CN111386452A - 泄漏检测***及其制造和使用方法 - Google Patents

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fluid
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雷蒙德·艾伦·卡尔
詹姆斯·克里斯托弗·卡尔特
斯特凡·多米
查尔斯·S·戈卢布
朱利安·纳莱
希·B·阮
杰拉尔德·H·林
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Abstract

本发明提供了一个泄漏检测***,所述泄漏检测***包括:传感器,所述传感器具有第一状态和第二状态,所述第一状态具有干燥时的第一条件和润湿时的第二条件,所述第二状态适于监测所述传感器的可操作性;通信设备,所述通信设备可操作地连接至所述传感器;以及附接元件,所述附接元件适于将所述泄漏检测***附接至待监测流体泄漏的流体部件。

Description

泄漏检测***及其制造和使用方法
技术领域
本公开涉及泄漏检测***及其制造和使用方法。
背景技术
许多工业应用和商业应用涉及流体的使用,这些流体可用于例如加工步骤、制造功能(诸如掩蔽或蚀刻)或温度控制中。鉴于一些流体具有不利的环境影响或生物影响,它们可能特别有害或需要特别关注。其他流体可能非常有价值,例如半导体制备材料。
许多行业持续要求准确有效地监测有害流体或有价值的流体的泄漏的方法。
附图简要说明
实施例以实例的方式示出,并非旨在受到附图的限制。
图1包括根据一个实施例的示例性泄漏检测***的透视图。
图2包括根据多个实施例的多个示例性泄漏检测***的侧正视图,所述多个示例性泄漏检测***设置在接合流体部件之间的流体界面上。
图3包括根据一个实施例的传感器的示意图。
图4包括根据一个实施例的传感器的横截面正视图。
图5包括根据另一个实施例的传感器的横截面正视图。
图6包括根据另一个实施例的传感器的横截面正视图。
图7包括根据另一个实施例的传感器的示意图。
图8包括根据一个实施例的传感器的横截面正视图。
图9包括根据一个实施例的在干燥状态下的另一个传感器的示意图。
图10包括根据一个实施例的在润湿状态下的图9的传感器的示意图。
图11包括根据一个实施例的具有电路的另一个传感器的示意图。
图12包括根据一个实施例的具有电路的另一个传感器的示意图。
图13包括根据一个实施例的具有两个检测元件的传感器的横截面正视图。
图14包括根据一个实施例的流体导管的透视图,该流体导管具有多个耦接至其上的传感器,每个传感器各自具有不同的附接元件。
图15包括根据一个实施例的泄漏检测***的透视图。
图16包括根据一个实施例的附接元件的透视图。
图17包括根据一个实施例的泄漏检测阵列的透视图。
具体实施方式
提供结合附图的以下描述以帮助理解本文所公开的教导内容。以下论述将集中于本教导内容的具体实施方式和实施例。提供该重点是为了帮助描述教导内容,并且不应该被解释为是对本教导内容的范围或适用性的限制。然而,可基于本发明所公开的教导内容使用其他实施例。
术语″由...构成″″包括″″包含″″具有″″有″或它们的任何其他变型旨在涵盖非排他性的包含之意。例如,包括特征列表的方法、制品或装置不一定仅限于那些特征,而是可以包括未明确列出的或这种方法、制品或装置固有的其他特征。另外,除非另有明确说明,否则″或″是指包括性的″或″而非排他性的″或″。例如,以下任何一项均可满足条件A或B:A为真(或存在的)而B为假(或不存在的)、A为假(或不存在的)而B为真(或存在的),以及A和B两者都为真(或存在的)。
而且,使用″一个″或″一种″来描述本文所述的元件和部件。这么做只是为了方便起见和提供对本发明范围的一般认识。除非很明显地另指他意,否则这种描述应被理解为包括一个、至少一个,或单数也包括复数,或反之亦然。例如,当在本文描述单个项时,可使用多于一个项来代替单个项。类似地,在本文描述了多于一个项的情况下,单个项可以取代多于一个项。
除非另有定义,否则本文使用的所有技术术语和科技术语都与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。材料、方法和实例仅是示例性的而非限制性的。关于本文未述的方面,有关特定材料和加工方法的许多细节是常规的,并能在流体输送领域内的教科书和其他来源中找到。
根据本文所述的一个或多个实施例的泄漏检测***通常可包括传感器、耦接至传感器的通信设备和附接元件,该附接元件适于将泄漏检测***可操作地耦接至待监测流体泄漏的区域。在一个实施例中,泄漏检测***可设置为与流体部件上的流体界面相邻。根据某些实施例,流体部件可包括接合处,由此流体可从流体界面诸如管道接头、管道耦合件、管道、弯管、歧管、管肘、阀、泵、调节器、接缝或焊接线、喷嘴或喷雾器、螺纹端口、取样阀、排放管线、流体入口或出口或者任何其他类似的接合处泄漏。在另一个实施例中,传感器可具有第一状态,该第一状态具有干燥时的第一条件和润湿时的第二条件。在一个实施例中,传感器可具有适于监测传感器的可操作性的第二状态。通信设备可通过无线协议或有线连接将条件(第一条件或第二条件)传输至通信集线器或接收设备,该通信集线器或接收设备适于将所监测区域的条件传输至可对泄漏产生响应的用户或***。在一个特定实施例中,附接元件可移除、可重复使用或两者。即,附接元件可与流体部件或者所监测的流体部件的区域或表面选择性接合并且从其上选择性脱离。
根据某些实施例,如本文所述的泄漏检测***可定位为监测包括若干不同技术特性的流体部件上的泄漏。例如,根据本文所述的一个或多个实施例的泄漏检测***可用于以下行业中:电子设备制造,诸如半导体行业和超导体行业;医疗设备,诸如输液管路和输液泵;管接头,诸如存在于石油天然气行业以及饮用水***和下水道***中的那些管接头;航空航天行业的制造、维护和设计;餐饮行业;以及汽车行业。在特定的实施例中,泄漏检测***可附接至容纳半导体流体的流体部件,该半导体流体可包括HF、H2SO4、HNO3、NaClO、H2O2、H3PO4、CMP、HCl、去离子水、乙醇、乙醇异丙醇、丙酮、烃类溶剂、甲苯中的至少一者,或者可为其他半导体流体。根据另一些实施例,本文所述的泄漏检测***可通过迅速准确地检测少量流体泄漏以缩短对泄漏的响应时间,允许操作者在可能的泄漏变大之前将其解决。
根据一个实施例,传感器可适于感知特定的流体泄漏。例如,传感器可适于感知约0.0001mL至约1mL的流体泄漏。在多个实施例中,传感器可适于感知至少约0.0001mL诸如至少0.001mL、或至少0.01mL、或至少0.05mL或至少0.1mL的流体泄漏。
图1包括泄漏检测***100的图示。如图1所示,泄漏检测***100一般可包括传感器102和通信设备104。传感器102和通信设备104可耦接至共同的托架诸如基板106,该基板可保持传感器102和通信设备104在空间上彼此耦接。在另一个实施例中,如下文所述,传感器102和通信设备104可彼此耦接或耦接至泄漏检测***的另一对象,允许移除基板106。在多个实施例中,任选地,泄漏检测***100可包括盐盘107以溶解流体组分,更好地通过传感器102进行监测。
图2包括根据多个实施例的多个示例性泄漏检测***100的侧正视图,所述多个示例性泄漏检测***设置在接合流体部件105之间的流体界面114上。如图2所示,至少一个泄漏检测***100可操作地耦接至具有表面的流体部件105,该表面具有流体界面114,诸如在第一流体导管116的轴向端部与第二流体导管118的轴向端部之间,监测它们之间的流体泄漏。多个泄漏检测***100可放置在流体部件105的表面或流体界面114上的任何位置。每个泄漏检测***100可监测区域108、110和112的流体泄漏。在一个实施例中,区域108、110和112可各自为至少1cm2,诸如至少2cm2、或至少3cm2、或至少4cm2、或至少5cm2、或至少10cm2、或至少20cm2、或至少30cm2、或至少40cm2、或至少50cm2、或至少75cm2或至少100cm2。在一个实施例中,区域108、110和112可具有相同的尺寸,并且具有彼此相同的相对形状。在另一个实施例中,区域108、110和112不需要具有相同的形状或尺寸。即,区域108可大于区域110。另选地,区域112可具有大体呈圆形的形状,而区域108可大体呈矩形。区域108、110和112的形状和尺寸可取决于若干因素,诸如传感器102的尺寸或灵敏度、传感器102的相对位置或甚至所监测的流体的类型。例如,设置在流体导管的下部位置的传感器102可监测较大的区域,因为流体可聚集或收集在流体导管的底部,而设置在流体导管的上部位置的传感器102可以仅监测较小的区域,因为流体不太可能收集到上部位置。在一个特定实施例中,单个泄漏检测***100可沿着流体导管定位在垂直最低位置处。
在一个特定实例中,区域108、110和112可彼此邻近,诸如彼此紧邻或彼此略微间隔开。即,区域108、110和112可彼此不重叠。在另一个实例中,区域108、110和112中的至少两个可至少部分地重叠。即,区域108、110和112中的至少两个可共享共同的区域。例如,通过非限制性实施例的方式,区域108和110可各自为10cm2并且它们之间重叠至少2cm2。因此,有效监测区域(由区域108和110覆盖)为18cm2
根据某些实施例,泄漏检测***100中的至少两个可重叠特定的量。例如,泄漏检测***100中的至少两个可重叠至少1%、或至少2%、或至少3%、或至少4%、或至少5%、或至少10%或至少25%。在另一个特定实施例中,所述至少两个泄漏检测***100可重叠不大于99%、或不大于98%、或不大于97%、或不大于96%、或不大于95%、或不大于90%或不大于75%。在一个实施例中,两个泄漏检测***100可重叠至少约1%并且不大于约99%。如果泄漏检测***100中的一个失效,可能发生泄漏检测失效的情况,而重叠区域108、110和112中的至少两个,可降低泄漏检测失效率。
图3包括根据一个实施例的传感器102的示意图。如图3所示,在一个实施例中,传感器102可包括基板302。在多个实施例中,传感器102可包括检测元件304。检测元件304可诸如通过粘合剂、螺纹紧固件或非螺纹紧固件、表面粗糙度接口、连接层、机械紧固件或其他合适的方法附接至基板302。
在一个实施例中,检测元件304可适于响应于流体接触而改变。在一个实施例中,检测元件304可适于监测传感器102或泄漏检测***100的可操作性。在一个实施例中,检测元件304可具有第一状态和第二状态,该第一状态具有可适于响应于流体接触而改变的第一条件,该第二状态可适于监测传感器102或泄漏检测***100的可操作性。在一个实施例中,检测元件304可包括电路。更具体地,检测元件304可包括在干燥条件下的断路和在润湿条件下(即,流体接触时)的闭路。在一个特定实施例中,电路可包括多个第一指状结构或迹线306和多个第二指状结构或迹线308,其中第一多个指状结构306和第二多个指状结构308由具有距离D的间隙314间隔开,以便彼此电断开。距离D在指状结构306的长度方向与指状结构308的长度方向之间可为均匀或非均匀的(例如,摇摆或变化)。在多个实施例中,传感器迹线之间或指状结构306与指状结构308之间的距离D可在约5mm至约25mm范围内。流体与基板302的相互作用可桥接间隙314,形成闭路,电流可流过该闭路。当电路闭合时,电偏置检测元件304的电源132(在下文更详细地讨论)可允许电流流动。出现此类情况时,检测元件304可从第一条件(指示传感器102处于干燥状态)切换为第二条件(指示传感器102处于润湿状态),导致通信设备(图1)传输信号,该信号中继出现流体泄漏的情况。此类操作可通过例如电耦接至检测元件304的适当的元件312测得的电压、电流或电阻的变化而发生。
