CN105008886A - 测试蜂窝状过滤器的方法 - Google Patents
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Abstract
测试蜂窝状过滤器有没有缺陷的方法包括弄湿第一端部和第二端部中的至少一个以提供至少一个弄湿了的端部的步骤。该方法进一步包括监控所述第二端部有没有通过所述过滤器的雾的步骤。
Description
本申请根据35 U.S.C.§120要求2012年11月28日提交的美国申请S/N 13/687,690的优先权,本申请基于该申请的内容并且该申请的内容通过引用整体结合于此。
领域
本公开一般涉及测试蜂窝状过滤器的方法,并且尤其涉及测试被设置有至少一个弄湿了的端部的蜂窝状过滤器的方法。
背景技术
壁流式蜂窝状(honeycomb)过滤器一般被用于从流体中移除固体颗粒,诸如在废气流中的固体颗粒。图1示出了典型的蜂窝状过滤器100,其具有用于接收入口气流的入口端面102、用于排出出口气流的出口端面104以及从入口端面102纵向地延伸至出口端面104的基本平行的相交的多孔壁106的阵列。相交的多孔壁106限定了包括多个入口单元(cell)通道108和多个出口单元通道110的蜂窝状网络的通道107。出口单元通道110在它们邻接入口端面102的地方用塞子(plug)112封闭并且在它们邻接出口端面104的地方是打开的。相反地,入口单元通道108在它们邻接出口端面104的地方用多孔塞(未示出)封闭并且在它们邻接入口端面102的地方是打开的。蜂窝状过滤器100通常被固定在顺从的垫子中并且被包含在刚性外壳(未示出)中。定向在蜂窝状过滤器100的入口端面102处的流体进入入口单元通道108,流过互连的多孔壁106并进入出口单元通道110,并在出口端面104处离开蜂窝状过滤器100。
在典型的单元结构中,通过出口通道110在一侧或多侧上给每个入口通道108镶边,并且反之亦然。入口和出口通道108、110可具有如图1中所示的方形截面或者可具有其它单元几何结构,例如,圆形、矩形、三角形、六边形、八边形等。柴油颗粒过滤器通常由陶瓷材料(诸如堇青石、钛酸铝、莫来石或碳化硅)制成。当诸如在废气中发现的烟灰之类的颗粒流过蜂窝状过滤器100的互连的多孔壁106时,流体流中的颗粒的一部分被互连的多孔壁106留住。蜂窝状过滤器100的效率与互连的多孔壁106在过滤来自流体的颗粒方面的有效性有关。可利用蜂窝状过滤器实现超过颗粒重量80%的过滤效率。然而,蜂窝状过滤器的过滤效率或完整性可受各种缺陷损害,诸如洞或裂缝(诸如龟裂)以及壁或塞子中的类似物。这样的缺陷允许流体通过过滤器而没有适当的过滤。因此,在蜂窝状过滤器的制造中,可能期望测试蜂窝状过滤器是否存在可影响过滤效率或完整性的这样的缺陷。具有检测到的缺陷的蜂窝器可被修复,或者如果不能修补的,则被丢弃。
发明内容
在第一方面,测试蜂窝状过滤器的方法包括提供包括沿着蜂窝状过滤器的长度设置在第一端部和第二端部之间的中间部分的蜂窝状过滤器的步骤(I)。所述蜂窝状过滤器包括由多个相交的多孔壁所限定的蜂窝状网络的通道。所述蜂窝状网络的通道沿着所述第一端部和所述第二端部之间的所述蜂窝状过滤器的长度延伸。所述方法进一步包括弄湿所述第一端部和所述第二端部中的至少一个以提供至少一个弄湿了的端部的步骤(II)。所述弄湿了的端部具有比所述中间部分更高的湿度。所述方法进一步包括在所述蜂窝状过滤器的第一端部处使具有水分液滴的雾流入所述蜂窝状网络的通道中的步骤(III)。所述方法更进一步包括监控所述蜂窝状过滤器的第二端部有没有离开所述蜂窝状网络的通道的所述雾的水分液滴的步骤(IV)。
在第一方面的一个示例中,步骤(II)包括将所述第一端部和所述第二端部中的至少一个弄湿至所述蜂窝状过滤器的长度的至少约5%的深度。
在第一方面的另一个示例中,步骤(II)包括将所述第一端部和所述第二端部中的至少一个弄湿至所述蜂窝状过滤器的长度的至少约20%的深度。
在第一方面的又一个示例中,步骤(II)包括将所述第一端部和所述第二端部中的至少一个弄湿至所述蜂窝状过滤器的长度的至少约30%的深度。
在第一方面的另一个示例中,步骤(II)包括将所述第一端部和所述第二端部中的至少一个弄湿至所述蜂窝状过滤器的长度的少于约40%的深度。
在第一方面的又一示例中,步骤(II)包括利用液体(例如水)弄湿所述第一端部和所述第二端部中的至少一个。
在第一方面的进一步示例中,步骤(II)包括将所述第一端部和所述第二端部中的至少一个浸在液体中以提供所述弄湿了的端部。例如,步骤(II)可包括将所述第一端部和所述第二端部中的至少一个浸在作为液体的水中以提供所述弄湿了的端部。
在第一方面的又进一步示例中,步骤(II)包括将所述第一端部和所述第二端部中的至少一个浸泡在一定量的液体中以提供所述弄湿了的端部。例如,步骤(II)包括利用作为所述一定量的液体的一定量的水来浸泡所述第一端部和所述第二端部中的至少一个以提供所述弄湿了的端部。在另一个示例中,步骤(II)包括提供所述一定量的液体作为容器中的预定的量的液体,并且浸泡的步骤将整个预定的量的液体吸取到所述弄湿了的端部中。例如,可计算所述预定的量的液体以实现将所述第一端部和所述第二端部中的至少一个弄湿至预定的深度。在另一个示例中,步骤(II)包括浸泡以使得液体逆着重力被毛细力拉至一深度。
在第一方面的进一步示例中,步骤(II)包括弄湿所述第一端部和所述第二端部两者以提供所述至少一个弄湿了的端部作为第一弄湿了的端部和第二弄湿了的端部。
在第一方面的更进一步示例中,步骤(IV)包括照明离开所述蜂窝状网络的通道的所述雾的水分液滴。
可单独地或与以上所讨论的第一方面的示例的任何一个或组合结合地执行第一方面。
在第二方面,测试蜂窝状过滤器的方法包括提供包括沿着蜂窝状过滤器的长度设置在第一端部和第二端部之间的中间部分的蜂窝状过滤器的步骤(I)。所述蜂窝状过滤器包括由多个相交的多孔壁所限定的蜂窝状网络的通道。所述蜂窝状网络的通道沿着所述第一端部和所述第二端部之间的所述蜂窝状过滤器的长度延伸。所述方法进一步包括将所述第一端部弄湿至从所述蜂窝状过滤器的长度的约5%到约40%的深度以提供具有比所述中间部分更高的湿度的第一弄湿了的端部的步骤(II)。所述方法进一步包括将所述第二端部弄湿至从所述蜂窝状过滤器的长度的约5%到约40%的深度以提供具有比所述中间部分更高的湿度的第二弄湿了的端部的步骤(III)。所述方法进一步包括在所述蜂窝状过滤器的第一端部处使具有水分液滴的雾流入所述蜂窝状网络的通道中的步骤(IV)。所述方法更进一步包括监控所述蜂窝状过滤器的第二端部有没有离开所述蜂窝状网络的通道的所述雾的水分液滴的步骤(V)。
在第二方面的一个示例中,步骤(II)和步骤(III)中的至少一个包括利用液体(例如水)弄湿所述第一端部和所述第二端部中的至少一个。
在另一个示例中,步骤(V)包括照明离开所述蜂窝状网络的通道的所述雾的水分液滴。
