過(guò)濾元件附接件、過(guò)濾筒以及過(guò)濾系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可附接至過(guò)濾元件的過(guò)濾元件附接件，該過(guò)濾元件附接件包括：-固定設(shè)備，用于接收過(guò)濾元件的至少一部分；-至少一個(gè)顯示裝置，構(gòu)造成顯示與過(guò)濾元件以及對(duì)應(yīng)的過(guò)濾筒和過(guò)濾系統(tǒng)相關(guān)的信息。
【專利說(shuō)明】過(guò)濾元件附接件、過(guò)濾筒以及過(guò)濾系統(tǒng)
[0001]說(shuō)明書
[0002]本發(fā)明涉及用于控制使用中的過(guò)濾系統(tǒng)以及對(duì)應(yīng)的過(guò)濾筒(filter cartridge)(其用于過(guò)濾或處于測(cè)試階段)就其滲透性而言的改進(jìn)。因此本發(fā)明涉及對(duì)應(yīng)的過(guò)濾筒和過(guò)濾元件附接件，該過(guò)濾元件附接件可附接有過(guò)濾元件以形成過(guò)濾筒。
[0003]如從文獻(xiàn)US4384474A已知的，可將至少一個(gè)膜過(guò)濾筒安裝在過(guò)濾測(cè)試設(shè)備中以便測(cè)試膜過(guò)濾筒的完整性。過(guò)濾測(cè)試設(shè)備包括觀察鏡，該觀察鏡布置成在對(duì)過(guò)濾筒施加氣壓并且空氣通過(guò)膜過(guò)濾筒的有缺陷的部分泄漏時(shí)觀察出口中的氣泡。然而，過(guò)濾筒自身隱藏在過(guò)濾測(cè)試設(shè)備中并且過(guò)濾測(cè)試設(shè)備的使用者必須手動(dòng)地標(biāo)記或記錄過(guò)濾筒已通過(guò)了測(cè)試或沒(méi)有通過(guò)測(cè)試。
[0004]因此，本發(fā)明的目的是提出一種過(guò)濾元件附接件、過(guò)濾筒以及過(guò)濾系統(tǒng)，其允許過(guò)濾元件測(cè)試的改進(jìn)的監(jiān)測(cè)以及過(guò)濾筒和過(guò)濾系統(tǒng)的改進(jìn)的操作。
[0005]根據(jù)本發(fā)明，該目標(biāo)通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的內(nèi)容來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式在從屬權(quán)利要求中闡述。
[0006]根據(jù)一個(gè)方面的過(guò)濾元件附接件
[0007]本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種可附接至過(guò)濾元件的過(guò)濾元件附接件，該過(guò)濾元件附接件包括:
[0008]-固定設(shè)備，用于接收過(guò)濾元件的至少一部分；
[0009]-至少一個(gè)顯示裝置，構(gòu)造成顯示與過(guò)濾元件相關(guān)的信息。
[0010]有利地將過(guò)濾元件構(gòu)造成提供過(guò)濾元件的信息(通過(guò)經(jīng)由顯示裝置呈現(xiàn)這個(gè)信息)。顯示裝置可依據(jù)過(guò)濾元件的狀態(tài)或其環(huán)境來(lái)改變顯示信息。
[0011]過(guò)濾元件可為膜過(guò)濾器或過(guò)濾棒(filter candle)，該過(guò)濾元件可包括過(guò)濾陶瓷或過(guò)濾去過(guò)濾織物。特別地，過(guò)濾元件是無(wú)菌過(guò)濾元件。過(guò)濾器可至少部分地由過(guò)濾元件附接件的固定裝置接收。這可包括的是，固定裝置形成為與過(guò)濾元件的待接收的部分互補(bǔ)?？蓪⑦^(guò)濾元件附接件通過(guò)固定裝置可拆卸地或不可拆卸地附接至過(guò)濾元件。例如，可將過(guò)濾元件附接件與過(guò)濾元件焊接、膠合、模制、折疊(crimped)、螺紋固定、咬合或粘固在一起。因此，固定裝置可包括螺釘、凸緣、焊接材料、模制材料、膠合劑等。
[0012]所述至少一個(gè)顯示裝置可包括激光器、紅外發(fā)光二極管(LED)、可視LED、紫外LED、聲音發(fā)射設(shè)備(諸如揚(yáng)聲器)、微波發(fā)射設(shè)備、無(wú)線電波發(fā)射設(shè)備(諸如RFID標(biāo)簽或近場(chǎng)通信(NFC)標(biāo)簽、光子或其他光譜發(fā)射設(shè)備(諸如電子墨水顯示、液晶(IXD)顯示器、LED顯示器、等離子顯示器、3D顯示器、觸摸屏顯示器、或其他可視顯示設(shè)備)。所述至少一個(gè)顯示裝置還可為一維條形碼、二維條形碼、以及壓印(imprint)中的任一者。條形碼也可通過(guò)動(dòng)態(tài)顯示器(諸如IXD顯示器、以及LED顯示器等)顯示。特別地，當(dāng)向過(guò)濾元件附接件提供兩個(gè)或更多的顯示裝置，顯示裝置中的一個(gè)可為靜態(tài)顯示裝置，該靜態(tài)顯示裝置未構(gòu)造成蓋面顯示的信息，例如序列號(hào)。
[0013]顯示的信息可包括過(guò)濾元件的類型、生產(chǎn)日期、序列號(hào)、孔徑、保水性、無(wú)菌性、過(guò)濾膜的每側(cè)的實(shí)際壓力、實(shí)際溫度等。[0014]過(guò)濾元件附接件可至少部分地由透明或半透明材料構(gòu)成，諸如聚丙烯或聚碳酸酯。因此，顯示裝置可通過(guò)過(guò)濾元件附接件的透明或半透明材料而觀察到。
[0015]過(guò)濾元件附接件還包括用于控制至少一個(gè)顯示裝置的處理設(shè)備。處理設(shè)備可為中央處理單元(CPU)或微控制器。處理設(shè)備可控制顯示設(shè)備以及過(guò)濾元件附接件的其他電子設(shè)備。
[0016]過(guò)濾元件附接件還可包括至少一個(gè)傳感器設(shè)備。所述至少一個(gè)傳感器設(shè)備可構(gòu)造成測(cè)量過(guò)濾元件、過(guò)濾元件附接件的至少一者的物理性質(zhì)或它們兩者的環(huán)境。通過(guò)至少一個(gè)傳感器設(shè)備測(cè)量的性質(zhì)可為溫度、壓力、流體流動(dòng)(諸如氣體流動(dòng)或液體流動(dòng))或其他性質(zhì)。例如，傳感器設(shè)備可記錄在過(guò)濾元件的消毒期間過(guò)濾元件內(nèi)部的溫度。因此，可證明的是過(guò)濾元件的內(nèi)部溫度已達(dá)到例如121攝氏度，以將過(guò)濾元件完全消毒。此外，可設(shè)置兩個(gè)傳感器設(shè)備以測(cè)量將在過(guò)濾元件的過(guò)濾介質(zhì)的兩側(cè)上經(jīng)過(guò)濾的流體的液壓，因此確定在過(guò)濾元件上的壓力降。
[0017]過(guò)濾元件附接件還可包括存儲(chǔ)設(shè)備，該存儲(chǔ)設(shè)備構(gòu)造成用于來(lái)自至少一個(gè)傳感器設(shè)備的測(cè)量信號(hào)。存儲(chǔ)設(shè)備可構(gòu)造成在過(guò)濾元件附接件的壽命期間存儲(chǔ)由至少一個(gè)傳感器設(shè)備測(cè)量的數(shù)據(jù)，或者構(gòu)造成僅需使數(shù)據(jù)可從該存儲(chǔ)設(shè)備中取回并且然后從中刪除。
[0018]過(guò)濾元件附接件還可包括至少一個(gè)接受裝置，該接收裝置構(gòu)造成接收數(shù)據(jù)和向處理設(shè)備提供接收的數(shù)據(jù)。接收裝置可構(gòu)造成接收光學(xué)信號(hào)、聲音信號(hào)或電磁信號(hào)。因此，接收裝置可包括例如天線、麥克風(fēng)和/或光電探測(cè)器。
