CN106290399A - 分析基体孔径的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于分析基体或含有基体设备的孔径的系统，其中所述基体适于分离流体，具有至少两个表面，彼此隔绝的第一表面和第二表面，其中所述基体或含有该基体的设备具有用于流过该基体的流体的出口，所述系统包含：a)颗粒发生器(15)，其能够产生尺寸可控的颗粒；b)用于产生基体第一和第二表面之间的压力差的系统(18)；c)光源(24)，其与基体或含基体设备的出口分置，其适于照射从基体或者含基体设备的出口离开的颗粒；d)从颗粒发生器到基体的第一表面的封闭流路；e)基体或设备支架(11)，其适于将基体或设备保持在系统中的适当位置；以及f)一个或多个参考图像。还描述了利用该系统识别基体孔径的方法。

Description

分析基体孔径的系统和方法

本申请为申请号为201180045346.8、申请日为2011年09月26日、发明名称为“分析基体孔径的系统和方法”的专利申请的分案申请。

优先权声明

本申请要求于2010年10月1日提交的美国临时申请号61/388,645的优先权，其以引用方式整体并入本文。

技术领域

本发明涉及可用于识别具有均匀或特定孔径的用来分离颗粒物质或形成阻隔，例如阻隔薄膜、膜或过滤器的基体的系统和方法，以及以非破坏方式估算其孔径的系统和方法。

背景技术

设计为从流体、玻璃、光和固体中分离颗粒物质的基体在本领域是已知的。一类这种基体是膜系统。这些膜系统通常利用能够分离流体混合物或从流体中分离固体或颗粒的阻隔。一个实例包括设计为从微咸水或盐水中除去盐的反渗透膜。另一个实例包括超滤膜，其可以从液体中除去较高分子量有机化合物。另一类基体是壁流式过滤器。壁流式过滤器通常是陶瓷基的，根据尺寸从流体中分离颗粒。壁流式过滤器的常见设计包含成型的陶瓷制品，其具有在一个方向上延伸通过该制品的流动通道。壁流式过滤器在一个方向上具有限定了流动通道的一系列壁，所述壁通常排列成使得壁和流动通道是相互平行设置的并且所述壁和通道延伸通过所述成型的陶瓷制品。在垂直于所述壁和流动通道的方向上，所述壁流式过滤器通常展示出一致的横截面形状。所述横截面形状可以是适于壁流式过滤器预定用途的任意形状。所述横截面形状可以是圆形、椭圆形、正方形、长方形、多面体或者由正方形、长方形或多面体成型部件的组合定义的形状。在一些实施方案中，所述壁流式过滤器表现出在每一端具有所期望的横截面形状的两个面，流动通道垂直于过滤器的所述面并从一端或面延伸到另一端或面。这种排列通常被称为蜂窝式设计，因为过滤器的每一端看起来类似蜂窝。所述壁流式过滤器可以具有正方形或长方形横截面形状。在另一个优选的实施方案中，壁流式过滤器包含多个单独形成的部件，其被组装在一起在垂直于流动通道的方向上形成所期望的横截面。在这种最后的情况中，壁流式过滤器的横截面包含用于制备壁流式过滤器的部件的横截面的组合并且可以被设计为具有任何所期望的形状。壁流式过滤器通常被布置为具有限定多个流动通道的多个壁。在壁流式过滤器中，在一端每隔一个流动通道被堵塞，使得流体不能流过流动通道被堵塞的一端。在另一端相邻的通道以类似的方式被堵塞。这种排列形成了这样的结构：每个流动通道在一端是敞开的并且相对的一端是堵塞的。每个流动通道都被相对端被堵塞的通道包围。为了从流体料流中分离颗粒，所述流体料流通过过滤器的一端被引入到这一端的流动通道中。因为流动通道的另一端被堵塞，流体只能通过流动通道的多孔壁流出过滤器并进入到与引入流体的流动通道相邻的流动通道中。有流体流入的流动通道在流体进入的相对端是敞开的。通常地，在流体最初进入的流动通道和与其相邻的流动通道之间保持压力差以驱使流体通过流动通道壁。包含在流体中的尺寸大于流动通道壁上孔的尺寸的颗粒物质保留在流体进入的流动通道的壁上。流出过滤器相对端的流体基本上不含尺寸大于流动通道的壁中孔尺寸的颗粒。在一个实施方案中，壁流式过滤器的制造方法经调整用于生产具有相对均匀的孔的壁以促进所期望的分离。陶瓷壁流式过滤器的设计和制造在本领域是众所周知的，不是本发明的主题。可以用作薄膜或膜的基体基本上是平的，待分离或纯化的流体与薄膜的一侧接触，不被允许通过薄膜，或者所需要的流体通过薄膜并被收集在相对侧上，而不需要的材料保留在原来的接触表面上。在其他实施方案中，基体以另一种方式排列在具有用于进料待分离流体的入口和用于回收纯化的流体的出口的设备中。该出口可以远离实际的分离器件。这种类型的结构的实例是壁流式过滤器、中空纤维膜和螺旋卷式膜系统。

在包含这些膜或过滤器的设备中，制造中的均匀性可以产生一致的最终应用性能，从而使得不需要的流体或颗粒物质不会流入回收的流体中。如果所述膜或过滤器具有大于所需孔径的孔或具有太大范围的孔径，则不需要的颗粒物质可以通过所述膜或过滤器，或者所述膜或过滤器不能以有效的方式发挥作用。这些问题可能使得它们不适合使用。因此需要识别膜或过滤器以及含有它们的系统，它们由于太大的孔径、太小的孔径或者宽范围的孔径而不能进行需要的分离。用来识别壁流式过滤器中缺陷的方法和装置在本领域是已知的，参见Kato的US2009/0051909、Gargano等人的US2007/0022724、Gargano等人的US2007/0238191、Hijikata等人的US5,102,434和Zoeller III的US7,520,918，全部以引用方式并入本文。所有这些公开的系统和方法涉及识别壁流式过滤器的显著缺陷并且需要使用高度定向的光源——激光器，其中使用光的非常薄的层用来对离开壁流式过滤器的颗粒物质进行定位。这些方法需要光的薄层位于离壁流式过滤器表面有限距离的地方。

壁流式过滤器的孔径通常利用水银孔隙度测试确定。该测试需要除去小部分壁流式过滤器用于分析。因此，使用该测试测量壁流式过滤器的孔径破坏壁流式过滤器。Miyashita的美国公开2006/0174695，第3页第0033至0035段公开了如上述专利和专利公开中描述的系统，其中壁式过滤器的孔径可以被估算。这需要测量进料到壁式过滤器的颗粒尺寸并添加分析设备来分析离开壁流式过滤器的颗粒的尺寸和分布。这类分析设备的实例包括光散射型颗粒计数器、离心沉降或重力沉降型粒径测量设备和能够测量粒径和粒径分布的专用图像处理设备。这些方法中的一些需要复杂的设备或数据分析，通常需要大量的时间来进行分析。

仍然需要识别含有不可接受的尺寸或不可接受的孔径分布的孔的膜、过滤器和含有膜或过滤器的系统的系统和方法，它以非破坏性的方式操作，以及时的方式地识别这些问题(例如作为制造过程中的一部分)，并且它不需要复杂的分析测量设备。还需要这种系统以相当快的方式提供结果。

