用于顆粒采集和分析的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開的領(lǐng)域涉及用于來自加工過程的顆粒的采集和分析的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]許多材料的干(即，無冷卻液)鉆、銑、磨以及其它加工過程產(chǎn)生塵埃顆粒。所產(chǎn)生的灰塵顆粒在不同材料之間、在單種材料的單種操作期間、在材料上不同類型的操作之間、在不同的刀具之間等可以尺寸各異。來自一些已知材料的加工的顆?？砂?其它尺寸中)極其細小并可吸入的顆粒。
[0003]一些已知的系統(tǒng)對顆粒產(chǎn)生裝置周圍的空氣中的顆粒進行露天采樣。在這樣的系統(tǒng)中，檢測儀器相對于顆粒源的距離和位置可顯著地影響顆粒分析的結(jié)果。此外，如果被研究的顆粒產(chǎn)生裝置與激活的除塵系統(tǒng)一起使用，則如此采樣的結(jié)果無法精確表示由裝置所產(chǎn)生的顆粒。然而，如果對顆粒產(chǎn)生裝置進行研究而不激活裝置除塵系統(tǒng)，則裝置周圍的區(qū)域可被來自顆粒產(chǎn)生裝置的灰塵污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本公開的一個方面是在顆粒采集和分析中使用的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括:包封物、過濾器、真空源以及采樣塔。包封物被構(gòu)造為附接到顆粒產(chǎn)生裝置，并且包括入口和出口。過濾器被構(gòu)造為聯(lián)接到包封物的入口，并且被構(gòu)造為過濾通過入口導向包封物的空氣。真空源被構(gòu)造為與包封物的出口流動聯(lián)通地聯(lián)接，以產(chǎn)生從包封物至真空源的氣霧流。該氣霧流包括由顆粒產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的顆粒。采樣塔被構(gòu)造為聯(lián)接在真空源與包封物出口之間。采樣塔包括至少一個噴嘴，所述至少一個噴嘴延伸到采樣塔內(nèi)，并且被構(gòu)造為對從包封物到真空源的氣霧流進行采樣。
[0005]公開的另一個方面是用于來自顆粒生成源的顆粒的采集和分析的方法，該顆粒產(chǎn)生源被包封在具有入口和出口的包封物內(nèi)。該方法包括如下步驟:通過入口將經(jīng)過濾的空氣供應(yīng)至包封物內(nèi)；利用真空源，通過出口抽取氣霧流，該氣霧流包括來自顆粒產(chǎn)生源的顆粒；經(jīng)由采樣塔，將來自包封物的出口的氣霧流引導至真空源。采樣塔包括用于對氣霧流進行采樣的至少一個噴嘴。該方法包括如下步驟:利用聯(lián)接到噴嘴的檢測儀器，檢測氣霧流中的顆粒的至少一個特征；以及向計算裝置輸出與氣霧流中的顆粒的所檢測到的特征有關(guān)的數(shù)據(jù)。
[0006]在另一個方面中，一種在顆粒的采集和分析中使用的封閉的系統(tǒng)，該顆粒在顆粒產(chǎn)生裝置的顆粒產(chǎn)生位置處產(chǎn)生，該系統(tǒng)包括:包封物、過濾器、第一真空源以及采樣塔的。包封物附接到顆粒產(chǎn)生裝置。在顆粒產(chǎn)生位置周圍，包封物和顆粒產(chǎn)生裝置共同地建立一個大體密封的體積。包封物包括到密封體積的入口和從密封體積的出口。過濾器聯(lián)接到包封物的入口，并且被構(gòu)造為過濾穿過入口導向包封物的空氣。第一真空源具有入口和出口。第一真空源入口與包封物的出口流動聯(lián)通地聯(lián)接，以生成從包封物至第一真空源的氣霧流。該氣霧流包括由顆粒產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的顆粒。第一真空源出口與過濾器流動聯(lián)通地聯(lián)接，以向包封物提供經(jīng)過濾的空氣。采樣塔聯(lián)接在第一真空源入口與包封物出口之間。采樣塔包括多個采樣噴嘴，所述多個采樣噴嘴延伸到采樣塔內(nèi)，并且被構(gòu)造為對從包封物到真空源的氣霧流進行采樣。
