过滤系统现场检测的方法与设备

摘要

本发明的实施例大体上提供了一种用于检测在安全壳系统中的过滤器的装置与方法，在进行检测之前不对安全壳系统进行净化。该设备大体上包括可以在至少三种可操作状态之间选择的气阀组件。第一状态阻止通过外壳的开口的流动。第二状态非固定地连接开口至检测设置在外壳中的过滤器所需的检测装置。第三状态密封开口、但非固定地连接检测装置至净化系统。

权利要求

1.一种安全壳系统，包括：

具有气流入孔和气流出孔的外壳；

设置在所述外壳中、位于所述气流入孔和所述气流出孔之间的过滤器支架部分，所述过滤器支架部分密封地确保在所述外壳中的过滤器位于能够过滤通过所述外壳在这些孔之间流动的空气的位置；

穿透所述外壳形成的多个开口，这些开口至少包括下游取样口和上游取样口；

具有第一开口、第二开口和第三开口的第一气阀组件，其中所述第一开口连接到所述上游取样口；以及具有第一开口、第二开口和第三开口的第二气阀组件，其中所述第一开口连接到所述下游取样口的其中之一，其中所述气阀组件的每一个都具有至少三种可操作状态，其中所述可操作状态包括：阻止从所述取样口通过所述第一开口的流动的第一状态；

非固定地连接所述第一和第二开口的第二状态；以及非固定地连接所述第二和第三开口的第三状态。

2.根据权利要求1所述的安全壳系统，其中所述气阀组件还包括：具有入口和出口的隔离气阀，其中所述入口是所述气阀组件的第一开口；以及具有入口和出口的净化气阀，其中所述入口是所述气阀组件的第二开口，其中所述净化气阀的出口连接到所述隔离气阀的出口。

3.根据权利要求2所述的安全壳系统，还包括：具有第一、第二和第三三通口的三通接头，其中所述第三三通口是所述气阀组件的第三开口，其中所述三通接头的第二三通口连接到所述净化气阀的出口，所述三通接头的第一三通口连接到所述隔离气阀的出口。

4.根据权利要求1所述的安全壳系统，还包括：通过所述第二气阀组件连接到所述下游取样口的过滤器检测装置；以及通过所述第二气阀组件连接到所述下游取样口的净化源。

5.根据权利要求1所述的安全壳系统，还包括：通过所述第一气阀组件连接到所述上游取样口的稀释器；以及通过所述第一气阀组件连接到所述上游取样口的净化源。

6.根据权利要求1所述的安全壳系统，其中所述第二气阀组件包括单向换向阀。

7.根据权利要求1所述的安全壳系统，其中所述第二气阀组件包括多个气阀。

8.根据权利要求1所述的安全壳系统，还包括：连接到所述第一和第二气阀组件中的至少一个的控制器，所述控制器响应于由至少一个传感器所提供的度量使所述气阀组件的状态发生改变，其中所述度量指示所述气阀组件的状态的至少一种或指示连接至所述气阀组件的开口的导管的存在。

9.一种检测设置在安全壳系统中的过滤器的方法，所述方法包括：使空气流过设置在安全壳中的过滤器；

将连接至下游取样口的气阀组件的状态由第一状态改变至第二状态，其中所述下游取样口穿透所述安全壳形成，其中所述气阀组件的第一状态阻止通过所述下游取样口的流动，其中所述第二状态容许通过所述下游取样口和气阀组件至过滤器检测装置的流动；

