CN112513605A - 红外泄漏检测系统 - Google Patents

Abstract

一种用于滤水器(60)的泄漏检测系统，包括滤筒(64)，在滤筒(64)的外表面上具有红外图形索引(72)。红外相机(70)被配置为捕获滤筒(64)的外表面上的红外图形索引(72)的图像。控制器(34)被配置为将滤筒(64)的外表面上的红外图形索引(72)的图像与参考图像进行比较，并且当滤筒(64)的外表面上的红外图形索引(72)的图像与参考图像之间的差异大于阈值差异时，确定滤筒(64)泄漏。

Description

红外泄漏检测系统

技术领域

本主题总体上涉及泄漏检测系统，诸如用于器具和过滤器组件的泄漏检测系统。

背景技术

某些滤水器组件包括歧管和滤筒。歧管将未过滤的水导入滤筒，并将过滤后的水导出滤筒。滤筒包括过滤介质，诸如活性炭块、褶状聚合物片、纺线材料或熔喷材料。过滤介质位于滤筒内，并且过滤流经滤筒的水。

随着时间流逝，过滤介质就会失效。例如，过滤介质的孔隙可能被堵塞，或者过滤介质可能被污染物饱和。为了确保过滤介质没有超过其过滤能力，过滤介质优选地定期更换或维护而不管其当前性能如何。为了允许更换或维护过滤介质或滤筒，滤筒通常可拆卸地安装在歧管上。

在滤筒与歧管之间的接口或连接处(诸如滤筒安装到歧管的位置)会形成或发展成漏水。作为示例，如果滤水器组件安装不正确或者暴露在相对高的水压或冷冻条件下，就会出现此类泄漏。此类泄漏会对滤水器组件和/或制冷机器具的操作产生负面影响，并且如果不加以防止，会造成损坏。

泄漏也可能难以检测到。特别地，滤水器组件通常位于制冷机器具内相对较远的位置，使得难以在视觉上监控滤水器组件的泄漏或很少监控到。类似的问题可能使得在其它环境和位置检测液态水和漏水变得困难。

发明内容

本发明的方面和优点将在下面的描述中部分地阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过本发明的实践获知。

在第一示例性实施例中，用于滤水器的泄漏检测系统包括滤筒，在滤筒的外表面上具有红外图形索引。红外相机被配置为捕获滤筒的外表面上的红外图形索引的图像。控制器与红外相机进行操作性通信。控制器被配置为将滤筒的外表面上的红外图形索引的图像与参考图像进行比较。控制器进一步被配置为当滤筒的外表面上的红外图形索引的图像与参考图像之间的差异大于阈值差异时，确定滤筒泄漏。

在第二示例性实施例中，一种用于检测滤水器中的泄漏的方法包括：用红外相机捕获滤筒的外表面上的红外图形索引的图像，用控制器将滤筒的外表面上的红外图形索引的图像与参考图像进行比较，以及当滤筒的外表面上的红外图形索引的图像与参考图像之间的差异大于阈值差异时，确定滤筒泄漏。

参考下面的描述和所附权利要求，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。结合在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。

附图说明

参考附图，在说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本发明的完整并且能够实现的公开，包括其最佳模式。

图1是根据本主题的示例性实施例的制冷机器具的透视图，其中示例性制冷机器具的门示出为关闭。

图2是示例性制冷机器具的透视图，其中示例性制冷机器具的门示出为打开。

图3是图2的示例性制冷机器具的过滤器组件的示意图。

图4是根据本主题的示例性实施例的图形索引的参考图像。

图5和图6是处于各种状态的过滤器组件的图形索引的图像。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的实施例，其一个或多个示例在附图中示出。每个示例是通过解释本发明的方式提供的，并不是对本发明的限制。实际上，对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可以对本发明进行各种修改和变型。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以与另一实施例一起使用，以产生又一实施例。因此，本发明旨在覆盖落入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

