Определение профиля концентрации выходящего потока и сроков службы патронов воздухоочистительных респираторов

Изобретение относится к системам и способам для определения срока службы воздушных фильтров, более конкретно к системе и способу для расчета срока службы патронов для воздухоочистительных респираторов. Согласно изобретению, способ определения по меньшей мере одного из профиля концентрации выходящего потока, времени прорыва и рекомендации в отношении фильтрующего патрона заключается в том, что принимают по меньшей мере один входной параметр; определяют по меньшей мере одно из профиля концентрации выходящего потока, времени прорыва и рекомендации в отношении фильтрующего патрона на основании входного параметра; и графически отображают по меньшей мере одно из профиля концентрации выходящего потока, времени прорыва и рекомендации в отношении фильтрующего патрона, причем профиль концентрации выходящего потока содержит график концентрации химических веществ за период времени, время прорыва содержит время, за которое предопределенная концентрация химических веществ проходит через фильтрующий патрон. Изобретение касается также машиночитаемого носителя данных, содержащего команды для выполнения способа и системы для определения по меньшей мере одного из профиля концентрации выходящего потока, времени прорыва и рекомендации в отношении фильтрующего патрона. Система содержит интерфейс пользователя для ввода входных параметров; блок обработки, определяющий по меньшей мере одно из профиля концентрации выходящего потока, времени прорыва и рекомендации в отношении фильтрующего патрона на основании входного параметра; и устройство вывода, соединенное с блоком обработки, которое отображает по меньшей мере одно из профиля концентрации выходящего потока, времени прорыва и рекомендации в отношении фильтрующего патрона, причем профиль концентрации выходящего потока содержит график концентрации химических веществ за период времени, время прорыва содержит время, за которое предопределенная концентрация химических веществ проходит через фильтрующий патрон. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Перекрестная ссылка на родственные заявки

По настоящей заявке испрашивается приоритет по находящейся одновременно на рассмотрении предварительной заявке на патент США серийный № 61/057522 ("заявке ^'522"). Заявка '522 была зарегистрирована 30 мая 2008 и озаглавлена "Определение профилей концентрации выходящего потока и сроков службы патронов воздухоочистительных респираторов." (Determining Effluent Concentration Profiles and Service Lives of Air Purifying Respirator Cartridges). Описание заявки ^'522 полностью включено в настоящее описание посредством ссылки.

Уровень техники изобретения

Это изобретение относится в целом к системам и способам для определения срока службы воздушных фильтров, и, более конкретно, к системе и способу для расчета срока службы патронов для воздухоочистительных респираторов.

Определение срока службы фильтрующих патронов или фильтрующих слоев в фильтрующих патронах воздухоочистительных респираторов является обязательным требованием в США. Более того, многие пользователи воздухоочистительных респираторов желают иметь данные замены и/или расчет предполагаемого срока службы. Данные замены могут включать в себя, например, план того, когда патроны в воздухоочистительных респираторах следует сменить или заменить, новыми патронами. Расчет предполагаемого срока службы может включать в себя определение того, как долго следует использовать патроны в воздухоочистительном респираторе. И данные замены, и расчет предполагаемого срока службы могут быть основаны в целом или частично на вводе условий, в которых используются патроны и респираторы.

Известные способы и системы, используемые для определения данных замены или расчетов срока службы для патронов воздухоочистительных респираторов, имеют некоторые недостатки. Например, известные системы и способы не обеспечивают графический вывод профиля концентрации выходящего потока, времени прорыва или срока службы фильтрующего патрона. Также эти системы и способы не обеспечивают динамический расчет профиля концентрации выходящего потока, времени прорыва или срока службы на основании динамически изменяющихся вводов от пользователя. Более того, в той степени, в которой эти системы и способы определяют время прорыва или срок службы, математические модели, на которых основывается время прорыва или срок службы, не точно определяют время прорыва или срок службы для многих загрязняющих веществ, включая многие загрязняющие вещества, имеющие относительно малые молекулярные массы и/или низкие точки кипения.

Таким образом, существует потребность в системе и способе для определения данных замены и расчетов срока службы для патронов воздухоочистительного респиратора, которые обеспечивают графический вывод профиля концентрации выходящего потока, позволяют производить динамические расчеты срока службы и основываются на более точных моделях.

Краткое описание изобретения

В одном из вариантов осуществления способ определения по меньшей мере одного из профиля концентрации выходящего потока, времени прорыва и рекомендации в отношении фильтрующего патрона включает в себя этапы приема по меньшей мере одного входного параметра, определения по меньшей мере одного из профиля концентрации выходящего потока, времени прорыва и рекомендации в отношении фильтрующего патрона на основании входного параметра и графического отображения по меньшей мере одного из профиля концентрации выходящего потока, времени прорыва и рекомендации в отношении фильтрующего патрона. Профиль концентрации выходящего потока включает изображение концентрации химических веществ за период времени. Время прорыва включает время, за которое предопределенная концентрация химических веществ проходит через фильтрующий патрон.

В другом варианте осуществления, машиночитаемый носитель данных включает в себя один или более наборов команд для определения по меньшей мере одного из профиля концентрации выходящего потока, времени прорыва и рекомендации в отношении фильтрующего патрона, причем наборы команд включают в себя команды для приема по меньшей мере одного входного параметра, команды для определения по меньшей мере одного из профиля концентрации выходящего потока, времени прорыва и рекомендации в отношении фильтрующего патрона на основании входных параметров и команды для графического отображения по меньшей мере одного из профиля концентрации выходящего потока, времени прорыва и рекомендации в отношении фильтрующего патрона. Профиль концентрации выходящего потока включает график концентрации химических веществ за период времени. Время прорыва включает время, за которое предопределенная концентрация химических веществ проходит через фильтрующий патрон.

В другом варианте осуществления, система для определения по меньшей мере одного из профиля концентрации выходящего потока, времени прорыва и рекомендации в отношении фильтрующего патрона включает в себя интерфейс пользователя, блок обработки и устройство вывода. Интерфейс пользователя выполнен с возможностью ввода по меньшей мере одного входного параметра. Блок обработки коммуникативно соединен с интерфейсом пользователя и принимает входной параметр. Блок обработки определяет по меньшей мере одно из профиля концентрации выходящего потока, времени прорыва и рекомендации в отношении фильтрующего патрона на основании входного параметра. Устройство вывода коммуникативно соединено с блоком обработки и графически отображает по меньшей мере одно из профиля концентрации выходящего потока, времени прорыва и рекомендации в отношении фильтрующего патрона. Профиль концентрации выходящего потока включает график концентрации химических веществ за период времени. Время прорыва включает время, за которое заданная концентрация химических веществ проходит через фильтрующий патрон.

Техническим результатом заявленного изобретения является предотвращение превышения концентрации вредных веществ, прошедших сквозь фильтр, и повышение точности определения срока службы фильтрующего патрона.

Краткое описание чертежей

Фигура 1 - блок-схема системы расчета концентрации выходящего потока согласно одному из вариантов осуществления.

Фигура 2 является иллюстрацией графического интерфейса пользователя, используемого для ввода одного или более параметров в систему, показанную на фигуре 1, и для отображения вывода, показанного на фигуре 1, пользователю согласно одному из вариантов осуществления.

Фигура 3 является иллюстрацией графического интерфейса пользователя, используемого для ввода одного или более параметров в систему, показанную на фигуре 1 согласно одному из вариантов осуществления.

Фигура 4 - блок-схема последовательности операций для способа определения по меньшей мере одного из профиля концентрации выходящего потока, времени прорыва, рекомендации в отношении фильтрующего патрона.

Фигура 5 иллюстрирует блок-схему примерных способов, с помощью которых один или более вариантов осуществления, описанных в материалах настоящей заявки, могут храниться, распределяться и устанавливаться на машиночитаемом носителе.

Фигура 6 - покомпонентное изображение фильтрующего патрона согласно примерному варианту осуществления.

