具有高级系统诊断能力的气动系统技术方案

本公开内容涉及使用最少量的压力传感器(55，75，89)来诊断和定位气动系统(5)内的流体泄漏。通常，气动系统(5)的每一个分支(51，71，85)包括相关联的压力传感器(55，75，89)，并且根据与气动分支(51，71，85)相关联的气动部件(57，59，61，77，91，93，95)如何被切换和监测，可以使用最少量的压力传感器(55，75，89)来检测和定位分支(51，71，85)内的泄漏。更具体地，在气动部件(57，59，61，77，91，93，95)处于特定配置中时，可以由传感器(55，75，89)来测量分支(51，71，85)内的压力和压力衰减。此后，改变配置，并且再次由传感器(55，75，89)来测量压力和压力衰减。这两个测量的结果可以使气动系统(5)能够得到泄漏的存在和位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有高级系统诊断能力的气动系统相关申请的交叉引用本申请与2018年12月28日在美国专利局提交的题为“PneumaticsSystemwithAdvancedSystemDiagnosticsCapabilities”的临时专利申请62/785,850相关并要求其权益。该临时专利申请通过引用将其全部内容合并于此。
技术介绍
气动系统泄漏或泄漏故障过去难以在现场诊断和修复。在许多情况下，现场服务工程师未检测到泄漏，并且虽然泄漏可能不会导致主要子系统上的错误，但是其可能会导致相关子系统上的次级问题，从而使诊断甚至更加困难。正确的诊断需要现场服务工程师的广泛的技能和气动系统的详细知识来精确定位泄漏。试错法是通过子分支隔离使用的方法，这种方法是耗时的且并不总是产生正确的结果。因此，需要一种能够使气动系统自诊断并精确定位泄漏在气动系统内所位于的区域的方法或系统。
技术实现思路
本公开内容涉及诊断气动系统中的泄漏故障的方法。在一个示例性方法中，使用多个相应阀将由气动系统的公共分支伺服的多个部件设置为第一配置。此后，共同测量第一配置中的多个部件的泄漏。然后，使用多个相应阀将多个部件设置为第二配置，并且共同测量第二配置中的多个部件的泄漏。如果在多个部件处于第一配置时测量的泄漏小于第一配置阈值，并且在多个部件处于第二配置时测量的泄漏小于第二配置阈值，则该方法报告通过结果。在另一示例性方法中，对第一通道加压。在该示例中，第一通道从歧管通过阀延伸至第一配件。此后，测量第一通道内的第一压力衰减，其中，第一压力衰减至少部分地基于第一通道内的压力在第一时间段内的变化。此后，对第二通道加压。在该示例中，第二通道从歧管通过阀延伸至第二配件。此后，测量第二通道内的第二压力衰减，其中，第二压力衰减至少部分地基于第二通道内的压力在第二时间段内的变化。在测量这两个压力衰减之后，将第一压力衰减和第二压力衰减与限制阈值进行比较。响应于确定第一压力衰减和第二压力衰减大于限制阈值，该方法确定在歧管与阀之间存在泄漏。响应于确定第一压力衰减大于限制阈值并且第二压力衰减小于限制阈值，该方法确定在阀与第一配件之间存在泄漏。响应于确定第一压力衰减小于限制阈值并且第二压力衰减大于限制阈值，该方法确定在阀与第二配件之间存在泄漏。在另一示例性方法中，将传感器与气动系统的分支以气动方式相关联。在该示例中，分支包括与气动部件以气动方式相关联的至少两个三向四端口阀，并且每一个气动部件能够以气动方式驱动以在第一状态与第二状态之间转换。此后，以气动方式驱动分支中的每一个气动部件以对分支内的多个通道加压。响应于对多个通道中的通道加压，在一个时段内用传感器测量通道中的压力以确定压力衰减。此后，确定分支内的泄漏的位置，其中，该确定至少部分地基于所测量的压力衰减。附图说明虽然本说明书以特别指出并清楚地要求保护本专利技术的权利要求结束，但是相信通过结合附图对某些示例的以下描述将更好地理解本专利技术，在附图中相同的附图标记标识相同的元件，并且在附图中：图1A描绘了示例性实验室仪器的示例性操作环境的示意图；图1B描绘了示例性实验室仪器的示例性操作环境的另一示意图；图2描绘了在图1A的操作环境中使用的示例性计算机系统的示意图；图3描绘了图1A的实验室仪器的示例性气动系统的示意图；图4描绘了在图3的气动系统中使用的示例性双向三端口阀的示意图；图5描绘了在图3的气动系统中使用的示例性三向四端口阀的示意图；图6描绘了用于检查图3的气动系统中的泄漏的示例性方法的流程图；图7描绘了用于检查图3的气动系统中的泄漏的另一示例性方法的流程图；图8描绘了用于检查图3的气动系统的示例性第一分支中的泄漏的示例性方法的流程图；图9描绘了用于检查图3的气动系统的示例性第二分支中的泄漏的示例性方法的流程图；图10A描绘了用于检查图3的气动系统的示例性第三分支中的泄漏的示例性方法的流程图的一部分；图10B描绘了用于检查图3的气动系统的示例性第三分支中的泄漏的示例性方法的流程图的另一部分；图10C描绘了用于检查图3的气动系统的示例性第三分支中的泄漏的示例性方法的流程图的另一部分；图11描绘了用于检查图3的气动系统中的泄漏的另一示例性方法的流程图；以及图12描绘了用于检查图3的气动系统中的泄漏的另一示例性方法的流程图。