專利名稱：用于殼體內(nèi)通信的無(wú)線接收器的制作方法
用于殼體內(nèi)通信的無(wú)線接收器無(wú)線通信的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越普遍了，尤其是在資產(chǎn)管理中，特別是那些與庫(kù)存管理相關(guān)的應(yīng)用。例如，RFID標(biāo)簽的使用可以監(jiān)控生產(chǎn)線、以及資產(chǎn)或各種成分在整個(gè)供應(yīng)鏈中的運(yùn)動(dòng)情況。為了進(jìn)一步描述這個(gè)概念，制造實(shí)體可以在某種成分進(jìn)入生產(chǎn)設(shè)備時(shí)添加RFID 標(biāo)簽。然后這些成分進(jìn)入生產(chǎn)流程，和其他的成分一起形成子組件，并最終形成完整的產(chǎn)品。RFID標(biāo)簽的使用可以讓制造實(shí)體員工來(lái)跟蹤特別的成分在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)。還可以允許實(shí)體能夠識(shí)別包含任何特定組件或成品的特殊成分。另外，RFID標(biāo)簽的使用已經(jīng)在藥品企業(yè)被提倡。2004年2月，美國(guó)聯(lián)邦藥品管理局發(fā)布報(bào)告，提倡使用RFID標(biāo)簽來(lái)標(biāo)記和監(jiān)控藥品。這對(duì)于提供藥品來(lái)歷以及限制假冒處方藥流入市場(chǎng)和消費(fèi)者來(lái)說(shuō)是個(gè)嘗試。既然有了上述介紹，RFID標(biāo)簽已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，例如在過(guò)濾器產(chǎn)品中用于識(shí)別和提供過(guò)程控制信息。1997年授權(quán)給Den Dekker的美國(guó)專利號(hào)為US5674381的專利就公開(kāi)了與過(guò)濾裝置和可替代的過(guò)濾器組件相結(jié)合的“電子標(biāo)簽”的使用。特別地，該專利公開(kāi)了一種具有電子標(biāo)簽的過(guò)濾器，包括讀/寫(xiě)存儲(chǔ)器和具有響應(yīng)于標(biāo)簽的讀出裝置的相關(guān)過(guò)濾裝置。電子標(biāo)簽適合計(jì)數(shù)和存儲(chǔ)該可替代過(guò)濾器的實(shí)際操作時(shí)間。過(guò)濾裝置用于根據(jù)該實(shí)時(shí)數(shù)字，允許或拒絕過(guò)濾器的使用。該專利還公開(kāi)了，電子標(biāo)簽還可用于存儲(chǔ)關(guān)于可替代過(guò)濾器的識(shí)別信息。由Baker等人申請(qǐng)，美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)為US2005/0205658，在2005年公開(kāi)的專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種處理設(shè)備跟蹤系統(tǒng)。這種系統(tǒng)包括與處理設(shè)備相結(jié)合的RFID標(biāo)簽的使用。該RFID標(biāo)簽被描述為可以存儲(chǔ)“至少一個(gè)跟蹤事件”。這些跟蹤事件可以像清除日期和批處理日期一樣被列舉。該專利申請(qǐng)還公開(kāi)了一種連接到具有處理設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)的個(gè)人電腦或者因特網(wǎng)的RFID標(biāo)簽讀卡器。該數(shù)據(jù)庫(kù)包含多個(gè)跟蹤事件，并可以提供有用信息來(lái)決定“基于累積數(shù)據(jù)的處理設(shè)備的服務(wù)壽命”。該申請(qǐng)包括具有各種處理設(shè)備例如閥，泵，過(guò)濾器以及紫外燈的這種類型系統(tǒng)的應(yīng)用。另外專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)為US2004/0256328，由Jornitz等人申請(qǐng)，并于2004年公開(kāi)的專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種用于監(jiān)控過(guò)濾裝置完整性的設(shè)備和方法。該申請(qǐng)描述了和過(guò)濾器外殼相結(jié)合的包含單板存儲(chǔ)芯片和通信裝置的過(guò)濾器的使用。該過(guò)濾器外殼相當(dāng)于監(jiān)控和完整性檢測(cè)器。