本发明专利技术涉及一种用于检测流体管道中的沉积物的系统(2)，包括：测量体(4)、超声换能器(6)、超声接收器(8)以及连接至所述超声换能器(6)和超声接收器(8)的至少一个估计单元(12)。所述超声换能器(6)发射超声信号并且所述超声接收器(8)捕获来自流体管道中的反射的响应信号。随后从响应信号序列中滤掉由于流体管道(28)的已知几何形状改变产生的响应信号，并根据剩余的响应信号即与沉积物相关联的响应信号来计算超声换能器(6)与沉积物之间的距离。因此，可以在不必拆卸流体管道的情况下以简单方式检测沉积物。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
当不再获得通过管道的流体的常规流量时经常检测到所述的流体管道中的沉积物和堵塞物。当发生这种情况时，很清楚存在沉积物或堵塞物。为了去除这些沉积物，尤其在过长的流体管道或复杂流体管道系统的情况下，有利的是能够确定这些沉积物的精确位置，使得可以通过机械装置来采取适当的行动。通过连续地拆卸流体管道的部件可以确定精确位置。可替代地，可以通过将延伸的管道清洁设备插入到所述的管道中来识别并去除所述的流体管道中的沉积物。然而，在复杂流体管道系统或在存在管道的方向或横截面的许多变化的情况下， 或在存在特别结实的堵塞物的情况下，这不可能在短时间间隔内被解决。例如，运送大量乘客的大型交通工具如商用飞机可以包含可能遭遇堵塞物的许多流体管道。这涉及所有类型的流体管道，特别涉及来自卫生间和盥洗池的排泄管道。由于交通工具中的流体管道和流体引导系统的复杂性和长度，并且也由于在这些管道的附近安装的大量另外的机上部件，所以不可能在不长期停止交通工具服务的情况下通过连续地拆卸流体管道系统的部件来追踪这样的流体管道中的沉积物和堵塞物，长期停止交通工具服务在经济上将是不可行的。以商用飞机的维护手册中推荐的方式按照严格规定的时间间隔使用可能不是普遍被认为安全的化学物质来对流体管道进行任何预防性的清理或清洁将导致购买所述的化学物质的另外的成本，并甚至会是腐蚀流体管道本身和流体管道内或周围的密封物的原因。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的可以被认为是提出一种用于检测流体管道内的沉积物的系统，在该系统中，不需要连续拆卸流体管道来确定沉积物的位置。本专利技术的另外的目的可以是对借助化学物质且在必要时也就是说在检测到了沉积物的情况下预防性维护流体管道的时间间隔进行控制。该目的通过根据权利要求1的系统来实现。另外的有利的实施例可以在随后的权利要求中找到。根据本专利技术的第一方面，根据本专利技术的系统包括测量体，该测量体具有超声换能器和超声接收器；以及至少一个估计单元，该至少一个估计单元连接至超声换能器和超声接收器。超声换能器和超声接收器布置在测量体上。估计单元适于存储流体管道的方向和横截面的变化的数据。同时，能够确定发出的超声信号与接收的响应的信号之间的时间段， 并能够过滤与流体管道的横截面和方向的变化的存储的数据独有地相关的响应信号。最后，估计单元适于根据与沉积物有关的剩余信号来计算超声换能器的自由端与沉积物之间的距离。换句话说，从测量单元将超声信号发送到流体管道中并接收产生的响应信号。如果可以沿着管道轴向方向将超声信号直接插入到流体管道中使得超声信号基本上沿着流体管道的方向轴行进，这是特别有利的。由超声接收器捕捉到的响应信号在管道的每个方向或弯曲的变化处、在流体管道的横截面的显著有效的变化处和在遇到流体管道中的沉积物时出现。根据情况的严重性，经由流体管道返回对应的强反射信号，在后文中称作“响应信号”，并最终由超声接收器捕获该强反射信号。在捕获到几何形状的大量变化和/或沉积物的情况下，超声接收器接收一些响应信号，以下称作“响应信号序列”。超声信号发射与反射的时间点也就是说生成相应响应信号的时间点之间的时间段对应于超声换能器的位置与所述的反射发生的地点之间的距离。为了确定独有地从沉积物发出的响应信号，估计单元适于存储所述的流体管道的、与在安装状态下的流体管道内遭遇的与形状的所有可能的几何变化有关的所有数据。 形状的所有这些几何变化可以与具有特性持续时间和特性幅度的特性响应信号匹配。