СИСТЕМА И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТЕКУЧЕЙ СРЕДОЙ Российский патент 2023 года по МПК G01M3/04 

Перекрестная ссылка на родственные заявки

[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет согласно предварительной заявке на патент США №. 62/789,283, поданной 7 января 2018 г., под названием «Система и способ управления текучей средой», полное содержание которой включено в настоящую заявку посредством ссылки в ее полном объеме.

Предпосылки изобретения

[0002] Низкая надежность устройства вследствие утечек текучей среды приводит к снижению эффективности и увеличению затрат, например, затрат на обслуживание устройства и замену поврежденных частей. Однако, известные системы датчиков текучей среды не могут использоваться в непосредственной близости от источников утечки с ограничениями области, и расположение датчиков текучей среды вдали от таких источников утечки приводит к более медленным скоростям обнаружения, большим объемам утечки текучей среды до обнаружения и, таким образом, большему повреждению чувствительных к текучей среде частей. Кроме того, ограничения области создают трудности при переустановке или замене системы датчиков, особенно систем датчиков, которые находятся в физическом контакте с текучей средой.

[0003] Например, поплавковые датчики могут использовать большие объемы текучей среды для активации плавучести. Датчики полного сопротивления и оптические вогнуто-выпуклые датчики могут быть расположены для контакта между датчиком и текучей средой, и, таким образом, требуют очистки для повторной установки, особенно для солевых текучих сред, которые могут оставлять после себя осадок после испарения. Емкостные датчики могут использовать сложную схему привода и располагаться в непосредственной близости от текучей среды. Кроме того, ограничения области могут препятствовать использованию в небольших областях датчиков, которые используют визуальный контроль датчика, таких как ленточные индикаторы.

Следовательно, существует необходимость в системе и способе обнаружения текучей среды, которые могут эффективно обнаруживать небольшие объемы текучей среды, вытекшей вблизи чувствительных к текучей среде частей в небольшой области, и содержании такой системы в расходуемом элементе. Существует также потребность в такой системе и способе, которые также уменьшали бы повреждение чувствительных к текучей среде частей.

Краткое описание изобретения

[0005] Ниже приведено упрощенное краткое описание для обеспечения основного понимания некоторых аспектов, описанных в данном документе. Это краткое описание не является обширным обзором заявленного предмета. Оно не предназначено ни для определения основных или существенных элементов заявленного предмета, ни для установления его объема. Его единственная цель состоит в том, чтобы представить некоторые понятия в упрощенном виде в качестве вводной части для более подробного описания, которое представлено далее.

[0006] Аспекты раскрытия включают в себя систему обнаружения текучей среды. Система содержит капиллярный материал для перемещения текучей среды из первого местоположения во второе местоположение, удаленное от первого местоположения, причем капиллярный материал проходит от первого местоположения до второго местоположения и, причем первое местоположение расположено рядом с границей удержания текучей среды для подвергания воздействию текучей среды, выходящей с границы удержания текучей среды. Например, первое местоположение может быть расположено рядом с устройством для текучей среды, которое может выйти из строя, или с контактной поверхностью текучей среды, соединяющей два или более устройств для текучей среды или между двумя устройствами для текучей среды. Система дополнительно содержит дистанционный индикатор текучей среды, расположенный во втором местоположении, причем дистанционный индикатор текучей среды контактирует с участком капиллярного материала во втором местоположении, причем обнаруживаемое изменение дистанционного индикатора текучей среды возникает, когда текучая среда контактирует с дистанционным индикатором текучей среды. Система дополнительно содержит оптический датчик для обнаружения обнаруживаемого изменения, причем оптический датчик физически не контактирует с удаленным индикатором текучей среды.

[0007] Аспекты раскрытия включают в себя способ обнаружения текучей среды. Способ включает в себя контактирование текучей среды с капиллярным материалом в первом местоположении, в котором текучая среда вышла с границы удержания текучей среды, причем капиллярный материал проходит от первого местоположения до второго местоположения, удаленного от первого местоположения. Например, первое местоположение может быть расположено рядом с устройством для текучей среды, которое может выйти из строя, или с контактной поверхностью текучей среды, соединяющей два или более устройств для текучей среды или между двумя устройствами для текучей среды. Способ дополнительно включает в себя перемещение текучей среды из первого местоположения во второе местоположение через капиллярный материал. Способ дополнительно включает в себя контактирование текучей среды с дистанционным индикатором текучей среды в контакте с капиллярным материалом во втором местоположении, причем контакт между текучей средой и дистанционным индикатором текучей среды вызывает обнаруживаемое изменение дистанционного индикатора текучей среды. Способ дополнительно включает в себя обнаружение обнаруживаемого изменения с помощью оптического датчика, функционально связанного с удаленным индикатором текучей среды, причем оптический датчик физически не контактирует с удаленным индикатором текучей среды.

[0008] В некоторых примерах дистанционный индикатор текучей среды содержит ленточный индикатор, обнаруживаемое изменение включает в себя изменение цвета, и/или оптический датчик содержит колориметрический отражающий оптический датчик. В некоторых примерах капиллярный материал содержит тканый материал или материал из нейлонового сетчатого волокна. В некоторых примерах капиллярный материал закреплен на поверхности в первом местоположении с помощью гидрофильного клея, и капиллярный материал и гидрофильный клей могут иметь максимальную общую толщину около 120 мкм в первом местоположении. В некоторых примерах капиллярный материал в первом местоположении находится рядом с чувствительным к текучей среде элементом, таким как поверхность отображения или визуального отображения, которая находится примерно в 100-1000 мкм от оптического объектива. Система может дополнительно содержать элемент связи, соединенный с оптическим датчиком для получения сигнала, когда оптический датчик обнаруживает обнаруживаемое изменение. В некоторых примерах текучая среда, контактирующая с капиллярным материалом, имеет объем около 1-500 мкл.

[0009] Аспекты раскрытия включают в себя систему анализа текучей среды. Система содержит устройство для текучей среды, причем участок устройства для текучей среды расположен в первом местоположении. Система дополнительно содержит капиллярный материал, проходящий от первого местоположения до второго местоположения, удаленного от первого местоположения. Система дополнительно содержит дистанционный индикатор текучей среды во втором местоположении, причем дистанционный индикатор текучей среды контактирует с участком капиллярного материала во втором местоположении, причем обнаруживаемое изменение дистанционного индикатора текучей среды происходит, когда текучая среда контактирует с дистанционным индикатором текучей среды. Система дополнительно содержит оптический датчик для обнаружения обнаруживаемого изменения, когда оптический датчик физически не контактирует с дистанционным индикатором текучей среды.

[0010] В некоторых примерах система дополнительно содержит картридж для текучей среды с каналом для текучей среды, причем устройство для текучей среды расположено внутри картриджа для текучей среды и соединено с каналом для текучей среды в первом местоположении, и, причем капиллярный материал и второе местоположение расположены внутри картриджа для текучей среды. В некоторых примерах система дополнительно содержит оптический объектив для оптического анализа текучей среды внутри устройства для текучей среды, причем оптический объектив расположен на расстоянии около 100-1000 мкм от поверхности отображения или визуального отображения устройства для текучей среды. Система может дополнительно содержать второй капиллярный материал, окружающий устройство для текучей среды, причем дистанционный индикатор текучей среды контактирует с участком второго капиллярного материала во втором местоположении. В некоторых примерах участок канала для текучей среды, прилегающий к первому местоположению, наклонен к первому местоположению.

[0011] Другие признаки и характеристики предмета настоящего раскрытия, а также способы работы, функции соответствующих элементов конструкции и сочетания частей и экономия изготовления станут более понятными при рассмотрении нижеследующего описания и прилагаемой формулы изобретения со ссылкой на сопроводительные чертежи, все из которых составляют часть настоящего описания, причем подобные ссылочные позиции обозначают соответствующие части на различных чертежах.

