具有存储器、通信和压力传感器的过滤器制造技术

本发明专利技术公开了一种具有存储器、通信和压力传感器的过滤器。本发明专利技术描述了一种准确测量过滤器外壳内压力的系统和方法。压力传感器和通信器件耦合以便能够在处于使用中时测量并发送在过滤器外壳内的压力。此系统能够包括集成有通信器件和压力传感器的单个组件。作为选择，所述系统能够包括彼此通信的独立传感器和发送器组件。在又一实施例中，能够把存储元件加到该系统，由此允许该器件存储一组压力值。使用此器件对许多应用来说是有益的。例如，就地读取压力值的能力使得能够在没有附加设备的情况下执行完整性测试。另外，可以对多过滤器配置内的单个传感器进行完整性测试。

【技术实现步骤摘要】
具有存储器、通信和压力传感器的过滤器本申请为2007年4月11日提交的题为"具有存储器、通信和压 力传感器的过滤器"的中国申请200710096545.7的分案申请。
技术介绍
RFID标签的使用已经变得普及开来，特别是在管理资产方面， 尤其是与库存管理相关联的那些应用。例如，RFID标签的使用允许监视生产线以及通过供应链移动资产或组件。为了进一步图示此原理，制造实体可以在组件进入生产设备时 把RFID标签附着到它们上。然后把这些组件插入到生产流中，结 合其它组件形成装配件，并且最后产生成品。RFID标签的使用允 许制造实体内的工作人员在整个制造过程期间跟踪特定组件的移 动。这还允许所述实体能够标识包括任何特定配件或成品的具体组 件。另外，在药物和制药工业内也提倡使用RFID标签。在2004年2 月，美国联邦药物管理机构发布了提倡使用RFID标签来标记并监视 药物的报告。这试图提供系谱(pedigree)并且限制了伪造处方药物渗 入到市场及消费者。自从RFID标签引入以来，RFID标签已经在许多应用中得到使 用，诸如用以标识过滤器产品中过程控制并为该过程控制提供信息。 Den Dekker于1997年所公布的美国专利5,674,381公开了结合过滤设 备和可替换的过滤配件来使用"电子标记"。特别地是，所述专利公开 了具有电子标记的过滤器，所述过滤器具有读取/写入存储器和相关联 的过滤设备，所述过滤设备具有响应于所述标记的读出装置。该电子 标记适合于计数并存储可替换过滤器的实际运转时间。该过滤设备适合于根据此实时数值来允许或拒绝该过滤器。所述专利还公开了能够 使用电子标记来存储关于可替换过滤器的标识信息。Baker等人的专利申请公开了处理设备跟踪系统，该专利申请于 2005年作为美国专利申请公开号为US2005/0205658刊登。此系统包 括结合处理设备使用RFID标签。RFID标签被描述为能够存储"至少 一个可跟踪的事件"。这些可跟踪的事件被枚举为清理日期和批处理日 期。该公布内容还公开了可连接到PC或因特网的RFID读取器，在 所述PC或因特网中存在处理设备数据库。此数据库包含多个可跟踪 的事件并且能够提供用于确定"基于累积数据的处理设备的使用寿命，， 的信息。该应用包括使用具有各种处理设备的此类系统，所述处理设 备诸如阀、泵、过滤器和紫外线灯。由Jornitz等人提交并于2004年刊登为美国专利申请公开号 2004/0256328的另 一专利申请公开了 一种用于监视过滤设备完整性的 设备和方法。此公布内容描述了结合过滤器外壳来使用包含板上存储 器芯片和通信设备的过滤器。该过滤器外壳充当监视和完整性测试 器。该应用还公开了用来确保在多个圆形(multi-round )外壳中所使 用的过滤元件的完整性的一组步骤。这些步骤包括查询存储元件以便 验证正使用的过滤器类型、其限制数据及其生产发行数据。Moscaritolo于2005年所公布的专利号6,936,160描述了供过滤元 件所使用的无线MEMS感测器件。Moscaritolo描述了 一种MEMS器 件，在单个配件封装中具有至少两个不同的传感器。所述专利公开了 在过滤器的端盖中使用此MEMS器件，优选用于测量液体的差压，由 此使其能够监视外壳内的操作情况。相关专利还描述了使用此MEMS 器件来估算并预测过滤器的寿命。尽管已经通过使用RFID标签进行了一些改进，然而还有一些尚 未得到满意解决的附加地方。例如，还有诸如经由横跨膜压力变化来 进行的就地过滤器完整性测试和过滤器寿命监视之类的许多应用，其 中实时监视 过滤器外壳内各个点的压力会是极其有益的。