泄露检测系统、方法、装置及非瞬态存储介质与流程

    专利2022-07-07  93


    本公开涉及泄露检测,具体来说,涉及用于泄露检测的系统、方法、装置及非瞬态存储介质。



    背景技术:

    诸如食品、饮料、医药等众多产业的产品在出厂之前往往需要进行泄露检测。例如,罐装奶粉、袋装薯片等封装在容器内的食品产品往往会在容器内充有惰性气体从而降低食品产品的储存环境湿度,对于柔性包装的产品还可以起到缓冲作用,但是一旦存在泄露,则容器内的食品产品容易受潮而变质,或在运输存储过程中发生破损。例如,诸如白酒等封装在容器内的饮料产品的容器一旦存在泄露,则会发生容器内的酒精的挥发等,从而导致产品品质劣化。特别地,例如对于诸如哮喘喷雾瓶、疫苗瓶等医药产品,其泄露问题将更严重地危害人身健康和安全。因此,泄露检测十分重要。

    然而,现有的泄露检测往往采取人工检测的方式,例如将产品浸入水浴中对单位时间内产生的气泡数量进行计数等。这样的方法不仅耗时费力,适用范围有限,而且出错率高,更不能适用于产业的自动化和大规模生产。



    技术实现要素:

    根据本公开的第一方面,提供了一种泄露检测系统,包括:吸收池,被配置为接收在位于吸收池外部的被检体的表面附近的气体,该气体携带被检体在发生泄露时产生的目标物质;吹送装置,被配置为将在被检体的表面附近的气体吹送到吸收池;测量光源,被配置为向吸收池发射具有测量波长范围的光,目标物质在测量波长范围内具有特征吸收峰;测量检测器,被配置为接收由测量光源发射并透射通过吸收池的测量光信号,并且基于测量光信号生成相应的测量电信号;以及信号处理装置,被配置为基于从测量检测器接收的测量电信号确定目标物质的浓度。

    根据本公开的第二方面,提供了一种泄露检测方法,包括:将在位于吸收池外部的被检体的表面附近的气体吹送到吸收池,该气体携带被检体在发生泄露时产生的目标物质;向吸收池照射具有测量波长范围的光,目标物质在测量波长范围内具有特征吸收峰;接收该具有测量波长范围的光透射通过吸收池而得到的测量光信号并且基于测量光信号生成相应的测量电信号;以及基于测量电信号确定目标物质的浓度。

    根据本公开的第三方面,提供了一种泄露检测系统,包括:吸收池,被配置为接收在位于吸收池外部的被检体的表面附近的气体,该气体携带被检体在发生泄露时产生的目标物质;气体移动装置,被配置为将在被检体的表面附近的气体移动到吸收池;测量光源,被配置为向吸收池发射具有测量波长范围的光,目标物质在测量波长范围内具有特征吸收峰;测量检测器,被配置为接收由测量光源发射并透射通过吸收池的测量光信号,并且基于测量光信号生成相应的测量电信号;以及信号处理装置,被配置为基于从测量检测器接收的测量电信号确定目标物质的浓度,其中,吸收池相对于外部环境是开放的,并且空气移动装置被配置为使得吸收池相对于外部环境处于正压。

    根据本公开的第四方面,提供了一种泄露检测装置,包括:一个或多个处理器;以及存储计算机可执行指令的存储器,计算机可执行指令在被一个或多个处理器执行时使得一个或多个处理器执行根据本公开的第二方面所述的泄露检测方法。

    根据本公开的第五方面,提供了一种其上存储有计算机可执行指令的非瞬态存储介质,计算机可执行指令在被一个或多个处理器执行时使得一个或多个处理器执行根据本公开的第二方面所述的泄露检测方法。

    通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述,本公开的其它特征及其优点将会变得更为清楚。

    附图说明

    构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例,并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

    参照附图,根据下面的详细描述,可以更加清楚地理解本公开,其中:

    图1是示意性地示出根据本公开的一些实施例的泄露检测系统的俯视图;

    图2和图3是示意性地示出图1的泄露检测系统的立体图,在图2中泄露检测系统被打开以示出内部结构;

    图4从正视图的角度示意性地示出了根据本公开的一些实施例的泄露检测系统的吸收池中的测量光路设置;

    图5从俯视图的角度示意性地示出了根据本公开的一些实施例的泄露检测系统的吸收池中的多测量光路设置;

    图6从正视图的角度示意性地示出了根据本公开的一些实施例的泄露检测系统的吸收池中的测量/参考双光路设置;

    图7是示出了根据本公开的一些实施例的泄露检测系统的用于对吸收池中的气体进行检测的部件的示意性框图;

    图8是示意性地示出根据本公开的另外一些实施例的泄露检测系统的俯视图;

    图9是示意性地示出根据本公开的一些实施例的泄露检测方法的流程图;以及

    图10是示出根据本公开的一些实施例的泄露检测装置的示意性框图。

    注意,在以下说明的实施方式中,有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分,而省略其重复说明。在一些情况中,使用相似的标号和字母表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

    为了便于理解,在附图等中所示的各结构的位置、尺寸及范围等有时不表示实际的位置、尺寸及范围等。因此,本公开并不限于附图等所公开的位置、尺寸及范围等。而且,附图不必按比例绘制,一些特征可能被放大以示出具体组件的细节。

    具体实施方式

    下面将参照附图来详细描述本公开的各个示例性实施例。应注意到:以下对各个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,绝不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。也就是说,本文中的结构及方法是以示例性的方式示出,来说明本公开中的结构和方法的不同实施例。然而,本领域技术人员将会理解,它们仅仅说明可以用来实施的本公开的示例性方式,而不是穷尽的方式。此外,除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

    对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

    为了更全面、清楚地理解本公开,下面将结合附图来详细描述根据本公开的泄露检测系统和方法。本领域技术人员均能理解,本公开并不限于图中所示结构和流程,而是能够根据其工作原理改编适用于其它泄露检测系统的结构和泄露检测方法的流程。例如,图中示出的泄露检测系统的构造、安装和相对位置的布置都只是示例性的而非限制性的,本公开可以适用于或者经过简单修改而适用于任何适当的泄露检测系统的构造、安装和布置。

    如前所述,泄露检测环节在诸如食品、饮料、医药等众多产业的产品生产流程中都必不可少。发明人注意到,许多这样的产品都自带特征气体(例如,白酒产品的酒精,气雾罐抛射剂中的丙烷、丁烷等)或者被充有特征气体(例如,奶粉罐内的惰性气体等),而一旦产品存在泄露,这些特征气体将出现在产品周围的环境中。因此,可以通过测量环境中气体的吸收光谱来确定这些因产品泄露而出现于环境中的特征气体的浓度,从而确定产品的泄露情况。

    下面结合图1-图3描述根据本公开的实施例的泄露检测系统100。泄露检测系统100可以被配置用于检测被检体130是否发生泄露。如本文所使用的,“被检体”是泄露检测系统100的检测对象,其可以是在泄露时会产生具有特征吸收光谱的目标物质的任何对象,诸如例如之前所描述的食品、饮料、医药等产业的封装有特征气体或挥发性物质的产品。在一些实施例中,被检体在发生泄露时产生的目标物质可以包括以下中的一者或多者:由被检体泄露的气体;由被检体泄露的液体;或通过由被检体泄露的液体汽化而产生的气体。