該申請(qǐng)還公開(kāi)了用于保證應(yīng)用于多圈外殼的過(guò)濾元件完整性的一系列步驟。 這些步驟包括詢問(wèn)存儲(chǔ)器元件以證實(shí)正在被使用的過(guò)濾器類型、它的極限數(shù)據(jù)以及產(chǎn)品發(fā)行數(shù)據(jù)。該申請(qǐng)還描述了向外部監(jiān)控和測(cè)試單元轉(zhuǎn)播信息的內(nèi)置發(fā)射機(jī)應(yīng)答器。在過(guò)濾器外殼上，鄰近所述發(fā)射機(jī)應(yīng)答器設(shè)置天線。盡管在應(yīng)用RFID標(biāo)簽時(shí)取得了上述進(jìn)展，但仍有不少領(lǐng)域有待研究。例如，與從過(guò)濾器殼體內(nèi)部向外部測(cè)試或監(jiān)控設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)的能力相關(guān)的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，描述了一種用于在殼體內(nèi)部和殼體外部之間傳送信息的系統(tǒng)和方法，例如從位于殼體內(nèi)的設(shè)備向第二個(gè)設(shè)備，更優(yōu)選地是位于殼體外的測(cè)試或者監(jiān)控設(shè)備。從密封的殼體內(nèi)向外部設(shè)備傳送信息存在許多相關(guān)問(wèn)題。在某些情況下，在殼體內(nèi)使用導(dǎo)線不實(shí)際，這是由于內(nèi)部環(huán)境，諸如流體流動(dòng)、壓力或溫度造成的。在一個(gè)實(shí)施例中，外部的RF閱讀裝置的天線電連接到殼體的一部分，例如殼體的頂部，于是殼體的這一部分就相當(dāng)于天線。在另一個(gè)實(shí)施例中，殼體內(nèi)的裝置電連接到殼體組成部分。在另外的實(shí)施例中，墊圈典型地被放置于殼體頂部和殼體基座之間，用于從殼體內(nèi)向外部裝置傳送信息。


附圖1描述了本發(fā)明的第一實(shí)施例；和附圖2描述了本發(fā)明的第二實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式附圖1描述了根據(jù)本發(fā)明的過(guò)濾系統(tǒng)，例如由Millipore公司制作并以“Filter Cartridge Housing Series 2000”出售。過(guò)濾器組件(未示出)被殼體頂部40封閉。該過(guò)濾器組件具有多孔隔膜，一些特定的物質(zhì)可以通過(guò)這個(gè)隔膜，另外該過(guò)濾器組件還包括用于支持該隔膜的對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)架。在特定的實(shí)施例中，殼體頂部由無(wú)腐蝕性以及耐用的材料制成，例如，不銹鋼或其它的金屬或?qū)w和絕緣物質(zhì)的組件，但是并不僅限于此。典型的，殼體頂部40在略低的位置具有開(kāi)口 45，因此殼體頂部40就可以被連接到合適的殼體基座70。殼體基座70通常包含各種各樣的進(jìn)口和出口，用于與過(guò)濾器組件流體連通。例如，流體可以流入殼體，通過(guò)過(guò)濾器組件的隔膜被過(guò)濾，然后通過(guò)殼體基座從過(guò)濾器組件中排放。像殼體頂部一樣，基座也是由無(wú)腐蝕性材料制成，例如不銹鋼。殼體頂部40附著到殼體基座70上，以形成防水和空氣密封結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施例中，殼體頂部40螺旋固定于殼體基座70上。在另外一些實(shí)施例中，殼體頂部40通過(guò)使用底部夾鉗50固定于殼體基座70 上。底部夾鉗可以使用任何合適的材料構(gòu)成，只要所述材料能夠把兩部件固定在一起即可。 典型地，底部墊圈60放置于殼體頂部40和殼體基座70之間，用于保證這些部件之間密封的完整性。特別地，底部墊圈60可以由柔性材料制成，例如橡膠，但并不局限于此。在一個(gè)實(shí)施例中，殼體頂部40在上部可能還會(huì)有開(kāi)口 48。在該實(shí)施例中，頂部連接器10用于密封該開(kāi)口。該連接器由合適的無(wú)腐蝕性材料制成。像底部開(kāi)口一樣，頂部連接器可以螺旋固定于殼體頂部，或者通過(guò)使用頂部夾鉗30被安裝在合適的位置。頂部夾鉗可以使用任何合適的材料構(gòu)成，只要所述材料能夠把兩部件固定在一起即可。典型地，頂部墊圈20放置于殼體頂部40和頂部連接器10之間，用于保證這些部件之間密封的完整性。 特別地，頂部墊圈20由柔性材料制成，例如橡膠，但并不局限于此。如上所述，位于殼體內(nèi)的是一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾器組件(未示出)。