CN117677801A - 异常热交换器操作条件的检测 - Google Patents

Abstract

提供了用于检测热交换器的异常操作条件的方法。该方法包括确定通过热交换器的实际电流，使用实际电流来指示异常操作条件，以及声明故障状态。将基线电流与实际电流进行比较的步骤包括归一化实际电流，计算归一化的实际电流和基线电流之间的差，以及确定该差小于零。

Description

异常热交换器操作条件的检测

相关申请的交叉引用

本申请要求2021年7月16日提交的美国临时专利申请第63/222,619号的权益，该临时专利申请的名称为“DETECTION OF ABNORMAL HEAT EXCHANGER OPERATINGCONDITION”，特此通过引用在其整体上并入该申请的公开内容以用于所有目的。

技术领域

本文描述的主题总体上涉及一种检测异常热交换器操作条件的方法，并且更具体地，涉及一种检测清洗加热器的故障状态的方法。

背景技术

在体外诊断医疗设备(IVD)环境中，用清洗加热器加热到所期望温度的清洗液体清洁探针。加热器由真空泵灌注，该真空泵将液体从贮存器中抽入加热器。当完全且正确灌注后，液体中存在很少或者不存在气泡，并且加热器出口处的热敏电阻器可以准确感测液体的温度。

加热器可能没有被正确灌注有许多原因。它可能被不正确地灌注，或者它可能根本没有被灌注。它可以被正确灌注，但是由于泄漏或其他因素而失去其灌注。

不管什么原因，不正确灌注的加热器的液体中将存在气泡或气穴。这些气泡和气穴的存在会导致两件事情发生。第一，热交换器的加热元件和液体之间的热传递减少。第二，热敏电阻器无法准确感测液体的温度——它读取的温度低于实际温度。作为响应，系统保持操作以升高液体的温度。结果，加热器将开始过热，最终导致加热器损坏。

将合乎期望的是能够在加热器开始过热之前检测到加热器未被正确灌注。这可以通过向加热器添加压力传感器来检测异常流量来实现，但是如果仅使用现有装备进行检测将是优选的。理想情况下，它很容易在现有的软件和硬件架构上实现。

理想的检测系统将是灵敏且准确的。其也将是即时的，使得加热器可以在其损坏之前被关闭。理想的检测系统还将允许原位监测。此外，它将不仅会指示故障状态正在发生，还将会指示故障状态的类型。

发明内容

在一些实施例中，提供了一种用于检测热交换器的异常操作条件的方法。在一些实施例中，该方法包括：确定通过热交换器的实际电流，使用该实际电流来指示异常操作条件，以及声明故障状态。

在其他实施例中，该方法还包括确定基线电流。在一些实施例中，使用实际电流来指示异常操作条件的步骤包括将基线电流与实际电流进行比较。

在其他实施例中，确定基线电流的步骤包括在基线条件下操作热交换器并测量通过热交换器的电流。在一些实施例中，通过在基线条件下操作的热交换器的电流是基线电流。

在其他实施例中，基线条件是完全灌注的热交换器在最坏情况条件和最大工作负荷下从冷启动运行。

在其他实施例中，将基线电流与实际电流进行比较的步骤包括归一化实际电流，计算归一化的实际电流和基线电流之间的差，以及确定该差小于零。在一些实施例中，该步骤还包括确定基线信噪比，计算实际信噪比，将实际信噪比与基线信噪比进行比较，以及确定实际信噪比大于基线信噪比。

在其他实施例中，基线条件表示特定类型的异常操作条件。在一些实施例中，声明特定类型的异常操作条件。

在其他实施例中，一种或多种类型的异常操作条件选自由未灌注、部分灌注和已灌注组成的组。

在一些实施例中，使用实际电流来指示异常操作条件的步骤包括确定基线温度和确定热交换器的参考温度阻抗和电阻的热系数。在一些实施例中，该步骤还包括使用热交换器的参考温度阻抗和电阻的热系数来计算实际温度，以及确定热交换器的实际温度大于基线温度。