用通过所述取样口提供给所述过滤器检测装置的样品来检测所述过滤器；

将连接至下游取样口的气阀组件的状态由第二状态改变至第三状态，其中所述气阀组件的第三状态容许去污剂通过所述过滤器检测装置和气阀组件的流动。

10.根据权利要求9所述的方法，其中将所述气阀组件的状态由所述第二状态改变至所述第三状态还包括：阻止通过所述下游取样口的流动。

11.根据权利要求9所述的方法，还包括：

在所述气阀组件处于所述第三状态时，将所述安全壳返回它在设施中的可操作状态。

12.根据权利要求9所述的方法，其中在所述过滤器检测装置没有从所述安全壳分开的情况下，净化所述过滤器检测装置。

13.根据权利要求9所述的方法，其中改变所述气阀组件的状态还包括致动单个气阀。

14.根据权利要求9所述的方法，其中改变所述气阀组件的状态还包括致动多个气阀。

15.根据权利要求9所述的方法，还包括：

将连接至上游口的气阀组件的状态由第一状态改变至第二状态，其中所述上游口穿透所述安全壳形成，其中所述气阀组件的第一状态阻止通过所述上游口的流动，所述第二状态容许从气雾发生器通过所述下游口和气阀组件的流动；

由所述气雾发生器通过所述上游口和气阀组件提供所述过滤器的上游攻击性气雾；以及将连接至所述上游口的气阀组件的状态由第二状态改变至第三状态，其中所述气阀组件的第三状态容许去污剂通过所述气雾发生器和气阀组件的流动。

16.根据权利要求9所述的方法，还包括：

感应度量，所述度量指示所述气阀组件的状态的至少一种或者指示连接至所述气阀组件的导管的存在；以及若所述度量达到预定的标准，则改变所述气阀组件的状态。

17.一种检测设置在安全壳系统中的过滤器的方法，所述方法包括：提供安装在设施中的安全壳，所述安全壳将离开暴露于有危险物质的设施的区域的空气过滤；

开启连接至所述安全壳的第一隔离气阀，从而容许空气通过所述隔离气阀从所述安全壳系统经由导管流入取样系统；

从通过所述第一隔离气阀流至所述取样系统的空气中，确定设置在所述安全壳中的过滤器中的过滤效率或渗漏的至少之一；

关闭所述第一隔离气阀，从而阻止空气通过所述第一隔离气阀从所述安全壳系统流向所述取样系统；以及开启连接至所述第一隔离气阀的第一净化气阀，从而容许去污剂通过所述第一净化气阀流向所述取样系统。

18.根据权利要求17所述的方法，还包括：在所述净化气阀开启时，利用所述安全壳系统将离开暴露于有危险物质的设施的区域的空气进行过滤。

19.根据权利要求17所述的方法，还包括：开启连接至所述安全壳的第二隔离气阀，从而容许取自安全壳中的过滤器的上游的空气通过所述第二隔离气阀从所述安全壳系统经由导管流入所述取样系统；

从通过所述第二隔离气阀流至所述取样系统的空气中，确定设置在所述安全壳中的气雾的上游浓度；

关闭所述第二隔离气阀，从而阻止空气通过所述第二隔离气阀从所述安全壳系统流向所述取样系统；以及开启连接至第二第一隔离气阀的第二净化气阀，从而容许去污剂通过所述第二净化气阀流向所述取样系统。

20.根据权利要求18所述的方法，还包括：开启连接至所述安全壳的第三隔离气阀，从而容许来自气雾发生器的气雾通过所述第三隔离气阀被引入在所述安全壳中的过滤器的上游；

关闭所述第三隔离气阀，从而阻止通过所述第三隔离气阀至所述安全壳系统的流动；以及开启连接至第三第一隔离气阀的第三净化气阀，从而容许去污剂通过所述第三净化气阀流向所述气雾发生器。

说明书

技术领域

本申请所描述的实施例大体上涉及一种用于检测在安全壳系统(containment system)中的过滤器的设备与方法，在该检测之前没有净化安全壳系统。更具体地，本申请所描述的实施例涉及一种安全壳(containmenthousing)，该安全壳可以与取样系统和净化系统隔离，从而容许设置在该外壳中的过滤器的现场检测。