    泄露检测系统100可以包括吸收池110和吹送装置120,其中吸收池110位于被检体130的下游,并且吹送装置120位于被检体130上游。注意,在本公开中,上游和下游是根据气流方向确定的。吹送装置120可以被配置为将在被检体130的表面附近的气体吹送到吸收池110。吸收池110可以被配置为接收在位于吸收池110外部的被检体130的表面附近的气体,该气体可以携带被检体130在发生泄露时产生的目标物质。如此,可以在吸收池110内实现对被检体130在发生泄露时产生的目标物质的检测。

    本公开采用的吸收池110可以是开路式吸收池。对于开路式吸收池来说,吸收池没有侧壁并且至少对于被检体130所在的环境是开放的,使得来自被检体130的表面附近的气体可以自由进入吸收池。如图1和图2所示,吸收池110可以由彼此相对的第一壁111a和第二壁111b限定,而在其它方向上不具有壁。第一壁111a和第二壁111b可以各自耦接在吸收池110的壳体上,并且可选地可以由例如支撑杆连接。

    如图1所示,空心箭头指示泄露检测系统100的气流移动方向。黑色箭头示意性地示出了气流在被检体130的表面附近的流线。通过由吹送装置朝着被检体130吹送气流,可以把被检体表面的从被检体泄露出的气态或液态目标物质(例如,以小液滴形式)携带到吸收池110中以进行检测。吹送气流的流速不宜过低,否则无法有效地将在被检体130的表面附近的气体吹送到吸收池110。吹送气流的流速也不宜过高,否则易形成湍流,造成检测光路扰动,影响检测效果。因此,可以根据实际情况合理设置吹送气流的流速。吹送气流的流速可以至少部分地基于被检体与吸收池的距离来确定。在稍后描述的被检体是在传送带上传送的被检体的实施例中,吹送气流的流速还可以至少部分地基于传送带的速度来确定。优选地,吹送气流的流速范围可以为10-50l/min,或者可以为20-40l/min,例如可以为25l/min、30l/min、35l/min等。

    结合参考图2和图3,在一些实施例中,泄露检测系统100可以包括用于容纳被检体130的检测隔室170,检测隔室170分别流体耦接到吹送装置120以及吸收池110。具体地,如图所示,检测隔室170的位于被检体130上游的一侧可以流体耦接到吹送装置120,以便从吹送装置120接收吹送气流,并且检测隔室170的位于被检体130下游的一侧对于吸收池110可以是开放的。虽然在图2和图3所示的实施例中,泄露检测系统100的检测隔室170和吸收池110被示出为共享同一壳体,但这仅仅是作为非限制性示例,检测隔室170和吸收池110也可以分别具有单独的壳体。另外,虽然在图2和图3所示的实施例中,检测隔室170和吸收池110的横截面尺寸彼此相同,但是这仅仅是示例性的而非限制性的,检测隔室170和吸收池110的尺寸可以根据需要具体进行设置,例如检测隔室170的尺寸可以根据被检体130的尺寸来设置。当检测隔室170和吸收池110的横截面尺寸不同时,也可以可选地通过变径的连接构件来实现检测隔室170和吸收池110的壳体的连接。

    在一些实施例中,检测隔室170与吸收池110可以经由柔性连接构件彼此流体耦接,该柔性连接构件在其中具有通道,在被检体130表面附近的气体从检测隔室170经由该通道被吹送到吸收池110。利用柔性连接构件连接检测隔室170与吸收池110具有如下优点:可以减弱由于吹送装置120运行导致的机械振动被传送至吸收池的情况,从而有效避免扰动对检测光路的不利影响。例如,在一些示例中,检测隔室170的壳体、吸收池110的壳体以及柔性连接构件可以共同形成泄露检测系统100的外壳,从而将泄露检测系统100的内部与外部环境隔离。柔性连接构件的长度不宜过长,否则将无法有效地在被检体130的表面附近的气体吹送到吸收池110;柔性连接构件的长度也不宜过短,否则将无法有效减弱机械振动。在一些示例中,柔性连接构件的长度可以为2-5厘米。柔性连接构件的通道的横截面积可以基本上等于检测隔室170的壳体和/或吸收池110的壳体的横截面积。柔性连接构件的非限制性示例包括但不限于波纹管等。

    在一些实施例中,如图2和图3所示,被检体130是位于传送带上的多个被检体130、130’之一,检测隔室170被配置为将正在被检测的被检体130与传送带上的多个被检体中的其它被检体130’隔离。如图所示,检测隔室170在传送带传送方向上的两侧可以各自具有开口170a、170b,用于允许传送带上的被检体进入和离开检测隔室170。在一些示例中,开口170a、170b还可以具有可闭合或打开该开口的挡板(未图示)。根据本公开的泄露检测系统非常适合与产业流水线集成,而且可以实现高检测速度,能够适应流水线高吞吐量的要求。另外,在被检体130完成检测并离开检测隔室170之后,可以在对下一个被检体(例如,被检体130’)进行检测之前,利用吹送气流将原本在泄露检测系统100内部的气体彻底排出,从而避免上次检测遗留的目标物质影响后续检测结果。该排出过程可以例如在下一个被检体130’进入检测隔室170之前进行。

    吸收池110相对于泄露检测系统100的外部环境可以是开放的,并且吹送装置120被配置为使得吸收池110相对于外部环境处于正压。这样,即使吸收池110相对于外部环境可以是开放,也不易受到外部环境的影响。从图2中可以看到,检测隔室170可以具有开口1201,由吹送装置120提供的吹送气流经由开口1201向检测隔室170内的被检体130吹送。被检体130一般可以被定位成对准开口1201的中心。开口1201的尺寸例如可以取决于被检体130的尺寸。在一些实施例中,开口1201在各维度上的尺寸可以基本上等于被检体130在相应维度上的尺寸。这样是为了尽量让吹送气流围绕被检体130,从而更有效地将在被检体130的表面附近的气体吹送到吸收池110。吸收池110可以具有朝外部环境开放的开口1101,用于排出来自吹送装置120的气流。开口1101的尺寸例如可以取决于吸收池110的尺寸(例如,第一壁111a与第二壁111b之间的距离等)。在一些实施例中,开口1101在各维度上的尺寸可以基本上等于吸收池110在相应维度上的尺寸。这样便于将整个泄露检测系统100内的气体排出。如本文所使用的,“基本上等于”可以指与相关联的列出项相差不超过该列出项的±20%。例如,“基本上等于10厘米”可以在8-12厘米的范围内。

    在一些实施例中,吹送装置120可以从气体源(例如,(高纯)氮气钢瓶等)接收气体以形成吹送气流。特别地,在一些实施例中,吹送装置120可以通过抽吸并过滤来自外部环境的空气来形成吹送气流以将在被检体130的表面附近的气体吹送到吸收池110。具体地,吹送装置可以包括任何合适的用于从外部环境抽吸空气以形成吹送气流的装置,例如但不限于诸如风扇之类的吹/送风装置等。吹送装置还可以包括能够过滤来自外部环境的空气的部件(诸如但不限于hepa等),其主要用于将外部环境中的干扰物质过滤掉。在一些示例中,该过滤空气的部件还可以被配置为过滤由被检体130泄露的目标物质。对于在泄露检测系统100所在环境中存在多个被检体的情况(例如,产品流水线等),这可以有效排除来自其它被检体的对正在检测的被检体的影响。在这些实施例中,泄露检测系统100的吹送气流取自外部环境的空气,并且吹送装置的结构简单且部件易得,大大降低了制作成本和维护成本。

