CN113453805B - 用于电流体动力雾化器的功能监控 - Google Patents

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Abstract

一种用于电流体动力雾化器(20)的功能监控的方法，其中，从所述雾化器(20)把电流体动力地雾化的流体(23)涂覆到对象体例如人上，以便至少部分地将该对象体涂层，其中，所述雾化器(20)包括用于蓄存所述流体(23)的流体罐和用于提供高电压的至少一个高电压源以及用于输送所述流体的至少一个泵单元，其中，所述流体(23)借助所述泵单元输送至所述雾化器(20)的喷嘴总成，其中，所述流体(23)在所述喷嘴总成处借助来自所述高电压源的高电压的作用被电流体动力地雾化，其中，分析在所述高电压源上的电压和/或电流，以便通过电流‑电压特性曲线来检测所述高电压源的工作点。

Description

用于电流体动力雾化器的功能监控
背景技术
流体的电流体动力雾化在涂层工艺领域变得越来越重要。例如由PCT/EP2018/060117已知一种设备，其采用电流体动力雾化将诸如防晒剂的护理产品涂覆到人的身体上。
由现有技术已知用于流体的电流体动力雾化的方法。
电流体动力雾化基于可加电流体、特别是在高电压下足够导电的流体在强不均匀电场中的不稳定性。在此对流体施加高电压。流体在这种情况下变形为锥形，从锥形的尖端喷出细细的射束，即所谓的射流，其然后立即分解成由细分散的液滴构成的喷雾。在某些条件下，在泰勒锥模式下，液滴具有窄的尺寸分布。由于雾化需要很高的电场强，所以功能监控是有利的，以便避免并非所愿的静电充电。
本发明的目的因而是，为这种设备提供功能监控，以便避免由电流体动力雾化所致的并非所愿的效果。
该目的通过一种根据权利要求1的用于电流体动力雾化器的功能监控的方法。
下面参照图1的电流-电压特性曲线来介绍本发明及其有利的改进和设计。
此外示范性地在图2a至2d中示出了各种不同的涂层状况。
在此，从雾化器出发把电流体动力地雾化的流体涂覆到对象体例如人上，以便至少部分地将该对象体涂层。雾化器为此包括用于蓄存流体的流体罐和用于提供高电压的至少一个高电压源以及用于输送流体的至少一个泵单元。流体借助泵单元被输送至雾化器的喷嘴总成，其中，流体在喷嘴总成处借助来自高电压源的高电压的作用被电流体动力地雾化。
为了功能监控，在此规定，分析在高电压源上的电压U和/或电流I，以便通过电流-电压特性曲线10检测高电压源的工作点A1、A2、A3、A4。
电流体动力的雾化利用了高电压的效果，由此把电荷传递到流体上，并由该流体传递到待涂层的对象体上。测量电流和/或电压并把该测量结果与电流-电压特性曲线(10)比较，允许对高电压源的负荷做出判断，特别是判断出是否有电流流过，进而判断出被涂层的对象体是否也又释放出通过涂层而施加的电荷。如果在施加高电压时发生了所希望的电流，就进行正确的涂层，并且所施加的电荷回流至雾化器。通过系统在工作中可实现的电流值和电压值的每个组合因此定义了在电流-电压特性曲线上的工作点。
在一种优选的实施方式中规定，所分析的电压U和/或电流I是与高电压源的实际电压值和/或电流值成比例的参考电压和/或参考电流。
通过利用参考电压以及参考电流，可以实现更简单的检测和分析，因为不必把高电压直接供应给电子测量机构。在此，由高电压源提供参考电压和/或参考电流值，其优选在产生高电压时截取，而不是直接对用于雾化的高电压电路本身予以加载。
在一种有利的设计中，其比如在图2a中示出，将雾化器20保持在使用者21的手22里，并且检测和分析电流，该电流从高电压源经由雾化的流体23通过使用者21的身体例如流至胳膊24上，经由使用者的手22，通过在雾化器20上的手接触部件，回流至高电压源。
用于避免并非所愿的加电和用于电流体动力的雾化器20的功能监控的闭合的电路28的最简单的变型，通过由使用者的手所致的接触闭合来产生。在构造上，为此必须例如在塑料壳体上设置导电的接触部件，这些接触部件在正常使用时始终都被接触。对此，例如操作按键或相应的操作部件是适宜的。
在该方法中特别地规定，在电流-电压特性曲线上定义多个工作点A0至A5，其中，所检测的在高电压源上的实际工作点例如相应地A3被与特性曲线的工作点A0至A5相比较，或者，至少在电流-电压特性曲线10上的在两个工作点A2、A4之间的范围11内予以检测。
