用于气体检测器中膜堵塞检测的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了用于气体检测器中膜堵塞检测的系统和方法。在一些实施例中，气体检测器包括限定检测器的感测腔室的膜，该感测腔室包括松弛状态压力。该方法包括在膜的一个或多个壁上施加一个或多个力，其中施加力导致感测腔室内部的体积变化。该方法还包括测量感测腔室内部的压力变化，该压力变化由体积变化导致。该方法还包括确定到腔室内部的松弛状态的恢复速率并基于确定的到松弛状态的恢复速率来确定膜的状况。确定膜的状况。确定膜的状况。

【技术实现步骤摘要】
用于气体检测器中膜堵塞检测的系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用本申请要求2021年9月22日提交的美国临时申请No. 63/261,492的权益，其内容通过引用以其整体并入本文中。


[0002]本专利技术大体上涉及膜堵塞检测，并且更具体地涉及气体检测器中的膜堵塞检测。

技术介绍

[0003]气体检测器通常可使用天气屏蔽件来保护传感器免受环境(例如，水、污垢、碎屑等)的影响。一些天气屏蔽件可包括疏水膜，其允许气体流过，同时仍然阻止水。然而，疏水膜可能变得被灰尘和碎屑堵塞或阻塞，这可能妨碍气体检测器上的气体检测。

