CN113614502A - 堵塞蜂窝体的热气体检查 - Google Patents

Abstract

本文描述了用于识别堵塞蜂窝体中的泄漏的改进的检查技术。该改进的检查技术利用孔隙障碍物和测试气体。将孔隙障碍物注入堵塞的蜂窝体中，并且迫使测试气体进入堵塞的蜂窝体中。热检测器用于从堵塞蜂窝体出口端的检查区域收集热数据，并且热数据用于识别堵塞蜂窝体中的缺陷。

Description

堵塞蜂窝体的热气体检查

本申请根据35U.S.C.§119，要求2019年3月14日提交的第62/818,315号美国临时申请的优先权权益，其内容通过引用全文纳入本文。

背景

蜂窝体能用于各种应用，例如用于制造微粒过滤器和催化转化器，用于对工作流体中的不期望组分(如燃烧废气中的污染物)进行处理。蜂窝体的制造可能包括内壁缺陷检查，例如，蜂窝体壁上的撕裂或孔洞，其可能对蜂窝体的性能产生不利影响。

发明内容

本文描述了用于提供改进的堵塞蜂窝体检查的各种方法等。例如，一种用于检查堵塞蜂窝体中的泄漏的设备可以构造成使用孔隙障碍物和测试气体改进对堵塞蜂窝体中缺陷的识别。

检查堵塞蜂窝体中的泄漏的第一示例性设备包括孔隙障碍物注射器、气体供应部、热检测器和一个或多个处理器，所述堵塞蜂窝体具有多个相交的多孔壁，所述多孔壁限定了在所述蜂窝体第一端处开口并在与所述第一端相反的第二端处堵塞的第一通道，以及在所述第二端处开口并在所述第一端处堵塞的第二通道。孔隙障碍物注射器构造成将孔隙障碍物注入堵塞蜂窝体的相交多孔壁的多个孔中。孔隙障碍物的障碍物尺寸小于所述多个孔的平均孔径。气体供应部构造成迫使气体进入堵塞蜂窝体第一端处的第一通道的开口。堵塞蜂窝体处于第一温度，并且气体处于不同于第一温度的第二温度。热检测器构造成在所述堵塞蜂窝体的第二端处从第二通道的检查区域收集热数据。所述一个或多个处理器构造成由热数据计算与温度随时间的变化或空间温度差中至少一个相关的梯度数据。

检查堵塞蜂窝体中的泄漏的第二示例性设备包括孔隙障碍物注射器、气体供应部、热检测器和一个或多个处理器，所述堵塞蜂窝体具有多个相交的多孔壁，所述多孔壁限定了在所述蜂窝体第一端处开口并在与所述第一端相反的第二端处堵塞的第一通道，以及在所述第二端处开口并在所述第一端处堵塞的第二通道。孔隙障碍物注射器构造成将作为液滴提供的液体注入堵塞蜂窝体的相交多孔壁的多个孔中。液滴使用喷雾(nebulizing)、雾化(atomizing)或喷射(spraying)中的至少一种提供，并且液滴的平均液滴尺寸小于所述多个孔的平均孔径。气体供应部构造成迫使空气进入堵塞蜂窝体第一端处的第一通道的开口。堵塞蜂窝体处于第一温度，并且空气处于与第一温度相差至少0.2℃的第二温度。热检测器构造成在所述堵塞蜂窝体的第二端处从第二通道的检查区域收集热数据。所述一个或多个处理器构造成由检查区域收集的热数据来计算与温度随时间的变化或空间温度差中至少一个相关的梯度数据。

检查堵塞蜂窝体中的泄漏的方法包括：注入孔隙障碍物、迫使气体进入开口、收集热数据和对热数据进行分析，所述堵塞蜂窝体具有多个相交的多孔壁，所述多孔壁限定了在所述蜂窝体第一端处开口并在与所述第一端相反的第二端处堵塞的第一通道，以及在所述第二端处开口并在所述第一端处堵塞的第二通道。将孔隙障碍物注入堵塞蜂窝体的相交多孔壁的多个孔中。孔隙障碍物的障碍物尺寸小于所述多个孔的平均孔径。迫使气体进入堵塞蜂窝体所限定的第一通道的开口。堵塞蜂窝体处于第一温度，并且气体处于不同于第一温度的第二温度。使用热检测器在所述堵塞蜂窝体的第二端处从第二通道的检查区域收集热数据。对热数据进行分析以计算与检查区域的温度随时间的变化或空间温度差中至少一个相关的梯度数据，从而确定堵塞蜂窝体是否具有一个或多个缺陷。

提供本“发明内容”以简要介绍一系列构思，这些构思将在下面的“具体实施方式”中进一步描述。本“发明内容”并不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。另外，应注意，本发明不限于“具体实施方式”和/或本文其他部分中所述的特定的实施方式。本文给出的这些实施方式仅用于说明目的。基于本文包含的教导，另外的实施方式对于相关领域的技术人员而言将是显而易见的。

附图说明

引入本文并且形成该说明书一部分的附图显示了本发明的实施方式，并且与说明书一起还用于解释所涉及的原理并能够使相关领域的技术人员实施和利用所公开的技术。

图1是示例性堵塞蜂窝体的透视图。

图2是图1的堵塞蜂窝体一部分的侧视截面图。

图3是根据实施方式的用于向堵塞蜂窝体施加孔隙障碍物的示例性孔封阻设备(pore blocker apparatus)的侧视图。

图4是根据实施方式的用于检查堵塞蜂窝体中泄漏的示例性设备的侧视图。

图5是当采用根据实施方式的检查堵塞蜂窝体中泄漏的方法时示例性堵塞蜂窝体的一部分的侧视横截面图。

图6A-6C是根据实施方式通过热检测器拍摄的一部分堵塞蜂窝体的热图像的示例，从而检查堵塞蜂窝体中的泄漏。

图7是显示根据实施方式的堵塞蜂窝体中通道的示例性温度响应的曲线图。

图8是根据实施方式的用于检查堵塞蜂窝体中泄漏的示例性方法的流程图。

在附图中，相似的参引字符在全部附图中表示对应的要素，结合附图，根据下文阐述的具体实施方式，所公开的技术的特征和优点将变得更加明显。在附图中，相似的附图标记一般表示相同、功能相似和/或结构相似的要素。元素/元件首次出现的附图由相应附图标记中最左边的数字表示。

具体实施方式

I.引言

以下详细说明参考对本发明的示例性实施方式进行说明的附图。然而，本发明的范围不限于这些实施方式，而是由所附权利要求限定。因此，除了附图中所示的实施方式之外的实施方式(例如，所示实施方式的修改版本)仍然可以被本发明涵盖。

说明书中提到的“一个实施方式”、“一种实施方式”、“一个示例性实施方式”等表示所描述的实施方式可以包括特定的特征、结构或特性，但是每个实施方式可以不必包括特定的特征、结构或特性。而且，这样的短语不一定指相同的实施方式。此外，当结合实施方式描述特定特征、结构或特性时，认为结合其他实施方式影响这种特征、结构或特性是在本领域技术人员的知识范围内的，无论是否明确描述。

II.示例性实施方式

本文所述的示例性实施方式提供了对用于检查堵塞蜂窝体的已知检查系统的改进。设备的示例性实施方式包括：支撑堵塞蜂窝体的支架；将孔隙障碍物注入堵塞蜂窝体的孔隙障碍物注射器；迫使测试气体进入堵塞蜂窝体的通道的气体供应部；以及对出口端处堵塞蜂窝体的温度响应进行测量的热检测器。示例性方法通常包括：将孔隙障碍物注入堵塞蜂窝体；迫使测试气体进入堵塞蜂窝体；收集堵塞蜂窝体的出口端处的热数据；对热数据进行分析以确定蜂窝体是否存在任何缺陷。