在此有利的是，并不强制地需要对工作点A3予以精确地分类。相反，把检测的工作点A3归类在范围11内就足够了，该范围由限定了给定工作区域的给定工作点A2、A4来定义。在此，例如较低的电流值——但该电流值仍足以把电荷从被涂层的对象体输送走——可以定义第一给定工作点A2，较高的电流值可以定义第二给定工作点A4，雾化器的工作范围11位于这些工作点之间，该较高的电流值对电压源加载，进而导致高电压的量值下降，其中，电流体动力的雾化仍然是可行的。
此外优选地规定，在电流-电压特性曲线上定义工作范围11，其中，在检测到的工作点位于该给定工作范围11之外的情况下，用信号通报干扰40。
图2d中示出了相应的状态。在此，第一人41使用雾化器42把流体涂覆到第二人43上。由于电路44断开，未实现电流I，并且在干扰范围12内到达工作点A1或位于别处的工作点。在这种情况下，电流体动力的雾化器用信号通报干扰40，因为不能执行正常的功能。这种状况例如在如下时候出现：人41、43所站的地面45形成了足够的绝缘器，并且这些人并未如图2c中所示为了实现闭合的电路47而通过接触46相连接。
在图2c所示的变型中，工作点A3位于工作范围11内，从而发生了雾化48。
该方法的一种有益的改进规定，对工作点进行定期检测，其中，把检测到的工作点A3与至少一个先前检测的工作点A3'比较，以便识别出工作点的变化。
由于工作中的工作点明显取决于直接的造型因素，比如雾化器20相距待涂层的对象例如图2a中的胳膊24的距离，所以还可以通过工作点的波动来确定出雾化器是否被使用、即被移动。如果工作点历经多个周期保持不变或者保持在所确定好的公差范围内，则雾化器就进入故障状态，因为发生了雾化或涂层，而没有对待涂层的对象进行平面式涂覆。通过这种方式例如可以避免在放下雾化器时发生功能干扰。
一种改进也规定，检测到的工作点引发规定的使用者信息，该使用者信息与在电流-电压特性曲线上的工作点位置相关地保存在存储器中。
基于接入到用于求取工作点的电路中的使用者的物理线路特性，存在识别出特有的工作点的可行性，对于这些工作点可以从存储器中调取使用者信息。例如，在接通过程中可以引起雾化器与皮肤表面之间的直接接触，通过该接通过程，例如在特性曲线10的大电流的工作点A4和A5之间的范围13内，恰恰对于该使用者产生特有的工作点。
在该方法中尤其还规定，检测高电压源的接通曲线，其中，接通曲线在一个工作点终止。
通过检测接通曲线，可判定出电流体动力的雾化器最初应在哪种状态下工作。指向工作点A1的接通曲线K1表明，触发了例如由根据图2d的状况引起的干扰的状态。
通过检测接通曲线，例如K1至K4，例如可以在到达工作点之前及早地采取与临近的该工作点相关联的措施。如果通过接通曲线K5触发了在功能区以外的工作点A5'，则例如可以锁定高电压或泵。
至工作点A2的接通曲线K2、至工作点A3的接通曲线K3、和至工作点A4的接通曲线K4也产生了可能的工作状态。
根据图2a的状况通常提供了在电路28中较小的内电阻，从而流过较大的电流，由此采用工作点A4。
在根据图2b和2c的工作状况下，预计在电路29和47中的电阻比较高，因为要考虑到两个人41和43的以及有时导电的地面30的内电阻。
相仿的物件在图2b至2d中标有相同的标号。
术语“特性曲线”在本发明的意义下也是指特性数据的数据汇总，这些特性数据可以与所检测的工作点比较，以便执行根据本发明的功能监控。
该方法的另一优选的设计(其比如可以在图2a中给出)规定，通过至少一个矫正参数来矫正所分析的电压U和/或电流I。问题是：由于操作雾化器20的使用者21的手22与被雾化的流体23之间的给定的在空间上的靠近，在把持的手22与雾化器20之间直接产生显著的电流或电压降，而其无助于涂层。利用至少一个矫正参数，例如通过校准工作或测量脉冲，可以检测在雾化器20与操作雾化器20的使用者21的手22之间的直接的电流和/或直接的电压降的影响。于是可以通过所述至少一个矫正参数例如求取影响到用于功能监控的方法的干扰大小等。
附图标记清单
10 电流-电压特性曲线
11 范围
12 干扰范围
20 雾化器
21 使用者
22 手
23 被雾化的流体
24 胳膊
28 闭合的电路
29 电路
30 导电的地面
40 干扰
41 第一人
42 雾化器
43 第二人
44 断开的电路
45 地面
46 接触
47 电路
48 雾化
A0-A5 工作点
A3' 先前检测的工作点
A5' 工作点
I 电流/电流的流
K1-K4 接通曲线
U 电压