Подробное описание изобретения

Предшествующее краткое изложение, а также следующее подробное описание определенных вариантов осуществления настоящего изобретения будут поняты лучше при прочтении в сочетании с прилагающимися чертежами. В степени, в которой фигуры иллюстрируют диаграммы функциональных блоков различных вариантов осуществления, функциональные блоки не обязательно указывают на разделение между схемами аппаратного обеспечения. Таким образом, например, один или более функциональных блоков (например, процессоры или устройства памяти) могут быть реализованы в виде одной единицы аппаратного обеспечения (например, сигнального процессора общего назначения или памяти с произвольным доступом, жесткого диска, или тому подобного). Подобным образом, программы могут быть одиночными программами, могут быть включены как подпрограммы в операционную систему, могут быть функциями в установленных пакетах программного обеспечения и тому подобное. Следует понимать, что различные варианты осуществления не ограничиваются схемами и средствами, показанными на чертежах.

В качестве используемого в материалах настоящей заявки, элемент или этап, изложенный в единственном числе, следует понимать как не исключающий множественности вышеупомянутых элементов или этапов, если такое исключение не утверждается явным образом. Более того, ссылки на "один вариант осуществления" настоящего изобретения не должны быть интерпретированы, как исключающие существование дополнительных вариантов осуществления, которые также включают изложенные признаки. Более того, если явным образом не утверждается обратное, варианты осуществления "содержащие" или "включающие" элемент или множество элементов, обладающих конкретным свойством, могут включать дополнительно такие элементы, не обладающие этим свойством.

Следует отметить, что хотя один или более вариантов осуществления могут быть описаны в связи с фильтрующим патроном для воздухоочистительного респиратора, варианты осуществления, описанные в материалах настоящей заявки, не ограничиваются воздухоочистительными респираторами. В частности, один или более вариантов осуществления могут быть реализованы в связи с разными типами систем фильтрации, включая, например, системы фильтрации воздуха для зданий. Более того, в то время как один или более вариантов осуществления могут быть описаны как реализуемые посредством использования одного или более компьютерных устройств или систем, варианты осуществления, описанные в материалах настоящей заявки, не ограничиваются основанными на вычислительных машинах системами и способами. В частности, один или более вариантов осуществления могут быть реализованы в связи с устройствами и способами, основанными не на вычислительных машинах. Например, в то время как один вариант осуществления включает расчет времени прорыва или срока службы фильтрующего патрона на основании одного или более параметров, введенных пользователем в основанную на вычислительных машинах систему, время прорыва или срок службы могут быть рассчитаны посредством использования логарифмической линейки или дискового калькулятора. Логарифмическая линейка или дисковый калькулятор могут предоставить время прорыва или срок службы на основании различных известных вводов.

Примерные варианты осуществления и способы для расчета и отображения информации описаны подробно ниже. В частности, предоставляется подробное описание примерных систем и способов для динамического определения и отображения профиля концентрации выходящего потока, времени прорыва и рекомендаций в отношении фильтрующего патрона. Технический результат одного или более вариантов осуществления, описанных в материалах настоящей заявки, включает по меньшей мере одно из графического отображения времени прорыва и/или профиля концентрации выходящего потока на основании одного или более параметров, введенных пользователем, динамического регулирования времени прорыва и/или профиля концентрации выходящего потока на основании измененных вводов пользователя, и динамического изменения рекомендуемого фильтрующего патрона на основании измененных вводов пользователя.

Фигура 6 - покомпонентное изображение фильтрующего патрона 600 согласно примерному варианту осуществления. Фильтрующий патрон 600 включает верхнюю и нижнюю части 602, 604, которые содержат фильтрующий слой 606. Фильтрующий слой 606 может включать, например, активированный уголь, пропитанный одним или более химикатами. Множество дополнительных фильтрующих слоев 608, 610 могут каждый включать дополнительные слои активированного угля. Удерживающие элементы 612, 614 могут фиксировать фильтрующие слои 608, 610 внутри фильтрующего патрона 600. Экран 616 механически фильтрует аэрозольные частицы, проходящие через фильтрующий патрон 600. Уплотняющий элемент 618 и связующее вещество 620 обеспечены для изоляции фильтрующего патрона 600 в собранном состоянии. При функционировании воздух проходит через входное отверстие 622 в нижней части 604 и проходит через фильтрующие слои 608, 610 и фильтрующий слой 606. По мере того, как воздух проходит через фильтрующие слои 608, 610 и фильтрующий слой 606, один или более химических загрязняющих веществ могут быть отфильтрованы или абсорбированы материалом в фильтрующих слоях 608, 610 и/или фильтрующем слое 606. Отфильтрованный воздух продолжает движение через фильтрующий патрон 600 и выходит из фильтрующего патрона 600 через отверстие 624 в верхней части 602. Отфильтрованный воздух может затем быть передан пользователю через одну или более труб или трубок, например. Эффективность фильтрующего слоя 606 может уменьшаться при продолжительном использовании. Например, по мере того, как большее и большее количество загрязненного воздуха проходит через фильтрующий слой 606 и/или по мере того, как более высокие концентрации химических загрязняющих веществ проходят через фильтрующий слой 606, фильтрующий слой 606 становится менее эффективным в фильтровании химических загрязняющих веществ. В итоге концентрация химических загрязняющих веществ, проходящих через фильтрующий слой 606, может превысить максимально допустимую концентрацию. Время, за которое это происходит, может быть указано ссылкой как время прорыва или срок службы фильтрующего патрона 600. Как только истекло время прорыва или срок службы фильтрующего патрона 600, фильтрующий патрон 600 больше не может быть использован для защиты пользователя от химических загрязняющих веществ.

Фигура 1 - блок-схема системы 100 расчета концентрации выходящего потока согласно одному из вариантов осуществления. Система 100 включает блок 102 обработки, который принимает помимо всего прочего ввод 104 от пользователя на интерфейсе пользователя 106 и определяет по меньшей мере одно из профиля 204 концентрации выходящего потока (показано на фигуре 2), времени 206 прорыва (показано на фигуре 2) и рекомендации 240 в отношении фильтрующего патрона (показано на фигуре 2) Профиль 204 концентрации выходящего потока включает графическое представление концентрации одного или более химических веществ, которые проходят через фильтрующий слой фильтрующего патрона за некоторый промежуток времени. В одном из вариантов осуществления профиль 204 концентрации выходящего потока представляет собой концентрацию одного или более химических веществ на одном конце фильтрующего слоя 606 (показано на фигуре 6) в зависимости от времени. Например, профиль 204 концентрации выходящего потока представляет собой концентрацию химических веществ на конце фильтрующего слоя 606, который является ближайшим к отверстию 624 (показано на фигуре 6) в верхней части 602 (показано на фигуре 6) фильтрующего патрона 600 (показано на фигуре 6). В таком примере профиль 204 концентрации выходящего потока представляет собой приблизительную концентрацию химических веществ, которые проходят через фильтрующий патрон 600 к пользователю фильтрующего патрона 600. Время 206 прорыва включает время, за которое заданная концентрация одного или более химических веществ прорывается через фильтрующий патрон из окружающей среды и достигает пользователя фильтрующего патрона. Рекомендация 240 в отношении фильтрующего патрона включает один или более фильтрующих патронов, рекомендуемых пользователю на основании критерия, сформулированного пользователем.

В другом варианте осуществления, блок 102 обработки принимает ввод 104 от пользователя на интерфейсе 106 пользователя и определяет профиль слоя. Профиль слоя - графическое представление концентрации одного или более химических веществ в фильтрующем слое 606 (показано на фигуре 6) в зависимости от местоположения в фильтрующем слое 606. Например, профиль слоя может графически иллюстрировать концентрацию химических веществ в фильтрующем слое 606 в зависимости от различных местоположений в толще фильтрующего слоя 606 в заданное время. Блок 102 обработки определяет профиль слоя для множества моментов времени в одном из вариантов осуществления. Перемещение химических веществ через фильтрующий слой 606 может в этом случае быть визуализировано посредством сравнения множества профилей слоя, сформированных блоком 102 обработки, в увеличивающиеся промежутки времени.