可单独地或与以上所讨论的第二方面的示例的任何一个或组合结合地执行第二方面。
附图说明
在参照附图阅读了下面的详细描述之后,会更好地理解所要求保护的发明的这些和其它特征、方面以及优点,其中:
图1是蜂窝状过滤器的常规视图;
图2是在弄湿蜂窝状过滤器的第二端部之前的图1的蜂窝状过滤器的横截面图;
图3是当弄湿蜂窝状过滤器的第二端部时的图1的蜂窝状过滤器的横截面图;
图4是在弄湿蜂窝状过滤器的第二端部之后的图1的蜂窝状过滤器的横截面图;
图5是当弄湿蜂窝状过滤器的第一端部时的图1的蜂窝状过滤器的横截面图;
图6是在弄湿蜂窝状过滤器的第一端部之后的图1的蜂窝状过滤器的横截面图;
图7是被用于测试具有弄湿了的第一和第二端部的图6的蜂窝状过滤器的测试装置;
图8示出了当使用图7的测试装置测试时雾流过图6的蜂窝状过滤器;
图9示出了弄湿蜂窝状过滤器的外周表面的方法;
图10是图9中所示的弄湿蜂窝状过滤器的外周表面的方法的侧视图;
图11示出了当使用图7的测试装置测试时雾流过具有弄湿了的外周表面的蜂窝状过滤器;
图12表示示出了在利用图7的测试装置进行测试程序之前使蜂窝状过滤器的外皮饱和的有效性的测试结果;
图13示出了在测试的30秒之后的具有弄湿了的外皮的蜂窝状过滤器的可重复性;
图14示出了被配置成在利用图7的测试装置进行测试程序时减少(诸如阻止)雾流过蜂窝状过滤器的内周通道的阻塞装置;
图15是其中阻塞元件沿着图14的线15-15占用蜂窝状过滤器的第二端部的中心部分的处于关闭取向的阻塞装置的截面图;
图16示出了被在枢轴上转动到打开取向的图15的阻塞装置;
图17是其中阻塞元件占用蜂窝状过滤器的第一端部的中心部分的处于关闭取向的阻塞装置的截面图;
图18示出了被在枢轴上转动到打开取向的图17的阻塞装置;
图19示出了被用于使阻塞元件与蜂窝状过滤器的第一末端的中心部分接合的线性致动器;
图20示出了被缩回到打开取向的图19的线性致动器;
图21示出了被充气以占用蜂窝状过滤器的第一末端的中心部分的可充气气囊;
图22示出了被放气以脱离蜂窝状过滤器的第一末端的中心部分的可充气气囊;
图23示出了被用于转移接近蜂窝状过滤器的第一端部的雾流的引流器。
具体实施方式
此后将参照示出所要求保护的发明的示例实施例的附图更充分地描述所要求保护的发明的各方面。在可能时,将在所有附图中使用相同的附图标记来指示相同或类似的部分。然而,所要求保护的发明可以以许多不同形式实施并且不应理解成限于本文中所阐述的实施例。提供这些示例实施例以使本公开将是透彻和完整的,并且将充分地将所要求保护的发明的范围传达给本领域技术人员。
现在参照图2-8,图2-8示出了测试蜂窝状过滤器100的一个示例方法,该示例方法包括提供诸如图1中所示的常规蜂窝状过滤器100之类的蜂窝状过滤器的步骤。可通过制造蜂窝状过滤器或该蜂窝状过滤器的各部分来提供蜂窝状过滤器100。在进一步示例中,可现成提供蜂窝状过滤器,其中在不同位置生产和/或购买蜂窝状过滤器以用于随后的测试。测试蜂窝状过滤器可能是期望的以确定在蜂窝状过滤器中是否存在将干扰过滤器的结构完整性、性能或其它特性的裂缝或其它缺陷。通过测试程序的蜂窝状过滤器随后可被进一步处理以提供进一步的特性和/或可被安装在过滤器组件(例如,柴油颗粒过滤器)内以供后续使用。
参照图2,蜂窝状过滤器100包括沿着蜂窝状过滤器100的长度“L”设置在第一端部203和第二端部205之间的中间部分201。蜂窝状过滤器100包括可包括多个入口单元通道108和多个出口单元通道110的蜂窝状网络的通道107。蜂窝状网络的通道107由多个相交的多孔壁106所限定。如所示,在某些示例中,该多个相交的多孔壁106相对于彼此可以是基本上平行的。如示出,蜂窝状网络的通道107可沿着蜂窝状过滤器100的长度“L”在第一端部203和第二端部205之间延伸。
当测试蜂窝状过滤器100时,期望定位诸如洞、裂缝(诸如龟裂)或多孔壁106和/或塞子112(例如,多孔塞)中的类似物之类的缺陷。例如,缺陷可位于中间部分201、第一端部203和/或第二端部205中。出于说明目的,第一示例缺陷207位于中间部分201中,第二示例缺陷209位于第一端部203中,并且第三示例缺陷211位于第二端部205中。雾化器或其它雾生成器设备可被用于通过生成压力降而迫使雾通过过滤器来帮助标识蜂窝状过滤器100内的缺陷。未被蜂窝状过滤器的多孔壁捕获的雾可被监控为该过滤器内的潜在缺陷的指示器。实际上,该雾可自由地通过缺陷而不是被多孔壁捕获,藉此短路通过多孔壁的期望路径。
在第一端部203和第二端部205内的缺陷可能相对更容易检测,因为用于推动雾通过多孔壁的这些通道之间的流体动力压力梯度在第一端部203和第二端部205处是最大的。相反,在中间部分201内的缺陷可能相对更难检测,因为用于推动雾通过多孔壁的这些通道之间的流体动力压力梯度在蜂窝状过滤器100的中间部分203内可能是最小的。
通过弄湿第一端部203和第二端部205中的至少一个以提供至少一个弄湿了的端部的方法步骤可更有效地标识中间部分201内的缺陷,其中弄湿了的端部相比中间部分具有更高的湿度。实际上,弄湿第一端部203和第二端部205中的至少一个的步骤可增加蜂窝状过滤器100的中间部分201中的雾化器或其它雾生成器设备的灵敏度。相信弄湿端部用于通过经由弄湿了的端部附近的毛细力(capillary force)暂时地堵塞气孔来至少部分地阻塞空气流过弄湿了的端部。由此,可增加通过第三部分的中心中的基质的流动以提高雾化器或其它雾生成器的灵敏度以允许蜂窝状过滤器100的中间部分201内的缺陷的更有效的标识。
在一个示例中,该方法可包括弄湿第一端部和第二端部205中的至少一个。例如,可弄湿第一端部以将至少该第一端部提供作为弄湿了的端部。在另一个示例中,可弄湿第二端部以将至少该第二端部提供作为弄湿了的端部。在更进一步示例中,可弄湿第一端部和第二端部两者以提供第一弄湿了的端部和第二弄湿了的端部。例如,如图3和4中所示,可从初始深度“D1”到最终弄湿了的深度“D2”弄湿第二端部205。如图5和6中所示,可同样从初始深度“D3”到最终弄湿了的深度“D4”弄湿第一端部203。
在某些示例中,初始和最终弄湿了的深度可与彼此类似或相同。例如,第二端部205的最终弄湿了的深度“D2”可与第一端部203的最终弄湿了的深度“D4”类似或相同。在替代示例中,第一和第二端部的初始和/或最终弄湿了的深度可彼此不同。例如,第一端部203的最终弄湿了的深度“D4”可与第二端部205的最终弄湿了的深度“D2”大不相同。