[0019]過(guò)濾元件附接件還可包括電源。該電源可為可再充電的電池?？商鎿Q地，電源可包括天線，該天線構(gòu)造成通過(guò)磁感應(yīng)或通過(guò)微波輻射接收由過(guò)濾元件附接件消耗的功率?？商鎿Q地，電源可包括用于接收激光束的接收器，以從接收的激光束(功率光束)中產(chǎn)生功率。
[0020]過(guò)濾元件附接件還可包括可遠(yuǎn)程控制的電力開(kāi)關(guān)，該電力開(kāi)關(guān)構(gòu)造成切換處理器的電源。電力開(kāi)關(guān)可包括簧片接觸器，該簧片接觸器通過(guò)接近過(guò)濾元件附接件安置或放回磁體是可遠(yuǎn)程控制的。
[0021]過(guò)濾元件附接件還可包括圍繞處理器、存儲(chǔ)裝置、以及電源中的至少一個(gè)的至少一個(gè)熱絕緣件或其他輻射防護(hù)設(shè)備。因此，可通過(guò)絕緣件保護(hù)敏感的內(nèi)部電子部件免受消毒、高壓滅菌或高溫使用過(guò)程中的高溫。例如，一個(gè)、多個(gè)或所有電子設(shè)備可由膨脹的聚苯乙烯圍繞以提供熱絕緣件。假使過(guò)濾元件附接件以及過(guò)濾元件應(yīng)使用熱蒸汽消毒，這可為必須的。熱絕緣件還可額外或可替換地包括環(huán)氧樹(shù)脂、散熱片、分離/隔板絕緣件、真空絕緣件以及有源或無(wú)源冷卻系統(tǒng)。絕緣件可環(huán)繞每個(gè)單獨(dú)的電子部件、電池、以及線，或者絕緣件可環(huán)繞頂部轉(zhuǎn)接器內(nèi)部的整個(gè)腔體以保護(hù)所有電子部件。
[0022]此外，輻射防護(hù)設(shè)備可構(gòu)造成遮擋電磁輻射，諸如可用于消毒的伽瑪輻射。輻射防護(hù)設(shè)備還可用于熱絕緣件(例如防護(hù)在高壓滅菌過(guò)程中施加的熱)與消毒輻射(諸如伽瑪放射)兩者。
[0023]根據(jù)一方面的過(guò)濾筒
[0024]本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種過(guò)濾筒，該過(guò)濾筒包括:
[0025]-過(guò)濾元件；以及
[0026]-根據(jù)本發(fā)明如上所述的過(guò)濾元件附接件。
[0027]—旦將過(guò)濾元件附接件附接至構(gòu)造成過(guò)濾流體的過(guò)濾元件，則形成了過(guò)濾筒。過(guò)濾元件附接件可構(gòu)造成使得當(dāng)正在使用過(guò)濾筒時(shí)，包括在過(guò)濾元件附接件接頭中的全部電子部件將不具有流體連通。然而，一個(gè)例外將是專門的傳感器，該專門的傳感器將需要流體連通以執(zhí)行它們的功能。例如，內(nèi)部傳感器可為以下傳感器中的任一種:溫度傳感器、流速傳感器、方向傳感器、傾斜傳感器、加速計(jì)、自由落體傳感器、沖擊傳感器、振動(dòng)或聲傳感器、重量傳感器(或其他承重傳感器)、測(cè)力計(jì)、放射量測(cè)定計(jì)、金屬探測(cè)器、運(yùn)動(dòng)探測(cè)器、動(dòng)態(tài)表面張力傳感器、壓力傳感器、濃度傳感器、濕度計(jì)、電導(dǎo)傳感器、粘度計(jì)、電流計(jì)、化學(xué)傳感器、微量氣體傳感器、PH傳感器、光傳感器、亮度傳感器、溶解氧傳感器、二氧化碳傳感器、葡萄糖傳感器、蛋白質(zhì)濃度傳感器或含量傳感器。這些傳感器可嵌入過(guò)濾元件附接件的上游部分之內(nèi)或在下游側(cè)部上(安置在過(guò)濾元件附接件底部焊接件的中部中)?？商鎿Q地，傳感器中的任一個(gè)可安置在過(guò)濾元件處或過(guò)濾元件中，該過(guò)濾元件通過(guò)焊接和/或無(wú)線連接被通信地連接至過(guò)濾元件附接件的處理設(shè)備。
[0028]由過(guò)濾筒的過(guò)濾元件附接件的顯示裝置顯示的數(shù)據(jù)可基于傳感器數(shù)據(jù)、設(shè)定的定時(shí)和/或其他的情況而改變?？梢曪@示系統(tǒng)上對(duì)的信息科包括可通過(guò)條形碼掃描器掃描的多個(gè)條形碼(包括二維數(shù)據(jù)陣列代碼)以提供數(shù)據(jù)編碼插入進(jìn)各種軟件領(lǐng)域中，諸如整體性測(cè)試器。過(guò)濾元件附接件的像是裝置可用于簡(jiǎn)單的可更新圖表(諸如在一段時(shí)間上在溫度傳感器數(shù)據(jù)中的變化)或用于可視動(dòng)畫片(諸如用于正確焊接和整體測(cè)試過(guò)濾器的可視介紹。顯示裝置還可提供可視標(biāo)識(shí)的圖像，該圖像可在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示中與外部相機(jī)和顯示系統(tǒng)使用。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示還可通過(guò)紅外LED陣列呈現(xiàn)，該紅外LED陣列可通過(guò)文本、符號(hào)、圖解、或脈沖光圖案的顯示(其可通過(guò)相機(jī)觀察，該相機(jī)可探測(cè)呈現(xiàn)的紅外波長(zhǎng))而向增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)提供信息。這個(gè)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示可提供與關(guān)于過(guò)濾元件的額外信息的連接，這些額外信息諸如為供使用的數(shù)據(jù)表、驗(yàn)證指導(dǎo)、和使用指南，以及用于涉及過(guò)濾器的過(guò)程的三維動(dòng)畫片，包括用于以下過(guò)濾筒或艙的正確標(biāo)準(zhǔn)操作程序的可視、聽(tīng)覺(jué)、或演示文本)。
[0029]此外，可將加密代碼嵌入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和/或處理設(shè)備中，該加密代碼由外部通信設(shè)備讀取并將過(guò)濾元件和/或裝配的組件識(shí)別為制造商的原始設(shè)備。這將防止將偽造的過(guò)濾元件和/或向光的組件裝配在過(guò)濾系統(tǒng)中，在偽造的過(guò)濾元件和/或向光的組件中品質(zhì)不手原始設(shè)備的制造商控制?？赏ㄟ^(guò)外部通信設(shè)備將這個(gè)數(shù)據(jù)傳送至連接的網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)設(shè)備和/或相關(guān)的裝備(諸如自動(dòng)化整體性測(cè)試設(shè)備)，這可防止進(jìn)一步的設(shè)置和過(guò)濾設(shè)備的操作直到使用驗(yàn)證的部件代替?zhèn)卧斓牟考?br> [0030]根據(jù)一個(gè)方面的過(guò)濾系統(tǒng)
[0031]本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種過(guò)濾系統(tǒng)，該過(guò)濾系統(tǒng)包括:
[0032]-過(guò)濾器殼體，具有至少一個(gè)觀察鏡，以及
[0033]-根據(jù)本發(fā)明的過(guò)濾筒，該過(guò)濾筒由過(guò)濾器殼體接收，其中至少一個(gè)顯示裝置通過(guò)至少一個(gè)觀察鏡是可視的。