Блок 102 обработки и интерфейс 106 пользователя коммуникативно соединены друг с другом напрямую или косвенно через одно или более проводных, беспроводных или сетевых (таких как локальная сеть (LAN), глобальная сеть (WAN), Интернет или интранет) соединений. Интерфейс 106 пользователя включает в себя механизм, систему или устройство, выполненное с возможностью сообщения одного или более входных параметров и сообщения входных параметров в виде ввода 104 блоку 102 обработки. Например, интерфейс 106 пользователя может включать в себя одну или более клавиатур, мышей, стило, сенсорных экранов, микрофонов и тому подобное. В другом примере, интерфейс 106 пользователя включает автономное вычислительное устройство, такое как ПК, портативный компьютер, смартфон и тому подобное. В одном из вариантов осуществления блок 102 обработки и интерфейс 106 пользователя сообщаются друг с другом через одно или более сетевых соединений (включая Интернет). Например, система 100 может быть системой, основанной на Интернет технологиях, которая использует веб-обозреватель в качестве интерфейса 106 пользователя.

В проиллюстрированном варианте осуществления, блок 102 обработки коммуникативно соединен с машиночитаемым носителем 110 данных. Машиночитаемый носитель 110 данных может включать одно или более машиночитаемых устройств памяти, выполненных с возможностью хранения данных, таких как жесткий диск, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ, RAM), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ, ROM), флеш-память, компакт дисков (CD), цифровых видеодисков (DVD) и тому подобное. Машиночитаемый носитель 110 данных может напрямую или косвенно сообщаться с блоком 102 обработки через одно или более проводных, беспроводных или сетевых (таких как глобальная сеть, региональная сеть, Интернет или интранет) соединений. В другом варианте осуществления множество машиночитаемых носителей данных коммуникативно соединено с блоком 102 обработки. Например, дополнительный машиночитаемый носитель 112 данных может быть коммуникативно соединен с блоком 102 обработки. Машиночитаемый носитель 112 данных может включать базу 114 данных, которая хранит один или более параметров, которые может использовать блок 102 обработки, чтобы определять по меньшей мере одно из профиля 204 концентрации выходящего потока (показано на фигуре 2), времени 206 прорыва (показано на фигуре 2) и рекомендации 240 в отношении фильтрующего патрона (показано на фигуре 2).

Блок 102 обработки коммуникативно соединен с устройством 108 вывода. Устройство 108 вывода включает механизм, систему или устройство, выполненное с возможностью приема профиля 204 концентрации выходящего потока, времени 206 прорыва и рекомендации 240 в отношении фильтрующего патрона, профиля слоя и/или данных, представляющих профиль 204 концентрации выходящего потока, время 206 прорыва, рекомендацию 240 в отношении фильтрующего патрона и/или профиль слоя и предоставления того же самого пользователю. Например, устройство 108 вывода может включать дисплей на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ, CRT), принтер, мобильное устройство отображения, такое как Palm Pilot, мобильный телефон, Blackberry и тому подобное, компьютерную память, экран на жидкокристаллических диодах (ЖКД, LCD) и тому подобное. В одном из вариантов осуществления блок 102 обработки и устройство 108 вывода сообщаются друг с другом через одно или более сетевых соединений (включая Интернет). Например, система 100 может быть системой, основанной на Интернет технологиях, которая использует веб-обозреватель в качестве устройства 108 вывода. Блок 102 обработки сообщает профиль 204 концентрации выходящего потока, время 206 прорыва и рекомендацию 240 в отношении фильтрующего патрона и/или данные, представляющие то же самое, что и вывод 120, устройству 108 вывода. Множество из блока 102 обработки, интерфейса 106 пользователя и устройства 108 вывода является физически раздельными компонентами системы 100 в одном из вариантов осуществления. В качестве альтернативы, множество из блока 102 обработки, интерфейса 106 пользователя и устройства 108 вывода комбинируется в единый компонент. Например, блок 102 обработки и устройство 108 вывода могут быть обеспечены, как один или более микропроцессоров и экран на ЖКД, помещенные внутри воздушного респиратора.

В одном из вариантов осуществления блок 102 обработки коммуникативно соединен с активным датчиком 116. Активный датчик 116 включает снабжаемое энергией устройство, сконфигурированное, чтобы считывать или измерять данные, имеющие отношение к одному или более параметрам. Данные или параметры могут использоваться блоком 102 обработки, чтобы определять по меньшей мере одно из профиля 204 концентрации выходящего потока, времени 206 прорыва и рекомендации 240 в отношении фильтрующего патрона. Блок 102 обработки и активный датчик 116 могут быть соединены друг с другом напрямую или косвенно через одно или более проводных, беспроводных или сетевых (таких как локальная сеть, глобальная сеть, Интернет или интранет) соединений. Активный датчик 116 может активно предоставлять измеренные или считанные данные блоку 102 обработки в качестве ввода 122. Например, активный датчик 116 может быть снабжаемым энергией датчиком, выполненным с возможностью сообщения параметров блоку 102 обработки, в качестве ввода 122.

В одном из вариантов осуществления блок 102 обработки коммуникативно соединен с пассивным датчиком 118. Пассивный датчик 118 включает не снабжаемое энергией устройство, сконфигурированное, чтобы считывать данные, имеющие отношение к одному или более параметрам. Данные или параметры могут использоваться блоком 102 обработки, чтобы определять по меньшей мере одно из профиля 204 концентрации выходящего потока, времени 206 прорыва и рекомендации 240 в отношении фильтрующего патрона. Блок 102 обработки и пассивный датчик 118 могут быть соединены друг с другом напрямую или косвенно через одно или более проводных, беспроводных или сетевых (таких как локальная сеть, глобальная сеть, Интернет или интранет) соединений. Блок 102 обработки может измерять данные или параметры от пассивного датчика 118, в качестве ввода 124.

Блок 102 обработки включает в себя множество подмодулей, включающих подблок 126 рекомендуемого фильтрующего патрона, подмодуль 128 профиля концентрации выходящего потока, подмодуль 130 времени прорыва и подмодуль 132 вывода. Блок 102 обработки проиллюстрирован концептуально как совокупность подмодулей с 126 по 132, но может быть реализован посредством использования любой комбинации специализированных аппаратных плат, цифровых сигнальных процессоров (ЦСП, DSP), процессоров и так далее. В качестве альтернативы, блок 102 обработки и/или подмодули с 126 по 132 могут быть реализованы посредством использования имеющегося в наличии ПК с одним процессором или многочисленными процессорами, с функциональными операциями, распределенными между процессорами. В качестве дополнительного варианта, подмодули с 126 по 132 могут быть реализованы посредством использования гибридной конфигурации, в которой определенные функции модулей выполняются специализированным аппаратным обеспечением, в то время как остальные модулярные функции выполняются посредством использования имеющегося в наличии ПК и тому подобного. Подмодули с 126 по 132 также могут быть реализованы как модули программного обеспечения внутри блока обработки.

Управление операциями с 126 по 132 может осуществляться блоком 102 обработки. Подмодули с 126 по 132 могут, например, выполнять операции промежуточной обработки. Подмодуль 126 рекомендуемого фильтрующего патрона принимает один или более входных параметров (описано ниже), получает доступ к любому списку, таблице, базе данных и тому подобному, доступных фильтрующих патронов и рекомендует один или более фильтрующих патронов в списке, на основании входных параметров. Например, пользователь может вводить несколько критериев для фильтрующего патрона, как один или более входных параметров, описанных ниже. Подмодуль 126 рекомендуемого фильтрующего патрона принимает эти критерии и сокращает список всех потенциальных фильтрующих патронов. На основании этих критериев и оставшихся фильтрующих патронов, подмодуль 126 рекомендуемого фильтрующего патрона выбирает один или более фильтрующих патронов для рекомендации пользователю. Исходный список возможных фильтрующих патронов может храниться на одном или более машиночитаемых носителях 110, 112 данных.

Подмодуль 128 профиля концентрации выходящего потока ("ECP") принимает один или более входных параметров (описано ниже) и рассчитывает профиль концентрации выходящего потока или кривую 204 (показано на фигуре 2) и/или профиль слоя. Например, пользователь может вводить несколько параметров для расчета профиля концентрации выходящего потока для фильтрующего патрона в среде с одним или более химическими загрязняющими веществами с одной или более концентрациями. Подмодуль 128 ECP принимает эти параметры и рассчитывает профиль 204 концентрации выходящего потока на основании параметров и одной или более математических моделей для расчета профиля 204 концентрации выходящего потока на основании параметров. В одном из вариантов осуществления подмодуль 128 ECP принимает одно или более значений по умолчанию для любых параметров или переменных, требуемых для математической модели, используемой для расчета профиля 204 концентрации выходящего потока, но которые не вводятся пользователем. Например, подмодуль 128 ECP может принимать значения по умолчанию для любых переменных, не вводимых пользователем, с одного или более машиночитаемых носителей 110, 112 данных.