在某些示例中,第一端部和/或第二端部可被弄湿至蜂窝状过滤器的长度的至少约5%的深度。例如,第一端部和/或第二端部可被弄湿至蜂窝状过滤器的长度的至少约20%的深度。在进一步示例中,第一端部和/或第二端部可被弄湿至蜂窝状过滤器的长度的至少约30%的深度。在更进一步示例中,第一端部和/或第二端部可被弄湿至蜂窝状过滤器的长度的至少约40%的深度。增加弄湿了的端部的深度可帮助进一步揭示否则难以确定蜂窝状过滤器的中间部分中的缺陷。通过示例的方式,图4示出了第二端部205的缺陷211被定位在深度D2内的弄湿了的第二端部内而中间部分201内的缺陷207保持在蜂窝状过滤器100的未弄湿了的中间部分中。此外,图6示出了第一端部203中的缺陷209被定位在深度D4内的弄湿了的第一端部内而中间部分201内的缺陷207仍然保持在蜂窝状过滤器100的未弄湿了的中间部分内。由此,如下所讨论的,可执行测试程序,其将增强缺陷207的可见性,因为弄湿蜂窝状过滤器的端部可用于在测试程序期间增加中间部分201内的压力差。
各种替代技术可被用于弄湿蜂窝状过滤器的第一端部和/或第二端部。例如,可通过将端部暴露于蒸汽、将端部浸(dip)在液体中、将端部浸泡(soak)在液体中或其它弄湿技术来实现弄湿。蒸汽或液体可包括水蒸汽或液态水(例如,纯净水)。在其它示例中,蒸汽和/或液体可包括甘油、酒精或不会侵蚀、败坏或以其它方式损害蜂窝状过滤器的其它蒸汽或液体。在进一步示例中,蜡或其它涂层可被用于大幅度阻塞空气通过端部,藉此甚至进一步增加中间部分内的压力差,其中基本上所有的雾均将被迫使通过。然而,这样的涂层(例如,蜡)可能难以移除并且还可完全地阻塞端部内的缺陷,藉此阻止端部以及中间部分内的缺陷的同时标识。相反,利用包括甘油、酒精、水(例如,纯净水)等的蒸汽和/或液体弄湿可被容易地移除(例如,通过蒸发)并且可阻塞雾通过多孔壁同时仍然允许雾通过端部内的任何缺陷。由此,可实现端部以及中间部分内的缺陷的同时检测。
现在将描述用于弄湿第二端部205的示例技术,理解到对于弄湿第一端部203可同样地执行这样的技术。而且,尽管在图3-4中所示的弄湿第二端部205的方法被示为与图5-6中所示的弄湿第一端部203的方法相同,但在进一步示例中,可应用不同的弄湿技术以实现进一步示例中的相应的弄湿了的端部。
首先将参照弄湿第二端部205描述浸泡技术,理解到可执行类似的浸泡技术以弄湿第一端部203。例如,如图2中所示,诸如所示的盘之类的容器210可利用一定量的液体213被填充到初始水平面(level)“L1”。该液体可包括水(例如,纯净水),尽管在进一步示例中可使用其它液体(例如,甘油、酒精等)。第二端部205随后可被浸泡在该一定量的液体中以将该第二端部提供作为弄湿了的端部。在示例浸泡程序期间,第二端部205可被浸没在一定量的液体213内,其中液体213随后可逆着(against)重力被毛细力被向上拉至一深度。如图4中所示,液体可通过毛细力被有效地向上拉至距第二端面104的最终弄湿了的深度“D2”。
如先前所提到的,示例方法可执行将第一和/或第二端部弄湿至位于可接受的深度的预定范围内的最终弄湿了的深度。实际上,在某些示例中,弄湿可被执行至蜂窝状过滤器的长度的至少约5%(诸如至少约20%,诸如至少约30%,诸如至少约40%)的深度。在某些示例中,预定范围可以是从蜂窝状过滤器的长度的约5%到约10%,诸如从约10%到约20%,诸如从约20%到约30%,诸如从约30%到约40%。
可执行各种浸泡技术以实现期望的最终弄湿了的深度。例如,如图2中所示,可预先确定容器210中的液体213的量以使得浸泡的步骤将整个预定的量的液体吸取到弄湿了的端部中。可预先选择液体的量以实现期望的最终弄湿了的深度“D2”。例如,可基于先前浸泡程序来确定液体被毛细作用吸取到蜂窝状过滤器的端部中的程度来确定液体的量。在一个特定示例中,可计算液体的预定的量以实现将第二端部弄湿到预定的最终弄湿了的深度“D2”。在替代程序中,可浸泡第二端部预定的时间段,已知或计算该预定的时间段以导致期望的最终弄湿了的深度“D2”。
还可通过将端部浸在一定量的液体内来获得最终弄湿了的深度。例如,可暂时地将第二端部205浸在一定量的液体213中到逼近最终弄湿了的深度“D2”的深度。随后可从容器210附近移除蜂窝状过滤器100,其中粘附到蜂窝状过滤器100的浸入表面的过量液体可被吸收到壁中以实现最终弄湿了的深度“D2”。
图6证明了其中第一端部203和第二端部205各自被弄湿到相应的最终弄湿了的深度D4和D2,藉此留下未弄湿的中间部分201的示例。如先前所提到的,弄湿了的第一端部203帮助减少空气流过弄湿了的多孔壁同时仍然允许雾流过第一端部203中的任何缺陷209。同样地,弄湿了的第二端部205帮助减少空气流过弄湿了的多孔壁同时仍然允许雾流过第二端部205中的任何缺陷211。由此,增加了中间部分201内的压力差以帮助标识未弄湿的中间部分201内的缺陷207中的任何一个。
该方法可进一步包括在蜂窝状过滤器的第一端部处使具有水分液滴(moisture droplet)的雾流入蜂窝状网络中并且随后监控蜂窝状过滤器的第二端部有没有离开通道的蜂窝状网络的雾的水分液滴的步骤。可以各种方式,例如,利用测试装置来执行使雾流动并监控第二端部的步骤。
根据本公开的各方面,可提供各种测试装置。例如,图7示出了被用于测试具有图6中所示的弄湿了的末端的蜂窝状过滤器100的测试装置701的仅一个示例。测试装置701被设计成检测互连的多孔壁106和/或通道108、110中的每一个的一端处的塞子112中的缺陷。如先前所提到的,期望定位并解决这样的缺陷,因为否则它们可影响蜂窝状过滤器100的性能。例如,多孔壁106可包括诸如裂缝或洞之类的缺陷,其允许相邻单元之间的相对不受限制的流动,藉此短路多孔壁的过滤过程并藉此不利地影响过滤效率和/或过滤完整性。更进一步,缺陷可作为塞子内和/或塞子和多孔壁106之间的洞或裂缝发生在塞子112中。另外,塞子缺陷可起因于缺失的塞子或仅部分地填充通道的末端的塞子。由此,可提供示例测试装置701以允许容易地检测出蜂窝状过滤器100中的缺陷。
如所示,测试装置701可包括颗粒源703,该颗粒源703操作以供应雾流(如由箭头“705”所指示),该雾流包括在其中悬浮有颗粒的气体。该雾被提供至蜂窝状过滤器100的入口端面102。雾的颗粒流进到入口单元通道108中并通过蜂窝状过滤器100的多孔壁106和/或塞子112并且,如果未被多孔壁捕获,该雾的部分可通过出口端面104离开。一经离开出口端面104,该雾就可通过可渗透元件707,诸如毗邻于出口端面104安装并且优选与出口端面104直接接触地接合(engaged)的屏。在离开可渗透元件707之后,雾的颗粒可被投射在可渗透元件707附近的光的平面709照明。在一个示例中,光的平面709可平行于可渗透元件707的平面并且在上面被间隔开一微小的距离。随后可通过检查颗粒和光的平面709之间的干涉来在蜂窝状过滤器100中可靠地检测塞子112和/或多孔壁106中的缺陷。