在一个实施例中,检测元件304可包括导线,该导线具有一个或多个沿其长度的断开的区段。接触流体时,可桥接断开的区段而形成闭路,电流可流过该闭路。在一个实施例中,断开的区段中的至少一个可具有由导线的两个区段之间的最短距离测得的至少0.001英寸诸如至少0.01英寸、或至少0.1英寸或甚至至少1英寸的长度,如果桥接导线的这两个区段,电路将完整。在另一个实施例中,断开的区段的长度可不大于10英寸诸如不大于5英寸或甚至不大于2英寸。较短的断开的区段长度可缩短闭合电路所需的时间,加快泄漏检测的速率。
在一个实施例中,泄漏检测元件304可特别适用于所监测的流体具有导电性的应用中。即,通过桥接间隙314进行电路闭合,其继而需要导电介质。示例性导电流体包括蒸馏水、盐水、酒精、酸和液态金属。
在一个特定实施例中,基板302可包括适于将流体从所监测的表面迅速传送至检测元件304的材料。例如,基板302可包括芯吸材料或具有高的流体传送速率的其他合适的材料。示例性材料包括闭孔泡沫或开孔泡沫、织造网或非织造网、纺织品和聚合物。据信,使用具有高流体转移速率的材料可加快将流体从流体界面传送至检测元件304,缩短感测时间,并且继而加快泄漏检测。
在一个实施例中,基板302可具有在安装状态下测得的不大于10英寸诸如不大于5英寸、或不大于1英寸、或不大于0.75英寸、或不大于0.5英寸、或不大于0.1英寸、或甚至不大于0.01英寸的厚度。在另一个实施例中,基板302可具有在安装状态下测得的至少0.001英寸的厚度。在一个实施例中,基板302可具有在安装状态下测得的至少约0.001英寸至约10英寸的厚度。在一个特定实例中,基板302可在安装期间变形。即,基板302可从其未安装时的形状弹性地或塑性地变形。此类变形可允许基板302更好地与表面的轮廓和起伏相配合,泄漏检测***100安装在该表面上。可通过例如由将泄漏检测***100固定至表面所需的力所引起的基板的挠曲、压缩或膨胀而发生变形。
在一个实施例中,在安装之前,在松弛状态下的基板302可大体为平面。即,基板302可在任何位置处从平面沿其偏离不大于2英寸、1.5英寸、1英寸、0.5英寸或0.25英寸。在另一个实施例中,基板302可具有足够的柔性,使得当定位在平坦表面上时,基板302具有大致平坦的形状。
在另一个实施例中,在安装之前,在松弛状态下的基板302可具有大体呈弓形的横截面。例如,基板302可具有至少1英寸诸如至少2英寸、或至少3英寸、或至少4英寸、或至少5英寸、或至少6英寸、或至少12英寸、或至少24英寸或甚至至少48英寸的曲率半径R。在一个实施例中,R可不小于0.001英寸。.在一个实施例中,R可不小于0.001英寸并且可不大于48英寸。此类弓形基板302可适用于例如与具有圆形横截面的流体导管(即管道和管材)接合。基板302的曲率半径可选择为与流体导管或所监测的表面的形状和尺寸最佳适配。在一个特定实施例中,基板302可具有在松弛状态下呈弓形的横截面并且在出现足够的负荷条件时可挠曲。这可能允许低应变使用具有流体导管的基板302,同时允许挠曲以容纳表面轮廓中的偏差和流体导管的纹理。
在一个特定实例中,基板302可具有初始厚度TI,该初始厚度不同于安装厚度TE。TI可大于TE。例如,TI可为至少1.01TE、或至少1.05TE、或至少1.1TE、或至少1.2TE、或至少1.3TE、或至少1.4TE、或至少1.5TE、或至少2.0TE或至少5.0TE。在一个实施例中,TI可不大于100TE、或不大于50TE或不大于25TE。在一个实施例中,TI可为至少1.01TE并且不大于约100TE。TI和TE可为在基板302的选择区域或基板302的整个区域上测得的基板302的绝对厚度(特定位置处的厚度)或平均厚度的测量值。
基板302可限定相对的主表面,即,由基板302的厚度间隔开的第一主表面316和第二主表面318。检测元件304可沿第一主表面316和第二主表面318中的一个进行设置。如图所示,在一个实施例中,检测元件304可沿主表面316或318设置在中心。此类中心位置可通过将检测元件304从基板302的所有边缘等距位移,使与检测元件304相互作用的流体的体积和速度最大化。无论流体首先接触基板302的哪个边缘,这种方法均可缩短检测时间。另选地,通过实施例的方式,检测元件304可设置在基板302的***部分,即更接近边缘中的一个。此类位置可适用于具有特定应用的泄漏检测***100,该特定应用具有不对称的界面。
在一个特定实施例中,检测元件304可占据基板302的表面积的90%以下、或基板302的表面积的80%以下、或基板302的表面积的70%以下、或基板302的表面积的60%以下、或基板表面积的50%以下、或基板表面积的40%以下、或基板表面积的30%以下、或基板表面积的20%以下、或基板表面积的10%以下或基板表面积的1%以下。在另一个特定实施例中,检测元件304可占据基板302的表面积的至少0.001%。在另一个特定实施例中,检测元件304可占据基板302的表面积的至少约0.001%并且不大于基板302的表面积的90%。
图4包括根据一个实施例的传感器的横截面正视图。如图4所示,根据一个特定实施例,检测元件304可至少部分地嵌入基板302内。即,检测元件304的至少一部分可设置在基板302的主表面316与318之间。在一个更具体的实施例中,第一多个指状结构306或第二多个指状结构308中的至少一个的至少一部分可嵌入基板302内。在另一个实施例中,第一多个指状结构306或第二多个指状结构308中的至少一个中的全部可嵌入基板302内。在又一个实施例中,第一多个指状结构306和第二多个指状结构308中的全部可嵌入基板302内。通过减小在垂直于主表面316和318的方向上测得的流体桥接间隙314(图3)并且闭合电路所需行进的距离,将检测元件304的至少一部分设置在主表面316与318之间可加快泄漏检测。
如图所示,在一个实施例中,第一多个指状结构306中的至少一个可从第二多个指状结构308中的至少一个垂直偏离(在垂直于主表面316和318的方向上)。此类定位可通过进一步减小检测元件304与所监测的表面之间的距离来加快检测。在另一个实施例中,第一多个指状结构306和第二多个指状结构308可设置在相对于主表面316和318的相同的相对位置处。
图5示出根据另一个实施例的传感器的横截面正视图。如图5所示,检测元件304可至少部分地设置在主表面316和318两者上。例如,第一检测元件502可设置在第一主表面316上,并且第二检测元件504可设置在第二主表面318上。将第一检测元件502设置在第一主表面316上并且将第二检测元件504设置在第二主表面318上,可允许在流体监测表面上可逆地安装检测元件304。在一个实施例中,泄漏检测元件502和504可共享单个电源132。在一个实施例中,泄漏检测元件502和504可各自利用单独的电源。
图6包括根据另一个实施例的传感器的横截面正视图。如图6所示,在一个实施例中,单个泄漏检测元件304可设置在基板302上,使得第一多个指状结构306中的至少一个可邻近第一主表面316并且第二多个指状结构308中的至少一个可邻近第二主表面318。如图所示,第一多个指状结构306和第二多个指状结构308可分别设置在第一主表面316和第二主表面318上。在另一个特定实施例中,第一多个指状结构306和第二多个指状结构308中的至少一个可分别邻近第一主表面316和第二主表面318至少部分地嵌入基板302内。
再次参考图4,在一个实施例中,电源132可设置为邻近主表面316或318中的至少一者。在一个特定实施例中,电源132可设置在主表面316或318上。即,电源132可搁置在主表面316或318上。在操作中,相对的主表面316或318(即,与电源相对的主表面)可设置在所监测的表面上,以允许流体与其进行接触。
在另一个特定实施例中,电源132可部分嵌入基板302内,以便在部分可见的同时延伸至基板中。在又一个实施例中,诸如图5和图6所示,电源132可完全嵌入基板302内。电接触可从基板延伸,允许检测元件和通信设备耦接。
图7包括根据另一个实施例的传感器的示意图。如图7所示,在一个实施例中,传感器102可包括限定干燥条件下的闭路和润湿条件下(即流体接触时)的断路的检测元件704。检测元件704可耦接至基板702。在一个实施例中,基板702可具有上文相对于基板302所述特征中的任一者或全部。例如,基板702可具有初始厚度TI,该初始厚度不同于安装厚度TE。在另一个实施例中,基板702可不同于基板302。例如,如下所述,检测元件704可最适合与在暴露时可断开或中断连续导线706的腐蚀性流体或有害流体一起使用。因此,期望利用适于耐受暴露于腐蚀性流体或有害流体的损坏效应的基板。如本文所用,″导线″是指具有长度和厚度的导电构件,其中长度大于厚度。示例性导线包括圆柱形导线、绕线、单螺纹导线、条带、带状物、薄片、绳索和其他类似的元件。导线可为导电材料。在多个实施例中,导线可为包含铜的金属材料。
在一个实施例中,可能希望基板702在与腐蚀性流体或有害流体接触时分解或受损。具体地,基板702在与流体接触时分解,导致流体更迅速地穿过基板而行进至检测元件。
在一个特定实例中,导线706可具有可能大于导线706的有效长度LE的总长度LW,该总长度LW由基板702上的导线706的长度测得,该有效长度LE由导线706进入基板702的位置708与离开基板702的位置709之间的直接距离测得。在一个实施例中,导线706可能以非直线路线穿过基板702。如图所示,导线706可形成多个以90度角互连的直线区段。本公开并非旨在受限于那些具有90度角的实施例,而是进一步包括以锐角和钝角两者进行互连的导线区段。在另一个实施例中,导线706可具有大体呈蛇形的形状。导线706在基板702上可具有其他形状,所述其他形状可包括同心圆、同心椭圆、锯齿形、螺旋或总长度LW大于有效长度LE的其他弓形区段形状或直线区段形状。据信总长度LW大于有效长度LE的导线706可增加流体灵敏度或甚至缩短感测时间。
在一个实施例中,检测元件704可包括至少部分地嵌入基板702内的部分。图8示出根据一个实施例的检测元件704的剖视图。如图8所示,导线706以非直线路线延伸穿过基板702。即,导线706以多个以90度角互连的直线区段延伸穿过基板。本公开并非旨在受限于那些具有90度角的实施例,而是进一步包括以锐角和钝角两者进行互连的导线区段。在基板702内的各个垂直高度处设置导线706,可允许相对于所监测的表面可逆地安装检测元件704。此外,导线706占据基板702的更大的相对体积,其可加快接触基板702的流体接触导线706的速率。
在一个实施例中,检测元件可包括代替或辅助导线706的导电结构,该导电结构具有二维或三维矩阵形状或者准矩阵形状。在一个特定实例中,导电结构可具有低挠曲模量,允许检测元件挠曲。材料可例如通过包覆或挤出围绕导电结构定位,以保护导电结构或便于将导电结构更轻松地附接至待监测的表面。
在一个特定实施例中,基板902的变化特征可为基板902的测量特性。例如,图9示出在流体接触之前所看到的传感器102。如图9所示,基板902具有初始长度LI和初始宽度WI。接触流体后,如图10所示,基板902的测量特性可改变,其具有最终长度LF和最终宽度WF。在一个实施例中,LI可小于LF,并且WI可小于WF。在另一个实施例中,LI可大于LF,并且WI可大于WF。在基板902中的一部分上延伸的导线906可允许检测基板902的测量特性变化。更具体地,元件912可在导线906的导电性或其他合适的特征随基板902所施加的应变而变化时测量所述导电性或其他合适的特征。当导电性或其他合适的特征改变时,基板902可从第一条件(干燥)变为第二条件(润湿),从而允许通知流体泄漏。尽管所示的导线906具有包括多个环的环形形状,但导线906还可具有如上文相对于导线706所述的任何形状。
在一个实施例中,基板902可由适于在与流体接触时膨胀的材料形成。例如,基板902可包括以下材料或基本上由以下材料组成:纤维材料、织造材料或非织造材料、矩阵或准矩阵基材料或者适于在与流体接触时膨胀的任何其他合适的材料。
导线906可至少部分地延伸至基板902中。在一个实施例中,导线906中的大部分可嵌入基板902中。在另一个实施例中,导线906中的全部可嵌入基板902中。导线906的部分或全部嵌入可改善流体泄漏检测的速度,因为作用于基板902上的力可更容易传输至已嵌入的导线906,而不是传输至设置在基板902的主表面上的导线。