Подмодуль 130 времени прорыва принимает один или более входных параметров (описано ниже) и рассчитывает время 206 прорыва (показано на фигуре 2). Например, пользователь может вводить несколько параметров для расчета срока службы фильтрующего патрона в среде с одним или более химическими загрязняющими веществами с одной или более концентрациями. Подмодуль 130 времени прорыва принимает эти параметры и рассчитывает время 206 прорыва на основании параметров и одной или более математических моделей для расчета времени 206 прорыва на основании параметров. В одном из вариантов осуществления подмодуль 130 времени прорыва принимает одно или более значений по умолчанию для любых параметров или переменных, требуемых математической моделью, используемой для расчета времени 206 прорыва, но которые не вводятся пользователем. Например, подмодуль 130 времени прорыва может принимать значения по умолчанию для любых переменных, не вводимых пользователем, с одного или более машиночитаемых носителей 110, 112 данных.

Подмодуль 132 вывода сообщает вывод одного или более подмодулей с 126 по 130 (описано выше) устройству 108 вывода, в качестве вывода 120. Подмодуль 132 вывода может вызывать вывод 120, чтобы графически отобразить вывод 120, чтобы распечатать вывод 120, или чтобы иным способом сообщить вывод 120 пользователю системы 100.

При функционировании блок 102 обработки принимает один или более параметров и использует параметры, чтобы формировать профиль 204 концентрации выходящего потока, время 206 прорыва, профиль слоя в один или более моментов времени и/или рекомендацию 240 в отношении фильтрующего патрона. В первом режиме работы, указанном ссылкой как режим расчета срока службы, блок 102 обработки принимает или получает один или более параметров, чтобы определить одно или более из профиля концентрации выходящего потока, профиля 204 и времени 206 прорыва. Во втором режиме работы, указанном ссылкой как режим выбора патрона, блок 102 обработки принимает или получает один или более параметров, чтобы определить рекомендуемый фильтрующий патрон. Блок 102 обработки может работать как в режиме расчета срока службы, так и в режиме выбора патрона одновременно или по отдельности.

В режиме расчета срока службы профиль 204 концентрации выходящего потока или время 206 прорыва могут быть использованы для представления срока службы фильтрующего патрона на основании параметров. Например, на основании входных параметров блок 102 обработки может определять, как долго может быть использован фильтрующий патрон до того, как одно или более химических загрязняющих веществ прорвется через патрон на опасном уровне и достигнет пользователя. Входные параметры, используемые блоком 102 обработки в режиме расчета срока службы, включают, но не в качестве ограничения, один или более параметров условий использования. Параметры условий использования включают данные или информацию, относящуюся к способу, которым фильтрующий патрон используется или будет использоваться. Например, параметры условий использования могут включать, но не в качестве ограничения, один или более типов патронов, химическое загрязняющее вещество, химическую концентрацию, предел производственного воздействия и условие места.

Тип патрона - тип фильтрующего патрона, который используется или который желательно использовать. Например, тип патрона, который пользователь хотел бы включить в воздушный респиратор, может быть введен пользователем на интерфейсе 106 пользователя и сообщен блоку 102 обработки в качестве ввода 104. В другом примере, активный датчик 116 может определять, какой фильтрующий патрон используется пользователем и сообщать тип патрона блоку обработки, 102 в качестве ввода 122. В другом примере, тип патрона может быть определен блоком 102 обработки на основании предпочтения пользователя для конкретного типа респиратора и/или уровня защиты от конкретных частиц. Тип респиратора может включать тип и/или модель воздушного респиратора, в котором фильтрующий патрон используется или будет использован. Уровень защиты от частиц может включать количество химических частиц, которое пользователь считает допустимым для прохождения через фильтрующий патрон к пользователю. Тип респиратора и/или уровень защиты от частиц может быть введен пользователем с помощью интерфейса 106 пользователя и сообщен, в качестве ввода 104. Альтернативно, тип респиратора может быть определен одним или более активными или пассивными датчиками 116, 118 и сообщен блоку 102 обработки, в качестве ввода 122, 124. На основании типа респиратора и/или уровня защиты от частиц блок 102 обработки может сократить список всех потенциальных фильтрующих патронов, доступных пользователю. Список доступных фильтрующих патронов может храниться на одном или более машиночитаемых носителях 110, 112 данных. Блок 102 обработки может получить доступ к списку и устранить те фильтрующие патроны, которые не отвечают критерию, определенному типом респиратора и/или уровнем защиты от частиц. Например, некоторые фильтрующие патроны в списке могут не работать в типе респиратора, введенном в блок 102 обработки. На основании сокращенного списка потенциальных фильтрующих патронов блок 102 обработки может определять профиль 204 концентрации выходящего потока и/или время 206 прорыва для одного или более фильтрующих патронов в сокращенном списке. Альтернативно, блок 102 обработки может представлять сокращенный список фильтрующих патронов пользователю на устройство 108 вывода. Затем пользователь может выбрать один или более фильтрующих патронов из списка, используя интерфейс 106 пользователя.

Химическое загрязняющее вещество - одно или более химических веществ, которые должны быть отфильтрованы фильтрующим патроном. Химические загрязняющие вещества могут включать те химические вещества, которые обнаруживаются пассивным и/или активным датчиками 118, 116 и сообщаются блоку 102 обработки, в качестве ввода 124, 122. В качестве альтернативы, химические загрязняющие вещества могут включать химические вещества, введенные пользователем с помощью интерфейса 106 пользователя и сообщенные, в качестве ввода 104.

Химическая концентрация - концентрация одного или более химических загрязняющих веществ в среде, где фильтрующий патрон используется или будет использован. Например, химическая концентрация может быть газообразной, жидкой и/или аэрозольной концентрацией. Химическая концентрация может включать концентрации, которые обнаруживаются пассивным и/или активным датчиками 118, 116 и сообщаются блоку 102 обработки, в качестве ввода 124, 122. Альтернативно, химическая концентрация может включать концентрации химических веществ, введенных пользователем с помощью интерфейса 106 пользователя и сообщенных, в качестве ввода 104. В другом варианте осуществления химическая концентрация - предельная концентрация одного или более химических загрязняющих веществ, которые проходят или прорываются через фильтрующий патрон. Эта предельная концентрация может быть указана ссылкой как концентрация прорыва. Блок 102 обработки может получать значение по умолчанию для параметра химической концентрации. Например, блок 102 обработки может получать значение по умолчанию для химической концентрации химического загрязняющего вещества, введенного пользователем, с одного или более машиночитаемых носителей 110, 112 данных. Значение по умолчанию для параметра химической концентрации может быть связано с одним или более другими параметрами, введенными пользователем. Например, значение по умолчанию, используемое для химической концентрации, может быть разным для разных химических загрязняющих веществ и/или типов патронов, которые вводятся пользователем. Связь между различными значениями по умолчанию для одного или более параметров химической концентрации и входными параметрами от пользователя может храниться в таблице, базе данных или другой структуре памяти в по меньшей мере одном из машиночитаемых носителей 110, 112 данных.

Предел производственного воздействия включает одно или более ограничений на количество или концентрацию одного или более химических загрязняющих веществ в среде, в которой должен использоваться фильтрующий патрон. Например, предел производственного воздействия может быть установленным законом ограничением на количество или концентрацию химического загрязняющего вещества, которому может быть подвергнут человек в течение конкретного промежутка времени. Предел производственного воздействия может быть введен пользователем на интерфейсе 106 пользователя и сообщен, в качестве ввода 104. В качестве альтернативы, предел производственного воздействия может храниться на машиночитаемом носителе 110 и/или 112 данных и приниматься с него же блоком 102 обработки. Блок 102 обработки может принимать значение по умолчанию для параметра предела производственного воздействия. Например, блок 102 обработки может получать значение по умолчанию для предела производственного воздействия с одного или более машиночитаемых носителей 110, 112 данных. Значение по умолчанию для параметра предела производственного воздействия может быть связано с одним или более другими параметрами, введенными пользователем. Например, значение по умолчанию, используемое для предела производственного воздействия, может быть разным для разных химических загрязняющих веществ и/или типов патронов, которые вводятся пользователем. Связь между различными значениями по умолчанию для параметра предела производственного воздействия и одним или более другими входными параметрами от пользователя может храниться в таблице, базе данных или другой структуре памяти в по меньшей мере одном из машиночитаемых носителей 110, 112 данных.