在一个示例中,例如通过利用成像器711(诸如相机)记录图像来生成指示缺陷单元的位置的图像。对应于缺陷单元位置的图像可被存储在计算机713中的存储器中和/或还可被显示在视频监视器715上。多孔壁106和/或塞子112中的缺陷将它们自己显示为蜂窝状过滤器100上(即,在与光的平面709的交叉处)的图像中的亮点。因此,它们的位置可容易地与蜂窝状过滤器100上的单元缺陷位置相关联。具体地,在将可渗透元件707放置在蜂窝状过滤器100的顶上之前,可记录出口端面104的先前图像,藉此捕捉蜂窝状单元结构(即,在外围轮廓的坐标空间(沿着出口端面104的平面)中的位置)以及出口端面104上的单元和塞子的相应的位置的图像。该图像随后可与示出亮点的其它图像相关联以指定作为包括缺陷的各个单元。
颗粒可包括液体颗粒,诸如细的液体颗粒。在操作中,可通过颗粒源703的颗粒生成器719在室717中形成颗粒。可通过喷洒、雾化或以其它方式通过喷嘴喷射液体来生成颗粒。如先前所提到的,液体可以是水(例如,纯净水)、水基溶液和/或以雾提供的乙二醇基溶液。尽管可使用水或其它液体,然而在替代示例中,根据本公开的各方面,可使用烟或其它细悬浮颗粒物。这些颗粒可被封装在外壳721中并且在压力下通过流动路径提供,该流动路径能够可选地由定位在颗粒源703和蜂窝状过滤器100的入口端面102之间的管723所限定。如果提供,则管723可包括可选的圆形横截面,尽管其它横截面形状是可能的,诸如三角形、矩形(例如,方形)或其它多边形形状或者可包括椭圆或其它曲线形状。在一个示例中,如果提供,则管723可与蜂窝状过滤器100轴向对准。进一步,优选在含颗粒气体被提供至入口端面102(在管的上端附近)的点处的管723的内部尺寸D(例如,直径)大于蜂窝状过滤器100的最大横向外部尺寸d。此特征通过减少在入口端面102上所提供的气体的流动分布上的边界层流动的影响来提高流动速度分布的均匀性。通过迫使空气进入外壳721中的风扇725实现优选处于大于30Pa的压力(入口和环境之间的相对压力)的规定。在某些实施例中,压力是在30和70Pa之间。穿孔的分区727可被用于最小化室717内的压力的变化。
一经通过蜂窝状过滤器100,包含在气流中的颗粒就通过可渗透元件707。可渗透元件707可以是屏、网、布或穿孔板。在一个示例中,可渗透元件707可由丝状材料(诸如梭织物)或交织线或具有多个定向线的线材进行制造。可以基本上垂直的方式来取向这些线,尽管此取向不是必需的。例如,可以链连(chain link)取向来编织该元件。在一个示例中,可提供丝布或丝网。在另一个示例中,还可使用金属丝布,诸如不锈钢丝布。可渗透元件707优选包括大于约50线/英寸或甚至大于125线/英寸并且在某些实施例中大于约250线/英寸的网格密度。在网或布中的丝线(长丝)的直径可小于约0.05英寸(小于约127微米)、小于约0.004英寸(小于约102微米)或者甚至小于约0.002英寸(小于约51微米)。在一个示例性实施例中,可渗透元件707包括大于约50线/英寸的丝网密度,并且丝的直径优选小于约0.004英寸(小于约102微米)。可提供具有30微米直径和325线/英寸的细筛(fine screen)。可渗透元件707还可以是雪纺或针织布或网,或者任何其它精细针织的、交织的或网格形成布料。
可渗透元件707可被设置成毗邻于蜂窝状过滤器100的出口端面104或者与该出口端面104接触。如所示,图像增强装置729可被提供有框架731(例如,环形框架),该框架731被配置成将可渗透元件707安装在如由框架731所限定的中心区域内。在一个示例中,可渗透元件707可被拉伸在框架731上以便构造一平面,并且优选由该框架(诸如可调直径环形框架)进行保持。
在某些示例中,可渗透元件707可包括抗反射表面。如果提供,该抗反射表面可大幅度吸收用于照明的光源的波长的光。例如,该屏可被上色有暗表面着色,例如哑黑色或磨砂黑或吸收诸如棕色或海军蓝的其它颜色。实施例可包括涂层,诸如黑氧化物涂层。黑着色帮助提高信号之间的信噪比水平并降低背景噪声。
在一个示例中,照明装置733被提供有用于生成光的平面709的光源735,该光的平面709毗邻于蜂窝状过滤器100的出口端面104并与该出口端面104间隔开。光的平面709还可与可渗透元件707的平面间隔开。光源735的一个示例被配置成作为红色或绿色激光器生成光的平面709,尽管可在进一步示例中使用其它激光器类型或光设备。光源735可被配置成与诸如旋转多面体镜(faceted mirror)737之类的光学元件协作以将光束转换至光的平板709。照明装置733被配置成产生光的平面709,该光的平面709可基本上平行于出口端面104以及可渗透元件707的平面。光的平面709还可是足够大的以充分跨越在蜂窝状过滤器100的端面104上。
在进一步示例中,可能期望控制光的平面709的传播。在这样的示例中,可在支柱741中形成槽739,光的平面709延伸通过该槽739以使得良好定义的平面的光709被投射在出口端面104之上。可选择由支柱741所限定的槽739的宽度以控制光的平面709的展开。支柱741还可控制涡流并且以其它方式最小化在蜂窝状过滤器100周围的气流扰动。优选地,光的平面709和出口端面104之间的距离是使得从出口端面104出现的颗粒仍然具有足够的动量来横断光的平面709这样的。因此,光的平面709可被设计成在没有干扰出口端面104的情况下尽可能接近于出口端面104和可渗透元件707。在一个实施例中,光的平面709和可渗透元件707之间的距离处于从1/16英寸(1.6mm)到1/2英寸(12.7mm)的范围内。在进一步示例中,可提供诸如紫外光或红外激光器之类的其它光源以产生光的平面。
在颗粒从可渗透元件707出现之后,照明装置733被配置成照明流中的颗粒并且成像器711可被配置成在颗粒从蜂窝状过滤器100的出口端面104出现时捕捉归因于与光的平面709的干涉的所照明的颗粒(亮点)的X-Y位置的图像。成像器711可记录从可渗透元件707出现的流的干涉图案的图像(例如,数字图像)。随后可处理图像以检测缺陷单元/塞子的存在和位置以使得可采取修正动作(例如,修复、丢弃等)。图像处理可包括图像对照强度阈值的逐像素比较。处理方法学可在强度高于预先选择的阈值时指示一缺陷。
诸如相机或摄影机之类的成像器711可被置于蜂窝状过滤器100的出口端面104之上以捕捉出口端面104流出的任何被照明的颗粒的图像。具体地,指示缺陷的区域在图像中呈现为亮点。在单个缺陷的情况中,该缺陷被标识为位于单元之上的相对亮点,归因于蜂窝状过滤器100内的缺陷,该单元在气流内具有颗粒。由此,对图像的分析可帮助立即定位缺陷沿着出口端面104的X-Y位置。成像器711可进一步包括用于聚焦在被照明区域上的光学系统,诸如透镜。成像器711可包括或被附连至内部处理器或计算机713,该内部处理器或计算机713将由成像器所收集的信息处理成图像文件并将图像文件存储在存储器中。该处理器可支持各种类型的图像文件格式,诸如TIFF和JPEG或其它文件格式。计算机713可包括视频监视器715以及与该系统交互所必需的其它外围设备,诸如键盘和鼠标(未示出)。来自成像器711的图像文件可被转移到计算机713进一步处理。图像文件还可被显示在视频监视器715上。