发明概述

本发明是一种用于确定基体是否具有可接受的孔径和/或均匀性的系统，其中所述基体适用于分离流体，具有至少两个表面，彼此隔绝的第一表面和第二表面，其中所述基体或含有该基体的设备具有用于流过该基体的流体的出口，该系统包括：a)颗粒发生器，能够产生可控尺寸的颗粒，该尺寸大于该基体适用于从第一表面运送到第二表面的颗粒的尺寸；b)用于产生基体第一和第二表面之间的压力差的系统；c)与基体或含基体设备的出口分置的光源，其适用于照射从基体或者含基体设备的出口离开的颗粒；d)从颗粒发生器到基体第一表面的封闭流路；e)基体或设备支架，其适用于将基体或设备支撑在系统中的适当位置；f)以下中的一个或多个：i)图像捕获系统，该图像捕获系统捕获从基体第二表面或含基体设备的出口离开的颗粒所散射的光，或ii)不透明或不透光的外壳，其包围与基体第二表面或含基体设备的出口相邻的空间；其中所述光源被布置成使得由光源发射的光与穿过基体第二表面或含基体设备出口的颗粒在外壳内接触。在另一个优选的实施方案中，该系统进还包括h)计算机接口，其中从基体或含基体设备的出口离开的颗粒所散射的光的图像与一个或多个参考图像的比较由连接到该系统的计算机进行。另外，本发明是一种方法，包括：i)提供根据本申请描述的实施方案之一的系统；ii)将基体或含基体设备放置到基体或设备支架中；iii)将与基体的孔尺寸基本上相当的颗粒与基体的第一表面接触，其中在基体的第一表面和基体的第二表面之间有压力差；iv)将光源的光以一定方式对准基体第二表面上方或含基体设备出口上方的空间，所述方式使得经过基体或离开含基体设备出口的颗粒散射光；v)监测从基体第二表面或含基体设备的出口离开的颗粒所散射的光；以及vi)将散射的光与一个或多个参考图像比较。

在另一个实施方案中，本发明涉及用于分析基体或含有基体设备的孔径的系统，其中所述基体适用于分离流体，并具有至少两个表面，彼此隔绝的第一表面和第二表面，其中所述基体或含有该基体的设备具有用于流过该基体的流体的出口，包括：a)颗粒发生器，能够产生可控尺寸的颗粒，该尺寸与该基体的孔径基本上相当；b)用于产生基体第一和第二表面之间的压力差的系统；c)与基体或含基体设备的出口分置的光源，其适用于照射从基体或者含基体设备的出口离开的颗粒；d)从颗粒发生器到基体第一表面的封闭流路；e)基体或设备支架，其适用于将基体或设备支撑在系统中的适当位置；以及f)一个或多个参考图像。在一个优选的实施方案中，所述系统还包括g)图像捕获系统，该图像捕获系统捕获从基体第二表面或含基体设备的出口离开的颗粒所散射的光。

在一个实施方案中，本发明涉及一种方法，其包括：i)提供一种用于分析基体或含基体设备的孔径的系统，其中所述基体适于分离流体，并具有至少两个表面，彼此隔绝的第一表面和第二表面，其中所述基体或含基体的设备具有用于流过该基体的流体的出口，该系统包括：a)颗粒发生器，能够产生可控尺寸的颗粒，该尺寸与该基体的孔径基本上相当；b)用于产生基体第一和第二表面之间的压力差的系统；c)与基体或含基体设备的出口分置的光源，其适用于照射从基体或者含基体设备的出口离开的颗粒；d)从颗粒发生器到基体第一表面的封闭流路；e)基体或设备支架，其适用于将基体或设备支撑在系统中的适当位置；ii)将基体或含基体设备放置到基体或设备支架中；iii)使与基体的孔尺寸基本上相当的颗粒与基体的第一表面接触，其中在基体的第一表面和基体的第二表面之间有压力差；iv)将光源的光以一定方式对准在基体第二表面上方或含基体设备出口的上方的空间，所述方式使得通过基体或从含基体设备出口离开的颗粒散射光；v)监测从基体第二表面或含基体设备的出口离开的颗粒所散射的光；vi)将散射的光与一个或多个参考图像比较。

在另一个实施方案中，本发明包括基体的质量控制系统，其中所述基体适于分离流体，具有至少两个表面，彼此隔绝的第一表面和第二表面，其中所述基体或含有该基体的设备具有用于流过该基体的流体的出口，该系统包括：a)颗粒发生器，能够产生可控尺寸的颗粒，该尺寸大于该基体适用于从第一表面运送到第二表面的颗粒的尺寸；b)用于产生基体第一和第二表面之间的压力差的系统；c)与基体或含基体设备的出口分置的光源，其用于照射从基体或者含基体设备的出口离开的颗粒；d)从颗粒发生器到基体第一表面的封闭流路；e)基体或设备支架，其适用于将基体或设备支撑在系统中的适当位置；f)不透明或不透光的外壳，其包围与基体第二表面或含基体设备的出口相邻的空间；g)位于外壳中的光传感器，其适用于感测到散射光强度不同于设定强度的时机；其中所述光源被布置成使得由光源发射的光与穿过基体第二表面或含基体设备出口的颗粒在外壳内接触。

在另一个实施方案中，本发明是一种识别基体的孔是否在限定范围外的方法，其中所述基体或含基体设备适用于分离流体，并具有至少两个表面，彼此隔绝的第一表面和第二表面，其中所述基体或含有该基体的设备具有用于流过该基体的流体的出口，所述方法包括：i)提供根据前面段落的系统；ii)将基体或含基体设备放置到基体或设备支架中；iii)使与基体的孔尺寸基本上相当的颗粒与基体的第一表面接触，其中在基体的第一表面和基体的第二表面之间有压力差；iv)将光源的光以一定方式对准基体第二表面或含基体设备出口上方的空间，所述方式使得穿过基体或从含基体设备出口离开的颗粒散射光；其中设置光传感器来识别由颗粒散射的光强度在限定范围外的时机。

应当理解上面提到的方面和实例是非限定性的，正如在本发明内存在其它情况，如本文示出和描述的。通过仔细选择参考图像，本发明的系统和方法可以被用作质量控制系统。在优选的实施方案中，所述系统和方法可以被引入制造工厂作为在线质量控制方法。当孔径和散射光强度之间有关联时，本发明的方法可以被用来估算整个基体上的孔径。本发明的系统和方法允许以非破坏性的方式识别具有不可接受的孔径和空间非均匀性的基体和系统，而不需要复杂的分析装置。本发明的系统和方法在一定时间内提供结果使得所述系统和方法可以被用作在线质量控制方法。

附图说明

图1示出了本发明系统的一个实施方案。

图2示出了本发明系统的另一个实施方案。

图3和4示出了由从光源中心穿过基体出口上方中心点获得的线与穿过图像捕获系统中心点和基体出口中心点的线形成的相对角度。

发明详述

本文列出的解释和说明是为了使本领域其他技术人员熟悉本发明、其原理及其实际应用。本领域技术人员可以根据最适于特定用途的需要以各种形式改变和应用本发明。相应地，如上述的本发明的特定实施方案不是为了穷举或限定本发明。因此，本发明的范围不应当参考上面的描述来确定，而应当参考所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同的全部范围确定。公开的所有文章和参考文献，包括专利申请和公开，为所有目的以引用方式并入。其他组合也是可能的，如从以下权利要求中收集的，其在此也以引用方式并入本书面说明书。