Краткое описание чертежей

[0012] Сопроводительные чертежи, которые включены в данный документ и образуют часть описания, иллюстрируют различные примеры предмета настоящего раскрытия. На чертежах, подобные ссылочные позиции обозначают идентичные или функционально подобные элементы.

[0013] Фиг.1 - перспективный вид картриджа для устройства анализа текучей среды.

[0014] Фиг.2 - перспективный вид картриджа с системой обнаружения текучей среды для устройства анализа текучей среды.

[0015] Фиг.3 - вид в поперечном разрезе системы обнаружения текучей среды, подобной системе на фиг.2, для устройства анализа текучей среды по линии A-A на фиг.2.

[0016] Фиг.4 - перспективный вид системы обнаружения текучей среды для устройства анализа текучей среды.

[0017] Фиг.5 - частичный вид в поперечном разрезе системы обнаружения текучей среды на фиг.4 для устройства анализа текучей среды по линии с-С на фиг.4.

[0018] Фиг.6 - перспективный вид картриджа с системой обнаружения текучей среды на фиг.4 для устройства анализа текучей среды.

Подробное описание

[0019] Хотя аспекты предмета настоящего раскрытия могут быть воплощены в различных формах, нижеследующее описание и сопроводительные чертежи предназначены только для раскрытия некоторых из этих форм в качестве конкретных примеров предмета. Соответственно, предмет настоящего раскрытия не должен ограничиваться формами или примерами, описанными и проиллюстрированными таким образом.

[0020] Если не определено иное, все термины техники, обозначения и другие технические термины или терминология, используемые в настоящем документе, имеют одно и то же значение, которое обычно понятно специалисту в данной области техники, к которой относится данное раскрытие. Все патенты, заявки, опубликованные заявки и другие публикации, упомянутые в настоящем документе, включены посредством ссылки в их полном объеме. Если определение, изложенное в настоящем разделе, противоречит или иным образом несовместимо с определением, изложенным в патентах, заявках, опубликованных заявках и других публикациях, которые включены в настоящий документ посредством ссылки, определение, изложенное в настоящем разделе, имеет преимущество над определением, которое включено в настоящий документ посредством ссылки.

[0021] Если не указано иное или контекст не предполагает иного, как используется в данном документе, “a” или “an” означает «по меньшей мере, один» или "один или более".

[0022] Это описание может использовать относительные пространственные и/или ориентационные термины при описании положения и/или ориентации компонента, устройства, местоположения, элемента или его участка. Если конкретно не указано или иначе не продиктовано контекстом описания, такие термины, включая, без ограничения, верхняя часть, нижняя часть, выше, ниже, под, сверху, верхний, нижний, слева, справа, впереди, позади, рядом с, соседний, между, горизонтальный, вертикальный, диагональный, продольный, поперечный, радиальный, осевой и т.д., используются для удобства при ссылке на такой комплектующий элемент, устройство, местоположение, элемент или его участок на чертежах и не предназначены для ограничения.

[0023] Кроме того, если не указано иное, любые конкретные размеры, упомянутые в этом описании, являются только типовыми для примера осуществления устройства, воплощающего аспекты раскрытия, и не предназначены для ограничения.

[0024] Использование термина "около" применяется ко всем числовым значениям, указанным в данном документе, указанным ли явно или нет. Этот термин обычно относится к диапазону чисел, которые специалист в данной области техники рассматривал бы как разумную величину отклонения от приведенных числовых значений (т.е., имеющих эквивалентную функцию или результат) в контексте настоящего раскрытия. Например, и не предназначенный для ограничения этот термин может быть истолкован как включающий в себя отклонение ±10% от заданного числового значения при условии, что такое отклонение не изменяет конечную функцию или результат значения. Поэтому при некоторых обстоятельствах, как это было бы понятно специалистом в данной области, значение около 1% может быть истолковано как диапазон 0,9-1,1%.

[0025] Как использовано в данном документе, термин “соседний” относится к находящемуся рядом или прилегающему. Соседние объекты могут быть расположены на расстоянии друг от друга или находиться в фактическом или непосредственном контакте друг с другом. В некоторых примерах соседние объекты могут быть соединены друг с другом или могут быть выполнены как одно целое.

[0026] Как использовано в данном документе, термин “рядом” относится к находящемуся рядом, соседнему или отделенному относительно или функционально небольшим расстоянием или областью. Например, первый объект, который находится рядом со вторым объектом, может находиться в контакте со вторым объектом или может находиться на расстоянии от второго объекта таким образом, что расстояние или область от первого объекта до второго объекта обеспечивает выполнение двумя объектами своих соответствующих функций или проявление своих соответствующих характеристик в соответствии с настоящим раскрытием.

[0027] Как использовано в данном документе, термины «по существу» и «существенный» относятся к значительному уровню или степени. При использовании в сочетании с, например, событием, обстоятельством, характеристикой или свойством термины могут относиться к случаям, в которых событие, обстоятельство, характеристика или свойство происходит точно, а также к примерам, в которых событие, обстоятельство, характеристика или свойство происходят в близком приближении, таком как учет типичных уровней допуска или изменению примеров, описанных здесь.

[0028] Как использовано в данном документе, термины "используемый по выбору” и "по выбору" означают то, что описанный впоследствии элемент, конструкция, узел, событие, обстоятельство, характеристика, свойство и т.д., могут быть или могут не быть включены или происходят, и что описание включает в себя примеры, когда элемент, конструкция, узел, событие, обстоятельство, характеристика, свойство и т.д., включены или происходят, и примеры, в которых они не включены или не происходят.

[0029] В соответствии с различными примерами узлы и устройства, описанные в данном документе, могут использоваться в сочетании с картриджем для текучей среды, который может содержать один или более каналов для обработки текучей среды, включая один или более элементов, например, один или более каналов, ответвительный канал, клапан, разделитель потока, вентиляционное отверстие, отверстие, область доступа, сквозное отверстие, содержащий реагент шарик, защитный слой, реактивную составляющую, любое их сочетание и тому подобное. Любой элемент может находиться в сообщении по текучей среде с другим элементом.

[0030] Все возможные сочетания элементов и элементов, описанные в описании или приведенные в формуле изобретения, рассматриваются и считаются частью настоящего раскрытия. Следует понимать, что все сочетания вышеприведенных понятий и дополнительных понятий, более подробно обсужденных ниже (при условии, что такие понятия не являются взаимоисключающими), рассматриваются как часть предмета изобретения, раскрытого в данном документе. В частности, все сочетания заявленного предмета, появляющиеся в конце настоящего раскрытия, рассматриваются как часть раскрытого в данном документе предмета изобретения.

[0031] В прилагаемой формуле изобретения термин «включающий в себя» используется в качестве простого английского эквивалента соответствующего термина «содержащий». Термины «содержащий» и «включающий в себя» предназначены в данном документе для не ограничения, включая не только перечисленные элементы, но дополнительно включая любые дополнительные элементы. Кроме того, в нижеследующей формуле изобретения термины «первый», «второй» и «третий» и т.д., используются только как обозначения и не предназначены для предъявления числовых требований к их объектам.

Термин «сообщение по текучей среде» означает или непосредственное сообщение по текучей среде, например, две области могут находиться в сообщении по текучей среде друг с другом через беспрепятственный канал обработки текучей среды, соединяющий две области, или могут быть способны находиться в сообщении по текучей среде, например, две области могут быть способны к сообщению по текучей среде друг с другом, когда они соединены через канал обработки текучей среды, который может содержать расположенный в нем клапан, причем сообщение по текучей среде может быть установлено между двумя областями при приведении в действие клапана, например, посредством растворения растворяемого клапана, разрыва разрываемого клапана или иным образом открытия клапана, расположенного в канале обработки текучей среды.