    虽然在上述实施例中,采用位于被检体130和吸收池110上游的吹送装置120将在被检体130的表面附近的气体吹送到吸收池110,但这仅是本公开的示例性实现方式之一。本公开可以包括被配置为将在被检体的表面附近的气体移动到吸收池的气体移动装置。这样的气体移动装置被配置为使得向外部环境开放的吸收池相对于外部环境处于正压。例如,气体移动装置可以是如上述实施例所描述的位于吸收池上游的吹送装置或者位于吸收池下游的抽吸装置。在一些替代实施例中,如图8所示,泄露检测系统100’相比于泄露检测系统100不包括吹送装置100,而是包括位于吸收池110下游的抽吸装置120’。抽吸装置120’可以包括任何合适的用于将来自外部环境的空气抽入泄露检测系统100’内部并将泄露检测系统100’内部的气体排放到外部环境以形成泄露检测系统100’内部的移动气流的装置,例如但不限于诸如风扇之类的抽/吸风装置等。在这样的替代实施例中,由抽吸装置120’形成的移动气流仍然来自外部环境的空气。检测隔室的位于被检体130上游的一侧可以具有开口,用于允许来自外部环境的空气被抽吸装置120’抽入泄露检测系统100’内部。该开口可以被能够过滤来自外部环境的空气的部件封闭,其主要用于将外部环境中的干扰物质过滤掉。在一些示例中,该过滤空气的部件还被配置为过滤由被检体130泄露的目标物质。被检体130一般可以被定位成对准该开口的中心。该开口的尺寸例如可以取决于被检体130的尺寸。在一些实施例中,该开口在各维度上的尺寸可以基本上等于被检体130在相应维度上的尺寸。

    如上所述,利用吹送装置或抽吸装置之类的空气移动装置,可以将在被检体表面周围的气体移动到吸收池中用于检测。下面将具体描述泄露检测系统100的用于对吸收池中的气体进行检测的部件。注意,泄露检测系统100’的用于对吸收池中的气体进行检测的部件可以采取与泄露检测系统100类似的配置,以下将以泄露检测系统100为例继续进行说明。

    泄露检测系统100还可以包括测量光源140、测量检测器150和信号处理装置160。如图1所示,测量光源140、测量检测器150和信号处理装置160可以被设置在与吸收池110的第一壁111a耦接的腔体112的内部空间中。注意,图1仅仅是以示例方式示意性地示出测量光源140、测量检测器150和信号处理装置160可以位于腔体112内,而没有限制测量光源140、测量检测器150和信号处理装置160的具体布置。进一步结合图7,其中实线箭头表示光线的路径,以及虚线箭头表示部件之间的电气和/或机械耦接。

    测量光源140可以被配置为向吸收池110发射具有测量波长范围的光,被检体130在发生泄露时产生的目标物质在该测量波长范围内具有特征吸收峰。一般而言,被检体往往是已知的,进而其在发生泄露时产生的目标物质的种类也往往是已知的。因此,可以基于目标物质的吸收光谱来确定测量波长范围。在一些实施例中,测量波长范围可以覆盖目标物质的一个或多个特征吸收峰。在一些实施例中,测量光源140可以发射中红外或远红外波段的激光。本领域技术人员均能明白,本公开的原理不限于中红外激光测量,也可以用于远红外激光测量,或者用于其它波段(例如可见光、近红外)激光测量。

    测量检测器150可以被配置为接收由测量光源140发射并透射通过吸收池110的测量光信号,并且基于测量光信号生成相应的测量电信号。信号处理装置160可以被配置为基于从测量检测器150接收的测量电信号确定目标物质的浓度。例如,信号处理装置160可以被配置为基于测量电信号提取吸收光谱,并从所提取的吸收光谱确定目标物质的浓度。在一些实施例中,所提取的吸收光谱可以是直接吸收光谱或者调制解调后的谐波光谱。可以采用本领域已知的或未来开发的各种处理方式来得到目标物质的浓度,在此不作过多讨论。在一些实施例中,信号处理装置160还可以被配置为基于目标物质的浓度确定被检体130的泄露率。

    在一些实施例中,测量电信号与特定目标物质的浓度之间的关系可以被预先存储在信号处理装置160中。在一些实施例中,信号处理装置160还可以包含适合用于基于测量电信号确定目标物质的浓度的(一种或多种)算法、程序、应用、例程、代码和/或其组合等。例如,可以利用具有标准漏率的被检体标定目标物质的浓度与被检体的泄露率之间的关系。在一些实施例中,目标物质的浓度与被检体的泄露率之间的关系可以被预先存储在信号处理装置160中。

    在一些实施例中,还可以包括各种附加光学组件(未图示),用于使测量光源140发射的光更好地穿过吸收池110而到达测量检测器150。应注意,当吸收池110是单光程吸收池时,测量光源140和测量检测器150也可以分别设置在吸收池的第一壁侧和第二壁侧。在本公开的一些实施方式中,吸收池110可以是长光程吸收池,以使得光在吸收池中与气体充分接触,从而增强所得到的吸收光谱中的吸收峰的强度,以提高后续目标物质浓度的测量精度。例如,可以通过使得光在吸收池110内来回多次反射来增加吸收池110的光程长度。在一些实施例中,泄露检测系统100可以设置有一个或多个反射镜,这一个或多个反射镜被配置用于使得由测量光源发射的光在被测量检测器接收之前多次通过吸收池。在图1和图2所示的实施例中,泄露检测系统100可以包括彼此相对地设置在吸收池110的两端的两个反射镜113a、113b,其中反射镜113a设置在第一壁111a处,并且反射镜113b设置在第二壁111b处。虽然图中将反射镜113a、113b示出为分别从第一壁111a和第二壁111b的表面凸出,但是在其它一些实施例中,反射镜113a、113b也可以被设置成嵌入第一壁111a和第二壁111b内。如图4所示,由测量光源140发射的光多次透射通过吸收池110后到达测量检测器150,这样可以在目标物质浓度一定的情况下增强所得到的吸收光谱中的吸收峰的强度,从而即使对于微量泄露亦能实现精确测量。

    泄露检测系统100还可以包括由多对测量光源和测量检测器形成的多路测量光路。在一些实施例中,测量光源140是第一测量光源,测量检测器150是第一测量检测器,测量光源140的测量波长范围是第一测量波长范围,第一测量光源与第一测量检测器位于第一测量光路中,其中,泄露检测系统100还包括:第二测量光源,被配置为向吸收池110发射具有第二测量波长范围的光;以及第二测量检测器,被配置为接收由第二测量光源发射并透射通过吸收池110的第二测量光信号,并且基于第二测量光信号生成相应的第二测量电信号,其中,被检体130在发生泄露时产生的目标物质在第二测量波长范围内具有特征吸收峰,第二测量光源与第二测量检测器位于第二测量光路中,以及其中,第一测量光路与第二测量光路彼此不重叠。例如,参考图5,示意性示出了第一测量光源1401和第二测量光源1402,从俯视的角度可以看到第一测量光路与第二测量光路彼此不重叠。可以理解,图5的设置仅仅是示例性的,可以采取任何合适的配置使得第一测量光路与第二测量光路在空间上彼此不重叠。

