[发明专利]过滤器滞留物分析和诊断

说明书

本申请要求2014年10月20日提交的美国临时专利申请序列号62/065,761的优先权，所述美国临时专利申请的公开内容据此通过引用整体并入。

背景技术

对过滤器中收集的物质的去除和分析提供了用于确定或诊断与过滤器一起使用的系统的历史或工作状态的重要信息。

说明过滤器滞留物分析的广泛适用性的实例包括用于商业和工业工艺和应用中的过滤器。对过滤器上收集的物质的分析及与已知标准品或参考物质的比较提供了关于产生滞留物的系统的状态的信息。以这种方式，可以获得信息以了解在过滤器使用期间产生滞留物的系统的工作史或工作变化。

一个特定的实例包括微粒过滤器，如柴油微粒过滤器或汽油微粒过滤器，但是可以使用任何过滤器或滞留物收集介质或系统。在安装于发动机或产生滞留物的其它系统(装置或工艺)的排气装置中的微粒过滤器的情况下，过滤器捕获并收集由该系统产生的滞留物。虽然有效捕获滞留物，但过滤器的使用也有一些缺点。

第一，过滤器可掩盖或隐藏发动机、装置或工艺失灵或故障的迹象。例如，渗漏的流体、气体或由发动机、装置或工艺产生的另外的工作人员直接可见的其它排放物或流出物，也可收集在过滤器上。在排气微粒过滤器的情况下，发动机失灵的迹象如离开排气管的蓝色、黑色或白色的烟不再可见，因为烟或蒸汽被捕获在过滤器上。

第二，由于系统失灵而产生的滞留物如颗粒、液体或并非过滤器预期的其它组分的积聚，也可引起对过滤器的损坏。在一个实例中，发动机油渗漏、冷却剂渗漏或不当燃烧可导致冷却剂、油、燃料或高水平的烟尘在排气微粒过滤器上的积聚，除发动机、工艺或装置外，这还可对过滤器性能和使用寿命产生不利影响。

在许多情况下，定期拆下过滤器进行清洁或检修，以便可以重新使用过滤器，而不是更换。在许多情况下，过滤器清洁或检修涉及从过滤器中去除滞留物。常用的过滤器清洁方法涉及使用强制通风以将滞留物吹出过滤器、基于液体的清洁或洗涤方法、热清洁、利用振动、及其它相关方式。大多数过滤器清洁系统和工艺使从过滤器去除的滞留物进一步聚集并收集在批量收集系统中，如储液罐、集尘系统等。使用这些传统的批量清洁工艺也有几个缺点。

第一，在集料收集系统(如集尘系统或储液罐)中收集从过滤器去除或清除的批量滞留物不允许滞留物被唯一地识别或与从中将其去除的过滤器联系起来。因此，由于所有滞留物在批量收集系统中从不同来源混合在一起，对滞留物的任何后续分析将不能对过滤器状态或产生滞留物的发动机/设备进行任何有用的诊断。

第二，破坏、改变或以任何其它方式影响或改变滞留物性质，例如其特征或物理或化学性质的清洁方法，进一步妨碍对发动机、设备、装置、工艺或滞留物所来源的过滤器的状态的任何有意义的分析和诊断。

因此，需要这样的滞留物去除或收集系统，其将允许从特定过滤器去除的滞留物与从中将其去除的过滤器唯一地联系起来或进行识别。注意在一些情况下，可能不需要从过滤器中去除滞留物，而是拆下含有供分析的滞留物的过滤器的一小部分，或者直接对过滤器上的滞留物进行分析，而无需去除滞留物或改变过滤器。另外，非常希望在分析之前避免或最小化对滞留物的任何变化。

因此，需要一种收集和分析滞留物的改进方法，其将对广泛的应用和使用领域具有相当大的实用性。

发明内容

公开了一种过滤器滞留物分析系统和方法，其提供信息以诊断产生滞留物或所述滞留物已从中通过的系统的当前和历史状态。本公开描述了对滞留物特征的分析，所述特征可包括用于监测或诊断系统或子系统的状态、健康或工作史的滞留物的组成、量、分布及物理或化学性质。所述分析广泛适用于范围从发动机和排气系统到生产装置和设备的各种各样的系统和方法。

附图说明

图1表示含有滞留物的微粒过滤器的通道。图1是根据一个实施方案，含有滞留物的蜂窝陶瓷微粒过滤器的两个通道的横截面视图。

具体实施方式

本发明涉及一种用于去除并分析过滤器中收集的物质(滞留物)的系统以及物质去除、分析和解释结果的方法。本公开中描述的滞留物分析系统和方法，使得从单个过滤器直接收集滞留物及对滞留物的分析成为可能，以提供用于诊断产生滞留物的发动机、装置、工艺或系统的当前状态或既往史的信息。

图1描绘在含有滞留物104的微粒过滤器中的双通道102通道的剖视图。可在过滤器中或从过滤器中去除之后分析滞留物104，以获得用于诊断过滤器102或与过滤器102连接或连通的任何系统或设备的工作状况或历史的信息。