這些過(guò)濾器組件可以僅僅是多孔材料，例如褶紙。可以選擇的，過(guò)濾器組件可以更為復(fù)雜，例如，包括諸如塑料以及多孔材料的框架結(jié)構(gòu)。在殼體內(nèi)是電子線路，例如RFID標(biāo)簽，可以用來(lái)存儲(chǔ)各種各樣的部件信息。例如，電子線路可以包括諸如批號(hào)、生產(chǎn)日期、測(cè)試參數(shù)、采用的周期數(shù)以及其他的特征、屬性、操作參數(shù)和\或度量標(biāo)準(zhǔn)的信息。例如，這些電子線路可以附著于或者內(nèi)嵌于這些過(guò)濾器組件中，并且提供與這些過(guò)濾器組件相關(guān)的數(shù)據(jù)。
在殼體頂部的外面是可以與這些電子線路或者標(biāo)簽進(jìn)行通信的裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，利用了例如RFID讀卡器的裝置100。這個(gè)裝置可以是來(lái)自許多公司的任何已經(jīng)商用的RFID讀卡器?？梢赃x擇的，RFID讀卡器可以是專有的讀卡器。裝置100可以通過(guò)有線連接方式直接地或者通過(guò)無(wú)線連接方式間接地與計(jì)算機(jī)110進(jìn)行通信?？梢赃x擇的，該裝置可以間斷地連接到計(jì)算機(jī)110。例如，該裝置可以收集各種各樣的數(shù)據(jù)并在內(nèi)部存儲(chǔ)這些信息。在某個(gè)后來(lái)的時(shí)間，該裝置與計(jì)算機(jī)110進(jìn)行通信(可以是通過(guò)有線連接，也可以是通過(guò)無(wú)線連接)。這時(shí)，該裝置把內(nèi)部存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)。裝置100和計(jì)算機(jī)110 之間的實(shí)際相互作用并不是關(guān)鍵的，可以使用多種方法，這些方法對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)講是已知的。因此，本發(fā)明不局限于任何特定的實(shí)施例。嘗試著穿過(guò)殼體頂部傳送信號(hào)是非常困難的(即使并不是不可能)，尤其是如果殼體頂部是由不銹鋼制成的情況下更是如此。不管怎樣，從殼體頂部40的內(nèi)部向外部讀卡器100傳送信息的問(wèn)題已經(jīng)通過(guò)本發(fā)明中一系列方式得以解決。在第一個(gè)實(shí)施例中，殼體頂部40與殼體基座70電隔離，優(yōu)選的是通過(guò)使用電絕緣的墊圈，例如由橡膠制成的墊圈。另外，將頂部附著到基座的裝置也是電絕緣的。例如，底部夾鉗50是由諸如熱塑性或其他適合的電絕緣材料制成。采用這樣的方式，殼體基座可以接地(如果需要的話)，同時(shí)，殼體頂部與殼體基座之間保持電隔離。優(yōu)選地殼體頂部是由電導(dǎo)體材料制成，例如銅或者不銹鋼。既然殼體頂部既不接地，也不電連接于其他任何組件，因此，可以用于輔助從殼體頂部?jī)?nèi)向外部裝置傳送信號(hào)，反之亦然。在一個(gè)實(shí)施例中，裝置100或者RF讀卡器100物理連接于殼體頂部40，因此，該殼體頂部可以作為裝置的天線。因此，殼體頂部用于從所述裝置或者RF讀卡器向殼體內(nèi)部傳送信號(hào)，以及還用于接收從殼體內(nèi)部發(fā)出的任何信號(hào)。在這個(gè)實(shí)施例中，頂部被配置為1/4波天線部分。采用這樣的方式，天線就被配置為單極天線， 或者說(shuō)鞭型天線，其中只有傳統(tǒng)雙極天線中的一極被使用。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以意識(shí)到，為了優(yōu)化性能，對(duì)發(fā)送的信號(hào)幅度進(jìn)行一些調(diào)諧可能是需要的。本實(shí)施例并不限制該頂部的形狀和構(gòu)建材料，以允許本領(lǐng)域技術(shù)人員為追求最優(yōu)性能而調(diào)諧有效天線。在第二實(shí)施例中，如上所述，殼體頂部和殼體基座之間互相隔離，且二者與地也是隔離的。和第一實(shí)施例一樣，殼體頂部連接至所述裝置或者讀卡器天線的一極。然而，由于殼體基座與地也是隔離的，因此殼體基座可以作為另一極。因此殼體頂部和殼體基座分別作為雙極天線的一極。這是一種雙電浮動(dòng)裝置(electrically floating installment)，或者是標(biāo)準(zhǔn)雙極天線。殼體頂部和殼體基座由讀卡器激勵(lì)，并且發(fā)送和接收來(lái)自殼體內(nèi)的信號(hào)。