专利名称：滤材泄漏检测装置及滤材泄漏检测方法
技术领域：
本发明涉及一种滤材泄漏检测装置及滤材泄漏检测方法，且特别涉及一种能够提高检测速度及辨识率的滤材泄漏检测装置及滤材泄漏检测方法。
背景技术：
随着人类工业技术的演进，许多新型态的实验、工厂的制造程序，都需要越来越高的洁净度，其他甚至是为了居住的环境或是安全的考量，都希望能够尽可能地减少室内空气中的污染物。为了因应各种环境下的需求，许多空气过滤材料陆续被开发出来，藉此以提供初级微粒(High Efficiency Particulate Air，HEPA)的洁净空气，或是更高洁净度的超微粉尘颗�？掌�(Ultra-Low Particulate Air, ULPA)。由于滤材的优劣将会对生产或是安全造成极大的影响，为了提升滤材的可靠度， 必须对滤材是否泄漏加以检测。但，在已知的检测方式中，检测人员大多是以手持粒子计数器的方式在滤材表面附近进行扫描的动作，以检测出滤材中的泄漏位置。然而，此检测方式极为耗时，且检测人员在长时间的作业下，其检测泄漏的辨识度逐步下降至约60%左右。因此，如何开发出一种辨识度高，检测时间更短的滤材泄漏检测装置及检测方法，实为研发者所亟达成的目标之一。此夕卜，在美国专禾Ij号 US 6，177，678、US 7，334，490B2、US 4，494，403、US 7, 201, 039 B2、US 7，210，363 B2、US 7, 669, 490 B2、US 7，649，174 B2、US 4，772，789、US 4, 612, 797,US 5, 001, 346,US 6，177，678 Bi、美国专利公开号 US 2006/027301 Al、冈亭式
气罩设计规范研究中也提出了多种滤材泄漏检测装置及方法。
发明内容
本发明提出一种滤材泄漏检测装置，其可节省针对滤材进行检测时所需时间，且其辨识度高。本发明提出一种滤材泄漏检测方法，此方法可节省针对滤材进行检测时所需时间且辨识度高。本发明提出另一种滤材泄漏检测方法，此方法可也节省针对滤材进行检测时所需时间且辨识度也高。本发明提出一种滤材泄漏检测装置，此装置包括气胶供应单元、滤材固定单元以及测漏单元。气胶供应单元具有气胶输出端，此气胶供应单元适于供应气胶至气胶输出端。 滤材固定单元将滤材固定于气胶输出端。测漏单元包括扫描模组、影像撷取单元以及判断单元。扫描模组提供扫描光线并使扫描光线在与滤材平行的平面上移动，当滤材具有破孔时，气胶从破孔泄漏而使扫描光线在对应于破孔的位置被散射。影像撷取单元撷取滤材的影像。判断单元与影像撷取单元连接，其中判断单元接收影像并从影像中判断出扫描光线被散射的位置。本发明提出一种滤材泄漏检测方法，此方法包括提供气胶至滤材的一侧。利用测漏单元于滤材的另一侧检测滤材是否泄漏，而测漏单元包括扫描模组、影像撷取单元以及判断单元。扫描模组提供扫描光线并使扫描光线在与滤材平行的平面上移动，当滤材具有破孔时，气胶从破孔泄漏而使扫描光线在对应于破孔的位置被散射。影像撷取单元撷取滤材的影像。判断单元与影像撷取单元连接，其中判断单元接收影像并从影像中判断出扫描光线被散射的位置。本发明提出另一种滤材泄漏检测方法，此方法包括提供气胶至滤材的一侧。于滤材的另一侧提供扫描光线并使扫描光线在与滤材平行的平面上移动，当滤材具有破孔时， 气胶从破孔泄漏而使扫描光线在对应于破孔的位置被散射。于滤材的另一侧撷取滤材的影像。从影像中判断出扫描光线被散射的位置。在本发明的一实施例中，上述的扫描模组沿着第一方向移动，而第一方向实质上垂直于扫描光线的传递方向。在本发明的一实施例中，上述的扫描模组包括线性位移机构以及光源。线性位移机构沿着第一方向移动，而第一方向实质上垂直于扫描光线的传递方向。光源配置于线性位移机构上以提供扫描光线。在本发明的一实施例中，上述的扫描光线为雷射光。在本发明的一实施例中，上述的滤材位于气胶供应单元与影像撷取单元的间。在本发明的一实施例中，上述的滤材泄漏检测装置可进一步包括位移机构，其中影像撷取单元配置于位移机构上以调整影像撷取单元与滤材的间的相对位置。在本发明的一实施例中，上述的平面位于影像撷取单元与滤材的间。基于上述，由于本发明所提出的滤材泄漏检测装置是利用扫描光束在与滤材平行的平面上移动以检测出破孔所在的位置，因此本发明的滤材泄漏检测装置可节省进行检测所需的时间，且其辨识度高。此外，本发明所提出的滤材泄漏检测方法也可节省进行检测所需的时间且不易发生因检测人员体力(精神)下降而导致辨识度变低的问题。为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明一实施例的滤材泄漏检测装置示意图。图2为本发明一实施例的部分滤材泄漏检测装置示意图。图3、图4为本发明一实施例的滤材泄漏检测方法流程示意图。主要元件符号说明1000 滤材泄漏检测装置100 气胶供应单元IOOa 气胶输出端110:风管