具有缺陷的蜂窝状过滤器100中的单元将比不具有缺陷的单元释放更多的颗粒和更大的颗粒。斑点的尺寸可提供蜂窝状过滤器100中的缺陷的尺寸的指示。如果图像显现均匀,则测试将指示在蜂窝状过滤器100中没有缺陷。有利地,可渗透元件707的使用能够减少可能混淆图像的整体背景物体,藉此增加信噪比以使得可更容易地检测到与缺陷相关联的亮点。
现在将描述测试蜂窝状过滤器100的示例方法。最初,如图1中所示,蜂窝状过滤器100可被提供有沿着蜂窝转过滤器100的长度“L”设置在第一端部203和第二端部205之间的中间部分201。蜂窝状过滤器100包括由多个相交的多孔壁106所限定的蜂窝状网络的通道107。蜂窝状网络的通道107沿着第一端部203和第二端部205之间的蜂窝状过滤器100的长度“L”延伸。在一个示例中,可弄湿蜂窝状过滤器的第一端部和/或第二端部以使得弄湿了的端部相比中间部分具有更高的湿度。在一个示例中,该方法包括将第一端部203弄湿至从蜂窝状过滤器100的长度“L”的约5%到约40%的深度以提供具有比中间部分更高的湿度的第一弄湿了的端部的步骤。另外或替代地,在另一个示例中,该方法包括将第二端部弄湿至从蜂窝状过滤器的长度的约5%到约40%的深度以提供具有比中间部分更高的湿度的第二弄湿了的端部的步骤。如上所讨论的,可利用诸如水之类的液体执行弄湿的步骤,尽管可在进一步示例中使用其它液体。此外,如上所讨论的,可通过将末端暴露于蒸汽、浸在一定量的水中、浸泡在水中和/或其它弄湿技术来执行弄湿的方法。
如图8中所示,弄湿了的端部203和205可帮助塞住端部的多孔壁内的相应的气孔同时仍然允许雾流过位于相应的端部203和205内的缺陷209、211。同时,在中间部分201内压力差增加,藉此允许雾通过中间部分201内的缺陷207的增加的流动。由此,可以更有效的方式来执行对位于中间部分201内的任何缺陷的分析。
该方法可包括在蜂窝状过滤器100的第一端部203处使具有水分液滴的雾801流入蜂窝状网络的通道中。例如,参照图8,测试装置可被用于使具有水分液滴的雾801流入蜂窝状网络的通道中。此外,该方法可包括监控蜂窝状过滤器的第二端部205有没有离开蜂窝状网络的通道的雾的水分液滴的步骤。在一个示例中,测试装置701可被用于例如通过照明离开蜂窝状网络的通道的雾的水分液滴来监控第二端部205。
由此,参照图8,端部203、205的弄湿可至少部分地(例如,完全地)塞住相应的端部内的气孔。由此,可在中间部分201内实现增加的压力差以允许中间部分内的任何缺陷207的增强的检测。同时,弄湿端部可能不足以塞住相应的端部内的缺陷209和211。由此,弄湿端部可增加测试装置的灵敏度,藉此允许中间部分内的缺陷207的增强的检测同时还允许端部内的缺陷209、211的检测。
对一蜂窝状过滤器进行实验,其中创建了该过滤器中的9个人工创建的缺陷。其中在蜂窝状过滤器的第一端部、第二端部和中间部分中的每一个中生成三个缺陷。对干的过滤器执行雾化器测试,其中使雾通过过滤器的第一末端同时监控过滤器的第二末端。记录每个缺陷的所显示的像素尺寸。随后,弄湿两端并且执行相同的雾化程序,其中再次记下每个缺陷的像素尺寸。测试指出当与具有干的末端的蜂窝状过滤器进行比较时,具有弄湿了的端部的蜂窝状过滤器的情况下的该蜂窝状过滤器的第一端部、第二端部和中间部分中的每一个中的所有三个缺陷的像素尺寸较大。该测试发现第一端部内的缺陷的1.6倍的可检测性的增加、中间部分内的缺陷的5.8倍的可检测性的增加以及第二端部内的缺陷的1.8倍的可检测性的增加。
外周(outer peripheral)通道内的缺陷相比位于内部通道内的缺陷也可能更难以检测。由此,根据本公开的一个方面,可弄湿蜂窝状过滤器100的外周表面109以增强雾流过蜂窝状网络的通道的外周通道。
图9和10示出了弄湿外周表面109(诸如蜂窝状过滤器100的外皮)的仅一个示例。例如,中心轴901可以相对于垂直的一角度进行取向并且甚至可被定位成如图9中所示的水平的。如图9和10中所示,一个或多个滚轴903可旋转以允许蜂窝状过滤器100关于中心轴901沿着方向1001旋转。在旋转期间,喷射臂905可沿着蜂窝状过滤器100的长度“L”延伸。由此,随着蜂窝状过滤器100关于中心轴901旋转,沿着蜂窝状过滤器100的长度“L”设置的一系列的喷嘴907允许液体涂覆外周表面109的外面。诸如水(例如,纯净水)、水基溶液、乙二醇基溶液或其它液体之类的液体随后可渗透到外周表面109中。
图7和10示出了弄湿外周表面109的另一个示例。如图7中的虚线中所示,蜂窝状过滤器100可被取向成该蜂窝状过滤器100的中心轴901是基本上垂直的。外围喷环750可被提供成与压力供水752通信。蜂窝状过滤器可在通过外围喷环750的中心通道的轴的方向751上向上移动。外围喷环750的有些示意图作为所示出的喷射臂905的替代在图10中的虚线中示出。如所示,喷环包括中心通道1003,其中取向多个喷嘴1005以朝向外围喷环750的内部喷射液体。由此,回到图7,当蜂窝状过滤器100处于被安装在用于通过测试装置701进行测试的位置中的过程中时,蜂窝状过滤器100可在通过外围喷环的中心通道1003的方向751上向上移动。
一旦弄湿外周表面109,外周表面109(例如,由所示出的外皮所提供的)就被装载有液体。由此,雾1101内的颗粒不太可能被外周表面109吸收,因为外周表面109已经被装载有一定量的液体。相反,雾1101内的颗粒更可能到达位于网络的通道107的外周壁1105中的缺陷1104。由此,如所示,颗粒路径1107可最后离开出口端面104以用于由测试装置701检测。
由此,提供测试蜂窝状过滤器100的方法。这些方法包括提供包括沿着蜂窝状过滤器100的轴901的第一端部203和第二端部205的蜂窝状过滤器100的步骤。蜂窝状过滤器100可包括由多个相交的壁106所限定的网络的通道107。蜂窝状网络的通道107沿着第一端部203和第二端部205之间的蜂窝状过滤器100的轴901延伸。蜂窝状过滤器100被提供有外切(circumscribe)蜂窝状网络的通道107并且在第一端部203和第二端部205之间延伸的外周表面109。如所示,在一个示例中,蜂窝状过滤器100可包括提供外周表面109的可选的外皮1103。
可以各种方式来提供外皮1103。例如,外皮1103可与多个相交的壁106同时形成。例如,相交的壁106可与来自一批陶瓷和/或陶瓷成型材料的外皮1103共同受挤压。替代地,可挤压相交的壁106并且随后可接着应用外皮1103。在一个示例中,形成相交的壁106。可选地机器加工(machine)相交的壁106的外周并且随后例如通过刮刀涂布(doctor blade)或其它应用技术的方式来应用外皮。