本申请总体上涉及用于分析基体的孔径变异度(variability)和估算基体的孔径的系统和方法。本发明的系统和方法可以被用作独立式分析系统和方法，或者被纳入这种基体的生产系统的质量控制系统和方法中。所述系统可以被集成到整体系统中或者可以是部件的组件和/或子组件。特别地，本发明的系统和方法可以被用来识别孔径在设定范围外的基体，用来识别在制造系统中孔径变异度的趋势、整个基体上的孔径变异度，并且可以被用来快速估算基体的孔径而不破坏基体。由所述系统和方法产生的数据可以使用标准过程监测和分析系统分析、记录和跟踪。

如前所述的本发明的系统还包括任意组合的一种或多种以下特征：一个或多个光传感器，位于外壳中适用于感测散射光的强度；所述传感器是一个或多个光电二极管、光电倍增管或照相机；光源提供高度定向的光并形成光的薄层；光的薄层被布置在由基体或含基体设备出口形成的平面平行的平面上；光源是激光器；光传感器被连接到外壳的布置为朝向基体或含基体设备出口的一侧上；计算机接口，其中从基体或含基体设备出口离开的颗粒所散射的光的图像与一个或多个参考图像的比较由连接到该系统的计算机进行；图像捕获系统，其中从基体第二表面或含基体设备出口离开的颗粒所散射的光被图像捕获系统捕获；基体是具有两个面的陶瓷基蜂窝过滤器，一个用于引入含有颗粒的流体，另一个供流体通过蜂窝过滤器的多孔壁后流出；图像捕获系统被布置在基体的第二表面或含基体设备出口的对面；计算机软件，适于图像分析；参考图像，包含在限定的时间期内分析的所有基体的图像；本文公开的系统的任何其它特征以及列举特征的优选实施方案。如本文之前描述的本发明的方法可以用前面句子中描述的系统特征的任意组合以及用任意一个或多个方法步骤和特征的任意组合进行，包括列出的每一个特征的优选实施方案，包括：参考图像取自三个或更多个具有不同孔径和相应散射光强度的基体；提供参考基体的孔径图；通过在基体的多个位置测量参考基体的孔形成参考基体的孔径图；通过在基体的多个位置测量参考基体的孔形成参考基体的孔径图；通过比较基体监测图像的光强度和参考基体的光强度并从比较和参考基体的孔径图估算孔径来估算基体的孔径；利用适于图像分析的计算机软件估算孔径；根据颗粒散射光和参考图像的比较，识别表现出孔径或孔径变异度在限定范围外、高于限定范围或低于限定范围的基体；参考图像包含在限定时间期内分析的所有基体的图像；根据颗粒散射光的捕获图像和参考图像的比较，识别偏离可接受孔径或孔径变异度的基体；以及本文公开的其他方法步骤或特征。

本文所用的基体是指包含过滤层的结构。优选地，本文所用的基体是指具有固有厚度的材料，即壁和两个表面，第一表面和第二表面，其中所述表面能够由两个表面之间材料的不同而与另一个区别。能够相互区别意味着两个表面可以被布置成使得流体可以被迫通过基体的壁以从第一表面运输到第二表面。过滤层是指设计为分离流体料流的组分或从流体料流中分离流体料流所含组分的材料。过滤层可以根据过滤层的孔径执行分离操作。通常地，当过滤层被设计为根据尺寸分离材料时，孔径被小心地设计。基体可以采取允许第一表面和第二表面彼此隔绝的任意形式，以迫使流体通过基体。这种形式的实例包括壁流式过滤器、平片、薄膜、中空纤维、螺旋卷膜系统等。在使用过程中，基体可以被暴露或可以被布置在系统内。当基体用于系统中时，该系统通常被设计为第一表面与第二表面分离。这一系统通常具有将流体混合物进料到基体第一表面的入口和除去通过基体壁的部分流体的出口。在基体是如前所述的壁流式过滤器的实施方案中，所述壁流式过滤器具有两个面，即端部，其优选在垂直于流动通道方向的方向上是平的。所述流动通道优选定向为垂直于壁流式过滤器两个面的平面。在壁流式过滤器的一端是流动通道的开口。与开口端相对的流动通道的一端用能够防止流体流出流动通道的材料堵塞。在一个面上的每个敞开的通道都被堵塞的流动通道包围。以相同的方式，在一个面上的每个堵塞的流动通道都被敞开的流动通道包围。在另一端，堵塞的通道是敞开的，敞开的通道是堵塞的。这种设计的结果是，当流体在入口端被引入从而与基体的第一表面接触，并且在基体的第一表面有比基体的第二表面更高的压力时，流体穿过基体的壁从第一表面流到第二表面。只要所述流体含有尺寸大于孔的材料，该材料即保留在基体的第一表面上。如本文所用的分离流体的组分是指根据组分的尺寸通过基体分离流体的不同部分。如本文所用的基体的第一表面是与入口接触的表面或流动通道。如本文所用的基体的第二表面是与出口连通的表面或流动通道。孔径是指基体中包含的开口的最大尺寸。通常地，基体被设计为具有可控的最大孔径使得基体能够从流体中分离具有一定尺寸的颗粒物质。孔径被设计为分离包含在流体料流中具有一定尺寸的颗粒或化合物。因此，优选基体的孔径基本上是均匀的。如本文所用的基本上均匀是指基体的大部分孔在限定范围内。孔径可接受范围的确定受基体性质、基体使用所决定的必要公差和利用的图像分析技术的灵敏度影响。如本文所用的偏离所限定尺寸或可接受的尺寸范围是指测试基体的孔不符合限定的孔径、孔径范围、孔径变异度或其任意组合。这些参数随着基体系统的不同而不同，由制造商或用户定义。如本文所用的出口是指用于已经通过基体的壁从第一表面到第二表面的流体的出口，该出口被用来除去经过基体第二表面附近的流体。就壁流式过滤器而言，基体是指流动通道的壁，设备出口是指与流动通道连通的壁流式过滤器的端部，该流动通道与基体的第二表面连通。如本文所用的空间均匀性是指在整个基体上孔径是相当均匀的。

本发明的系统含有颗粒源。所述颗粒可以包含尺寸与设计的基体孔基本相同并且当其穿过基体的出口并通过光层时能够散射光的任意颗粒。如本文所用的基本上相同的尺寸是指所述颗粒具有一定的尺寸分布，其中当孔径是不期望地小时，很少有颗粒流出基体，当孔径是不期望地大时，大部分颗粒流出基体。当如此择粒径分布时，散射光强度在孔径大时会是最大的，所有颗粒会通过基体，并且散射光强度在孔径小时最小，几乎所有颗粒会被基体捕获。基体捕获颗粒的机理可能随着基体类型和形态以及颗粒类型和形状的不同而不同。因此，优选的颗粒尺寸使用已经描述的选择标准凭经验确定。利用的颗粒必须能够在流体中扩散。如本文所用的流体是当经受压力差时流动的材料。优选地，本文所用的流体处于液态或气态，更优选处于气态。所述颗粒可以是固体、液体或气体，只要该颗粒散射光即可，更优选地它们是固体或液体。总体而言，所述颗粒源是颗粒发生器，其是可以形成具有所需性能和所需尺寸的颗粒的任意设备或系统。在一个实施方案中，所述颗粒由液体材料形成。颗粒流体优选是细液滴或液体在空气中的悬浮液，即薄雾或雾。优选地，在该实施方案中的颗粒发生器是产生细颗粒薄雾的设备，例如喷洒器、喷雾器、雾化器等。用于形成颗粒的液体可以是能够形成散射光的颗粒的任意液体。可使用的优选的液体包括水、二醇等，优选水。在另一个实施方案中，所述颗粒可以是烟、烟灰、香、小麦粉等。任何产生这类颗粒的系统可以被用作颗粒发生器。