在其他实施例中，基线温度表示特定类型的异常操作条件。在一些实施例中，声明特定类型的异常操作条件。

在其他实施例中，异常操作条件选自由未灌注、部分灌注和已灌注组成的组。

在其他实施例中，声明故障状态的步骤包括通过图形接口显示故障状态存在的视觉指示。

在其他实施例中，该方法还包括自动关闭热交换器。

在其他实施例中，该方法还包括关闭依赖热交换器正确运转的装备。

在一些实施例中，提供了一种用于检测热交换器的异常操作条件的系统。在一些实施例中，该系统包括热交换器、具有电流测量设备的驱动电路、处理器和图形显示器。在一些实施例中，驱动电路被配置成驱动热交换器。在一些实施例中，电流测量设备被配置成测量通过驱动电路的电流，并因此测量通过热交换器的电流。在一些实施例中，处理器被配置成操作热交换器，确定通过热交换器的实际电流，使用实际电流来指示异常操作条件，以及声明故障状态。在一些实施例中，图形显示器被配置成显示声明故障状态的指示。

在其他实施例中，电流测量设备是感测电阻器。

在其他实施例中，处理器还被配置成确定基线电流。在一些实施例中，对于使用实际电流来指示异常操作条件的步骤，处理器还被配置为将基线电流与实际电流进行比较。

在其他实施例中，对于使用实际电流来指示异常操作条件的步骤，处理器还被配置为归一化电流；计算实际电流和基线电流之间的差；以及确定该差小于零。

在其他实施例中，对于使用实际电流来指示异常操作条件的步骤，处理器还被配置成确定基线温度并确定热交换器的参考温度阻抗和电阻的热系数。在一些实施例中，处理器还被配置成使用实际电流、参考温度阻抗和电阻的热系数来计算热交换器的实际温度，以及确定实际温度大于基线温度。

在其他实施例中，对于确定热交换器的参考温度阻抗和电阻的热系数的步骤，处理器还被配置成在多个工作条件下操作热交换器；测量针对每个工作条件的电流和温度；以及使用测量的电流和温度来计算热交换器的参考温度阻抗和电阻的热系数。

在一些实施例中，提供了一种被配置成检测热交换器的故障状态的计算机程序。在一些实施例中，计算机程序包括体现有程序指令的计算机可读存储介质。在一些实施例中，可由处理器执行的程序指令使得确定通过热交换器的实际电流，使用实际电流来指示异常操作条件，声明故障状态，以及显示声明故障状态的指示。

从下面参照附图对说明性实施例进行的详细描述中，本发明的附加特征和优点将变得显而易见。

附图说明

当结合附图阅读时，从下面的详细描述中可以最好地理解本发明的前述和其他方面。为了说明本发明的目的，在附图中示出了目前优选的实施例，然而，应该理解，本发明不限于所公开的具体手段。附图中包括以下图形：

图1是清洗加热器电路的实施例的图。

图2是驱动热交换器的驱动电路的示例。

图3是驱动热交换器的驱动电路的另一个示例。

图4是检测热交换器的异常操作条件的方法的实施例的图。

图5是通过比较实际电流和基线电流来检测热交换器的异常操作条件的方法的实施例的图。

图6是通过将计算的实际温度与基线温度进行比较来检测热交换器的异常操作条件的方法的实施例的图。

图7是用于检测热交换器故障状态的系统的实施例。

图8示出了其中可以实现本发明的实施例的示例性计算环境。

具体实施方式

本公开描述了一种用于检测热交换器的异常操作条件的方法、一种用于检测热交换器的异常操作条件的系统以及一种用于检测热交换器的异常操作条件的计算机程序产品。

图1是清洗加热器电路100的实施例的图。清洗液体通过真空泵170从清洗液体贮存器110被吸入清洗加热器130。一旦清洗液体达到期望的温度，它就被发送到清洗探针分配系统180。清洗液体通过清洗探针181离开清洗探针分配系统180并进入试管190。这样，试管190被温热的清洗液体清洗。

如图1所示，在清洗加热器130的出口上有热敏电阻器131。如上所讨论的，该热敏电阻器131将读取不正确灌注的清洗加热器130上的人为低温(即，测量温度低于实际温度)。