110a:上半段部分110b:下半段部分120 气流产生单元130、第一过滤单元132、第二过滤单元134、第三过滤单元136、第四过滤单元140、第一整流单元142、第二整流单元150 微粒产生单元200 滤材固定单元210 滤材210a 滤材的边框300 测漏单元310 扫描模组312 线性位移机构314 光源320 影像撷取单元330 判断单元400 位移机构F 气流L 扫描光线P 平面H:破孔X 气胶K 位置Sy、&Uz2、&c 轨道S100、S110、S120、S130、S200、S210 步骤x、y、z:方向
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。图1为本发明一实施例的滤材泄漏检测装置示意图。请参照图1，本实施例的滤材泄漏检测装置1000可包括气胶供应单元100、滤材固定单元200以及测漏单元300。气胶供应单元100具有气胶输出端100a，此气胶供应单元100适于供应气胶(图1中未示出) 至气胶输出端100a。在本实施例中，气胶可为悬浮在空气中的液胶或固胶。
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本实施例的气胶供应单元100可包括风管110、气流产生单元120、第一过滤单元 130、第二过滤单元132、第三过滤单元134、第四过滤单元136、第一整流单元140、第二整流单元142以及微粒产生单元150。气流产生单元120透过第一过滤单元130、第二过滤单元 132、第三过滤单元134以及第四过滤单元136提供干净的气流F至风管110中。此干净的气流F经过第一整流单元140以及第二整流单元142后呈现均勻的分布，以和微粒产生单元150所产生的微粒(图1中未示出)混合成均勻的气胶(图1中未示出)。值得一提的是，在本实施例中，第二整流单元142的使用可避免气流F在靠近气胶输出端IOOa产生紊流而影响检测结果。本实施例的滤材固定单元200将滤材210固定于气胶输出端100a。举例而言，如图1所示，滤材固定单元200可直接施压于滤材210的边框210a上，藉此方式可将滤材210 固定于气胶输出端100a。然，本发明并不以此为限，在其他实施例中，亦可藉由其它方式将滤材210固定于气胶输出端100a。本实施例的测漏单元300可包括扫描模组310、影像撷取单元320以及判断单元 330。图2为图1的部份区域放大示意图。请同时参照图1及图2，本实施例的扫描模组310 提供扫描光线L，并使扫描光线L在与滤材210平行的平面P上移动。当滤材210具有破孔 H时，气胶X从破孔H泄漏，而使扫描光线L在对应于破孔H的位置K被散射。举例而言，滤材210是位于x-y平面，扫描光线L在与x-y平面平行的平面P上移动，当滤材210具有破孔H时，气胶X从破孔H泄漏，而使扫描光线L在对应于破孔H的位置K被散射。更详细地说，本实施例的扫描模组310可沿着第一方向移动，而第一方向实质上垂直于扫描光线L的传递方向。举例而言，扫描模组310可沿着y方向移动，而y方向实质上垂直于扫描光线L的传递方向(例如负χ方向)。进一步地说，本实施例的扫描模组310 可包括线性位移机构312以及光源314。线性位移机构312沿着第一方向移动，而第一方向实质上垂直于扫描光线L的传递方向，光源314配置于线性位移机构312上以提供扫描光线L。举例而言，本实施例的线性位移机构312可架设在沿着y方向延伸的轨道Sy上，而光源314配置于线性位移机构312上并向负χ方向发出扫描光线L。此线性位移机构312会顺着轨道Sy在y方向上移动，而使朝负χ方向传递的扫描光线L可扫过整个与滤材210所在平面(例如x-y平面)平行的平面P。在本实施例中，线性位移机构312例如为电动载台，光源314例如为雷射二极体，扫描光线L例如为雷射光。