优选地，所述颗粒被分散在载流体中。所述载流体根据基体的性质和设计用基体分离的材料确定。优选地，所述流体是气体。所述颗粒可以被分散在不损害基体的任意气体中。所述气体可以是空气、氧气、氮气、二氧化碳或惰性气体。优选地，所述气体是空气。优选地，在将颗粒分散于其中之前，所述空气被过滤以除去夹带的颗粒物质。在一些实施方案中，所述系统可以包含气体源。可以使用任何能够输送颗粒并且不损害其被布置在其中的基体或系统的气体源。气体源可以是所需气体的压力罐，鼓风机，优选带有气体过滤器，或其组合。

所述系统可以进一步包括用于将颗粒分散到载流体中的设备。可以使用有利于颗粒分散到载流体并促进颗粒与基体接触的任何系统。这类分散设备包括喷雾器、含有叶轮或空气喷射的混合腔室、静态混合器、超声波雾化器或再循环装置。在一个实施方案中，所述分散设备是颗粒被引入的腔室，其进一步含有将颗粒分散到空气中的鼓风机，优选地还含有叶轮。

所述系统利用一种用于产生跨越基体壁的压力差的设备。所述压力差在基体的第一表面和基体的第二表面之间，特别地基体的第一表面上的压力大于基体第二表面上的压力。可以使用任何产生压力差的设备。在一个实施方案中，可以使用增加基体的第一表面上压力的设备。增加基体第一表面上压力的设备的实例包括空气鼓风机、压力气体罐、气体压缩机及其组合。在另一个实施方案中，可以使用降低基体第二表面上压力的设备。在一个优选的实施方案中，在与第二表面接触的区域形成真空。在与基体第二表面接触的区域形成真空的手段的实例包括真空泵、分子扩散泵、注射泵或其组合。压力差被选择成使得载流体通过基体壁从第一表面被驱动到第二表面并从第二表面被带走。所需的特定压力差取决于基体的性质、流体通过基体的输送性质、流体的性质和基体孔径。可以利用导致载流体通过基体壁从第一表面到第二表面的任何压力差。在一个优选的实施方案中，所述压力差是约1帕斯卡或更大，更优选约4帕斯卡或更大，最优选约6帕斯卡或更大。在一个优选的实施方案中，所述压力差是约100帕斯卡或更小，更优选约50帕斯卡或更小，最优选约30帕斯卡或更小。

所述光源是任何定向光源，其可以提供相对平的光层，该光层可以以可控方式布置在平行于基体或含基体设备出口的平面中。优选地，所述光源是激光器。优选的可用激光器包括气体激光器、固态激光器和半导体激光器。为了将光束成形为光层，所述激光器可以通过透镜或其它定向光的装置定向。对所用光的波长没有限制，只要由颗粒散射的光可以被人或监测系统检测到。产生的光可以是任何对人或监测系统可见的波长。优选地光的波长在380至750纳米范围内。所述光可以是单色的，具有一种颜色。所述光也可以被从基体流出的颗粒用来产生荧光或磷光。通过用荧光或磷光标记物涂布、掺杂或化学标记而发荧光或磷光的颗粒可以被激发并可见或者使用具有会导致颗粒发荧光或磷光的光检测到。优选所述光源表现出与荧光或磷光颗粒发荧光或磷光时的波长相匹配的波长。在一个优选的实施方案中，所述荧光或磷光颗粒被分散在流体中。优选的荧光或磷光颗粒包括荧光或磷光化合物，例如荧光素、罗丹明、藻红蛋白、铂(II)四-内消旋-氟苯基卟吩和钯(II)四-内消旋-氟苯基卟吩等。所述光层的位置可以是使得在颗粒散射光产生的图像中可以识别出从基体或含基体设备的出口离开的颗粒的位置。优选地，所述光层被布置在离测试基体或设备约0.1mm或更大，更优选约0.5mm或更大，最优选约1mm或更大的位置。优选地，所述光层被布置在离测试基体或设备约40mm或更小，更优选约20mm或更小，甚至更优选约15mm或更小，最优选约5mm或更小的位置。所述光层应当具有足够的厚度，使得颗粒通过所述光层时会可见地散射光。优选所述光层具有约0.05mm或更大，更优选约0.2mm或更大，最优选约1mm或更大的厚度。优选所述光层表现出约50mm或更小，更优选约30mm或更小，最优选约10mm或更小的厚度。

所述系统优选包括一个计算机接口。可以使用与计算机相连的任何标准接口。这一接口的功能是允许捕获的图像被存储或与参考图像比较。所述接口也可以允许操作员根据期望或需要调用参考图像或测试图像。所述接口也可以允许来自图像的数据被用于过程控制系统或过程数据收集和/或分析系统。这种计算机接口在本领域是众所周知的。本发明的系统可以进一步包含数据处理或计算系统。这种系统可以完成上文列举的任何功能。本发明的系统可以通过接口连接到独立的个人计算机、网络计算机、大型计算机或服务器以用来存储和分析数据。这些计算机系统在本领域是众所周知的。所述计算机系统可以经调适以将测试图像和参考图像进行比较。所述计算机系统也可以作出参考基体或测试基体的孔径图。为此目的可以使用具有图像比较软件的计算机。可用的图像比较软件程序包的实例包括本领域技术人员已知的那些，包括ImageJ图像分析软件(可得自互联网的免费软件)、Clemex Vision PE图像分析软件、Image-Pro Plus图像分析软件和Mathematica图像分析软件(所有均市售)等。

在一个实施方案中，本发明的系统可以包括布置在基体的第二表面或含基体设备出口周围的外壳。光层被布置在外壳内，另外被布置在外壳中的是适于感测从基体或含基体设备离开的颗粒的散射的光的强度何时处于预选范围以外的传感器。优选地所述外壳是不透明或不透光的。在一个优选的实施方案中，所述传感器感测何时光强度在限定范围外或者高于或低于所限定的整个基体的平均孔径水平。所述传感器可以是能够感测光强度的任意传感器。优选地所述传感器是光电二极管、光电倍增管、照相机等。更优选所述传感器是光电倍增管或照相机。所述光敏传感器可以被布置在外壳的表面或者从外壳表面悬挂下来。在该上下文中指称的表面是指外壳的面对基体或含基体设备的出口的表面。光源可以位于外壳中或者该外壳可以设有将光引入外壳的入口。当利用透镜来成形光时，该透镜可以被集成在外壳中。所述外壳可以由有利于外壳功能并不干扰系统运行的任何材料构成。在该实施方案中，不需要图像捕获设备。另一方面，可以包括一个图像捕获设备，从而捕获传感器感测的光强度不符合预定标准的基体设备的图像。