最初，堵塞蜂窝体处于第一温度，所述第一温度不同于测试气体的温度。孔隙障碍物至少部分填充堵塞蜂窝体壁中的孔，从而至少部分封阻(blocking)、阻碍(impending)、妨碍(hindering)或以其他方式限制测试气体分子流动通过堵塞蜂窝体的多孔壁的能力。以此方式，测试气体分子行进通过多孔壁的速度可因孔隙障碍物而减慢，并且/或者当测试气体分子通过蜂窝体时，迫使测试气体分子与孔隙障碍物进行相对增加量的热传递。然而，蜂窝体壁上的任何撕裂、洞或其他缺陷(其尺寸大于孔径)不会被孔隙障碍物高度封阻，因此与流动通过多孔壁的测试气体分子相比，允许测试气体分子相对畅通地流动通过。例如，与相对畅通地流动通过缺陷的热测试气体流相比，被迫使通过多孔壁的相对热的测试气体流将被孔隙障碍物显著冷却。以此方式，孔隙障碍物提高了基于蜂窝体通道出口处的温差对缺陷进行检查的灵敏度。改进的灵敏度允许系统基于温度响应来短时间确定缺陷。

含有内部缺陷的堵塞蜂窝体内的通道在热数据中显示为热点(hot-spot)(或如果使用相对较冷的测试气体则为冷点(cold spot))，因为其允许测试气体绕过堵塞蜂窝体内部分封阻的孔隙。这些通道是很容易检查的，因为与无缺陷通道相比，离开这些通道的气体的温度会在短时间内产生增加的出口热梯度。在示例性实施方式中，缺陷通道在注射测试气体的10秒内被识别。在示例性实施方式中，在注入孔堵塞物后，有缺陷通道和无缺陷通道之间的温度梯度能在迫使测试气体进入堵塞蜂窝体的5秒内测量。

该系统提高了对小缺陷的灵敏度，因为测试气体比孔隙障碍物的液滴更容易流动通过缺陷(如，洞或撕裂)(由于它们的相对尺寸的原因)。例如，由于能够在短时间内(例如，小于10秒)识别缺陷，该系统还提供了高检查通量。

图1和图2对示例性堵塞蜂窝体100进行了说明。堵塞蜂窝体100通常由蜂窝体结构102和塞104构成。多孔蜂窝体结构102可以任意所需方式形成，例如，通过将形成陶瓷的混合物挤出通过挤出模头以形成生坯，对生坯进行干燥，将生坯切割成一定长度，并且对生坯进行烧制以形成陶瓷材料。蜂窝体结构102包括多个间隔且相交的内壁106，所述内壁106从第一端108纵向延伸穿过多孔蜂窝体结构102到达第二端110。内壁106组合限定多个通道112或孔室(cell)，这些通道112或孔室从第一端108延伸通过蜂窝体结构102到达第二端110，以形成蜂窝体结构102的孔道式蜂窝构造。

蜂窝体结构102可由至少一种多孔材料构成，所述多孔材料具有预定平均孔径，对所述平均孔径进行选择，用于对被迫流动通过孔的工作流体(例如，燃烧废气或具有可过滤成分的其他流体)的气体中所携带的颗粒进行封阻。蜂窝体结构102通常由挤出的陶瓷材料形成，其随后进行烧制以形成打开的孔。在示例性实施方式中，平均孔径为10-30μm，并且在另一示例性实施方式中为约20μm。

塞104位于整个蜂窝体结构102中，以形成对工作流体的所需流动路径F进行限定的迷宫，如图2所示。流动路径F构造成引导工作流体流动通过至少部分通道112和至少部分内壁106。将塞104安装在靠近蜂窝体结构102的第一端110的选择通道112中，并安装在靠近蜂窝体结构102的第二端110的选择通道112中，以形成堵塞蜂窝体100。例如，在一些实施方式中，至少一些通道包括在第一端108处的塞104，但在第二端110处不堵塞，而其它通道112包括在第二端110处的塞104，但在第一端108处不堵塞。在所示示例中，对塞104进行定位，以使得其在第一端108中形成棋盘格图案，以堵塞交替通道。相对于所示实施方式，应理解，棋盘格图案的反图案在第二端110处堵塞(即，第一端108处打开的通道在第二端110处堵塞，反之亦然)。

多孔蜂窝体100还包括外围通道118，其通常是与堵塞蜂窝体100的外表皮120相交的部分孔室(partial cell)。外围通道118可以按需和/或根据所选设计进行堵塞或不堵塞。塞104构造成防止工作流体流过塞104，无论是从相邻内壁106和塞104之间还是贯穿塞104。如图所示，堵塞蜂窝体100包括具有方形横截面形状的通道，但是应当理解，通道可以具有其他横截面形状，例如三角形、六角形等。此外，应当理解，任何图案的塞104都可以包含于堵塞蜂窝体100中，并且不必限于棋盘格图案。堵塞蜂窝体100限定了从第一端108延伸到第二端110的纵轴L，该纵轴L基本平行于通道112的纵轴。

如本文所述，在一些实施方式中，塞104定位成使在第一端108处堵塞的通道112在第二端110处不堵塞，并且第一端108处不堵塞的通道112在第二端110处堵塞。在该构造中，工作流体通过第一通道(例如，第一通道114)进入堵塞蜂窝体100，并在穿过将第一通道114与第二通道116分隔的内壁106中的孔之后，通过第二通道(例如，第二通道116)离开堵塞蜂窝体100。该构造是第一通道114经由内壁106中的孔与第二通道116流体连接或流体连通的一个示例。结果，工作流体能够从第一通道114流到第二通道116。应理解，通道112各自可以与多个相邻通道112流体连接。

参见图3，描述了示例性孔隙障碍物注射器300。通常，在所示实施方式中，在使用热测试气体进行测试之前，使用障碍物注射器300，用孔隙障碍物湿润堵塞蜂窝体100的内壁。在示例性实施方式中，障碍物注射器300是将孔隙障碍物注入堵塞蜂窝体100的注液装置(priming device)。在一些实施方式中，孔隙障碍物作为孔隙障碍物悬浮液滴的雾(mist)或喷雾注入(例如，施加到堵塞蜂窝体100的壁上)。例如，用于形成孔隙障碍物的材料(例如液体)转化成悬浮在气体中的液滴，并且通过障碍物注射器300注入堵塞蜂窝体100。堵塞蜂窝体100的孔捕获了液滴，所述液滴至少部分填充堵塞蜂窝体100的壁中的孔，以使得相邻通道112之间的流体连通至少部分被孔隙障碍物封阻。应理解，孔隙障碍物可以液滴形式之外的方式施加，但液滴的使用能够更精确地控制饱和水平。通过控制饱和水平，能够封阻孔而不阻碍流动通过缺陷。例如，蜂窝体100可以浸没在大量孔隙障碍物材料中，或者孔隙障碍物材料可以倾倒在蜂窝体100上，但是这可能使蜂窝体100过饱和，即，用孔隙障碍物填充并封阻孔和缺陷。

在一些实施方式中，障碍物注射器300包括：存储容器302、液滴发生器304、风扇306、导管308和用于蜂窝体100的支架310。存储容器302是容器，其容纳了形成孔隙障碍物的大量材料(例如，在制成液滴之前)。存储容器302可以包括多个隔室或部分。在一个实施方式中，储存容器302包括容纳液体孔隙障碍物材料的第一部分312和容纳悬浮在气体(例如空气)中的孔隙障碍物液滴PB的第二部分314。储存容器302还可以容纳产生孔隙障碍物液滴PB的液滴发生器304。

液滴发生器304将液体孔隙障碍物材料转化为液滴。液滴通过液滴发生器304分散在气体中，从而可以形成悬浮的孔隙障碍物液滴PB的流。可以利用各种机制来产生悬浮液滴，例如超声盘、喷雾嘴和加热元件，以诱导沸腾。当注入堵塞蜂窝体100时，由液滴发生器304形成的孔隙障碍物液滴PB至少部分封阻堵塞蜂窝体100的内壁106中所含的孔。

风扇306可用于产生压差，以注入悬浮的孔隙障碍物液滴PB，例如，通过将液滴从障碍物注射器300吹入堵塞蜂窝体100中。例如，所产生的压力可能高出环境压力超过30Pa。作为另一示例，风扇306可以用于产生高出环境压力30Pa至70Pa的压头，其提供将水滴合适地注入如本文所述的多孔陶瓷壁中。然而，取决于各种因素，如孔隙障碍物的材料、液滴尺寸、孔径等，也可使用其他压力。在另一示例中，加压气源可连接到存储容器302以产生孔隙障碍物液滴PB的压差和流。导管308在存储容器302和支架310之间延伸，并且压差迫使孔隙障碍物液滴PB流动通过导管308，流向与支架310连接的堵塞蜂窝体100。