测试随后可通过弄湿外周表面109(例如,上面参照图10所描述的喷射技术)而继续。在一个示例中,喷射技术包括利用液体(例如甘油、酒精、水(例如,纯净水))喷射。例如,参照图7,蜂窝状过滤器100可被载入颗粒源703的内部区域中。该方法随后可在通过外围喷环750的中心通道的蜂窝状过滤器的轴的方向上平移蜂窝状过滤器100同时喷环弄湿蜂窝状过滤器100的外周表面109。
例如,弄湿外周表面109可将外皮1103装载有湿气。接下来,该方法可通过在蜂窝状过滤器的第一端部203处使具有水分液滴的雾流入蜂窝状网络的通道中而继续。在例如被外围喷环750弄湿之后,蜂窝状过滤器可被载入如图7中所示的位置中。随后可监控蜂窝状过滤器的第二端部205有没有离开蜂窝状网络的通道的雾的水分液滴。由于弄湿了蜂窝状过滤器的外周表面,因而外周通道内的雾不会具有被吸收到在当最初是干的时测试外皮的情况下该雾将具有的程度的趋势。由此,在开始监控离开蜂窝状衬底的第二端部的雾的程序之前弄湿外周表面109可增强雾流过外周通道并藉此允许更容易地标识与相交的壁106的外周壁相关联的缺陷。
图12和13表示示出了在利用雾化器配置进行测试程序之前使蜂窝状过滤器的外皮饱和的有效性的测试结果。图12和13两者均使用具有设置在该部分的周界中的两个已知瑕疵(flaw)(即,缺陷)的过滤器。这两个瑕疵由两个不同的横截面外观所表示,这两个不同的横截面外观在这些图的图例中被参考作为“F1”(即,瑕疵1)和“F2”(瑕疵2)。这些图中的垂直轴(即,Y轴)是所观察的瑕疵的像素尺寸。图12的水平线(即,X轴)中的区域“A”指示干的蜂窝状过滤器的测试结果而区域“B”指示其中在测试程序之前弄湿外周表面的蜂窝状过滤器的测试结果。如由沿着图12的水平线(即,X轴)的“10”、“20”和“30”所指示的,在10秒、20秒和30秒之后获取测试结果。
参照在测试的10秒之后的图12的区域“A”,干的蜂窝状过滤器的瑕疵“F1”或“F2”两者都没有被标识。参照在测试的10秒之后的图12的区域“B”,第一瑕疵“F1”被标识但第二瑕疵“F2”还未被标识。
参照在测试的20秒之后的图12的区域“A”,干的蜂窝状过滤器的仅第一瑕疵“F1”被标识。然而,如由测试的20秒之后的区域“B”所指示,瑕疵“F1”和“F2”两者均被标识并且与第一瑕疵“F1”相关联的像素尺寸显著大于在10秒之后的相同瑕疵的像素尺寸。
参照在测试的30秒之后的图12的区域“A”,干的蜂窝状过滤器的仅第一瑕疵“F1”被标识(尽管更为明显)而第二瑕疵“F2”未被标识。相反,如由测试的30秒之后的区域“B”所指示,瑕疵“F1”和“F2”两者均再次被标识并且与两个瑕疵相关联的像素尺寸再次大于在测试的20秒之后的瑕疵的相应的像素尺寸。
由此,在没有弄湿蜂窝状过滤器的外皮的情况下,第二瑕疵“F2”永远不会被检测到。相反,弄湿外周表面导致更多瑕疵的检测,当与干的蜂窝状过滤器进行比较时,其是更可见的。如所示,增加的测试时间可导致更大的检测机会以及更可见的瑕疵。在本公开的某些示例中,测试可包括弄湿蜂窝状过滤器的外皮并且随后利用雾化器或其它雾生成器测试缺陷达大于或等于10秒,例如大于或等于20秒,例如大于或等于30秒,例如大于或等于40秒。
图13示出了在30秒之后的具有弄湿了的外皮的蜂窝状过滤器的可重复性(由误差条所显示)。样本尺寸是五个运行并且一个标准偏差由误差条所示出。如所指示的,在测试之前弄湿外皮在检测处于大于45的像素尺寸的瑕疵“F1”和“F2”两者方面是有效的。
除了弄湿外周表面109之外或者对弄湿外周表面109的替代,可抑制(诸如阻止)雾流过内周(inner peripheral)通道以增强雾流过外周通道。例如,该方法可包括在蜂窝状过滤器100的第一端部203处阻挡雾流过内周通道的步骤。另外或者替代地,该方法可包括在蜂窝状过滤器100的第二端部205处阻挡雾流过内周通道的步骤。
图14-16示出了通过在第二端部205处阻挡雾流过内周通道来测试的装置和方法。在一个示例中,用于测试蜂窝状过滤器的装置可包括引流器(flow diverter),该引流器配置成增强雾流过外周通道1503、1505同时减少(例如阻止)雾流过内周通道1507。
在一个示例中,引流器可基本上完全阻止雾流过内周通道1507。图14-15示出了阻塞装置1401的仅一个示例,该阻塞装置1401可被提供有阻塞元件1403,该阻塞元件1403配置成占用蜂窝状过滤器100的第二端部205的中心部分1501以增强雾从雾生成器流过外周通道1503。阻塞元件1403可包括由塑料、金属或基本上不透气流的其它材料配置构造的板。如图15中所示,在仅一个示例中,阻塞元件1403可包括外围密封1509,配置成顶着蜂窝状过滤器100进行密封。如进一步示出的,该装置还可包括支撑网1405,该支撑网1405支撑位于支撑网1405的中心部分内的阻塞元件1403。例如,可提供外围框架1407以帮助例如在基本上平面的取向中安装支撑网1405。如图15中所示,阻塞元件1403可被安装到支撑网1405的一侧而外围密封1509被安装到阻塞元件1403的另一侧。支撑网1405是气体可渗透的以允许雾或与雾相关联的气体的自由运动以通过支撑网并藉此自由地离开蜂窝状过滤器100的第二端部205。同时,气体可渗透的网仍然提供足够的支持以允许外围密封1509的足够的衔接(engagement)以抑制(诸如阻止)气体通过内周通道1507的运动。
在进一步示例中,阻塞元件1403被配置成在阻塞取向(见图15)和缩回取向(见图16)之间在枢轴上转动(pivot)。例如,如图14和15中所示,该装置可包括枢轴臂1409,该枢轴臂1409配置成在关闭取向和打开取向之间关于枢轴线1411在枢轴上转动。如所示,在图14中,在关闭取向中,阻挡雾流过内周通道1507以增强雾流过外周通道1503、1505。由此,例如通过图7中所示的测试装置701在第二端部205处更可能检测出外周通道中的缺陷1104。然而,由于阻挡了雾流过内周通道1507,因而与内部通道相关联的内部缺陷1511不能被测试装置701检测到。
为了检测内部缺陷1511,阻塞元件1403还可被在枢轴上转动到打开取向,如图16中所示,其中雾自由地在所有的通道中流动。如由箭头1601所示,在到达缺陷1104之前,雾可能被干的外皮1103所吸收。由此,雾可能无法以在第二端部处被检测出的足够的量来短路通过缺陷1104。然而,由于中心通道不毗邻外皮1103,因而吸收问题不是担忧点。由此,如图16中所示,进入第一端部203的雾可通过缺陷1511以允许该缺陷在蜂窝状过滤器100的第二端部处被测试装置701观察到。
由此,测试装置701可包括阻塞装置1401,其允许在该阻塞装置以打开取向(见图16)进行取向时监控与内周通道1507相关联的缺陷。阻塞装置1401还可允许在该阻塞装置1401以图15中所示的关闭取向进行取向时监控与外周通道1505、1507相关联的缺陷。