Параметр условия места включает один или более параметров, имеющих отношение к среде, в которой используется или будет использован фильтрующий патрон. Например, внешнее давление, температура и/или относительная влажность могут быть сообщены блоку 102 обработки, как параметр условия места. В одном из вариантов осуществления частота дыхания сообщается блоку 102 обработки, как параметр условия места. Частота дыхания - частота дыхания, желаемая пользователем, или является измеряемой частотой дыхания пользователя, использующего конкретный фильтрующий патрон в настоящее время. Одно или более условий места могут быть введены пользователем на интерфейсе 106 пользователя и сообщены блоку 102 обработки, в качестве ввода 104. В одном из вариантов осуществления активный и/или пассивный датчики 116, 118 измеряют или считывают одно или более условий места, и условия места принимаются блоком 102 обработки, в качестве ввода 122 и/или 124. Блок 102 обработки может получать значения по умолчанию для одного или более параметров условий места. Например, блок 102 обработки может получать значение по умолчанию для внешнего давления, температуры и/или относительной влажности и/или частоты дыхания с одного или более машиночитаемых носителей 110, 112 данных. Значение по умолчанию для параметра условия места может быть связано с одним или более другими параметрами, введенными пользователем. Разные значения по умолчанию для одного или более параметров условий места могут быть связаны с разными химическими загрязняющими веществами и/или типами патронов, введенных пользователем. Например, значение по умолчанию, используемое для частоты дыхания, может быть разным для разных химических загрязняющих веществ и/или типов патронов, которые вводятся пользователем. Связь между различными значениями по умолчанию для одного или более параметров условий места и параметрами ввода от пользователя может храниться в таблице, базе данных или другой структуре памяти в по меньшей мере одном из машиночитаемых носителей 110, 112 данных.

В одном из вариантов осуществления пользователь вводит уровень значимости, который связан с одним или более параметрами. Например, пользователь может вводить уровень значимости 5% для одного или более значений внешнего давления, частоты дыхания, температуры, относительной влажности, химической концентрации и тому подобного. Пользователем могут быть введены другие уровни значимости. В целом, больший уровень значимости указывает на то, что пользователь меньше доверяет цифровому значению вводимого параметра. Например, уровень значимости 5% для входного параметра температуры в 80 градусов по Фаренгейту указывает на то, что пользователь полагает, что параметр температуры находится между 76 и 84 градусами по Фаренгейту. Для сравнения, уровень значимости 10% для параметра температуры в 80 градусов по Фаренгейту указывает на то, что пользователь полагает, что параметр температуры находится между 72 и 88 градусами по Фаренгейту.

В режиме расчета срока службы блок 102 обработки принимает один или более параметров условий использования, и на основании параметров и одной или более математических моделей, применяемых к параметрам, формирует профиль 204 концентрации выходящего потока и/или время 206 прорыва. Любое из двух или оба профиль 204 концентрации выходящего потока и время 206 прорыва могут быть использованы, чтобы определить, как долго конкретный патрон может быть использован пользователем в среде и способом использования, описанными параметрами условий использования. Например, с заданным типом фильтрующего патрона, который должен быть использован в среде с конкретными химическими загрязняющими веществами в заданных концентрациях, профиль 204 концентрации выходящего потока и/или время 206 прорыва могут быть использованы, чтобы определять, как долго патрон может использоваться в среде до того, как одно или более химических загрязняющих веществ прорвутся через фильтрующий патрон и достигнут пользователя.

В одном из вариантов осуществления блок 102 обработки не определяет профиль 204 концентрации выходящего потока и/или время 206 прорыва до тех пор, пока минимальное число или количество параметров условий использования не будет принято блоком 102 обработки. Например, блок 102 обработки не может определить профиль 204 концентрации выходящего потока и/или время 206 прорыва до тех пор, пока блоком 102 обработки не будут приняты тип патрона, химическое загрязняющее вещество (а) и химическая концентрация (и). В одном из вариантов осуществления блок 102 обработки получает значения по умолчанию для любых других параметров или переменных, которые требуются для формирования профиля 204 концентрации выходящего потока и/или времени 206 прорыва. Эти значения по умолчанию могут быть получены с одного или более машиночитаемых носителей 110, 112 данных.

Блок 102 обработки сообщает профиль слоя, профиль 204 концентрации выходящего потока и/или время 206 прорыва (или данные, представляющие их) устройству 108 вывода, в качестве вывода 120. Устройство 108 вывода предоставляет профиль 204 концентрации выходящего потока и/или время 206 прорыва пользователю. Например, устройство 108 вывода может отображать профиль 204 концентрации выходящего потока и/или время 206 прорыва, нанесенные на график. Альтернативно, устройство 108 вывода может отображать профиль 204 концентрации выходящего потока и/или время 206 прорыва как отчет в виде таблицы, предоставляемый пользователю. В одном из вариантов осуществления блок 102 обработки определяет профиль 204 концентрации выходящего потока и/или время 206 прорыва, и устройство 108 вывода представляет их пользователю. Затем пользователь может настраивать, изменять или добавлять параметры, вводимые в блок 102 обработки. Затем блок 102 обработки определяет обновленную версию профиля 204 концентрации выходящего потока и/или время 206 прорыва, и устройство 108 вывода представляет их пользователю. Например, пользователь может менять параметры, вводимые в блок 102 обработки, и блок 102 обработки в ответ на это динамически изменяет или обновляет профиль 204 выходящей концентрации и/или время 206 прорыва. Обновляя профиль 204 концентрации выходящего потока и/или время 206 прорыва, пользователь может в этом случае визуально видеть воздействие изменения одного или более параметров на профиль 204 концентрации выходящего потока и/или время 206 прорыва.

В одном из вариантов осуществления блок 102 обработки определяет по меньшей мере одно из профиля слоя, профиля 204 концентрации выходящего потока и/или времени 206 прорыва (или данные, представляющие что-либо из профиля слоя, профиля 204 концентрации выходящего потока и/или времени 206 прорыва) для каждого из множества химических веществ или загрязняющих веществ и сообщает их устройству 108 вывода, в качестве вывода 120. Устройство 108 вывода отображает множество профилей слоя, профиля 204 концентрации выходящего потока и/или времен 206 прорыва. Например, множество профиля 204 концентрации выходящего потока может быть отображено на одном графике, на котором каждый профиль 204 концентрации выходящего потока представляет собой концентрацию разных химических веществ или загрязняющего вещества. Альтернативно, блок 102 обработки определяет, а устройство 108 вывода отображает по меньшей мере один профиль слоя, профиль 204 концентрации выходящего потока и/или время 206 прорыва для каждого из множества различных сценариев параметров. Сценарий параметров включает набор параметров, вводимых пользователем. Разные сценарии параметров могут включать разные перестановки потенциальных входных параметров, которые вводятся пользователем. Например, разные сценарии параметров могут включать одно или более разных химических загрязняющих веществ, разные наборы химических загрязняющих веществ, разные фильтрующие патроны и тому подобное. Затем пользователь может легко визуально сравнить профили слоя, профили 204 концентрации выходящего потока и/или моменты времени 206 прорыва для разных химических загрязняющих веществ и/или сценариев параметров одновременно.

Множество сценариев параметров сохраняется и хранится на одном или более машиночитаемых носителях данных, и является доступным процессору 102 в одном из вариантов осуществления. Например, некоторые сценарии параметров могут храниться на машиночитаемом носителе 110 данных. Пользователь может выбирать один или более сценариев параметров для сообщения блоку 102 обработки. Параметры из сценария параметров могут быть сообщены устройству 108 вывода и представлены пользователю. Блок 102 обработки может в таком случае использовать один или более параметров в сценарии параметров, выбранном пользователем, чтобы определить профиль слоя, профиль 204 концентрации выходящего потока и/или время 206 прорыва. В одном из вариантов осуществления пользователь выбирает сценарий параметров, предварительно введенный и сохраненный другим пользователем, и затем изменяет один или более параметров в сценарии параметров, вводит дополнительные параметры в сценарий параметров и/или удаляет один или более параметров из сценария параметров. Затем блок 102 обработки может определить профиль 204 концентрации выходящего потока, например, на основании этого измененного сценария параметров.