所述流路适于将含有颗粒的载流体从颗粒源和载流体源输送到基体的第一表面或含基体设备入口中，或者在所述基体是壁流式过滤器的实施方案中，输送至过滤器的入口面。所述流路可以是任意形状的，由有利于将含有颗粒的流体引入基体表面的任意材料制造。在一个优选的实施方案中，所述流路形成一个封闭环境，其可以被加压产生压力差。在一个实施方案中，所述流路形成一个封闭腔室，在另一个实施方案中，所述流路可以与用于混合载流体和颗粒的设备连接，这些部件可以共同形成一个能够被加压的密封腔室。所述封闭的腔室可以含有压力传感器和/或调节器、引入颗粒的入口、引入可以被加压的流体的入口、产生压力的鼓风机、或产生压力的鼓风机的入口、气体压缩机或其任意组合。在一个优选的实施方案中，密封件位于流路和基体或含基体设备之间。所述密封件适合于流路和基体或含基体设备之间的密封并且当腔室被加压时维持腔室的压力。可以使用任何能完成该功能的密封件。所述密封件可以是弹性体材料，在一个实施方案中可以包含柔性或弹性体材料的气体填充囊，其能够适应基体或含基体设备的形状。所述流路和腔室的另一功能是将基体的第一表面与基体的第二表面分隔开。

监测离开基体的表面或含基体设备出口的颗粒。离开的颗粒散射光，散射的光对肉眼或监测系统来说是可见的。因此可以手工完成监测。所述系统优选包含图像捕获系统来捕获并优选保存由离开设备的那些颗粒散射的光的图像。可以使用任何可以捕获穿过入射光的颗粒的图像的成像系统。优选地，所述图像捕获系统以一定方式在已知的记录介质上记录图像，使得图像可以被检测，从而在基体或含基体设备出口的不同区域识别散射的光的强度，并以多种方式定量地描述散射光的强度，例如从单色照相机的灰度强度或者从彩色照相机的颜色强度。所述成像设备可以是模拟或数字设备。所述成像系统可以包含成像设备，其捕获一系列静态或静止图像或者它可以捕获实时视频图像。所述成像系统优选连接到计算机系统，使得图像可以被存储和/或进一步处理以确定散射光的强度和基体或含基体设备出口的表面上散射光的量的差异。这些操作可以通过目测或者通过基于计算机的图像处理和图像分析进行。在另一个优选的实施方案中，所述成像系统包括显示器，其以一定方式显示图像或处理后的图像，使得光强度不同的位置被识别。所述图像捕获系统可以被调节以过滤掉不想要的图像或光的波长。当光源是单色光源时，所述图像捕获系统可以被调节以过滤掉除了由光源发射的单色光波长频带之外的所有光。

所述图像捕获系统的位置可以参照基体或含基体设备出口确定，使得由离开的颗粒散射的光的精确图像可以被观察和/或捕获。优选地，所述图像捕获系统位于基体或含基体设备出口的对面。如在本文中使用的对面是指所述图像捕获设备面向基体或含基体设备出口。更精确地，从图像捕获系统透镜中心延伸到基体或含基体设备出口中心的线通常应当基本上垂直于从光源中心延伸到光源发射出的光的点的线，该点位于基体或含基体设备出口中心点上方。通常这条线平行于基体表面或含基体设备出口的平面。为了提供另一个参照系，从光源延伸到基体或含基体设备出口中心上方的第一条线和从图像捕获设备的透镜中心延伸到基体或含基体设备出口中心的第二条线之间的角度优选是约165度或更小，更优选约135度或更小，最优选小于约95度。优选地所述角度是约15度或更大，更优选45度或更大，最优选85度或更大。作为一个参照系，所述角度始于光源中心和基体或含基体设备出口中心点上方点之间的线。

本发明的系统还包含从基体或含基体设备出口离开的颗粒所散射的光的参考图像。所述参考图像的作用是定义光强度的合适标准和/或不可接受的光强度或光强度变化的实例。使用的参考图像可以是基于比较的方式有利于测试基体或含有测试基体的设备进行必要比较的任何形式。所述参考图像可以以任何有利于比较的方式被存储和/或显示。所述参考图像可以是测试位置附近存储或发布的图像的副本，使得操作员可以与测试图像手动比较。所述图像可以被存储在电子介质中，例如允许根据需要调用图像的内存设备。所述图像可以手动或自动地显示在屏幕上，例如电视或计算机显示器。所述图像可以被存储在与计算机连接的存储介质中以利于恢复、挑选、识别和查看参考图像。所述图像可以通过允许它们后续使用的任何方法形成。可以使用从预选基体或设备离开的颗粒所散射的光的图像。所述基体或设备可以根据符合可接受标准、不符合可接受标准或两者进行选择。或者，所述图像可以由选择数量的或所有的在方法中测试基体或设备产生。可以使用一组静态的标准或参考图像或者可以定期或根据需要改变标准和参考图像。这种标准或参考图像可以被用来产生可接受或不可接受的光强度和/或估算孔径的图。

本发明的系统可以任选地包括布置在基体的第二表面处或附近或者系统出口处的挡板。所述挡板的作用是防止来自光源的光接触基体或含基体设备的出口，从而防止基体的散射以及干扰从基体或含基体设备离开的颗粒的光强度图像。所述挡板优选大到足以覆盖基体的第二表面或基体位于其中的设备出口的整个区域。在基体是薄膜或片材形式的实施方案中，所述挡板优选具有足够的尺寸来覆盖整个片材或薄膜。在平行于基体或含基体设备出口平面的方向上的形状不是关键，只要它覆盖基体或出口的表面区域。在一个优选的实施方案中，挡板在与基体或含基体设备出口平面相平行的平面上的形状与基体或含基体设备出口的形状一致。在基体是壁流式过滤器的实施方案中，所述挡板的尺寸至少与过滤器的第二面的尺寸和形状相同，该第二面是液体离开过滤器的面。所述挡板的功能是允许包括颗粒的流体从基体的表面流出，防止来自光源的光直接接触基体的表面或含基体设备的出口，或者防止基体或含基体设备的出口以干扰离开基体或含基体设备出口的颗粒光强度图像的方式散射光。所述挡板还包含多个开口，其适于允许从基体或含基体设备出口离开的任何颗粒通过挡板上的孔。所述挡板包含一个边界，其限定了挡板的尺寸和形状。任何提供适当的通路供载流体和颗粒通过的结构可以被使用。在一个实施方案中，所述挡板可以是具有在该结构中形成的孔的整体结构。这种整体结构可以被模塑成期望的形状，可以由能够被成型或模塑成期望形状的任意材料制备，例如金属、塑料和陶瓷。在一个实施方案中，所述挡板可以是位于待测试的壁流式过滤器表面上的相对薄的壁流式过滤器。在一个优选的实施方案中，用作挡板的壁流式过滤器在垂直于流动通道的方向上相对薄。在一个实施方案中，挡板具有多个相互连接的部分，其形成这样的图案，其中所述挡板具有足够的尺寸来覆盖基体的第二表面或流体流出点并且所述相互连接部分产生颗粒可以通过的开口。在一个实施方案中，挡板中的通道可以由相互连接形成网状物或筛网的多个部件形成。挡板中的通道或部件之间的开口需要足够多以允许流体和颗粒通过基体以从基体或基体出口基本上没有干扰地流出。选择通道或部件的形状和尺寸来达到这些既定目标。选择与基体或含基体设备出口平面(对壁流式过滤器为出口面)平行的平面的厚度以最小化被通道或部件限定的结构覆盖的表面积。在垂直于基体或基体出口(对于壁流式过滤器为出口面)的方向上，优选地选择厚度以防止来自光源的光以干扰从基体或含基体设备离开的颗粒的光强度的图像的方式接触基体或含基体设备出口或者从基体或含基体设备出口(对于壁流式过滤器为出口面)散射，并且其是尽可能薄的使得任何离开的颗粒的位置可以被在基体表面或出口处尽可能近的位置被识别。优选地，在垂直于基体或含基体设备出口平面(对于壁流式过滤器为出口面)的方向上的厚度优选是约100mm或更小，更优选约10mm或更小，最优选约0.2mm或更小。最小的厚度被选择成使得所述挡板具有结构完整性并防止光以一种干扰从基体或含基体设备离开的颗粒的光强度图像的方式接触基体或含基体设备出口或者从基体或含基体设备出口散射。优选地，在垂直于基体或含基体设备出口平面(对于壁流式过滤器为出口面)的方向上的厚度优选是约0.01mm或更大，最优选约0.04mm或更大。在挡板中形成流动通道的开口优选具有约0.05mm或更大，更优选约0.07mm或更大，最优选约0.1mm或更大的尺寸。在挡板中形成流动通道的开口优选具有约5.0mm或更小，最优选约3mm或更小，最优选约0.3mm或更小的尺寸。在一个优选的实施方案中，所述挡板包括金属、塑料或布网状物，所述流动通道由相互连接的金属丝或线限定。在一个优选的实施方案中，所述挡板不散射光。所述挡板优选是黑色的并且具有一个平整的哑光面。