图17-18示出了另一个示例,其中可被提供有阻塞元件1403的先前所描述的阻塞装置1401被配置成占用蜂窝状过滤器100的第一端部203的中心部分1701以增强雾从雾生成器流过外周通道1503、1505。
阻塞元件1403被配置成在阻塞取向(见图17)和缩回取向(见图18)之间在枢轴上转动。如所示,在图17中,在关闭取向中,阻挡雾流过内周通道1703以增强雾流过外周通道1705、1707。由此,例如通过图7中所示的测试装置701在第二端部205处更可能检测出外周通道中的缺陷1104。然而,由于阻挡了雾流过内周通道1703,因而与内部通道相关联的内部缺陷1511不能被测试装置701检测到。
为了检测内部缺陷1511,阻塞元件1403还可被在枢轴上转动到打开取向,如图18中所示,其中雾自由地在所有的通道中流动。如由箭头1601所示,在到达缺陷1104之前,雾可能被干的外皮1103所吸收。由此,雾可能无法以在第二端部205处被检测出的足够的量来短路通过缺陷1104。然而,由于中心通道不毗邻外皮1103,因而吸收问题不是担忧点。由此,如图18中所示,进入第一端部203的雾可通过缺陷1511以允许该缺陷在蜂窝状过滤器100的第二端部处被测试装置701观察到。
由此,测试装置701可包括阻塞装置1401,其允许在该阻塞装置以打开取向(见图18)进行取向时监控与内周通道1703相关联的缺陷。阻塞装置1401还可允许在该阻塞装置1401以图17中所示的关闭取向进行取向时监控与外周通道1705、1707相关联的缺陷。
图19和20示出了阻塞装置1901的另一个示例,该阻塞装置1901可被提供有阻塞元件1403,该阻塞元件1403配置成占用蜂窝状过滤器100的第一端部203的中心部分1701以增强雾从雾生成器流过外周通道1705、1707。阻塞装置1901可包括可由线性致动器1906延伸的活塞1905,该线性致动器1906配置成被延伸至图19中所示的关闭取向或者被缩回至图20中所示的打开取向。在图19中所示的关闭取向中,可以与以上参照图17所讨论的相似的方式检测外周通道1705、1707中的缺陷。同样地,在图20中所示的打开取向中,可以与以上参照图18所讨论的相似的方式检测内周通道1703中的缺陷。尽管阻塞装置1901被示为占用第一端部203的中心部分1701,然而在进一步示例中,类似的阻塞装置可被取向成占用第二端部205的中心部分。
图21和22示出了阻塞装置2101的另一个示例,该阻塞装置2101可被提供有阻塞元件,该阻塞元件配置成占用蜂窝状过滤器100的第一端部203的中心部分1701以增强雾从雾生成器流过外周通道1705、1707。阻塞装置2101可包括可充气气囊2103,该可充气气囊2103可被充气至被延伸到图21中所示的关闭取向或者被放气至图22中所示的打开取向。在图21中所示的关闭取向中,可以与以上参照图17所讨论的相似的方式检测外周通道1705、1707中的缺陷。同样地,在图22中所示的打开取向中,可以与以上参照图18所讨论的相似的方式检测内周通道1703中的缺陷。尽管阻塞装置2101被示为占用第一端部203的中心部分1701,然而在进一步示例中,类似的阻塞装置可被取向成占用第二端部205的中心部分。
图23示出了不一定占用蜂窝状过滤器但在进一步示例中可占用的引流器2301的示例。实际上,如实线中所示,引流器2301可走近蜂窝状过滤器100的第一端部203而没有占用。引流器2301可包括实的圆锥元件,其中可关于引流器2301的外围转移雾流以使得较大量的雾被引导通过外周通道1705、1707以使得可以与以上参照图17所讨论的相似的方式检测外周通道1705、1707中的缺陷。同样地,在虚线中所示的打开取向中,可以与以上参照图18所讨论的相似的方式检测内周通道1703中的缺陷。
测试蜂窝状过滤器100的方法因此可包括在蜂窝状过滤器100的第一端部203处使具有水分液滴的雾流入蜂窝状网络的通道中的步骤。该方法可进一步包括监控蜂窝状过滤器100的第二端部205有没有离开蜂窝状网络的通道的雾的水分液滴的步骤。该方法还可包括阻挡雾流过内周通道以增强雾流过蜂窝状网络的通道的外周通道的步骤。
如例如在图17、19和21中所示,该方法可包括在蜂窝状过滤器100的第一端部203处阻挡雾流过内周通道1703。如图15中所示,该方法还可包括在蜂窝状过滤器100的第二端部205处阻挡雾流过内周通道1507的步骤。
在某些示例中,监控的步骤可在阻挡的步骤之前发生。例如,如图16、18、20和22中所示,可首先执行监控以帮助确定内周通道内的缺陷。在进一步示例中,监控的步骤可在阻挡的步骤之后发生。例如,如图15、17、19和21中所示,可首先执行监控以帮助确定外周通道内的缺陷。在更进一步示例中,监控可在阻挡的步骤之前和之后发生。例如,如图16、18、20和22中所示,可首先执行监控以帮助确定内周通道内的缺陷。如图15、17、19和21中所示,随后可接着执行监控以帮助确定外周通道内的缺陷。在更进一步示例中,可首先执行监控以确定确定外周通道中的缺陷并且随后接着执行监控以确定内周通道中的缺陷。
可在各种处理参数下执行利用雾生成器(诸如雾化器)测试蜂窝状过滤器的方法以帮助增加标识蜂窝状过滤器内的缺陷的效率和能力。例如,建模指示归因于影响雾化器设置的检测质量的水滴蒸发和凝结,温度显著地影响雾的颗粒尺寸分布。在一个示例中,蜂窝状过滤器100可被维持在从10℃到约30℃,例如从约10℃到约25℃,例如从约20℃到约23℃的范围内的平均温度处。这样的温度范围可允许液滴尺寸分布的维持,其可帮助控制处理准确度。空气湿度还可影响雾化器设置的质量。在一个示例中,方法包括在蜂窝状过滤器100的第一端部203处使具有水分液滴的雾流入蜂窝状网络的通道中,其中该雾具有至少80%的相对湿度。提供对上面范围内的蜂窝状过滤器温度的适当维持连同该雾包括至少80%的相对湿度一起可帮助增加测试程序的有效性。由此,该方法可进一步包括有效地监控蜂窝状过滤器100的第二端部205有没有离开蜂窝状网络的通道的雾的水分液滴的步骤。
在进一步示例中,还可控制雾的温度以帮助增强测试程序的性能。例如,在一个示例中,该方法包括使具有从约10℃到约30℃,例如从约10℃到约25℃,例如从约23℃到约25℃的范围内的温度的雾流动的步骤。
在某些测试环境中,认识到周围环境的环境温度全年可广泛地摆动,导致持续时间和结果的变化。超过25℃的变化增加可使得雾生成困难。在某些示例中,测试装置可被置于受控的环境中以确保温度不超过25℃。例如,控制室可被提供有测试装置,其中控制室被维持在不超过25℃的温度下而控制室外面的温度可在25℃阈值之上变化。
