CN109115663A - 过滤器元件分析系统及相关方法 - Google Patents
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Abstract
一种过滤器介质分析系统，使用微粒积聚来闭合沿无源电路设置的凹口或空隙，其中，凹口闭合致使电路被激活并在特定频率下传送信号，其中，激活和传送与过滤器介质的寿命周期点相关联。
Description
技术领域
本公开总体上涉及过滤系统领域，更具体地涉及通过过滤器介质的微粒过滤，以及确定其过滤元件的适当服务或更换时间表的机构。
背景技术
在过滤流体流时，无论是HVAC系统中的空气、机舱空气、燃烧空气、呼吸空气，来自油流的变速器/马达，通常有特定优势的是确保用于其相应功能的下游流体保持清洁，从而避免损坏或污染，由此能够延长机器服务寿命或提供任意数量的明显优势。同样应很好理解的是，在多数此类情况中，使用过滤器的各种系统在过滤器元件被定期更换或清洁时在最佳方式下操作，在保证平稳操作的同时，过早更换或清洁过滤器元件会导致非必要的停机时间、由于更换成本带来的额外成本、或在非必要的清洁操作中对过滤器元件的损坏。
此外，在特定环境下，可能通常需要几乎持续的监控从而精确确定特定过滤器元件何时需要被更换或清洁。
于是，应很好理解的是，更换或服务过滤器元件过于频繁会导致额外的停机时间、过滤元件的损坏和总成本。同样地，在适当时间间隔内不更换或服务会由于污染或物理损坏而带来对系统的损坏。
目前，过滤器的更换决定于客户判断、测试数据、平均里程或月数。其中，实际更换或服务寿命事实上存在大幅差异，基于各种环境和使用的因素或特性。当这些参考项取决于宽范围的各种潜在操作条件可能或可能不反应实际过滤器元件状态或颗粒负载时。本申请的其中一个目标优势力图优化过滤器元件的服务或更换，同时减少非必要停机时间。
发明内容
本文设想一种无源过滤器元件监测系统，配置成帮助对过滤器元件的清洁和维护进行适当定时和时间安排。应当理解，空气中的微粒数会根据环境、不同天气情况、或任意数量的额外因素而大幅变化，如本领域技术人员理解的那样。此外，清洁操作通常会导致无意损坏，因而需要过早更换这些过滤器元件，这会成为过度成本源。此外，过于频繁地更换过滤器元件会导致大量工时的浪费以及非必要设备停机时间。
为了说明目的，本发明的无源过滤器元件监测系统将主要关于空气过滤器元件进行讨论；然而应当理解，其它过滤器元件，例如油或其它流体过滤器元件，能够类似地从本发明的各个方面受益。因而，本发明的各方面可以类似地运用于不同环境中的其它过滤系统，包括HVAC和其它过滤系统。
依照本发明的过滤器元件监测系统包括过滤器元件，其具有过滤器介质和设置于过滤器介质上的无源电路，其中，所述无源电路具有设置于其电路系统中的至少一个凹口，被配置为在清洁状态下提供无源电路的第一状态。此外，过滤器元件监测系统包括发射器和接收器，配置成发射信号，由此为无源电路提供电力，并配置成从无源电路处接收信息。流体流配置成被导向通过过滤器介质，其中，所述过滤器介质配置成从所述流中移除微粒，且该介质适用于收集微粒积聚，直到达到污染状态，在污染状态中，过滤器介质变形或达到特定的微粒负载。在污染状态中，电路系统配置成提供无源电路的第二状态。无源电路的第一状态可以是断路状态，其中，接收器不会接收来自于无源电路的信号。
应当理解，在第一状态中，无源电路在第一频率下提供第一信号，而无源电路的第二状态在第二频率下提供第二信号，其中，所述第一频率不同于第二频率，即过滤器元件负载状态的变化可通过读取无源电路确定。
无源电路可包括或被形成为射频识别器件（即RFID标签），或可选地近场通讯标签（即NFC标签），其中，RFID或NFC 标签的电路系统可在电路系统中设置有一个或多个空隙或间断，空气通道穿过所述空隙或间断设置，其中，所述空隙或间断最终会被微粒填满，这允许电路的完成，其中，在电路完成时，RFID或NFC标签会被激活，且导致信号或其它标示，这通知系统或操作员需要服务或更换过滤器元件。