В одном из вариантов осуществления блок 102 обработки определяет по меньшей мере одно из профиля слоя, профиля 204 концентрации выходящего потока и/или времени 206 прорыва (или данные, представляющие любой из профилей слоя, профилей 204 концентрации выходящего потока и/или моментов времени 206 прорыва) для одного или более значений входного параметра, при этом значения находятся внутри диапазона значений, которые удовлетворяют уровню значимости для этого входного параметра. Например, если пользователь вводит параметр температуры, как равный 80 градусам по Фаренгейту с уровнем значимости 5%, тогда блок 102 обработки может определить множество профилей слоя, профилей 204 концентрации выходящего потока и/или моментов времени 206 прорыва для множества значений, которые попадают в 5% от 80 градусов по Фаренгейту. Эти многочисленные профили слоя, профили 204 концентрации выходящего потока и/или моменты времени 206 прорыва могут быть отображены одновременно на устройстве 108 вывода. В качестве альтернативы, блок 102 обработки определяет профиль слоя, профиль 204 концентрации выходящего потока и/или время 206 прорыва для значения параметра внутри уровня значимости, который предоставляет наиболее безопасный или наиболее консервативный из различных профилей слоя, профиля 204 концентрации выходящего потока и/или времен 206 прорыва. Например, блок 102 обработки может определить, что для параметра температуры в 80 градусов по Фаренгейту с уровнем значимости 5%, или от 76 до 84 градусов по Фаренгейту, самое короткое время 206 прорыва для множества температур между 76 и 84 градусами по Фаренгейту имеет место при параметре температуры в 84 градуса по Фаренгейту. В таком примере блок 102 обработки сообщает самые короткие моменты времени 206 прорыва устройству 108 вывода для представления пользователю. Блок 102 обработки, таким образом, может определять, а устройство 108 вывода может представлять устойчивый профиль слоя, профиль 204 концентрации выходящего потока и/или время 206 прорыва как ограничение безопасности, основанное на введенном пользователем уровне значимости.

Профиль 204 концентрации выходящего потока, время 206 прорыва и/или одно или более профиля слоев в множестве моментов времени может быть рассчитано, используя любую из ряда математических моделей, которые используют один или более входных параметров, описанных выше, чтобы определить профиль 204 концентрации выходящего потока, время 206 прорыва и/или профили слоя. Например, в одном из вариантов осуществления используется новая модель для определения профиля 204 концентрации выходящего потока. Эта модель, указываемая ссылкой как модель Динга, включает две гипотезы о процессе адсорбции: (а) для развитого, постоянно поддерживаемого процесса адсорбции безразмерный химический потенциал может изменяться экспоненциально с расположением слоя и (b) скорость волны концентрации ускоряется со временем, когда волна выходит из слоя. Модель Динга может соответствовать экспериментальным данным на широком диапазоне концентраций нескольких порядков величины. Модель Динга может быть использована как инструмент предсказания, если задано адсорбционное равновесие и чувствительности двух параметров к определенным режимам работы. Модель Динга также может быть применена как к адсорбционным, так и реактивным процессам для процессов очистки воздуха. Модель Динга может быть применена для преодоления некоторых недостатков в существующих моделях. Например, модель Динга может быть использована, чтобы рассчитать срок службы при разных уровнях токсичности, при разных концентрациях подачи и при разных остаточных сроках службы. Модель Динга может быть использована, чтобы произвести обратную оценку адсорбционного профиля слоя в разные моменты времени, чтобы содействовать в разработке фильтров. Модель Динга может более точно рассчитывать профили концентрации выходящего потока и/или моменты времени прорыва химических загрязняющих веществ, имеющих относительно малые молекулярные массы и/или точки кипения.

В одном из вариантов осуществления математическая модель, которая используется для расчета профиля концентрации выходящего потока и/или времени прорыва, основана на комбинации параметров, вводимых пользователем (как описано выше), и физических свойствах химических загрязняющих веществ, которые требуется отфильтровать. Химические загрязняющие вещества могут быть введены пользователем, как описано выше. Физические свойства химических загрязняющих веществ могут быть приняты с машиночитаемого носителя данных, такого как один или более машиночитаемых носителей 110, 112 данных. Например, машиночитаемый носитель 112 данных может содержать базу данных, которая хранит важные физические свойства химических загрязняющих веществ, вводимых пользователем. База данных также может включать данные о физических свойствах других важных химикатов и соединений. Например, база данных может хранить данные о физических свойствах воды и атмосферного воздуха. База данных о физических свойствах может быть одной или более общедоступными базами данных, частными базами данных и специальными базами данных. Что касается общедоступной базы данных, база данных может являться публично доступной базой данных, доступной через Интернет. Частная база данных может являться базой данных, доступ к которой имеет ограниченное число пользователей. Например, частная база данных может являться базой данных, которая доступна через интранет, доступ к которому имеют только те пользователи, которые авторизированы через процедуры ввода регистрационного имени и пароля. Специальная база данных может являться базой данных, которая получает данные о физических свойствах от общедоступной и/или частной базы данных, но которая, например, организует и/или фильтрует данные специальным образом.

Например, база данных может включать одно или более свойств для каждого химического загрязняющего вещества, которые могут быть выбраны пользователем. Эти свойства включают, но не в качестве ограничения, один или более регистрационных номеров химической реферативной службы ("CAS"), химическую формулу, молекулярную массу, плотность жидкости (в граммах на кубический сантиметр, например), молярную полярность (в Pe, например), растворимость в воде, модель пара (модель 0 или модель 1, например), одну или более моделей пара А, В и C, химическое название, краткое название или альтернативное название, предел непосредственной угрозы здоровью и жизни ("IDLH") (в миллионных долях, например), рекомендуемый пределом воздействия ("REL") (в миллионных долях, например) допустимый предел воздействия ("PEL") (в миллионных долях, например), величину порогового предела ("TLV") (в миллионных долях, например), и комментарий. Комментарий может включать любую дополнительную важную информацию. В одном из вариантов осуществления модель 0 модели пара может являться моделью пара формата Antoine и описываться следующим уравнением:

$$$$ $${\log }_{10}P,bar=A-\frac{B}{C+T,K}$$ $$$$ (Ур. 15)

Модель 1 модели пара может являться моделью пара формата Antoine и описываться следующим уравнением:

$$\ln P,torr=A-\frac{B}{C+T,K}$$ $$$$ (Ур. 16)

Свойства химикатов могут быть введены администратором системы 100. В одном из вариантов осуществления одно или более химических свойств получают из веб-книги национального института стандартов и технологии (NIST), доступной по адресу http://webbook.nist.gov/. Одно или более химических свойств могут быть получены из путеводителя или веб-страницы национального института техники безопасности и охраны труда (NIOSH) IDLH, доступной на http://www.cdc.gov/niosh/idlh/intridl4.html. Если конкретное свойство не доступно в базе данных и не было предоставлено пользователем, система может выдать звуковое и/или визуальное предупреждение пользователю.