附图不旨在以任何方式进行限制，并且预期本专利技术的各种实施方式可以以各种其他方式来执行，所述各种其他方式包括不一定在附图中描绘的那些方式。并入说明书中并构成说明书的一部分的附图说明了本专利技术的几个方面，并且与说明书一起用于解释本专利技术的原理；然而，应当理解，本专利技术不限于所示的确切布置。具体实施方式以下对本专利技术的某些示例的描述不应用于限制本专利技术的范围。对本领域技术人员而言，本专利技术的其他示例、特征、方面、实施方式和优点将从以下描述中变得明显，所述描述是为了说明用于执行本专利技术而设想的最佳模式之一。如将意识到的，本专利技术能够具有其他不同和明显的方面，所有这些方面都不脱离本专利技术。因此，附图和描述应该被视为本质上是说明性的而不是限制性的。应当理解，本文中描述的教导、表述、版本、示例等中的任何一个或更多个可以与本文中描述的其他教导、表述、版本、示例等中的任何一个或更多个组合。因此，不应将以下描述的教导、表述、版本、示例等相互孤立地看待。鉴于本文中的教导，本领域普通技术人员将容易明白可以组合本文中的教导的各种合适的方式。这种修改和变化旨在包括在权利要求的范围内。I.操作环境现在参照图1A和图1B，根据本专利技术的一些版本的操作环境(1)可以包括实验室仪器(3)。实验室仪器(3)可以包括用于对生物样本进行测试的分析仪或任何其他类型的实验室测试设备或仪器。实验室仪器(3)可以包括用于驱动或促进实验室仪器(3)内的各种元件的具有高级系统诊断能力的气动系统(5)，这种具有高级系统诊断能力的气动系统(5)在下文中被称为气动系统(5)。气动系统(5)可以包括用于促进实验室仪器(3)内的各种元件的气动驱动的各种阀、通道和配件。气动泄漏、泄漏故障或衰减可以通过与气动系统(5)相关联的各种诊断和维护机构进行监测和报告，这将在下面更详细地讨论。根据本专利技术的一些版本，操作环境(1)可以包括远程管理服务(7)。远程管理服务(7)可以启动或促进气动系统(5)内的远程诊断和维护机构，并且可以就关于实验室仪器(3)的问题向现场服务工程师(FSE)发出警报。某些版本的远程管理服务(7)可以接收和存储关于实验室仪器(3)的维护或诊断测试的信息，并且将逻辑或其他数据分析应用于数据以得到故障检测或维护信息以由现场服务工程师使用。根据本专利技术的一些版本，操作环境(1)可以包括计算设备(9)。现场服务工程师或用户可以使用计算设备(9)来查看数据或驱动与实验室仪器(3)和/或远程管理服务(7)相关联的部件。例如，计算设备(9)可以包括用于向现场服务工程师提供由远程管理服务(7)收集的关于实验室仪器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种诊断气动系统(5)中的泄漏故障的方法(201，401，501)，所述方法包括：/n(a)使用多个相应阀(63，65，67，81，103，105，107)将由所述气动系统(5)的公共分支(51，71，85)伺服的多个部件(57，59，61，77，91，93，95)设置为第一配置；/n(b)共同测量所述第一配置中的所述多个部件(57，59，61，77，91，93，95)的泄漏；/n(c)使用所述多个相应阀(63，65，67，81，103，105，107)将由所述气动系统(5)的所述公共分支(51，71，85)伺服的所述多个部件(57，59，61，77，91，93，95)设置为第二配置；/n(d)共同测量所述第二配置中的所述多个部件(57，59，61，77，91，93，95)的泄漏；以及/n(e)如果在所述多个部件(57，59，61，77，91，93，95)处于所述第一配置时测量的泄漏小于第一配置阈值并且在所述多个部件(57，59，61，77，91，93，95)处于所述第二配置时测量的泄漏小于第二配置阈值，则报告通过结果。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181228 US 62/785,8501.一种诊断气动系统(5)中的泄漏故障的方法(201，401，501)，所述方法包括：
(a)使用多个相应阀(63，65，67，81，103，105，107)将由所述气动系统(5)的公共分支(51，71，85)伺服的多个部件(57，59，61，77，91，93，95)设置为第一配置；
(b)共同测量所述第一配置中的所述多个部件(57，59，61，77，91，93，95)的泄漏；
(c)使用所述多个相应阀(63，65，67，81，103，105，107)将由所述气动系统(5)的所述公共分支(51，71，85)伺服的所述多个部件(57，59，61，77，91，93，95)设置为第二配置；
(d)共同测量所述第二配置中的所述多个部件(57，59，61，77，91，93，95)的泄漏；以及
(e)如果在所述多个部件(57，59，61，77，91，93，95)处于所述第一配置时测量的泄漏小于第一配置阈值并且在所述多个部件(57，59，61，77，91，93，95)处于所述第二配置时测量的泄漏小于第二配置阈值，则报告通过结果。