障碍物注射器300可以包括作为固定装置的支架310，其与导管308连接，并与存储容器302相对。支架310可用于使堵塞蜂窝体100相对于导管308定位，从而可以将孔隙障碍物液滴PB注入堵塞蜂窝体100中。支架310可以设置成便于将孔隙障碍物注入蜂窝体中。例如，在一些实施方式中，支架310包括囊状物、o形环或其他密封装置，以沿着堵塞蜂窝体100的外周密封在外表皮120上。以此方式，支架310通过包围和接触堵塞蜂窝体100的外表皮120而密封在堵塞蜂窝体100上。在一些实施方式中，支架310与堵塞蜂窝体100形成气密性密封(hermetic seal)。紧靠堵塞蜂窝体100的外表皮120密封，从而将孔隙障碍物液滴PB注入并通过堵塞蜂窝体100的多孔壁，并防止其流过堵塞蜂窝体100的周界。

孔隙障碍物液滴PB相对于堵塞蜂窝体100的内壁106的孔进行尺寸调节。对尺寸进行选择，以在内壁106的孔隙中提供预定量、所需量或目标量的堵塞部(blockage)。在一些实施方式中，将孔隙障碍物液滴的尺寸调节为内壁106的孔的平均孔径的5-80％。以此方式，液滴能够对孔进行至少部分填充，以及在孔之间行进，这些孔通常以曲折流动路径连接，所述曲折流动路径的限制部(例如，所连接孔之间的孔颈部)在尺寸上小于平均孔径。水的多个性质帮助其用作孔隙障碍物。例如，水不是特别粘的，因此它可以在相对较低的压力下注入和/或以相对较大(与更粘的材料相比)的液滴尺寸注入，并且其对于可以生成蜂窝体100的陶瓷材料而言通常是非反应性的。此外，水的内聚性质使多个液滴(例如，较小的液滴尺寸)在壁的孔内聚集在一起，以封阻较大体积的孔。

在示例性实施方式中，对于堵塞蜂窝体100具有平均孔径为10-30μm的孔的示例性实施方式，孔隙障碍物液滴(例如，水滴)的尺寸为500nm–24μm。在一个示例性实施方式中，孔隙障碍物液滴PB(例如水滴)的尺寸可以为1-10μm。然而，应理解，孔隙障碍物液滴的尺寸可根据任意数量的因素进行设定或选择，例如，孔隙障碍物的材料(例如，具有较高内聚力的孔隙障碍物材料使得可使用较小的液滴，具有较低粘度的孔隙障碍物材料使得可使用较低的注入压力等等)、注入孔隙障碍物的压差(例如，高压使得能够用更高粘度的孔隙障碍物材料，更大的液滴尺寸等)、壁的孔隙率(例如，在相似平均孔径下，更高的孔隙率表明通过孔隙障碍物能封阻的体积更大，从而可能受益于更大的液滴尺寸)等。

如本文所述，障碍物注射器300可用于将孔隙障碍物注入堵塞蜂窝体100，直到堵塞蜂窝体100具有孔隙障碍物的预定饱和量。在示例性实施方式中，将孔隙障碍物注入堵塞蜂窝体100预定时间量，例如1-3分钟，并且在示例性实施方式中为1分钟。在另一示例中，堵塞蜂窝体100可以在注入孔隙障碍物之前进行称重，并且在注入孔隙障碍物后称重，以确定饱和量。

如上所讨论的，可选择饱和水平以使孔隙障碍物封阻孔而不会过度阻碍流动通过缺陷，否则，可能使得缺陷不易识别。通过使得处于不同饱和水平的一个或多个具有已知缺陷(例如尺寸和位置，例如故意在蜂窝中形成和/或通过X射线或其他检查手段验证)的蜂窝体经受各种不同检查条件，可以实验方式对任何给定蜂窝体尺寸和类型的合适饱和水平进行测试。影响特定蜂窝体的适当饱和水平的因素包括但不限于：蜂窝体的孔隙率(例如，能够饱和至更高程度的更多孔的蜂窝体)、蜂窝体的尺寸[例如，直径和长度(例如，更大的蜂窝体能够达到更高的饱和程度)等]以及孔隙障碍物喷射器的参数(如空气流速、气体载体中的孔隙障碍物浓度)等。

饱和水平(例如，与孔隙障碍物在给定压力、给定液滴尺寸和浓度下注入的时间量有关)可通过如下过程以实验方式确定：将孔隙障碍物注入具有已知缺陷的测试样品，并且确定热测试在不同饱和水平下识别缺陷的有效性。在确定饱和有效性时可以考虑孔隙障碍物注入的时间、压力、材料和温度，携带孔隙障碍物材料的气体，悬浮的孔隙障碍物的流速或浓度(例如，孔隙障碍物与载气之比)和/或堵塞蜂窝体100的性质(例如，平均孔径、孔隙率等)。

孔隙障碍物可由喷雾、雾化或喷射液体中的至少一种形成，以形成悬浮的孔隙障碍物液滴。在一个示例性实施方式中，孔隙障碍物材料是水，例如，悬浮在空气中的蒸馏水或反渗透过滤水。在一个示例性实施方式中，孔隙障碍物是基于乙二醇的液体，但是也可以使用其他液体。类似地，氮气或气体(例如通常为惰性气体)可用于携带孔隙障碍物材料的悬浮液滴。

现在参见图4，将对提供用于测试堵塞蜂窝体100的测试气体TG的示例测试气体供应设备420进行说明。测试气体TG在附图中被描绘为通常代表相对分子尺寸的点，即比孔的尺寸和/或孔中孔隙障碍物的尺寸更小的分子。在第一温度下提供用孔隙障碍物饱和的堵塞蜂窝体100，并且测试气体供应设备420用于迫使具有第二温度的测试气体进入堵塞蜂窝体100。例如，测试气体供应设备420构造成迫使温度不同于堵塞蜂窝体100的气体进入堵塞蜂窝体100的第一端，以允许基于在与第一端相反的堵塞蜂窝体100的第二端测定的热差或梯度来识别堵塞蜂窝体100的内壁106中的缺陷。在一些实施方式中，第一温度为接近室温。在一些实施方式中，第二温度大于(高于)第一温度。在一些实施方式中，第二温度小于(低于)第一温度。

在一些实施方式中，测试气体供应设备420包括气源422、风扇424、加热元件426、整流器(flow straightener)428、导管430、支架432、热检测器434、至少一个处理器436和/或显示器438。气源422提供测试气体TG，该测试气体TG在测试气体供应设备420中进行调节，并迫使测试气体TG进入堵塞蜂窝体100进行测试。测试气体TG可以是任意合适的气体。气源422可以是测试气体TG的包含源(contained source)，例如包含所选测试气体TG的瓶或容器。在示例性实施方式中，测试气体TG源是环境空气。测试气体的示例包括但不限于：空气、氮气、氢气和氦气。

测试气体供应设备420可包括风扇424，以迫使测试气体TG通过该设备并进入堵塞蜂窝体100。例如，风扇424迫使测试气体TG通过加热元件426和整流器428。在一个示例性实施方式中，气源422是加压气源，并且不需要风扇。例如，气源422可以包括测试气体的加压瓶。

如果测试气体的第二温度高于蜂窝体100的第一温度，测试气体供应设备420可以包括至少一个加热源426，用于对测试气体TG进行调节以使测试气体TG处于不同于第一温度的温度下。第一温度和第二温度之间可以采用任何可测量的温差。在一个示例性实施方式中，对于其中存在缺陷的通道，第一温度和第二温度之间的差值为至少0.2℃，和/或导致蜂窝体100的监测端的温度梯度至少为0.2℃。在第二示例性实施方式中，对于其中存在缺陷的通道，差值为至少10℃，和/或导致蜂窝体100的监测端的温度梯度至少为10℃。加热元件426可以采用任意形式，例如，电阻加热元件。应理解，测试气体TG可以处于高于或低于堵塞蜂窝体100的温度的温度下。应理解，可以利用其他温度，只要可以在蜂窝体100的监测端处识别温差即可。例如，太小的温差可能导致测试气体TG离开蜂窝体100时，测试气体TG的第二温度变成与蜂窝体100的第一温度相同。