    在一些情况下,目标物质可能在一定波长范围内具有多个特征吸收峰。在一些实施例中,第一测量波长范围可以覆盖目标物质的第一特征吸收峰,并且第二测量波长范围可以覆盖目标物质的与第一特征吸收峰不同的第二特征吸收峰。在一些实施例中,第一测量波长范围可以覆盖目标物质的第一组特征吸收峰,并且第二测量波长范围可以覆盖目标物质的与第一组特征吸收峰不同的第二组特征吸收峰。这样,信号处理装置可以基于第一测量电信号和第二测量电信号确定目标物质的浓度。

    在一些情况下,目标物质可能具有多种成分,并且不同成分的吸收光谱可以是不同的。甚至在一些情况下,目标物质的不同成分会相互影响各自的吸收光谱。在一些实施例中,目标物质包括第一成分和第二成分,其中,第一成分在第一测量波长范围内而不在第二测量波长范围内具有特征吸收峰,并且第二成分在第二测量波长范围内具有特征吸收峰。举例来说,当被检体是瓶装白酒时,白酒瓶在发生泄露时产生的目标物质可以包括酒精和水,此时可以使第一测量光源发射具有较宽的第一测量波长范围的光用于检测酒精,而使第二测量光源发射具有较窄且不包括酒精的特征吸收峰的第二测量波长范围的光用于检测水。这样,信号处理装置可以基于第一测量电信号和第二测量电信号确定目标物质的不同成分的浓度。多测量光路可以有效解耦目标物质的不同成分的测量。

    对于已知的包括多种成分的目标物质,在一些实施例中,信号处理装置160可以存储或检索光谱数据库,该光谱数据库可以包括预先确定的与该目标物质的各种成分的不同浓度组合(例如,第一成分浓度c1与第二成分浓度c2的多个组合)对应的光谱数据。因此,信号处理装置160可以基于测量电信号获得目标物质的光谱,由此查询光谱数据库以获得目标物质的成分的对应浓度组合。

    在一些情况下,泄露检测系统100中可能存在参考物质,这些参考物质的存在会影响对目标物质的检测。例如,参考物质可以与目标物质具有相同或相近的吸收光谱;和/或参考物质的存在可以改变目标物质的吸收光谱。如本文所使用的,“吸收光谱相同或相近”是指吸收光谱具有位置彼此相同或相近的至少一个吸收峰。如本文所使用的,吸收峰的位置可以由其中心波长指示,“位置彼此相同或相近的吸收峰”是指吸收峰的中心波长相同或者近似相同。在本文中,如果两个吸收峰的中心波长之差例如不大于25nm,或者例如不大于15nm,或者例如不大于10nm,或者例如不大于5nm,等等,则可以认为这两个吸收峰的中心波长相同或者近似相同,从而认为这两个吸收峰的位置彼此相同或相近;或者,如果两个吸收峰的中心波长之差例如不超过这两个吸收峰中的一个吸收峰的半高全宽(fwhm),或者例如不超过半高全宽的二分之一,或者例如不超过半高全宽的四分之一,等等,则可以认为这两个吸收峰的中心波长相同或者近似相同,从而认为这两个吸收峰的位置彼此相同或相近。另外,对于其中参考物质的存在可以改变目标物质的吸收光谱的情况,其例如可以是参考物质与目标物质之间的相互作用导致目标物质的特征吸收峰的位置和/或峰宽发生变化。举例来说,常见的参考物质可以是水。由于水分子与目标物质之间的分子碰撞,可能会使得所获得的目标物质的吸收光谱发生加宽,从而使得目标物质的浓度的计算结果相应减小。因此,有必要在检测中考虑参考物质的影响。

    在一些实施例中,测量光源140和测量检测器150位于测量光路中,并且泄露检测系统100还包括被配置为向吸收池110发射具有参考波长范围的光的参考光源140’以及被配置为接收由参考光源140’发射并透射通过吸收池110的参考光信号并且基于参考光信号生成相应的参考电信号的参考检测器150’,参考光源140’和参考检测器150’位于参考光路中,其中,目标物质在参考波长范围内不具有特征吸收峰。在一些实施例中,参考物质可以在参考波长范围内具有特征吸收峰。在一些实施例中,参考光源140’可以发射近红外波段的激光。信号处理装置160还被配置为基于测量电信号和参考电信号确定目标物质的浓度。具体地,例如,信号处理装置160可以基于参考电信号确定参考物质的浓度,并基于已知的参考物质的浓度对目标物质的浓度的影响以及测量电信号确定目标物质的浓度。类似于之前的图,图6仅仅是以示例方式示意性地示出测量光源140和测量检测器150以及参考光源140’和参考检测器150’可以被设置于腔体112的内部空间中,并没有对其具体布置进行限制。

    如前所述,在泄露检测系统100的测量光路和参考光路上还可以设置有一个或多个反射镜113a、113b,这一个或多个反射镜可以被配置用于使得由测量光源140和参考光源140’中的每一个发射的光在被测量检测器150和参考检测器150’中的相应一个接收之前多次通过吸收池110。反射镜保持洁净是非常重要的,否则原本是因镜面脏污导致的吸收峰强度减弱会被信号处理装置160误认为是增加的目标物质浓度。特别是对于如前所述的奶粉罐之类的产品,反射镜很容易沾染粉尘而脏污。

    在本公开的实施例中,可以利用前述参考光路来确定反射镜的洁净程度。在这样的实施例中,测量光路与参考光路彼此共轴,使得由测量光源140发射的光和各个反射镜的接触位置与由参考光源140’发射的光和各个反射镜的接触位置重合。这样,可以利用参考信号来判断各个反射镜上接收来自测量光源140的光的位置处的洁净程度。如前所述,目标物质在参考波长范围内不具有特征吸收峰,因此当反射镜洁净时,不论泄露检测系统100内是否存在被检体130,被参考检测器150’检测到的参考光信号都是一致的。随着反射镜变脏,参考光信号可以表现为在参考波长范围内的整体变弱(例如由于附加的散射等导致一部分光偏离参考光路而无法被参考检测器150’检测到)。当参考光路仅用于检测反射镜洁净程度时,可以仅要求测量光路与参考光路彼此共轴而不要求参考物质在参考波长范围内具有特征吸收峰。

    在测量光路与参考光路彼此共轴并且参考物质在参考波长范围内具有特征吸收峰的实施例中,既可以从对目标物质浓度的检测结果中排除来自脏污镜面的影响,又可以从对目标物质浓度的检测结果中排除来自参考物质的影响。在一些实施例中,信号处理装置160还可以被配置为基于从参考检测器150’接收的参考电信号获得参考物质的直接吸收信号,并基于参考物质的直接吸收信号确定反射镜的洁净程度。比如,参考波长范围内对应于参考物质的特征吸收峰位置处的光信号的强度变化可以反映参考物质的浓度,而参考波长范围内参考物质不吸收的波长处的光信号的强度变化可以反映反射镜的洁净程度。在一些实施例中,信号处理装置160还可以被配置为基于从参考检测器150’接收的参考电信号获得参考物质的基于波长调制的一次谐波信号,并且基于参考物质的一次谐波信号确定反射镜的洁净程度。信号处理装置160还可以被配置为基于从参考检测器150’接收的参考电信号获得参考物质的基于波长调制的二次谐波信号,并且基于参考物质的二次谐波信号确定参考物质的浓度。获得基于波长调制的一次谐波信号和二次谐波信号的波长调制光谱技术在本领域内是已知的,在此不再赘述。

