗粒图像，其中第一时间表示流体组合物传感器10开始分析由收集介质131捕获的多个颗粒中的一个或多个颗粒，并且第二时间在第一时间之后(发生在第一时间之后)。在这样的配置中，该设备可被配置为通过比较在第一时间和第二时间捕获的相应颗粒图像，并且识别来自第二捕获的颗粒图像的未在第一捕获的颗粒图像中被捕获的任何颗粒，来区分在颗粒分析开始时存在于收集介质131内的颗粒和由收集介质131新接收的颗粒。在各种实施方案中，颗粒成像电路56可被进一步配置为分析由流体组合物传感器10的成像设备300捕获的一个或多个图像，以确定收集介质131内的多个颗粒中的一个或多个颗粒中的每个颗粒的粒度。在各种实施方案中，粒度可由颗粒的横截面积限定。在各种实施方案中，颗粒成像电路56可被配置为确定具有多种粒度中的任一种粒度的颗粒的粒度。例如，颗粒成像电路56可被配置为确定具有介于约0.3微米和约100微米(例如，2.5微米)之间的直径的颗粒的粒度，并且因此确定颗粒可与之相关联的粒度类别，诸如例如pm10、pm4、pm2.5或pm1。在各种实施方案中，控制器和/或颗粒成像电路56可被进一步配置为分析由流体组合物传感器10的成像设备300捕获的一个或多个图像，以确定收集介质131内的多个颗粒中的一个或多个颗粒中的每个颗粒的形状。在各种实施方案中，颗粒形状可至少部分地由颗粒横截面积限定。颗粒成像电路56可被进一步配置为使用一种或多种图像聚焦技术来确定收集介质131内的多个颗粒中的一个或多个颗粒中的每个颗粒的颗粒冲击深度。颗粒成像电路56可被配置为执行存储在例如存储器51中的指令以用于执行一种或多种图像聚焦技术。在各种实施方案中，该一种或多种图像聚焦技术可包括一种或多种技术诸如角谱传播(asp)。在其他实施方案中，光机械调整可用作图像聚焦技术。在各种实施方案中，颗粒成像电路56可使用一种或多种图像聚焦技术来确定收集介质内的多个颗粒中的一个或多个颗粒中的每个颗粒的聚焦深度122。在确定一个或多个颗粒中的每个颗粒的聚焦深度时，颗粒成像电路56可被配置为使用流体组合物传感器10的已知尺寸来计算，诸如收集介质厚度以及透明基板108与成像设备300之间的距离、收集介质131内的多个颗粒中的一个或多个颗粒中的每个颗粒的冲击深度121。在各种实施方案中，例如，可通过从收集介质厚度、透明基板厚度以及透明基板108与成像设备300之间的距离的总和中减去颗粒的所测量的聚焦深度122来计算收集介质131内颗粒的冲击深度121。颗粒成像电路56可从成像设备数据储存库107发送和/或接收数据。在各种实施方案中，颗粒成像电路56可被配置为使用一种或多种机器学习技术来确定颗粒的一个或多个颗粒特性。在各种实施方案中，由颗粒成像电路56用于确定颗粒的一个或多个颗粒特性的一种或多种机器学习技术可包括使用具有一个或多个已知颗粒特性(诸如颗粒类型、颗粒速度、粒度、颗粒形状和/或由控制器50生成、传输和/或接收的任何其他数据)的一个或多个标记数据集的深度监督学习。

在各种实施方案中，处理器52可被配置为与颗粒类型识别电路57进行通信。颗粒类型识别电路57可以是以硬件或硬件和软件的组合体现的设备或电路，其被配置为识别由收集介质131接收的多个颗粒中的一个或多个颗粒的颗粒类型和/或颗粒种类。在各种实施方案中，一定体积的流体内的多个颗粒可包括各种颗粒类型中的一种或多种颗粒，诸如细菌、花粉、孢子、霉菌、生物颗粒、烟灰、无机颗粒和有机颗粒中的一种或多种。在各种实施方案中，颗粒类型识别电路57可使用一种或多种机器学习技术来确定由收集介质131接收的多个颗粒中的一个或多个颗粒中的每个颗粒的颗粒类型和/或颗粒种类。在各种实施方案中，由颗粒类型识别电路57用于确定多个颗粒中的一个或多个颗粒中的每个颗粒的颗粒类型和/或颗粒种类的一种或多种机器学习技术可包括分析由成像设备300捕获的图像、粒度数据、颗粒形状数据和/或由控制器50生成、传输和/或接收的任何其他数据。在各种实施方案中，颗粒类型识别电路57可从成像设备数据储存库107发送和/或接收数据。在各种实施方案中，颗粒类型识别电路57可被配置为将所确定的颗粒的颗粒初始速度与至少部分地基于移动穿过流体组合物传感器10的流体的已知流速所近似计算的颗粒速度进行比较，并且生成与该颗粒相关联的速度比较数据。在各种实施方案中，颗粒类型识别电路57可被配置为执行反馈回路，其中与由收集介质131接收的多个颗粒中的一个或多个颗粒相关联的一个或多个速度比较数据可将一个或多个输入限定到机器学习模型中，以便提高与一种或多种机器学习技术相关联的机器学习速率，如本文所述。

