[发明专利]检测多孔构件中的堵塞

说明书

一种检测将设备的第一容积与第二容积或内部腔室分开的多孔构件中的至少部分堵塞的方法，包括：通过使内部腔室的容积变化来在内部腔室内发出压力波；经由响应于被定位在内部腔室内的压力波的压力传感器测量响应；以及基于压力传感器的响应来确定在多孔构件中是否存在至少部分堵塞。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年11月23日提交的美国专利申请系列第16/199,019号的权益，该专利申请的公开内容通过引用并入本文。

背景技术

提供以下信息以辅助读者理解下文所公开的技术以及通常可以使用这种技术的环境。除非在本文件中以其他方式明确陈述，否则本文中所使用的术语不旨在限于任何特定的狭义解释。本文中所阐述的参考可以促进对技术或其背景的理解。本文中所引用的所有参考的公开内容通过引用并入。

许多气体传感器包括将传感器的分析组件与传感器旨在监测的环境分开或分隔的气体多孔构件/屏障或扩散屏障。这种多孔构件通常被用于减少或消除可能妨碍传感器的分析组件的操作的污染物的进入和/或在传感器被暴露的环境中隔离作为点火源的分析组件。当这种多孔构件被使用时，要由传感器检测/监测的(多种)分析物气体必须穿过多孔构件以到达传感器的分析组件。分析物通过多孔构件输送的能力和有效性直接影响速度、精度和准确度，传感器可以利用该速度、精度和准确度来响应于被监测的外部周围环境中分析物的相对浓度的变化。因此，设计和/或选择多孔构件，以使得分析物通过多孔构件与传感器的分析组件协同输送，使得传感器能够以感测应用所定义的标称或最小速率、精度和准确度响应于分析物在监测的环境中的水平和/或相对水平的变化。一旦传感器被部署，接触或穿透多孔构件的外部污染物(在正常操作环境中出现或由非典型事件或维护活动引起)可以直接地或由于与多孔构件的反应而抑制在环境与传感器的分析组件之间的分析物输送。这种对通过多孔构件进行的分析物输送的抑制(导致从目标传感器响应速率到分析物的偏离和/或在分析物浓度的绝对或相对变化的评估中的精度/准确度的偏离)通过术语“堵塞(blockage)”或“堵塞(blocking)”被指定。附加地，引起堵塞(blocking)的污染物或条件通常被称为“堵塞(blockage)”。堵塞的常见示例发生在工业环境中，其中对分析物的传感器响应可以通过油漆、水、污垢/泥浆、昆虫或动物沉积物或通过其他外部扩散阻止物质而被部分或完全抑制。标识通过传感器多孔构件的输送的损害的失败可以导致分析物浓度水平的检测不足或未检测超过安全环境极限。

除了堵塞扩散或其他传感器多孔构件之外，传感器本身的性能还可能随时间而下降。因此，审慎性规定应针对功能性定期测试气体检测仪器。例如，每天在便携式气体检测仪器上执行“碰撞检查”或功能性检查是常见实践。该测试的目的是确保整个气体检测系统(通常被称为仪器)的功能性。还可以在永久性气体检测仪器上执行定期的碰撞检查或功能性检查，以例如延长完全校准之间的周期。气体检测系统包括至少一个气体传感器、电子电路系统和驱动传感器的供电电源，解释其响应并向用户显示其响应。系统还包括壳体，以封闭和保护这种组件。碰撞检查通常包括：a)施加感兴趣的气体(一般是包括已知浓度的目标气体或仪器旨在检测的分析物气体(或其模拟物)的气体，该浓度可能是零或其他浓度)；b)收集并解释传感器响应；以及c)向最终用户指示系统的功能状态(即仪器是否恰当地起作用)。

如上文所描述，针对便携式气体检测仪器，定期且通常每天执行这种碰撞测试(bump test)。碰撞检查为用户提供了气体检测设备在恰当地工作的相对高程度的保证。碰撞检查以检测有害气体的警报水平所必需的相同方式来运用气体检测设备的所有部件的所有必要功能性。就这一点而言，碰撞检查确保存在从仪器外部通过任何输送路径(包括例如任何气体多孔性保护和/或扩散构件或膜)与有源传感器组件接触的高效气体递送。碰撞检查还确保传感器本身的检测方面在恰当地工作，并确保传感器提供恰当的响应功能或信号。碰撞检查还确保传感器被恰当地连接到其相关联的供电电源和电子电路系统，并且确保传感器信号被恰当地解释。此外，碰撞检查确保气体检测仪器的(多个)指示器或(多个)用户接口(例如显示器和/或通告功能性)如预期一样起作用。