專利名稱：用于殼體內(nèi)通信的無線接收器的制作方法
用于殼體內(nèi)通信的無線接收器 無線通信的應(yīng)用已經(jīng)越來越普遍了，尤其是在資產(chǎn)管理中，特別是那些與庫存管理相關(guān)的應(yīng)用。例如，RFID標(biāo)簽的使用可以監(jiān)控生產(chǎn)線、 以及資產(chǎn)或各種成分在整個供應(yīng)鏈中的運(yùn)動情況。為了進(jìn)一步描述這個概念，制造實(shí)體可以在某種成分進(jìn)入生產(chǎn)設(shè)備 時添加RFID標(biāo)簽。然后這些成分進(jìn)入生產(chǎn)流程，和其他的成分一起形 成子組件，并最終形成完整的產(chǎn)品。RFID標(biāo)簽的使用可以讓制造實(shí)體 員工來跟蹤特別的成分在整個生產(chǎn)過程中的運(yùn)動。還可以允許實(shí)體能夠 識別包含任何特定組件或成品的特殊成分。另外，RFID標(biāo)簽的使用已經(jīng)在藥品企業(yè)被提倡。2004年2月，美 國聯(lián)邦藥品管理局發(fā)布報(bào)告，提倡使用RFID標(biāo)簽來標(biāo)記和監(jiān)控藥品。 這對于提供藥品來歷以及限制假冒處方藥流入市場和消費(fèi)者來說是個嘗 試。既然有了上述介紹，RFID標(biāo)簽已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，例如在過濾器產(chǎn) 品中用于識別和提供過程控制信息。1997年授權(quán)給Den Dekker的美國 專利號為US5674381的專利就公開了與過濾裝置和可替代的過濾器組件 相結(jié)合的"電子標(biāo)簽"的使用。特別地，該專利公開了一種具有電子標(biāo)簽 的過濾器，包括讀/寫存儲器和具有響應(yīng)于標(biāo)簽的讀出裝置的相關(guān)過濾裝 置。電子標(biāo)簽適合計(jì)數(shù)和存儲該可替代過濾器的實(shí)際操作時間。過濾裝 置用于根據(jù)該實(shí)時數(shù)字，允許或拒絕過濾器的使用。該專利還公開了， 電子標(biāo)簽還可用于存儲關(guān)于可替代過濾器的識別信息。由Baker等人申請，美國專利申請公開號為US2005/0205658，在2005 年公開的專利申請公開了一種處理設(shè)備跟蹤系統(tǒng)。這種系統(tǒng)包括與處理 設(shè)備相結(jié)合的RFID標(biāo)簽的使用。該RFID標(biāo)簽被描述為可以存儲"至少 一個跟蹤事件"。這些跟蹤事件可以像清除日期和批處理日期一樣被列 舉。該專利申請還公開了一種連接到具有處理設(shè)備數(shù)據(jù)庫的個人電腦或 者因特網(wǎng)的RFID標(biāo)簽讀卡器。該數(shù)據(jù)庫包含多個跟蹤事件，并可以提供有用信息來決定"基于累積數(shù)據(jù)的處理設(shè)備的服務(wù)壽命"。該申請包括 具有各種處理設(shè)備例如閥，泵，過濾器以及紫外燈的這種類型系統(tǒng)的應(yīng) 用。另外專利申請公開號為US2004/0256328，由Jornitz等人申請，并 于2004年公開的專利申請公開了一種用于監(jiān)控過濾裝置完整性的設(shè)備 和方法。該申請描述了和過濾器外殼相結(jié)合的包含單板存儲芯片和通信 裝置的過濾器的使用。該過濾器外殼相當(dāng)于監(jiān)控和完整性檢測器。該申 請還公開了用于保證應(yīng)用于多圈外殼的過濾元件完整性的一系列步驟。 這些步驟包括詢問存儲器元件以證實(shí)正在被使用的過濾器類型、它的極 限數(shù)據(jù)以及產(chǎn)品發(fā)行數(shù)據(jù)。