检测元件904和基板902可包括上文相对于检测元件304和704以及基板302和702分别讨论的特征中的任一者或全部。
现在参考图11至图12,根据一个实施例,传感器102可包括耦接至基板302的检测元件304,其中传感器102或检测元件304可适于具有响应于流体接触的一个或多个变化特征或测量特性。
在一个特定实施例中,如图11至图12所示,传感器102可包括电路。如图3所示,电路可形成几何平行梳状电路设计。图11示出根据一个实施例的具有电路的另一个传感器的示意图。如图11所示,电路在两条导线706(在A与D之间)、706′(在B与C之间)之间形成几何蛇形设计。图12示出根据一个实施例的具有电路的另一个传感器的示意图。如图12所示,电路在两条导线706(在A与D之间)、706′(在B与C之间)之间形成几何螺旋设计。传感器102可允许电路的测量特性的串联测量或并联测量。测量特性可经由通信设备104响应于传感器102所监测和/或产生响应的流体接触而发生变化。测量特性可为电阻、阻抗、电容、电流、电压或者检测元件304或电路的其他测量特性中的至少一者。在多个实施例中,传感器102可包括两个并联电连接的电路。在多个实施例中,传感器102可包括两个串联电连接的电路。
在多个实施例中,在第一状态下,可监测传感器102的电路以具有干燥时的第一条件和润湿时的第二条件。在多个实施例中,在第二状态下,传感器102可适于监测传感器102的可操作性,即,监测传感器在第一状态下检测泄漏的能力。在多个实施例中,执行这两种操作的传感器102和泄漏检测***100的操作如下:1)测量A与D之间的测量特性以确保电路、第一检测元件304和传感器102具有可接受的可操作性;2)测量B与C之间的测量特性以确保电路、第一检测元件304和传感器102具有可接受的可操作性;并且3)在C和D开路的情况下测量A与B之间的测量特性以检测电路、第一检测元件304和传感器102的第一状态(即,无论传感器在干燥时的第一条件还是润湿时的第二条件下)。这些步骤的顺序可改变并且可连续地完成。另选地,执行这两个操作的传感器102和泄漏检测***100如下:1)使点C和点D短路以确保电路、第一检测元件304和传感器102具有可接受的可操作性;并且2)在C和D开路的情况下测量A与B之间的测量特性以检测电路、第一检测元件304和传感器102的第一状态(即,无论传感器在干燥时的第一条件还是润湿时的第二条件下)。因此,使用泄漏检测***100的方法可包括:1)提供至少一个泄漏检测***100,该泄漏检测***具有传感器102,该传感器具有第一状态和第二状态,该第一状态具有干燥时的第一条件和润湿时的第二条件,该第二状态适于监测传感器的可操作性;通信设备104,该通信设备可操作地连接至传感器102;以及附接元件120,该附接元件适于将泄漏检测***100附接至待监测流体泄漏的具有流体的流体部件105;并且2)将所述至少一个泄漏检测***100附接至待监测流体泄漏的流体部件105。
预期在其他实施例中,传感器可包括基板,该基板适于因为接触流体而产生冷光、荧光、白炽、温度变化、压力变化,或响应于接触流体的任何其他合适的变化特征。可相应地选择检测元件以检测基板的变化条件。例如,检测元件包括光学传感器、热电偶或压力传感器。随着基板条件(冷光、荧光、白炽、温度或压力)因为接触流体而发生变化,检测元件可感测到条件变化并且为通信设备104生成信号,以便生成泄漏警告。
图13示出根据一个实施例的具有两个检测元件的传感器102的横截面正视图。如图13所示,并且根据一个实施例,传感器102可包括设置在一个或多个基板1302上的至少两个检测元件1304和1306。在一个特定实施例中,检测元件1304和1306可设置在相同的基板1302上。在另一个特定实施例中,检测元件1304和1306可设置在邻接的基板(统称为″基板″)上。检测元件1304和1306可设置在基板1302的相同或不同的主表面316或318上。如图所示,并且根据另一个实施例,检测元件1304和1306还可至少部分地嵌入基板1302内。
在一个实施例中,检测元件1304和1306可彼此不同。即,两个检测元件1304和1306中的每个可适于各自检测基板1302的不同条件。例如,如图所示,检测元件1304可类似于如上所述的检测元件304,而检测元件1306可类似于检测元件1304。在一个特定实施例中,检测元件1304和1306可在基板1302上间隔开。这样可便于更轻松地组装传感器102并且更轻松地移除损坏或不适用的检测元件。在另一个实施例中,检测元件1304和1306可垂直或水平地重叠。垂直或水平重叠可减小传感器的尺寸,从而减小安装传感器所需的空间。
上述任何检测元件可进一步包括电子部件,诸如:电阻器、电容器、电感器、晶体管、其他类似的部件或它们的任意组合。对于上述检测元件,可能需要此类电子部件以形成完整的电路。
再次参考图1,通信设备104可操作地耦接至传感器102和/或通信集线器105。在一个特定实施例中,通信设备104可无线连接至传感器102和/或通信集线器105。无线通信可例如通过蓝牙或通过其他短程无线协议实现。在另一个特定实施例中,通信设备104可通过导线连接至传感器102和/或通信集线器105。应注意确保导线对所监测的流体不敏感。即,导线不应由接触流体时损坏的材料构成。另选地,通过设置在导线与用于流体在泄漏检测***100中行进的疑似通道之间的外层或屏蔽层,导线可与有害流体相互作用隔绝或以其他方式保护导线免受有害流体相互作用。在另一个实施例中,通信设备104可为构成传感器102和/或通信集线器105必需的一部分。
在一个实施例中,通信设备104可耦接至基板106。在另一个实施例中,通信设备可耦接至传感器102和/或通信集线器105。
通信设备104和/或通信集线器105可为无线通信设备或有线通信设备。即,可使用无线协议(诸如HTML或HTMLS)、局域网(LAN)或有线协议(诸如导线)来操作通信设备104。通信设备104可适于接收来自传感器102的输入信号,并且当传感器102感测到流体泄漏时,该通信设备可适于将输出信号发送至通信集线器或接收设备105。通过这种方式,基于如本文所述的传感器102的第一状态(第一条件或第二条件)或第二状态,通信设备104可操作地连接至通信集线器105以编译并且分析来自传感器102的信息并且反馈至用户或传感器102本身。
可将用于执行本发明各方面(诸如传感器102、通信设备104或通信集线器105中的一个或多个实施例)的操作的计算机程序代码写成一种或多种编程语言的任意组合,包括面向对象的编程语言诸如Java、Smalltalk、C++等和常规编程语言诸如″C″编程语言或类似的编程语言。程序代码可完全地在使用者的计算机上执行、部分地在使用者的计算机上执行,作为独立运行的软件包部分地在使用者的计算机上执行以及部分地在远程计算机上执行或完全地在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况中,可将远程计算机通过任何类型的互联网,包括局域网LAN或广域网WAN,连接至使用者的计算机,或者可连接至外部计算机(例如通过利用互联网服务提供商的互联网)。
在一个实施例中,通信设备104可连续操作。如本文所用,″连续操作″是指从通信设备将信号连续地或不中断地传输至例如通信集线器或接收设备105。在一个实施例中,通信设备104可被动地操作。如本文所用,″被动地操作″是指仅在阈值条件即流体泄漏出现时将信号传输至例如通信集线器或接收设备105。例如,通信设备104可由电源132供电。在一个实施例中,仅当传感器102感测到泄漏时,通信设备104才可接收电力以便将信号传输至通信集线器或接收设备105。这可以通过减少来自电源132的电流消耗来延长泄漏检测***100的工作寿命,从而允许泄漏检测***100更远程地定位。
如图所示,在一个实施例中,可暴露通信设备104,使得该通信设备延伸越过基板106的外表面。因此,通信设备104为可触及的,使得用户可调整或更换通信设备104。在一个实施例中,通信设备104可至少部分地诸如完全地嵌入基板106内。这可以保护通信设备104避免暴露于有害流体,如果通信设备104设置在基板106的表面上,该有害流体可能以其他方式接触通信设备104。
在一个实施例中,通信设备104可从基板106上移除。在另一个实施例中,通信设备104可更换。电接口允许快速更换通信设备104。例如,电接口可由具有电连接点的一个或多个端口组成,该电连接点匹配通信设备104上的电连接点。各种通信设备104可具有相同布置的电连接点,从而能够实现快速更换和它们之间的互换。
仍然参考图1,泄漏检测***100可进一步包括附接元件120,该附接元件适于将泄漏检测***100附接至邻近流体界面114(图2)的表面。
在一个实施例中,附接元件120可包括整体式主体。即,附接元件120可由单件形成。在另一个实施例中,附接元件120可包括多件式构造。例如,附接元件120可包括至少两个部件以形成单件式元件,所述至少两个部件接合在一起或接合至基板106或接合至设置在其上的一个或多个部件。
在一个实施例中,附接元件120可直接耦接至基板106。在一个实施例中,附接元件120可通过传感器102、通信设备104或一些其他合适的中介物体间接耦接至基板106。
附接元件120可释放地将泄漏检测***100耦接至待监测流体泄漏的表面。即,在一个实施例中,附接元件120可从泄漏检测***100中移除。这样可允许相对于泄漏检测***100更换或调整附接元件120。在长时间使用后(尤其是在高温或在潮湿条件下),附接元件120可能劣化或磨损,通过周期性地更换附接元件120可大幅缓解这一问题。在另一个实施例中,附接元件120可与泄漏检测***100成一体。例如,附接元件120可模制或以其他方式制造到基板106、传感器102或通信设备104中以便无法从中分离,从而防止在安装或过度使用的过程中意外分离。
如图1所示,在一个实施例中,附接元件120可包括带122、从带122延伸的接合元件124以及适于接纳接合元件124的开口126。为了将泄漏检测***100安装到流体导管上,带122可围绕流体导管定位直至接合元件124可与开口126接合。然后接合元件124可***开口126以将泄漏检测***100相对于流体导管固定。对于需要更牢固的附接方案的应用,可沿基板106或以如上所述的其他合适的方式部署一个或多个附加附接元件(例如,附接元件128和130)。附接元件122、128和130可各自包括彼此相同或类似的附接方案。例如,附接元件128可包括接合元件124以及接合元件124可***其中的开口126。在一个实施例中,附接元件122、128和130可沿泄漏检测***100的表面间隔开,以增强与表面的接合并且在基板106上扩展负荷条件。
图14示出已安装的泄漏检测***1402,该已安装的泄漏检测***具有带122、接合元件124和围绕流体导管1400安装的开口126。在一个实施例中,如图14所示,带122可为柔性的或以其他方式可弹性变形。带122可适于围绕流体导管拉伸,提供取向向内的保持力,该保持力起到将基板106拉入流体导管中的作用。示例性材料包括织造织物、非织造织物和聚合物。合适的聚合物可包括例如弹性体,诸如橡胶。在一个实施例中,附接元件120可具有在静态下测得的未加载尺寸SU和在负荷条件下测得的加载尺寸SL,其中SL可为至少1.01SU、或至少1.1SU、或至少1.5SU、或至少2.0SU、或至少5.0SU、或至少10.0SU或至少20.0SU。在另一个实施例中,SL可不大于200SU。在一个实施例中,SL可为至少约1.01SU并且不大于约200SU。未加载尺寸和加载尺寸可分别为在未加载状态和加载状态下的附接元件120的长度,即带122的长度。