[0033] Существует потребность в усовершенствованной системе управления текучей средой, обеспечивающей обнаружение наличия текучей среды, такой как вытекшая текучая среда, которая вышла за пределы границы удержания текучей среды, в небольших областях, особенно в областях с чувствительными элементами или рядом с ними. Граница удержания текучей среды может содержать канал, емкость, камеру, отделение или сборную емкость или некоторое их сочетание или контактную поверхность между любыми двумя или более каналами для текучей среды, емкостями, камерами, отделениями или сборными емкостями и может быть частью устройства для текучей среды, такого как устройство, в котором содержится текучая среда и/или в котором или через которое проходит текучая среда. Аспекты раскрытия включают в себя системы, способы и устройства, которые обнаруживают такие текучие среды и защищают такие элементы посредством перемещения текучей среды из первого местоположения во второе местоположение через, по меньшей мере, один капиллярный материал, когда дистанционный индикатор текучей среды расположен на втором местоположении или рядом с ним.

[0034] В некоторых примерах первое местоположение находится на элементах или рядом с элементами, связанными с текучими средами. В некоторых примерах первое местоположение находится рядом с одним или более устройствами для потока текучей среды или удержания текучей среды, такими как каналы для текучей среды, отверстия для текучей среды, емкости для текучей среды или другие устройства для текучей среды. В некоторых примерах первое местоположение находится рядом с контактной поверхностью текучей среды между двумя или более устройствами для потока текучей среды или удержания текучей среды. Эти элементы, связанные с текучей средой, такие как устройства для текучей среды и контактные поверхности текучих сред, состоят из границ удержания текучей среды, и текучая среда, которая выходит с границы удержания текучей среды, представляет собой вытекшую текучую среду. Таким образом, такие устройства для текучей среды и контактные поверхности текучих сред могут быть источниками потенциальной утечки текучей среды, например, утечки текучей среды, вызванной просачиванием, засорением, коррозией, ухудшением качества, давлением, температурой, неисправностью узла, механическим напряжением или другим состоянием, которое может вызвать утечку текучей среды. Например, утечка текучей среды может быть вызвана повреждением, неисправностью или другим измененным состоянием частей, связанных с текучей средой, таким как уплотнение или соединение между отверстиями и/или каналами для текучей среды.

[0035] В некоторых примерах первое местоположение находится на одном или более чувствительных элементах или рядом с ними. В некоторых примерах чувствительный элемент является чувствительным к текучей среде элементом, таким как элемент, который испытывает уменьшенную эффективность, неисправности, испытывает повреждение или подвергает другие элементы повреждению при воздействии текучей среды. В некоторых примерах чувствительный элемент является чувствительным к отложениям элементом, таким как элемент, который испытывает уменьшенную эффективность, неисправности, испытывает повреждение или подвергает другие элементы повреждению вследствие отложений, которые остаются на элементе в результате воздействия текучей среды. В некоторых примерах первое местоположение находится на или рядом с элементом системы отображения или визуального отображения, таким как объектив или линза, осветитель или осветительный элемент (например, источник света лазерного диода для оптического измерения в системе текучей среды), отверстие, конденсатор, поверхность отображения или визуального отображения, тепловой элемент, такой как термоциклер, фильтр, зеркало, камера, стол для линейного позиционирования, исполнительные механизмы или другой оптический элемент. В некоторых примерах первое расположение находится рядом с блоком питания, компьютером/печатной платой/чипом, электродвигателем, шестерней, подшипником или другим элементом передачи энергии. В некоторых примерах чувствительным элементом является электрический элемент.

[0036] В некоторых примерах первое местоположение имеет ограничения области. Например, первое местоположение может включать в себя небольшой зазор между соседними элементами или соседними участками одного элемента, углубление или отверстие. Ограничение области может быть рядом с одним или более устройствам для текучей среды, контактной поверхностью текучей среды и/или чувствительным элементом. Ограничение области может относиться к области между одним или более устройствами для текучей среды, контактной поверхностью текучей среды и/или чувствительным элементом. Например, ограничение области может относиться к области между поверхностью отображения или визуального отображения и оптическим объективом. В некоторых примерах ограничение области может относиться к небольшому зазору, такому как зазор менее 2500 мкм или зазор около 50-2500 мкм. В некоторых примерах ограничение области может относиться к зазору более 2500 мкм. В некоторых примерах ограничение области включает в себя ширину около 100-2500 мкм, около 100-2000 мкм, около 100-1500 мкм, около 100-1000 мкм, около 100-700 мкм, около 100-350 мкм, около 100-240 мкм, около 100-180 мкм или около 50-100 мкм. В некоторых примерах ограничение области включает в себя максимальную ширину около 2500 мкм, около 2000 мкм, около 1500 мкм, около 1000 мкм, около 700 мкм, около 500 мкм, около 350 мкм, около 300 мкм, около 250 мкм, около 200 мкм, около 150 мкм, около 100 мкм или около 50 мкм.

[0037] В некоторых примерах капиллярный материал включает в себя тканый материал и/или нетканый материал. В некоторых примерах капиллярный материал содержит гидроспутанный материал. В некоторых примерах капиллярный материал содержит гидрофобный материал и/или гидрофильный материал. В некоторых примерах капиллярный материал содержит материал из нейлонового сетчатого волокна. В некоторых примерах капиллярный материал содержит поры, такие как поры, размеры которых увеличивают или оптимизируют капиллярные свойства капиллярного материала, и такие поры могут быть измерены по шкале пм, нм, мкм или мм. Например, капиллярный материал может содержать поры размером около 0,01 мкм, около 0,1 мкм, около 0,25 мкм, около 0,5 мкм, около 0,75 мкм, около 1 мкм, около 5 мкм, около 10 мкм, около 20 мкм, около 40 мкм, около 60 мкм, около 80 мкм, около 100 мкм, около 125 мкм, около 150 мкм, около 175 мкм, около 200 мкм, около 225 мкм, около 250 мкм, около 300 мкм, около 400 мкм, около 600 мкм, около 700 мкм, около 800 мкм, около 1000 мкм. Например, капиллярный материал из нейлонового сетчатого волокна может содержать поры размером около 80 мкм. В некоторых примерах капиллярный материал содержит один материал или сочетание двух или более материалов. Например, капиллярный материал может содержать один или более из следующих материалов: полиэстера, целлюлозы, полиэтилена (PE), полипропилена (PP), политетрафторэтилен (PTFE), полиэфирсульфона (PES) и/или нейлона. В некоторых примерах капиллярный материал содержит первый материал и второй материал в количествах, соответственно, около 90% и около 10%, около 80% и около 20%, около 70% и около 30%, около 60% и около 40%, около 50% и около 50%, около 40% и около 60%, около 30% и около 70%, около 20% и около 80% или около 10% и около 90%. Например, капиллярный материал может содержать полиэстер и/или целлюлозу, такой как около 50% полиэстера и около 50% целлюлозы. Например, капиллярный материал может содержать салфетку TechniCloth® TX604 для уборки комнаты, изготовленную компанией Texwipe® . В некоторых примерах капиллярный материал может содержать жидкую хроматографическую бумагу. Капиллярный материал может быть предназначен для стекания минимальных частиц, в том числе во время нанесения капиллярного материала на клей или поверхность или во время смачивания капиллярного материала. В некоторых примерах капиллярный материал не подвергается воздействию текучей среды, высоких или низких температур, влажности или агрессивных химических веществ. В некоторых примерах капиллярный материал содержит более одного капиллярного материала, и более одного капиллярного материала могут быть соседними или уложенными рядами.