該申請還描述了向外部監(jiān)控和測試單元轉(zhuǎn)播 信息的內(nèi)置發(fā)射機(jī)應(yīng)答器。在過濾器外殼上，鄰近所述發(fā)射機(jī)應(yīng)答器設(shè) 置天線。盡管在應(yīng)用RFID標(biāo)簽時取得了上述進(jìn)展，但仍有不少領(lǐng)域有待研 究。例如，與從過濾器殼體內(nèi)部向外部測試或監(jiān)控設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)的能力 相關(guān)的問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，描述了一種用于在殼體內(nèi)部和殼 體外部之間傳送信息的系統(tǒng)和方法，例如從位于殼體內(nèi)的設(shè)備向第二個 設(shè)備，更優(yōu)選地是位于殼體外的測試或者監(jiān)控設(shè)備。從密封的殼體內(nèi)向 外部設(shè)備傳送信息存在許多相關(guān)問題。在某些情況下，在殼體內(nèi)使用導(dǎo) 線不實(shí)際，這是由于內(nèi)部環(huán)境，諸如流體流動、壓力或溫度造成的。在 一個實(shí)施例中，外部的RF閱讀裝置的天線電連接到殼體的一部分，例 如殼體的頂部，于是殼體的這一部分就相當(dāng)于天線。在另一個實(shí)施例中， 殼體內(nèi)的裝置電連接到殼體組成部分。在另外的實(shí)施例中，墊圈典型地 被放置于殼體頂部和殼體基座之間，用于從殼體內(nèi)向外部裝置傳送信>K、 o


附圖l描述了本發(fā)明的第一實(shí)施例；和 附圖2描述了本發(fā)明的第二實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
附圖1描述了根據(jù)本發(fā)明的過濾系統(tǒng)，例如由Millipore公司制作并 以"Filter Cartridge Housing Series 2000"出售。過濾器組件(未示出)被 殼體頂部40封閉。該過濾器組件具有多孔隔膜， 一些特定的物質(zhì)可以 通過這個隔膜，另外該過濾器組件還包括用于支持該隔膜的對應(yīng)結(jié)構(gòu)或 構(gòu)架。在特定的實(shí)施例中，殼體頂部由無腐蝕性以及耐用的材料制成， 例如，不銹鋼或其它的金屬或?qū)w和絕緣物質(zhì)的組件，但是并不僅限于 此。典型的，殼體頂部40在略低的位置具有開口 45，因此殼體頂部40 就可以被連接到合適的殼體基座70。殼體基座70通常包含各種各樣的 進(jìn)口和出口，用于與過濾器組件流體連通。例如，流體可以流入殼體， 通過過濾器組件的隔膜被過濾，然后通過殼體基座從過濾器組件中排 放。像殼體頂部一樣，基座也是由無腐蝕性材料制成，例如不銹鋼。殼 體頂部40附著到殼體基座70上，以形成防水和空氣密封結(jié)構(gòu)。在一些 實(shí)施例中，殼體頂部40螺旋固定于殼體基座70上。在另外一些實(shí)施例 中，殼體頂部40通過使用底部夾鉗50固定于殼體基座70上。底部夾 鉗可以使用任何合適的材料構(gòu)成，只要所述材料能夠把兩部件固定在一 起即可。典型地，底部墊圈60放置于殼體頂部40和殼體基座70之間， 用于保證這些部件之間密封的完整性。特別地，底部墊圈60可以由柔 性材料制成，例如橡膠，但并不局限于此。在一個實(shí)施例中，殼體頂部40在上部可能還會有開口 48。在該實(shí) 施例中，頂部連接器10用于密封該開口。該連接器由合適的無腐蝕性 材料制成。像底部開口一樣，頂部連接器可以螺旋固定于殼體頂部，或 者通過使用頂部夾鉗30被安裝在合適的位置。頂部夾鉗可以使用任何 合適的材料構(gòu)成，只要所述材料能夠把兩部件固定在一起即可。典型地， 頂部墊圈20放置于殼體頂部40和頂部連接器10之間，用于保證這些 部件之間密封的完整性。