在另一个实施例中,附接元件120可包括长形物体1404,诸如绳、绳索、细绳或其他类似的设备。长形物体1404可围绕流体导管1400的表面绑定以将泄漏检测***100固定至其上。图14示出具有作为附接元件120的长形物体1404的已安装的泄漏检测***1406。如图所示,长形物体1404的端点可在扭结中绑定在一起。在一个实施例中,泄漏检测***100可通过多个长形物体1404固定至流体导管1400。长形物体1404的纵向端部可在沿着流体导管的相同的相对圆周位置绑定在一起。另选地,纵向端部可围绕流体导管的圆周交错布置。在一个实施例中,长形物体1404可具有在其纵向端部处的接合机构。例如,长形物体1404可能以带扣、棘轮、孔眼、棘轮连接***、扎带、螺纹紧固件或非螺纹紧固件或者允许长形物体1404的相对纵向端部连接的任何其他合适的接合元件来终止。
在又一个实施例中,附接元件120可包括钩环接合***。类似于如上所述的具有长形物体1404的泄漏检测***100,预期附接元件120可包括具有钩环接合的材料带1408。带1408可为弹性或非弹性的并且可缠绕在流体导管1400上,使得具有钩部的带1408的第一部分可耦接至具有环路的带1408的第二部分。此类接合可迅速移除并且不太可能在长时间使用后劣化。图14示出具有作为附接元件120的钩环接合的已安装的泄漏检测***1410。
仍参考图14,在一个实施例中,附接元件120可包括不围绕流体导管1400的整个圆周延伸的***。
例如,泄漏检测***100可通过背胶材料1412固定至流体导管。在一个特定实施例中,背胶材料1412可为构成泄漏检测***100必需的一部分。在另一个特定实施例中,背胶材料1412可为附接至泄漏检测***100的离散元件。如本文所用,″离散元件″是指在施加标称力时或在此之前与其他物体分离的不同部件。图14示出具有作为附接元件120的背胶材料1412的已安装的泄漏检测***1414。
在另一个实施例中,附接元件120可包括设置在泄漏检测***100与流体导管1400之间的固定层(未示出)。固定层可包括糨糊、凝胶、油灰、具有高可塑性的材料、环氧树脂、溶液或可施加至流体导管1400或泄漏检测***100中的一者或两者的任何其他物质。在固化时,固定层可防止泄漏检测***100的移除。图14示出具有作为附接元件120的固定层的已安装的泄漏检测***1416。
在一个实施例中,固定层为可松弛的,以便允许移除泄漏检测***100。例如,在引入特定的温度、压力、流体相互作用或光照类型时,固定层可软化或失去其粘合性。因此,用户可使泄漏检测***100选择性地脱离流体导管1400。
在又一个实施例中,附接元件120可包括夹具1418。夹具1418可至少部分地在泄漏检测***100上延伸或部分地延伸穿过泄漏检测***100,提供与其相抵靠的径向向内的压缩力。在一个实施例中,夹具1418可包括两个半部,即第一半部1420和第二半部1422,这两个半部适于耦接在一起以将泄漏检测***100相对于流体导管1400固定。图14示出具有作为附接元件120的夹具1418的已安装的泄漏检测***1424。
图15示出根据一个实施例的泄漏检测***的透视图。如图15所示,根据一个实施例,附接元件120可形成基板,传感器102和通信设备104设置在该基板上。即,根据一个实施例的泄漏检测***1500可包括直接耦接至附接元件120的传感器102和通信设备104。在一个特定实施例中,相比于前文所述的泄漏检测***100,传感器102和通信设备104与附接元件120的直接耦接可减轻泄漏检测***1500的重量。此外,相比于泄漏检测***100,泄漏检测***1500可将传感器102定位于更靠近流体界面114(图2)。在一个特定实施例中,附接元件120可包括如上文相对于基板302所述的具有高流体传送速率的材料。这样可加快将流体传输至传感器102,从而减小从出现泄漏直至向随后采取措施以纠正泄漏的用户或***通知流体泄漏的滞后时间。
如图所示,泄漏检测***1500可沿附接元件120的表面设置。在另一个实施例中,泄漏检测***1500可至少部分地嵌入附接元件120中。在又一个实施例中,泄漏检测***1500可完全嵌入附接元件120中,使得传感器102不可见。在一个特定实施例中,传感器102和通信设备104中的至少一个透过附接元件120至少部分地可见。
图16示出具有多个易碎部分1622的附接元件1620。如图16所示,易碎部分1622可允许调整附接元件1620的尺寸。即,易碎部分可选择性地破裂以调整附接元件1620的长度。在这方面,附接元件1620可具有在使用之前测得的初始长度和在附接之前测得的操作长度,其中操作长度可不大于初始长度,诸如小于初始长度。
在一个实施例中,附接元件可仅包括一个易碎部分。在其他实施例中,附接元件可包括至少2个易碎部分,诸如至少3个易碎部分、或至少4个易碎部分、或至少5个易碎部分、或至少6个易碎部分、或至少7个易碎部分、或至少8个易碎部分、或至少9个易碎部分或至少10个易碎部分。在一个实施例中,附接元件可包括不多于1000个易碎部分。在一个实施例中,附接元件可包括至少2个易碎部分并且不多于1000个易碎部分。
每个易碎部分均可包括附接元件的结构性弱化部分。例如,易碎部分可由穿过附接元件的一个或多个开孔限定。开孔可至少部分地延伸穿过附接元件的厚度。在一个更具体的实施例中,开孔可完全延伸穿过附接元件的厚度。开孔可例如通过附接元件的部分在附接元件横向间隔开。易碎部分可在生成对照附接元件的横向或大体横向的足够的力时破裂。
再次参考图1,泄漏检测***100可包括电源132,该电源耦接至传感器102、通信设备104、基板106或附接元件120中的至少一者。在一个特定实施例中,电源132可包括电池或其他电荷存储装置。在一个更具体的实施例中,电源132例如通过120V供电器可再充电。电源132可从泄漏检测***100中移除以允许将其更换。
在一个实施例中,泄漏检测***100可接收来自电插座的电力。泄漏检测***100可包括从泄漏检测***100上的元件延伸并且在适于***壁装电源插座的插头终止的导线。在这方面,泄漏检测***100可接收恒定的电流,消除向泄漏检测***100充电或监测给泄漏检测***100的供电的需要。
图17示出泄漏检测阵列1700,该泄漏检测阵列具有设置在一定长度的材料1710上的多个泄漏检测***1702。如图17所示,材料1710可包括织物,诸如织造织物或非织造织物;膜;或者由纺织品、聚合物、金属、合金或其他合适的材料形成的其他合适的基板。在一个特定实施例中,材料1710可为柔性的,允许泄漏检测阵列1700弯曲。
每个泄漏检测***1702可各自包括来自前文所述的泄漏检测***100、1402、1406、1410、1414、1416、1424和1500的一个或多个特征。具体地,每个泄漏检测***1702均包括传感器1704和通信设备1706。在一个实施例中,泄漏检测***1702可彼此相同。例如,泄漏检测***1702的第一泄漏检测***和第二泄漏检测***可彼此相同。在另一个实施例中,泄漏检测***1702可彼此不同。例如,泄漏检测***1702的第一泄漏检测***可不同于泄漏检测***1702的第三泄漏检测***。在另一个实施例中,泄漏检测***1702中的至少两个可包括本文先前所述的不同泄漏检测***。即,泄漏检测阵列1700的泄漏检测***1702的操作可彼此不同。例如,泄漏检测阵列1700的第一泄漏检测***可类似于图4所示的泄漏检测***,而泄漏检测阵列1700的第二泄漏检测***可类似于图11和图12所示的泄漏检测***。
在一个实施例中,泄漏检测阵列1700可分为n个可分节段,其中n为在泄漏检测阵列1700中的泄漏检测***1702的数量。因此,例如具有四个泄漏检测***1702(如图17所示)的泄漏检测阵列1700包括4个可分节段。在一个特定实例中,泄漏检测阵列1700可包括至少2个泄漏检测***,诸如至少3个泄漏检测***、或至少4个泄漏检测***、或至少5个泄漏检测***、或至少10个泄漏检测***、或至少20个泄漏检测***、或至少50个泄漏检测***或至少100个泄漏检测***。在一个实施例中,泄漏检测阵列1700可包括不大于10000个泄漏检测***1702。在一个实施例中,泄漏检测阵列1700可包括至少2个泄漏检测***1702并且不大于10000个泄漏检测***1702。
设置在邻近的泄漏检测***1702之间的易碎部分1708可便于更轻松地分割邻近的泄漏检测***1702与1702。即,易碎部分1708可允许用户从泄漏检测阵列1700中选择性去除离散的泄漏检测***1702。在一个实施例中,易碎部分1708可在施加至少1N诸如至少2N、或至少5N、或至少10N或至少100N的力时破裂。在另一个实施例中,易碎部分1708可在施加不大于10000N诸如不大于1000N或不大于125N的力时破裂。在另一个实施例中,易碎部分1708可在施加至少1N并且不大于10000N的力时破裂。
泄漏检测***1702中的每个均可适于与泄漏检测阵列1700的其他泄漏检测***1702独立地操作。即,每个泄漏检测***1702为自持并且自给的,无需要用于有效操作的更多外部部件。在一个实施例中,泄漏检测***1702可彼此独立地操作,或在泄漏检测阵列1700的较小的组诸如连接在一起的两个泄漏检测***1702中操作。
在一个实施例中,泄漏检测***1702中的至少一个可进一步包括电源1712,该电源耦接至传感器1704和通信设备1706中的至少一者。在一个特定实施例中,电源1712可在邻近的易碎部分1708破裂时自激活(即,生成电流)。这样可保留电源1712,直至所述至少一个泄漏检测***1702准备好安装。
预期泄漏检测阵列1700可卷起并储存在壳体中,可通过其中的开口触及。用户可抓握泄漏检测阵列的暴露部分以展开卷曲部分。在展开合适数量的泄漏检测***1702时,用户可去除相应的易碎部分1708,将合适的泄漏检测***1702与剩余的泄漏检测阵列1700分离。
本文所述的泄漏检测***和泄漏检测阵列可用在各种待监测流体泄漏的流体部件上。示例性流体部件可见于以下行业中:电子设备制造,诸如半导体行业和超导体行业;医疗设备,诸如输液管路和输液泵;管接头,诸如存在于石油天然气行业、饮用水***和下水道中的那些管接头;航空航天行业;餐饮行业;以及汽车行业中。
许多不同的方面和实施例都是可能的。以下描述了那些方面和实施例中的一些。在阅读本说明书之后,本领域的技术人员会理解,那些方面和实施例仅是说明性的,并不限制本发明的范围。各实施例可以根据下面列出的任何一个或多个实施例。
实施例1.一种泄漏检测***,包括:
传感器,该传感器具有第一状态和第二状态,该第一状态包括干燥时的第一条件和润湿时的第二条件,该第二状态适于监测传感器的可操作性;
通信设备,该通信设备可操作地连接至传感器;以及
附接元件,该附接元件适于将泄漏检测***附接至待监测流体泄漏的基板。
实施例2.一种泄漏检测***,包括:
传感器,该传感器包括:
基板,该基板适于响应于流体接触而改变;
第一元件,该第一元件与基板连通并且适于具有当基板干燥时的第一条件和当基板润湿时的第二条件;以及
第二元件,该第二元件适于监测传感器的可操作性;
通信设备,该通信设备可操作地耦接至传感器,并且当元件在第一条件下、在第二条件下或在两者下以及当第二元件检测到传感器不可操作时,该通信设备适于将信号发送至接收设备;以及
附接元件,该附接元件适于将泄漏检测***附接至待监测流体泄漏的区域。
实施例3.一种泄漏检测***,包括:
传感器,该传感器包括:
基板,该基板适于在干燥时的第一测量特性值与润湿时的第二测量特性值之间改变,该第一测量特性值与该第二测量特性值彼此不同;以及
第一检测***,该第一检测***与基板连通并且适于监测基板在第一测量特性与第二测量特性之间的变化;
第二检测***,该第二检测***适于监测传感器的可操作性;通信设备,该通信设备可操作地耦接至传感器,并且当第一检测***检测到第一测量特性值、第二测量特性值或两者时以及当第二检测***检测到传感器不可操作时,该通信设备适于将信号发送至接收设备;以及
附接元件,该附接元件适于将泄漏检测***附接至待监测流体泄漏的区域。
实施例4.一种泄漏检测***,包括:
传感器,该传感器包括:
基板,该基板适于具有干燥时的第一测量特性和润湿时的第二测量特性,该第一测量特性与该第二测量特性彼此不同;