背景技术

许多设施需要处理有危险且有可能致命的混合物和/或微粒。例如，这些设施包括：生物安全实验室、制药厂、生物技术研究实验室以及生产工厂。有危险的微粒可以包括对人体有害或致命的任何物质，这些物质包括病毒、细菌、化学药品和废弃品，但不局限于这些。典型地，设施中的安全壳系统通过将离开危险区域的空气在进入周围环境之前对其进行过滤，来防止有危险的微粒从设施中泄露。
安全壳系统典型地由连续排列的多个部件组成。这些部件一般包括一或多个过滤器外壳部分、设置在这些一或多个过滤器外壳部分中的一或多个过滤器、上游检测部分、下游检测部分以及气密节气阀(air tight damper)，气密节气阀用于将安全壳系统与上游和下游管道系统隔离，安全壳系统连接到上游和下游管道系统。
设置在安全壳系统中的过滤器的工作情况对防止人体暴露于有危险的微粒是至关重要的。因此，有必要经常性地检测过滤器的工作情况(即渗漏和/或过滤效率)。此检测步骤确保过滤器满足预定的操作规范和/或标准。在安全壳内的过滤器安装之后，处理有危险微粒的过滤器通常需要过滤器现场检测。这样进行过滤器现场检测：按已知浓度注入过滤器的上游攻击性气雾(aerosol challenge upstream)、使充有气雾的空气通常以可操作的流速流过过滤器以及取样过滤器的下游空气，以根据预定的过滤行为标准来确定过滤器的渗漏(例如针孔或边缘)或总体过滤效率的至少其中之一。
已存在两种安全壳系统的现场检测的现有方法。第一种方法利用在安全壳上的两个支流开口(by-pass port)。第一开口位于过滤器的上游，第二开口位于过滤器的下游。这些开口通常是关闭的。为了检测过滤器，需要关闭安全壳系统，从而导致设施停工。在将安全壳的内部暴露于去污液以净化该安全壳的内部时，上游和下游节气阀关闭。随后打开这些开口以在过滤器的检测期间能够接触过滤器。可以开启下游节气阀和排气系统以容许空气和气雾通过过滤器。由于安全壳系统已经被净化且与上游管道系统隔离，在容许气体流过排气系统并流入环境中时，检测安全壳系统中的过滤器是很安全的。
第二种安全壳系统的现场检测方法利用来自设施的空气。此方法要求在安全壳的内部被净化的期间关闭上游和下游节气阀。当完成净化时，打开节气阀从而允许来自实验室或其它工作区域的空气进入安全壳系统。将攻击性气雾导入流过过滤器的空气中，以帮助过滤器的检测。
上述方法是昂贵且耗时的。检测步骤要求在过滤器检测期间关闭设施和/或安全壳系统。该关闭和净化可能需要几个小时甚至在某些情况下可能需要几天的时间。由于研究时间或生产时间的损失，在净化期间设施的时间损失可能耗费该设施几百万美元。
因此，需要一种在安全壳系统中检测过滤器的改进的方法与设备。

发明内容

在此所描述的实施例大体上涉及一种安全壳系统。该安全壳系统包括具有气流入孔和气流出孔的外壳。该安全壳系统还包括设置在外壳中、位于气流入孔和气流出孔之间的过滤器支架部分，所述过滤器支架部分密封地确保在外壳中的过滤器位于能够过滤通过外壳在这些孔之间流动的空气的位置。该安全壳系统还包括穿透外壳形成的多个开口，这些开口至少包括下游取样口和上游取样口。设置了具有第一开口、第二开口和第三开口的第一气阀组件，其中所述第一开口连接到上游取样口。设置了具有第一开口、第二开口和第三开口的第二气阀组件，其中所述第一开口连接到下游取样口的其中之一，其中所述气阀组件的每一个都具有至少三种可操作状态。所述可操作状态包括阻止从取样口通过第一开口的流动的第一状态、非固定地连接第一和第二开口的第二状态以及非固定地连接第二和第三开口的第三状态。
在此所描述的实施例大体上涉及一种检测设置在安全壳系统中的过滤器的方法。该方法包括使空气流过设置在安全壳系统中的过滤器，以及将连接至下游取样口的气阀组件的状态由第一状态改变至第二状态，所述下游取样口穿透安全壳形成。气阀组件的第一状态阻止通过下游取样口的流动。第二状态容许通过下游取样口和气阀组件至过滤器检测装置的流动。该方法还包括用通过取样口提供给过滤器检测装置的样品来检测过滤器，以及将连接至下游取样口的气阀组件的状态由第二状态改变至第三状态，其中所述气阀组件的第三状态容许去污剂通过过滤器检测装置和气阀组件的流动。