Модель Динга определяет химическую разность потенциалов химического загрязняющего вещества, которое требуется отфильтровать фильтрующим патроном, как:

$$\Phi =\frac{\varphi -{\varphi }_f}{{\varphi }_0-{\varphi }_f}\equiv \frac{\ln C^{\ast }}{\ln C_0^{\ast }}$$ $$$$ (Ур. 1)

где $$\Phi$$ - разность между локальным химическим потенциалом химического загрязняющего вещества в фильтрующем слое фильтрующего патрона и химическим потенциалом химического загрязняющего вещества в концентрации подачи, или концентрации в среде, в которой используется фильтрующий патрон; $$\varphi$$ - химический потенциал химического загрязняющего вещества в заданном расположении в фильтрующем слое; $${\varphi }_f$$ - химический потенциал химического загрязняющего вещества в концентрации подачи; $${\varphi }_0$$ - химический потенциал химического загрязняющего вещества на фронте волны, или фронте кривой прорыва, химического загрязняющего вещества по мере того, как химическое загрязняющее вещество проходит через фильтрующий слой. $$C_0$$ определяется как концентрация химического загрязняющего вещества на фронте кривой прорыва. $$C^{\ast }$$ и $$C_0^{\ast }$$ определяются как безразмерные переменные, указываемые ссылкой как существенно постоянная или постоянная концентрация ( $$C_{\text{f}}$$ ) подачи. Химический потенциал ( $$\varphi$$ ) может быть определен следующим образом:

$$\varphi =RT\ln C$$ $$$$ (Ур. 2)

В одном из вариантов осуществления фронт кривой прорыва может быть определен произвольно, чтобы эффективно исключить эффект любых чистых областей фильтрующего слоя, или областей, где по существу нет концентрации химического загрязняющего вещества. В таком варианте осуществления, безразмерное местоположение ( $$\zeta$$ ) химического загрязняющего вещества и безразмерное время ( $$\tau$$ ), связанные с конкретным местоположением химического загрязняющего вещества в фильтрующем слое, могут быть определены следующим образом:

$$\zeta =\frac{z-z_0}{z_{ref}-z_0}$$ $$$$ (Ур. 3)

$$\tau =\frac{t-t_0}{t_{ref}-t_0}$$ $$$$ (Ур. 4)

где $$z$$ - местоположение, или расположение, в фильтрующем слое, выраженное в метрах; $$z_0$$ - местоположение фронта кривой прорыва в фильтрующем слое, выраженное в метрах; $$z_{ref}$$ - начальное местоположение в фильтрующем слое, выраженное в метрах; $$t$$ - время, выраженное в секундах; $$t_0$$ - время в секундах, в которое фронт кривой прорыва находится в положении $$z_0$$ в фильтрующем слое; и $$t_{ref}$$ - начальный момент времени, выраженный в секундах. В одном из вариантов осуществления на фронте волны прорыва как значение $$\zeta$$ кобры, так и время $$\tau$$ равны нулю, а концентрация ( $$C$$ ) химического загрязняющего вещества на фронте волны прорыва составляет $$C_0$$ , как описано выше. В этом варианте осуществления, в начальной точке как положение ( $$\zeta$$ ), так и время ( $$\tau$$ ) составляют 1, а концентрация ( $$C$$ ) представляет начальную концентрацию ( $$C_{ref}$$ ). По мере того, как время ( $$\tau$$ ) увеличивается и стремится к бесконечности ( $$\infty$$ ), концентрация ( $$C$$ ) равняется начальной концентрации ( $$C_{ref}$$ ).

Если фильтрующий патрон остается в среде, которая содержит химическое загрязняющее вещество, или по мере того, как постоянная подача химического загрязняющего вещества продолжается, $$\Phi$$ , или разность между локальным химическим потенциалом химического загрязняющего вещества в фильтрующем слое фильтрующего патрона и химическим потенциалом химического загрязняющего вещества в концентрации подачи, изменяется с местоположением в фильтрующем слое. Изменение в $$\Phi$$ может быть представлено следующим образом:

$$\ln \Phi =\zeta \ln {\Phi }_{ref}$$ $$$$ (Ур. 5)

где $${\Phi }_{ref}$$ - разность между химическим потенциалом химического загрязняющего вещества в фильтрующем слое в начальном положении и химическим потенциалом химического загрязняющего вещества в концентрации подачи.

Когда волна химического загрязняющего вещества выходит из фильтрующего слоя в фильтрующем патроне, местоположение волны может ускоряться в зависимости от времени. Скорость, с которой волна выходит из фильтрующего слоя, может изменяться в зависимости от времени согласно:

$${\nu }^{\ast }={\tau }^{(\varsigma -1)}$$ $$$$ (Ур. 6)

где $${\nu }^{\ast }$$ - скорость, а дзета ( $$\varsigma$$ ) - коэффициент ускорения, указанный ссылкой, как "значение кобры". Дзета ( $$\varsigma$$ ) указана ссылкой как значение кобры из-за похожей на кобру формы профиля 204 концентрации выходящего потока (показано на фигуре 2) для многих химических загрязняющих веществ. В одном из вариантов осуществления волны химических загрязняющих веществ, которые выходят из фильтрующего слоя на существенно постоянной или замедленной скорости ( $${\nu }^{\ast }$$ ), имеют значения кобры ( $$\varsigma$$ ), меньшие 1, в то время как волны, которые выходят из фильтрующего слоя с увеличенными скоростями ( $${\nu }^{\ast }$$ ), имеют значения кобры ( $$\varsigma$$ ), большие 1. Одно или более значений кобры ( $$\varsigma$$ ) могут быть определены эмпирически из данных или введены пользователем. Например, список значений кобры ( $$\varsigma$$ ) может быть определен из экспериментальных данных и хранится на одном или более машиночитаемых носителях 110, 112 данных, чтобы быть доступным для блока 102 обработки.

Соответственно, местоположение ( $$\zeta$$ ) химического загрязняющего вещества может быть представлено следующим образом:

$$\zeta ={\nu }^{\ast }\tau ={\tau }^{\varsigma }$$ $$$$ (Ур. 7)

Подставляя уравнение 6 в уравнение 4, получаем следующее соотношение:

$$\ln \Phi ={\tau }^{\varsigma }\ln {\Phi }_{ref}$$ $$$$ (Ур. 8)

Уравнение 7 используется с моделью Динга, чтобы представить общую форму профиля слоя и может быть использовано отдельно или в комбинации с одним или более другими уравнениями, описанными в материалах настоящей заявки, чтобы формировать профиль концентрации выходящего потока. Например, концентрация химических загрязняющих веществ на конце фильтрующего слоя 606 (показано на фигуре 6), который находится ближе всех к отверстию 624 (показано на фигуре 6) фильтрующего патрона 600 (показано на фигуре 6), может быть рассчитана посредством использования модели Динга для множества моментов времени. Концентрация химических загрязняющих веществ на конце фильтрующего слоя 606 может затем быть изображена в виде графика в зависимости от времени, чтобы проиллюстрировать концентрацию химических загрязняющих веществ, которые прорываются через фильтрующий слой 606.

Стехиометрическое время (t_s) модели Динга может быть определено следующим образом:

$$t_s=t_0+{\displaystyle \underset{t_0}{\overset{\infty }{\int }}(1-C^{\ast })dt=}{t}_0+{\displaystyle \underset{t_0}{\overset{\infty }{\int }}(1-C_0^{\ast ({\Phi }_{ref}^{(r^{\varsigma })})})dt}$$ $$$$ (Ур. 9)

В одном из вариантов осуществления начальная точка, используемая для уравнения 7, определяется произвольно. Например, для произвольной точки 1 в профиле концентрации выходящего потока, схожим с профилем 204 концентрации выходящего потока, уравнение 8 становится:

$$\ln {\Phi }_1={\tau }_1^{\varsigma }\ln {\Phi }_{ref}$$ $$$$ (Ур. 10)

Применяя уравнение 8, начальная точка может быть представлена следующим образом:

$$\ln \Phi =\frac{{\tau }^{\varsigma }}{{\tau }_1^{\varsigma }}\ln {\Phi }_1={\left(\frac{t-t_0}{t_1-t_0}\right)}^{\varsigma }\ln {\Phi }_1={{\tau }^{\prime }}^{\varsigma }\ln {{\Phi }^{\prime }}_{ref}$$ $$$$ (Ур. 11)

где верхний индекс ' обозначает новую начальную точку для модели Динга. Соответственно, для разных применений могут быть выбраны разные начальные точки без необходимости изменять значения одного или более параметров в модели Динга.