[0007]已經(jīng)被討論的特點、功能以及優(yōu)勢可以在各種實施方式中獨立地實現(xiàn)，或在其他實施方式中可以被合并，其進一步的細節(jié)可參照下面的描述和附圖看出。
[0008]此外，本公開包括根據(jù)下列條款的實施方式:
[0009]條款1、一種在顆粒采集和分析中使用的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0010]包封物，該包封物被構(gòu)造為附接到顆粒產(chǎn)生裝置，所述包封物包括入口和出口 ；
[0011]過濾器，該過濾器被構(gòu)造為聯(lián)接到所述包封物的所述入口，并且所述過濾器被構(gòu)造為對通過所述入口被導向所述包封物的空氣進行過濾；
[0012]真空源，該真空源被構(gòu)造為與所述包封物的所述出口流動聯(lián)通地聯(lián)接，以產(chǎn)生從所述包封物至所述真空源的氣霧流，其中，所述氣霧流包括由所述顆粒產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的顆粒；以及
[0013]采樣塔，該采樣塔被構(gòu)造為聯(lián)接在所述真空源和所述包封物出口之間，所述采樣塔包括至少一個采樣噴嘴，所述至少一個采樣噴嘴延伸至所述采樣塔內(nèi)，并且被構(gòu)造為對從所述包封物至所述真空源的所述氣霧流進行采樣。
[0014]條款2、根據(jù)條款I(lǐng)所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)進一步包括鼓風機，該鼓風機被構(gòu)造為聯(lián)接到所述過濾器，以向所述包封物提供經(jīng)過濾的空氣。
[0015]條款3、根據(jù)條款2所述的系統(tǒng)，其中，所述鼓風機被構(gòu)造為以與被構(gòu)造為從所述包封物抽取空氣的所述真空源大體相同的速率向所述包封物提供空氣。
[0016]條款4、根據(jù)條款I(lǐng)所述的系統(tǒng)，其中，所述至少一個采樣噴嘴包括等速采樣噴嘴。
[0017]條款5、根據(jù)條款4所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)進一步包括檢測儀器，該檢測儀器被構(gòu)造為檢測包括在所述氣霧流中的所述顆粒的至少一個特征。
[0018]條款6、根據(jù)條款5所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)進一步包括計算裝置，該計算裝置被構(gòu)造為通信地聯(lián)接到所述檢測儀器，以從所述檢測儀器接收于包括在所述氣霧流中的所述顆粒的所檢測到的特征有關(guān)的數(shù)據(jù)。
[0019]條款7、根據(jù)條款5所述的系統(tǒng)，其中，所述儀器是級聯(lián)沖擊器、顆粒計數(shù)器、質(zhì)量濃度監(jiān)視器和單階沖擊器中的一個。
[0020]條款8、根據(jù)條款4所述的系統(tǒng)，其中，所述采樣塔進一步包括皮托管，該皮托管聯(lián)接到差壓計，以在所述采樣塔中檢測所述氣霧流的速率。
[0021]條款9、根據(jù)條款I(lǐng)所述的系統(tǒng)，其中，所述真空源包括鼓風機出口，該鼓風機出口被構(gòu)造為聯(lián)接到所述過濾器，以向所述包封物提供經(jīng)過濾的空氣。