本发明系统的部件可以是独立的模块，其可以被排列如本文描述地起作用。或者，一部分或者所有的部件可以是集成的或被支撑结构保持在固定位置。这一支撑结构可以适当地保持或排列一些或全部部件。本发明的系统和在一个优选实施方案中，支撑结构还包含用于基体或含基体设备的支架。优选所述支架和流路一起配合将第一表面和第二表面分开。所述支架可以进一步包含已知的夹紧设备，用于夹紧基体或含基体设备以将其保持在合适的位置。这种夹紧设备是本领域技术人员已知的。

本发明的系统可以被引入制造系统或工厂。作为制造系统的部分，可以考虑将所述基体或设备手动插入本发明的系统。或者，所述设备或基体可以使用机器人放入系统中。所述机器人可以是本发明系统的部分或者可以是独立的并且适于与本发明的系统一起工作。可以与本发明的系统一起使用的机器人系统是本领域技术人员已知的。

在一个实施方案中，本发明是一种方法，其包括：i)提供如本文描述的系统；ii)将基体或含基体设备放置到基体或设备支架中；iii)使与基体的孔尺寸基本上相当的颗粒与基体的第一表面接触，其中在基体的第一表面和基体的第二表面之间有压力差；iv)将光源的光以一定方式对准基体第二表面上方或含基体设备出口上方的空间，使得穿过基体或离开含基体设备出口的颗粒散射光；v)监测从基体第二表面或含基体设备的出口点离开的颗粒所散射的光；以及vi)将散射的光与一个或多个参考图像比较。该实施方案可以进一步包括产生和/或存储参考图像。该方法可以进一步包括估算基体的孔径，这通过比较基体监测图像的光强度和参考基体的光强度，由比较和参考基体的孔径图估算孔径。该方法可以包括根据基体散射光的捕获图像和参考图像的比较识别偏离可接受孔径或孔径变异度的基体。

在另一个实施方案中，本发明包括一种识别基体的孔径是否在限定范围外或者太小或太大的方法，其中所述基体或含基体设备适于分离流体，并具有至少两个表面，彼此隔绝的第一表面和第二表面，其中所述基体或含基体的设备具有用于流过该基体的流体的出口，该方法包括：i)提供一个合适的本发明系统；ii)将基体或含基体设备放置到基体或设备支架中；iii)使与基体的孔的尺寸基本上相当的颗粒与基体的第一表面接触，其中在基体的第一表面和基体的第二表面之间有压力差；iv)将光源的光以一定方式对准基体第二表面上方或含基体设备出口上方的空间，使得穿过基体或从含基体设备出口离开的颗粒散射光；其中设置光传感器来识别由颗粒散射的光强度在限定范围外、高于限定水平或低于限定水平的时机。

为了该方法的限定的目的，本发明方法的第一步是选择合适的本发明的系统。在第二步中，基体或含基体设备被放入本发明的系统中使得基体的第一表面和基体的第二表面彼此隔离。如果有用于基体或含基体设备的夹紧装置，所述基体或设备被适当地夹紧。当所述系统含有密封件时，所述密封件被固定以确保基体第一表面与基体第二表面隔绝。如果所述密封件是囊式密封件，所述囊通过增加囊中流体压力被膨胀以形成密封。颗粒被引入到系统中。它们可以预分散在载流体中被引入系统或者它们可以被分散在系统中的载流体中。分散在载流体中的颗粒随后通过流路流到基体的第一表面。在基体被布置在设备中的实施方案中，所述颗粒被引入到设备的入口中。对于壁流式设备而言，所述颗粒被引入设备入口面上的敞开的流动通道中。通过增加基体第一表面上的压力或减小基体第二表面上的压力基体产生跨越基体壁的压力差。载流体通过基体壁，颗粒通过其尺寸大于颗粒尺寸的孔而穿过壁。挡板可以被布置(放置)在或邻近基体的表面或含基体设备的出口。来自光源的光被定向以形成与基体的表面或含基体设备的出口面平行的光层。通过检查由通过光层的颗粒的光散射来监测通过基体的颗粒的光层。散射光的强度与参考图像进行比较。所述比较可以通过操作员比较散射光的强度和参考图像来完成。所述参考图像可以是位于海报、书中或位于电子存储装置并显示在显示器上的图片。在另一个实施方案中，通过图像捕获设备捕获散射光的图像。然后捕获的图像与参考图像比较。这种比较可以由操作员手动进行或由计算机系统自动进行。当自动进行所述比较时，计算机可以利用图像分析软件。所述比较可以通过质量控制系统或统计分析系统进行，其可以被引入制造设备的更广泛的质量控制系统中。

所述方法的一个步骤是制作参考图像。所述参考图像可以以任何有利于该参考图像被引入的系统对象的方式制作。在一个实施方案中，预选的基体或含基体设备可以被用来由通过基体或含基体设备的颗粒的光散射产生图像。可以选择所述预选的基体或设备来限定可接受光强度的范围和/或限定一个或多个基体或设备的孔径高于或低于限定的范围的点在此处基体。所述参考图像可以取自在制造过程或工厂中产生的部分或全部基体。在一个实施方案中，根据选择的图像的光强度显著变化的实际情况选择参考图像。在一个优选的实施方案中，所选的基体或含基体设备反映了可接受范围的中点和可接受范围外的两个点或刚好在可接受范围外的两个点。在一个实施方案中，对参考图像基于的设备的孔径作图。在绘制设备的孔径图时，从参考的基体取多个样品。这些样品被选择来显示基体或含基体设备不同位置的孔径。在一个优选的实施方案中，样品取自基体四个象限的每一个。然后根据已知的分析技术确定孔径，例如水银孔隙度测定法。测得的孔径与取样品的每个位置的散射光强度比较。这些数据可以被用来生成测得的孔径和测试部分散射光强度之间的关联性。根据光强度的比较，散射光强度和孔径之间的这种关联性可以被用来估算其它基体的孔径，通过使用计算机系统运行的图像分析软件有助于这种估算。所述参考图像优选取自具有不同孔径和相应散射光强度的三个或更多个基体。所述方法可以进一步包括提供参考基体的孔径图。所述方法可以包括通过在基体的多个位置测量参考基体的孔来制作参考基体的孔径图。所述参考图像可以包含在限定时间周期内分析的所有基体的图像。