在一些实施方式中，凹口，尤其以空隙或间断形式的，可为串联或并联设置，可为单个或多个地设置，具有不同形状、方向等。
第二信号能够指出过滤器元件处于或接近容纳微粒的容量，并应更换过滤器元件。
在优选实施方式中，过滤器元件能够呈现起褶的过滤器介质，且无源电路可以位于所述过滤器介质的褶皱中。在另一实施方式中，过滤器介质上的微粒负载导致过滤元件压力增加，其中，所述压力增加导致起褶的过滤器介质的至少一个褶皱变形，其中，无源电路包括具有断路的第一侧和具有导电材料的第二侧，折叠部位于它们之间，其中，所述第一侧和第二侧位于一个褶皱的对立侧壁上。褶皱变形导致第一侧与第二侧接触且使导电材料闭合所述断路。应当理解，在本实施方式中，先前断开的无源电路会被褶皱变形闭合。
在可选实施方式中，无源电路可位于褶皱的侧壁上，导电材料则位于褶皱的对立侧壁上，其中，所述褶皱变形导致导电材料接触先前断开的无源电路以使其闭合。导电材料可以例如打印于褶皱表面上，或以导电箔（例如金属箔条）的形式安装于褶皱上。
当然，过滤器元件可具有不止一个无源电路，例如3至8个或甚至更多。
有利的是，多个无源电路设置于过滤器元件的各种位置上，尤其在能够分布于过滤器元件上的不同褶皱中。通过将无源电路广泛分散于过滤器元件尽可能大的面积上，能够收集充分平均的负载测量。
凹口优选地配置成收集微粒积聚，直到在污染状态中在凹口上形成桥，由此无源电路闭合并从其第一状态转换为其第二状态。
形成桥的微粒量尤其致使第一信号频率变化，其中，所述第一信号频率相应于过滤器元件最大负载或过滤器元件寿命周期的百分比。然而，本发明的本实施方式使其能够不仅判断过滤器元件是否装载到特定阈值水平，而且持续监测其负载状态。
无源电路优选地可以为RFID标签。
本发明的另一方面是一种监测过滤器元件的方法，包括以下步骤：依据本发明提供过滤器元件监测系统；将控制器连接至发射器和接收器；在无源电路开始响应发射器信号时提供信号至用户或操作员。在另一实施方式中，方法可以包括步骤：测量响应于发射器信号的无源电路频率响应；使多个频率与过滤器介质状态相关联。
本发明的又一方面涉及一种过滤器元件，包括：过滤器介质；设置于过滤器介质上的至少一个无源电路；所述无源电路具有设置于其电路系统中的凹口，配置成在清洁状态下提供无源电路的第一状态。流体流配置成被导向通过过滤器介质，其中，所述过滤器介质配置成从所述流中移除微粒，且配置成收集微粒积聚，直到达到污染状态，在污染状态中，过滤器介质变形或达到特定的微粒负载。在污染状态中，电路系统配置成提供无源电路的第二状态。
在优选实施方式中，过滤器介质起褶，且无源电路位于过滤器介质的褶皱中。
本发明的这些方面并非意在是穷举性的，本发明的其它特征、方面和优点对于本领域普通技术人员在结合下述说明、所附权利要求和附图阅读时显而易见。此外，应当理解，本文讨论的任何不同特征、结构、步骤或其它方面仅用于说明目的，在适当时，其中任一个可与可选实施方式中讨论的任何这种特征以任何结合的方式应用。
附图说明
本发明的前述和其它目的、特征和优点在附图所示的本发明特定实施方式的下述描述中显而易见，附图中同一附图标记贯穿于不同视图表示相同部件。附图不一定按比例绘制，而重点在于解释说明本发明的原理，其中：
图1显示设置于过滤器介质上的示例性有凹口无源电路的俯视图；
图2显示示例性有凹口无源电路的俯视图，凹口被微粒桥接；
图3显示安装于过滤器介质的示例性褶皱中的示例性有凹口无源电路的透视图；
图4也显示安装于过滤器介质的示例性褶皱中的示例性有凹口无源电路的透视图；
图5A、5B显示安装于过滤器介质的示例性褶皱中的示例性有凹口无源电路，以及当微粒桥接无源电路凹口时无源电路性能的多个透视图；
图6A、6B显示示例性过滤器介质的多个透视图，其设置有安装于过滤器介质的示例性褶皱中的多个有凹口无源电路；
图7显示示例性有凹口无源电路的电路图，其安装有多种电路环，具有可选特性的不同凹口；