    由此,根据本公开的实施例的泄露检测系统可以排除物质间相互干扰以及反射镜脏污对目标物质的浓度检测的影响,从而更准确地确定被检体的泄露情况。

    在一些实施例中,泄露检测系统100还可以包括用于一个或多个反射镜113a、113b的吹扫装置114a、114b。吹扫装置114a、114b被配置为提供在一个或多个反射镜113a、113b的表面附近沿吹扫装置120吹送气体的方向流动的吹扫气流以吹扫一个或多个反射镜113a、113b的表面。在一些实施例中,吹扫装置114a、114b可以包括用于输出吹扫气流的喷嘴,喷嘴离反射镜表面的距离和/或相对于反射镜表面的角度是可调整的。在一些示例中,吹扫装置114a、114b可以经由管路连接到外部气体源(例如,(高纯)氮气钢瓶等)以接收气体用于形成吹扫气流。吹扫装置114a、114b可以连续运行,这样可以在反射镜113a、113b的表面形成保护气幕,防止灰尘着落和积聚。吹扫装置114a、114b也可以周期性地运行或响应于反射镜113a、113b的洁净程度低于阈值洁净程度而被触发运行。如图7所示,泄露检测系统100还可以包括耦接至信号处理装置160的吹扫装置控制电路180。当信号处理装置160确定反射镜113a、113b的洁净程度低于阈值洁净程度,信号处理装置160可以向吹扫装置控制电路180发送信号,吹扫装置控制电路180基于接收到的信号控制吹扫装置114a、114b对反射镜113a、113b进行吹扫。吹扫装置114a、114b的吹扫可以在预设时间段后停止,也可以由吹扫装置控制电路180响应于信号处理装置160确定反射镜113a、113b的洁净程度高于阈值洁净程度而控制为停止吹扫。

    在一些实施例中,泄露检测系统100还可以包括用于一个或多个反射镜113a、113b的清洁装置(未图示),该清洁装置被配置为当一个或多个反射镜113a、113b的洁净程度低于阈值洁净程度时清洁一个或多个反射镜113a、113b的表面。作为非限制性示例,清洁装置可以包括用于清洁反射镜表面的一个或多个刷头以及用于移动刷头的致动部件。清洁装置可以周期性地运行或响应于反射镜113a、113b的洁净程度低于阈值洁净程度而被触发运行。如图7所示,泄露检测系统100还可以包括耦接至信号处理装置160的清洁装置控制电路180。当信号处理装置160确定反射镜113a、113b的洁净程度低于阈值洁净程度,信号处理装置160可以向清洁装置控制电路180发送信号,清洁装置控制电路180基于接收到的信号控制清洁装置对反射镜113a、113b进行清洁。清洁装置可以在预设时间段后停止,也可以由清洁装置控制电路180响应于信号处理装置160确定反射镜113a、113b的洁净程度高于阈值洁净程度而控制为停止清洁。

    由此,根据本公开的实施例的泄露检测系统可以实现对反射镜的自动清洁和维护,使得能够准确、可靠地进行泄露检测,而无需人工检查镜面并维护。

    下面结合图9描述根据本公开的一些实施例的泄露检测方法200。泄露检测方法200包括:在步骤s202处,将在位于吸收池外部的被检体的表面附近的气体吹送到吸收池,该气体携带被检体在发生泄露时产生的目标物质;在步骤s204处,向吸收池照射具有测量波长范围的光,目标物质在测量波长范围内具有特征吸收峰;在步骤s206处,接收该具有测量波长范围的光透射通过吸收池而得到的测量光信号并且基于测量光信号生成相应的测量电信号;以及在步骤s208处,基于测量电信号确定目标物质的浓度。

    在一些实施例中,上述测量波长范围是第一测量波长范围,并且泄露检测方法200还可以包括:向吸收池照射具有第二测量波长范围的光,目标物质在第二测量波长范围内具有特征吸收峰;接收该具有第二测量波长范围的光透射通过吸收池而得到的第二测量光信号并且基于第二测量光信号生成相应的第二测量电信号;以及基于第一测量电信号和第二测量电信号确定目标物质的浓度,其中,具有第一测量波长范围的光的光路与具有第二测量波长范围的光的光路彼此不重叠。关于多测量光路的泄露检测方法可以参照以上关于泄露检测系统的多路测量光路设置所描述的内容,在此不再赘述。

    在一些实施例中,泄露检测方法200还可以包括:向吸收池照射具有参考波长范围的光;接收该具有参考波长范围的光透射通过吸收池而得到的参考光信号并且基于参考光信号生成相应的参考电信号;以及基于测量电信号和参考电信号确定目标物质的浓度,其中,目标物质在参考波长范围内不具有特征吸收峰。在一些实施例中,具有测量波长范围的光的光路与具有参考波长范围的光的光路彼此共轴。在一些实施例中,参考物质在参考波长范围内具有特征吸收峰,并且其中,参考物质与目标物质具有相同或相近的吸收光谱;和/或参考物质的存在改变目标物质的吸收光谱。关于参考光路的泄露检测方法可以参照以上关于泄露检测系统的参考光路设置所描述的内容,在此不再赘述。

    特别地,在一些实施例中,在具有测量波长范围的光的光路与具有参考波长范围的光的光路上还可以设置有一个或多个反射镜,这一个或多个反射镜被配置用于使具有测量波长范围的光与具有参考波长范围的光在被接收之前多次通过吸收池。如前所述,反射镜保持洁净非常重要,可以利用参考光路来确定反射镜的洁净程度。在这样的实施例中,具有测量波长范围的光的光路与具有参考波长范围的光的光路彼此共轴,使得具有测量波长范围的光和各个反射镜的接触位置与具有参考波长范围的光和各个反射镜的接触位置重合。这样,可以利用参考信号来判断各个反射镜上接收具有测量波长范围的光的位置处的洁净程度。确定反射镜的洁净程度的方法可以参照前文,在此不再赘述。