附图说明

引入并组成说明书的一部分的附图图示了本发明，并与前述的概括性描述和下面的详细描述一起用于解释本发明的原理。
图1表示根据一实施例的安全壳系统的截面图。
图2A表示根据一实施例的一个气阀组件的视图。
图2B表示根据一实施例的连接到取样系统和净化系统的安全壳系统的示意图。
图2C表示根据一实施例的连接到安全壳系统、取样系统和净化系统的多个气阀组件的示意图。
图3表示根据一实施例的运输装置。
为了帮助理解，在可能的情况下，用相同的参考数字标示附图中公用的相同部件。应当了解到，在不需要进一步说明的情况下，一个实施例中的部件可以有益地成为其它实施例的一部分。

具体实施方式

图1是安全壳系统100的截面示意图。安全壳系统100确保离开设施或者在设施中循环的空气基本上不包含有危险的微粒。安全壳系统100一般包括外壳102，外壳102具有设置在其中的一或多个过滤器106。适合于从本发明受益的一种外壳在2006年4月28日递交的美国专利公开2007/0044438中描述。适合于从本发明受益的另一种外壳是来自位于北卡罗莱纳州华盛顿的康斐尔公司(Camfil Farr Inc.)的CAMCONTAINTM安全壳系统。应当了解到，包括那些可获自其它制造商的其它安全壳也适合于从发明受益。
在一实施例中，外壳102包括将过滤器106密封安装到外壳的过滤器支架部分104、气流入孔108和气流出孔110。每个孔108、110都具有控制通过外壳102和过滤器106的空气的流动的节气阀112、114。在一实施例中，可配置节气阀112、114为气密性密封以防止通过孔108、110的泄露。
外壳102包括穿透外壳102形成的、与过滤器支架部分104相邻的可密封的过滤器接触口120，以实现过滤器106的安装和更换。如普遍采用的，可密封的过滤器接触口120包括袋进袋出(bag-in bag-out)系统121，以防止在过滤器更换期间技术人员暴露于有危险的物质。
外壳102还包括检测区116和压力通风(plenum)区138。检测区116位于过滤器支架部分104的下游，压力通风区138位于过滤器支架部件104的上游。检测区116包括用于检测设置在外壳102中的过滤器106的一或多个下游取样口。压力通风区138一般地具有用于混合组成成分的充足空间，以提供过滤器106的上游攻击性气雾的均匀分布。
多个取样口118穿透外壳102形成，以满足从检测区116取样以及传递气雾至压力通风区138的要求。每个取样口118都装配有气阀组件150。可以在至少三种状态中对气阀组件150进行选择。在第一状态下，气阀组件150防止通过取样口118的流动。在第二状态下，气阀组件150非固定地连接取样口118至检测设置在外壳102中的过滤器106所必需的检测装备，例如气雾发生器、稀释器以及取样系统122。在第三状态下，气阀组件150密封住取样口118，但非固定地连接检测装备至净化系统124。净化系统124可以是设施中的设备，一般提供适合中和可能在检测过滤器106之后出现在检测装备中的危险物质的药剂。净化系统124还可以在过滤器检测之前用于净化外壳102。下文中将更具体地描述气阀组件150。
在图1所示的实施例中，设置在检测区116的下游取样口118包括一或多个探测器132和支撑结构134。支撑结构134连接一或多个探测器132至外壳102。支撑结构134可以以预定的方向静态地支撑探测器132，或者可以配置有沿着过滤器106的下游表面动态地定位(例如，扫描)探测器132的一或多个致动器，例如x/y位移机构(displacement mechanism)。一或多个探测器132可以具有适合扫描和/或效率检测的设计。在一实施例中，一或多个探测器132符合IEST-RP-CC034.1工业标准。