图8A-F显示多种有凹口无源电路的多个俯视图；
图9A、9B显示无源电路材料与所设置的基底之间的多种配置与关系的多个侧面截面图；
图10A、10B显示当过滤器介质、无源电路以及设置于电路中的任意凹口装载微粒时无源电路的多个透视图和相关的波长特性；以及
图11A、11B显示与横越过滤器介质的压差有关的无源电路频率响应的多个曲线图。
具体实施方式
内燃机、收割机（harvesting）、马达、通风系统等领域技术人员理解的是，通过减少灰尘积聚和其它污染物干扰机械、马达、系统元件等的操作，对润滑剂和空气进行适当过滤能够大幅延长特定马达或系统的寿命。
为了有助于保护这些系统并使操作时间和成本节约最大化，本文设想一种过滤器元件，尤其一种过滤器介质，其包括使用无源电路，例如射频识别标签（本文称为RFID标签），其为电路系统提供某些特征，对过滤器介质的微粒积聚提供指定响应。尽管本发明结合RFID技术讨论，然而应当理解的是，其它无源电路系统，例如NFC或其它频率响应无电力源或无源电路，也可以设置有允许类似微粒检测的相似特征。
特别来说，本发明涉及无源电路的设置以及其与过滤器介质的附连，例如纤维状空气过滤器薄膜。无源电路于是可以设计为具有设置于电路系统中的有意的空隙或间断，其以类似过滤器介质本身的方式收集微粒，这样在空隙或间断被微粒桥接时，与特定空隙或间断相应的电路通过桥接微粒而闭合，于是作出响应、开启、并以某些方式开始通信或操作，从而发出过滤器介质特定状态的信号。
应当理解，无源电路，例如RFID标签，是包含天线和微型芯片的简单设备。RFID标签可以完全无源，因此天线既用于在与读取器查询时给RFID设备供电，又用于传输数据。天线将存储于芯片的信息传输回读取器中，所述信息可在电脑、平板或蜂窝电话上编译。为了发送数据，RFID标签通常在固定的超高频带宽度下操作。
因而，特定系统（例如车辆或HVAC系统）的控制器可以设置有RFID发射器，其以设计成给RFID标签供电的频率连续发射，其中，当标签启动时，由于电路系统中的空隙已被桥接，启动以及控制器从RFID标签处的数据接收能够用作需要服务或更换过滤器介质的指示。
本发明的这些方面并非意在是穷举性的，本发明的其它特征、方面和优点对于本领域普通技术人员在结合下述说明、所附权利要求和附图阅读时显而易见。此外，应当理解，本文讨论的任何不同特征、结构、步骤或其它方面仅用于说明目的，在适当时，其中任一个可与可选实施方式中讨论的任何这种特征以任何结合的方式应用。
图1显示设置于过滤器介质10上的示例性有凹口无源电路20的俯视图。所述无源电路设置有空隙或间断，如210所示。
图2显示微粒4桥接无源电路20的凹口，这致使无源电路开始在特定频率下对RFID发射器响应。在一些例子中，仅仅是RFID标签开始响应就能够作为特定微粒负载的指示，或在一些可选实施方式中，凹口桥接的程度可导致无源电路中的可重复频率响应变化，其中，给定微粒负载可以与给定的频率响应相关联。
图3-4显示安装于清洁的或未污染的过滤器介质10中的示例性褶皱110中的示例性有凹口无源电路20的透视图。无源电路具有两侧：第一侧和第二侧，其中，第一侧位于一个褶皱表面上，第二侧位于对立褶皱表面。断路的一侧具有凹口/空隙。断开的无源电路可由如上所述的微粒积聚而闭合，或可由褶皱变形而闭合，其中，所述褶皱变形致使第一侧与第二侧接触，无源电路中不具有凹口/空隙的那一侧上预见的导电材料闭合先前断开的电路。
图5A-5B显示安装于过滤器介质的示例性褶皱中的示例性有凹口无源电路，以及当微粒桥接无源电路凹口时无源电路性能的多个透视图，其中，无源电路20处于非活跃状态，如图5A-5B所示，直到使用后，凹口被从经过过滤器介质10的流动中移除的微粒桥接。同样，图示为RFID标签的无源电路20可具有设置于电路中的芯片214，其可具有存储于其中的识别码，当无源电路开始激活时，识别码被传送至RFID天线。