[0038] В некоторых примерах второе местоположение может быть удалено от первого местоположения. Например, второе местоположение может быть отделено от первого местоположения расстоянием, по меньшей мере, около 0,5 мм, 1 мм, 1,5 мм, 2 мм, 3 мм, 4 мм, 5 мм, 7,5 мм, 10 мм, 25 мм, 50 мм, 75 мм, 100 мм, 150 мм, 200 мм, 250 мм, 300 мм, 350 мм, 400 мм, 450 мм или 500 мм. В некоторых примерах второе местоположение может быть расположено не рядом с одним или более чувствительными элементами и/или элементами текучей среды в первом местоположении или не рядом с первым местоположением. Например, местоположение или элемент, который не находится рядом со вторым местоположением или элементом, могут быть отделены от второго местоположения или элемента расстоянием около 0,01 мм, 0,05 мм, 0,1 мм, 0,25 мм, 0,5 мм, 0,75 мм, 1 мм, 1,5 мм, 2 мм, 3 мм, 4 мм, 5 мм, 7,5 мм, 10 мм, 25 мм, 50 мм, 75 мм, 100 мм, 150 мм, 200 мм, 250 мм, 350 мм, 400 мм, 450 мм, 500 мм или более 500 мм.

[0039] В некоторых примерах второе местоположение может не иметь ограничение области, имеющееся у первого местоположения, или второе местоположение может иметь меньшие ограничения области, чем первое местоположение. Например, второе местоположение может иметь одну или более значений ширины, которые больше, чем одно или более значений ширины, имеющихся у первого местоположения. В некоторых примерах второе местоположение может быть иметь размеры для размещения элементов, которые не устанавливаются в первом местоположении вследствие ограничений области, например, элементов, таких как жидкие индикаторы и/или элементы датчиков.

[0040] В некоторых примерах дистанционный индикатор текучей среды может находиться во втором местоположении или рядом с ним. Например, дистанционный индикатор текучей среды может быть закреплен на поверхности во втором местоположении. В некоторых примерах контакт между дистанционным индикатором текучей среды и текучей средой может создавать или являться причиной создания одного или более обнаруживаемых изменений дистанционного индикатора текучей среды. Например, обнаруживаемое изменение может быть изменением некоторого качества или характеристики дистанционного индикатора текучей среды. Например, обнаруживаемое изменение может быть изменением цвета, размера, проводимости, удельного сопротивления или других оптических, электрических, механических, электромагнитных, магнитных, электростатических, индуктивных, емкостных или тепловых свойств. В некоторых примерах обнаруживаемое изменение происходит или, по существу, завершается менее чем за 120 секунд, около 100 секунд, около 80 секунд, около 60 секунд, около 40 секунд, около 20 секунд, около 10 секунд, около 5 секунд, около 1 секунды, около 0,5 секунды, около 0,25 секунды, около 0,1 секунды, около 0,05 секунды или около 0,01 секунды после контакта текучей среды с дистанционным индикатором текучей среды. В некоторых примерах обнаруживаемое изменение может быть необратимым. Ленточный индикатор является примером дистанционного индикатора текучей среды. В некоторых примерах дистанционный индикатор текучей среды может быть нечувствителен к высоким или низким температурам и/или влажности.

[0041] Один или несколько капиллярных материалов могут проходить от первого местоположения до второго местоположения. Капиллярный материал может проходить непосредственно между двумя местоположениями или может проходить косвенно между двумя местоположениями, например, так, что, по меньшей мере, один участок капиллярного материала первоначально проходит от первого местоположения, и не в направлении второго местоположения. В некоторых примерах один или более капиллярных материалов проходят от первого местоположения в местоположения, отличные от второго местоположения. В некоторых примерах первый капиллярный материал проходит от первого местоположения до второго капиллярного материала, и второй капиллярный материал может проходить до второго местоположения.

[0042] Участок капиллярного материала может быть расположен в первом местоположении, рядом или около одного или более устройств для текучей среды или контактных поверхностей текучей среды. Участок капиллярного материала может быть расположен в первом местоположении, рядом или около одного или более чувствительных элементов. В некоторых примерах участок капиллярного материала может быть расположен в первом местоположении в области между, рядом или около одного или более устройств для текучей среды, контактной поверхности текучей среды и/или чувствительного элемента, и область может иметь ограничение области, как описано выше, такое как ширина, как описано выше. В некоторых примерах участок капиллярного материала может быть расположен в первом местоположении таким образом, что текучая среда из устройства для текучей среды или с контактной поверхности текучей среды, такая как текучая среда, вытекшая из устройства для текучей среды, или с контактной поверхности текучей среды, контактирует с капиллярным материалом.

[0043] Участок капиллярного материала может быть расположен во втором местоположении, рядом или около одного или более дистанционных индикаторов текучей среды. Например, участок капиллярного материала во втором местоположении может проходить под или над дистанционном индикатором текучей среды и/или может примыкать к боковой стороне дистанционного индикатора текучей среды. В некоторых примерах участок капиллярного материала может быть расположен во втором местоположении таким образом, что текучая среда в капиллярном материале или на нем контактирует с дистанционным индикатором текучей среды.

[0044] В некоторых примерах капиллярный материал может быть закреплен на поверхности с помощью одного или более клеев. Например, один или более клеев могут закреплять капиллярный материал на поверхности в первом местоположении, на поверхности во втором местоположении и/или на поверхности, проходящей от первого местоположения до второго местоположения. В некоторых примерах другие элементы, описанные в данном документе, такие как устройство для текучей среды или дистанционный индикатор текучей среды, закреплены на одной или более поверхностях с помощью одного или более клеев. В некоторых примерах клей может быть гидрофильным. В некоторых примерах клей не подвергается воздействию текучей среды, высоких или низких температур, влажности или агрессивных химических веществ. В некоторых примерах клей может быть двусторонней лентой или однослойной переводной лентой. Например, пригодный клей может включать в себя гидрофильный чувствительный к давлению клей ARflow® 93049, изготовленный компанией Adhesives Research®. В некоторых примерах однослойный клей переводной ленты закрепляет участок капиллярного материала на поверхности в первом местоположении, и поверхность может иметь ограничение области, как описано выше, такое как ширина, как описано выше.

[0045] В некоторых примерах капиллярный материал имеет толщину менее, чем около 1000 мкм, например, около 500 мкм, около 450 мкм, около 400 мкм, около 350 мкм, около 300 мкм, около 250 мкм, около 200 мкм, около 150 мкм, около 120 мкм, около 100 мкм, около 80 мкм, около 50 мкм, около 25 мкм или около 10 мкм. В некоторых примерах клей имеет толщину менее 1000 мкм, около 500 мкм, около 450 мкм , около 400 мкм, около 350 мкм, около 300 мкм, около 250 мкм, около 200 мкм, около 150 мкм, около 120 мкм, около 100 мкм, около 80 мкм, около 50 мкм, около 25 мкм или около 10 мкм. В некоторых примерах общая толщина капиллярного материала и клея имеет толщину менее, чем около 1000 мкм, например, около 750 мкм, около 600 мкм, около 500 мкм, около 450 мкм, около 400 мкм, около 350 мкм, около 300 мкм, около 250 мкм, около 200 мкм, около 150 мкм, около 120 мкм, около 100 мкм, около 80 мкм или около 50 мкм.

[0046] В некоторых примерах минимальное количество текучей среды в первом местоположении может быть достаточным для перемещения через капиллярный материал во второе местоположение для контакта с дистанционным индикатором текучей среды для получения обнаруживаемого изменения. В некоторых примерах минимальное количество текучей среды может составлять около 500 мкл, около 450 мкл, около 400 мкл, около 350 мкл, около 300 мкл, около 250 мкл, около 200 мкл, около 150 мкл, около 100 мкл, около 80 мкл, около 60 мкл, около 40 мкл, около 20 мкл, около 10 мкл или около 1 мкл. В некоторых примерах количество текучей среды, контактирующей с капиллярным материалом, имеет объем около 1 мкл, около 50 мкл, около 100 мкл, около 250 мкл, около 500 мкл, около 1000 мкл, около 1500 мкл, около 2000 мкл, около 3000 мкл, около 4000 мкл, около 5000 мкл или более, чем около 5000 мкл. В некоторых примерах количество текучей среды, контактирующей с капиллярным материалом (например, контактирующей с капиллярным материалом в первом местоположении), имеет объем около 1-1000 мкл, около 1-500 мкл, около 1-450 мкл, около 1-400 мкл, около 1-350 мкл, около 1-300 мкл, около 1-250 мкл, около 1-200 мкл, около 1-150 мкл или около 1-100 мкл.