Claims (9)

1.一种用于电流体动力雾化器（20）的功能监控的方法，其中，从所述雾化器（20）出发把电流体动力地雾化的流体（23）涂覆到对象体上，以便至少部分地将该对象体涂层，其中，所述雾化器（20）包括用于蓄存所述流体的流体罐和用于提供高电压的至少一个高电压源以及用于输送所述流体的至少一个泵单元，其中，所述流体借助所述泵单元被输送至所述雾化器（20）的喷嘴总成，其中，所述流体在所述喷嘴总成处借助来自所述高电压源的高电压的作用被电流体动力地雾化，
其特征在于，
分析在所述高电压源上的电压（U）和/或电流（i），以便通过电流-电压特性曲线（10）或特性曲线族来检测所述高电压源的工作点（A0-A5）,
检测到的所述工作点（A0-A5）引发规定的使用者信息和/或设备反应，其与在所述电流-电压特性曲线（10）上的工作点（A0-A5）的位置相关地被保存在存储器中，
其中，将所述雾化器（20）保持在使用者（21）的手（22）里，并且检测和分析电流，该电流从所述高电压源，经由雾化的所述流体（23），通过所述使用者（21）的手（22），并通过在所述雾化器（20）上的手接触部件，回流至所述高电压源，
其中，通过至少一个矫正参数来矫正所分析的电压（U）和/或电流（I），从而能够检测在所述雾化器（20）与操作所述雾化器（20）的使用者（21）的手（22）之间的直接的电流和/或直接的电压降，
其中，利用至少一个矫正参数检测在雾化器（20）与操作雾化器（20）的使用者（21）的手（22）之间的直接的电流和/或直接的电压降的影响。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所分析的电压（U）和/或电流（I）是与所述高电压源的实际电压值和/或电流值成比例的参考电压和/或参考电流。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述电流-电压特性曲线（10）上定义多个工作点（A0-A5），其中，将所检测的在所述高电压源上的实际工作点与工作点（A0-A5）相比较，或者，至少在所述电流-电压特性曲线上的在两个工作点（A0-A5）之间的范围内对所述实际工作点进行检测。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述电流-电压特性曲线（10）上定义给定工作范围，其中，在检测到的实际工作点位于所述给定工作范围之外的情况下，用信号通报干扰。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对所述工作点（A0-A5）进行定期检测，其中，把检测到的工作点（A3）与至少一个先前检测的工作点（A3'）比较，以便识别出工作点的变化。
6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，检测所述高电压源的接通曲线（K1-K4），其中，所述接通曲线（K1-K4）在工作点（A0-A5）终止。
7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述直接的电流和/或所述直接的电压降能够被分析为干扰参数。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对象体为人。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设备反应为接通。
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