图1是根据本主题的示例性实施例的制冷机器具10的透视图。制冷机器具10可以包括过滤器组件60，该过滤器组件包括用于检测过滤器组件60处的漏水的特征件。应当理解的是，提供制冷机器具10仅仅是出于说明的目的，并且本主题不限于制冷机器具的任何特定类型、样式或配置，并且可以用于或与任意方式的制冷机、冷冻器、制冷机/冷冻器组合等一起使用。此外，本文所描述的泄漏检测系统，在可替代的示例实施例中也可用于任何合适的器具中或与任何合适的器具一起使用，诸如热水器器具、洗衣机器具、洗碗机器具等。

参照图2，制冷机器具10包括新鲜食物存储隔室12和冷冻存储隔室14，这些隔室并排布置并且包含在外壳16和内衬18、20内，该内衬通常由合适的塑料材料模制而成。因此，制冷机器具10通常被称作并排式制冷机器具。在可替代的示例性实施例中，制冷机器具10可以包括单个衬里和横跨在单个衬里的相对侧之间的竖框，以将其分成冷冻存储隔室14和新鲜食物存储隔室12。外壳16通常通过将一片合适的材料(诸如预涂漆钢)折叠成倒U形以形成外壳16的顶壁和侧壁而形成。外壳16的底壁通常是单独形成的，并且连接到外壳侧壁和底部框架，该底部框架为制冷机器具10提供支撑。

隔断带22在外壳前凸缘与内衬18、20的外前缘之间延伸。隔断带22由合适的弹性材料形成，诸如挤出的丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物基材料(通常称作ABS)。内衬18与内衬20之间的隔热层被另一合适的弹性材料带覆盖，该弹性材料带通常也称为竖框24，并且可以由挤压ABS材料形成。隔断带22和竖框24形成正面，并且完全围绕外壳16的内周边延伸，并在内衬18与内衬20之间垂直延伸。

在新鲜食物存储隔室12中通常提供滑出式抽屉26和搁架30，以支撑存储在其中的物品。此外，在冷冻存储隔室14中还提供至少一个搁板30和至少一个线筐32。

制冷机器具特征由控制器34根据用户的偏好通过控制接口36的操纵来调节，该控制接口安装在新鲜食物存储隔室12的上部区域中并且耦合到控制器34。输入/输出(“I/O”)信号可以在控制器34与制冷机器具10的各种操作部件之间路由。制冷机器具10的部件可以通过一条或多条信号线或共享通信总线与控制器34通信。

控制器34可以是包括一个或多个处理器和存储器的任意设备。作为示例，在一些实施例中，控制器34可以是单板计算机(SBC)。例如，控制器34可以是单个片上系统(SOC)。然而，任意形式的控制器34也可以用于执行本主题。处理器可以是任何合适的处理设备，诸如微处理器、微控制器、集成电路或者其它合适的处理设备或其组合。存储器可以包括任何合适的存储介质，包括但不限于非暂时性计算机可读介质、RAM、ROM、硬盘驱动器、闪存驱动器、可访问数据库或其它存储器设备。存储器可以存储可由处理器访问的信息，包括可由处理器执行的指令以实现本公开的方面。

冷冻门38和新鲜食物门40关闭冷冻存储隔室14和新鲜食物存储隔室12的入口。冷冻门38和新鲜食物门40分别由顶部铰链42和底部铰链(未示出)安装，以绕其外部垂直边缘在打开位置(如图1中所示)与关闭位置之间旋转。冷冻门38可以包括多个存储搁架44和一个密封垫圈46，并且新鲜食物门40也包括多个存储搁架48和一个密封垫圈50。

冷冻存储隔室14可以包括自动制冰机52和在冷冻门38中提供的分配器54，使得冰和/或冷水可以在不打开冷冻门38的情况下被分配，这在本领域中是熟知的。冷冻门38和新鲜食物门40可以通过把手56打开。