热交换器可以由脉宽调制(“PWM”)驱动器激励。通常，这些PWM驱动器具有感测电阻器。例如，图2是驱动热交换器230的驱动电路200的示例。该示例使用H桥电路。它包含四个晶体管215a、215b、215c和215d。每个晶体管具有相关联的基极端子(216a、216b、216c、216d)，基于用于开关序列的PWM控制逻辑将PWM控制信号施加到该基极端子，开关速率由控制器计算的占空比来确定。正电势在217a和217b处施加到晶体管215a和215b。该电路可以在晶体管215a和215c导通且晶体管215b和215d截止的情况下操作。该电路也可以在晶体管230b和230c截止且晶体管230a和230d导通的情况下操作。通过该电路的电流由感测电阻器221测量。电路接地是201。

图3是可以驱动热交换器330的驱动电路300的另一个示例。在该实施例中，驱动电路是至PWM驱动器320的半H桥电路，以驱动热交换器。该电路包含两个晶体管315e和315f。它还包括位于热交换器330输出处的热敏电阻器331、信号调节元件341、模数转换器342、数字低通滤波器343、加热器参考温度元件344、控制器310和PWM驱动器320。在一些实施例中，控制器310是比例积分微分(“PID”)控制器。通过该电路的电流由感测电阻器321测量。

前面的两个示例提供了可以驱动热交换器的驱动电路的示例，但是这里的主题不受这两个示例限制。

可以通过将实际电流与基线电流进行比较来检测故障条件。热交换器的阻抗随着其温度的升高而增加。根据欧姆定律，假设电源恒定，当热交换器的阻抗因为温度升高而增加时，通过热交换器的电流将减小。如果基线电流是已知的，小于基线电流的实际电流可以指示热交换器的故障条件。

此外，可以通过将实际温度与基线温度进行比较来检测故障条件。因为热交换器的温度在其被不正确灌注时将升高，所以热交换器的实际温度可以指示故障条件。如上所讨论的，热交换器出口处的热敏电阻器不能提供未被正确灌注的热交换器的准确温度读数。然而，如果已知通过电路的功率和电流，则可以计算实际温度。

热交换器的阻抗定义为：

R(T)＝R_Ref·(1+α·[T_Htr-T_Ref])

其中R(T)是特定温度下热交换器的阻抗，R_Ref是参考点处的阻抗，α是热交换器电阻的热系数，T_Htr是热交换器的实际温度，并且T_Ref是热交换器在参考点处的温度。该等式可输入欧姆定律中，并求解热交换器的实际温度：

V＝I·R

V＝I·R_Ref·(1+α·[T_Htr-T_Rer])

其中γ是占空比，V_Ps是热交换器的最大功率输入，I_Htr是实际电流，并且α是热交换器的电阻系数。如果所有这些值都是已知的，则可以计算出热交换器的实际温度，并将其与基线温度进行比较。

本文的主题公开了这些现象的实际应用。

检测热交换器异常操作条件的方法

本公开的一些实施例涉及一种使用通过热交换器的实际电流来检测热交换器的故障状态的方法。

图4是检测热交换器的异常操作条件的方法的实施例的图。在一些实施例中，该方法包括在步骤410确定通过热交换器的实际电流，在步骤420使用实际电流来指示异常操作条件，以及在步骤430声明故障状态。

检测热交换器的异常操作条件的方法：电流阈值

本公开的一些实施例涉及一种通过比较实际电流和基线电流来检测热交换器的故障状态的方法。

图5是通过比较实际电流和基线电流来检测热交换器的异常操作条件的方法500的实施例的图。在一些实施例中，该方法具有校准步骤和检测步骤。在一些实施例中，校准包括在步骤510在基线条件下操作热交换器，以及在步骤520测量在那些条件下通过热交换器的电流以获得基线电流。在优选实施例中，基线条件是在最坏情况条件和最大工作负荷下正确灌注的热交换器从冷启动运行。在一些实施例中，该电流表示基线电流。