[0047] В некоторых примерах датчик может быть функционально связан с дистанционным индикатором текучей среды. Например, датчик может обнаружить обнаруживаемое изменение дистанционного индикатора текучей среды. В некоторых примерах датчик физически не контактирует с дистанционным индикатором текучей среды. В некоторых примерах датчик может быть оптическим датчиком, фотоэлектрическим датчиком или электрическим датчиком. В некоторых примерах датчик, такой как оптический датчик, может быть функционально связан с дистанционным индикатором текучей среды через оптическое волокно. В некоторых примерах датчик может быть датчиком водяного пара или влажности, емкостным датчиком или индуктивным датчиком. В некоторых примерах датчик может быть колориметрическим отражающим оптическим датчиком. Колориметрический отражающий оптический датчик может содержать источник света и оптический детектор цвета, установленный на печатной плате.

[0048] В некоторых примерах элемент связи может быть соединен с датчиком. Например, элемент связи может быть функционально соединен с датчиком через проводное или беспроводное соединение. Элемент связи может генерировать сигнал, когда оптический датчик обнаруживает обнаруживаемое изменение. В некоторых примерах сигнал может быть электронным сигналом, и электронный сигнал может передаваться на элемент системы, обеспечивающий инициирование функциональной реакции на обнаружение текучей среды, такой как активация сигнала тревоги, остановка потока текучей среды к устройству для текучей среды в первом местоположении и/или удаление текучей среды из устройства для текучей среды в первом местоположении. В некоторых примерах элемент связи может содержать или быть соединен с компьютером или системой обработки, такими как компьютер или система обработки в устройстве анализа текучей среды. Элемент связи может быть осуществлен с помощью одного или более логических элементов, например компьютера, встроенного контроллера, прикладной интегральной схемы и т.д., и может включать в себя память хранения данных или доступ к ней, которая может включать в себя оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), память, доступная только для чтения (ПЗУ), флэш-память и другие типы памяти, известные в настоящее время или разработанные позже.

[0049] Аспекты раскрытия также включают в себя расходуемый картридж или несущую пластину, которые могут быть установлены в устройстве анализа текучей среды и которые содержат один или более элементов систем, описанных выше. В некоторых примерах устройство анализа текучей среды может быть устройством для оптического анализа (например, изображения) или химического анализа. В некоторых примерах в картридже или на несущей пластине может быть расположено одно или более из следующих устройств: устройство для текучей среды или участок устройства для текучей среды, контактная поверхность между двумя или более устройствами для текучей среды, первое местоположение, второе местоположение и дистанционный индикатор текучей среды, капиллярный материал или участок капиллярного материала, и/или датчик. В некоторых примерах картридж содержит устройство для текучей среды, по меньшей мере, один канал для текучей среды или отверстие для текучей среды, соединенное с устройством для текучей среды на контактной поверхности текучей среды, первое местоположение, рядом с контактной поверхностью текучей среды между устройством для текучей среды и каналом для текучей среды, дистанционный индикатор текучей среды во втором местоположении в картридже, удаленном от первого местоположения, и капиллярный материал, который проходит от первого местоположения до второго местоположения. В некоторых примерах устройство анализа текучей среды содержит датчик, функционально связанный с дистанционным индикатором текучей среды, расположенным в картридже, который может быть установлен в устройстве, и датчик может быть установлен в устройстве на наружной стороне картриджа и/или расположен таким образом, что датчик не контактирует с дистанционным индикатором текучей среды. В некоторых примерах после того, как утечка произошла или обнаружена в картридже, установленном в устройстве (например, текучая среда контактирует с капиллярным материалом и/или дистанционным индикатором текучей среды, расположенным в картридже), тогда картридж может быть извлечен из устройства и заменен подобным картриджем, в котором утечка не произошла или не была обнаружена, и датчик может оставаться на месте для повторного использования, например, не требуя очистки датчика.

[0050] Аспекты раскрытия также включают в себя способы, относящиеся к системам, описанным выше. В некоторых примерах после того, как текучая среда вышла с границы удержания текучей среды в первом местоположении (например, текучая среда вытекла из потока текучей среды или устройства удержания текучей среды или вытекла на контактной поверхности между двумя или более устройствами удержания текучей среды), текучая среда может контактировать с участком капиллярного материала в первом местоположении или рядом с ним. Капиллярный материал может проходить от первого местоположения во второе местоположение, и текучая среда может перемещаться из первого местоположения во второе местоположение через капиллярный материал. В некоторых примерах текучая среда затем контактирует с дистанционным индикатором текучей среды в контакте с капиллярным материалом во втором местоположении. Затем обнаруживаемое изменение дистанционного индикатора текучей среды может быть получено в результате контакта текучей среды с дистанционным индикатором текучей среды. В некоторых примерах обнаруживаемое изменение может быть затем обнаружено оптическим датчиком, функционально связанным с дистанционным индикатором текучей среды.

[0051] Как показано на фиг.1, пример картриджа 200 для устройства анализа текучей среды содержит элементы для текучей среды, такие как первый канал 204 для текучей среды, который соединяется с устройством 210 для текучей среды через первое отверстие 206 для текучей среды, и второй канал 207 для текучей среды, который соединяется с устройством 210 для текучей среды через второе отверстие 209 для текучей среды. Например, текучая среда может проходить через первый канал 204 для текучей среды, через первое отверстие 206 для текучей среды в устройство 210 для текучей среды, через второе отверстие 209 для текучей среды и через второй канал 207 для текучей среды. Первый и второй каналы 204, 207 для текучей среды образованы внутри канального ламината 216, размещающего каналы для текучей среды. Картридж 200 дополнительно содержит несущую пластину 202, и устройство 210 для текучей среды может быть расположено на несущей пластине 202. Соединение между первым и вторым каналами 204, 207 для текучей среды и устройством 210 для текучей среды включает в себя участок 218 канального ламината 216, проходящий через устройство 210 для текучей среды, и образует контактную поверхность текучей среды (содержащий, например, первое и второе отверстия 206, 209 для текучей среды) между каналом для текучей среды внутри устройства 210 для текучей среды и первым и вторым каналами 204, 207 для текучей среды.

[0052] В одном примере картридж 200 может быть расположен в устройстве для обработке, таком как модуль интерфейса картриджа (например, узел с автоматизированными электродвигателями, шестернями и интерфейсами, которые соединяются с системой текучей среды картриджа). Электродвигатели и подшипники внутри такого модуля могут включать в себя элементы передачи энергии, используемые для приведения в действие функций внутри картриджа или для управления картриджем.

[0053] Хотя не предназначено для ограничения, как относится к настоящему раскрытию, «первое местоположение» включает в себя местоположение, которое может находиться (1) рядом с участком капиллярного материала, (2) рядом с одним или более устройствами для текучей среды, контактной поверхностью текучей среды и/или чувствительным элементом и (3) удалено от дистанционного индикатора текучей среды. Как показано на фиг.2-6, «первое местоположение» может быть местоположением, которое находится (1) рядом с участком капиллярного материала (например, капиллярного материала 220, 220’ и/или 226), (2) рядом с участком 218 канального ламината 216, включающим в себя участок первого канала 204 для текучей среды, соединенный с устройством 210 для текучей среды, первое отверстие 206 для текучей среды, участок второго канала 207 для текучей среды, соединенный с устройством 210 для текучей среды, второе отверстие 209 для текучей среды, и/или участок устройства 210 для текучей среды, соединенный с первым каналом 204 для текучей среды или соединенный со вторым каналом 207 для текучей среды и (3) удалено от дистанционного индикатор 228 текучей среды. В общем, термины «первое местоположение» и «второе местоположение» предназначены для обозначения двух различных местоположений, которые физически удалены друг от друга (например, не находятся в непосредственном физическом контакте друг с другом).