更进一步,可控制雾的水分液滴以帮助增强标识过滤器中的缺陷的能力。基于典型的过滤器的单元过滤建模数据,当雾的液滴尺寸变得大于1微米时,其更可能被无瑕疵的过滤器的多孔壁过滤掉。另一方面,小于1微米的液滴可能能够导航通过多孔壁并提供过滤器内的缺陷的错误读取。由此,在某些示例中,期望提供具有包括大于1微米的尺寸的液滴的雾以允许当不存在缺陷时多孔壁有效地过滤掉液滴。更进一步,液滴尺寸越大,干扰随着被用于照明从蜂窝状过滤器100的第二端部205出现的任何液滴的光而发生。实际上,较大的液滴将呈现为图像上的较亮的斑点。非常大的液滴尺寸随后可具有被多孔壁有效地过滤掉的好处同时还被蜂窝状过滤器100的第二端部20处的成像容易地检测到。
然而,归因于流过过滤器的颗粒的惯性,存在强加的上限。由此,方法可提供具有水分液滴的雾,这些水分液滴具有从约1微米到约25微米,例如从约5微米到约25微米,例如从约10微米到约15微米的平均液滴尺寸。在某些示例中,可能使用较低相对湿度下的较大的液滴以使得当这些液滴流动时,它们将蒸发,藉此减少液滴尺寸并增加雾的湿度。这样的液滴尺寸被认为是通过多孔壁的有效过滤的足够尺寸而没有大到不利的流动条件发生到导航通过蜂窝状过滤器的壁中的缺陷的颗粒的惯性。
在更进一步示例中,可在第一端部和第二端部之间控制压力差以帮助提供足够的压降以促进测试程序。在一个示例中,雾可具有从约32Pa到约37Pa的蜂窝状过滤器100的第一端部203和第二端部205之间的压力差。这样的压力差可帮助提供雾通过蜂窝状网络的通道的期望的流动。在一个示例中,通道具有从约0.075m/秒到约0.1m/秒的流速。
对本领域的技术人员显而易见的是,可在不背离所要求保护的发明的精神和范围的情况下对所描述的实施例作出各种修改和变型。因此,本所要求保护的发明旨在涵盖本文中所描述的实施例的修改和变型,只要它们落在所附权利要求书及其等效物的范围内即可。
Claims (20)
1.一种测试蜂窝状过滤器的方法,包括下列步骤:
(I)提供一蜂窝状过滤器,所述蜂窝状过滤器包括沿着所述蜂窝状过滤器的长度设置在第一端部和第二端部之间的中间部分,所述蜂窝状过滤器包括由多个相交的多孔壁所限定的蜂窝状网络的通道,其中所述蜂窝状网络的通道沿着所述蜂窝状过滤器的长度在所述第一端部和所述第二端部之间延伸;
(II)弄湿所述第一端部和所述第二端部中的至少一个以提供至少一个弄湿了的端部,其中所述弄湿了的端部具有比所述中间部分更高的湿度;
(III)在所述蜂窝状过滤器的第一端部处使具有水分液滴的雾流入所述蜂窝状网络的通道中;以及
(IV)监控所述蜂窝状过滤器的第二端部有没有离开所述蜂窝状网络的通道的所述雾的水分液滴。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(II)包括将所述第一端部和所述第二端部中的至少一个弄湿至所述蜂窝状过滤器的长度的至少约5%的深度。
3.如权利要求1-2的任一项所述的方法,其特征在于,步骤(II)包括将所述第一端部和所述第二端部中的至少一个弄湿至所述蜂窝状过滤器的长度的至少约20%的深度。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法,其特征在于,步骤(II)包括将所述第一端部和所述第二端部中的至少一个弄湿至所述蜂窝状过滤器的长度的至少约30%的深度。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,步骤(II)包括将所述第一端部和所述第二端部中的至少一个弄湿至所述蜂窝状过滤器的长度的少于约40%的深度。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法,其特征在于,步骤(II)包括利用液体弄湿所述第一端部和所述第二端部中的至少一个。
7.如权利要求1-6中任一项所述的方法,其特征在于,步骤(II)包括利用作为液体的水弄湿所述第一端部和所述第二端部中的至少一个。
8.如权利要求1-7中任一项所述的方法,其特征在于,步骤(II)包括将所述第一端部和所述第二端部中的至少一个浸在液体中以提供所述弄湿了的端部。
9.如权利要求1-8中任一项所述的方法,其特征在于,步骤(II)可包括将所述第一端部和所述第二端部中的至少一个浸在作为液体的水中以提供所述弄湿了的端部。
10.如权利要求1-9中任一项所述的方法,其特征在于,步骤(II)包括将所述第一端部和所述第二端部中的至少一个浸泡在一定量的液体中以提供所述弄湿了的端部。
11.如权利要求1-10中任一项所述的方法,其特征在于,步骤(II)包括利用作为所述一定量的液体的一定量的水来浸泡所述第一端部和所述第二端部中的至少一个以提供所述弄湿了的端部。
12.如权利要求1-11中任一项所述的方法,其特征在于,步骤(II)包括提供所述一定量的液体作为容器中的预定的量的液体,并且浸泡的步骤将整个预定的量的液体吸取到所述弄湿了的端部中。
13.如权利要求1-12中任一项所述的方法,其特征在于,计算所述预定的量的液体以实现将所述第一端部和所述第二端部中的至少一个弄湿至预定的深度。
14.如权利要求1-13中任一项所述的方法,其特征在于,步骤(II)包括浸泡以使得液体逆着重力被毛细力拉至一深度。
15.如权利要求1-14中任一项所述的方法,其特征在于,步骤(II)包括弄湿所述第一端部和所述第二端部两者以提供所述至少一个弄湿了的端部作为第一弄湿了的端部和第二弄湿了的端部。
16.如权利要求1-15中任一项所述的方法,其特征在于,步骤(IV)包括照明离开所述蜂窝状网络的通道的所述雾的水分液滴。
17.一种测试蜂窝状过滤器的方法,包括下列步骤:
(I)提供一蜂窝状过滤器,所述蜂窝状过滤器包括沿着所述蜂窝状过滤器的长度设置在第一端部和第二端部之间的中间部分,所述蜂窝状过滤器包括由多个相交的多孔壁所限定的蜂窝状网络的通道,其中所述蜂窝状网络的通道沿着所述蜂窝状过滤器的长度在所述第一端部和所述第二端部之间延伸;
(II)将所述第一端部弄湿至从所述蜂窝状过滤器的长度的约5%到约40%的深度以提供具有比所述中间部分更高的湿度的第一弄湿了的端部;
(III)将所述第二端部弄湿至从所述蜂窝状过滤器的长度的约5%到约40%的深度以提供具有比所述中间部分更高的湿度的第二弄湿了的端部;
(IV)在所述蜂窝状过滤器的第一端部处使具有水分液滴的雾流入所述蜂窝状网络的通道中;以及
(V)监控所述蜂窝状过滤器的第二端部有没有离开所述蜂窝状网络的通道的所述雾的水分液滴。
18.如权利要求17所述的方法,其特征在于,步骤(II)和步骤(III)中的至少一个包括利用液体弄湿所述第一端部和所述第二端部中的至少一个。
19.如权利要求17-18的任一项所述的方法,其特征在于,步骤(II)和步骤(III)中的至少一个包括利用作为液体的水弄湿所述第一端部和所述第二端部中的至少一个。
20.如权利要求17-19中任一项所述的方法,其特征在于,步骤(V)包括照明离开所述蜂窝状网络的通道的所述雾的水分液滴。
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