[0034]過(guò)濾元件可焊接至過(guò)濾元件或與艙中的過(guò)濾元件模制在一起。觀察鏡必須用這樣的方式整體形成于過(guò)濾器殼體中，即，插入過(guò)濾器殼體中的過(guò)濾筒(根據(jù)本發(fā)明如上公開(kāi)的過(guò)濾筒或通常的過(guò)濾筒)可至少部分地由使用者可視地觀察到。過(guò)濾筒的周圓或完整的過(guò)濾器芯在使用過(guò)濾系統(tǒng)的測(cè)量和生產(chǎn)方式的執(zhí)行過(guò)程中可由使用者觀察到。觀察鏡的目的是允許使用者獲取位于過(guò)濾器殼體內(nèi)部和已安裝的過(guò)濾筒或元件上的信息。使用者可觀察過(guò)濾筒的可視表面以便監(jiān)視過(guò)濾器狀態(tài)，諸如突破(breaking through)過(guò)濾材料的氣泡。[0035]因此，當(dāng)芯在過(guò)濾器殼體內(nèi)時(shí)，使用者可用條形碼掃描器掃描位于過(guò)濾筒上的條形碼。從位于殼體內(nèi)部或者過(guò)濾筒或元件頂部接頭上的傳感器傳送的信息還可通過(guò)觀察鏡由操作者和/或通信設(shè)備觀察到。測(cè)量到的數(shù)據(jù)可從通信設(shè)備傳送至用于處理和存儲(chǔ)測(cè)量到的數(shù)據(jù)的外部處理設(shè)備。數(shù)據(jù)可用于執(zhí)行的過(guò)程的品質(zhì)控制。多個(gè)觀察鏡可允許用于在過(guò)濾期間觀察過(guò)濾器狀態(tài)并從不同角度進(jìn)行的增強(qiáng)功能性的多樣化陣列。
[0036]整體形成于過(guò)濾器殼體中的一個(gè)或多個(gè)觀察鏡將允許操作者獲取殼體(過(guò)濾器的下游)內(nèi)部以及來(lái)自過(guò)濾筒和/或過(guò)濾元件的狀態(tài)和信息。觀察鏡可整體形成于包括過(guò)濾筒和過(guò)濾器器艙(作為優(yōu)選的殼體，包括過(guò)濾元件)的過(guò)濾器殼體中。觀察鏡必須構(gòu)造成承受在用過(guò)濾系統(tǒng)執(zhí)行過(guò)濾的過(guò)程中所施加的壓力。因此，觀察鏡對(duì)于直到約IOOkPa(優(yōu)選地直至約500kPa或更優(yōu)選地直至月IMPa)的過(guò)濾器殼體內(nèi)部的壓力是流體不可滲透的。過(guò)濾器殼體(除了觀察鏡)可由不銹鋼構(gòu)成。觀察鏡可由鋼化玻璃、聚合物(例如丙烯酸玻璃或其他半透明的/透明的聚合物)或金屬(例如透明的鈦或鋯)構(gòu)成。
[0037]來(lái)自過(guò)濾器殼體內(nèi)部的信息可通過(guò)多個(gè)方式獲得，多個(gè)方式包括黨過(guò)濾筒或元件在過(guò)濾器殼體的內(nèi)部時(shí)用條形碼掃描器通過(guò)觀察鏡掃描位于過(guò)濾筒上的條形碼。關(guān)于過(guò)濾筒或元件以及任何相關(guān)的或嵌入的傳感器的信息可通過(guò)光學(xué)信號(hào)(諸如由紅外的、紫外的、可視的、和/或光譜的如同嵌入進(jìn)過(guò)濾筒的過(guò)濾元件附接件的發(fā)光二極管(LED)樣的光源所產(chǎn)生的信號(hào))傳送信息。光學(xué)信號(hào)可由相機(jī)或其他探測(cè)設(shè)備通過(guò)觀察鏡探測(cè)。
[0038]因此，可將可改變的可視顯示設(shè)備(例如IXD顯示、LED顯示、電子墨水顯示等)嵌入進(jìn)過(guò)濾元件附接件，該過(guò)濾元件附接件可由使用者或外部通信設(shè)備通過(guò)觀察鏡觀察到。至于過(guò)濾包囊，可將顯示設(shè)備附接至艙體并由使用者或外部通信設(shè)備通過(guò)透明主體、觀察鏡或顯示窗觀察到?？蓪@示設(shè)備以及任何相關(guān)的組件(諸如電池、線、開(kāi)關(guān)、處理器、內(nèi)部存儲(chǔ)器、以及傳感器)完全或部分地在過(guò)濾的上游側(cè)部和/或下游側(cè)部上嵌入過(guò)濾筒的過(guò)濾元件附接件中，依據(jù)使用的傳感器的類型該過(guò)濾具有很少或者沒(méi)有傳感器與過(guò)濾流體的接觸。傳感器可通過(guò)到處理器設(shè)備和/或存儲(chǔ)設(shè)備或數(shù)據(jù)記錄設(shè)備的內(nèi)部接線連接。該處理設(shè)備可將傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成從顯示裝置(例如內(nèi)部紅外LED)向外部通信設(shè)備發(fā)送的光脈沖。外部通信設(shè)備可通過(guò)向過(guò)濾元件附接件發(fā)回檢查和響應(yīng)來(lái)驗(yàn)證數(shù)據(jù)，在過(guò)濾元件附接件中信息可由光電晶體管、相機(jī)、和/或紅外探測(cè)器讀取。過(guò)濾元件附接件的內(nèi)部處理設(shè)備可驗(yàn)證這個(gè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性并繼續(xù)傳送新的數(shù)據(jù)。在光學(xué)傳輸無(wú)論出于什么原因而對(duì)于外部通信設(shè)備不再可用的情況下，處理器可將信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)設(shè)備中，用于以后當(dāng)連接重新建立時(shí)傳送。
[0039]顯示裝置(相應(yīng)的光源或顯示)可通過(guò)半透明的或透明的過(guò)濾元件附接件被觀察至IJ，該過(guò)濾元件附接件可由聚丙烯、聚碳酸酯、或其他透明材料構(gòu)成。
[0040]多個(gè)觀察鏡出于各種目的可位于過(guò)濾器殼體的不同區(qū)域處。這些包括環(huán)繞殼體的長(zhǎng)度和/或沿著過(guò)濾殼體的周圓的觀察鏡，以在反向壓力泄漏測(cè)試的過(guò)程中觀察氣泡，該反向壓力泄漏測(cè)試可探測(cè)當(dāng)填充流體時(shí)在機(jī)構(gòu)或過(guò)濾膜中的泄漏?？蓪⒕哂蠰ED燈的相機(jī)安裝到觀察鏡上以檢測(cè)/記錄濾餅的形成和/或阻塞?？墒褂脽岢上裣鄼C(jī)以在材料的流體流動(dòng)在過(guò)濾期間或在用暖流體的反向流動(dòng)測(cè)試中在過(guò)濾器殼體中的過(guò)程中觀察溫度波動(dòng)?？墒褂眉す馕⒘Ｌ綔y(cè)器以估計(jì)在過(guò)濾期間限定空間之內(nèi)的粒子的濃度/數(shù)量或過(guò)濾器殼體內(nèi)部的材料的密度。觀察鏡還將允許使用者觀察在處理的過(guò)程中過(guò)濾器殼體內(nèi)部的狀態(tài)。
[0041]還可利用過(guò)濾器殼體觀察鏡從位于過(guò)濾器殼體外部的外部電源向過(guò)濾元件附接件的內(nèi)部接收器傳送無(wú)線功率，該無(wú)線功率用于向裝載在過(guò)濾器殼體內(nèi)部之內(nèi)的傳感器、電子部件和/或設(shè)備提供功率。用于外部電源的內(nèi)部接收器可中央地定位或分配至每個(gè)單獨(dú)的電子設(shè)備。觀察鏡的使用對(duì)于無(wú)線功率技術(shù)是特別有用的，其中需要功率接收設(shè)備在視線之內(nèi)。例如，可使用觀察鏡以輸送作為外部電源的激光，用于由內(nèi)部傳感器和/或設(shè)備所使用。使用微波、可見(jiàn)光、激光或其他電磁源的無(wú)線功率可通過(guò)外部電源輸送至諸如太陽(yáng)能電池、位于多個(gè)內(nèi)部設(shè)備(包括傳感器、過(guò)濾筒、以及其他內(nèi)部設(shè)備)上的內(nèi)部接收器?？捎冒胪该鞯幕蛲该鞯牟牧?諸如聚丙烯)覆蓋內(nèi)部接收設(shè)備以在處理期間防止流體連通。盡管傳感器設(shè)備通常很小并且不需要非常大的功率消耗，但是在這些部件的層之間無(wú)限地輸送功率可導(dǎo)致在功率輸送過(guò)程中的效率損失。因此，由于對(duì)單獨(dú)消耗電池功率的需要減少，外部功率的無(wú)線分配可導(dǎo)致過(guò)濾器殼體內(nèi)部的較小、較可靠的傳感器和設(shè)備。由于在沒(méi)有正確地與在消毒循環(huán)(蒸汽滅菌、高壓滅菌或高溫操作)期間持續(xù)的高溫隔離的情況下電池可受到消極的影響，因此傳感器和內(nèi)部設(shè)備的可靠性將增加。