2.根据权利要求1所述的方法(201，401，501)，其中，所述多个部件(57，59，61，77，91，93，95)中的至少一个是实验室仪器(3)的气动执行器(57，59，61，77，91，93，95)，并且其中，所述气动系统(5)适于选择性地驱动所述至少一个执行器(57，59，61，77，91，93，95)。


3.根据权利要求1或2所述的方法(201，401，501)，其中，所述泄漏故障包括高于至少一个相应阈值的至少一个泄漏。


4.根据权利要求3所述的方法(201，401，501)，其中，所述至少一个相应阈值基本上为零。


5.根据权利要求3所述的方法(201，401，501)，其中，所述至少一个相应阈值基本上高于来自一个或更多个阀(63，65，67，81，103，105，107)、歧管(47)和/或执行器(57，59，61，77，91，93，95)的一个或更多个最坏情况泄漏，并且基本上低于来自一个或更多个柔性线的一个或更多个最坏情况泄漏。


6.根据上述权利要求中任一项所述的方法(201，401，501)，其中，通过与所述公共分支(51，71，85)连通的压力传感器(55，75，89)来实现共同测量泄漏，所述压力传感器(55，75，89)的数目少于由所述公共分支(51，71，85)伺服的部件(57，59，61，77，91，93，95)的数目。