在一些实施例中，最大占空比是考虑加热器元件阻抗的变化、电源电压的变化、周围环境温度的变化以及其他不确定性所需的最大温度升高(“斜升”)。在一些实施例中，考虑跨多个热交换器的变化，并且还考虑热交换器之间的变化。最大允许占空比通常是预设的。在某些应用中，如果热交换器停留在最大占空比的时间超过设定的时间段，它将被关闭。在一些实施例中，最大占空比与最坏情况条件相同。

在一些实施例中，可以对多个热交换器执行校准步骤，以基于基线条件下热交换器的平均电流来计算基线电流。

在一些实施例中，检测步骤包括步骤530、540和550。在一些实施例中，在步骤530，在实际操作条件下测量通过热交换器的实际电流。在其他实施例中，实际电流是在一段时间内或在几个时间点测量的实际电流的平均值。

在一些实施例中，在步骤540中，将通过热交换器的实际电流与基线电流进行比较。在一些实施例中，将实际电流和基线电流进行比较包括计算基线电流和实际电流之间的变化。在一些实施例中，等式如下：

其中ΔI是电流变化，γ_max是最大占空比，γ是实际占空比，I_Htr(t_i)是热交换器的实际电流，并且是基线电流。因为基线电流是在最差情况条件下获得的，所以实际电流必须归一化为实际占空比，使得系统能够正确地声明故障状态。这可以通过与将最大工作负载除以实际工作负载的结果相乘来进行，如上面的等式所示。如果电流变化具有负值，则可以计算信噪比，并与信噪比阈值进行比较。在一些实施例中，根据以下等式计算信噪比：

其中SNR是实际信噪比，ΔI是电流变化，并且是校准步骤期间测量的电流的标准偏差。在一些实施例中，如果信噪比大于信噪比阈值，则声明故障状态。在优选实施例中，信噪比阈值是7dB。

在上述实施例中，将归一化的实际电流与基线电流进行比较，以声明故障状态。然而，该方法也可用于指示故障状态的类型，例如，未灌注、部分灌注或已灌注。在那些实施例中，存在与每个故障状态相关联的基线电流，例如，未灌注基线电流、部分灌注基线电流和已灌注基线电流。归一化的实际电流与这些基线电流中的每一个进行比较，并且可以声明特定的故障状态。这允许对热交换器进行原位监测。

一旦已经声明了故障状态，一些实施例还包括提供故障状态的视觉或听觉指示。例如，在一些实施例中，可以发出警报的声音。在一些实施例中，灯将闪烁或变成琥珀色。在其他实施例中，词语“故障状态”或类似词语将出现在图形用户接口上。在指示故障状态类型的实施例中，词语“未灌注”、“部分灌注”、“已灌注”或类似词语可出现在图形接口上。在其他实施例中，可以使用其他指示器来指示故障状态的类型。在一些实施例中，在指示故障状态时，该方法还将包括自动关闭热交换器。在再其他实施例中，该方法还将包括向下游装备发送信号。在一些实施例中，该方法还将包括关闭下游装备。

检测热交换器的异常操作条件的方法：温度阈值

本公开的一些实施例涉及一种通过将计算的实际温度与基线温度进行比较来检测热交换器的异常操作条件的方法。

图6是通过将计算的实际温度与基线温度进行比较来检测热交换器的异常操作条件的方法600的实施例的图。在一些实施例中，该方法具有校准步骤和检测步骤。在一些实施例中，校准步骤包括步骤610和620。在一些实施例中，校准步骤包括在步骤610确定基线温度。在一些实施例中，校准步骤包括在步骤620确定热交换器的参考温度阻抗和电阻的热系数。热交换器的参考温度阻抗是热交换器在参考温度下的阻抗。在一些实施例中，步骤620包括在不同的占空比条件下操作热交换器，在那些不同的占空比条件下测量热交换器的电流和温度，以及使用那些值，估计热交换器的参考温度阻抗和电阻的热系数。在其他实施例中，热交换器的参考温度阻抗和电阻的热系数是已知的。