[0042]過(guò)濾器殼體可構(gòu)造成容納多個(gè)過(guò)濾筒(如兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或更多過(guò)濾筒)。因此，過(guò)濾器殼體可包括與包含在過(guò)濾器殼體中的過(guò)濾筒的數(shù)量相等的多個(gè)觀察鏡，其中通過(guò)每個(gè)觀察鏡可觀察到對(duì)應(yīng)的過(guò)濾筒。所述至少一個(gè)觀察鏡可包括玻璃、鋼化玻璃、GorillaGlass (大猩猩玻璃)、金屬玻璃(透明的鈦和錯(cuò))、Armormax > Makroc I ear > Cyro I on > Lexan >Tuffak、Pyrex、Kymax> Plexiglas、聚丙烯、碳酸聚酯、或其他半透明的和/或透明的材料?？捎帽∧じ采w觀察鏡以增加強(qiáng)度、減少滲透性、并防止斷裂和破碎。觀察鏡可形成為棱鏡或放大鏡以擴(kuò)大查看區(qū)域同時(shí)減少觀察鏡的尺寸。
[0043]可用一系列鉚釘、螺釘、或焊接將觀察鏡保持在進(jìn)入過(guò)濾器殼體的開(kāi)口中的適當(dāng)位置。還可將觀察鏡可拆卸地焊接在適當(dāng)位置，或使用清潔的連接器、墊圈和夾以可拆卸地安裝到過(guò)濾器殼體上。在保持器與鏡之間的空間可由一系列墊圈密封。對(duì)于過(guò)濾包囊，觀察鏡可由半透明的或者透明的聚丙烯組成，該半透明的或者透明的聚丙烯焊接在適當(dāng)位置或整體形成于包囊過(guò)濾器殼體本體中用于查看背部過(guò)濾元件。在過(guò)濾器殼體的內(nèi)部或外部上，觀察鏡可嵌入有磁體或其他附接/鎖定結(jié)構(gòu)以可拆卸地附接多個(gè)傳感器和/或探測(cè)器設(shè)備。觀察鏡保持器還可特征性地具有可再充電的電池以及照亮過(guò)濾器殼體內(nèi)部的LED燈。
[0044]各種形狀、尺寸、以及位置的圍繞過(guò)濾器殼體的多個(gè)觀察鏡可允許用于觀察在過(guò)濾和處理期間的狀態(tài)的增強(qiáng)功能性的多樣化陣列。觀察鏡的最基本使用是作為進(jìn)入過(guò)濾器殼體內(nèi)部的窗口以觀察過(guò)濾器殼體鐘是否填充流體。定位在已安裝的過(guò)濾器元件附接件的視線內(nèi)的觀察鏡可被用來(lái)讀取過(guò)濾器芯的說(shuō)明書或利用條形碼掃描器電讀取位于頂部接頭上的條形碼。位于與過(guò)濾器殼體上的過(guò)濾器芯主體共線的觀察鏡可用來(lái)與使用LED照明并安裝至觀察鏡的微距鏡頭相機(jī)結(jié)合以拍攝過(guò)濾筒的高品質(zhì)圖像或視頻并且探測(cè)與膜的堵塞相互關(guān)聯(lián)的顆粒/濾餅層的形成。在過(guò)濾器殼體外部上的激光顆粒計(jì)數(shù)器可與觀察鏡使用以確定在預(yù)定的時(shí)間間隔內(nèi)在限定區(qū)域中的顆粒的尺寸和數(shù)量。過(guò)濾器殼體之內(nèi)的內(nèi)部取樣容器或區(qū)域可用來(lái)增加渾濁度和/或濃度結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0045]可利用使用魚(yú)眼或多鏡頭相機(jī)從過(guò)濾器殼體的頂部和/或側(cè)部的成像作為過(guò)濾筒或密封的品質(zhì)和/或調(diào)查測(cè)試并確定潛在的高擴(kuò)散或疏水區(qū)域以及膜缺陷的位置?？蓪⑦^(guò)濾器芯安裝進(jìn)過(guò)濾器殼體并填充水?？墒褂每諝庠匆詮某隹陂y施加回壓(反向壓力)進(jìn)過(guò)濾筒的芯。過(guò)濾器殼體上游側(cè)部的成像可用于確定在反向壓力氣泡測(cè)試的過(guò)程中氣泡的位置。這個(gè)測(cè)試可被用來(lái)確定氣泡流是否從諸如接頭連接的特殊區(qū)域中出現(xiàn)(其可示出過(guò)濾器被不正確地安裝)或從芯中的過(guò)濾膜出現(xiàn)(其可凸顯出具有源自產(chǎn)品殘?jiān)蚰と毕莸母邤U(kuò)散?？墒褂脽岢上裣鄼C(jī)執(zhí)行相似的品質(zhì)測(cè)試。替代使用空氣作為回壓以產(chǎn)生氣泡，過(guò)濾器殼體填充冷水并將溫水泵入出口閥進(jìn)入過(guò)濾筒的芯。熱成型相機(jī)可示出通過(guò)過(guò)濾筒的過(guò)度熱泄漏的區(qū)域并且應(yīng)進(jìn)一步通過(guò)整體性測(cè)試、煙測(cè)試、或顯微鏡檢查的任何可疑區(qū)域。這個(gè)熱成像測(cè)試還將適當(dāng)?shù)厥褂每諝庾鳛榱黧w，其中通氣過(guò)濾器在殼體中可具有冷的或室溫空氣并且可將熱空氣加壓進(jìn)過(guò)濾器殼體的出口閥。
[0046]將相機(jī)附接至過(guò)濾器殼體的成像或視頻功能也可用于熒光標(biāo)記的材料(諸如蛋白質(zhì))，該材料在過(guò)濾處理過(guò)程中可在某一波長(zhǎng)處被觀察到。上游和下游熒光探測(cè)器可用來(lái)確定在過(guò)濾率試驗(yàn)過(guò)程中使用某一過(guò)濾膜類型的材料(諸如蛋白質(zhì))的量損失。還可采用外部分光光度計(jì)以確定存在于過(guò)濾介質(zhì)中的是什么材料以及處于何種濃度?？刹捎眠^(guò)濾器殼體之內(nèi)的內(nèi)部取樣容器或區(qū)域來(lái)增加熒光和光譜分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0047]過(guò)濾系統(tǒng)可構(gòu)造成通過(guò)至少一個(gè)觀察鏡提供過(guò)濾筒的光學(xué)通信設(shè)備與外部光學(xué)通信設(shè)備之間的光學(xué)通信連接。過(guò)濾筒的光學(xué)通信設(shè)備能包括電子墨水顯示器、液晶(LCD)顯示器、LED顯示器、等離子顯示器、3D顯示器、觸屏顯示器、或其他可視顯示設(shè)備中的任一者。
[0048]來(lái)自嵌入在過(guò)濾元件附接件或過(guò)濾筒之內(nèi)的傳感器或者位于過(guò)濾器殼體內(nèi)部中的任何相關(guān)的傳感器同樣可經(jīng)由顯示裝置通過(guò)觀察鏡輸送數(shù)據(jù)至過(guò)濾器殼體的外部上的相關(guān)的通信設(shè)備，通過(guò)紅外的、紫外的、可視的和/或其他光譜的光源。
[0049]例如，過(guò)濾筒的過(guò)濾元件附接件可從嵌入進(jìn)過(guò)濾元件附接件中的紅外LED光源發(fā)射紅外光的脈沖，該脈沖可通過(guò)觀察鏡由紅外探測(cè)器探測(cè)。某一波長(zhǎng)的紅外光可在過(guò)濾和處理操作的過(guò)程中穿過(guò)大部分流體和濃度，并且可通過(guò)觀察鏡由具有紅外過(guò)濾器、紅外光電晶體管、或?qū)ｉT的紅外探測(cè)器的數(shù)碼相機(jī)探測(cè)。外部光學(xué)通信設(shè)備可包括激光二維碼掃描器、激光、紅外發(fā)光二極管(LED)、可視LED、紫外LED、微波器件、無(wú)線電波器件、光子器件、或其他光譜發(fā)射設(shè)備中的任一個(gè)。
[0050]過(guò)濾筒的電子部件可由外部控制設(shè)備遠(yuǎn)程地控制。來(lái)自通信設(shè)備(其然后起外部通信設(shè)備的作用)的外部光學(xué)信號(hào)通過(guò)觀察鏡還可用于啟用過(guò)濾元件附接件的電子部件。
[0051]可控制的電子部件可為磁傳感器、光學(xué)傳感器、電容傳感器以及電磁傳感器中的
任一者。
[0052]可將外部通信設(shè)備和/或外部控制設(shè)備可拆卸地附接至觀察鏡的外部以建立與過(guò)濾筒的通信連接或控制連接。
[0053]現(xiàn)在將參照附圖中所描繪的優(yōu)選實(shí)施方式通過(guò)實(shí)例的方式更加詳細(xì)地描述本發(fā)明的其他目的、優(yōu)點(diǎn)和特征，在附圖中:
[0054]圖1示出了具有過(guò)濾器殼體的過(guò)濾系統(tǒng)的實(shí)施方式，該過(guò)濾層殼體具有觀察鏡；
[0055]圖2示出了過(guò)濾器殼體觀察鏡的替代形狀；