特別地，頂部墊圈20由柔性材料制成，例如 橡膠，但并不局限于此。如上所述，位于殼體內(nèi)的是一個或多個過濾器組件(未示出)。這 些過濾器組件可以僅僅是多孔材料，例如褶紙。可以選擇的，過濾器組 件可以更為復(fù)雜，例如，包括諸如塑料以及多孔材料的框架結(jié)構(gòu)。在殼 體內(nèi)是電子線路，例如RFID標(biāo)簽，可以用來存儲各種各樣的部件信息。例如，電子線路可以包括諸如批號、生產(chǎn)日期、測試參數(shù)、釆用的周期 數(shù)以及其他的特征、屬性、操作參數(shù)和\或度量標(biāo)準(zhǔn)的信息。例如，這些 電子線路可以附著于或者內(nèi)嵌于這些過濾器組件中，并且提供與這些過 濾器組件相關(guān)的數(shù)據(jù)。在殼體頂部的外面是可以與這些電子線路或者標(biāo)簽進(jìn)行通信的裝置。在一個實(shí)施例中，利用了例如RFID讀卡器的裝置100。這個裝置 可以是來自許多公司的任何己經(jīng)商用的RFID讀卡器?？梢赃x擇的，RFID 讀卡器可以是專有的讀卡器。裝置100可以通過有線連接方式直接地或 者通過無線連接方式間接地與計(jì)算機(jī)110進(jìn)行通信。可以選擇的，該裝 置可以間斷地連接到計(jì)算機(jī)110。例如，該裝置可以收集各種各樣的數(shù) 據(jù)并在內(nèi)部存儲這些信息。在某個后來的時間，該裝置與計(jì)算機(jī)110進(jìn) 行通信(可以是通過有線連接，也可以是通過無線連接)。這時，該裝 置把內(nèi)部存儲的數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)。裝置100和計(jì)算機(jī)110之間的實(shí)際 相互作用并不是關(guān)鍵的，可以使用多種方法，這些方法對于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來講是己知的。因此，本發(fā)明不局限于任何特定的實(shí)施例。嘗試著穿過殼體頂部傳送信號是非常困難的(即使并不是不可能)， 尤其是如果殼體頂部是由不銹鋼制成的情況下更是如此。不管怎樣，從 殼體頂部40的內(nèi)部向外部讀卡器100傳送信息的問題已經(jīng)通過本發(fā)明 中一系列方式得以解決。在第一個實(shí)施例中，殼體頂部40與殼體基座70電隔離，優(yōu)選的是 通過使用電絕緣的墊圈，例如由橡膠制成的墊圈。另外，將頂部附著到 基座的裝置也是電絕緣的。例如，底部夾鉗50是由諸如熱塑性或其他 適合的電絕緣材料制成。采用這樣的方式，殼體基座可以接地(如果需 要的話)，同時，殼體頂部與殼體基座之間保持電隔離。優(yōu)選地殼體頂 部是由電導(dǎo)體材料制成，例如銅或者不銹鋼。既然殼體頂部既不接地，也不電連接于其他任何組件，因此，可以 用于輔助從殼體頂部內(nèi)向外部裝置傳送信號，反之亦然。在一個實(shí)施例 中，裝置100或者RF讀卡器100物理連接于殼體頂部40，因此，該殼 體頂部可以作為裝置的天線。因此，殼體頂部用于從所述裝置或者RF 讀卡器向殼體內(nèi)部傳送信號，以及還用于接收從殼體內(nèi)部發(fā)出的任何信號。在這個實(shí)施例中，頂部被配置為1/4波天線部分。采用這樣的方式， 天線就被配置為單極天線，或者說鞭型天線，其中只有傳統(tǒng)雙極天線中 的一極被使用。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以意識到，為了優(yōu)化性能，對發(fā)送的 信號幅度進(jìn)行一些調(diào)諧可能是需要的。本實(shí)施例并不限制該頂部的形狀 和構(gòu)建材料，以允許本領(lǐng)域技術(shù)人員為追求最優(yōu)性能而調(diào)諧有效天線。 