一旦激活，存储在芯片中的识别码以及其它数据能够被RFID天线读取并识别。响应于从RFID标签处的数据接收，通过控制器能够产生对应的信号，控制器于是可以给用户或操作员提供有关过滤器介质上微粒负载的信息。这种信号可包括老化程度、寿命周期预测、或者仅仅是需要更换介质的指示。
图6A-B显示示例性过滤器介质的多个透视图，其设置有安装于过滤器介质10的示例性褶皱中的多个有凹口无源电路20A-D。在这些实施方式中，多个RFID标签可具有相同特性，使得它们设计成同时激活，但是增加可靠性，因为其提供响应于微粒负载的更多有可能成功的连接。可选地，可提供多个RFID标签，其中每个标签具有不同特性，例如凹口宽度或深度。通过改变凹口宽度或深度并在激活时能够识别每个RFID标签的ID码，渐进的过滤器介质寿命周期点能够在整个寿命周期中被检测。举例来说，每个RFID标签可具有逐渐变大的凹口或空隙，从而需要更多的微粒来填满凹口，其中较小的凹口会比较大的凹口更易桥接。同样，特定的凹口尺寸以及相关的桥可与最大负载或寿命周期的给定百分比相关联，例如25%、50%、75%和100%。如此，控制器能够向用户/操作员提供有关特定过滤器在寿命/服务周期中的位置信息，用户/操作员可相应地调整维护。
空隙宽度的尺寸可在0.03mm至25mm之间变化，且导致与过滤器介质中相关微粒负载的可重复关联性。还应理解的是，不同宽度下的长度也可不同，从而增加桥接的可靠性。于是，空隙的宽度和长度可描述为面积，且可以在从1mm2至25mm2的范围内。过滤器介质中贴近RFID电路空隙或位于空隙下方的孔或孔洞可类似地定尺寸为从1mm2至25mm2。在一些案例中，过滤器介质中的那些孔洞可以更小。在过滤器介质中，直接位于空隙下方和/或贴近空隙的单个或多个孔或孔洞有助于空气流穿过或绕过空隙，从而提供允许微粒随时间积聚并完成电路的机构。此外，空隙宽度可具有不同轮廓，其中，空隙宽度在其长度内变化。所述变化可表达为线性或复杂函数，使空隙宽度、深度沿空隙长度变化，从而改变微粒桥随时间的性能。
图7显示可选的有凹口无源电路20E，而其具有带有不同凹口的多种电路环，具有构建于同一RFID标签中的可选特性。应理解，本文所示的电路设置有各种电路支路或干预环（tamper loop），其具有带有不同宽度或其它特性的凹口210A-C，其影响微粒填充相应凹口的速率。特别来说，210A可为相对较薄的凹口，210B可为中间尺寸的凹口，而210C可为更大或更宽的凹口。在此种情况下，特定的凹口宽度或特性能够与特定的微粒负载相关联，从而反应出RFID标签所位于的过滤器介质状态，例如33%、67%、和100%负载或其它服务寿命参数。
图8A-F显示各种有凹口无源电路配置的各种俯视图。特别来说，图8A显示凹口210F，其具有带恒定凹口宽度的单个凹口。可选地，图8B 显示双空隙或阶梯空隙210G，其具有较窄部分212和较宽部分214，其中，所述较窄空隙212的桥接可设计成能够以特定频率作出响应，但是其中，所述频率会在空隙中的较大或较宽部分214被桥接时改变。
在另一附加实施方式中，如图8C、8E和8F所示，多个平行设置的空隙 210H或210J或210K分别能以不同或相同的空隙宽度设置。在一个例子中，其中所有空隙皆具有相同宽度，至少一个空隙被桥接且产生或允许无源电路响应的可靠性增加。在其它实施方式中，例如当凹口具有不同空隙间距时，随着每个空隙逐渐被微粒桥接，无源电路的频率响应可通过添加每个平行支路而被可靠检测。同样，相应的微粒负载可与处于平行凹口排列的无源电路的每个频率响应相关联。
图8D显示凹口210I如何可设置有不同的空隙轮廓，致使空隙间距沿其高度或长度改变，由此提供随时间变化的桥材料强度或导电程度，其也可根据无源电路频率响应测量。
图9A-B显示无源电路与设置有无源电路20的基底之间的各种配置与关系的多个侧面截面图，电路系统通常会设置于某种基底上。然而应理解的是，在上述各种实施方式中，无源电路中设置的空隙也应穿过印有电路系统的基底，从而允许被过滤的流体/空气流以相似的关系穿过空隙，且具有与过滤器介质本身相似的特性，以便可靠地从所述流收集微粒，而非使所述流和嵌入的微粒绕过整个无源电路或RFID标签。由此，微粒能够以与微粒从过滤器介质收集同样的方式从穿过凹口的所述流收集，从而确保在凹口中形成桥的微粒与过滤器介质的微粒负载之间的关联性。