技术实现思路

[0004]本公开的方面涉及用于膜堵塞检测的方法、装置和/或系统。
[0005]在一些实施例中，公开了一种用于检测气体检测器中的膜堵塞的方法。在一些实施例中，气体检测器包括限定检测器的感测腔室的膜，该感测腔室包括松弛状态压力。该方法包括在膜的一个或多个壁上施加一个或多个力，其中施加力导致感测腔室内部的体积变化。该方法还包括测量感测腔室内部的压力变化，该压力变化由体积变化导致。该方法还包括确定到腔室内部的松弛状态的恢复速率并基于确定的到松弛状态压力的恢复速率来确定膜的状况。
[0006]在一些实施例中，确定到松弛状态的恢复速率包括确定针对腔室内部的压力达到峰值压力变化的分数的时间量。
[0007]在一些实施例中，确定的状况指示膜中堵塞的存在。
[0008]在一些实施例中，确定的状况指示膜是否破裂或缺失。
[0009]在一些实施例中，响应于确定的到松弛状态压力的恢复速率高于阈值恢复速率来确定膜中堵塞的存在。
[0010]在一些实施例中，阈值恢复速率基于膜的孔隙率、体积变化量和感测腔室内部的气体的类型中的至少一个来确定。
[0011]在一些实施例中，该方法还包括基于确定的到松弛状态压力的恢复速率来确定膜的堵塞的量。
[0012]在一些实施例中，该方法还包括基于确定的到松弛状态压力的恢复速率来确定膜的剩余操作寿命。
[0013]在一些实施例中，该方法还包括向用户发送警报，该警报指示膜的状况。
[0014]在一些实施例中，一个或多个力可导致碎屑从膜上脱落。
[0015]在一些实施例中，提供了一种气体检测器。该气体检测器包括：膜，其构造成限定气体检测器的感测腔室，该感测腔室包括相关状态压力；移动体，其操作地连接到膜的一个
或多个壁，该移动体构造成在膜的一个或多个壁上施加一个或多个力，其中，施加力导致感测腔室内部的体积变化；压力传感器，其构造用于测量感测腔室内部的压力变化，该压力变化由体积变化导致；和控制器，其操作地连接到压力传感器和移动体，该控制器配置成：确定到在腔室内部的松弛状态的恢复速率；并且基于确定的到松弛状态压力的恢复速率来确定膜的状况。
[0016]在一些实施例中，控制器可配置成基于确定的到松弛状态压力的恢复速率来确定膜的堵塞的量。
[0017]在一些实施例中，控制器可配置成基于确定的膜的堵塞的量来确定膜的剩余操作寿命。
[0018]在一些实施例中，移动体是电活性聚合物。
[0019]在一些实施例中，电活性聚合物嵌入膜中。
[0020]在一些实施例中，气体检测器包括与移动体和控制器操作地联接的致动器，该致动器构造成导致移动体在膜上施加力。
[0021]在一些实施例中，控制器配置成向用户发送警报，该警报指示膜的状况。
[0022]通过本专利技术的详细描述及其附图，本专利技术的各种其它方面、特征和优点将显而易见。还应当理解，上述一般描述和下面的详细描述都是示例，并且不是对本专利技术的范围的限制。
附图说明
[0023]图1是根据一个或多个实施例的气体检测器的示例的透视侧视图。
[0024]图1
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A示出了图示根据一个或多个实施例的气体检测器的操作的示例图表。
[0025]图2是根据一个或多个实施例的气体检测器的示例的透视侧视图。
[0026]图3是根据一个或多个实施例的具有电活性聚合物(EAP)的气体检测器的示例的透视侧视图。
[0027]图4是根据一个或多个实施例的具有致动器和移动体的气体检测器的示例的透视侧视图。
[0028]图5是根据一个或多个实施例的具有致动器和移动体的气体检测器的示例的透视侧视图。
[0029]图6示出了图示根据一个或多个实施例的用于检测气体检测器中的膜堵塞的方法的示例的流程图。
具体实施方式
[0030]在下面的描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节，以便提供对本专利技术的实施例的透彻理解。然而，本领域的技术人员将意识到，本专利技术的实施例可在没有这些具体细节的情况下或通过等效的布置来实施。在其它情况下，以框图形式示出公知的结构和设备，以避免不必要地使本专利技术的实施例难以理解。
[0031]根据一些实施例，本公开描述了用于检测气体检测器中的膜堵塞的方法和系统。在一些实施例中，气体传感器可包括用于保护气体传感器的传感器接口免受可能影响传感器性能的环境(例如，水、灰尘、碎屑等)影响的天气屏蔽件。在一些情况下，天气屏蔽件可包
括限定气体感测接口所在的感测腔室的膜。膜可构造成允许气体流过，但阻止液体(例如，水)到达气体感测接口。膜可能变脏或被阻塞，这可能阻碍气体流入感测腔室和到达气体感测接口。
[0032]在一些实施例中，本公开描述了用于检测膜堵塞的方法和系统。在一些实施例中，可通过修改感测腔室内部的体积并测量由体积修改导致的腔室内部的压力变化来检测膜堵塞。在一些实施例中，可通过将一个或多个力施加到膜的一个或多个壁以增加或减少体积来修改腔室内部的体积。施加的力可为机械、电、磁、声或其它类型的力中的一种或多种，这些力可导致腔室内部的体积变化。在一些实施例中，(多个)施加的力可能扭曲膜的形状，这可能导致感测腔室内部的体积变化。在一些实施例中，(多个)施加的力可通过导致膜的一个或多个壁收缩、膨胀、挠曲、改变形状或移动来影响腔室内部的体积。下面描述用于产生这样的力的方法和系统的示例。
[0033]在一些实施例中，感测腔室内部的体积中的变化可影响感测腔室内部的压力。在一些实施例中，腔室内部的体积减小可导致压力增加。流过膜的气体允许压力在一段时间后平衡。类似地，腔室内部的体积增加可导致压力减小。流过膜的气体允许压力在一段时间后平衡。在一些实施例中，压力变化导致与诱导的最大或最小压力相关的压力峰值。在一些实施例中，感测腔室可恢复到松弛状态压力。到松弛状态压力的恢复速率可指示膜是否被堵塞。在一些实施例中，腔室内部的峰值压力衰减到峰值压力的分数所花费的时间量可指示膜中堵塞的存在。在一些实施例中，可将该时间量与清洁膜中的时间量进行比较，以确定膜是否被堵塞。
[0034]在一些实施例中，压力恢复到平衡(在施加力之前的压力)所花费的时间量可指示堵塞。在一些实施例中，压力平衡所花费的时间量可指示堵塞。例如，如果不存在堵塞，则压力在短时间量内(几乎本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于检测气体检测器中的膜堵塞的方法，所述气体检测器包括限定所述检测器的感测腔室的膜，所述感测腔室包括松弛状态压力，所述方法包括：在所述膜的一个或多个壁上施加一个或多个力，其中，施加所述力导致所述感测腔室内部的体积变化；测量所述感测腔室内部的压力变化，所述压力变化由所述体积变化导致；确定到所述腔室内部的所述松弛状态压力的恢复速率；和基于所确定的到所述松弛状态压力的恢复速率来确定所述膜的状况。2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定到所述松弛状态压力的所述恢复速率包括确定针对所述腔室内部的压力达到峰值压力变化的分数的时间量。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所确定的状况指示所述膜中堵塞的存在。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所确定的状况指示所述膜是否破裂或缺失。5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述膜中堵塞的存在响应于所确定的恢复速率高于阈值恢复速率来确定。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述阈值恢复速率基于所述膜的孔隙率、体积变化量和所述感测腔室内部的气体的类型中的至少一个来确定。7.根据权利要求1所述的方法，还包括：基于所确定的恢复速率确定所述膜的堵塞量。8.根据权利要求1所述的方法，还包括：基于所确定的恢复速率确定所述膜的剩余操作寿命。9.根据权利要求1所述的方法，还包括：向用户发送警报，所述警报指示所述膜的状况。10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个力导致碎屑从所述膜上脱落。11.一种气体检测器，包括：膜，其构造成限定所述气体检测器的感测腔室，所述感测腔室包括松弛状态压力；移动体，其操作地连接到所述膜的一个或多个壁，所述移动...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：开利公司，
类型：发明
国别省市：