第一检测***,该第一检测***与基板连通并且适于监测基板在第一测量特性值与第二测量特性值之间的变化;
第二检测***,该第二检测***适于监测传感器的可操作性;
第一元件,该第一元件设置在基板的第一位置处;以及
第二元件,该第二元件设置在基板的第二位置处,该第二位置不同于该第一位置;
通信设备,该通信设备可操作地耦接至传感器,并且当第一元件与第二元件之间的距离改变时,该通信设备适于将信号发送至接收设备;以及
附接元件,该附接元件适于将泄漏检测***附接至待监测流体泄漏的区域。
实施例5.一种泄漏检测阵列,包括:
一定长度的材料,所述长度的材料具有多个泄漏检测***,每个泄漏检测***包括:
传感器,该传感器包括适于监测传感器的可操作性的检测***;以及
通信设备,该通信设备可操作地耦接至传感器,
其中所述长度的材料可分为n个可分节段,其中n为在泄漏检测阵列中的泄漏检测***的数量。
实施例6.一种泄漏检测阵列,该泄漏检测阵列包括设置在一定长度的材料上的多个泄漏检测***,其中泄漏检测***中的至少一个可从泄漏检测阵列移除并且可与流体***接合。
实施例7.一种流体***,包括:
流体部件,该流体部件具有流体;以及
附接至流体部件的泄漏检测***,该泄漏检测***包括:
传感器,该传感器具有第一状态和第二状态,该第一状态包括干燥时的第一条件和润湿时的第二条件,该第二状态适于监测传感器的可操作性;
通信设备,该通信设备可操作地连接至传感器;以及
附接元件,该附接元件适于将泄漏检测***附接至待监测流体泄漏的基板。
实施例8.一种用于制造电子设备的部件,该部件包括:
流体部件,该流体部件适于接收用于制造电子设备的流体;以及
附接至流体部件的泄漏检测***,该泄漏检测***包括:
传感器,所述传感器具有第一状态和第二状态,所述第一状态包括干燥时的第一条件和润湿时的第二条件,所述第二状态适于监测所述传感器的可操作性;
通信设备,该通信设备可操作地耦接至传感器,并且当传感器感测到流体泄漏时,该通信设备适于将信号发送至接收设备;以及
附接元件,该附接元件适于将泄漏检测***附接至待监测流体泄漏的区域。
实施例9.一种管道接头,包括:
第一管道;
第二管道,该第二管道在界面处耦接至第一管道;以及
泄漏检测***,该泄漏检测***附接至第一管道和第二管道中的至少一个并且设置为与界面相邻,其中泄漏检测***包括:
传感器,该传感器具有第一状态和第二状态,该第一状态包括干燥时的第一条件和润湿时的第二条件,该第二状态适于监测传感器的可操作性;
通信设备,该通信设备可操作地耦接至传感器,并且当传感器感测到流体泄漏时,该通信设备适于将信号发送至接收设备;以及
附接元件,该附接元件适于将泄漏检测***附接至第一管道和第二管道中的至少一个以监测界面处的流体泄漏。
实施例10.根据前述实施例中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中传感器包括:
基板;以及
至少一个检测元件,所述至少一个检测元件与基板连通。
实施例11.根据实施例10所述的泄漏检测***、流体***或方法,其中第一检测元件适于响应于流体接触而改变。
实施例12.根据实施例10和11中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中基板适于在干燥时的第一测量特性与润湿时的第二测量特性之间改变,该第一测量特性与该第二测量特性彼此不同。
实施例13.根据实施例12所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中第一测量特性小于第二测量特性。
实施例14.根据实施例10至13中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中基板的至少一部分包括电路。
实施例15.根据实施例10至14中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中基板的至少一部分包括温度反应材料,该温度反应材料适于在与流体接触时改变温度。
实施例16.根据实施例10至15中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中基板的至少一部分包括冷光反应材料,该冷光反应材料适于在与流体接触时改变冷光。
实施例17.根据实施例10至16中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中基板的至少一部分包括荧光反应材料,该荧光反应材料适于在与流体接触时改变荧光。
实施例18.根据实施例10至17中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中基板的至少一部分包括白炽反应材料,该白炽反应材料适于在与流体接触时改变白炽。
实施例19.根据实施例10至18中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中检测元件适于检测基板条件的变化。
实施例20.根据实施例10至19中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中检测元件适于检测基板的冷光变化、基板的荧光变化、基板的白炽变化、基板的温度变化、基板的测量特性变化或基板的压力变化。
实施例21.根据实施例10至20中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中检测元件附接至基板。
实施例22.根据实施例10至21中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中检测元件通过粘合剂附接至基板。
实施例23.根据实施例10至22中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中检测元件通过机械紧固件或者螺纹紧固件或非螺纹紧固件附接至基板。
实施例24.根据实施例10至23中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中检测元件包括光学传感器、热电偶和压力传感器中的至少一者。
实施例25.根据实施例10至24中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中检测元件包括至少两个检测元件。
实施例26.根据实施例25所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中至少两个检测元件中的每个均适于检测基板的不同条件。
实施例27.根据实施例10至26中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中检测元件包括电路。
实施例28.根据实施例10至27中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中检测元件包括在干燥状态下的开路,并且其中开路在与流体接触时闭合。
实施例29.根据实施例28所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中流体具有导电性。
实施例30.根据实施例10至27中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中检测元件包括在干燥状态下的闭路,并且其中闭路在与流体接触时中断或断开。
实施例31.根据实施例30所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中流体具有腐蚀性。
实施例32.根据实施例10至31中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中检测元件包括一种材料,其中该材料具有在干燥状态下测得的有效长度LD和在润湿状态下测得的有效长度LW,并且其中LD不同于LW
实施例33.根据实施例32所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中LW大于LD
实施例34.根据实施例32和33中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中LW为至少1.01LD、至少1.05LD、至少1.1LD、至少1.2LD、至少1.3LD、至少1.4LD、至少1.5LD、至少1.6LD、至少1.7LD、至少1.8LD、至少1.9LD或甚至至少2.0LD
实施例35.根据实施例32至34中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中LW不大于100LD、不大于50LD、不大于25LD、不大于10LD或甚至不大于5LD
实施例36.根据实施例32至35中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中材料包括导电材料诸如导线。
实施例37.根据实施例32至36中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中材料的电阻率响应于其变化的有效长度而改变。
实施例38.根据实施例32至37中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中材料的电阻率随有效长度的增加而升高。
实施例39.根据实施例32至38中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中材料的有效长度取决于基板的测量特性。
实施例40.根据实施例27至39中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中电路进一步包括电阻器、电容器、电感器、晶体管或它们的任意组合。
实施例41.根据实施例10至40中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中检测元件进一步包括设置在基板的第一位置处的第一元件和设置在基板的第二位置处的第二元件,其中第一元件和第二元件由在干燥状态下测得的距离DD和在润湿状态下测得的距离DW分隔开,并且其中DD不同于DW
实施例42.根据实施例41所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中DW大于DD
实施例43.根据实施例41和42中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中当第一元件和第二元件由DD分隔开时测得的检测元件的电磁力不同于当第一元件和第二元件由DW分隔开时测得的检测元件的电磁力。
实施例44.根据实施例41至43中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中第一元件与第二元件之间的电磁相互作用适于随第一元件与第二元件之间距离的增加而减小。
实施例45.根据实施例41至44中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中第一元件包括导电杆。
实施例46.根据实施例41至45中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中第二元件包括导电杆。
实施例47.根据实施例41至46中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中第一导电杆和第二导电杆具有彼此大体相同的形状。
实施例48.根据实施例41至46中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中第一导电杆和第二导电杆具有彼此不同的形状。
实施例49.根据实施例10至48中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中基板包括由基板的厚度TS分开的第一主表面和第二主表面。