如同已知的制冷机一样，制冷机器具10还包括机械隔室(未示出)，该机械隔室至少部分地含有用于执行已知的用于冷却空气的蒸汽压缩循环的部件。部件包括压缩机、冷凝器、膨胀设备和蒸发器，它们串联成回路并且填充有制冷剂。蒸发器是一种热交换器，它将流经蒸发器的空气中的热量传递给流经蒸发器的制冷剂，从而使制冷剂蒸发。冷却空气通过风扇用于制冷一个或多个制冷机或冷冻隔室。另外，可以添加冷却回路来对制冰机直接进行冷却以形成冰块，并且可以添加加热回路来帮助从制冰机移除冰。总的来说，制冷电路中的蒸汽压缩循环部件、相关的风扇和相关的隔室通常被称为密封系统。密封系统的构造和操作是本领域技术人员所熟知的。

制冷机器具10还包括过滤器组件60，该过滤器组件用于过滤从水源(未示出，诸如市政水源或水井)进入制冷机器具10的水。过滤器组件60可以从供给至制冷机器具10的水中去除污染物，诸如氯、氯仿、铅、砷、药物、微生物和/或其它不希望有的物质。特别地，过滤器组件60可以向制冰机52和/或分配器54供给过滤水。如将在本文中理解和使用的，术语“水”包括纯净水以及含有水和例如元素(例如钙、氯和氟)、盐、细菌、硝酸盐、有机物和其它化合物或物质的溶液或混合物。如下文更详细讨论的，过滤器组件60包括用于检测从过滤器组件60泄漏的水的特征件。

过滤器组件60可以安装在新鲜食物存储隔室12内。特别地，在图2中所示的示例性实施例中，过滤器组件60安装在内衬18上。然而，应当理解，在可替代的示例性实施例中，过滤器组件60可以位于制冷机器具10内的任何其它合适的位置。例如，过滤器组件60可以安装在冷冻门38或新鲜食物门40中。因此，图2中所示的过滤器组件60的位置并不旨在在任何方面限制本主题，并且仅作为示例提供。

制冷机器具100还包括如图2中示意性示出的阀门61。阀门61被配置为调节流向过滤器组件60的水流。特别地，阀门61选择性地在关闭位置与打开位置之间切换。阀门61允许水流在打开位置流向过滤器组件60。因此，当阀门61处于打开位置时，用于过滤的水被供给到过滤器组件60。相反，处于关闭位置时，阀门61阻碍或阻止水流流向过滤器组件60。因此，当阀门61处于关闭位置时，用于过滤的水不被供给到过滤器组件60，或者以非实质性的体积被供给到过滤器组件60。以此类方式，阀门61可以通过在打开位置与关闭位置之间切换来调节流向过滤器组件60的水流。

图3是过滤器组件60的示意图。如图3中所示，过滤器组件60包括歧管62和滤筒64。滤筒64可以安装在歧管62上，以便于过滤流经歧管62的水。随着滤筒64的过滤能力降低或以规则的间隔，可以维护或更换滤筒64，以确保连续、有效地过滤流经过滤器组件60的水。

滤筒64包括红外(IR)图形索引72。红外图形索引72位于滤筒64的外表面65上。红外图形索引72在红外光谱中是“可见的”。因此，例如，红外图形索引72可以包括一个或多个红外反射表面和一个或多个红外吸收表面，红外反射表面和红外吸收表面在滤筒64的外表面65上的红外光谱中共同形成符号或标记(诸如商标、条形码、序列号等)。作为特定示例，红外图形索引72的至少一部分可以反射波长在七百纳米(700nm)至一千一百纳米(1100nm)之间的红外辐射，而红外图形索引72的另一部分可以吸收具有此类波长的红外辐射。在某些示例性实施例中，红外图形索引72通过将红外反射油墨印刷到滤筒64的外表面65上而形成。在某些示例性实施例中，红外图形索引72对于人眼可能是不可见的。

制冷机器具10还包括红外相机70。当滤筒64安装在歧管62上时，红外相机70可以朝向红外图形索引72。因此，红外相机70可操作来捕获滤筒64的外表面65上的红外图形索引72的图像。控制器34与红外相机70进行操作性通信。因此，例如，控制器34可以从红外相机70接收滤筒64的外表面65上的红外图形索引72的图像。红外相机70可以被调谐以感测红外图形索引72的IR反射率。因此，例如，红外相机70可以被调谐以从波长在七百纳米(700nm)至一千一百纳米(1100nm)之间的红外辐射中捕获图像。