在第三實(shí)施例中，如上所述，頂部與基座保持電隔離。如上述，優(yōu)選地，頂部由諸如不銹鋼的導(dǎo)電材料制成。于是頂部就作為電導(dǎo)管把信息從嵌入裝置直接發(fā)送到外部讀卡器，好象裝置之間有一條導(dǎo)線。優(yōu)選的，在殼體內(nèi)部的線路和外部讀卡器之間采用了一系列通信協(xié)議。通過(guò)使讀卡器和所述線路與殼體頂部物理連接，這樣在內(nèi)部線路和讀卡器之間可以形成電連接?？梢赃x擇的，把殼體頂部和殼體基座分隔開(kāi)的“0”型墊圈可用于從殼體內(nèi)部向外部環(huán)境傳輸信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，墊圈中存在通道或者通路，在該通道或者通路中可以布置導(dǎo)線。這些通道或者通路從形成內(nèi)圈的墊圈部分延伸到形成外圈的墊圈部分。參照附圖2，通道200在墊圈210的外部邊緣是可見(jiàn)的。因此，如上所述，不是將所述線路與殼體頂部物理連接，而是導(dǎo)線或者一組導(dǎo)線用于將內(nèi)部線路連接到外部裝置或讀卡器。所采用的通信類型和特定協(xié)議為實(shí)現(xiàn)決策并都在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。 作為對(duì)上述實(shí)施例的修正，墊圈210內(nèi)的電連接附著于殼體部件。因?yàn)橥ǔ|圈在使用過(guò)程中處于壓縮狀態(tài)，因此能夠保證墊圈和殼體頂部(和殼體基座)之間的連接。在一個(gè)實(shí)施例中，如附圖2所示，小彈簧或多個(gè)彈簧220被添加到墊圈210，用于保證與頂部的電連接是物理接觸。在另一個(gè)實(shí)施例中，被提高的接觸襯墊放置于墊圈之上，由于夾鉗施加的壓力因此形成了物理連接。在優(yōu)選實(shí)施例中，通道200并不完全貫穿墊圈。而是部分延伸進(jìn)入墊圈，然后在這一部分與頂部或基座接觸。這種機(jī)制提供了一種把外部裝置的天線附著于頂部的簡(jiǎn)單方法。例如，外部裝置的天線僅僅連接至墊圈，而墊圈提供至頂部的連接。采用這樣的方式，頂部就由導(dǎo)線或者其他連接裝置釋放出來(lái)。這就使得頂部可以輕松的從殼體基座上移下來(lái)，以及后續(xù)更換。在一個(gè)實(shí)施例中，墊圈包括外圈上的適合天線連接的連接器。外部裝置的天線就可以典型地通過(guò)電纜或其他方式連接到這個(gè)連接器。在墊圈內(nèi)，典型地通過(guò)一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)線，信號(hào)通過(guò)并到達(dá)保證墊圈與殼體頂部接觸的位置，于是形成殼體頂部和外部裝置的天線之間的連接。類似的，可以利用兩組獨(dú)立的接觸機(jī)械裝置，一組接觸機(jī)械裝置是在墊圈上部面對(duì)殼體頂部，另一組接觸機(jī)械裝置是在墊圈下部，面對(duì)殼體基座。采用這樣的方式，獨(dú)立的(或相同的)信號(hào)就可以依照較早實(shí)施例提供至殼體頂部和殼體基座。
權(quán)利要求
1.一種在外部裝置和具有電子電路的過(guò)濾器組件之間進(jìn)行通信的方法，其中所述過(guò)濾器組件位于殼體中，該方法包括使用包括導(dǎo)電殼體頂部和殼體基座的殼體；在所述頂部和所述基座之間放置電絕緣墊圈以保持它們之間的物理隔離和電隔離； 將所述殼體頂部和殼體基座按壓在一起以形成流體密封；以及使用適于利用天線的外部裝置，以便與所述過(guò)濾器組件進(jìn)行通信，其中所述殼體頂部與所述裝置進(jìn)行通信以便用作所述天線的一極。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述殼體基座接地。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述殼體基座與所述裝置進(jìn)行通信并用作所述天線的第二極。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中使用電絕緣夾鉗將所述殼體基座與所述殼體頂部按壓在一起。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述墊圈具有內(nèi)圈和外圈，并且包括與所述殼體頂部和所述外圈進(jìn)行通信的導(dǎo)電通道，還包括將所述導(dǎo)電通道連接到所述外部裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述導(dǎo)電通道在位于連接器處的所述外圈處終止， 且其中所述裝置連接到所述連接器。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，還包括在所述墊圈上設(shè)置接觸機(jī)構(gòu)以便保持所述導(dǎo)電通道與所述殼體頂部的通信。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述接觸機(jī)構(gòu)包括位于所述墊圈上的接觸襯墊。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述接觸機(jī)構(gòu)包括位于所述墊圈上的彈簧。