测试气体供应设备420可以包括整流器428，以提供测试气体TG的均匀流动。整流器428可包括多个平行导管，通过这些导管迫使测试气体TG流动，以提供穿过导管430的测试气体TG的均匀流速，所述导管在整流器428和支架432之间延伸。例如，测试气体TG的均匀流速导致在迫使测试气体进入堵塞蜂窝体100时，沿着堵塞蜂窝体100的端面的压力更均匀。

支架432可连接至与气源422相对的导管430，以支撑与导管430的开口相邻的堵塞蜂窝体100。支架432可与整流器428结合使用，并构造成使堵塞蜂窝体100对准，以使得堵塞蜂窝体的纵轴基本平行于离开整流器428的测试气体TG的流动方向。在所示实施方式中，堵塞蜂窝体100进行取向，以使得第一端108最靠近导管430，并且通道112向第一端108打开，为测试气体TG提供入口。在该构造中，第二端110形成了出口端或离开端，以使得测试气体TG流动通过堵塞蜂窝体100。另外，支架432可以构造成支撑堵塞蜂窝体100，以使得堵塞蜂窝体100与导管430的侧壁隔开，迫使测试气体TG的流的中心区域进入堵塞蜂窝体100，以避免由测试气体TG和导管430的壁之间相互作用引起不均匀流动效应(例如，边界层效应)。

支架432还可以包括囊状物，例如，可充气囊状物，其包围堵塞蜂窝体100的外表皮120并与堵塞蜂窝体100的外表皮120形成密封。例如，囊状物可构造成与堵塞蜂窝体的外表皮120形成气密性密封，以迫使测试气体流动进入堵塞蜂窝体100中，并抑制(例如，阻止)测试气体从堵塞蜂窝体100的四周流过。在一个示例性实施方式中，被迫使进入堵塞蜂窝体100的测试气体的相对湿度为2-50％，例如，类似于环境空气。在一些实施方式中，例如，可以采用更潮湿的空气，从而延迟孔隙障碍物(例如水)蒸发并且由此从孔中去除的时间。

热检测器434构造成从堵塞蜂窝体100的至少一个壁的检查区域收集热数据。具体来说，热检测器434是传感器或包括传感器，用于监测堵塞蜂窝体100出口侧上通道壁的温度(例如，通过红外辐射)。热检测器434限定了指向堵塞蜂窝体100以收集热数据的检测轴D。在一些实施方式中，检测轴D进行取向，使得热检测器434监测靠近蜂窝体100的端部110的通道112的壁的温度。以此方式，热检测器434可以进行取向，以使得堵塞蜂窝体100(和通道112)的检测轴D和纵轴L形成角度θ。在一些实施方案中，角度θ为1-90°。在一些实施方式中，角度θ为约1-30°，在一些实施方式中，角度θ为约10-20°。堵塞蜂窝体100和出口通道112的检测轴D和纵轴L之间的角度θ可用于更准确地靶向检查区域，并且由此防止热检测器434捕获由其他位置(例如，与堵塞蜂窝体100的第一端108相邻的塞104)发出的红外辐射，并防止检查期间的误报(false positives)。

由于测试气体TG和堵塞蜂窝体100之间的温差，随着测试气体TG注入堵塞蜂窝体100，堵塞蜂窝体100的温度(例如，所产生的红外辐射量)随时间变化。红外辐射可以使用长波红外辐射相机进行测量，例如前视红外(FLIR)热成像相机。相机可以使用传感器来检测来自堵塞蜂窝体100的部分壁的辐射，所述传感器检测波长范围约7μm至约14μm的辐射。在示例性实施方式中，热检测器434提供了涵盖堵塞蜂窝体100的整个第二端110的视野，从而收集整个堵塞蜂窝体100上的热数据。

处理器436构造成由热检测器434收集的热数据来计算梯度数据。计算梯度数据可以包括计算由热检测器434捕获的各像素的温度随时间的变化。可以将梯度数据与预定梯度阈值进行比较，以识别包括内部缺陷的任何通道112。在示例性实施方式中，处理器436基于热数据来计算与空间温差(temperature differences over spac)相关的梯度数据。处理器436还可以构造成输出梯度和/或温度数据，从而为操作员创建视觉显示。

显示器438可用于提供由处理器436计算的梯度数据和/或由热检测器434收集的温度数据的视觉表示(例如，如关于图6A-6C所讨论)。在示例性实施方式中，显示器438是至少部分基于处理器436所产生的输出而形成显示的监视器。

参见图5，将对堵塞蜂窝体100示例的一部分进行描述。具体来说，显示了根据示例性场景在热测试期间堵塞蜂窝体100的一部分。显示了堵塞蜂窝体100，其包括设置在堵塞蜂窝体100内壁106的孔522中的孔隙障碍物液滴PB和多个缺陷540(例如，壁106中的裂纹、撕裂或洞)。选择孔隙障碍物液滴PB的尺寸，以使液滴至少部分填充孔522，同时显著小于内壁106中被视为缺陷的异常结构。因此，孔隙障碍物颗粒PB有效减少了能够流动通过孔522的测试气体TG的量，而对测试气体TG流动通过缺陷540的能力几乎没有影响。因此，更大体积的测试气体可以从缺陷通过，穿过内壁106有效产生“短路”。也就是说，测试气体TG并未通过壁106的孔所形成的曲折路径行进，而是更直接地行进通过缺陷540。不含缺陷的内壁106被孔隙障碍物液滴PB充分封阻，以显著限制并减缓测试气体TG的流动，从而使无缺陷通道中的测试气体TG与壁106和孔隙障碍物PB进行更大量的热交换。不同的是，通过更直接行进通过缺陷540提供的“短路”，含缺陷的通道中的测试气体TG将以更接近测试气体TG初始温度的温度离开蜂窝体100。以此方式，更大的温差将在包括缺陷540的通道和无缺陷通道之间测得。另外，含缺陷通道的温差将在短时间内变得显而易见，因为大量测试气体TG采用由缺陷540提供的更直接的“短路”路径。

大量测试气体TG流动通过缺陷540的能力(相对于流动通过多孔壁106的流速)在相对较短的时间内在堵塞蜂窝体100的第二通道116的出口处产生较大的温度梯度，从而允许相对快速地识别缺陷。例如，温度梯度可在测试气体TG从蜂窝体100的端部108流出从而对相反端部110处的壁106进行加热大约所需时间内进行识别，例如，约几秒钟。温度梯度还会产生空间梯度，即，短时间内相邻单元之间的空间温差。在第二端110处包括出口(即，未堵塞或打开)的通道112(例如通道116)的一部分壁106形成用于测量温度梯度的检查区域542。例如，可以对从各检查区域542发射的辐射进行测量(例如，通过热检测器434)，以在检查期间提供可用于确定各出口处的温度和/或温度梯度的热数据。

参见图6A-6C，对由热检测器434收集的热数据形成的示例性热图像进行说明。图像显示了可供处理器436用来提供图像的技术的示例性实施方式，所述图像可例如供处理器用于识别堵塞蜂窝体100中的任何缺陷540。图6A显示了测试气体TG流入堵塞蜂窝体100之前的初始状态。在初始状态下，堵塞蜂窝体100的整个主体大致均匀处于第一温度。在一些实例中，堵塞蜂窝体100可包括与第一温度具有小温度偏差的部分，例如，图6A的中心部分中所示的交叉影线(cross-hatched)通道650。例如，图6A的涂黑部分可对应于最冷温度，交叉影线通道650可对应于略高于最冷温度的通道。初始状态下的堵塞蜂窝体100的图像可用作处理热数据和创建视觉显示的基线。

图6B显示了在测试气体TG流入堵塞蜂窝体100指定时间(例如，几秒钟)之后的堵塞蜂窝体100，例如在3-10秒时的堵塞蜂窝体100。如图所示，多个通道显示为亮点(由于温差)，因此对应于缺陷通道652。应理解，如本文所使用的“亮点”可包括指示温度差异的的任何外观上的差异。例如，相对较热的区域可以显示为第一种颜色，例如红色，相对较冷的区域可以显示为第二种颜色，例如蓝色或绿色。作为另一个示例，“亮点”可替代地显示为相对较暗的区域，而不是相对较亮的区域。另外，具有偏离第一温度的初始温度的通道包括在图像中，并显示为交叉影线通道650。