[0056]圖3示出了安裝到過(guò)濾器殼體中的觀察鏡的結(jié)構(gòu)的實(shí)施方式；[0057]圖4A至圖4B示出了處于完整性測(cè)試期間的具有過(guò)濾器殼體的過(guò)濾系統(tǒng)的另一實(shí)施方式，該過(guò)濾器殼體具有觀察鏡；
[0058]圖5示出了嵌入有傳感器和電子設(shè)備的過(guò)濾元件附接件的實(shí)施方式，該電子設(shè)備可通過(guò)觀察鏡與過(guò)濾器殼體的外部通信；
[0059]圖6示出了過(guò)濾元件附接件的另一實(shí)施方式；
[0060]圖7示出了過(guò)濾元件附接件的又一實(shí)施方式；
[0061]圖8A至圖SC示出了帶有觀察鏡的過(guò)濾系統(tǒng)的實(shí)施方式，外部通信和控制設(shè)備可通過(guò)該觀察鏡向?yàn)V芯的過(guò)濾元件附接件發(fā)送可視數(shù)據(jù)并從濾芯的過(guò)濾元件附接件接收可視數(shù)據(jù)；
[0062]圖9A至圖9D示出了過(guò)濾系統(tǒng)的另一實(shí)施方式。
[0063]圖1示出了具有過(guò)濾器殼體120的過(guò)濾系統(tǒng)1，該過(guò)濾器殼體具有壁，該壁由金屬(諸如不銹鋼)制成以防止腐蝕。過(guò)濾器殼體可具有如圖1所示的鐘形。觀察鏡100覆蓋過(guò)濾器殼體120的金屬壁的開(kāi)孔。通過(guò)觀察鏡可觀察到裝填到過(guò)濾器殼體120中的過(guò)濾筒的頂部。過(guò)濾筒包括諸如膜過(guò)濾器的過(guò)濾元件、以及安裝至過(guò)濾元件頂部的過(guò)濾元件附接件。如在圖1中可看到的，所安裝的過(guò)濾筒的過(guò)濾元件附接件110轉(zhuǎn)接器(adapter)通過(guò)觀察鏡可視。過(guò)濾元見(jiàn)附接件110可包括作為優(yōu)選的顯示裝置110的二維條形碼。由于條形碼通過(guò)觀察鏡可視，它可由來(lái)自外部條形碼掃描器130的二維條形碼掃描器光束132從過(guò)濾器殼體120的外部掃描。有利地，在執(zhí)行完整性測(cè)試的過(guò)程中可識(shí)別過(guò)濾筒，并且在完整性測(cè)試過(guò)程中由使用者進(jìn)行的其他觀察可與過(guò)濾芯相關(guān)。此外，二維條形碼可包括關(guān)于過(guò)濾筒的額外的信息，諸如用于完整性測(cè)試的測(cè)試參數(shù)。應(yīng)理解的是，還可使用替代的條形碼系統(tǒng)來(lái)取代二維條形碼。
[0064]圖2示出了過(guò)濾器殼體觀察鏡100的替代形狀。觀察鏡100可具有各種形狀和構(gòu)造，包括圓形的140、橢圓形的142、梯形的144、三角形的146、矩形的148、圓角矩形的150、菱形的152、六邊形的154或其他多邊形的觀察鏡。
[0065]圖3為觀察鏡100的實(shí)施方式的分解圖。觀察鏡100的部件包括內(nèi)部鏡保持器162和外部鏡保持器162’；內(nèi)部附接設(shè)備160和外部附接設(shè)備160’，其可為鉚釘、螺釘、或焊件；觀察鏡166 ;內(nèi)部墊圈164和外部墊圈164’ ；以及可選地外部設(shè)備附接裝置160，其可包括磁體或其他裝置以可拆卸的鎖定外部設(shè)備，諸如進(jìn)入觀察鏡166外部的前面位置中的控制和/或通信設(shè)備。觀察鏡166可可替換地焊接在適當(dāng)位置或可拆卸地附接清潔連接器、墊圈、以及夾具。觀察鏡可由玻璃、樹(shù)脂或透明金屬制成。
[0066]圖4A和圖4B示出了處于完整性測(cè)試的過(guò)程中的過(guò)濾系統(tǒng)I的另一實(shí)施方式，該完整性測(cè)試以這樣的方式進(jìn)行，即，利用安裝到鐘形過(guò)濾器殼體122的頂部中的觀察鏡114在過(guò)濾器殼體122中的過(guò)濾筒126上使用反向壓力。圖4A示出了過(guò)濾器殼體122的剖面?zhèn)纫晥D，其中所安裝的過(guò)濾筒126以水(未示出)填充。觀察鏡114可焊接到過(guò)濾器殼體122的頂部中并圍繞過(guò)濾器殼體122的周圓延伸，從而允許使用者觀察過(guò)濾器殼體122的內(nèi)部的圍繞過(guò)濾筒126的所有側(cè)部。執(zhí)行過(guò)濾筒126的成像，其中由一系列攝像機(jī)探測(cè)器134來(lái)捕獲圖像。過(guò)濾器殼體122的內(nèi)部可由人造光源(諸如一個(gè)或多個(gè)LED)照亮。過(guò)濾器殼體122在入口 128處和在可選的儀表端口側(cè)部處是封閉流體密封的(即，液體和/或氣體密封)，其中在出口 129上以及因此在過(guò)濾筒126的芯處施加空氣壓力290?？蓮倪^(guò)濾筒安裝區(qū)段292觀察到氣泡，這表明過(guò)濾筒與殼體基底的松連接。被觀察到氣泡來(lái)自過(guò)濾筒膜294，這可表明由于產(chǎn)品接觸或膜中的缺陷而導(dǎo)致的高度擴(kuò)散。過(guò)濾筒可包括過(guò)濾元件附接件安裝區(qū)段127，過(guò)濾元件附接件可通過(guò)該安裝區(qū)段安裝至過(guò)濾筒126 (如圖5至圖7詳細(xì)示出的)。由過(guò)濾元件附接件的顯示裝置呈現(xiàn)的信息可由攝像機(jī)探測(cè)器134連續(xù)捕獲。
[0067]圖4B示出了帶有所安裝的過(guò)濾筒126的過(guò)濾器殼體122的剖面?zhèn)纫晥D，該過(guò)濾筒以環(huán)境空氣(未示出)填充。觀察鏡114可焊接到過(guò)濾器殼體122的頂部中并圍繞過(guò)濾器殼體122的周圓延伸，從而允許使用者觀察圍繞過(guò)濾筒126的過(guò)濾器殼體122的內(nèi)部的所有側(cè)部。通過(guò)一系列熱成像相機(jī)探測(cè)器136執(zhí)行成像。過(guò)濾器殼體122在入口 128處以及在可選的儀表接口處是封閉流體密封的。熱的反向空氣壓力290通過(guò)出口 129施加至過(guò)濾筒126的芯。觀察到熱來(lái)自過(guò)濾筒安裝區(qū)段296，這表明過(guò)濾筒與殼體基底的松連接。還觀察到熱來(lái)自過(guò)濾筒膜298，這可表明由于產(chǎn)品接觸或膜中的缺陷而導(dǎo)致的高度擴(kuò)散區(qū)域。過(guò)濾筒可包括過(guò)濾元件附接件安裝區(qū)段127，過(guò)濾元件附接件可通過(guò)該安裝區(qū)段安裝至過(guò)濾筒126 (如圖5至圖7詳細(xì)示出的)。由過(guò)濾元件附接件的顯示裝置呈現(xiàn)的信息可通過(guò)熱成像相機(jī)探測(cè)器134來(lái)連續(xù)捕獲。
[0068]圖5示出了具有嵌入的傳感器和電子設(shè)備的過(guò)濾元件附接件200的實(shí)施方式，該傳感器和電子設(shè)備可通過(guò)觀察鏡與過(guò)濾器殼體的外部通信?？赏ㄟ^(guò)過(guò)濾器殼體觀察鏡(未示出)使用一個(gè)或多個(gè)可見(jiàn)光源或光譜發(fā)射設(shè)備來(lái)執(zhí)行對(duì)位于過(guò)濾器殼體外部上的探測(cè)器(未示出)的通信。過(guò)濾元件附接件200可模制成包括可封閉的腔，該腔可包括一個(gè)或多個(gè)電子設(shè)備、傳感器、和/或系統(tǒng)。過(guò)濾元件附接件的基底202可焊接或用其他的方式安裝至過(guò)濾元件以形成就本發(fā)明的意義而言的過(guò)濾筒。應(yīng)注意的是，術(shù)語(yǔ)過(guò)濾筒還用于(特別地在現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中)表示不具有過(guò)濾元件附接件的過(guò)濾元件。過(guò)濾元件附接件200的翼片(fin)仍可包括激光壓印的一或二維條形碼204以及過(guò)濾筒206的激光壓印的描述，該描述包括表示過(guò)濾筒的特征的部件號(hào)、批號(hào)、微米尺寸等。過(guò)濾元件附接件200可從多個(gè)傳感器收集傳感器數(shù)據(jù)，所述多個(gè)傳感器包括位于過(guò)濾筒芯中的壓敏上游傳感器230和壓敏下游傳感器232。