气阀组件150可以是单个气阀或多个气阀。气阀组件150可以具有机械的或自动的致动。气阀组件150可以包括手动的或电子的切断装置。切断装置防止气阀组件150由疏忽导致的致动。另外，气阀组件150可以具有给控制器提供指示气阀状态的度量(metric)的状态传感器152(示意性示出)。响应于该度量，控制器可以按照电子电路的形式切断气阀组件150，以防止组件150的状态改变，从而防止通过气阀组件150的气流的路径被改变。另外，气阀组件150可以具有传感器154(示意性示出)来确定到达取样系统122和/或净化系统124的管线是否被连接至气阀组件150，以防止由疏忽导致的致动。
如图2A至2C所示，气阀组件150分别连接至相应的取样口118。一或多个气阀组件150能够让操作员选择性地控制检测区116、压力通风区138、取样系统122和净化系统124之间的流动。在一实施例中，一或多个气阀组件150的每一个都包括隔离气阀202和净化气阀204。或者，气阀组件150还可以是单向换向阀(single selector valve)，该单向换向阀密封取样口118，容许检测区116与取样系统122之间、检测区116与净化系统124之间、或净化系统124与取样系统122之间的流动。气阀组件150可以每一个都包括第一开口250、第二开口252和第三开口254。第一开口250非固定地连接气阀组件150至取样口118。第二开口252非固定地连接气阀组件150至净化系统124。第三开口非固定地连接气阀组件150至取样系统122。
图2A表示气阀组件150的一实施例。气阀组件150包括控制检测区、取样系统122和净化系统124之间的流动的隔离气阀202和净化气阀204。隔离气阀202的上游端连接到外壳120的开口。隔离气阀202的下游端在第一三通口256处连接到三通接头206。三通接头206的第二端通过在第二三通口258处的净化气阀204连接到净化系统124。三通接头206的第三端在第三三通口260处连接到取样系统122。
隔离气阀202与相应的取样口118流体连通。隔离气阀202选择性地将取样系统122与检测区116或压力通风区138隔离。如图2A至2C所示，隔离气阀202为关闭状态。在关闭状态下，隔离气阀202防止流体通过取样口118从检测区116流出。
净化气阀204与取样系统122流体连通。净化气阀204选择性地将净化系统与三通接头206隔离。如图2A至2C所示，净化气阀204为关闭状态。在关闭状态下，净化气阀204防止流体从净化系统124流至取样系统122。
在一实施例中，如图2A至2C所示，隔离气阀202和净化气阀204都是手动的球阀。然而，应当了解到，可以使用任何能够选择性地控制与隔离流体流动的气阀，这些气阀包括单向换向阀、闸门阀、短管阀(spool valve)、气压阀(pneumatic valve)、电磁阀(solenoid valve)、调节阀(control valve)或其它合适的流动控制装置，但不局限于这些。尽管气阀组件150表示为手动操作的，但是应当理解，可以自动地致动气阀组件150以改变气阀的状态。因此，可以由控制器236自动地控制隔离气阀202和净化气阀204的一个或两者的操作。例如，包括气阀组件150中的一个或多个的气阀可以具有自动致动器270(未实际示出)。自动致动器270可以是伺服电动机、步进电动机、旋转式致动器(rotary actuator)、气压或液压致动器、线性致动器、螺旋致动器或适合响应于来自控制器236的信号来改变气阀状态的其它致动器。
气阀组件150还可以包括提供信号给控制器236的传感器152和/或154，所提供的信号指示状态(例如，流动状态)和/或气阀是否被连接到导管(以便流体不会由于疏忽而离开气阀进入周围环境)，这样如果气阀没有被适当地排序(sequenced)或者气阀位于非预期的状态，则能够将其切断。该切断操作可以是机械的或电子的。传感器152、154可以是由气阀组件的流体导管相接合的流体传感器、检查气阀组件150被连接到适当的导管或编码器的近似指示器(proximate indicator)、限动开关或适合检查包括气阀组件150的一或多个气阀的开启和/或关闭状态的其它传感器。