7.根据权利要求6所述的方法(201，401，501)，其中，通过与所述公共分支(51，71，85)连通的单个压力传感器(55，75，89)来实现共同测量泄漏。


8.根据上述权利要求中任一项所述的方法(201，401，501)，其中，在所述多个相应阀(63，65，67，81，103，105，107)中的至少一个阀(63，65，67，81，103，105，107)的所有配置中，所述至少一个阀(63，65，67，81，103，105，107)允许气动流从所述阀(63，65，67，81，103，105，107)的供应侧通过所述至少一个阀(63，65，67，81，103，105，107)到达所述阀(63，65，67，81，103，105，107)的部件侧。


9.根据权利要求8所述的方法(201，401，501)，其中，在所述多个相应阀(63，65，67，81，103，105，107)中的所述阀(63，65，67，81，103，105，107)的所有配置中，全部所述阀(63，65，67，81，103，105，107)始终允许气动流从所述阀(63，65，67，81，103，105，107)的供应侧通过所述阀(63，65，67，81，103，105，107)中的每一个到达所述阀(63，65，67，81，103，105，107)的部件侧。


10.根据权利要求1至7中任一项所述的方法(201，401，501)，其中，在所述多个相应阀(63，65，67，81，103，105，107)中的至少一个阀(63，65，67，81，103，105，107)的所有配置中，所述至少一个阀(63，65，67，81，103，105，107)包括在所述阀(63，65，67，81，103，105，107)的部件侧上的单个端口，并且允许气动流从所述阀(63，65，67，81，103，105，107)的供应侧通过所述至少一个阀(63，65，67，81，103，105，107)到达所述阀(63，65，67，81，103，105，107)的部件侧。


11.根据权利要求10所述的方法(201，401，501)，其中，在所述多个相应阀(63，65，67，81，103，105，107)中的所述阀(63，65，67，81，103，105，107)的所有配置中，全部所述阀(63，65，67，81，103，105，107)包括在所述阀(63，65，67，81，103，105，107)的部件侧上的所述单个端口，并且始终允许气动流从所述阀(63，65，67，81，103，105，107)的供应侧通过所述阀(63，65，67，81，103，105，107)中的每一个到达所述阀的部件侧。


12.根据权利要求1至7中任一项所述的方法(201，401，501)，其中，在所述多个相应阀(63，65，67，81，103，105，107)中的至少一个阀(63，65，67，81，103，105，107)的所有配置中，所述至少一个阀(63，65，67，81，103，105，107)包括在所述阀(63，65，67，81，103，105，107)的部件侧上的双端口，并且允许气动流从所述阀(63，65，67，81，103，105，107)的供应侧通过所述至少一个阀(63，65，67，81，103，105，107)到达所述阀(63，65，67，81，103，105，107)的部件侧。


13.根据权利要求12所述的方法(201，401，501)，其中，在所述多个相应阀(63，65，67，81，103，105，107)中的所述阀(63，65，67，81，103，105，107)的所有配置中，全部所述阀(63，65，67，81，103，105，107)包括在所述阀(63，65，67，81，103，105，107)的部件侧上的所述双端口，并且始终允许气动流从所述阀(63，65，67，81，103，105，107)的供应侧通过所述阀(63，65，67，81，103，105，107)中的每一个到达所述阀(63，65，67，81，103，105，107)的部件侧。


14.根据上述权利要求中任一项所述的方法(201，401，501)，其中，所述第一配置是默认配置，并且所述第二配置是非默认配置。


15.根据上述权利要求中任一项所述的方法(201，401，501)，其中，所述多个部件(57，59，61，77，91，93，95)中的每一个是具有两个状态的双态部件(57，59，61，77，91，93，95)，其中，所述多个相应阀(63，65...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托弗·曼迪，罗伯特·托尔尼，达娜·诺尔，尼古拉斯·施拉格，
申请(专利权)人：贝克曼库尔特有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US