在第二實(shí)施例中，如上所述，殼體頂部和殼體基座之間互相隔離， 且二者與地也是隔離的。和第一實(shí)施例一樣，殼體頂部連接至所述裝置 或者讀卡器天線的一極。然而，由于殼體基座與地也是隔離的，因此殼 體基座可以作為另一極。因此殼體頂部和殼體基座分別作為雙極天線的一極。這是一種雙電浮動裝置(electrically floating installment),或者是標(biāo)準(zhǔn)雙極天線。殼體頂部和殼體基座由讀卡器激勵，并且發(fā)送和接收來 自殼體內(nèi)的信號。在第三實(shí)施例中，如上所述，頂部與基座保持電隔離。如上述，優(yōu) 選地，頂部由諸如不銹鋼的導(dǎo)電材料制成。于是頂部就作為電導(dǎo)管把信 息從嵌入裝置直接發(fā)送到外部讀卡器，好象裝置之間有一條導(dǎo)線。優(yōu)選 的，在殼體內(nèi)部的線路和外部讀卡器之間采用了一系列通信協(xié)議。通過 使讀卡器和所述線路與殼體頂部物理連接，這樣在內(nèi)部線路和讀卡器之 間可以形成電連接?？梢赃x擇的，把殼體頂部和殼體基座分隔開的"O"型墊圈可用于從 殼體內(nèi)部向外部環(huán)境傳輸信號。在一個實(shí)施例中，墊圈中存在通道或者 通路，在該通道或者通路中可以布置導(dǎo)線。這些通道或者通路從形成內(nèi) 圈的墊圈部分延伸到形成外圈的墊圈部分。參照附圖2，通道200在墊 圈210的外部邊緣是可見的。因此，如上所述，不是將所述線路與殼體 頂部物理連接，而是導(dǎo)線或者一組導(dǎo)線用于將內(nèi)部線路連接到外部裝置 或讀卡器。所采用的通信類型和特定協(xié)議為實(shí)現(xiàn)決策并都在本發(fā)明的范 圍之內(nèi)。作為對上述實(shí)施例的修正，墊圈210內(nèi)的電連接附著于殼體部件。 因?yàn)橥ǔ|圈在使用過程中處于壓縮狀態(tài)，因此能夠保證墊圈和殼體頂 部(和殼體基座)之間的連接。在一個實(shí)施例中，如附圖2所示，小彈 簧或多個彈簧220被添加到墊圈210，用于保證與頂部的電連接是物理接觸。在另一個實(shí)施例中，被提高的接觸襯墊放置于墊圈之上，由于夾 鉗施加的壓力因此形成了物理連接。在優(yōu)選實(shí)施例中，通道200并不完 全貫穿墊圈。而是部分延伸進(jìn)入墊圈，然后在這一部分與頂部或基座接 觸。這種機(jī)制提供了一種把外部裝置的天線附著于頂部的簡單方法。例 如，外部裝置的天線僅僅連接至墊圈，而墊圈提供至頂部的連接。采用 這樣的方式，頂部就由導(dǎo)線或者其他連接裝置釋放出來。這就使得頂部 可以輕松的從殼體基座上移下來，以及后續(xù)更換。在一個實(shí)施例中，墊 圈包括外圈上的適合天線連接的連接器。外部裝置的天線就可以典型地 通過電纜或其他方式連接到這個連接器。在墊圈內(nèi)，典型地通過一個或 多個導(dǎo)線，信號通過并到達(dá)保證墊圈與殼體頂部接觸的位置，于是形成 殼體頂部和外部裝置的天線之間的連接。類似的，可以利用兩組獨(dú)立的 接觸機(jī)械裝置， 一組接觸機(jī)械裝置是在墊圈上部面對殼體頂部，另一組 接觸機(jī)械裝置是在墊圈下部，面對殼體基座。采用這樣的方式，獨(dú)立的 (或相同的)信號就可以依照較早實(shí)施例提供至殼體頂部和殼體基座。
權(quán)利要求
1、一種過濾系統(tǒng)，包括a.導(dǎo)電殼體頂部，b.過濾器組件，c.殼體基座，d.電絕緣墊圈，所述電絕緣墊圈插入到所述頂部和所述基座之間，使得它們之間物理隔離和電隔離，以及e.將所述頂部、所述墊圈和所述基座按壓在一起用于形成流體密封的工具，其中所述工具在所述頂部和所述基座之間保持所述電隔離。