在选择性实施例中，隔离气阀202和净化气阀204中的一个或两者可以包括单向(止回)阀。与隔离气阀202相关的单向阀可以设置为容许流体从检测区116流向取样系统122，同时阻止相反方向的流动。与净化气阀204相关的单向阀可以设置为容许流体从净化系统124流向取样系统122，同时阻止相反方向的流动。
图2B表示连接到取样系统122、气雾发生器222以及净化系统124来实现设置在外壳102中的过滤器106的现场检测的安全壳系统100。净化系统124选择性地净化取样系统122、气雾发生器222和/或稀释器224。可以选择性地开启净化气阀204以容许去污剂进入取样系统122。一般地在净化气阀204开启时关闭隔离气阀202。隔离气阀202选择性地阻止来自净化系统124的去污剂通过取样口118进入外壳102的内部。净化系统124让消毒(去污)剂在任何要被净化的系统之间循环。如所示出的，净化系统124通过一或多条净化管线235连接到净化气阀204。净化管线235直接连接到净化气阀204或者连接到净化气阀204与净化管线235之间的中间连接器，例如净化歧管213。中间连接器可以是将净化系统124密封地连接到净化气阀204的任何装置。例如，中间连接器可以是快速联接器(quick connect)。中间连接器能够让操作者快速地将净化管线235连接到净化气阀204。
消毒剂可以是用于消除有危险的微粒对安全壳系统的污染的任何消毒剂，包括甲醛，但不局限于甲醛。消毒剂的浓度和消毒循环的持续时间与所使用的消毒剂、系统中的有危险的微粒以及具体实施中特定的其它因素有关。
气雾发生器222通过连接至压力通风区138的气阀组件150中的至少一个提供攻击性气雾给过滤器106的上游端。气雾发生器222提供足够浓度的气雾给压力通风区138，以实现统计上有效的过滤器106的检测。气雾发生器222可以通过净化回流阀207连接到取样歧管220。
取样系统122测量在空气样品中出现的微粒，该空气样品通过取样口118取自安全壳系统100的检测区116和压力通风区138，通过此测得的结果可以获得渗漏或效率测定。取样系统122包括稀释器224、过滤器检测装置212、一或多条管线214以及排气过滤器216。一或多条管线214将空气样品输送到过滤器检测装置212。过滤器检测装置212可以是光度计(photometer)、粒子计数器(particle counter)或者适合过滤器106的渗漏和/或效率检测的其它装置。过滤器检测装置212提供指示在空气样品中出现的微粒数量的度量。通过排气过滤器216将所测量的离开过滤器检测装置212的空气样品从取样系统122排出。
稀释器224还通过连接到压力通风区138的气阀组件150中的至少一个连接至过滤器106的上游端。在隔离气阀202开启、净化气阀204关闭时，通过气阀组件150将在压力通风区138中出现的空气和气雾的样品提供给稀释器224。稀释器224将上游样品稀释预定的量，以使提供给取样系统的过滤器检测装置212的微粒浓度在过滤器检测装置212可操作的范围内，从而可以计算出上游浓度极限以用于确定过滤效率和/或渗漏阈值。
将一或多个气阀组件150连接至过滤器检测装置212的一或多条管线214可以每条都被连接到电磁阀218，以使来自每条管线的样品可以顺序通过过滤器检测装置212。可以单独操作和控制电磁阀218。在一实施例中，每个电磁阀218都控制来自各条管线214的流体流动进入取样歧管220。取样歧管220的公共出口非固定地连接到过滤器检测装置212。在一实施例中，可以开启电磁阀218的任何一个或者几个的组合，以检测来自与相应的气阀组件150相关的特定探测器132(或稀释器224)的空气样品。