在一些实施例中，步骤610和620可以对多个热交换器执行，以估计热交换器的平均参考温度阻抗和电阻的热系数。

在一些实施例中，检测步骤包括在步骤630在实际操作条件下测量通过热交换器的实际电流。在其他实施例中，实际电流是在一段时间内或在几个时间点测量的实际电流的平均值。在一些实施例中，在步骤640，实际电流用于根据以下等式计算实际温度：

其中T_Htr是实际温度，γ是实际占空比，V_Ps是加热器的最大功率输入，I_Htr是实际电流，R_Ref是热交换器的参考温度阻抗，α是热交换器电阻的热系数，并且T_Ref是热交换器在参考点的温度。在一些实施例中，在校准步骤期间估计的热交换器的参考温度阻抗和电阻的热系数被用作R_Ref和α。在其他实施例中，参考温度阻抗和电阻的热系数是先验已知的，并因此不必通过校准过程来推断。

在一些实施例中，在步骤650，将实际温度与基线温度进行比较。在一些实施例中，如果在步骤660实际温度超过温度阈值，则在步骤670声明故障状态。

在上述实施例中，将计算的实际温度与基线温度进行比较，以声明故障状态。然而，该方法也可用于指示故障状态的类型，例如，未灌注、部分灌注或已灌注。在那些实施例中，存在与每个故障状态相关联的基线温度，例如，未灌注基线温度、部分灌注基线温度和已灌注基线温度。将计算的实际温度与这些基线温度进行比较，并且可以声明特定的故障状态。这允许对热交换器进行原位监测。

一旦已经声明了故障状态，一些实施例还包括提供故障状态的视觉或听觉指示。例如，在一些实施例中，可以发出警报的声音。在一些实施例中，灯将闪烁或变成琥珀色。在其他实施例中，词语“故障状态”或类似词语将出现在图形用户接口上。在指示故障状态类型的实施例中，词语“未灌注”、“部分灌注”、“已灌注”或类似词语可出现在图形接口上。在其他实施例中，可以使用其他指示器来指示故障状态的类型。在一些实施例中，在指示故障状态时，该方法还将包括自动关闭热交换器。在再其他实施例中，该方法还将包括向下游装备发送信号。在一些实施例中，该方法还将包括关闭下游装备。

检测热交换器的异常操作条件的方法：电流和温度阈值

在一些实施例中，这两种方法都被使用。在一些实施例中，如果在一种方法上感测到故障状态，则将声明故障状态。在其他实施例中，如果在两种方法上都感测到故障状态，则将声明故障状态。

用于检测热交换器的异常操作条件的系统

本公开的其他实施例涉及一种检测热交换器的故障状态的系统。在一些实施例中，该系统包括热交换器、具有电流测量元件的驱动电路、处理器和图形显示器。

热交换器被配置成加热或冷却液体。热交换器不受限制。例如，它可以是具有电阻性加热元件的任何类型的加热器。在优选实施例中，热交换器是配置成加热清洗液体的清洗液体加热器。在其他实施例中，热交换器可以是使用珀尔帖效应来冷却液体的热电设备。在这样的实施例中，所需电流相对于基线的变化或者珀尔帖系数相对于预先校准的参考值的估计变化可以用于检测如上所述的异常操作条件。

驱动电路被配置成驱动热交换器。虽然驱动电路必须包括电流测量元件，但是在其他方面没有限制。在一些实施例中，驱动电路通过H桥电路中的一对开关晶体管供电。在其他实施例中，全H桥电路用于同时独立驱动两个热交换器单元。

在优选实施例中，使用由半H桥电路组成的PWM驱动器来驱动热交换器。在一些实施例中，PWM控制信号控制晶体管的开关，开关速率由控制器计算的占空比确定。在一些实施例中，具有其他元件(如锯齿输入)的比较器可以用于生成PWM输出。

驱动电路包括电流测量元件，该电流测量元件测量通过电路并因此通过热交换器的电流。电流测量元件不受限制。它可以是测量电流的任何事物。在优选实施例中，电流测量元件是感测电阻器。

如图3所示，在一些实施例中，使用至PWM驱动器320的半H桥电路来驱动热交换器330。电路300可以一端连接到+V端子，并且另一端连接到地301。电路300还可以包括一对晶体管315e和315f、晶体管之间的负载(热交换器330)和感测电阻器321。在一些实施例中，这些元件串联连接。