本实施例的影像撷取单元320适于撷取滤材210的影像。在本实施例中，滤材210 位于气胶供应单元100与影像撷取单元320之间，扫描光线L所在的平面P位于滤材210 与影像撷取单元320之间。详言之，本实施例的影像撷取单元320可配合扫描光线L移动的速率来撷取滤材210及扫描光线L的影像，进而判断出滤材210上是否有破孔H及破孔 H所在的位置。举例而言，若扫描光线L在y方向的宽度(未示出)为2. 2厘米，且以每秒 60厘米的速率在与滤材所在平面(例如x-y平面)平行的平面P上移动时，影像撷取单元 320可以每秒30幅的速率撷取滤材210及扫描光线L的影像。换言之，当扫描光线L每移动2厘米(小于扫描光线L宽度2. 2厘米)影像撷取单元320即撷取一张滤材210及扫描光线L的影像。如此一来，影像撷取单元320便可撷取到扫描光线L扫过整个与滤材210平行的平面P的影像，进而使得本实施例的滤材泄漏检测装置1000的辨识度高。值得一提的是，一般而言，滤材210中破孔H(缺陷)多由碰撞所引起且其直径大于0. 4厘米，而本实施CN 102539079 A例的滤材泄漏检测装置1000可侦测直径大于0. 4厘米的破孔H且其辨识度可大于95%。本实施例的滤材泄漏检测装置1000可进一步包括位移机构400，其中影像撷取单元320配置于此位移机构400上以调整影像撷取单元320与滤材210之间的相对位置。详言之，本实施例的位移机构400可包括一条沿着χ方向延伸的轨道以及两条相互平行且沿着ζ方向延伸的轨道以及&2，其中轨道架在轨道以及Sz2上，且轨道可藉由轨道&1以及Sz2在ζ方向上移动。在本实施例中，影像撷取单元320是架设在轨道 Sx上，因此影像撷取单元320除了可藉由轨道在χ方向上移动外，亦可藉由轨道以及Sz2在ζ方向上移动。这样一来，当滤材210的大小或架设位置改变时，影像撷取单元 320便可藉由位移机构400调整与滤材210之间的相对位置，以使滤材210及扫描光线L的影响可完整地为影像撷取单元320所接收。本实施例的判断单元330与影像撷取单元320连接，其中判断单元330接收影像并从影像中判断出扫描光线L被散射的位置K。举例而言，本实施例的影像撷取单元320(例如摄录影机)可撷取扫描光线L扫过与滤材210平行的平面P的所有影像，并将此影像传送到判断单元330(例如电脑)中。此影像经判断单元330利用影像方法处理后，便可取出这些画面中较亮的点(即扫描光线L被气胶X所散射的的位置K)，进而判断出气胶X泄漏的位置(即滤材210中破孔H的位置)。值得一提的是，在本实施例中，影像撷取单元320 例如为摄录影机，其焦距可被适当地设计以获得合适的工作距离(即滤材210到影像撷取单元320的距离)，并减少因像差问题而导致的破孔H位置误判的机率。举例而言，本实施例的影像撷取单元320的焦距可为80厘米，但本发明不以此为限。图3为本实施例的滤材泄漏检测方法流程示意图。请同时参照图2及图3，本实施例的滤材泄漏检测方法可包括下列步骤请参考图2，提供气胶X至滤材210的一侧，即滤材的边框210a(步骤S100)。于滤材210的另一侧210b提供扫描光线L并使扫描光线L 在与滤材210平行的平面P上移动(步骤S110)，当滤材210具有破孔H时，气胶X从破孔 H泄漏而使扫描光线L在对应于破孔H的位置K被散射。于滤材210的另一侧210b撷取滤材210的影像(步骤S120)。从影像中判断出扫描光线L被散射的位置K(步骤S130)。值得一提，前述的步骤S100、S110的顺序可以对调。详言之，可先进行步骤S110，再进行步骤 S100,当然，亦可先进行步骤S100，再进行步骤S110。更详细地说，如图2及图4中所示，本实施例的滤材泄漏检测方法可包括下列步骤提供气胶X至滤材210的一侧，即滤材的边框210a(步骤S200)。利用测漏单元300于滤材210的另一侧210b检测滤材210是否泄漏(步骤S210)，而测漏单元300可包括扫描模组310、影像撷取单元320以及判断单元330。扫描模组310提供扫描光线L并使扫描光线L在与滤材210平行的平面P上移动，当滤材210具有破孔H时，气体X从破孔H泄漏而使扫描光线L在对应于破孔H的位置K被散射。影像撷取单元320撷取滤材210的影像。 判断单元330与影像撷取单元320连接，其中判断单元330接收影像并从影像中判断出扫描光线L被散射的位置。透过上述的滤材泄漏检测方法，可节省针对滤材210进行检测时所需时间，且其辨识度高。此外，亦不易发生因检测人员体力(精神)下降而导致辨识度变低的问题。综上所述，由于本发明所提出的滤材泄漏检测装置是利用扫描光束在与滤材平行的平面上移动以检测出破孔所在的位置，因此本发明的滤材泄漏检测装置可节省进行检测所需的时间，且其辨识度高。此外，本发明所提出的滤材泄漏检测方法亦可节省进行检测所需的时间且不易发生因检测人员体力(精神)下降而导致辨识度变低的问题。