[0022]條款10、根據(jù)條款I(lǐng)所述的系統(tǒng)，其中，所述顆粒產(chǎn)生裝置包括顆粒生成的位置，并且其中，所述包封物被構(gòu)造為將所述包封物出口維持在相對于所述顆粒生成的位置的大體固定的位置中。
[0023]條款11、根據(jù)條款I(lǐng)所述的系統(tǒng)，所述顆粒產(chǎn)生裝置包括顆粒生成的位置，并且其中，所述包封物被構(gòu)造為當所述包封物附接到所述顆粒產(chǎn)生裝置時在所述顆粒生成的位置周圍提供大體密封的體積。
[0024]條款12、一種用于來自顆粒產(chǎn)生源的顆粒的采集和分析的方法，所述顆粒產(chǎn)生源被包封在具有入口和出口的包封物內(nèi)，所述方法包括如下步驟:
[0025]通過所述入口將經(jīng)過濾的空氣供應(yīng)至所述包封物內(nèi)；
[0026]利用真空源，通過所述出口抽取氣霧流，該氣霧流包括來自所述顆粒產(chǎn)生源的顆粒；
[0027]經(jīng)由采樣塔，將來自所述包封物的所述出口的所述氣霧流引導至所述真空源，所述采樣塔包括用于對所述氣霧流進行采樣的至少一個噴嘴；
[0028]利用聯(lián)接到所述噴嘴的檢測儀器，檢測所述氣霧流中的所述顆粒的至少一個特征；以及
[0029]向計算裝置輸出與所述氣霧流中的所述顆粒的所檢測到的特征有關(guān)的數(shù)據(jù)。
[0030]條款13、根據(jù)條款12所述的方法，所述方法進一步包括如下步驟:
[0031]通過所述采樣塔確定樣本氣霧流的速率；
[0032]至少部分地基于所述樣本氣霧流的所確定的速率，來確定所述至少一個噴嘴的尺寸，使得所述至少一個噴嘴中的速率大體等于所確定的速率；以及
[0033]在所述采樣塔中安裝具有所確定的尺寸的所述至少一個噴嘴。
[0034]條款14、根據(jù)條款12所述的方法，其中，所述顆粒產(chǎn)生源是顆粒產(chǎn)生裝置的一部分，并且其中，所述方法進一步包括如下步驟:
[0035]將所述包封物附結(jié)到所述顆粒產(chǎn)生裝置，使得所述包封物大體包封所述顆粒產(chǎn)生源，其中，所述包封物包括柔性膜。
[0036]條款15、根據(jù)條款12所述的方法，其中，采樣塔包括用于對所述氣霧流進行采樣的多個噴嘴，并且其中聯(lián)接到所述噴嘴所述檢測儀器檢測所述氣霧流中的顆粒的多個特征。
[0037]條款16、根據(jù)條款15所述的方法，其中，所述采樣塔具有大體圓形橫截面，并且其中，所述方法進一步包括如下步驟:在所述采樣塔中將所述多個噴嘴定位為在所述采樣塔周圍在外周方向上交錯。
[0038]條款17、一種在顆粒的采集和分析中使用的系統(tǒng)，該顆粒在顆粒產(chǎn)生裝置的顆粒產(chǎn)生位置處產(chǎn)生，所述系統(tǒng)包括:
[0039]包封物，該包封物附接到顆粒產(chǎn)生裝置，在所述顆粒產(chǎn)生位置周圍所述包封物和所述顆粒產(chǎn)生裝置共同地建立大體密封的體積，所述包封物包括到所述密封體積的入口和從所述密封體積的出口；
[0040]過濾器，該過濾器聯(lián)接到所述包封物的入口，并且被構(gòu)造為對穿過入口導向所述包封物的空氣進行過濾；
[0041]第一真空源，該第一真空源具有入口和出口，所述第一真空源入口與所述包封物出口流動聯(lián)通地聯(lián)接，以生成從所述包封物至所述第一真空源的氣霧流，其中，所述氣霧流包括由顆粒產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的顆粒，并且其中，所述第一真空源出口與所述過濾器流動聯(lián)通地聯(lián)接，以向所述包封物提供經(jīng)過濾的空氣；以及
[0042]采樣塔，該采樣塔聯(lián)接在所述第一真空源入口與所