[0054] Как показано на фиг.2, картридж 200 содержит первый капиллярный материал 220. Первый капиллярный материал 220 проходит от первого местоположения рядом с контактной поверхностью текучей среды между каналами 204, 207 для текучей среды и устройством 210 для текучей среды (содержащим первое и второе отверстия 206, 209 для текучих среды) до второго местоположения, удаленного от первого местоположения. Дистанционный индикатор 228 текучей среды может быть расположен во втором местоположении и контактировать с участком первого капиллярного материала 220 во втором местоположении. Текучая среда, вытекшая рядом с первым местоположением, например, из первого канала 204 для текучей среды, второго канала 207 для текучей среды, устройства 210 для текучей среды или с контактной поверхности между этими элементами для текучей среды (содержащими первое и второе отверстия 206, 209 для текучей среды), контактирует с первым капиллярным материалом 220 в первом местоположения, который перемещает текучую среду из первого местоположения во второе местоположение, где текучая среда контактирует с дистанционным индикатором 228 текучей среды. В изображенном исполнении дистанционный индикатор 228 текучей среды может быть изменяющим цвет ленточным индикатором, который необратимо меняет цвет при контакте с текучей средой, хотя могут быть использованы другие дистанционные индикаторы 228 текучей среды, которые могут обратимо или необратимо изменяться.

[0055] Как показано на фиг.2, картридж 200 дополнительно содержит второй капиллярный материал 226. Второй капиллярный материал 226 может быть расположен на несущей пластине 202, окружающей устройство 210 для текучей среды, в том числе рядом с участком устройства 210 для текучей среды, соединенным с первым и вторым каналами 204, 207 для текучей среды. Второй капиллярный материал 226 также может быть расположен во втором местоположении и контактирует с дистанционным индикатором 228 текучей среды. Текучая среда, вытекшая рядом с первым местоположением, или текучая среда, вытекшая из устройства 210 для текучей среды в любом месте на несущей пластине 202, контактирует со вторым капиллярным материалом 226, который перемещает текучую среду к дистанционному индикатору 228 текучей среды.

[0056] Как показано на фиг.2, в одном примере капиллярный материал 220 имеет форму “Т” с поперечным участком 221 и продольным участком 222. Один конец поперечного участка 221 проходит от участка 218 канального ламината 216 за пределы одной стороны устройства 210 для текучей среды к дистанционному индикатору 228 текучей среды для облегчения обнаружения утечки текучей среды в первом местоположении. Противоположный конец поперечного участка 221 проходит от участка 218 канального ламината 216 до противоположной стороны устройства 210 для текучей среды, противоположной дистанционному индикатору 228 текучей среды во втором местоположении, и контактирует с участком второго капиллярного материала 226 для способствования перемещения текучей среды от источника утечки в первом местоположении и, таким образом, защите чувствительных к текучей среде элементов.

[0057] Как показано на фиг.1 и 2, в одном примере, канальный ламинат 216 содержит первый наклонный участок 205 канального ламината и второй наклонный участок 208 канального ламината, которые наклонены вниз от устройства 210 для текучей среды, участка 218 канального ламината 216 и несущей пластины 202. Вытекшая текучая среда из первого местоположения может проходить вниз по первому наклонному участку 205 канального ламината и второму наклонному участку 208 канального ламината, удаленных от первого местоположения, устройства 210 для текучей среды и несущей пластины 202 и вниз на нижний участок картриджа 200, где она может быть поглощена дополнительной впитывающей прокладкой 214, которая может содержать материал, предназначенный для поглощения и удержания текучей среды.

[0058] Как показано на фиг.2, первый капиллярный материал 220 может содержать продольный участок 222. Продольный участок 222 проходит вниз и в сторону от несущей пластины 202 и соединений между первым и вторым каналами 204, 207 для текучей среды и устройством 210 для текучей среды. Продольный участок 222 проходит вниз на нижний участок картриджа 200 от несущей пластины 202 и может контактировать с впитывающей прокладкой 214. Продольный участок 222 перекрывает первый и второй наклонные участки 205, 208 канального ламината. Продольный участок 222 впитывает текучую среду из первого местоположения, устройства 210 для текучей среды и/или несущей пластины 202 вниз на нижний участок картриджа 200, где она может быть поглощена впитывающей прокладкой 214 и/или иным образом удалена из первого местоположения и соответствующих элементов.

[0059] Как показано на фиг.2, картридж 200 может содержать, или в дополнение к впитывающей прокладке 214, или вместо нее, по меньшей мере, одно сливное отверстие 212. Избыточная текучая среда в картридже 200, такая как текучая среда, которая не поглощена первым капиллярным материалом 220, вторым капиллярным материалом 226 и/или впитывающей прокладкой 214, может вытекать из картриджа 200 через сливное отверстие 212. В некоторых примерах сливной поддон (не показан) может быть расположен (например, расположен под картриджем 200) для приема текучей среды, которая вытекает из картриджа 200 через сливное отверстие 212, или текучей среды, вытекшей из других элементов модуля интерфейса картриджа. Такой сливной поддон может содержать капиллярный материал, дистанционный индикатор текучей среды, датчик и/или впитывающую прокладку. Картридж 200 может дополнительно содержать, по меньшей мере, одно отверстие 213 штифта, которое совмещается со штифтом (не показан), таким как загрузочный штифт или базовый штифт в модуле интерфейса картриджа, и в некоторых примерах штифт может быть чувствительным элементом.

[0060] Фиг.3 - вид в поперечном разрезе системы обнаружения утечки, подобной системе на фиг.2, по линии A-A на фиг.2. Как показано на фиг.3, первое местоположение может быть рядом с участком устройства 210 для текучей среды, участками первого и второго каналов 204, 207 для текучей среды, соединенными с устройством 210 для текучей среды, участком 218 канального ламината 216 и/или объективом 240, и первое местоположение может иметь ограничение области между нижней частью объектива 240 и верхней частью участка 218 канального ламината 216. Первый капиллярный материал 220' проходит от первого местоположения, включая участок первого местоположения, который имеет ограничение области, до дистанционного индикатора 228 текучей среды во втором местоположении, удаленном от первого местоположения. Первый капиллярный материал 220’ на фиг.3 не включает в себя поперечный участок 221, проходящий за противоположную сторону устройства 210 для текучей среды, противоположную дистанционному индикатору 228 текучей среды, или продольный участок 222. Второе местоположение не имеет ограничения области, имеющееся между объективом 240 и участком 218 канального ламината 216. Текучая среда, вытекшая рядом с первым местоположением, включая текучую среду, вытекшую на участок первого местоположения, который имеет ограничение области, перемещается первым капиллярным материалом 220’ во второе местоположение, где текучая среда контактирует с дистанционным индикатором 228 текучей среды, который затем подвергается обнаруживаемому изменению его характеристики. Второй капиллярный материал 226 может быть расположен на несущей пластине 202, окружающей устройство 210 для текучей среды, и проходит до дистанционного индикатора 228 текучей среды во второе местоположение. Текучая среда, вытекшая рядом с первым местоположением, текучая среда, вытекшая вокруг устройства 210 для текучей среды, и/или текучая среда в первом капиллярном материале 220’ контактирует со вторым капиллярным материалом 226, который перемещает текучую среду во второе местоположение, где текучая среда контактирует с дистанционным индикатором 228 текучей среды, который затем подвергается обнаруживаемому изменению его характеристики.