在一些实施例中，不需要PWM驱动器。在一些实施例中，可以使用非PWM电压控制。在一些实施例中，非PWM电压控制是简单的开/关或模糊控制，其中DC电压源仅由控制器根据基线与实际电流和温度之间的误差来“开”或“关”。

在一些实施例中，处理器被配置成实现这里描述的方法。

一些实施例还包括图形显示器。在一些实施例中，在检测到热交换器的故障状态时，图形显示器可以向用户显示警报，指示故障状态被声明。在一些实施例中，屏幕将显示词语“故障状态”。

图7是用于检测热交换器700的故障状态的系统的实施例。在该实施例中，热交换器730具有位于其出口处的温度传感器731，该温度传感器731被配置成向处理器740传送离开热交换器730的液体的实际温度，如线762所示。处理器740被配置成将该信息传送给控制系统710，控制系统710将基于该信息确定发送给PWM驱动器720以驱动热交换器730的电流命令765。处理器740还被配置成将设定点温度传送给控制系统710，如线764所示。

在该实施例中，驱动热交换器730的PWM驱动器720具有感测电阻器721。感测电阻器721感测通过PWM驱动器720(并因此通过热交换器730)的电流，并被配置成将该信息传送给控制系统710，如线761所示。然后，控制系统将该信息传送给处理器740，如线763所示。根据上文描述的方法，处理器740使用该信息来确定是否应该声明故障状态。在声明故障状态时，处理器740被配置成与图形显示器750通信，以产生故障条件存在的指示。

计算机程序产品

本公开的其他实施例涉及一种用于检测热交换器的故障状态的计算机程序产品。在一些实施例中，计算机程序产品包括计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质体现有程序指令，以使处理器执行这里描述的方法。

图8示出了其中可以实现本发明的实施例的示例性计算环境800。计算环境800可以包括计算机系统810，它是可以在其上实现本发明的实施例的计算系统的一个示例。诸如计算机系统810和计算环境800的计算机和计算环境对于本领域技术人员来说是已知的，并因此在此简要描述。

如图8所示，计算机系统810可以包括通信机构，例如总线821或用于在计算机系统810内传送信息的其他通信机构。系统计算机810还包括与系统总线821耦合的一个或多个处理器820，用于处理信息。处理器820可以包括一个或多个中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)或本领域已知的任何其他处理器。

计算机系统810还包括耦合到总线821的系统存储器830，用于存储信息和要由处理器820执行的指令。系统存储器830可以包括易失性和/或非易失性存储器形式的计算机可读存储介质，例如只读存储器(ROM)831和/或随机存取存储器(RAM)832。系统存储器RAM832可以包括其他动态存储设备(例如，动态RAM、静态RAM和同步DRAM)。系统存储器ROM 831可以包括其他静态存储设备(例如，可编程ROM、可擦除PROM和电可擦除PROM)。此外，系统存储器830可以用于在处理器820执行指令期间存储临时变量或其他中间信息。基本输入/输出系统833(BIOS)可存储在ROM 831中，基本输入/输出系统833(BIOS)包含诸如在启动期间帮助在计算机系统810内的元件之间传递信息的基本例程。RAM 832可以包含处理器820可立即访问和/或当前正在操作的数据和/或程序模块。系统存储器830可以另外包括例如操作系统834、应用程序835、其他程序模块836和程序数据837。

计算机系统810还包括耦合到总线821的磁盘控制器840，以控制用于存储信息和指令的一个或多个存储设备，例如磁性硬盘841和可移动介质驱动器842(例如，软盘驱动器、光盘驱动器、磁带驱动器和/或固态驱动器)。可以使用适当的设备接口(例如，小型计算机系统接口(SCSI)、集成设备电子器件(IDE)、通用串行总线(USB)或火线)将存储设备添加到计算机系统810。