图6C显示了归一化温度图像，其利用扁平化(flattening)图像处理技术以放大与缺陷对应的信号。例如，图6A的初始图像用于使图6B的图像归一化，以提供更多细节用于创建数字显示，例如通过从图6B所示的热数据中减去图6A所示的热数据。在示例性实施方式中，从后续图像减去初始热数据可能导致与缺陷通道相对应的亮点显示得更亮，以提供更大的对比度。以这种方式，应当理解，在归一化之后，初始状态下的孔室之间(例如，图6A中的交叉影线通道650和其余通道之间)已经存在的任何温度梯度将被校正，并且不会被识别为包含缺陷的通道。在示例性实施方式中，从各后续图像中减去基线图像。

由于与无缺陷通道相比，具有内部缺陷的通道相对快速地进行加热(或冷却，如果使用温度较低的测试气体)，因此从缺陷通道收集热数据的热检测器的像素在热图像中具有第一外观(例如，第一颜色、较高强度、较低强度等)(例如，形成亮点)。图像中的亮点显示了温度或温度随时间的变化。在示例性实施方式中，图像中的亮点也可以是显示空间温差的明亮区域，例如预定区域中的温差。

缺陷通道和多个非缺陷通道的温度响应(显示为值的合计范围)显示并绘制在图7中。该曲线图显示了缺陷通道和合计的多个非缺陷通道的温度随时间的变化。缺陷信道的第一响应760通常限定了具有斜率的线DC。类似地，非缺陷信道的第二响应762还限定了具有第二斜率的线NDC。第二响应762还对应于和/或限定了温度范围(例如，在本示例中为约15.5℃至16℃)。线DC、NDC的斜率表示一段持续时间内各通道的温度梯度。类似地，在各给定时间间隔，通道之间(例如，对应于第一响应760的含缺陷通道和包括在第二响应762中的无缺陷通道之间)的温差可用于在蜂窝体表面上创建空间梯度。如图所示，对应于缺陷通道的线DC的斜率明显大于对应于非缺陷通道的线NDC的斜率，并且在收集热数据的前10秒内、甚至前3-5秒内，斜率上的差异一贯地变得明显。类似地，在该示例中，含缺陷的通道响应760和无缺陷的通道响应762的温度值之间的差值在约5秒内变得足够大(即，可测量)(例如，大于约0.2℃)。对选择用于检查的持续时间段进行选择，以捕获缺陷通道和非缺陷通道之间斜率上的可测量差值，同时避免对来自堵塞蜂窝体100的孔隙障碍物进行干燥(这可能使孔隙障碍物的有效性降低)。

图8描绘了检测堵塞蜂窝体中的泄漏的示例性方法的流程图870。流程图870使用如图4所示的测试气体供应设备420进行。基于与流程图870相关的讨论，另外的结构和运作实施方式对于相关领域的技术人员而言将是显而易见的。

如图8所示，流程图870的方法从步骤872开始。在步骤872中，将孔隙障碍物注入堵塞蜂窝体(例如，堵塞蜂窝体100)。在示例性实施方式中，在步骤872注入孔隙障碍物包括：使用障碍物注射器(例如，障碍物注射器300)将孔隙障碍物注入，以用孔隙障碍物来湿润堵塞蜂窝体的内壁(例如，内壁106)。在一些实施方式中，对内壁进行润湿包括注入孔隙障碍物液滴，以便液滴进入并至少部分封阻内壁的孔隙(例如，孔隙522)。堵塞蜂窝体可以加载到支撑蜂窝体并产生密封(例如，使用囊状物或密封元件)的支架(例如，支架310)中。在一些实施方式中，步骤872包括：将孔隙障碍物注入，直至堵塞蜂窝体达到预定饱和量。孔隙障碍物可以是形成悬浮液滴的液体，并且液滴尺寸(例如，平均直径)可以小于蜂窝体壁的孔的平均孔径。在一些实施方式中，液滴的尺寸为孔的平均孔径的5-80％。在示例性实施方式中，孔隙障碍物是喷雾、雾化或喷射的水。

在步骤874，迫使(例如，使之在压力下流动)测试气体(例如，测试气体TG)进入堵塞蜂窝体的第一端(例如，端部108)处的一个或多个开放通道(例如，通道114)。步骤874可以包括将堵塞蜂窝体加载到支撑蜂窝体并/或产生密封(例如，使用囊状物)的支架(例如，支架432)中。在示例性实施方式中，步骤874包括：迫使测试气体均匀地压向堵塞蜂窝体的整个第一端。当将测试气体最初引向堵塞蜂窝体时，测试气体和堵塞蜂窝体之间存在温差。在示例性实施方式中，温差为至少0.2℃。在另一示例性实施方式中，温差为至少10℃。在示例性实施方式中，在气体供应设备(例如，气体供应设备420)中将测试气体加热至高于堵塞蜂窝体温度的温度。在其它实施方式中，例如，通过制冷装置将测试气体冷却至低于蜂窝体温度的温度。在其他实施方式中，蜂窝体可以进行加热或冷却。在一些实施方式中，蜂窝体的第一温度和测试气体的第二温度中的至少一个是室温或环境温度。

在步骤876，收集热数据。在示例性实施方式中，在步骤876中收集热数据包括：使用热检测器(例如，热检测器434)从检查区域(例如，检查区域542)收集热数据。热检测器434具有指向检查区域的检测轴并收集热数据(例如，测量检查区域的温度和/或温度的代表性参数，例如红外辐射)。在示例性实施方式中，检查区域是与通道(例如通道116)端部相邻的堵塞蜂窝体壁的一部分，该通道(例如通道116)在堵塞蜂窝体的第二端(例如端110)上是开放的。可通过将检测轴指向检查区域来使热检测器对准，以在检测轴D和第二通道纵轴L之间形成在1-90°之间的角度θ。在示例性实施方式中，使用热检测器以每秒多次的频率收集热数据。在示例性实施方式中，频率大于每秒20次测量。例如，频率可以为每秒30-60次测量。在示例性实施方式中，热检测器是热成像照相机，用于收集检查区域的温度读数。

收集热数据可以包括在一段持续时间内多次收集热数据的多个子集。例如，在迫使测试气体TG进入堵塞蜂窝体100开口之前，可以收集至少一个子集。在示例性实施方式中，持续时间小于10秒。例如，持续时间可以为2-6秒。

如上所述，可以对第二端110处堵塞蜂窝体100的温度响应(例如，温度响应760和762)进行分析，以识别堵塞蜂窝体100内壁106中的缺陷。热数据可以包括与堵塞蜂窝体100的一部分的温度相关的像素数据，其对应于像素。该像素数据可用于识别需要分析以确定内壁106中是否存在缺陷的堵塞蜂窝体100中的区域。

在步骤878，对热数据进行分析。在步骤878中对热数据进行分析可以包括通过计算与一个或多个检查区域的随时间或空间的温度变化相关的梯度数据来分析热数据。可以将梯度数据与梯度阈值进行比较，以确定堵塞蜂窝体中包括缺陷的部分。例如，如图7的曲线图所示，缺陷通道可被确定为在第一初始时间段内具有正温度梯度(例如，测试气体TG流动的前2-6秒)的任何通道，和/或通过超过某个阈值的温度值或温度值差来确定(例如，温度与基线温度相差大于约0.2℃的通道)。无缺陷孔室可确定为在相同时间段内具有零温度梯度、接近零温度梯度或小于预定斜率的通道。如上所述，足够正的梯度表明，测试气体TG能够通过多孔壁中的缺陷“短路”，而不会受孔隙障碍物阻碍，并进入出口通道，导致与无缺陷通道相比在检查区域产生温差。接近于零的温度梯度通常表明测试气体TG没有“短路”，因此被孔隙障碍物充分堵塞，从而检查区域的温度不会受测试气体流量的显著影响，特别是在测试气体开始流动后的短时间内，例如，前几秒。例如，可以选择梯度阈值，由此，所显示的温度梯度大于或等于0.1℃/秒的任何像素指示出缺陷。