傳感器數(shù)據(jù)可傳送至內(nèi)部處理器220。此外，傳感器數(shù)據(jù)可由存儲(chǔ)設(shè)備和/或數(shù)據(jù)記錄設(shè)備218存儲(chǔ)并且/或者通過(guò)光發(fā)射設(shè)備傳送至過(guò)濾筒外部的外部通信設(shè)備(未示出)，該光發(fā)射設(shè)備可為紅外LED210和/或可視LED212。嵌入在過(guò)濾元件附接件200中的光電晶體管或探測(cè)器214可接收從外部通信設(shè)備傳送的數(shù)據(jù)，這樣的數(shù)據(jù)可用于連接握手(connection handshake)和用作檢查和(checksum),以保證所傳送和所接收的數(shù)據(jù)的完整性。所有內(nèi)部電子部件可由諸如內(nèi)部電池216或外部無(wú)線電源(未示出)的電源供電。內(nèi)部電子部件可使用磁力繼電器226開(kāi)啟或關(guān)閉，該磁力繼電器可啟用與內(nèi)部磁體224關(guān)聯(lián)的內(nèi)部開(kāi)關(guān)222，全部無(wú)需機(jī)械接觸。內(nèi)部電子組件可單獨(dú)地或共同地以熱絕緣件228覆蓋，以保護(hù)電子設(shè)備免受在蒸汽滅菌、高壓滅菌或高溫操作的過(guò)程中使用的121攝氏度或更高的聞熱。
[0069]圖6示出了帶有嵌入的傳感器和電子器件的另一過(guò)濾元件附接件200，該傳感器和電子器件可使用動(dòng)態(tài)可視顯示238和/或光發(fā)射設(shè)備210進(jìn)行通信。在包括過(guò)濾元件附接件200的過(guò)濾筒安裝在具有觀察鏡的過(guò)濾器殼體中的情況下，則過(guò)濾元件附接件200實(shí)現(xiàn)通過(guò)觀察鏡對(duì)使用者和/或外部通信設(shè)備(未示出)的通信。過(guò)濾元件附接件200可被模制并且可包括一個(gè)或多個(gè)可封閉的腔，所述腔可包括多個(gè)電子設(shè)備、傳感器、以及系統(tǒng)，過(guò)濾元件附接件200的基底202可焊接至過(guò)濾元件或過(guò)濾筒。過(guò)濾元件附接件200可包括動(dòng)態(tài)且可更新的可視顯示，諸如電子墨水顯示238?？梢曪@示可向使用者和/或外部通信設(shè)備提供信息，該信息包括但不限于文本、可掃描的條形碼、圖表、動(dòng)畫(animation)、使用指南、說(shuō)明書、重新訂購(gòu)信息、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)可視標(biāo)志、以及標(biāo)準(zhǔn)操作程序(SOP)。過(guò)濾元件附接件200可從多個(gè)傳感器收集傳感器數(shù)據(jù)，所述多個(gè)傳感器包括位于過(guò)濾筒芯中的壓敏上游傳感器230和壓敏下游傳感器232。傳感器數(shù)據(jù)可傳送至內(nèi)部處理器220，該傳感器數(shù)據(jù)可由存儲(chǔ)設(shè)備和/或數(shù)據(jù)記錄設(shè)備218存儲(chǔ)并且/或者傳送至光發(fā)射設(shè)備，該光發(fā)射設(shè)備在這個(gè)實(shí)施方式中是紅外LED210和/或可視LED212和/或動(dòng)態(tài)可視顯示238。嵌入在過(guò)濾元件附接件200中的光電晶體管或光探測(cè)器214可接收從外部通信設(shè)備傳送的數(shù)據(jù)，以建立光學(xué)通信連接，該光學(xué)通信連接可用于連接握手和用作檢查和，以保證所傳送和所接收的數(shù)據(jù)的完整性。所有內(nèi)部電子部件可由諸如內(nèi)部電池216或外部無(wú)線電源(未示出)的電源供電。內(nèi)部電子部件可使用磁力繼電器226開(kāi)啟或關(guān)閉，該磁力繼電器可啟用與內(nèi)部磁體224關(guān)聯(lián)的內(nèi)部開(kāi)關(guān)222，全部無(wú)需機(jī)械接觸。內(nèi)部電子組件可單獨(dú)地或共同地以熱絕緣件228覆蓋，以保護(hù)電子設(shè)備免受在蒸汽滅菌、高壓滅菌或高溫操作的過(guò)程中使用的121攝氏度或更高的高熱。
[0070]圖7示出了帶有嵌入的傳感器和電子器件的過(guò)濾元件附接件200，該傳感器和電子器件可示例性地使用發(fā)光二極管(LED)陣列208通過(guò)光學(xué)通信連接來(lái)通信。在過(guò)濾元件附接件安裝至過(guò)濾元件以形成過(guò)濾筒并且過(guò)濾筒定位在具有觀察鏡的過(guò)濾器殼體中的情況下，可通過(guò)過(guò)濾器殼體的觀察鏡208通過(guò)外部通信設(shè)備觀察到LED陣列208。外部通信設(shè)備可包括紅外探測(cè)器，以接收由LED陣列208發(fā)出的光學(xué)信號(hào)。過(guò)濾元件附接件200模制成包括可封閉的腔，該腔包括多個(gè)電子設(shè)備、傳感器、以及系統(tǒng)。過(guò)濾元件附接件200的基底202可安裝或焊接至過(guò)濾元件或過(guò)濾筒。過(guò)濾元件附接件200 (特別是它的翼片)可包括LED陣列208，該LED陣列進(jìn)一步包括紅外LED或發(fā)射可見(jiàn)光的LED。LED顯示可動(dòng)態(tài)地顯示信息。換言之，所顯示的信息可依據(jù)由處理器220產(chǎn)生的顯示數(shù)據(jù)而更新。顯示數(shù)據(jù)可依據(jù)由過(guò)濾元件附接件200的一個(gè)或多個(gè)傳感器感應(yīng)的傳感器數(shù)據(jù)而變化。因此，可通過(guò)文本、符號(hào)、動(dòng)態(tài)圖像、動(dòng)畫、圖像說(shuō)明、可掃描的條形碼、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)標(biāo)志、紅外光脈沖或脈沖光圖像的方式將信息呈現(xiàn)給外部通信設(shè)備。由外部通信設(shè)備識(shí)別的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)標(biāo)志可無(wú)線地發(fā)送至移動(dòng)設(shè)備和/或網(wǎng)絡(luò)，并用于連接至位于本地和/或網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)庫(kù)的信息。同樣可使用動(dòng)態(tài)可更新的二維條形碼顯示以實(shí)時(shí)向外部通信設(shè)備提供傳感器數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可從通信設(shè)備通過(guò)有線或無(wú)線通信連接轉(zhuǎn)發(fā)至外部處理設(shè)備。過(guò)濾元件附接件200可從多個(gè)傳感器收集傳感器數(shù)據(jù)，所述多個(gè)傳感器包括位于過(guò)濾筒芯中的壓敏上游傳感器230和壓敏下游傳感器232。傳感器數(shù)據(jù)被傳送至外部傳感器220且可由存儲(chǔ)設(shè)備和/或數(shù)據(jù)記錄設(shè)備218存儲(chǔ)并且/或者傳送至光發(fā)射設(shè)備，該光發(fā)射設(shè)備在這個(gè)實(shí)施方式中是紅外LED陣列208和/或可視LED212。嵌入在過(guò)濾元件附接件200中的光電晶體管或光探測(cè)器214可接收從外部通信設(shè)備輸送的數(shù)據(jù)，以建立光學(xué)通信連接，該光學(xué)通信連接可用于連接握手和用作檢查和，以保證所傳送和所接收的數(shù)據(jù)的完整性。所有內(nèi)部電子部件可由諸如內(nèi)部電池216或外部無(wú)線電源(未示出)的電源供電。內(nèi)部電子部件可使用磁力繼電器226開(kāi)啟或關(guān)閉，該磁力繼電器可啟用與內(nèi)部磁體224關(guān)聯(lián)的內(nèi)部開(kāi)關(guān)222，全部無(wú)需機(jī)械接觸。內(nèi)部電子組件可單獨(dú)地或共同地以熱絕緣件228覆蓋，以保護(hù)電子設(shè)備免受在蒸汽滅菌、高壓滅菌或高溫操作的過(guò)程中使用的121攝氏度或更高的高熱。