    在一些实施例中,泄露检测方法200还可以包括基于参考电信号确定反射镜的洁净程度低于阈值洁净程度,然后进行以下操作中的至少一个:提供在反射镜的表面附近沿吹送气体的方向流动的吹扫气流以吹扫反射镜的表面、清洁反射镜的表面。可以在吹扫和/或清洁反射镜后直接重复步骤s202-s208以重新确定目标物质的浓度,也可以在吹扫和/或清洁反射镜后再次确定反射镜的洁净程度。例如,在一些实施例中,泄露检测方法200还可以包括:重新向吸收池照射具有参考波长范围的光;接收该具有参考波长范围的光透射通过吸收池而得到的参考光信号并且基于参考光信号生成相应的参考电信号;以及基于参考电信号确定反射镜的洁净程度。如果反射镜的洁净程度低于阈值洁净程度,则可以再次吹扫和/或清洁反射镜;如果反射镜的洁净程度不低于阈值洁净程度,则可以重新确定目标物质的浓度。另外,在一些实施例中,可以在首次执行步骤s202-s208前,先确定反射镜的洁净程度不低于阈值洁净程度。根据本公开的附加方面还提供了一种泄露检测装置。下面参考图10描述根据本公开的实施例的泄露检测装置300。泄露检测装置300包括(一个或多个)处理器301以及存储器302。(一个或多个)处理器301例如可以是泄露检测装置300的中央处理单元(cpu)。(一个或多个)处理器301可以是任何类型的通用处理器,或者可以是专门设计用于泄露检测的处理器,诸如专用集成电路(“asic”)。存储器302可以包括可由(一个或多个)处理器301访问的各种计算机可读介质。在各种实施例中,本文描述的存储器302可以包括易失性和非易失性介质、可移除和不可移除介质。例如,存储器302可以包括以下的任何组合:随机存取存储器(“ram”)、动态ram(“dram”)、静态ram(“sram”)、只读存储器(“rom”)、闪存、高速缓冲存储器和/或任何其它类型的非瞬态计算机可读介质。存储器302可以存储在被(一个或多个)处理器301执行时使得(一个或多个)处理器301执行根据本公开的实施例的泄露检测方法中的任一种的计算机可执行指令。例如,泄露检测装置300可以用作泄露检测系统100的控制装置,其中(一个或多个)处理器301在执行存储器302中存储的指令时可以控制泄露检测系统100中的各种部件以执行根据本公开的实施例的泄露检测方法。

    根据本公开的第四方面还提供了其上存储有计算机可执行指令的非瞬态存储介质,这些计算机可执行指令在被一个或多个处理器执行时使得一个或多个处理器执行根据本公开的实施例的泄露检测方法中的任一种。

    本公开所提供的泄露检测系统、方法、装置和非瞬态存储介质非常适用于产品流水线上的产品的泄露检测,能够实时地对产品的泄露情况进行准确检测,其吸收池的开放设计大大提高了对被检体的检测速度,并且本公开的泄露检测系统结构简单,成本低廉,能够适用于产品的自动化和大规模生产,还具有自主维护的功能。

    在说明书及权利要求中的词语“前”、“后”、“顶”、“底”、“之上”、“之下”等只是用于描述性的目的而并不一定用于描述不变的相对位置。应当理解,这样使用的词语在适当的情况下是可互换的,使得在此所描述的本公开的实施例,例如,能够在与在此所示出的或另外描述的那些取向不同的其它取向上操作。

    在此所使用的词语“示例性的”意指“用作示例、实例或说明”,而不是作为将被精确复制的“模型”。在此示例性描述的任意实现方式并不一定要被解释为比其它实现方式优选的或有利的。而且,本公开不受在上述技术领域、背景技术、发明内容或具体实施方式中所给出的任何所表述的或所暗示的理论所限定。

    在此所使用的词语“基本上”意指包含由设计或制造的缺陷、器件或元件的容差、环境影响和/或其它因素所致的任意微小的变化。词语“基本上”还允许由寄生效应、噪声以及可能存在于实际的实现方式中的其它实际考虑因素所致的与完美的或理想的情形之间的差异。

    另外,前面的描述可能提及了被“连接”或“耦接”在一起的元件或节点或特征。如在此所使用的,除非另外明确说明,“连接”意指一个元件/节点/特征与另一种元件/节点/特征在电学上、机械上、逻辑上或以其它方式直接地连接(或者直接通信)。类似地,除非另外明确说明,“耦接”意指一个元件/节点/特征可以与另一元件/节点/特征以直接的或间接的方式在机械上、电学上、逻辑上或以其它方式连结以允许相互作用,即使这两个特征可能并没有直接连接也是如此。也就是说,“耦接”意图包含元件或其它特征的直接连结和间接连结,包括利用一个或多个中间元件的连接。

    另外,仅仅为了参考的目的,还可以在本文中使用“第一”、“第二”等类似术语,并且因而并非意图限定。例如,除非上下文明确指出,否则涉及结构或元件的词语“第一”、“第二”和其它此类数字词语并没有暗示顺序或次序。

    在本公开中,术语“提供”从广义上用于涵盖获得对象的所有方式,因此“提供某对象”包括但不限于“购买”、“制备/制造”、“布置/设置”、“安装/装配”、和/或“订购”对象等。

    本领域技术人员应当意识到,在上述操作之间的边界仅仅是说明性的。例如,多个操作可以结合成单个操作,而单个操作可以分布于多个操作中,并且各操作可以在时间上至少部分重叠地执行。而且,其它实施例可以包括特定操作的多个实例,并且在其它各种实施例中可以改变操作顺序。而且,其它的修改、变化和替换同样是可能的。另外,上面描述的各个实施例和示例可以根据需要任意地组合,例如,某个实施例中描述的特定操作或细节也可以应用于其它实施例或示例。

    另外,本公开的实施例还可以包括以下示例:

    1、一种泄露检测系统,包括:

    吸收池,被配置为接收在位于所述吸收池外部的被检体的表面附近的气体,所述气体携带所述被检体在发生泄露时产生的目标物质;

    吹送装置,被配置为将在所述被检体的表面附近的气体吹送到所述吸收池;

    测量光源,被配置为向所述吸收池发射具有测量波长范围的光,所述目标物质在所述测量波长范围内具有特征吸收峰;

    测量检测器,被配置为接收由所述测量光源发射并透射通过所述吸收池的测量光信号,并且基于所述测量光信号生成相应的测量电信号;以及

    信号处理装置,被配置为基于从所述测量检测器接收的所述测量电信号确定所述目标物质的浓度。

    2、根据示例1所述的泄露检测系统,其中,所述目标物质包括以下中的一者或多者:

    由所述被检体泄露的气体;

    由所述被检体泄露的液体;或

    通过由所述被检体泄露的液体汽化而产生的气体。

    3、根据示例1所述的泄露检测系统,其中,所述吸收池相对于外部环境是开放的,并且所述吹送装置被配置为使得所述吸收池相对于所述外部环境处于正压。

    4、根据示例1所述的泄露检测系统,其中,所述测量光源是第一测量光源,所述测量检测器是第一测量检测器,所述测量波长范围是第一测量波长范围,所述第一测量光源与所述第一测量检测器位于第一测量光路中,

    其中,所述泄露检测系统还包括:

    第二测量光源,被配置为向所述吸收池发射具有第二测量波长范围的光;以及

    第二测量检测器,被配置为接收由所述第二测量光源发射并透射通过所述吸收池的第二测量光信号,并且基于所述第二测量光信号生成相应的第二测量电信号,

    其中,所述目标物质在所述第二测量波长范围内具有特征吸收峰,所述第二测量光源与所述第二测量检测器位于第二测量光路中,以及

    其中,所述第一测量光路与所述第二测量光路彼此不重叠。

    5、根据示例4所述的泄露检测系统,其中,所述第一测量波长范围覆盖所述目标物质的第一特征吸收峰,并且所述第二测量波长范围覆盖所述目标物质的与所述第一特征吸收峰不同的第二特征吸收峰。