Как показано на фиг.3, оптический датчик 250 содержит источник 254 света (например, светодиод) и датчик 252 цвета (например, фотодиод), соединенный с печатной платой 255. Когда дистанционный индикатор 228 текучей среды изменяет цвет, падающий свет от источника 254 света поглощается или отражается по-разному, и разность отраженного света обнаруживается датчиком 252 цвета. Оптический датчик 250 не контактирует с дистанционным индикатором 228 текучей среды.

[0062] На фиг.4-6 изображена система обнаружения утечки, подобная системе на фиг.2. Как показано на фиг.4 и 6, первый и второй каналы 204, 207 для текучей среды соединяются с устройством 210 для текучей среды, которое расположено на несущей пластине 202. На фиг.4 и 5 изображен только участок картриджа 200, причем другие части удалены для ясности. Под несущей пластиной 202 и на наружной стороне картриджа 200 находится тепловой элемент 244, такой как термоэлектрический охладитель, который может быть частью устройства анализа текучей среды. В других вариантах осуществления тепловой элемент 244 может содержаться внутри картриджа 200 и управляться устройством анализа текучей среды с учетом установки или вставки картриджа 200 в устройство анализа текучей среды. Пример устройства анализа текучей среды содержит оптический объектив 240, который может быть установлен на наружной стороне картриджа 200 и может быть расположен над участком поверхности отображения или визуального отображения верхней части устройства 210 для текучей среды. Кроме того, хотя показаны только объектив 240 и тепловой элемент 244, устройство анализа текучей среды может включать в себя несколько других элементов для анализа материала внутри устройства 210 для текучей среды. Первый капиллярный материал 220' проходит от первого местоположения, например, рядом с одним или более участками устройства 210 для текучей среды, участками первого и второго каналов 204, 207 для текучей среды, соединенных с устройством 210 для текучей среды, контактной поверхностью текучей среды между устройством 210 для текучей среды и первым и вторым каналами 204, 207 для текучей среды (содержащими первое и второе отверстия 206, 209 для текучей среды, не указанные на фиг.4 или 6), и/или объективом 240 к дистанционному индикатору 228 текучей среды во второе местоположение, удаленное от первого местоположения. На примере фиг.4-6, первый капиллярный материал 220’ не включает в себя поперечный участок 221, проходящий за противоположную сторону устройства 210 для текучей среды напротив дистанционного индикатора 228 текучей среды, и первый капиллярный материал 220’ не включает в себя продольный участок, такой как продольный участок 222 на фиг.2, расположенный над первым и вторым наклонными участками 205, 208 канального ламината. Второй капиллярный материал 226 может быть расположен на несущей пластине 202, окружающей устройство 210 для текучей среды, и проходит к дистанционному индикатору 228 текучей среды во втором местоположении. Первый капиллярный материал 220’ и второй капиллярный материал 226 перемещают текучую среду из первого местоположения и вокруг устройства 210 для текучей среды к дистанционному индикатору 228 текучей среды таким образом, что утечка может быть обнаружена до того, как вытекшая текучая среда будет контактировать или повредит чувствительные элементы, такие как объектив 240, участок поверхности отображения или визуального отображения верхней части устройства 210 для текучей среды или тепловой элемент 244. Кроме того, посредством перемещения вытекшей текучей среды от чувствительных элементов, таких как объектив 240 и участок поверхности отображения или визуального отображения верхней части устройства 210 для текучей среды, капиллярные материалы, такие как первый капиллярный материал 220’, пассивно защищают чувствительные элементы от вытекшей текучей среды. В некоторых примерах вытекшая текучая среда, которая не поглощена капиллярным материалом, или которая перенасыщает капиллярный материал, может проходить вниз по первому и второму наклонным участкам 205, 208 канального ламината 216 и от первого местоположения и несущей пластины 202.

[0063] Как показано на фиг.4 и 5, оптический датчик 250 может находиться рядом с дистанционным индикатором 228 текучей среды, но не контактирует с дистанционным индикатором 228 текучей среды. Оптический датчик 250 может быть установлен в устройстве анализа текучей среды на наружной стороне картриджа 200.

[0064] Фиг. 5 - частичный вид в поперечном разрезе системы обнаружения утечек на фиг.4 по линии C-C на фиг.4. Как показано на фиг.5, первое местоположение может быть рядом с участком устройства 210 для текучей среды, участком второго канала 207 для текучей среды, контактной поверхностью текучей среды между устройством 210 для текучей среды и вторым каналом 207 для текучей среды (содержащим второе отверстие 209 для текучей среды) и/или объективом 240, и первое местоположение имеет ограничение области между нижней частью объектива 240 и верхней частью второго канала 207 для текучей среды. Первый капиллярный материал 220' проходит из первого местоположения, включая участок первого местоположения, который имеет ограничение области, к дистанционному индикатору 228 текучей среды во втором местоположении, удаленном от первого местоположения. Второе местоположение не имеет ограничение области, имеющееся между объективом 240 и вторым каналом 207 для текучей среды. Текучая среда, вытекшая рядом с первым местоположением, включая текучую среду, вытекшую с участка первого местоположения, которое имеет ограничение области, перемещается первым капиллярным материалом 220’ во второе местоположение, где текучая среда контактирует с дистанционным индикатором 228 текучей среды, который затем подвергается обнаруживаемому изменению его характеристики. Второй капиллярный материал 226 может быть расположен на несущей пластине 202, окружающей устройство 210 для текучей среды, и проходит к дистанционному индикатора 228 текучей среды во втором местоположении. Текучая среда вытекшая рядом с первым местоположением, текучая среда, вытекшая вокруг устройства 210 для текучей среды, и/или текучая среда в первом капиллярном материале 220’ контактирует со вторым капиллярным материалом 226, который перемещает текучую среду во второе местоположение, где текучая среда контактирует с дистанционным индикатором 228 текучей среды, который затем подвергается обнаруживаемому изменению его характеристики. Оптический датчик 250 может быть функционально связан с дистанционным индикатором 228 текучей среды и обнаруживает, когда дистанционный индикатор 228 текучей среды изменяет цвет.

[0065] Первый капиллярный материал 220’ может быть нейлоновым сетчатым материалом и может быть закреплен на верхней поверхности второго канала 207 для текучей среды и на втором капиллярном материале 226 с помощью клея, такого как гидрофильная однослойная лента переноса. Второй капиллярный материал 226 может представлять собой 50%/50% смесь полиэстера и целлюлозы и может быть закреплен на верхней поверхности несущей пластины 202 с помощью клея. Устройство 210 для текучей среды может быть закреплено на верхней поверхности несущей пластины 202 с помощью клея.

[0066] Толщина [D] первого капиллярного материала 220’ и его соответствующего клея может быть меньше, чем около 200 мкм, такая как около 100 мкм. Толщина [С] второго капиллярного материала 226 и его соответствующего клея может быть меньше, чем около 500 мкм, такая как около 350 мкм. В некоторых вариантах осуществления общая толщина [B] первого и второго капиллярных материалов 220’, 226 и их соответствующих клеев может быть меньше, чем около 500 мкм, такая как около 450 мкм. Ширина [A] области от нижней части объектива 240 до верхней поверхности несущей пластины 202 может быть меньше, чем около 2500 мкм. Ширина [G] области от нижней части объектива 240 до поверхности 242 отображения или визуального отображения, т.е., верхней поверхности устройства 210 для текучей среды, может быть меньше, чем около 1000 мкм. Толщина [H] второго канала 207 для текучей среды (заключенного в ламинате) может быть меньше, чем около 500 мкм, такая как около 400 мкм, и ширина ограничения области между нижней частью объектива 240 и верхней поверхностью второго канала 207 для текучей среды может быть меньше, чем около 500 мкм, такая как около 340 мкм. Таким образом, когда первый капиллярный материал 220’ и его соответствующий клей проходят на участок первого местоположения, которое имеет ограничение области между объективом 240 и вторым каналом 207 для текучей среды, зазор [F] между нижней частью объектива 240 и верхней частью первого капиллярного материала 220’ может быть меньше, чем около 250 мкм, такой как около 240 мкм.