步骤878的分析还可以利用相邻检查区域的温度梯度之间的比较，并且识别要求多个相邻检查区域显示高于待识别缺陷阈值的温度梯度。更进一步地，可以要求选定数量的相邻像素显示高于阈值的温度梯度，从而将堵塞蜂窝体100的一部分识别为包括缺陷。在示例性实施方式中，当叠加在堵塞蜂窝体100上并显示温度梯度(相对于时间或空间)高于阈值的像素的数量对应于通道112的物理尺寸(例如，像素数量对应于通道112开口尺寸的10-100％)时，可以识别缺陷。在示例性实施方式中，当在选定区域内检测到所显示的温度梯度高于阈值的多个像素(例如在彼此5mm半径内的10个像素中)时，可以识别缺陷。在示例性实施方式中，在整个堵塞蜂窝体100上所显示的温度梯度高于阈值的像素的数量可以用作阈值，例如100个像素或200个像素。

该方法还可包括采用其它技术以增加缺陷识别的确定性。例如，所述方法可以采用感兴趣区域分析(region of interest analysis)、扁平化分析(flatteninganalysis)、阈值分析、区块分析(blob analysis)和噪声过滤器。例如，在触发像素(trigger pixel)显示出超过阈值的测量值之后，所述系统可以聚焦于堵塞蜂窝体的区域，例如在预定半径内的区域，以进行进一步的测量。可以应用系统算法，该算法侧重于识别与相邻通道相比具有剧烈温度变化的通道。

扁平化分析也可用于为系统创建的图像提供额外的分辨率。该系统可以应用相对于所有像素创建线性温度模型的算法，从随时间拍摄的一系列热图像中分离梯度和恒定系数。梯度和恒定系数初始源自前两幅图像，然后使用梯度下降法用连续热图像进行迭代更新。梯度温度使用空间图像过滤器(例如，平均过滤器和波导过滤器(guide filter))进行扁平化。例如，堵塞蜂窝体100的基线图像可用于使堵塞蜂窝体100上的温度归一化。在示例性实施方式中，基线图像通过在迫使测试气体TG进入堵塞蜂窝体100之前从堵塞蜂窝体100收集热数据来创建。在一些情况下，堵塞蜂窝体100不能处于完全均匀的温度，因此在迫使测试气体TG进入堵塞蜂窝体之前，堵塞蜂窝体100一部分中的一些通道可以具有与其他部分不同的温度。温度上的这种差值会导致热图像模糊。基线图像用于使后续测试图像扁平化，以提供更高的对比度，使所有通道的稳态热图像有效归一化。

也可以使用阈值分析。当采用阈值分析时，可以使用温度和温度梯度的阈值来聚焦分析。例如，在迫使测试气体TG进入堵塞蜂窝体100后，通道112可以显示超过预定阈值的梯度。接下来，对该通道112的温度进行测量，并且如果该通道112的温度不超过预定值，则不认为该通道有缺陷。作为一个示例，该系统将不考虑温度低于指定阈值的任何通道，并且尽管梯度高，但如果温度不高于指定温度，其不是仅依赖于温度的变化量。

区块分析(例如，高斯拉普拉斯源码(Laplacian of Gaussian)和高斯差分)涉及分析所显示的梯度大于或等于梯度阈值的像素周围的像素的梯度数据。许多像素可以叠加在单个通道112上，因此在缺陷通道112中，一组像素将显示超过阈值的梯度。该系统将考虑触发像素周围的像素分组，因为如果只有触发像素高于梯度，那么其很可能是噪声，并且触发像素可以被忽略。可以采用用于进行区块分析的其他技术。

噪声过滤器可用于确定像素是否精确指示有缺陷通道或像素是否为噪声。通常，缺陷通道112的温度升高将持续多个数据采集样品。该系统可以采用噪声过滤器来考虑像素在足够数量的周期内是否表现出满足阈值的梯度，以避免误报。在一个实施方式中，热检测器以60Hz频率收集热数据，因此，如果测量像素超过梯度，但仅有几个样品如此，例如，如果高梯度仅持续3/60秒或更短时间，则可能不会指示实际缺陷。在一个示例中，该系统只考虑持续时间大于2秒以指示缺陷的高于阈值的测量值。

可以基于来自缺陷通道112的数据进行进一步分析。例如，分析可以包括在检查持续时间内的梯度值、梯度的变化率(即梯度的斜率)和/或像素簇的尺寸，其可以用于分析缺陷的尺寸和/或类型。

在步骤880，对堵塞蜂窝体进行分拣。在步骤880中对堵塞蜂窝体进行分拣包括利用分析对堵塞蜂窝体进行分拣。在一个示例中，对堵塞蜂窝体100进行分拣包括将堵塞蜂窝体指定为通过或未通过检查。作为另一示例，热气检查可包括在制造环境中，以提供堵塞蜂窝体100的在线测试。测试结果可用于将堵塞蜂窝体100分拣为合格、不合格而有待修复或不合格而有待报废。在一个示例性实施方式中，当确定堵塞蜂窝体100至少具有阈值数量的所识别缺陷时，可将堵塞蜂窝体100标记为不合格部件。该不合格部件可由操作员在生产线末端移除，或由材料处理机(如机器人)将其分拣至废品输送机。在示例性实施方式中，热气测试结果记录在数据库中，并与机器可读代码(例如，条形码)关联为“不合格部件”或“合格”。此外，基于热气测试结果，部件可使用至少一个标识标记，以将部件识别为合格部件或不合格部件。

III.一些示例性实施方式的进一步讨论

检查堵塞蜂窝体中的泄漏的第一示例性设备包括孔隙障碍物注射器、气体供应部、热检测器和一个或多个处理器，所述堵塞蜂窝体具有多个相交的多孔壁，所述多孔壁限定了在所述蜂窝体第一端处开口并在与所述第一端相反的第二端处堵塞的第一通道，以及在所述第二端处开口并在所述第一端处堵塞的第二通道。孔隙障碍物注射器构造成将孔隙障碍物注入堵塞蜂窝体的相交多孔壁的多个孔中。孔隙障碍物的障碍物尺寸小于所述多个孔的平均孔径。气体供应部构造成迫使气体进入堵塞蜂窝体第一端处的第一通道的开口。堵塞蜂窝体处于第一温度，并且气体处于不同于第一温度的第二温度。热检测器构造成在所述堵塞蜂窝体的第二端处从第二通道的检查区域收集热数据。所述一个或多个处理器构造成由热数据计算温度随时间的变化或空间温度差中至少一个相关的梯度数据。

在第一示例性设备的第一方面中，热检测器限定了检测轴，第二通道限定了纵轴，并且检测轴和第二通道纵轴之间的角度为1°至90°。

在第一示例性设备的第二方面中，第一示例性设备还包括显示器，其构造成提供梯度数据的视觉表示。第一示例性设备的第二方面可以结合第一示例性设备的第一方面实施，尽管示例性实施方式不限于这方面。

在第一示例性设备的第三方面中，所述一个或多个处理器构造成对梯度数据和预定梯度阈值进行比较，并且提供与比较相关的输出数据。第一示例性设备的第三方面可以结合第一示例性设备的第一和/或第二方面实施，尽管示例性实施方式不限于这方面。

在第一示例性设备的第四方面中，气体是空气、氮气、氢气或氦气中的至少一种，并且气体的相对湿度为2-40％。第一示例性设备的第四方面可以结合第一示例性设备的第一、第二和/或第三方面实施，尽管示例性实施方式不限于这方面。

在第一示例性设备的第五方面中，第二温度与第一温度相差至少0.2℃。第一示例性设备的第五方面可以结合第一示例性设备的第一、第二、第三和/或第四方面实施，尽管示例性实施方式不限于这方面。

在第一示例性设备的第五方面的实施方式中，第二温度与第一温度相差至少1℃。

在第一示例性设备的第六方面中，孔隙障碍物是喷雾液体、雾化液体或喷射液体中的至少一种。第一示例性设备的第六方面可以结合第一示例性设备的第一、第二、第三、第四和/或第五方面实施，尽管示例性实施方式不限于这方面。

在第一示例性设备的第七方面中，热检测器是热成像照相机。第一示例性设备的第七方面可以结合第一示例性设备的第一、第二、第三、第四、第五和/或第六方面实施，尽管示例性实施方式不限于这方面。

在第一示例性设备的第八方面中，第一示例性设备还包括支撑堵塞蜂窝体的支架。第一示例性设备的第八方面可以结合第一示例性设备的第一、第二、第三、第四、第五、第六和/或第七方面实施，尽管示例性实施方式不限于这方面。