利用来自红外相机70的红外图形索引72的图像，控制器34可以确定水是何时从过滤器组件60开始泄漏的。例如，控制器34可以将来自红外相机70的滤筒64的外表面65上的红外图形索引72的图像与参考图像进行比较，并且当来自红外相机70的滤筒64的外表面65上的红外图形索引72的图像与参考图像之间的差异大于阈值差异时，控制器34可以确定滤筒64泄漏。

作为示例，当来自红外相机70的红外图形索引72的图像与参考图像之间的差异百分比大于阈值差异百分比时，控制器34可以确定水泄漏。可以选择阈值差异百分比来检测泄漏，同时避免泄漏检测系统因冷凝而跳闸。因此，例如，阈值差异百分比可以不小于百分之五(5％)，不小于百分之十(10％)等，以避免泄漏检测系统因冷凝而跳闸。

参考图4，示出了示例性参考图像400。参考图像可以存储在控制器34的存储器中。作为示例，制冷机器具10的制造商可以在制冷机器具10的制造过程中将参考图像保存在控制器34的存储器中。作为另一示例，参考图像可以由制冷机器具10的用户保存在控制器34的存储器中。例如，当过滤器组件60没有泄漏时，用户可以命令控制器34将来自红外相机70的滤筒64的外表面65上的红外图形索引72的图像保存到控制器34的存储器中作为参考图像。如从上面可以看出，当过滤器组件60没有泄漏时，参考图像可以对应于红外图形索引72的图像，使得参考图像可以在随后的泄漏检测操作期间用作比较的标准。

参考图5和图6，示出了来自红外相机70的各种状态的红外图形索引72的图像500、600。在图5中，来自红外相机70的红外图形索引72的图像500是在过滤器组件60没有泄漏和/或红外图形索引72干燥时拍摄的。因此，来自红外相机70的红外图形索引72的图像500通常对应于图4中的参考图像400。当红外相机70拍摄图像500并且控制器34将图像500与参考图像400进行比较时，控制器34确定滤筒64没有泄漏，因为图像500与参考图像400之间的差异不大于阈值差异。特别地，图像500与参考图像400之间的差异百分比可以不大于阈值差异百分比，例如百分之五(5％)。

相反，在图6中，来自红外相机70的红外图形索引72的图像600是在过滤器组件60泄漏和/或红外图形索引72潮湿时拍摄的。因此，来自红外相机70的红外图形索引72的图像600通常不同于图4中的参考图像400，这是由于红外图形索引72上液态水的存在使得图像600相对于参考图像400失真。当红外相机70拍摄图像600并且控制器34将图像600与参考图像400进行比较时，控制器34确定滤筒64泄漏，因为图像600与参考图像400之间的差异大于阈值差异。特别地，图像600与参考图像400之间的差异百分比可以大于阈值差异百分比，例如百分之五(5％)。

当控制器34确定过滤器组件60泄漏时，可以采取各种补救措施。例如，响应于控制器34确定过滤器组件60泄漏，控制器34可以关闭阀门61。因此，当过滤器组件60泄漏时，流向过滤器组件60的水流可能被阀门61阻止。除了关闭阀门61之外或者作为关闭该阀门的替代，控制器34还可以向用户发出过滤器组件60泄漏的警报。例如，制冷机10可以包括网络接口82。制冷机10的网络接口82可以包括发射机、接收机、端口、控制器、天线或者用于与一多个网络接口的其它合适的部件。因此，响应于控制器34确定过滤器组件60泄漏，控制器34可以通过网络接口82向制冷机器具10的用户发送泄漏警报。泄漏警报是文本消息、电子邮件和电话消息中的一种或多种。作为另一示例，制冷机10可以包括例如制冷机10上的用户警报器84。用户警报器84可以是扬声器和光发射器中的一个或多个。响应于控制器34确定过滤器组件60泄漏，控制器34可以激活用户警报84。因此，制冷机10可以包括听觉和/或视觉警报器，用于在过滤器组件60泄漏时向用户发出警报。