虽然本发明已以实施方式揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中普通技术人员，当可作些许的更动与润饰，而不脱离本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种滤材泄漏检测装置，包括一气胶供应单元，具有一气胶输出端，该气胶供应单元适于供应一气胶至该气胶输出端；一滤材固定单元，将一滤材固定于该气胶输出端； 一测漏单元，包括一扫描模组，提供一扫描光线并使该扫描光线在一与该滤材平行的平面上移动，当该滤材具有一破孔时，该气胶从该破孔泄漏而使该扫描光线在对应于该破孔的位置被散射； 一影像撷取单元，撷取该滤材的一影像；以及一判断单元，与该影像撷取单元连接，其中该判断单元接收该影像并从该影像中判断出该扫描光线被散射的位置。
2.根据权利要求1所述的滤材泄漏检测装置，其中该扫描模组沿着一第一方向移动， 而该第一方向实质上垂直于该扫描光线的传递方向。
3.根据权利要求1所述的滤材泄漏检测装置，其中该扫描模组包括一线性位移机构，沿着一第一方向移动，而该第一方向实质上垂直于该扫描光线的传递方向；以及一光源，配置于该线性位移机构上以提供该扫描光线。
4.根据权利要求1所述的滤材泄漏检测装置，其中该扫描光线为一雷射光。
5.根据权利要求1所述的滤材泄漏检测装置，其中该滤材位于该气胶供应单元与该影像撷取单元之间。
6.根据权利要求1所述的滤材泄漏检测装置，还包括一位移机构，其中该影像撷取单元配置于该位移机构上以调整该影像撷取单元与该滤材之间的相对位置。
7.根据权利要求1所述的滤材泄漏检测装置，其中该平面位于该影像撷取单元与该滤材之间。
8.一种滤材泄漏检测方法，包括 提供一气胶至一滤材的一侧；利用一测漏单元于该滤材的另一侧检测该滤材是否泄漏，而该测漏单元包括 一扫描模组，提供一扫描光线并使该扫描光线在一与该滤材平行的平面上移动，当该滤材具有一破孔时，该气胶从该破孔泄漏而使该扫描光线在对应于该破孔的位置被散射； 一影像撷取单元，撷取该滤材的一影像；以及一判断单元，与该影像撷取单元连接，其中该判断单元接收该影像并从该影像中判断出该扫描光线被散射的位置。
9.一种滤材泄漏检测方法，包括 提供一气胶至一滤材的一侧；于该滤材的另一侧提供一扫描光线并使该扫描光线在一与该滤材平行的平面上移动， 当该滤材具有一破孔时，该气胶从该破孔泄漏而使该扫描光线在对应于该破孔的位置被散射；于该滤材的另一侧撷取该滤材的一影像；以及从该影像中判断出该扫描光线被散射的位置。
全文摘要
本发明提供一种滤材泄漏检测装置及滤材泄漏检测方法，检测装置包括气胶供应单元、滤材固定单元以及测漏单元。气胶供应单元具有气胶输出端，此气胶供应单元适于供应气胶至气胶输出端。滤材固定单元将滤材固定于气胶输出端。测漏单元包括扫描模组、影像撷取单元以及判断单元。扫描模组提供扫描光线并使扫描光线在与滤材平行的平面上移动。当滤材具有破孔时，气胶从破孔泄漏而使扫描光线在对应于破孔的位置被散射。影像撷取单元撷取滤材的影像。判断单元与影像撷取单元连接，其中判断单元接收影像并从影像中判断出扫描光线被散射的位置。一种滤材泄漏检测方法也被提出。本发明可节省针对滤材进行检测时所需时间，且其辨识度高。
文档编号G01M3/04GK102539079SQ20101062227
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月28日 优先权日2010年12月8日
发明者朱俊桦, 胡明铨, 锺泱佑 申请人:财团法人纺织产业综合研究所
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