图9A显示了一实施方式，其中，基底230的两侧之间的空隙220A在形状和间距上与无源电路20中设置的空隙210相对应，从而流体流能够穿过空隙210和220A、以及固定有无源电路或基底的过滤器介质10。于是，微粒将会从所述流中移除，并开始桥接空隙210，直到无源电路环完成并响应。对本发明的功能重要的是，空隙210、220A延伸穿过无源电路20以及用作无源电路中的材料载体层的基底30两者。
图9B显示相似但可选的实施方式，其中，基底230的两侧之间的空隙220B呈阶梯状或不同于无源电路20中设置的空隙210。由此，略微受限流动的要被过滤的流体穿过两个空隙，但微粒积聚的时间或特性可变化和改变，从而改变微粒桥接物质的积聚。
图9A和9B 中的两个实施方式都可用激光切割步骤生产，其中，空隙220A，220B在基底30上可直接毗邻无源电路材料切出（所谓的触碰切割（touch-cut），参见图9A），或者在无源电路材料和基底30之间有一小的距离（所谓的边缘切割（edge-cut）,参见图9B）。
在另一附加实施方式中，RFID标签响应频率也可受电路系统本身上的微粒积聚影响。
图10A、10B显示当过滤器介质、无源电路、以及设置于电路中的任意凹口装载微粒时无源电路的多个透视图和相应的波长特性。其中，波长在清洁的过滤器介质和RFID标签之间变化，如图10A所示，与受污染的过滤器介质和RFID标签不同，如图10B所示。
在另一附加实施方式中，在特定环境下由于空气中的特定气体或仅仅由于卡入其中的微粒的阻尼效应，无源电路也会被致使降级。由此，无源电路的频率响应能够可靠地关联于特定的寿命周期点，并在检测到所述频率时产生警报。
图11A-B显示与横越过滤器介质的压差有关的无源电路频率响应的多个曲线图。应理解，本图示能够反映出微粒负载，因为当通过介质的通道被微粒阻塞时，横越过滤器介质的压差将增大。然而，将RFID频率与微粒负载相关联是所述公开内容允许的新构思。图11A和11B中的图表包括多个曲线。数字“05”指的是图8中的标签设计“05”，同时“0.3”和“0.5”限定空隙或凹口宽度。TC代表触碰切割，EC代表边缘切割，其表示有微小区别的生产技术，在图9A和9B下更详细阐述。JIS粉尘是本领域技术人员通常用于测试过滤系统性能的某一试验粉尘。y轴表示与无源电路频率响应成比例的电流，其中，频率响应可被适当的测量仪器转换成某一电流。图11A和11B中的测量结果是通过测量两种不同类型的过滤器元件而实现，其中，值得注意的是，对于所有被测试的空隙宽度与生产方法的组合，可以观察到压降（负载）与测量电流（频率响应）之间的显著相关性，其中，触碰切割（TC）的实施方式趋于表现出更显著的相关性。
尽管本文描述了本发明的原理，然而本领域技术人员应理解，本描述仅仅通过示例性的方式作出，而非作为对本发明范围的限制。除本文所展示并描述的示例性实施方式外，在本发明的范围内能设想其它实施方式。由本领域技术人员做出的修改和替换被认为在本发明的范围内。此外，参考任一个前述实施方式所讨论的任何特征、结构、部件、方法步骤皆可容易地适用于本文讨论的其它可选实施方式中的任何特征，应理解，本领域技术人员能够评估所公开的各种实施方式的性能，并有能力做出这种改动。
Claims (16)
1.一种过滤器元件监测系统，所述系统包括：
具有过滤器介质（10）的过滤器元件；
设置于过滤器介质上的无源电路（20）；所述无源电路具有设置在其电路系统中的至少一个凹口（210），所述电路系统配置成在清洁状态下提供无源电路（210）的第一状态；
发射器和接收器，配置成发射信号从而向无源电路（20）提供电力，并且配置成从无源电路（20）处接收信息；