实施例50.根据实施例49所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中TS为至少0.01英寸、至少0.1英寸、至少0.2英寸或甚至至少0.3英寸。
实施例51.根据实施例10至50中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中检测元件沿基板的主表面设置。
实施例52.根据实施例10至51中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中检测元件设置在基板的中心位置。
实施例53.根据实施例10至51中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中检测元件设置在基板的***部分。
实施例54.根据实施例10至53中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中由检测元件占据的基板的表面积小于基板的总表面积的50%、小于基板的总表面积的40%、小于基板的总表面积的30%、小于基板的总表面积的20%、小于基板的总表面积的10%或小于基板的总表面积的1%。
实施例55.根据实施例10至54中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中检测元件至少部分地嵌入基板内。
实施例56.根据实施例10至55中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中检测元件完全嵌入基板内。
实施例57.根据实施例10至56中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中检测元件的至少一部分从基板的外表面不可见。
实施例58.根据实施例10至57中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中检测元件的至少一部分从基板的外表面可见。
实施例59.根据实施例10至58中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中传感器适于设置在表面上,使得基板介于检测元件和表面之间。
实施例60.根据实施例10至58中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中传感器适于设置在表面上,使得检测元件介于基板和表面之间。
实施例61.根据实施例10至60中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中基板为柔性的。
实施例62.根据实施例10至61中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中基板在松弛状态下大体呈平面。
实施例63.根据实施例10至61中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中基板具有大体呈弓形的横截面。
实施例64.根据实施例63所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中基板具有至少1英寸、至少2英寸、至少3英寸、至少4英寸、至少5英寸、至少6英寸、至少12英寸、至少24英寸或甚至至少48英寸的曲率半径R。
实施例65.根据实施例10至64中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中传感器适于感知至少0.0001mL、至少0.001mL、至少0.01mL、至少0.05mL或至少0.1mL的流体泄漏。
实施例66.根据实施例10至65中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中传感器适于在与0.0001mL、0.001mL、0.01mL、0.05mL或0.1mL的流体接触时识别流体泄漏。
实施例67.根据前述实施例中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中泄漏检测***包括可操作地耦接至传感器的通信设备。
实施例68.根据实施例67所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中通信设备耦接至传感器。
实施例69.根据实施例67和68中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中通信设备耦接至基板。
实施例70.根据实施例67至69中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中通信设备适于使用无线协议进行操作。
实施例71.根据实施例67至69中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中通信设备适于使用有线协议进行操作。
实施例72.根据实施例71所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中通信设备适于使用局域网(LAN)进行操作。
实施例73.根据实施例71和72中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中通信设备适于使用HTML或HTMLS协议进行操作。
实施例74.根据实施例67至73中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中当传感器感测到流体泄漏时,通信设备适于将信号发送至接收设备。
实施例75.根据实施例67至74中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中通信设备无线连接至传感器。
实施例76.根据实施例67至75中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中通信设备通过导线连接至传感器。
实施例77.根据实施例67至76中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中通信设备具有连续操作。
实施例78.根据实施例67至76中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中通信设备具有选择性操作。
实施例79.根据实施例67至78中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中通信设备沿泄漏检测***暴露。
实施例80.根据实施例67至79中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中通信设备可从泄漏检测***移除。
实施例81.根据实施例67至80中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中基板可更换。
实施例82.根据前述实施例中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中泄漏检测***进一步包括:
附接元件,该附接元件适于将泄漏检测***附接至待监测流体泄漏的区域。
实施例83.根据实施例82所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中附接元件耦接至传感器和通信设备。
实施例84.根据实施例82和83中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中附接元件可释放地与传感器、通信设备或两者耦接。
实施例85.根据实施例82至84中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中附接元件与待监测流体泄漏的区域可移除地接合。
实施例86.根据实施例82至85中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中附接元件包括多件式构造。
实施例87.根据实施例82至86中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中附接元件包括至少两个部件,并且其中所述两个部件彼此接合以便接合待监测流体泄漏的区域。
实施例88.根据实施例82至87中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中附接元件包括粘合剂。
实施例89.根据实施例81至88中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中附接元件包括胶带。
实施例90.根据实施例81至89中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中附接元件包括织物诸如织造织物或非织造织物。
实施例91.根据实施例81至90中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中附接元件包括绳、缆线、线丝或任何其他类似的长形物体。
实施例92.根据实施例81至91中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中附接元件包括钩环接合***。
实施例93.根据实施例92所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中附接元件为具有第一部分和第二部分的长形物体,该第一部分包括多个钩部并且第二部分包括适于与多个钩部接合的多个环路。
实施例94.根据实施例81至93中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中附接元件包括棘轮连接***诸如扎带。
实施例95.根据实施例81至94中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中附接元件包括螺纹紧固件诸如螺纹螺母。
实施例96.根据实施例81至95中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中附接元件包括具有高可塑性的材料诸如油灰。
实施例97.根据实施例96所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中材料为环氧树脂。
实施例98.根据实施例81至97中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中附接元件包括夹具。
实施例99.根据实施例98所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中夹具包括第一半部和第二半部,该第一半部和该第二半部适于耦接在一起以将附接元件固定至待监测流体泄漏的区域。
实施例100.根据实施例81至99中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中附接元件可弹性变形。
实施例101.根据实施例81至100中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中附接元件具有在静态下测得的未加载测量特性SU和在负荷条件下测得的负载测量特性SL,并且其中SL为至少1.01SU、至少1.1SU、至少1.5SU、至少2.0SU、至少5.0SU、至少10.0SU或甚至至少25SU
实施例102.根据实施例81至101中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中传感器的至少一部分嵌入附接元件内。