10.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述墊圈包括與所述殼體基座和所述外圈進(jìn)行通信的第二導(dǎo)電通道，還包括將所述第二導(dǎo)電通道連接到所述外部裝置以便用作所述天線的第二極。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，還包括在所述墊圈上設(shè)置接觸機(jī)構(gòu)以便保持所述第二導(dǎo)電通道與所述殼體基座的通信。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述接觸機(jī)構(gòu)包括位于所述墊圈上的接觸襯墊。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述接觸機(jī)構(gòu)包括位于所述墊圈上的彈簧。
14.一種過(guò)濾系統(tǒng)，包括殼體，其包括殼體頂部和殼體基座； 位于所述殼體內(nèi)的過(guò)濾元件；位于所述過(guò)濾元件上或靠近所述過(guò)濾元件的電子電路；墊圈，該墊圈插入到所述頂部和所述基座之間以便保持它們之間的物理隔離，并形成流體密封，所述墊圈包括內(nèi)圈和外圈，并且所述墊圈內(nèi)部的通道從所述內(nèi)圈延伸到所述外圈；和導(dǎo)線，該導(dǎo)線穿過(guò)所述通道與所述電子電路和所述殼體的外部的裝置進(jìn)行通信。
15.一種過(guò)濾系統(tǒng)，包括殼體，該殼體包括導(dǎo)電殼體頂部和殼體基座； 位于所述殼體內(nèi)的過(guò)濾元件；位于所述過(guò)濾元件上或靠近所述過(guò)濾元件的電子電路；墊圈，該墊圈插入到所述頂部和所述基座之間以便保持它們之間的物理隔離和電隔離，并形成流體密封，和所述殼體的外部的裝置，其中所述電子電路和所述裝置二者均與所述殼體頂部進(jìn)行通信以使得所述殼體頂部用作所述電子電路和所述裝置之間的電導(dǎo)體。
16.如權(quán)利要求15所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其中所述殼體基座接地。
17.—種在外部裝置和具有電子電路的過(guò)濾器組件之間進(jìn)行通信的方法，其中所述過(guò)濾器組件位于殼體中，該方法包括使用包括導(dǎo)電殼體頂部和殼體基座的殼體；在所述頂部和所述基座之間放置墊圈以便保持它們之間的物理隔離； 將所述殼體頂部和所述殼體基座按壓在一起以形成流體密封；以及使用導(dǎo)線將所述電子電路與所述殼體頂部進(jìn)行連接；以及使用第二導(dǎo)線將所述外部裝置與所述殼體頂部進(jìn)行連接，使得所述殼體頂部用作所述電路和所述裝置之間的電導(dǎo)管。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括采用一系列通信以便在所述裝置和所述電子電路之間進(jìn)行通信。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于在位于殼體內(nèi)的裝置向位于殼體外的第二裝置，優(yōu)選地為測(cè)試或監(jiān)控單元，發(fā)送信息的系統(tǒng)和方法。從密封的殼體內(nèi)部向外部裝置發(fā)送信息涉及相當(dāng)多的問(wèn)題。在某些情況下，在殼體內(nèi)使用導(dǎo)線可能不實(shí)際，這是因?yàn)閮?nèi)部環(huán)境，例如流體流動(dòng)、壓力或溫度。在一個(gè)實(shí)施例中，外部射頻讀卡器的天線電連接到殼體頂部。在另一個(gè)實(shí)施例中，殼體內(nèi)的裝置電連接到殼體組件。另一個(gè)實(shí)施例中，墊圈被用于從殼體內(nèi)部向外部裝置傳輸信息。
文檔編號(hào)G06K7/00GK102512862SQ20111038504
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2007年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月16日
發(fā)明者A.伯克, M.T.格榮卡, M.約恩斯 申請(qǐng)人:米利波爾有限公司