计算机系统810还可以包括耦合到系统总线821的显示控制器865，以控制显示器或监视器866，例如阴极射线管(CRT)或液晶显示器(LCD)，用于向计算机用户显示信息。计算机系统810包括用户输入接口860和一个或多个输入设备，例如键盘862和定点设备861，用于与计算机用户交互并向处理器820提供信息。定点设备861例如可以是鼠标、轨迹球或指点杆，用于向处理器820传送方向信息和命令选择，并用于控制显示器866上的光标移动。显示器866可以提供触摸屏接口，该接口允许输入来补充或替换定点设备861的方向信息和命令选择的传送。

响应于处理器820执行包含在诸如系统存储器830的存储器中的一个或多个指令的一个或多个序列，计算机系统810可以执行本发明实施例的部分或全部处理步骤。这些指令可以从另一个计算机可读介质(诸如硬盘841或可移动介质驱动器842)读入系统存储器830。硬盘841可以包含本发明的实施例所使用的一个或多个数据存储和数据文件。可以对数据存储内容和数据文件进行加密以提高安全性。处理器820也可以在多处理布置中采用，以执行包含在系统存储器830中的一个或多个指令序列。在替代实施例中，可以使用硬连线电路来代替软件指令或者与软件指令相组合。因此，实施例不限于硬件电路和软件的任何特定组合。

如上所述，计算机系统810可以包括至少一个计算机可读介质或存储器，用于保存根据这里提供的实施例编程的指令，并且用于包含这里描述的数据结构、表格、记录或其他数据。这里使用的术语“计算机可读介质”指的是参与向处理器820提供指令以供执行的任何介质。计算机可读介质可以采取多种形式，包括但不限于非易失性介质、易失性介质和传输介质。非易失性介质的非限制性示例包括光盘、固态驱动器、磁盘和磁光盘，诸如硬盘841或可移动介质驱动器842。易失性介质的非限制性示例包括动态存储器，诸如系统存储器830。传输介质的非限制性示例包括同轴电缆、铜线和光纤，包括构成总线821的导线。传输介质也可以采用声波或光波的形式，例如在无线电波和红外数据通信期间生成的那些。

计算环境800还可包括使用到一个或多个远程计算机(诸如远程计算设备880)的逻辑连接在联网环境中操作的计算机系统810。远程计算设备880可以是个人计算机(膝上型或台式)、移动设备、服务器、路由器、网络PC、对等设备或其他常见的网络节点，并且通常包括上文相对于计算机系统810描述的许多或所有元件。当在联网环境中使用时，计算机系统810可以包括调制解调器872，用于通过网络871(诸如因特网)建立通信。调制解调器872可以经由用户网络接口870或经由另一种适当的机构连接到系统总线821。

网络871可以是本领域公知的任何网络或系统，包括因特网、内联网、局域网(LAN)、广域网(WAN)、城域网(MAN)、直接连接或一系列连接、蜂窝电话网络、或能够促进计算机系统810和其他计算机(例如，远程计算设备880)之间的通信的任何其他网络或介质。网络871可以是有线的、无线的或其组合。有线连接可以使用以太网、通用串行总线(USB)、RJ-11或本领域公知的任何其他有线连接来实现。无线连接可以使用Wi-Fi、WiMAX和蓝牙、红外、蜂窝网络、卫星或本领域公知的任何其他无线连接方法来实现。此外，若干网络可以单独工作或彼此通信工作，以促进网络871中的通信。

如本文所述，各种系统、子系统、代理、管理器和过程可以使用硬件组件、软件组件和/或其组合来实现。

尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是本发明不限于此。本领域技术人员将会理解，可以对本发明的优选实施例进行许多改变和修改，并且可以在不脱离本发明的真实精神的情况下进行这些改变和修改。因此，旨在将所附权利要求解释为覆盖所有这些落入本发明的真实精神和范围内的等同变型。

Claims (20)

1.一种用于检测热交换器的异常操作条件的方法，所述方法包括：

确定通过所述热交换器的实际电流；

使用所述实际电流来指示异常操作条件；以及

声明故障状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括确定基线电流，并且使用所述实际电流来指示异常操作条件的步骤包括将所述基线电流与所述实际电流进行比较。