在一个实施方案中，本发明的方法包括识别在限定规格之外的基体或含基体设备。在该方法中，可接受的孔径被限定。此后，符合可接受和不可接受孔径的光强度被识别。测试基体或含有这种基体的设备的散射光如前所述被监测。散射光的强度如前所述与参考图像进行比较。优选地使用图像捕获系统监测散射光，捕获的图像与参考图像进行比较。在一个优选的实施方案中，所述比较由连接有图像捕获系统的计算机系统进行。根据这种比较，表现出的光强度不符合可接受光强度或符合不可接受的光强度的基体或含基体设备被识别。被识别为不符合限定规范的基体或含基体设备可以被抛弃或者可以被进一步分析。所述方法可以进一步包括通过比较基体监测图像的光强度和参考基体的光强度并从比较和参考基体的孔径图估算孔径来估算基体的孔径。所述孔径可以利用适于图像分析的计算机软件估算。

在另一实施方案中，本发明的方法包括用于确定基体是否具有可接受孔径和/或均匀性的方法，其中所述基体适于分离流体，具有至少两个表面，彼此隔绝的第一表面和第二表面，其中所述基体或含有该基体的设备具有用于流过该基体的流体的出口。所述方法包括利用本发明的系统，该系统包含如本文描述的外壳和布置在外壳内的一个或多个传感器。所述方法包括以下步骤：产生颗粒、在基体的第一侧和第二侧之间产生压力差、产生平行于基体或含基体设备出口面的光层，使得其中离开的颗粒散射光层的光。所述方法可以进一步包括预先确定可接受的光强度和不可接受的光强度并设置光传感器来指示何时不可接受或可接受的光强度被散射。所述方法可以进一步包括捕获散射光的图像。该捕获的图像可以被进一步分析以确定基体或含基体设备为什么被识别为不符合限定的规格。或者，所述捕获的图像可以被加入参考库或被用于制造过程的统计分析。

图1示出了含有安置在支架11中的壁式过滤器30的本发明的系统10。图中示出了用于壁流式过滤器10的支架11，其中所述过滤器30放置在壁架12上，其将过滤器30支撑在腔室13的上方，腔室13包含两部分：颗粒和载流体在其中混合的腔室38和流路14。混合腔室13和流路14被防溅挡板31隔开，防止水溅入流路。加湿器或雾化器15是颗粒发生器。颗粒从腔室13底部的水中产生。密封件16被布置成包围过滤器30的外壁。密封件16具有空气入口17用来在过滤器30四周为密封件16充气。图中示出了引入空气作为载流体的空气入口18。还包括入水口20和出水口19。所述系统具有压力计21来监测腔室13中的压力。过滤器的出口23位于过滤器30的末端，其相对于用于引入颗粒的末端43。图中示出光源(激光器)24连接到支撑结构25上。成像组件26连接到支撑结构25的臂39上。光束从激光器24射出并用光学系统37形成光层27。

运行过程中，过滤器30被放在支架11的壁架12上。通过空气入口17引入空气来密封过滤器30外壁周围的密封件16。颗粒发生器15从位于混合腔室38底部的水中形成颗粒。通过空气入口18引入空气，水颗粒和空气在混合腔室38中混合。水颗粒和水的混合物被输送到流路14中，然后与过滤器30的流动通道的第一表面43接触，该第一表面43向流路14敞开。通过空气入口18在腔室13中引入加压空气形成压力差。空气流过过滤器30的流动通道壁。水颗粒被保留在壁的第一表面，或者通过壁式过滤器30的孔。通过壁式过滤器30的颗粒流过流路接触壁的第二表面，并通过壁流式过滤器23的出口流出。流出过滤器30的颗粒散射由光源24产生的光。成像组件26拍摄由颗粒散射的光的图像。这些图像可以被用来确定壁流式过滤器30是否符合预定规格或者估算壁流式过滤器30的孔径。

图2示出了本发明系统10的另一个实施方案，其中外壳28被布置在壁流式过滤器30的出口周围。光层27通过适于将光引入外壳28的端口40引入。传感器29布置在外壳28内部，其适于感测何时散射光强度达到预定水平。

图3和4提供了一个参考系用来确定从光源的中心41穿过位于基体30的中心点42上方或含有该基体的设备出口23上方的光层27的点34的线32与从图像捕获设备26的中心点42和基体30或含有该基体的设备出口23的中心点33的线35之间的角度。图3示出了光源24和与光源24相邻的光学系统37。第一条线32显示为始于光源24穿过光学系统37经过过滤器出口23的中心点33上方的点34。该线32平行于出口23的平面。第二条线35从图像捕获设备26的中心42延伸到过滤器30出口23的中心点33。图中示出的角A 36为90度。图4示出了光源24和与光源24相邻的光学系统37。第一条线32显示为始于光源24穿过光学系统37经过过滤器出口23的中心点33上方的点34。该线32平行于过滤器出口23的平面。第二条线35从图像捕获设备26的中心41延伸到过滤器30出口23的中心点33。图中示出角A 36是135度。颗粒通过壁流式过滤器的流动示于共同所有的未决申请PCT/US2011/022822(公开号WO2011/102,949)的图8和9中，其全部内容以引用方式并入本文。

简而言之，本发明至少提供了以下各项内容：

1.一种用于确定基体是否具有可接受的孔径和/或均匀性的系统，其中所述基体适于分离流体，具有至少两个表面，彼此隔绝的第一表面和第二表面，且其中所述基体或含基体设备具有用于流过所述基体的流体的出口，所述系统包含：

a)颗粒发生器，其能够产生可控尺寸的颗粒，所述尺寸大于用所述基体适合从第一表面运送到第二表面的颗粒的尺寸；

b)用于产生基体的第一和第二表面之间的压力差的系统；

c)与所述基体或含基体设备的出口分置的光源，其适用于照射从基体或所述含基体设备的出口离开的颗粒；

d)从颗粒发生器到所述基体的第一表面的封闭流路；

e)基体或设备支架，其适用于将基体或设备保持在系统中的适当位置；

f)下述中的一个或多个：i)图像捕获系统，该图像捕获系统捕获从基体的第二表面或含基体设备出口离开的颗粒所散射的光，或ii)不透明或不透光的外壳，其包围与基体第二表面或含基体设备出口相邻的空间；