实施例103.根据实施例81至102中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中整个传感器嵌入附接元件内。
实施例104.根据实施例81至103中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中传感器的至少一部分透过附接元件可见。
实施例105.根据实施例81至103中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中传感器透过附接元件不可见。
实施例106.根据实施例81至105中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中附接元件可重复使用、可再接合或可再附接。
实施例107.根据实施例81至106中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中附接元件具有在使用之前测得的初始长度和在附接之前测得的操作长度,并且其中操作长度不大于初始长度。
实施例108.根据实施例107所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中操作长度小于初始长度。
实施例109.根据实施例81至108中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中附接元件可调整大小。
实施例110.根据实施例81至109中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中附接元件包括允许调整其尺寸的易碎部分。
实施例111.根据实施例81至110中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中附接元件具有沿其长度测得的均匀的宽度。
实施例112.根据实施例81至111中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中附接元件包括由附接元件的最长尺寸测得的长度L、由附接元件的最短尺寸测得的厚度T和由附接元件的中间尺寸测得的宽度W,并且其中L为至少1.5W、至少2.0W、至少5.0W、至少10.0W、至少50.0W或甚至至少100.0W。
实施例113.根据实施例81至112中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中传感器包括检测元件,并且其中检测元件至少部分地嵌入附接元件内。
实施例114.根据前述实施例中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中泄漏检测***进一步包括电源。
实施例115.根据实施例114所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中电源包括电池。
实施例116.根据实施例114和115中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中电源可再充电。
实施例117.根据实施例114至116中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中电源可从泄漏检测***中移除。
实施例118.根据实施例114至117中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中电源耦接至传感器。
实施例119.根据实施例114至118中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中电源耦接至通信设备。
实施例120.根据前述实施例中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中泄漏检测***为泄漏检测阵列中的一部分。
实施例121.根据实施例120所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中泄漏检测阵列包括多个泄漏检测***。
实施例122.根据实施例120和121中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中泄漏检测阵列分为n个可分节段,其中n为在泄漏检测阵列中的泄漏检测***的数量。
实施例123.根据实施例120至122中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中泄漏检测阵列包括至少2个泄漏检测***、至少3个泄漏检测***、至少4个泄漏检测***、至少5个泄漏检测***、至少10个泄漏检测***、至少20个泄漏检测***、至少50个泄漏检测***或至少100个泄漏检测***。
实施例124.根据实施例120至123中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中泄漏检测阵列包括一定长度的材料,并且其中泄漏检测***设置在所述长度的材料上。
实施例125.根据实施例124所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中所述长度的材料包括织造织物或非织造织物或者膜。
实施例126.根据实施例124和125中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中所述长度的材料包括设置在邻近的泄漏检测***之间的易碎部分。
实施例127.根据实施例126所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中易碎部分适于在施加至少1N、至少2N、至少5N、至少10N或至少100N的压力时破裂。
实施例128.根据实施例120至127中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中泄漏检测阵列包括:
第一泄漏检测***,该第一泄漏检测***包括:
传感器,该传感器具有第一状态和第二状态,该第一状态包括干燥时的第一条件和润湿时的第二条件,该第二状态适于监测传感器的可操作性;
通信设备,该通信设备可操作地耦接至传感器;以及
附接元件,该附接元件适于将泄漏检测***附接至待监测流体泄漏的区域;以及
第二泄漏检测***,该第二泄漏检测***包括:
传感器,该传感器具有第一状态和第二状态,该第一状态包括干燥时的第一条件和润湿时的第二条件,该第二状态适于监测传感器的可操作性;
通信设备,该通信设备可操作地耦接至传感器;以及
附接元件,该附接元件适于将泄漏检测***附接至待监测流体泄漏的区域,
其中第一泄漏检测***和第二泄漏检测***附接在一起,并且其中第一泄漏检测***和第二泄漏检测***适于彼此独立使用。
实施例129.根据实施例120至128中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中泄漏检测阵列包括第一泄漏检测***和第二泄漏检测***,并且其中第一泄漏检测***和第二泄漏检测***彼此相同。
实施例130.根据实施例120至128中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中泄漏检测阵列包括第一泄漏检测***和第三泄漏检测***,并且其中第一泄漏检测***和第三泄漏检测***彼.此不同。
实施例131.根据实施例120至130中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中泄漏检测阵列中的每个泄漏检测***均包括电接口,该电接口适于将泄漏检测***耦接至电源、逻辑元件或它们的组合。
实施例132.一种使用泄漏检测***的方法,包括:
提供泄漏检测阵列,该泄漏检测阵列包括至少两个泄漏检测***;
从泄漏检测阵列中分离第一泄漏检测***,该第一泄漏检测***包括:
传感器;
通信设备,该通信设备耦接至传感器;以及
附接元件;以及
将第一泄漏检测***附接至待监测流体泄漏的区域。
实施例133.根据实施例132所述的方法,其中所述至少两个泄漏检测***相同。
实施例134.根据实施例132和133中任一项所述的方法,其中第一泄漏检测***包括实施例1至131中任一项所述的泄漏检测***。
实施例135.根据前述实施例中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中泄漏检测***适于设置为与流体部件上的流体界面相邻。
实施例136.根据实施例135所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中流体部件用于制造电子设备诸如半导体。
实施例137.根据实施例135和136中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中流体界面为相邻管之间的接合处。
实施例138.根据实施例135至137中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中泄漏检测***设置在流体界面中的一部分上。
实施例139.根据实施例135至137中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中泄漏检测***设置在整个流体界面上。
实施例140.根据实施例135至139中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中流体界面大体呈环形。
实施例141.根据实施例135至140中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中流体界面具有至少1PSI、至少2PSI、至少3PSI、至少4PSI、至少5PSI、至少10PSI、至少20PSI、至少50PSI或至少100PSI的内部流体压力。
实施例142.根据实施例135至141中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中流体界面的具有不大于1000PSI的内部流体压力。
实施例143.根据实施例135至142中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头,其中泄漏检测***与流体部件可移除地接合。
实施例144.一种使用泄漏检测***的方法,包括:
提供至少一个泄漏检测***,所述至少一个泄漏检测***包括:
传感器,该传感器具有第一状态和第二状态,该第一状态包括干燥时的第一条件和润湿时的第二条件,该第二状态适于监测传感器的可操作性;
通信设备,该通信设备可操作地连接至传感器;以及
附接元件,该附接元件适于将泄漏检测***附接至待监测流体泄漏的流体部件;
将所述至少一个泄漏检测***附接至待监测流体泄漏的流体部件。
实施例145.根据前述实施例中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头或者方法,其中第一检测***或检测元件包括电路。
实施例146.根据前述实施例中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头或者方法,其中传感器的电路包括平行梳状电路。
实施例147.根据实施例145所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头或者方法,其中传感器的电路包括蛇形电路。
实施例148.根据前述实施例中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头或者方法,其中传感器或检测元件的测量特性响应于流体接触而发生变化。
实施例149.根据实施例148所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头或者方法,其中通过响应于流体接触的测量特性变化来监测传感器的可操作性。