    6、根据示例4所述的泄露检测系统,其中,所述目标物质包括第一成分和第二成分,其中,所述第一成分在所述第一测量波长范围内而不在所述第二测量波长范围内具有特征吸收峰,并且所述第二成分在所述第二测量波长范围内具有特征吸收峰。

    7、根据示例1所述的泄露检测系统,其中,所述测量光源和所述测量检测器位于测量光路中,并且所述泄露检测系统还包括被配置为向所述吸收池发射具有参考波长范围的光的参考光源以及被配置为接收由所述参考光源发射并透射通过所述吸收池的参考光信号并且基于所述参考光信号生成相应的参考电信号的参考检测器,所述参考光源和所述参考检测器位于参考光路中,

    其中,所述目标物质在所述参考波长范围内不具有特征吸收峰,

    并且其中,所述测量光路与所述参考光路彼此共轴。

    8、根据示例7所述的泄露检测系统,其中,所述信号处理装置还被配置为基于所述测量电信号和所述参考电信号确定所述目标物质的浓度。

    9、根据示例7所述的泄露检测系统,其中,参考物质在所述参考波长范围内具有特征吸收峰,并且其中:

    所述参考物质与所述目标物质具有相同或相近的吸收光谱;和/或

    所述参考物质的存在改变所述目标物质的吸收光谱。

    10、根据示例9所述的泄露检测系统,其中,所述参考物质是水。

    11、根据示例9所述的泄露检测系统,其中,在所述泄露检测系统的所述测量光路和所述参考光路上还设置有一个或多个反射镜,所述一个或多个反射镜被配置用于使得由所述测量光源和所述参考光源中的每一个发射的光在被所述测量检测器和所述参考检测器中的相应一个接收之前多次通过所述吸收池。

    12、根据示例11所述的泄露检测系统,其中,所述一个或多个反射镜包括彼此相对地设置在所述吸收池的两端的两个反射镜。

    13、根据示例11所述的泄露检测系统,其中,所述信号处理装置还被配置为基于从所述参考检测器接收的所述参考电信号获得所述参考物质的直接吸收信号,并基于所述参考物质的所述直接吸收信号确定所述一个或多个反射镜的洁净程度。

    14、根据示例11所述的泄露检测系统,其中,所述信号处理装置还被配置为基于从所述参考检测器接收的所述参考电信号获得所述参考物质的基于波长调制的一次谐波信号,并且基于所述参考物质的所述一次谐波信号确定所述一个或多个反射镜的洁净程度。

    15、根据示例11所述的泄露检测系统,还包括用于所述一个或多个反射镜的吹扫装置,所述吹扫装置被配置为提供在所述一个或多个反射镜的表面附近沿所述吹扫装置吹送气体的方向流动的吹扫气流以吹扫所述一个或多个反射镜的表面。

    16、根据示例11所述的泄露检测系统,还包括用于所述一个或多个反射镜的清洁装置,所述清洁装置被配置为当所述一个或多个反射镜的洁净程度低于阈值洁净程度时清洁所述一个或多个反射镜的表面。

    17、根据示例1所述的泄露检测系统,其中,所述吹送装置通过抽吸并过滤来自外部环境的空气来形成吹送气流以将在所述被检体的表面附近的气体吹送到所述吸收池。

    18、根据示例17所述的泄露检测系统,其中,所述吹送气流的流速范围为10-50l/min。

    19、根据示例1所述的泄露检测系统,其中,所述泄露检测系统包括用于容纳所述被检体的检测隔室,所述检测隔室分别流体耦接到所述吹送装置以及所述吸收池。

    20、根据示例19所述的泄露检测系统,其中,所述检测隔室与所述吸收池经由柔性连接构件彼此流体耦接,所述柔性连接构件在其中具有通道,在所述被检体的表面附近的气体从所述检测隔室经由所述通道被吹送到所述吸收池。

    21、根据示例19所述的泄露检测系统,其中,所述被检体是位于传送带上的多个被检体之一,所述检测隔室被配置为将正在被检测的所述被检体与所述传送带上的所述多个被检体中的其它被检体隔离。

    22、根据示例1所述的系统,其中,所述信号处理装置还被配置为基于所述目标物质的浓度确定所述被检体的泄露率。

    23、一种泄露检测方法,包括:

    将在位于吸收池外部的被检体的表面附近的气体吹送到所述吸收池,所述气体携带所述被检体在发生泄露时产生的目标物质;

    向所述吸收池照射具有测量波长范围的光,所述目标物质在所述测量波长范围内具有特征吸收峰;

    接收所述具有测量波长范围的光透射通过所述吸收池而得到的测量光信号并且基于所述测量光信号生成相应的测量电信号;以及

    基于所述测量电信号确定所述目标物质的浓度。

    24、根据示例23所述的泄露检测方法,其中,所述目标物质包括以下中的一者或多者:

    由所述被检体泄露的气体;

    由所述被检体泄露的液体;或

    通过由所述被检体泄露的液体汽化而产生的气体。

    25、根据示例23所述的泄露检测方法,其中,所述吸收池相对于外部环境是开放的,并且相对于所述外部环境处于正压。

    26、根据示例23所述的泄露检测方法,其中,所述测量波长范围是第一测量波长范围,并且所述泄露检测方法还包括:

    向所述吸收池照射具有第二测量波长范围的光,所述目标物质在所述第二测量波长范围内具有特征吸收峰;

    接收所述具有第二测量波长范围的光透射通过所述吸收池而得到的第二测量光信号并且基于所述第二测量光信号生成相应的第二测量电信号;以及

    基于所述第一测量电信号和所述第二测量电信号确定所述目标物质的浓度,

    其中,所述具有第一测量波长范围的光的光路与所述具有第二测量波长范围的光的光路彼此不重叠。

    27、根据示例26所述的泄露检测方法,其中,所述第一测量波长范围覆盖所述目标物质的第一特征吸收峰,并且所述第二测量波长范围覆盖所述目标物质的与所述第一特征吸收峰不同的第二特征吸收峰。

    28、根据示例26所述的泄露检测方法,其中,所述目标物质包括第一成分和第二成分,其中,所述第一成分在所述第一测量波长范围内而不在所述第二测量波长范围内具有特征吸收峰,并且所述第二成分在所述第二测量波长范围内具有特征吸收峰。

    29、根据示例23所述的泄露检测方法,还包括:

    向所述吸收池照射具有参考波长范围的光;

    接收所述具有参考波长范围的光透射通过所述吸收池而得到的参考光信号并且基于所述参考光信号生成相应的参考电信号;以及

    基于所述测量电信号和所述参考电信号确定所述目标物质的浓度,

    其中,所述目标物质在所述参考波长范围内不具有特征吸收峰,

    其中,所述具有测量波长范围的光的光路与所述具有参考波长范围的光的光路彼此共轴。

    30、根据示例29所述的泄露检测方法,其中,参考物质在所述参考波长范围内具有特征吸收峰,并且其中:

    所述参考物质与所述目标物质具有相同或相近的吸收光谱;和/或

    所述参考物质的存在改变所述目标物质的吸收光谱。

    31、根据示例30所述的泄露检测方法,其中,所述参考物质是水。

    32、根据示例30所述的泄露检测方法,其中在所述具有测量波长范围的光的光路与所述具有参考波长范围的光的光路上还设置有一个或多个反射镜,所述一个或多个反射镜被配置用于使所述具有测量波长范围的光与所述具有参考波长范围的光在被接收之前多次通过所述吸收池。