[0067] Следует понимать, что все из вышеприведенных измерений являются примерами и иллюстративными и не предназначены для ограничения.

[0068] Следует понимать, что все сочетания вышеприведенных понятий и дополнительных понятий, обсужденных более подробно ниже (при условии, что такие понятия не являются взаимно несовместимыми), рассматриваются как часть предмета изобретения, раскрытого в данном документе. В частности, все сочетания заявленного предмета, появляющиеся в конце настоящего раскрытия, рассматриваются как часть раскрытого в данном документе предмета изобретения. Следует также понимать, что терминология, явно используемая в данном документе, которая также может появляться в любом раскрытии, включенном посредством ссылки, должна соответствовать значению, наиболее соответствующему конкретным понятиям, раскрытым в данном документе.

Хотя предмет настоящего раскрытия был описан и показан в значительной степени подробно со ссылкой на некоторые иллюстративные примеры, включая различные сочетания и дополнительные сочетания признаков, специалисты в данной области техники легко поймут другие примеры, и их изменения и модификации, как включено в объеме настоящего раскрытия. Кроме того, описания таких примеров, сочетаний и дополнительных сочетаний не предназначены для передачи того, что что заявленный предмет требует признаков или сочетаний признаков, отличных от тех, которые прямо указаны в формуле изобретения. Соответственно, объем настоящего раскрытия предназначен для включения всех модификаций и изменений, включенных в сущность и объемом нижеследующей прилагаемой формулы изобретения.

Система обнаружения текучей среды включает в себя капиллярный материал для всасывания текучей среды из первого местоположения с ограничениями области и рядом с устройством для текучей среды или контактной поверхностью текучей среды. Капиллярный материал перемещает текучую среду к дистанционному индикатору текучей среды во втором местоположении. Контакт между текучей средой и дистанционным индикатором текучей среды вызывает обнаруживаемое изменение дистанционного индикатора текучей среды, и бесконтактный оптический датчик обнаруживает это изменение. Технический результат заключается в возможности эффективно обнаруживать небольшие объемы текучей среды, вытекшей вблизи чувствительных к текучей среде частей; уменьшении повреждений чувствительных к текучей среде частей; упрощении переустановки или замены системы датчиков. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Система для обнаружения текучей среды, причем система содержит

картридж, содержащий капиллярный материал, выполненный с возможностью перемещения вытекшей текучей среды, выходящей за границу удержания текучей среды из первого местоположения во второе местоположение, удаленное от первого местоположения, причем капиллярный материал проходит от первого местоположения до второго местоположения и причем первое местоположение расположено вблизи границы удержания текучей среды, так что капиллярный материал подвергается воздействию вытекшей текучей среды, выходящей за границу удержания текучей среды, причем толщина капиллярного материала и соответствующего клея составляет менее 200 микрометров;

объектив для оптического анализа текучей среды внутри границы удержания текучей среды, причем объектив расположен на расстоянии около 100-1000 мкм от границы удержания текучей среды;

дистанционный индикатор текучей среды, расположенный во втором местоположении, причем дистанционный индикатор текучей среды контактирует с участком капиллярного материала во втором местоположении, в котором обнаруживаемое изменение дистанционного индикатора текучей среды возникает, когда текучая среда контактирует с дистанционным индикатором текучей среды; и

оптический датчик для обнаружения обнаруживаемого изменения, причем оптический датчик физически не контактирует с дистанционным индикатором текучей среды.

2. Система по п.1, в которой обнаруживаемое изменение включает в себя изменение цвета.

3. Система по п.1 или 2, в которой дистанционный индикатор текучей среды содержит ленточный индикатор.

4. Система по любому из пп.1-3, в которой оптический датчик содержит колориметрический отражающий оптический датчик.

5. Система по любому из пп.1-4, в которой капиллярный материал содержит тканый материал.

6. Система по любому из пп.1-5, в которой капиллярный материал содержит нейлоновый сетчатый волокнистый материал.

7. Система по любому из пп.1-6, в которой капиллярный материал закреплен на поверхности в первом местоположении с помощью гидрофильного клея.

8. Система по п.7, в которой капиллярный материал и гидрофильный клей имеют максимальную общую толщину около 120 мкм в первом местоположении.

9. Система по любому из пп.1-8, в которой капиллярный материал в первом местоположении находится рядом с чувствительным к текучей среде элементом.

10. Система по любому из пп.1-9, дополнительно содержащая элемент связи, соединенный с оптическим датчиком, для получения сигнала, когда оптический датчик обнаруживает обнаруживаемое изменение.

11. Способ обнаружения текучей среды с использованием системы по п.1, включающий в себя:

контакт вытекшей текучей среды с капиллярным материалом картриджа в первом местоположении, из которого текучая среда вышла с границы удержания текучей среды;

перемещение текучей среды из первого местоположения во второе местоположение через капиллярный материал;

контакт текучей среды с дистанционным индикатором текучей среды в контакте с капиллярным материалом во втором местоположении, причем контакт между текучей средой и дистанционным индикатором текучей среды вызывает обнаруживаемое изменение дистанционного индикатора текучей среды; и

обнаружение обнаруживаемого изменения с помощью оптического датчика, функционально связанного с дистанционным индикатором текучей среды, причем оптический датчик физически не контактирует с дистанционным индикатором текучей среды.

12. Способ по п.11, в котором текучая среда, контактирующая с капиллярным материалом, имеет объем около 1-500 мкл.

13. Способ по п.11 или 12, в котором дистанционный индикатор текучей среды содержит ленточный индикатор.

14. Способ по любому из пп.11-13, в котором обнаруживаемое изменение включает в себя изменение цвета и оптический датчик содержит колориметрический отражающий оптический датчик.

15. Способ по любому из пп.11-14, в котором капиллярный материал содержит тканый материал.

16. Способ по любому из пп.11-15, в котором капиллярный материал закреплен на поверхности в первом местоположении с помощью гидрофильного клея, причем капиллярный материал и гидрофильный клей имеют максимальную общую толщину около 120 мкм в первом местоположении.

17. Система анализа текучей среды, содержащая

картридж для текучей среды с каналом для текучей среды,

устройство для текучей среды, расположенное внутри картриджа для текучей среды и соединенное с каналом для текучей среды в первом местоположении;

капиллярный материал, проходящий из первого местоположения во второе местоположение, удаленное от первого местоположения;

дистанционный индикатор текучей среды во втором местоположении, в котором дистанционный индикатор текучей среды контактирует с участком капиллярного материала во втором местоположении, причем обнаруживаемое изменение дистанционного индикатора текучей среды возникает, когда текучая среда контактирует с дистанционным индикатором текучей среды;

оптический датчик для обнаружения обнаруживаемого изменения, причем оптический датчик физически не контактирует с дистанционным индикатором текучей среды; и

при этом капиллярный материал и второе местоположение расположены внутри картриджа для текучей среды.

18. Система по п.17, дополнительно содержащая оптический объектив для оптического анализа текучей среды внутри устройства для текучей среды, причем оптический объектив расположен примерно на расстоянии около 100-1000 мкм от поверхности визуального отображения устройства для текучей среды.

19. Система по любому из п.17 или 18, в которой дистанционный индикатор текучей среды содержит ленточный индикатор.

20. Система по любому из пп.17-19, в которой обнаруживаемое изменение включает в себя изменение цвета и оптический датчик содержит колориметрический отражающий оптический датчик.

21. Система по любому из пп.17-20, в которой капиллярный материал содержит тканый материал.

22. Система по любому из пп.17-21, дополнительно содержащая второй капиллярный материал, окружающий устройство для текучей среды, причем дистанционный индикатор текучей среды контактирует с участком второго капиллярного материала во втором местоположении.