其中，流配置成被导向穿过过滤器介质（10），其中，所述过滤器介质（10）配置成从所述流移除微粒；以及
其中，所述介质（10）配置成收集微粒（4）的积聚，直到达到污染状态，在污染状态中，过滤器介质（10）变形或达到特定的微粒负载，
其中，在污染状态中，所述电路系统配置成提供无源电路（20）的第二状态。
2.如权利要求1所述的过滤器元件监测系统，其中，无源电路（20）设置在基底或载体（30）上，尤其是打印在基底或载体（30）上，其中，凹口（210）延伸穿过无源电路（20）的材料以及基底或载体（30）两者。
3.如权利要求1或2所述的过滤器元件监测系统，其中，无源电路（210）的第一状态为断路状态，接收器不会从无源电路（210）处接收信号。
4.如权利要求1至3中任一项所述的过滤器元件监测系统，其中，无源电路（210）的第一状态在第一频率下提供第一信号，无源电路（210）的第二状态在第二频率下提供第二信号，其中，第一频率不同于第二频率。
5.如权利要求4所述的过滤器元件监测系统，其中，第二信号指示过滤器元件处于或接近于容纳微粒的容量，并需要更换过滤器元件。
6.如权利要求1至5中任一项所述的过滤器元件监测系统，其中，过滤器介质（10）起褶，且无源电路（210）位于过滤器介质（10）的褶皱中。
7.如权利要求6所述的过滤器元件监测系统，其中，过滤器介质（10）上的微粒负载导致过滤器元件上的压力增加，其中，压力增加导致起褶的过滤器介质中的至少一个褶皱变形，其中，无源电路包括具有断路的第一侧和具有导电材料的第二侧，折叠部在它们之间，其中，第一侧和第二侧位于褶皱的对立侧壁上，且其中，褶皱变形导致第一侧与第二侧接触，且导电材料闭合所述断路。
8.如权利要求6所述的过滤器元件监测系统，其中，过滤器介质（10）上的微粒负载导致过滤器元件上的压力增加，其中，压力增加导致起褶的过滤器介质中的至少一个褶皱变形，其中，无源电路位于褶皱的侧壁上且导电材料位于褶皱的对立侧壁上，其中，褶皱变形导致导电材料与无源电路接触并闭合无源电路。
9.如权利要求1至8中任一项所述的过滤器元件监测系统，其中，多个无源电路（210）设置于过滤器元件的多个位置上，其中优选地，所述无源电路（210）每个具有逐渐增大的凹口或空隙。
10.如权利要求1至9中任一项所述的过滤器元件监测系统，其中，凹口（21）配置成收集微粒积聚，直到在污染状态中在凹口上形成桥。
11.如权利要求10所述的过滤器元件监测系统，其中，形成桥的微粒量导致第一信号的频率改变，其中，第一信号的频率对应于过滤器元件的最大负载或过滤器元件的寿命周期的百分比。
12.如权利要求1至11中任一项所述的过滤器元件监测系统，其中，无源电路（210）为RFID标签。
13.一种监测过滤器元件的方法，所述方法包括以下步骤：
提供如权利要求1至12中任一项所述的过滤器元件监测系统；
将控制器连接至发射器和接收器；以及
当无源电路开始响应发射器信号时，向用户或操作员提供信号。
14. 如权利要求13所述的监测过滤器元件的方法，还包括：
测量响应于发射器信号的无源电路频率响应；以及
将多个频率与过滤器介质状态相关联。
15.一种过滤器元件，包括：
过滤器介质（10）；
设置于过滤器介质上的无源电路（20）；所述无源电路具有设置于其电路系统中的凹口（210），所述电路系统配置成在清洁状态下提供无源电路（210）的第一状态；
其中，流配置成被导向穿过过滤器介质（10）；
其中，过滤器介质（10）配置成从所述流移除微粒；以及
其中，介质（10）配置成收集微粒（4）的积聚，直到达到污染状态，在污染状态中，过滤器介质（10）变形或达到特定的微粒负载，
其中，在污染状态中，所述电路系统配置成提供无源电路（20）的第二状态。
16.如权利要求15所述的过滤器元件，其中，过滤器介质（10）起褶，且无源电路（210）位于过滤器介质（10）的褶皱中。
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