    33、根据示例32所述的泄露检测方法,还包括基于所述参考电信号获得所述参考物质的直接吸收信号,并基于所述参考物质的所述直接吸收信号确定所述一个或多个反射镜的洁净程度。

    34、根据示例32所述的泄露检测方法,还包括基于所述参考电信号获得所述参考物质的基于波长调制的一次谐波信号,并且基于所述参考物质的所述一次谐波信号确定所述一个或多个反射镜的洁净程度。

    35、一种泄露检测系统,包括:

    吸收池,被配置为接收在位于所述吸收池外部的被检体的表面附近的气体,所述气体携带所述被检体在发生泄露时产生的目标物质;

    气体移动装置,被配置为将在所述被检体的表面附近的气体移动到所述吸收池;

    测量光源,被配置为向所述吸收池发射具有测量波长范围的光,所述目标物质在所述测量波长范围内具有特征吸收峰;

    测量检测器,被配置为接收由所述测量光源发射并透射通过所述吸收池的测量光信号,并且基于所述测量光信号生成相应的测量电信号;以及

    信号处理装置,被配置为基于从所述测量检测器接收的所述测量电信号确定所述目标物质的浓度,

    其中,所述吸收池相对于外部环境是开放的,并且所述空气移动装置被配置为使得所述吸收池相对于所述外部环境处于正压。

    36、根据示例35所述的泄露检测系统,其中,所述气体移动装置是相对于气体移动方向位于所述吸收池上游的吹送装置或相对于气体移动方向位于所述吸收池下游的抽吸装置。

    37、一种泄露检测装置,包括:

    一个或多个处理器;以及

    存储计算机可执行指令的存储器,所述计算机可执行指令在被所述一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器执行根据示例23至34中任一项所述的泄露检测方法。

    38、一种其上存储有计算机可执行指令的非瞬态存储介质,所述计算机可执行指令在被一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器执行根据示例23至34中任一项所述的泄露检测方法。

    虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上示例仅是为了进行说明,而不是为了限制本公开的范围。在此公开的各实施例可以任意组合,而不脱离本公开的精神和范围。本领域的技术人员还应理解,可以对实施例进行多种修改而不脱离本公开的范围和精神。本公开的范围由所附权利要求来限定。


    技术特征:

    1.一种泄露检测系统,包括:

    吸收池,被配置为接收在位于所述吸收池外部的被检体的表面附近的气体,所述气体携带所述被检体在发生泄露时产生的目标物质;

    吹送装置,被配置为将在所述被检体的表面附近的气体吹送到所述吸收池;

    测量光源,被配置为向所述吸收池发射具有测量波长范围的光,所述目标物质在所述测量波长范围内具有特征吸收峰;

    测量检测器,被配置为接收由所述测量光源发射并透射通过所述吸收池的测量光信号,并且基于所述测量光信号生成相应的测量电信号;以及

    信号处理装置,被配置为基于从所述测量检测器接收的所述测量电信号确定所述目标物质的浓度。

    2.根据权利要求1所述的泄露检测系统,其中,所述测量光源和所述测量检测器位于测量光路中,并且所述泄露检测系统还包括被配置为向所述吸收池发射具有参考波长范围的光的参考光源以及被配置为接收由所述参考光源发射并透射通过所述吸收池的参考光信号并且基于所述参考光信号生成相应的参考电信号的参考检测器,所述参考光源和所述参考检测器位于参考光路中,

    其中,所述目标物质在所述参考波长范围内不具有特征吸收峰,

    并且其中,所述测量光路与所述参考光路彼此共轴。

    3.根据权利要求2所述的泄露检测系统,其中,参考物质在所述参考波长范围内具有特征吸收峰,并且其中:

    所述参考物质与所述目标物质具有相同或相近的吸收光谱;和/或

    所述参考物质的存在改变所述目标物质的吸收光谱。

    4.根据权利要求3所述的泄露检测系统,其中,所述参考物质是水。

    5.根据权利要求3所述的泄露检测系统,其中,在所述泄露检测系统的所述测量光路和所述参考光路上还设置有一个或多个反射镜,所述一个或多个反射镜被配置用于使得由所述测量光源和所述参考光源中的每一个发射的光在被所述测量检测器和所述参考检测器中的相应一个接收之前多次通过所述吸收池。

    6.根据权利要求5所述的泄露检测系统,其中,所述信号处理装置还被配置为基于从所述参考检测器接收的所述参考电信号获得所述参考物质的基于波长调制的一次谐波信号,并且基于所述参考物质的所述一次谐波信号确定所述一个或多个反射镜的洁净程度。

    7.一种泄露检测方法,包括:

    将在位于吸收池外部的被检体的表面附近的气体吹送到所述吸收池,所述气体携带所述被检体在发生泄露时产生的目标物质;

    向所述吸收池照射具有测量波长范围的光,所述目标物质在所述测量波长范围内具有特征吸收峰;

    接收所述具有测量波长范围的光透射通过所述吸收池而得到的测量光信号并且基于所述测量光信号生成相应的测量电信号;以及

    基于所述测量电信号确定所述目标物质的浓度。

    8.一种泄露检测系统,包括:

    吸收池,被配置为接收在位于所述吸收池外部的被检体的表面附近的气体,所述气体携带所述被检体在发生泄露时产生的目标物质;

    气体移动装置,被配置为将在所述被检体的表面附近的气体移动到所述吸收池;

    测量光源,被配置为向所述吸收池发射具有测量波长范围的光,所述目标物质在所述测量波长范围内具有特征吸收峰;

    测量检测器,被配置为接收由所述测量光源发射并透射通过所述吸收池的测量光信号,并且基于所述测量光信号生成相应的测量电信号;以及

    信号处理装置,被配置为基于从所述测量检测器接收的所述测量电信号确定所述目标物质的浓度,

    其中,所述吸收池相对于外部环境是开放的,并且所述空气移动装置被配置为使得所述吸收池相对于所述外部环境处于正压。

    9.一种泄露检测装置,包括:

    一个或多个处理器;以及

    存储计算机可执行指令的存储器,所述计算机可执行指令在被所述一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器执行根据权利要求7所述的泄露检测方法。

    10.一种其上存储有计算机可执行指令的非瞬态存储介质,所述计算机可执行指令在被一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器执行根据权利要求7所述的泄露检测方法。

    技术总结
    本公开涉及泄露检测系统、方法、装置及非瞬态存储介质。提供了一种泄露检测系统,包括:吸收池,被配置为接收在位于吸收池外部的被检体的表面附近的气体,该气体携带被检体在发生泄露时产生的目标物质;吹送装置,被配置为将在被检体的表面附近的气体吹送到吸收池;测量光源,被配置为向吸收池发射具有测量波长范围的光,目标物质在测量波长范围内具有特征吸收峰;测量检测器,被配置为接收由测量光源发射并透射通过吸收池的测量光信号,并且基于测量光信号生成相应的测量电信号;以及信号处理装置,被配置为基于从测量检测器接收的测量电信号确定目标物质的浓度。

    技术研发人员:王胤;康鹏
    受保护的技术使用者:宁波海尔欣光电科技有限公司
    技术研发日:2020.11.18
    技术公布日:2021.03.12

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