在第一示例性设备的第九方面中，障碍物尺寸为所述多个孔的平均孔径的5-80％。第一示例性设备的第九方面可以结合第一示例性设备的第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七和/或第八方面实施，尽管示例性实施方式不限于这方面。

在第一示例性设备的第十方面中，第二通道的检查区域设置在与第二通道开口相邻的堵塞蜂窝体的至少一个壁上。第一示例性设备的第十方面可以结合第一示例性设备的第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八和/或第九方面实施，尽管示例性实施方式不限于这方面。

检查堵塞蜂窝体中的泄漏的第二示例性设备包括孔隙障碍物注射器、气体供应部、热检测器和一个或多个处理器，所述堵塞蜂窝体具有多个相交的多孔壁，所述多孔壁限定了在所述蜂窝体第一端处开口并在与所述第一端相反的第二端处堵塞的第一通道，以及在所述第二端处开口并在所述第一端处堵塞的第二通道。孔隙障碍物注射器构造成将作为液滴提供的液体注入堵塞蜂窝体的相交多孔壁的多个孔中。液滴使用喷雾(nebulizing)、雾化(atomizing)或喷射(spraying)中的至少一种提供，并且液滴的平均液滴尺寸小于所述多个孔的平均孔径。气体供应部构造成迫使空气进入堵塞蜂窝体第一端处的第一通道的开口。堵塞蜂窝体处于第一温度，并且空气处于与第一温度相差至0.2℃的第二温度。热检测器构造成在所述堵塞蜂窝体的第二端处从第二通道的检查区域收集热数据。所述一个或多个处理器构造成由检查区域收集的热数据来计算与温度随时间的变化或空间温度差中至少一个相关的梯度数据。

在第二示例性设备的第一方面中，热检测器限定了检测轴，其中，第二通道限定了纵轴，并且检测轴和第二通道纵轴之间的角度为1°至90。°

在第二示例性设备的第二方面中，第二示例性设备还包括显示器，其构造成提供梯度数据的视觉表示。第二示例性设备的第二方面可以结合第二示例性设备的第一方面实施，尽管示例性实施方式不限于这方面。第二示例性设备的第三方面可以结合第二示例性设备的第一和/或第二方面实施，尽管示例性实施方式不限于这方面。

在第二示例性设备的第四方面中，平均液滴尺寸为所述多个孔的平均孔径的5-80％。第二示例性设备的第四方面可以结合第二示例性设备的第一、第二和/或第三方面实施，尽管示例性实施方式不限于这方面。

在第二示例性设备的第五方面中，第二通道的检查区域设置在与第二通道开口相邻的堵塞蜂窝体的至少一个壁上。第二示例性设备的第五方面可以结合第二示例性设备的第一、第二、第三和/或第四方面实施，尽管示例性实施方式不限于这方面。

检查堵塞蜂窝体中的泄漏的方法包括：注入孔隙障碍物、迫使气体进入由堵塞蜂窝体限定的第一通道的开口、收集热数据和对热数据进行分析，所述堵塞蜂窝体具有多个相交的多孔壁，所述多孔壁限定了在所述蜂窝体第一端处开口并在与所述第一端相反的第二端处堵塞的第一通道，以及在所述第二端处开口并在所述第一端处堵塞的第二通道。将孔隙障碍物注入堵塞蜂窝体的相交多孔壁的多个孔中。孔隙障碍物的障碍物尺寸小于所述多个孔的平均孔径。堵塞蜂窝体处于第一温度，并且气体处于不同于第一温度的第二温度。使用热检测器在所述堵塞蜂窝体的第二端处从第二通道的检查区域收集热数据。对热数据进行分析以计算与检查区域的温度随时间的变化或空间温度差中至少一个相关的梯度数据，从而确定堵塞蜂窝体是否具有一个或多个缺陷。

在示例性方法的第一方面中，热检测器是热成像照相机。进一步根据示例性方法，所述示例性方法还包括：关联堵塞蜂窝体的物理尺寸，以及确定所识别的一个或多个缺陷的尺寸或位置中的至少一个。另外，至少部分基于与热数据像素相关的堵塞蜂窝体物理尺寸来确定尺寸或位置中至少一个。

在示例性方法的第二方面中，示例性方法还包括将堵塞蜂窝体加载到支架上。示例性方法的第二方面可以结合示例性方法的第一方面实施，尽管示例性实施方式不限于这方面。

示例性方法的第三方面中，对热数据进行分析还包括：对热数据应用扁平化分析、区块分析或噪声过滤器中的至少一种。示例性方法的第三方面可以结合示例性方法的第一和/第二方面实施，尽管示例性实施方式不限于这方面。

示例性方法的第四方面中，收据热数据包括：在一段持续时间内的多个相应时间收集多个子集的热数据，其中，在迫使气体进入第一通道开口之前，收集至少一个子集的热数据。示例性方法的第四方面可以结合示例性方法的第一、第二和/第三方面实施，尽管示例性实施方式不限于这方面。

在示例性方法的第四方面的一个实施方式中，持续时间小于10秒。

在第一实施方式的一个示例中，持续时间为2秒至6秒。

在示例性方法的第五方面中，孔隙障碍物是喷雾液体、雾化液体或喷射液体中的至少一种。示例性方法的第五方面可以结合示例性方法的第一、第二、第三和/第四方面实施，尽管示例性实施方式不限于这方面。

在示例性方法的第六方面中，示例性方法还包括：通过以下过程使热检测器对齐：将热检测器的检测轴指向堵塞蜂窝体的检查区域，使得检测轴和第二通道纵轴之间的角度为1°至90°。示例性方法的第六方面可以结合示例性方法的第一、第二、第三、第四和/第五方面实施，尽管示例性实施方式不限于这方面。

在示例性方法的第七方面中，对热数据进行分析包括：对第一检查区域的第一梯度数据和第二检查区域的第二梯度数据进行比较。进一步根据第七方面，第一检查区域和第二检查区域设置在相邻通道处。示例性方法的第七方面可以结合示例性方法的第一、第二、第三、第四、第五和/第六方面实施，尽管示例性实施方式不限于这方面。

在示例性方法的第八方面中，对热数据进行分析包括对梯度数据和预定梯度阈值进行比较，并且提供与比较相关的输出数据。示例性方法的第八方面可以结合示例性方法的第一、第二、第三、第四、第五、第六和/第七方面实施，尽管示例性实施方式不限于这方面。

示例性方法第八方面的第一实施方式中，预定梯度阈值是叠加在堵塞蜂窝体上且梯度值大于预定梯度值的相邻像素的数量。

示例性方法第八方面的第二实施方式中，预定梯度阈值是叠加在堵塞蜂窝体上、位于预定半径内且梯度值大于预定梯度值的像素的数量。

示例性方法第八方面的第三实施方式中，预定梯度阈值是叠加在堵塞蜂窝体上且梯度值大于预定梯度值的像素的数量。

示例性方法第八方面的第四实施方式中，预定梯度阈值是叠加在堵塞蜂窝体上且梯度值大于预定梯度值的总像素比例。

在第四实施方式的示例中，所述总像素比例为该蜂窝体的开放通道总像素计数的10％-100％。

在示例性方法的第九方面中，障碍物尺寸为所述多个孔的平均孔径的5-80％。示例性方法的第九方面可以结合示例性方法的第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、和/第八方面实施，尽管示例性实施方式不限于这方面。

在示例性方法的第十方面中，第二温度与第一温度相差至少0.2℃。示例性方法的第十方面可以结合示例性方法的第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八和/第九方面实施，尽管示例性实施方式不限于这方面。

在示例性方法的第十一方面中，第二通道的检查区域设置在与第二通道开口相邻的堵塞蜂窝体的至少一个壁上。示例性方法的第十一方面可以结合示例性方法的第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八、第九和/第十方面实施，尽管示例性实施方式不限于这方面。

IV.结论

尽管已经用结构特征和/或行为特有的语言对主题进行了描述，但是应当理解，所附权利要求中限定的主题不一定限于上述特定特征或行为。不同的是，上述特定特征和行为被公开为实现权利要求的示例，并且其他等效特征和行为意在权利要求的范围内。

Claims (38)

1.一种用于检查堵塞蜂窝体中的泄漏的设备，所述堵塞蜂窝体具有多个相交的多孔壁，所述多孔壁限定了在所述蜂窝体第一端处开口并在与所述第一端相反的第二端处堵塞的第一通道，以及在所述第二端处开口并在所述第一端处堵塞的第二通道，所述设备包括：