实施例150.根据实施例148所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头或者方法,其中测量特性为检测元件的电阻、阻抗、电容、电流或电压中的至少一者。
实施例151.根据前述实施例中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头或者方法,其中传感器包括两个并联电连接的电路。
实施例152.根据前述实施例中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头或者方法,其中传感器包括两个串联电连接的电路。
实施例153.根据前述实施例中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头或者方法,其中附接元件与待监测流体泄漏的流体部件可移除地接合。
实施例154.根据前述实施例中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头或者方法,其中流体部件为管道、弯管、歧管、管肘、管道耦合件、阀、泵或调节器中的至少一者。
实施例155.根据前述实施例中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头或者方法,其中半导体流体包括HF、H2SO4、HNO3、NaClO、H2O2、H3PO4、CMP、HCl、去离子水、乙醇、乙醇异丙醇、丙酮、烃类溶剂或甲苯中的至少一者。
实施例156.根据实施例155所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头或者方法,其中传感器进一步包括适于溶解半导体流体的盐盘。
实施例157.根据前述实施例中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头或者方法,其中传感器包括电路,该电路包括在传感器迹线之间的约5mm至约25mm范围内的距离。
实施例158.根据前述实施例中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头或者方法,进一步包括通信集线器,该通信集线器可操作地连接至通信设备以编译并且分析来自传感器的信息。
实施例159.根据实施例158所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头或者方法,其中通信集线器基于传感器的第一条件或第二条件给予反馈。
实施例160.根据实施例158所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头或者方法,其中通信集线器包括微控制器。
实施例161.根据实施例158所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头或者方法,其中通信集线器适于使用无线协议进行操作。
实施例162.根据实施例158所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头或者方法,其中通信集线器适于使用有线协议进行操作。
实施例163.根据实施例158所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头或者方法,其中通信集线器适于使用局域网(LAN)进行操作。
实施例164.根据前述实施例中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头或者方法,其中适于在一定时间段内监测传感器的检测元件以指示传感器的可操作性。
实施例165.根据前述实施例中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头或者方法,其中传感器的检测元件适于测量在电路中两个端点处的阻抗以指示传感器的可操作性。
实施例166.根据前述实施例中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头或者方法,其中传感器的检测元件适于测量在电路中两个端点处的串联阻抗以指示传感器的可操作性。
实施例167.根据前述实施例中任一项所述的泄漏检测***、泄漏检测阵列、流体***、流体部件或管道接头或者方法,其中传感器的检测元件适于测量在电路中两个端点处的并联阻抗以指示传感器的可操作性。
实施例168.一种使用泄漏检测***的方法,包括:
提供至少一个泄漏检测***,所述至少一个泄漏检测***包括:
传感器,该传感器具有第一状态和第二状态,该第一状态包括通过测量在开路中的两条导线之间的阻抗而得到的干燥时的第一条件和润湿时的第二条件,该第二状态适于通过测量两条导线之间的阻抗来监测传感器的可操作性;
通信设备,该通信设备可操作地连接至传感器;以及
附接元件,该附接元件适于将泄漏检测***附接至待监测流体泄漏的流体部件;以及
将所述至少一个泄漏检测***附接至待监测流体泄漏的流体部件。
实施例169.一种使用泄漏检测***的方法,包括:
提供至少一个泄漏检测***,所述至少一个泄漏检测***包括:
传感器,该传感器具有第一状态和第二状态,该第一状态包括通过测量在开路中的两条导线之间的阻抗而得到的干燥时的第一条件和润湿时的第二条件,该第二状态适于通过测量两条短路导线之间的阻抗来监测传感器的可操作性;
通信设备,该通信设备可操作地连接至传感器;以及
附接元件,该附接元件适于将泄漏检测***附接至待监测流体泄漏的流体部件;以及
将所述至少一个泄漏检测***附接至待监测流体泄漏的流体部件。
在多个实施例中,在第一状态下,可监测传感器102的电路以具有干燥时的第一条件和润湿时的第二条件。在多个实施例中,在第二状态下,传感器102可适于监测传感器102的可操作性,即,监测传感器在第一状态下检测泄漏的能力。在多个实施例中,传感器102的操作如下:1)测量A与D之间的测量特性以确保电路、第一检测元件304和传感器102具有可接受的可操作性;2)测量B与C之间的测量特性以确保电路、第一检测元件304和传感器102具有可接受的可操作性;并且3)在C和D开路的情况下测量A与B之间的测量特性以检测电路、第一检测元件304和传感器102的第一状态(即,无论传感器在干燥时的第一条件还是润湿时的第二条件下)。这些步骤的顺序可改变并且可连续地完成。另选地,传感器102的操作如下:1)使点C和点D短路以确保电路、第一检测元件304和传感器102具有可接受的可操作性;并且2)在C和D开路的情况下测量A与B之间的测量特性以检测电路、第一检测元件304和传感器102的第一状态(即,无论传感器在干燥时的第一条件还是润湿时的第二条件下)。因此,使用泄漏检测***100的方法可包括:1)提供至少一个泄漏检测***100,该泄漏检测***具有传感器102,该传感器具有第一状态和第二状态,该第一状态具有干燥时的第一条件和润湿时的第二条件,该第二状态适于监测传感器的可操作性;通信设备104,该通信设备可操作地连接至传感器102;以及附接元件120,该附接元件适于将泄漏检测***100附接至待监测流体泄漏的具有流体的流体部件105;并且2)将所述至少一个泄漏检测***100附接至待监测流体泄漏的流体部件105。
需注意,并非需要上述所有特征,可能不需要特定特征的一部分,并且除了所描述的特征之外,还可提供一个或多个特征。此外,描述特征的顺序不一定是安装特征的顺序。
为清楚起见,本文中在单独的实施例的上下文中描述的某些特征,也可在单个实施例中以组合的方式来提供。相反地,为简明起见,在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可单独地提供或以任何子组合的方式来提供。
上文已经参考特定实施例描述了益处、其他优点及问题的解决方案。然而,益处、优点、问题的解决方案以及可使任何益处、优点或解决方案出现或变得更加显著的任何特征都不应理解为是任何或所有权利要求的关键、所需或必要的特征。
本文所述的实施例的说明书和图示旨在提供对各种实施例的结构的一般理解。说明书和图示并不旨在用作对使用了本文所述的结构或方法的装置和***的所有元件和特征的详尽和全面的描述。单独的实施例也可在单个实施例中以组合的方式来提供,并且相反地,为简明起见而在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可单独地提供,或以任何子组合的方式来提供。此外,对以范围表示的值的引用包括该范围内的每个值和所有各值。只有在阅读本说明书之后,许多其他实施例对于技术人员才是显而易见的。通过本公开内容可以利用和得到其他实施例,使得可在不偏离本公开的范围的情况下进行结构替换、逻辑替换或任何改变。因此,本公开应被视为示例性的而非限制性的。

Claims (15)

1.一种泄漏检测***,包括:
传感器,所述传感器具有第一状态和第二状态,所述第一状态包括干燥时的第一条件和润湿时的第二条件,所述第二状态适于监测所述传感器的可操作性;
通信设备,所述通信设备可操作地连接至所述传感器;以及
附接元件,所述附接元件适于将所述泄漏检测***附接至待监测流体泄漏的流体部件。
2.一种流体***,包括:
流体部件,所述流体部件具有流体;以及
泄漏检测***,所述泄漏检测***附接至所述流体部件,所述泄漏检测***包括:
传感器,所述传感器具有第一状态和第二状态,所述第一状态包括干燥时的第一条件和润湿时的第二条件,所述第二状态适于监测所述传感器的可操作性;
通信设备,所述通信设备可操作地连接至所述传感器;以及
附接元件,所述附接元件适于将所述泄漏检测***附接至待监测流体泄漏的流体部件。
3.一种使用泄漏检测***的方法,包括:
提供至少一个泄漏检测***,所述至少一个泄漏检测***包括:
传感器,所述传感器具有第一状态和第二状态,所述第一状态包括干燥时的第一条件和润湿时的第二条件,所述第二状态适于监测所述传感器的可操作性;
通信设备,所述通信设备可操作地连接至所述传感器;以及
附接元件,所述附接元件适于将所述泄漏检测***附接至待监测流体泄漏的流体部件;
将所述至少一个泄漏检测***附接至所述待监测流体泄漏的流体部件。
4.根据权利要求1所述的泄漏检测***,其中所述传感器包括:基板;以及第一检测元件,所述第一检测元件与所述基板连通,其中所述第一检测元件适于响应于流体接触而改变。
5.根据权利要求4所述的泄漏检测***、流体***或方法,其中所述第一检测***包括电路。
6.根据权利要求5所述的泄漏检测***、流体***或方法,其中所述传感器的所述电路包括平行梳状电路。
7.根据权利要求5所述的泄漏检测***、流体***或方法,其中所述传感器的所述电路包括蛇形电路。
8.根据权利要求1所述的泄漏检测***,其中所述传感器的测量特性响应于流体接触而发生变化。
9.根据权利要求8所述的泄漏检测***、流体***或方法,其中通过响应于流体接触的所述测量特性的变化以监测所述传感器的所述可操作性。
10.根据权利要求8所述的泄漏检测***、流体***或方法,其中所述测量特性为所述第一检测元件的电阻、阻抗、电容、电流或电压中的至少一者。
11.根据权利要求1至3所述的泄漏检测***、流体***或方法,其中所述传感器包括两个并联电连接的电路。
12.根据权利要求1至3所述的泄漏检测***、流体***或方法,其中所述传感器包括两个串联电连接的电路。
13.根据权利要求1至3所述的泄漏检测***、流体***或方法,其中所述流体部件为管道、弯管、歧管、管肘、管道耦合件、阀、泵或调节器中的至少一者。
14.根据权利要求1至3所述的泄漏检测***、流体***或方法,其中所述附接部件包括夹具。
15.根据权利要求1至3所述的泄漏检测***、流体***或方法,进一步包括通信集线器,所述通信集线器可操作地连接至所述通信设备以编译并且分析来自所述传感器的信息。
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