2、 如權(quán)利要求1所述的過濾系統(tǒng)，其中所述過濾元件包括電子線路， 所述系統(tǒng)包括適合與所述線路進(jìn)行通信的外部裝置。
3、 如權(quán)利要求2所述的過濾系統(tǒng)，所述外部裝置包括天線，其中所 述殼體頂部與所述天線的一極進(jìn)行通信。
4、 如權(quán)利要求3所述的過濾系統(tǒng)，其中所述基座接地。
5、 如權(quán)利要求3所述的過濾系統(tǒng)，其中所述殼體基座與所述天線的 第二極進(jìn)行通信。
6、 如權(quán)利要求1所述的過濾系統(tǒng)，其中所述工具包括電絕緣夾鉗。
7、 如權(quán)利要求3所述的過濾系統(tǒng)，其中所述墊圈具有外圈和內(nèi)圈， 并且包括與所述殼體頂部和所述外圈進(jìn)行通信的導(dǎo)電通道，所述天線的 所述一極與所述通道進(jìn)行通信。
8、 如權(quán)利要求3所述的過濾系統(tǒng)，其中所述墊圈進(jìn)一步包括連接器， 所述連接器位于與所述導(dǎo)電通道進(jìn)行通信的所述外圈上。
9、 如權(quán)利要求7所述的過濾系統(tǒng)，其中所述導(dǎo)電通道通過位于所述 墊圈上的接觸襯墊與所述殼體頂部進(jìn)行通信。
10、 如權(quán)利要求7所述的過濾系統(tǒng)，其中所述導(dǎo)電通道通過位于所 述墊圈上的彈簧與所述殼體頂部進(jìn)行通信。
11、 如權(quán)利要求5所述的過濾系統(tǒng)，其中所述墊圈具有內(nèi)圈和外圈， 并且包括與所述殼體頂部和所述外圈進(jìn)行通信的第一導(dǎo)電通道，以及與 所述殼體基座和所述外圈進(jìn)行通信的第二導(dǎo)電通道，所述天線的所述一極與所述第一導(dǎo)電通道通信，所述天線的所述第二極與所述第二導(dǎo)電通 道進(jìn)行通信。
12、 如權(quán)利要求2所述的過濾系統(tǒng)，其中所述線路和所述殼體頂部 進(jìn)行通信，所述裝置與所述殼體頂部進(jìn)行通信。
13、 一種過濾系統(tǒng)，包括a. 殼體頂部，b. 過濾元件，c. 殼體基座，以及d. 電絕緣墊圈，所述電絕緣墊圈插入到所述頂部和所述基座之間， 使得它們之間物理隔離和電隔離，包括用于將一個或多個導(dǎo)線從所述頂 部內(nèi)傳遞到所述頂部外面的通道。
14、 如權(quán)利要求13所述的過濾系統(tǒng)，其中所述過濾元件包括電子線 路，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括與所述線路進(jìn)行通信的外部裝置，所述外部裝 置包括適于穿過所述通道的至少一根導(dǎo)線。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于在位于殼體內(nèi)的裝置向位于殼體外的第二裝置，優(yōu)選地為測試或監(jiān)控單元，發(fā)送信息的系統(tǒng)和方法。從密封的殼體內(nèi)部向外部裝置發(fā)送信息涉及相當(dāng)多的問題。在某些情況下，在殼體內(nèi)使用導(dǎo)線可能不實(shí)際，這是因?yàn)閮?nèi)部環(huán)境，例如流體流動、壓力或溫度。在一個實(shí)施例中，外部射頻讀卡器的天線電連接到殼體頂部。在另一個實(shí)施例中，殼體內(nèi)的裝置電連接到殼體組件。另一個實(shí)施例中，墊圈被用于從殼體內(nèi)部向外部裝置傳輸信息。
文檔編號B01D35/00GK101274168SQ20071030510
公開日2008年10月1日 申請日期2007年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月16日
發(fā)明者A·伯克, M·T·格榮卡, M·約恩斯 申請人:米利波爾有限公司