[0071]圖8A至圖SC示出了帶有觀察鏡100的過(guò)濾器殼體120的實(shí)施方式，其中外部通信設(shè)備250可通過(guò)觀察窗100發(fā)送和接收來(lái)自過(guò)濾筒110的過(guò)濾元件附接件200的可視數(shù)據(jù)。圖8A示出了帶有觀察鏡100的過(guò)濾器殼體120的側(cè)視圖，其中過(guò)濾筒110通過(guò)觀察鏡100是部分可視的。實(shí)際上，過(guò)濾元件附接件200 (在圖SB中所示)布置在過(guò)濾器110處，并且過(guò)濾筒和過(guò)濾器殼體120以這樣的方式相配合，即，使得過(guò)濾元件附接件200 (特別是顯示設(shè)備201)通過(guò)過(guò)濾器殼體120的觀察鏡100是可視的。
[0072]圖SB示出了構(gòu)造成通過(guò)光學(xué)通信連接傳送數(shù)據(jù)的過(guò)濾元件附接件200的側(cè)視圖。在這個(gè)實(shí)施方式中，光學(xué)通信連接可包括用顯示設(shè)備201通過(guò)過(guò)濾器殼體的側(cè)壁260的觀察鏡100發(fā)送紅外輻射和/或可見(jiàn)光的脈沖244。外部通信設(shè)備250可以可拆卸地附接至側(cè)壁260。例如，通信設(shè)備250可通過(guò)使內(nèi)部嵌入的磁體262與外部磁體264在外部通信設(shè)備250上緊密配合而可拆卸地附接至側(cè)壁260。內(nèi)部磁體可圍繞觀察鏡100的透明部分。外部通信設(shè)備250包括接收設(shè)備，該接收設(shè)備可為高品質(zhì)相機(jī),該相機(jī)具有紅外過(guò)濾器240、處理器248 (以分析接收的數(shù)據(jù))、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)或數(shù)據(jù)記錄設(shè)備238、以及通信設(shè)備252，該通信設(shè)備可以有線或無(wú)線(由通過(guò)天線254的電磁輻射258)的方式傳送數(shù)據(jù)。
[0073]圖SC示出了多個(gè)無(wú)線設(shè)備300、302的主視圖，該無(wú)線設(shè)備可接收從外部通信設(shè)備250傳送的無(wú)線數(shù)據(jù)，該外部通信設(shè)備包括移動(dòng)無(wú)線設(shè)備302和無(wú)線計(jì)算設(shè)備300、以及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(未示出)。
[0074]圖9A至圖9D示出了帶有如上所述的嵌入的傳感器和電子器件的過(guò)濾元件附接件200的實(shí)施方式。通過(guò)模制將過(guò)濾元件附接件200安裝至過(guò)濾元件270。將過(guò)濾元件270和過(guò)濾元件附接件200結(jié)合至過(guò)濾包囊(filter capsule) 272,該過(guò)濾包囊是至少部分透明的，其中透明部分起觀察鏡的作用。過(guò)濾包囊272還可包括完全透明的包囊本體。特別地，過(guò)濾包囊272的本體對(duì)于可見(jiàn)光是透明的和/或?qū)τ诩t外光是透明的。
[0075]圖9A為包括諸如至少一個(gè)傳感器的電子設(shè)備的過(guò)濾元件附接件200的側(cè)視圖。過(guò)濾元件附接件200構(gòu)造成從嵌入的傳感器230、232收集傳感器數(shù)據(jù)并將該數(shù)據(jù)傳送至內(nèi)部處理器220，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)設(shè)備和/或數(shù)據(jù)記錄設(shè)備218中并將數(shù)據(jù)通過(guò)光學(xué)通信連接(例如通過(guò)紅外LED陣列208)傳送至外部通信設(shè)備250，如參照?qǐng)D5至圖8所描述的。
[0076]圖9B為焊接或模制于過(guò)濾元件270的頂部的電子過(guò)濾元件附接件200的側(cè)視圖。
[0077]圖9C為帶有過(guò)濾元件附接件200的過(guò)濾元件270的側(cè)視圖，該過(guò)濾元件附接件整體模制在部分透明的過(guò)濾包囊272內(nèi)。過(guò)濾元件附接件200可通過(guò)過(guò)濾包囊272的側(cè)壁上的觀察鏡100傳送并接收脈沖244、246中的紅外數(shù)據(jù)，該紅外數(shù)據(jù)由遠(yuǎn)程外部通信設(shè)備280接收。遠(yuǎn)程外部通信設(shè)備280可以與過(guò)濾包囊272相距一定距離的方式安置在視線之內(nèi)，并且保持與內(nèi)部過(guò)濾元件附接件的通信。遠(yuǎn)程外部通信設(shè)備280可將接收的數(shù)據(jù)通過(guò)電磁輻射258傳送至無(wú)線移動(dòng)設(shè)備和/或網(wǎng)絡(luò)。
[0078]圖9D為與電子過(guò)濾元件附接件200安裝在一起并布置在透明過(guò)濾包囊274的內(nèi)的過(guò)濾元件270的側(cè)視圖。電子過(guò)濾元件附接件200可通過(guò)過(guò)濾包囊274的透明本體以脈沖(244和246)的方式傳送和接收紅外數(shù)據(jù)，該紅外數(shù)據(jù)由可拆卸地附接的外部通信設(shè)備250接收，如上所述。所附接的外部通信設(shè)備250可將接收的數(shù)據(jù)通過(guò)電磁輻射258傳送至無(wú)線移動(dòng)設(shè)備和/或網(wǎng)絡(luò)。[0079]參考標(biāo)號(hào)列表
[0080]I過(guò)濾系統(tǒng)
[0081]100觀察鏡
[0082]110過(guò)濾筒
[0083]114圍繞過(guò)濾器殼體的半徑焊接的觀察鏡
[0084]120過(guò)濾器殼體
[0085]122過(guò)濾器殼體
[0086]124過(guò)濾筒
[0087]126過(guò)濾筒
[0088]127過(guò)濾元件附接件安裝件
[0089]128入口
[0090]129出口
[0091]130條形碼掃描器
[0092]132條形碼掃描器光源
`[0093]134具有加強(qiáng)的LED照明的攝像機(jī)
[0094]136熱成像相機(jī)探測(cè)器
[0095]140圓形觀察鏡
[0096]142橢圓形觀察鏡
[0097]144梯形觀察鏡
[0098]146三角形觀察鏡
[0099]148矩形觀察鏡
[0100]150圓角矩形觀察鏡
[0101]152菱形觀察鏡
[0102]154六邊形觀察鏡
[0103]156多種形狀的多邊形觀察鏡
[0104]160附接設(shè)備(鉚釘、螺釘、焊接件)
[0105]162觀察鏡保持器
[0106]164墊圈
[0107]166觀察鏡
[0108]168外部附接設(shè)備(磁體)
[0109]200過(guò)濾元件組件
[0110]201顯示裝置
[0111]202過(guò)濾元件附接件轉(zhuǎn)接器基底
[0112]204激光壓印2D條形碼
[0113]206激光壓印文本(過(guò)濾器描述)
[0114]208(紅外)LED陣列顯示
[0115]210紅外 LED
[0116]212可視 LED
[0117]214光電晶體管[0118]216電池
[0119]218數(shù)據(jù)存儲(chǔ)/數(shù)據(jù)記錄設(shè)備
[0120]220處理器
[0121]222內(nèi)部開(kāi)關(guān)