3.根据权利要求2所述的方法，其中确定基线电流的步骤包括：

在基线条件下操作热交换器；以及

测量通过所述热交换器的电流，其中通过所述热交换器的电流是所述基线电流。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述基线条件是完全灌注的热交换器在最大工作负荷下从冷启动运行。

5.根据权利要求3所述的方法，其中所述基线条件表示特定类型的异常操作条件，并且其中声明故障状态还包括声明所述特定类型的异常操作条件。

6.根据权利要求5所述的方法，其中一种或多种类型的异常操作条件选自由未灌注、部分灌注和已灌注组成的组。

7.根据权利要求2所述的方法，其中将所述基线电流与所述实际电流进行比较的步骤包括：

归一化所述实际电流；

计算归一化的实际电流和所述基线电流之间的差；

确定所述差小于零；

确定基线信噪比；

计算实际信噪比；

将所述实际信噪比与所述基线信噪比进行比较；以及

确定所述实际信噪比大于所述基线信噪比。

8.根据权利要求1所述的方法，其中使用所述实际电流来指示异常操作条件的步骤包括：

确定基线温度；

确定所述热交换器的参考温度阻抗和所述热交换器的电阻的热系数；

使用所述实际电流、所述热交换器的参考温度阻抗和所述热交换器的电阻的热系数来计算所述热交换器的实际温度；以及

确定所述热交换器的实际温度大于所述基线温度。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述基线温度表示特定类型的异常操作条件，并且其中声明故障状态还包括声明所述特定类型的异常操作条件。

10.根据权利要求9所述的方法，其中异常操作条件的类型选自由未灌注、部分灌注和已灌注组成的组。

11.根据权利要求1所述的方法，其中声明故障状态的步骤包括通过图形接口显示故障状态存在的视觉指示。

12.根据权利要求1所述的方法，还包括：

自动关闭所述热交换器。

13.根据权利要求1所述的方法，还包括：

关闭依赖所述热交换器正确运转的装备。

14.一种用于检测热交换器的异常操作条件的系统，所述系统包括：

热交换器；

驱动电路，被配置成为所述热交换器供应功率，其中所述驱动电路包括电流测量设备，所述电流测量设备被配置成测量通过所述热交换器的电流；

处理器，被配置成：

确定通过所述热交换器的实际电流，

使用所述实际电流来指示异常操作条件，以及

声明故障状态；以及

图形显示器，被配置成显示声明故障状态的指示。

15.根据权利要求14所述的系统，其中所述电流测量设备是感测电阻器。

16.根据权利要求14所述的系统，其中对于使用所述实际电流来指示异常操作条件的步骤，所述处理器还被配置为确定基线电流，并将所述基线电流与所述实际电流进行比较。

17.根据权利要求14所述的系统，其中对于使用所述实际电流来指示异常操作条件的步骤，所述处理器还被配置为：

归一化所述实际电流；

计算归一化的实际电流和所述基线电流之间的差；以及

确定所述差小于零。

18.根据权利要求14所述的系统，其中对于使用所述实际电流来指示异常操作条件的步骤，所述处理器还被配置成：

确定基线温度；

确定所述热交换器的参考温度阻抗和所述热交换器的电阻的热系数；

使用所述实际电流、所述热交换器的参考温度阻抗和所述热交换器的电阻的热系数来计算所述热交换器的实际温度；以及

确定所述热交换器的实际温度大于所述基线温度。

19.根据权利要求18所述的系统，其中确定所述热交换器的参考温度阻抗和所述热交换器的电阻的热系数的步骤还将所述处理器配置成：

在多个工作条件下操作所述热交换器；

测量针对所述多个工作条件中每个工作条件的电流和温度；以及

使用测量的电流和温度来计算所述热交换器的参考温度阻抗和所述热交换器的电阻的热系数。

20.一种被配置成检测热交换器的故障状态的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括体现有程序指令的计算机可读存储介质，所述程序指令可由处理器执行以使所述处理器进行以下操作：

操作热交换器；

确定通过所述热交换器的实际电流；

使用所述实际电流来指示异常操作条件；

声明故障状态；以及

显示声明故障状态的指示。