孔隙障碍物注射器，其构造成将孔隙障碍物注入堵塞蜂窝体的相交多孔壁的多个孔中，所述孔隙障碍物的障碍物尺寸小于所述多个孔的平均孔径；

气体供应部，其构造成迫使气体进入堵塞蜂窝体的第一端处的第一通道的开口，所述堵塞蜂窝体处于第一温度，并且所述气体处于与所述第一温度不同的第二温度；

热检测器，其构造成在所述堵塞蜂窝体的第二端处从第二通道的检查区域收集热数据；和

一个或多个处理器，其构造成由热数据来计算与温度随时间的变化或空间温度差中至少一个相关的梯度数据。

2.如权利要求1所述的设备，其中，热检测器限定了检测轴，其中，第二通道限定了纵轴，并且检测轴和第二通道纵轴之间的角度为1°至90°。

3.如权利要求1至2中任一项所述的设备，所述设备还包括显示器，其构造成提供梯度数据的视觉表示。

4.如权利要求1至3中任一项所述的设备，其中，所述一个或多个处理器构造成对梯度数据和预定梯度阈值进行比较，并且提供与比较相关的输出数据。

5.如权利要求1至4中任一项所述的设备，其中，气体是空气、氮气、氢气或氦气中的至少一种，并且气体的相对湿度为2-40％。

6.如权利要求1至5中任一项所述的设备，其中，第二温度与第一温度相差至少0.2℃。

7.如权利要求6所述的设备，其中，第二温度与第一温度相差至少1℃。

8.如权利要求1至7中任一项所述的设备，其中，孔隙障碍物是喷雾液体、雾化液体或喷射液体中的至少一种。

9.如权利要求1至8中任一项所述的设备，其中，热检测器是热成像照相机。

10.如权利要求1至9中任一项所述的设备，所述设备还包括支撑堵塞蜂窝体的支架。

11.如权利要求1至10中任一项所述的设备，其中，障碍物尺寸为所述多个孔的平均孔径的5-80％。

12.如权利要求1至11中任一项所述的设备，其中，第二通道的检查区域设置在与第二通道开口相邻的堵塞蜂窝体的至少一个壁上。

13.一种用于检查堵塞蜂窝体中的泄漏的设备，所述堵塞蜂窝体具有多个相交的多孔壁，所述多孔壁限定了在所述蜂窝体第一端处开口并在与所述第一端相反的第二端处堵塞的第一通道，以及在所述第二端处开口并在所述第一端处堵塞的第二通道，所述设备包括：

孔隙障碍物注射器，其构造成将作为液滴提供的液体注入堵塞蜂窝体的相交多孔壁的多个孔中，液滴使用喷雾、雾化或喷射中的至少一种提供，并且液滴的平均液滴尺寸小于所述多个孔的平均孔径；

气体供应部，其构造成迫使空气进入堵塞蜂窝体的第一端处的第一通道的开口，所述堵塞蜂窝体处于第一温度，并且所述空气处于与所述第一温度相差至少0.2℃的第二温度；

热检测器，其构造成在所述堵塞蜂窝体的第二端处从第二通道的检查区域收集热数据；和

一个或多个处理器，其构造成由检查区域收集的热数据来计算与温度随时间的变化或空间温度差中至少一个相关的梯度数据。

14.如权利要求13所述的设备，其中，热检测器限定了检测轴，其中，第二通道限定了纵轴，并且检测轴和第二通道纵轴之间的角度为1°至90°。

15.如权利要求13至14中任一项所述的设备，所述设备还包括显示器，其构造成提供梯度数据的视觉表示。

16.如权利要求13至15中任一项所述的设备，所述设备还包括支撑堵塞蜂窝体的支架，所述支架包括囊状物，该囊状物包围堵塞蜂窝体的外壁，并且构造成与堵塞蜂窝体形成气密性密封。

17.如权利要求13至16中任一项所述的设备，其中，平均液滴尺寸为所述多个孔的平均孔径的5-80％。

18.如权利要求13至17中任一项所述的设备，其中，第二通道的检查区域设置在与第二通道开口相邻的堵塞蜂窝体的至少一个壁上。

19.一种用于检查堵塞蜂窝体中的泄漏的方法，所述堵塞蜂窝体具有多个相交的多孔壁，所述多孔壁限定了在所述蜂窝体第一端处开口并在与所述第一端相反的第二端处堵塞的第一通道，以及在所述第二端处开口并在所述第一端处堵塞的第二通道，所述方法包括：

将孔隙障碍物注入堵塞蜂窝体的相交多孔壁的多个孔中，所述孔隙障碍物的障碍物尺寸小于所述多个孔的平均孔径；

迫使气体进入堵塞蜂窝体限定的第一通道开口，所述堵塞蜂窝体处于第一温度，并且所述气体处于与所述第一温度不同的第二温度；

使用热检测器在所述堵塞蜂窝体的第二端处从第二通道的检查区域收集热数据；和

对热数据进行分析，以计算与检查区域的温度随时间的变化或空间温度差中至少一个相关的梯度数据，从而确定堵塞蜂窝体是否具有一个或多个缺陷。

20.如权利要求19所述的方法，其中，热检测器是热成像照相机，并且所述方法还包括：

关联堵塞蜂窝体的物理尺寸；以及

至少部分基于与热数据像素相关的堵塞蜂窝体物理尺寸来确定所识别的一个或多个缺陷的尺寸或位置中至少一个。

21.如权利要求19至20中任一项所述方法，所述方法还包括将堵塞蜂窝体加载到支架上。

22.如权利要求19至21中任一项所述的方法，其中，对热数据进行分析还包括：对热数据应用扁平化分析、区块分析或噪声过滤器中的至少一种。

23.如权利要求19至22中任一项所述的方法，其中，收据热数据包括：在一段持续时间内的多个相应时间收集多个子集的热数据，其中，在迫使气体进入第一通道开口之前，收集至少一个子集的热数据。

24.如权利要求23所述的方法，其中，持续时间小于10秒。

25.如权利要求24所述的方法，其中，持续时间为2秒至6秒。

26.如权利要求19至25中任一项所述的方法，其中，孔隙障碍物是喷雾液体、雾化液体或喷射液体中的至少一种。

27.如权利要求19至26中任一项所述的方法，所述方法还包括：通过以下过程使热检测器对齐：使热检测器的检测轴指向堵塞蜂窝体的检查区域，使得检测轴和第二通道纵轴之间的角度为1°至90°。

28.如权利要求19至27中任一项所述的方法，其中，对热数据进行分析包括：对第一检查区域的第一梯度数据和第二检查区域的第二梯度数据进行比较，其中，第一检查区域和第二检查区域设置在相邻通道处。

29.如权利要求19至28中任一项所述的方法，其中，对热数据进行分析包括对梯度数据和预定梯度阈值进行比较，并且提供与比较相关的输出数据。

30.如权利要求29所述的方法，其中，预定梯度阈值是叠加在堵塞蜂窝体上且梯度值大于预定梯度值的相邻像素的数量。

31.如权利要求29所述的方法，其中，预定梯度阈值是叠加在堵塞蜂窝体上、位于预定半径内且梯度值大于预定梯度值的像素的数量。

32.如权利要求29所述的方法，其中，预定梯度阈值是叠加在堵塞蜂窝体上且梯度值大于预定梯度值的像素的数量。

33.如权利要求29所述的方法，其中，预定梯度阈值是叠加在堵塞蜂窝体上且梯度值大于预定梯度值的总像素比例。

34.如权利要求33所述的方法，其中，总像素比例为该蜂窝体的开放通道总像素计数的10％-100％。

35.如权利要求19至34中任一项所述的方法，其中，障碍物尺寸为所述多个孔的平均孔径的5-80％。

36.如权利要求19至35中任一项所述的方法，其中，第二温度与第一温度相差至少0.2℃。

37.如权利要求19至36中任一项所述的方法，其中，第二通道的检查区域设置在与第二通道开口相邻的堵塞蜂窝体的至少一个壁上。

38.如权利要求19至37中任一项所述的方法，所述方法还包括：基于对堵塞蜂窝体是否有一个或多个缺陷的确定结果来分拣堵塞蜂窝体。

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