[0122]224內(nèi)部磁體
[0123]226磁力繼電器
[0124]228絕緣件
[0125]230上游傳感器
[0126]232下游傳感器
[0127]238動(dòng)態(tài)可視顯示設(shè)備
[0128]240具有紅外過(guò)濾器的聞品質(zhì)相機(jī)
[0129]242紅外 LED
[0130]244過(guò)濾元件附接件傳送的紅外數(shù)據(jù)脈沖
[0131]246外部通信設(shè)備傳送的紅外·數(shù)據(jù)脈沖
[0132]248處理器
[0133]250外部通信設(shè)備
[0134]252通信設(shè)備
[0135]254天線
[0136]256電池
[0137]258無(wú)線數(shù)據(jù)
[0138]260觀察鏡壁
[0139]262內(nèi)部嵌入的磁體
[0140]264外部嵌入的磁體
[0141]270過(guò)濾元件
[0142]272過(guò)濾包囊
[0143]274具有透明包囊本體的過(guò)濾包囊
[0144]280遠(yuǎn)程外部通信設(shè)備
[0145]290反向空氣壓力
[0146]292來(lái)自筒轉(zhuǎn)接器的氣泡
[0147]294來(lái)自過(guò)濾膜的氣泡
[0148]296從筒轉(zhuǎn)接器連接部探測(cè)到的熱
[0149]298從過(guò)濾膜探測(cè)到的熱
[0150]300無(wú)線計(jì)算設(shè)備
[0151]302無(wú)線移動(dòng)設(shè)備
【權(quán)利要求】
1.一種過(guò)濾元件附接件(200)，能附接至過(guò)濾元件(126、270)，所述過(guò)濾元件附接件包括: -固定裝置，用于接收所述過(guò)濾元件(126、270)的至少一部分； -至少一個(gè)顯示裝置(204、206、208、210、212、238)，構(gòu)造成顯示與所述過(guò)濾元件(126、270)相關(guān)的信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾元件附接件(200)，其中，所述至少一個(gè)顯示裝置(204、206、208、210、212、238)為條形碼(204)、壓印(206)、LED (210,212), LED 顯示器(208)以及電子墨水顯示器(238)中的任一者。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的過(guò)濾元件附接件(200)，還包括: -處理設(shè)備(220)，用于控制至少一個(gè)顯示裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾元件附接件(200)，還包括: -至少一個(gè)傳感器設(shè)備(230、232)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的過(guò)濾元件附接件(200)，還包括: -存儲(chǔ)設(shè)備(218 )，構(gòu)造成用于存儲(chǔ)來(lái)自所述至少一個(gè)傳感器設(shè)備(230、232 )的測(cè)量數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾元件附接件(200)，還包括: -至少一個(gè)接收裝置(214)，構(gòu)造成接收數(shù)據(jù)并將所接收的所述數(shù)據(jù)提供給所述處理設(shè)備(220)。`
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾元件附接件(200)，還包括: -電源(216)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾元件附接件(200)，還包括: -能遠(yuǎn)程控制的電力開(kāi)關(guān)(222 )，構(gòu)造成切換所述處理器(220 )的電源。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾元件附接件(200)，還包括: -至少一個(gè)熱絕緣件(228)或其他輻射防護(hù)設(shè)備，圍住所述處理器(220)、所述存儲(chǔ)裝置(218)以及所述電源(216)中的至少一者。
10.過(guò)濾筒(I10)，包括: -過(guò)濾元件(126、270)以及 -根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾元件附接件。
11.過(guò)濾系統(tǒng)，包括: -過(guò)濾器殼體(120)，具有至少一個(gè)觀察鏡(100)，以及 -根據(jù)權(quán)利要求10的過(guò)濾筒(110)，所述過(guò)濾筒由所述過(guò)濾器殼體(120)接收，其中至少一個(gè)顯示裝置(204、206、208、210、212、238 )通過(guò)所述至少一個(gè)觀察鏡(100 )是可視的。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其中，所述過(guò)濾器殼體(120)包含不銹鋼。
13.根據(jù)權(quán)利要求11和12中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其中，所述觀察鏡(100)包含透明聚合物或透明金屬。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其中，所述觀察鏡(100)形成為棱鏡或放大鏡。
15.根據(jù)權(quán)利要求11至14中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其中，所述過(guò)濾系統(tǒng)構(gòu)造成通過(guò)所述觀察鏡(100)在所述過(guò)濾筒的光學(xué)通信設(shè)備與外部光學(xué)通信設(shè)備之間提供光學(xué)通信連接。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其中，所述過(guò)濾筒的所述光學(xué)通信設(shè)備能包括電子墨水顯示器、液晶(IXD)顯示器、LED顯示器、等離子顯示器、3D顯示器、觸屏顯示器或其他可視顯示設(shè)備中的任一者。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其中，所述外部光學(xué)通信設(shè)備能包括激光條形碼掃描器、激光器、紅外發(fā)光二極管(LED)、可視LED、紫外LED、微波器件、無(wú)線電波器件、光子器件或其他光譜發(fā)射設(shè)備中的任一者。
18.根據(jù)權(quán)利要求11至17中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其中，所述過(guò)濾筒的電子部件能由外部控制設(shè)備遠(yuǎn)程控制。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其中，能控制的所述電子部件為磁傳感器、光學(xué)傳感器、電容傳感器以及電磁傳感器中的任一者。
20.根據(jù)權(quán)利要求15至19中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其中，所述外部通信設(shè)備和/或所述外部控制設(shè)備能夠能拆卸地附接至所述觀察鏡的外部，以建立與所述過(guò)濾筒的通信連接和/或控制連接。·
【文檔編號(hào)】B01D27/10GK103857450SQ201280044152
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月15日
【發(fā)明者】弗蘭克·馬喬里 申請(qǐng)人:賽多利斯史泰迪生物技術(shù)有限責(zé)任公司