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的缺点，本专利技术描述了 一种用于准确地测 量过滤器外壳内各个点的压力和/或流(量)的系统和方法。在一个实 施例中，使用能够测量在特定点的压力的传感器。在第二实施例中， 使用能够测量在两个点之间压差的差压传感器。在第三实施例中，把 气体流量计并入到过滤器的喷嘴中以便直接测量气体通过所述过滤 器中该点的流量。类似地，能够把差压传感器或液体流传感器并入到TFF模块中以便测量系统内关键液体(像清洗液)的流量。这些传感 器与通信器件通信使得该组合能够在过滤器处于使用中时测量并发 送压力测量。此系统能够包括集成有通信器件和压力传感器的单个组 件。作为选择，所述系统能够包括彼此通信的相互独立的传感器和发 送器组件。发送器组件能够利用有线或无线通信。在又一实施例中， 能够把存储元件加到该系统，由此允许该器件存储一组压力值。此器件的使用对许多应用来说是有益的。例如，用于在多过滤器 配置中分别监视跨过每个过滤器的横跨膜压力的能力改进了完整性 测试的可靠性和有效性。这还允许就地分别地确定每个过滤元件的完 整性。用于监视过滤器外壳内横跨膜压力的能力还使得能够监视多层 过滤器的堵塞(plugging)，从而能够估算所述过滤器的寿命。附图说明图1是本专利技术的代表性实施例,该图示出了在过滤器端盖内的 RFID通信器件/横跨膜压力探测器；图2是在多元件过滤器配置中所使用的本专利技术的代表性实施例， 该图示出了在多元件过滤器配置内的RFID通信器件/横跨膜压力探测 器；图3是用于在多元件过滤器配置内执行就地完整性测试的本专利技术 的第一代表性实施例，该图示出了在多元件过滤器配置内的RFID通6信器件/就地完整性测试配置横跨膜压力探测器；图4是用于在多元件过滤器配置内执行就地完整性测试的本专利技术 的第二代表性实施例，该图示出了在多元件过滤器配置内的RFID通 信器件/就地完整性测试配置流传感器；和图5是用于执行切向流过滤器的就地完整性测试的本专利技术的代表 性实施例，该图示出了在多元件切向流过滤器配置内的RFID通信器 件/就地完整性测试配置压力传感器。具体实施例方式图1图示了依照本专利技术的代表性过滤系统。用外壳20来封闭过 滤元件10。该过滤元件能够简单地是多孔材料，诸如褶纸或PVDF (Polyvinylidene fluoride聚偏氟乙烯)薄膜。在图2所示出的候选实 施例中，多个过滤元件10 ^皮封闭在一个外壳20内。作为选择，该过 滤元件可以包括诸如塑料的框架和多孔材料。压力传感器30位于过 滤元件10的端盖附近，优选贴到所述端盖上，并且最优选地是嵌入 到所述端盖中。此传感器30能够产生根据周围环境的压力而改变的 输出。在另一实施例中，所述传感器是差分传感器，借此其输出是在 两个区域之间差压的函数。此输出能够采用模拟电压或电流的形式， 或者能够是数字值或脉冲。在该优选实施例中，所述输出相对于所述 压力线性改变，然而这并非是必要条件。能够使用与周围压力具有诸 如对数或指数之类的已知关系的任何输出。在这种情况下，能够变换 所述输出来确定实际测量的压力。压力传感器30优选是差分传感器，并且安装在过滤元件10的端 盖上或者优选嵌入到所述端盖中。定位该传感器使得它能够测量上游 和下游压力。在一些应用中，该过滤元件的温度可能超过145°C，因 此应当使用在这些温度仍稳定的传感器。类似地，应当使用能够经受 得起此温度的发送器。最后，外壳20的温度可能从较低温度到较高 温度并且返回地循环变化，因此该压力传感器应当能够经受得起温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确保过滤器外壳内过滤元件的完整性的方法，所述过滤元件具有上游侧和出口，　结合发送器来贴上传感器，所述传感器适合于测量在所述过滤元件的出口处的操作参数；　把所述过滤元件的上游侧加压到预定压力；　监视在所述过滤元件的出 口处的所述参数；并且　确定所述参数是否在预定范围内以便确定所述过滤元件的完整性。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A迪莱奥，JD哈巴德，
申请(专利权)人：米利波尔有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]