从上面可以看出，制冷机器具10可以使用位于滤筒64的读取距离内的红外相机70来检测何时液态水存在于滤筒64的外表面65上，从而得到泄漏检测的结果，该红外相机具有例如由IR反射墨水或物质制成的红外图形索引72。与使用其它熟知的方法识别液态水的高分辨率全色相机相比，红外相机70可以是低分辨率且便宜的。此外，与此类高分辨率全色相机和其它熟知的泄漏检测方法相比，红外相机70可能对控制器34的处理能力要求更低。

该书面描述使用示例来公开本发明(包括最佳模式)，并且还使本领域的任意技术人员能够实践本发明(包括制造和使用任意设备或系统以及执行任意结合的方法)。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其它示例。如果此类其它示例包括与权利要求的书面语言没有不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的书面语言没有实质差异的等同结构元件，则此类其它示例意图在权利要求的范围内。

Claims (18)

1.一种用于滤水器的泄漏检测系统，包含：

滤筒，在所述滤筒的外表面上具有红外图形索引；

红外相机，所述红外相机被配置为捕获所述滤筒的所述外表面上的所述红外图形索引的图像；以及

控制器，所述控制器与所述红外相机进行操作性通信，所述控制器被配置为将所述滤筒的所述外表面上的所述红外图形索引的所述图像与参考图像进行比较，所述控制器进一步被配置为当所述滤筒的所述外表面上的所述红外图形索引的所述图像与所述参考图像之间的差异大于阈值差异时，确定所述滤筒泄漏。

2.根据权利要求1所述的泄漏检测系统，进一步包含供给阀，所述供给阀可操作以阻止水流进入所述滤筒，所述控制器被配置为响应于所述控制器确定所述滤筒泄漏，关闭所述供给阀。

3.根据权利要求1所述的泄漏检测系统，其中所述控制器被配置为响应于所述控制器确定所述滤筒泄漏，通过网络接口发送泄漏警报。

4.根据权利要求3所述的泄漏检测系统，其中所述泄漏警报是文本消息、电子邮件和电话消息中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的泄漏检测系统，其中所述控制器被配置为响应于所述控制器确定所述滤筒泄漏，激活用户警报器。

6.根据权利要求5所述的泄漏检测系统，其中所述用户警报器是扬声器和光发射器中的一个或多个。

7.根据权利要求1所述的泄漏检测系统，其中所述红外图形索引包含红外反射表面和红外吸收表面。

8.根据权利要求1所述的泄漏检测系统，其中所述红外图形索引包含印刷在所述滤筒的所述外表面上的红外反射墨水。

9.根据权利要求1所述的泄漏检测系统，其中所述参考图像存储在所述控制器的存储器中。

10.一种用于检测滤水器中的泄漏的方法，包含：

用红外相机捕获滤筒的外表面上的红外图形索引的图像；

用控制器将所述滤筒的所述外表面上的所述红外图形索引的所述图像与参考图像进行比较；以及

当所述滤筒的所述外表面上的所述红外图形索引的所述图像与所述参考图像之间的差异大于阈值差异时，确定所述滤筒泄漏。

11.根据权利要求10所述的方法，进一步包含响应于所述控制器确定所述滤筒泄漏，关闭供给阀以阻止水流进入所述滤筒。

12.根据权利要求10所述的方法，进一步包含响应于所述控制器确定所述滤筒泄漏，通过网络接口发送泄漏警报。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述泄漏警报是文本消息、电子邮件和电话消息中的一种或多种。

14.根据权利要求10所述的方法，进一步包含响应于所述控制器确定所述滤筒泄漏，激活用户警报器。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述用户警报器是扬声器和光发射器中的一个或多个。

16.根据权利要求10所述的方法，其中所述红外图形索引包含红外反射表面和红外吸收表面。

17.根据权利要求10所述的方法，其中所述红外图形索引包含印刷在所述滤筒的所述外表面上的红外反射墨水。

18.根据权利要求10所述的方法，其中所述参考图像存储在所述控制器的存储器中。

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