可以通过连接到压力通风区138的气阀组件150的其中至少一个将衰减支流阀(decay bypass valve)205连接至过滤器106的上游端。在一实施例中，衰减支流阀205连接稀释器224的入口至过滤器检测装置212的出口。在此实施例中，在进行真空压力衰减测试时，可以依次开启衰减支流阀205来让安全壳和系统更快的抽空。
在一实施例中，离开过滤器检测装置212的空气流过排气过滤器216。排气过滤器216阻止可能在取样系统122中的有危险的微粒在取样后进入环境中。排气过滤器216可以是任何适合的过滤器。
取样系统122可以包括真空泵123或压缩机(未示出)。泵123帮助空气样品和/或消毒剂从净化系统124至取样系统122的循环。可以使用任何适合的泵或压缩机，只要该泵或压缩机能够耐受消毒剂。
支流过滤器232可以连接至取样歧管220。支流过滤器232可以是任何合适的过滤器，例如HEPA过滤器。可以用支流气阀234选择性地控制从支流过滤器232流至取样歧管220的空气。如所示出的，支流气阀234是电磁阀，但也可以是任何合适的气阀。当由一或多条管线214相接合的电磁阀218关闭时，支流过滤器232提供空气给过滤器检测装置212。支流过滤器232让过滤器检测装置212的泵或压缩机能够继续循环空气。这防止了泵或压缩机失效，从而延长了过滤器检测装置212的使用寿命。
主要参考图2B，控制器236包括用于与取样系统122、净化系统124、气阀组件200、电磁阀218、230和/或234、稀释器224和/或气雾发生器222的多个部件相连通的控制线238。控制器236通过控制线238发送和接收数据。可选地，控制器236可以使用流体信号(fluid)、气动信号(pneumatic)和/或无线信号(例如，红外线、RF、蓝牙等等)与此处所描述的部件相连通。控制器236可以按照自动的方式(例如，根据存储在内存中的预先编程的排序)或根据使用者的具体输入来操作和监视各个部件的每一个。
虽然未示出，但是控制器236可以装备有可编程的中央处理器、内存、大容量存储器、以及已知的辅助电路，例如电源、时钟、缓存、输入/输出电路等等。一旦启动，操作者可以通过给控制器236输入指令来控制安全壳系统100、取样系统122、净化系统124、气雾发生器222以及稀释器224的操作。这里，控制器236的另一实施例包括控制面板，该控制面板没有示出。控制面板可以包括键座、开关、旋钮、触摸垫等等。控制面板还可以包括可视显示设备。
图3表示运输装置300。运输装置300让取样系统122的部件，在某些实施例中还让净化系统124的部件能够轻易地运送至安全壳系统以及从安全壳系统运送走，以实现检测和检定。运输装置300可以包括取样系统122、净化系统124、控制器236和/或气雾发生器222的任何组合。例如，如所示出，运输装置300搬运包括气雾发生器222和稀释器224的取样系统122、净化系统124以及控制器236。在另一实施例中，取样系统122和净化系统124在分开的运输装置300上。所示的运输装置是手推车；然而，应了解到，运输装置300可以是任何能够搬运部件的合适装置，包括袋子、箱子、背包、滑道、拖车或人，但不局限于这些。
在安全壳系统100的正常操作期间，气阀组件150位于第一状态。在第一状态下，气阀组件150阻止通过取样口118的流动。在一实施例中，隔离气阀202在第一状态下关闭。第一状态让安全壳系统100能够过滤通过外壳102的设施空气而不污染取样系统122。在需要进行过滤器检测和/或校验之前，气阀组件150都保持在第一状态下。当需要进行过滤器检测时，取样系统122连接到气阀组件150。可以通过运输装置300将取样系统122运送到安全壳系统100附近。另一种情况下，取样系统可以已经连接至安全壳系统100以及/或者是安全壳系统100的一部分。
为了检测过滤器106，将气阀组件150置于第二状态。在第二状态下，气阀组件150非固定地连接取样口118至取样系统122的过滤器检测装置212，过滤器检测装置212是检测设置在外壳102内的过滤器106所必需的。在一实施例中，通过在净化气阀204保持关闭的情况下开启隔离气阀202来实现第二状态。