其中所述光源被布置成使得由光源发射的光与穿过基体第二表面或含基体设备的出口的颗粒在外壳内接触。

2.根据项1的系统，其还包含g)一个或多个位于外壳中的适用于感测散射光强度的光传感器。

3.根据项1或2的系统，其中所述传感器是一个或多个光电二极管、光电倍增管或照相机。

4.根据项1至3任一项的系统，其中所述光源提供高度定向的光并形成光的薄层。

5.根据项1至4任一项的系统，其中所述光源是激光器。

6.根据项2至5任一项的系统，其中所述光传感器连接至外壳的布置为朝向基体或含基体设备的出口的一侧上。

7.根据项1至6任一项的系统，其还包含计算机接口，其中从基体或含基体设备的出口离开的颗粒所散射的光的图像与一个或多个参考图像的比较由连接到系统的计算机进行。

8.根据项1至7任一项的系统，其还包含h)图像捕获系统，其中所述图像捕获系统捕获从基体第二表面或含基体设备的出口点离开的颗粒所散射的光的图像。

9.一种方法，其包括：

i)提供项1至8任一项的系统；

ii)将基体或含基体设备放置到基体或设备支架中；

iii)使与基体的孔的尺寸基本上相当的颗粒与基体的第一表面接触，其中在基体的第一表面和基体的第二表面之间有压力差；

iv)将光源的光以一定方式对准基体第二表面上方或含基体设备的出口上方的空间，使得穿过基体或离开含基体设备出口的颗粒散射光；

v)监测从基体第二表面或含基体设备的出口离开的颗粒所散射的光；以及

vi)将散射的光与一个或多个参考图像比较。

10.根据项9的方法，其中所述图像捕获系统被布置在基体的第二表面或含基体设备出口的对面。

11.根据项9或10的方法，其中所述参考图像取自具有不同孔径和相应散射光强度的三个或更多个基体。

12.根据项9至11任一项的方法，其还包括提供参考基体的孔径图。

13.根据项12的方法，其中所述参考基体的孔径图通过在基体的多个位置测量参考基体的孔形成。

14.根据项12或13的方法，其还包括估算基体的孔径，其通过比较基体监测图像的光强度和参考基体的光强度，从比较和参考基体的孔径图估算孔径来进行。

15.根据项14的方法，其中所述孔径利用适于图像分析的计算机软件进行估算。

16.根据项9至15任一项的方法，其还包括基于颗粒散射的光和参考图像的比较，识别展现出在限定范围外、高于限定水平或低于限定水平的孔径或孔径变异度的基体。

17.根据项9至16任一项的方法，其中所述参考图像包含在限定时间期内分析的所有基体的图像。

18.根据项17的方法，其还包括根据捕获的颗粒散射光的图像和参考图像的比较，识别偏离可接受孔径或孔径变异度的基体。

19.根据项9至18任一项的方法，其中所述光源提供高度定向的光并形成光的薄层。

20.一种用于识别基体的孔是否在限定范围外或者高于或低于限定尺寸的方法，其中所述基体或含基体设备适于分离流体，并具有至少两个表面，彼此隔绝的第一表面和第二表面，并且其中所述基体或含有基体设备具有用于流过所述基体的流体的出口，所述方法包括：

i)提供根据项1至8任一项的系统；

ii)将基体或含基体设备放置到基体或设备支架中；

iii)使与基体的孔的尺寸基本上相当的颗粒与基体的第一表面接触，其中在基体的第一表面和基体的第二表面之间有压力差；

iv)将光源的光以一定方式对准基体第二表面上方或含基体设备出口上方的空间，使得穿过基体或离开含基体设备出口的颗粒散射光；

其中设置光传感器来识别由颗粒散射的光强度在限定范围外或者高于或低于限定水平的时机。

已经公开了本发明的优选实施方案。但是本领域普通技术人员会认识到某些改变将在本发明的教导范围内。因此，应当研究以下权利要求来确定本发明的真实范围和内容。

在以上申请中列出的任何数值包括以一个单位为增量的从较低值到较高值的所有值，只要在任意较低值和任意较高值之间有至少两个单位的间隔。作为一个实例，如果它表示组分的量或者过程变量的值，例如温度、压力、时间等是例如1～90，优选20～80，更优选30～70，它意在表示明确列举在本说明书中的值例如15～85、22～68、43～51、30～32等。对于小于1的值，一个单位被适当地认为是0.0001、0.001、0.01或0.1。这些仅是特定意指的实例，列举的最小值和最高值之间的数值的所有可能的组合被认为以类似方式明确表明在本申请中。除非另有说明，所有范围包括两个端点和端点之间的所有数字。“约”或“大约”与范围结合使用应用在范围的两端。因此，“约20～30”意在涵盖“约20至约30”，至少包含指定的端点。本文所用的重量份是指含有100重量份的组合物。公开的所有文章和参考文献，包括专利申请和公开，为所有目的以引用方式被并入。描述组合的术语“基本上由……组成”应当包括元件、要素、组件或识别步骤，以及不会实质影响组合基本和新颖特点的其他元件要素、组件或步骤。本文中使用的描述元件、要素、组件或步骤组合的术语“包含”或“包括”也考虑到基本上由元件、要素、组件或步骤组成的实施方案。可以通过单个集成的元件、要素、组件或步骤提供多个元件、要素、组件或步骤。或者，单个集成的元件、要素、组件或步骤可以被拆分成分开的多个元件、要素、组件或步骤。公开的描述元件、要素、组件或步骤的“一(“a”)”或“一个(“one”)”不旨在在排除其它元件、要素、组件或步骤。

Claims (7)

1.一种用于确定基体是否具有可接受的孔径和/或均匀性的系统，其中所述基体适于分离流体，具有至少两个表面，彼此隔绝的第一表面和第二表面，且其中所述基体或含基体设备具有用于流过所述基体的流体的出口，所述系统包含：

a)颗粒发生器，其能够产生可控尺寸的颗粒，所述尺寸大于用所述基体适合从第一表面运送到第二表面的颗粒的尺寸；

b)用于产生基体的第一和第二表面之间的压力差的系统；

c)与所述基体或含基体设备的出口分置的光源，其适用于照射从基体或所述含基体设备的出口离开的颗粒；

d)从颗粒发生器到所述基体的第一表面的封闭流路；

e)基体或设备支架，其适用于将基体或设备保持在系统中的适当位置；

f)图像捕获系统，用于捕获从基体的第二表面或含基体设备出口离开的颗粒所散射的光，以及参考基体的参考图像以确定合适的光强度标准和/或不可接受的光强度或强度变化的实例；

g)挡板，其布置在基体的第二表面处或附近或者含基体设备出口处；

其中所述光源被布置成使得由光源发射的光与穿过基体第二表面或含基体设备的出口的颗粒在外壳内接触；

其中所述参考图像与从基体捕获的光相比较并基于此来确定所述基体是可接受的还是不可接受的。

2.根据权利要求1的系统，其中所述参考图像选自从预选基体或设备离开的颗粒所散射的光的图像，所述预选基体或设备符合可接受的标准，不符合可接受的标准或者两者，或者所述参考图像可由选择数量的或所有在方法中测试的基体或设备产生。

3.根据权利要求1的系统，其中所述光源提供高度定向的光并形成光的薄层。

4.根据权利要求1的系统，其还包含计算机接口，其中从基体或含基体设备的出口离开的颗粒所散射的光的图像与一个或多个参考图像的比较由连接到系统的计算机进行。

5.一种方法，包括：

i)提供权利要求1-4任一项所述的系统，其中f)包含i)图像捕获系统，并且所述图像捕获系统捕获从基体第二表面或含基体设备的出口离开的颗粒所散射的光，以及参考基体的参考图像，以确定光强度的合适标准和/或不可接受的光强度或强度变化的实例；

ii)将基体或含基体设备放置到基体或设备支架中；

iii)使与基体的孔的尺寸基本上相当的颗粒与基体的第一表面接触，其中在基体的第一表面和基体的第二表面之间有压力差；

iv)将光源的光以一定方式对准基体第二表面上方或含基体设备的出口上方的空间，使得穿过基体或离开含基体设备出口的颗粒散射光；

v)监测从基体第二表面或含基体设备的出口离开的颗粒所散射的光；以及

vi)将散射的光与所述参考基体的参考图像中的一个或多个比较。

6.根据权利要求5的方法，其还包括提供参考基体的孔径图，其中所述参考基体的孔径图通过在基体的多个位置测量参考基体的孔形成。

7.根据权利要求5的方法，其还包括基于颗粒散射的光和参考图像的比较，识别展现出在限定范围外、高于限定水平或低于限定水平的孔径或孔径变异度的基体。