估计单元适于根据该数据集合借助模式识别或借助差异识别的系统从响应信号序列中滤掉所有特性响应信号。这也意味着在响应信号序列中仅剩余与沉积物或堵塞物有关的响应信号而没有与流体管道形式的任何几何变化有关的响应信号。通过获知超声信号的发送与剩余的响应信号的捕捉之间经过的时间段，可以确定流体管道内的每个沉积物的位置。最后，通过估计剩余的响应信号的相应幅度模式，将可以计算不同沉积物的大小和层厚度。在根据本专利技术的系统的有利的另外的发展中，估计单元适于基于存储的数据进行自校准。以此方式，如果在使测量体就位时没有精确地定位超声换能器和超声接收器，则不能获得关于沉积物的精确位置的精确的信息作为根据超声换能器和超声接收器在流体管道中的相对位置建立的位置。基于确定的与包含流体管道的几何变化的存储数据进行比较的响应信号序列，可以相对于流体管道建立超声换能器和超声接收器的精确相对位置。由于在后来的检测中或已经在沉积物的接收的响应信号序列中考虑相对位置，所以可以使用这些确定的相对位置来对估计单元或在估计单元中为了识别沉积物执行的算法进行校准。尤其优选的是，测量体由弹性材料制成并包括长形形式。这使得测量体能够被插入到流体管道的开口端，诸如马桶或盥洗池等等。通常可以将测量体实现为柔性软管部件。在根据本专利技术的系统的尤其优选的另外的发展中，估计单元适于分别确定响应信号的切向斜率即幅度随时间的发展、和响应信号的包络曲线、或另外的重要特征，并适于通过所确定的切向斜率来检测沉积物的范围。在根据本专利技术的系统的特别有利的另外的发展中，估计单元适于生成用于空间上分解地(solved)表示流体管道中的沉积物的显示数据。以此方式，可以给出从超声换能器到沉积物和从超声接收器到沉积物的距离二者，并可以将该距离二者标记在所述的流体管道的刻度尺上。这意味着可以创建显示器，操作者可以在该显示器上清楚地看到需要被去除的沉积物在流体管道中位于哪里。根据本专利技术的系统的另外的优点是实现为移动便携式单元。特别有利地，可以将超声换能器和超声接收器构造为所谓的超声收发器，以单个紧凑型结构单元形式的超声收发器可以执行发射超声信号的功能并也可以执行接收响应信号的功能。本专利技术的目的也通过根据另外的独立权利要求的方法来实现。此外，该目的也通过将根据本专利技术的系统用在飞机的流体管道中来实现。附图说明根据实施例的以下描述并根据附图，本专利技术的另外的特征、优点和可能的应用选项将变得明显。在这方面，所有描述的和/或示意性表示的特征以本身和任意可能的组合的方式二者构成本专利技术的目的，而与其在各个权利要求中或在其追补的应用中的实际组成无关。在图中，相同的附图标记用于表示相同或相似的对象。图1示出了根据本专利技术的系统的示意图。图2示出了带有沉积物的流体管道和随时间产生的响应信号的图示对照。图3以示意形式示出了根据本专利技术的方法。图4示出了具有多个流体管道的飞机，可以将根据本专利技术的系统用在这些流体管道中以实现根据本专利技术的方法。具体实施例方式图1示意地示出了根据本专利技术的系统2，该系统2包括测量体4，该测量体4连接至超声换能器(transducer) 6和超声接收器8。超声换能器6和超声接收器8也可以以所谓的“超声收发器”的形式来实现，其中，超声信号可以由单个部件来发送和接收。超声换能器6和超声接收器8被布置在测量体4的一端10处，其中，所述测量体4 具有长形形状，并且优选地具有允许超声波通过的类软管形状。测量体4由于其形状能够容易地插入到需要测试的流体管道中而不需要流体管道的任何局部拆卸。弹性材料的使用意味着测量体4可以承受流体管道的形状上甚至相当大的变化，可以例如在通往盥洗池或马桶中的通道中找到流体管道，测量体4可以被引入到流体管道中。超声换能器6和超声接收器本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·弗利斯特，威廉·卢策，
申请(专利权)人：空中客车德国运营有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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