气雾发生器通过适当的气阀组件150提供攻击性气雾给外壳102的压力通风区。在外壳中的上游攻击性气雾浓度稳定之后，开启适当的电磁阀218以将样品提供给过滤器检测装置212，从而可以确定上游浓度和/或渗漏阈值。将适当的电磁阀218致动以提供通过探测器132所获得的下游样品给过滤器检测装置212。从下游样品中，可以确定过滤效率和/或渗漏位置。过滤器检测装置212的泵或压缩机可以将来自检测区116的空气样品抽出。空气样品经由一或多条导管136穿过外壳102的壳壁以及穿过一或多个气阀组件150。空气样品穿过气阀组件150并进入取样系统122的一或多条管线214。净化系统124保持为与取样系统122隔离。这阻止了空气样品的进入净化系统124的流动，并使得空气样品进入取样系统122。
空气样品进入过滤器检测装置212以用于检测。过滤器检测装置212检测空气样品。过滤器检测装置212可以直接存储检测信息和/或通过控制线238传递检测信息给操作者或控制器236。通过排气过滤器216从过滤器检测装置212排出空气样品。排气过滤器216可以将过滤过的空气样品重新循环回到设施、外壳102或净化系统124中。此过程持续直至检测结束。
有利的，在不净化外壳102的情况下完成过滤器的现场检测。通过在检测之前不进行净化外壳的步骤，节省了大量的时间，这有利于设施的运营活动性。此外，由于外壳的巨大内容积没有暴露于去污剂，于是显著地减少了所使用的去污剂的量。
一旦过滤器检测完成，则将气阀组件150致动至第三状态。在第三状态下，通过气阀组件150进入外壳102的流动被阻止，但允许在净化系统和采样系统之间的流动。可选择地，可将稀释器224、气雾发生器222、取样歧管220与过滤器检测装置212以及排气过滤器216暴露于去污剂。
可以让操作者或控制器236来致动气阀组件150。在一实施例中，第三状态包括使净化气阀204位于开启状态，而隔离气阀202位于关闭状态。为了净化取样系统122，消毒剂通过净化气阀204流出并通过一或多个气阀组件150而进入取样系统122。电磁阀218位于开启状态，或者位于开启与关闭的循环状态。如上文所述，将稀释器224以及气雾发生器222净化。隔离气阀202保持关闭从而阻止消毒剂的进入外壳102的流动。取样系统122可以与空气样品循环相同的方式循环消毒剂。这样，在安全壳系统保持在可操作的状态时，消毒剂流过取样系统122、气雾发生器222以及稀释器224的所有可能被污染的部件，从而提高了设施的运营成本效率。消毒剂可以再循环回净化系统124中。净化过程的持续时间与将要净化的有危险的微粒有关。净化完成时，气阀组件150可以返回第一状态。净化管线235可以与一或多个气阀组件150分开。随后可将净化系统124和/或取样系统122运送至相同或不同的安全壳系统100的其它的外壳102。可以重复此步骤以检测其它的过滤器。
在此所描述的实施例通过扫描检测和/或总体效率检测能够就渗漏对在安全壳、手套箱(glove box)、生物安全室、输运单元以及其它过滤系统中的HEPA过滤器和活性炭过滤器进行检测，而不必在进行过滤检测之前净化或消毒里面安装有过滤器的外壳。这消除了实验室、工作区、清洁区、生产区、手套箱、净化台或由上文所描述的安全壳和过滤系统所服务的其它区域或系统的净化或消毒的需求。这样的优点在于其减少了与需要净化上述系统或区域相关的设施关闭时间。减少设施关闭时间可获得更高的生产量、生产能力、效益或实验时间。此外，此系统在“令人不安的”状况之后提供成本效率方法以检测过滤器，而不必停止实验，也不必损失几个月或甚至几年的时间、金钱和投资，同时消除了对社会有危害的实验或工艺可能造成的不利影响。
尽管前文所述涉及了本发明的实施例，但是可以在不脱离本发明基本范围的情况下，设计出本发明的其它或进一步的实施例，本发明的范围由下面的权利要求所确定。