在各种实施方案中，流体组合物传感器10可配置为具有收集介质特性数据库54或与该收集介质特性数据库进行通信。收集介质特性数据库54可至少部分地存储在系统的存储器51上。在一些实施方案中，收集介质特性数据库54可远离流体组合物传感器10但与该流体组合物传感器结合。收集介质特性数据库54可包含信息，诸如一个或多个颗粒冲击深度-动量关系查找表。在各种实施方案中，颗粒冲击深度-动量关系查找表可包括用于限定特定收集介质类型的颗粒冲击深度和颗粒初始动量(即，颗粒在收集介质131的接收表面处的动量，其中该颗粒由收集介质131在接收表面处被接收，如本文所述)之间的关系的数据矩阵。各种颗粒冲击深度-动量关系查找表可包括用于限定各种收集介质类型的颗粒冲击深度与颗粒初始动量之间的关系的数据矩阵。

颗粒收集电路58可以是以硬件或硬件和软件的组合中的任一者体现的设备或电路，其被配置为控制流体组合物传感器10的颗粒收集功能，如本文所述。例如，颗粒收集电路58可控制设置在流体控制传感器10内的风扇，以便通过将一定体积的流体从周围环境吸入并穿过流体组合物传感器10来执行流体样品收集过程。在各种实施方案中，颗粒收集电路58可在打开配置和闭合配置之间配置流体组合物传感器，如本文所述。在各种实施方案中，颗粒收集电路58可被配置为在流体样品收集过程期间将流体组合物传感器10锁定在闭合配置中。此外，颗粒收集电路58可被配置为确定流体样品的收集何时完成(例如，在预先确定的时间量之后，在存在于收集介质内的颗粒的数量已超过颗粒的预先确定的阈值数量之后，和/或在视场内的颗粒覆盖百分比已超过阈值颗粒覆盖百分比之后)。在这样的确定后，颗粒收集电路58可被配置为选择性地解锁流体组合物传感器10并且将传感器10配置为打开配置。此外，在各种实施方案中，颗粒收集电路58可促进一个或多个收集介质组件的自动重新配置和/或替换，如本文所述。在各种实施方案中，颗粒收集电路58可与颗粒成像电路56通信，以便促进设置在能够替换的收集介质组件上的识别元件的图像的捕获及其随后的识别。在各种实施方案中，设置在能够替换的收集介质组件上的识别元件的图像可被传送到一个或多个部件(例如，内部传感器部件和/或外部系统数据库)，以促进在图像中捕获的特定能够替换的收集介质组件100的识别。

在各种实施方案中，流体组合物传感器10可配置为具有成像设备数据储存库107或与该成像设备数据储存库进行通信。成像设备数据储存库107可至少部分地存储在系统的存储器51上。在一些实施方案中，成像设备数据储存库107可远离流体组合物传感器10但与该流体组合物传感器结合。成像设备数据储存库107可包含信息，诸如与流体的一种或多种潜在组分相关的图像。在一些实施方案中，成像设备数据储存库107和/或与流体组合物传感器10进行通信的其他类似的参考数据库可包括用于识别颗粒的非图像信息(例如，对于荧光颗粒，光谱仪可由本文所讨论的流体组合物传感器10使用，并且流体组合物传感器10可接收光谱信息以识别颗粒和/或对颗粒进行分类)。在一些实施方案中，流体组合物传感器10还可以使用机器学习来识别颗粒和/或对颗粒进行分类，使得流体组合物传感器10可使用参考数据库诸如成像设备数据储存库107来初始训练流体组合物传感器10，然后该流体组合物传感器可被配置为在不参考成像设备数据储存库107或其他参考数据库的情况下识别颗粒和/或对颗粒进行分类(例如，系统在常规操作期间可能不与成像设备数据储存库107主动通信)。

结论

本公开所属领域的技术人员将想到许多修改和其他实施方案，其具有前述描述和相关附图中呈现的教导的益处。因此，应当理解，本公开不限于所公开的特定实施方案，并且修改和其他实施方案旨在包括在所附权利要求的范围内。尽管本文采用了特定术语，但它们仅以一般性和描述性意义使用，而不是出于限制的目的。