В одном из вариантов осуществления модель Динга может быть использована, чтобы определить время 206 прорыва путем определения профиля 204 концентрации выходящего потока и сравнения профиля 204 концентрации выходящего потока с концентрацией прорыва, вводимой пользователем. Например, как только профиль 204 концентрации выходящего потока создается блоком 102 обработки, момент времени, в который в профиле 204 концентрации выходящего потока возникает концентрация прорыва, может быть временем 206 прорыва. В качестве альтернативы, модель Динга может использоваться для непосредственного расчета времени 206 прорыва. Например, начальная точка, описанная выше, может быть задана равной стехиометрическому центру, определяемому в уравнении 9, так что время 206 прорыва может быть определено как:

$$t_s=\frac{q{\rho }_{b}V}{F{C}_f}\equiv t_r\Lambda$$ $$$$ (Ур. 12)

где $$q$$ представляет собой поступление химического загрязняющего вещества(тв) в фильтрующий слой или адсорбционное равновесие, выраженное в молях на килограмм; $${\rho }_b$$ представляет собой плотность фильтрующих частиц в фильтрующем слое, выраженную в килограммах на кубический метр; $$V$$ представляет собой объем фильтрующего слоя, выраженный в кубических метрах; $$F$$ представляет собой скорость потока химического загрязняющего вещества(тв) через фильтрующий слой, выраженный в кубических метрах в секунду; $$t_r$$ представляет собой время 206 прорыва или время пребывания; и $$\Lambda$$ представляет собой коэффициент разделения, который рассчитывается при концентрации подачи $$C_f$$ . Значение адсорбционного равновесия ( $$q$$ ) может быть рассчитано из экспериментальных данных, имитационных изотермических моделей или введено пользователем. Из уравнения 12 коэффициент разделения ( $$\Lambda$$ ) и время 206 прорыва ( $$t_r$$ ) могут быть определены, используя следующие уравнения:

$$\Lambda =\frac{q{\rho }_b}{C_f}$$ $$$$ (Ур. 13)

$$t_r=\frac{V}{F}$$ $$$$ (Ур. 14)

В качестве альтернативы, может быть использована одна или более других математических моделей, отличных от модели Динга, описанной выше, чтобы определять одно или больше из профиля слоя, профиля 204 концентрации выходящего потока и времени 206 прорыва. Например, могут быть использованы одна или более моделей, описанных в Wood. Gerry O., Estimating Service Lives of Organic Vapor Cartridges (Оценивание сроков службы органических паровых патронов), American Industrial Hygiene Association Journal (Январь 1994), стр. 11-15; Wood. Gerry O., Moyer, Ernest S.: A Review of the Wheeler Equation and Comparison of Its Applications to Organic Vapor Respirator Cartridge Breakthrough Data (Обзор уравнения Уиллера и сравнение его применений к данным прорыва органического парового патрона). Am. Ind. Hyg. Assoc. J. 50(8): 400-407 (1989): Wood. Gerry O., Estimating Service Lives of Air- Purifying Respirator Cartridges for Reactive Gas Removal (Оценивание сроков службы патронов воздухоочистительных респираторов для вывода реактивного газа), J. of Occupational and Environmental Hygiene, 2:414-423 (2005): Wood. Gerry O., Organic Vapor Respirator Cartridge Breakthrough Curve Analysis (Анализ кривой прорыва патрона органического парового картриджа), J. of the International Society for Respiratory Protection. Зима 1992-1993 (вместе указываемые ссылкой как “модель Вуда”).

В одном из вариантов осуществления одна или более переменных, описанных выше в связи с уравнениями с 1 по 14, могут вводиться в блок 102 обработки пользователем на интерфейсе 106 пользователя. В качестве альтернативы, одна или более из этих переменных могут быть получены блоком 102 обработки с одного или обоих машиночитаемых носителей 110, 112 данных. Например, значение по умолчанию для переменной может быть получено с машиночитаемого носителя 110 данных, как описано выше. В одном из вариантов осуществления блок 102 обработки может получать данные о химических загрязняющих веществах из общедоступной, частной и/или специальной базы данных вместо требования ввода этих данных пользователем, как описано выше.

В режиме выбора патрона блок 102 обработки получает или принимает один или более параметров для определения рекомендуемого фильтрующего патрона. В одном из вариантов осуществления блок 102 обработки может определять одно или более из профиля 204 концентрации выходящего потока и времени 206 прорыва, как описано выше. Рекомендуемый фильтрующий патрон - фильтрующий патрон, который рекомендуется пользователю для использования, на основании входных параметров. Входные параметры, используемые блоком 102 обработки в режиме выбора патрона, включают, но не в качестве ограничения, один или более параметров выбора патрона. Один или более параметров условий использования также могут быть использованы как входные параметры. Параметры выбора патрона включают данные или информацию, имеющую отношение к пригодности или полезности фильтрующего патрона для пользователя. Например, параметры выбора патрона могут включать, но не в качестве ограничения, один или более минимальных сроков службы, индикатор комфорта, цену, эмпирический результат, запас, региональное требование, индикацию изъятия из эксплуатации, индикацию ввода в эксплуатацию и параметр гибкости использования.

Параметр минимального срока службы включает минимальный срок службы фильтрующего патрона, который требуется использовать. Например, пользователь может вводить минимальный срок службы, который пользователь требует для любого фильтрующего патрона, который будет рекомендован блоком 102 обработки. Блок 102 обработки может использовать минимальный срок службы, чтобы исключить один или более фильтрующих патронов из перечня всех возможных фильтрующих патронов. Например, на основании минимального срока службы и одного или более параметров условий использования блок 102 обработки может определять, что время 206 прорыва для нескольких фильтрующих патронов не удовлетворяет или превышает минимальный срок службы, вводимый пользователем. Эти фильтрующие патроны исключаются из списка возможных патронов для рекомендации пользователю. Минимальный срок службы может быть введен как количество времени или как диапазон приемлемых сроков службы. Минимальный срок службы может быть введен, используя интерфейс 106 пользователя, и сообщен блоку 102 обработки, в качестве ввода 104.

Индикатор комфорта включает информацию, связанную с простотой использования фильтрующего патрона. Например, индикатор комфорта может быть выражен как вес фильтрующего патрона и/или сопротивление дыханию фильтрующего патрона. Пользователь может вводить индикатор комфорта, как максимальный вес и/или максимальное сопротивление дыханию фильтрующего патрона, который будет рекомендован блоком 102 обработки. Блок 102 обработки может использовать индикатор(ы) комфорта, чтобы исключить один или более фильтрующих патронов из перечня всех возможных фильтрующих патронов. Например, на основании максимального веса и/или максимального сопротивления дыханию блок 102 обработки может исключать некоторые фильтрующие патроны из списка возможных патронов для рекомендации пользователю. Исключенные фильтрующие патроны могут иметь вес, который превышает максимальный вес фильтра и/или сопротивление дыханию, которое превышает максимальное сопротивление дыханию. Индикатор комфорта может быть введен, используя интерфейс 106 пользователя, и сообщен блоку 102 обработки, в качестве ввода 104.

Параметр цены включает стоимость фильтрующего патрона для пользователя. Например, цена может быть текущей рыночной стоимостью приобретения фильтрующего патрона. Пользователь может вводить цену как максимальную стоимость фильтрующего патрона, который будет рекомендован блоком 102 обработки. Блок 102 обработки может использовать цену, чтобы исключить один или более фильтрующих патронов из перечня всех возможных фильтрующих патронов. Например, на основании максимальной стоимости, вводимой пользователем, блок 102 обработки может исключать некоторые фильтрующие патроны из списка возможных патронов для рекомендации пользователю. Исключенные фильтрующие патроны могут иметь стоимость, которая превышает максимальную стоимость, вводимую пользователем. Цена может быть введена, используя интерфейс 106 пользователя, и сообщена блоку 102 обработки, в качестве ввода 104.

Эмпирический результат включает рекомендацию в отношении фильтрующего патрона пользователю, основанную на предыдущей рекомендации в отношении фильтрующего патрона на основании одного или более общих входных параметров. Множество эмпирических результатов из предыдущих рекомендаций в отношении фильтрующего патрона на основании соответствующих входных параметров может храниться на машиночитаемом носителе 110 и/или 112 данных как база данных или таблица, например. Блок 102 обработки может запрашивать базу данных или таблицу, чтобы определить, соответствует ли один или более параметров выбора патрона, вводимых пользователем, параметрам выбора патрона, введенным ранее другим пользователем. Если достаточное количество параметров выбора патрона из предыдущей рекомендации в отношении фильтрующего патрона существенно схожи с параметрами выбора картриджа, вводимыми пользователем на текущий момент, блок 102 обработки может рекомендовать тот же фильтрующий патрон, который был рекомендован ранее. В одном из вариантов осуществления количество общих параметров выбора патрона, которые требуются перед тем, как фильтрующий патрон рекомендуется на основании эмпирического результата, может быть изменено пользователем.

Параметр запаса включает количество доступных фильтрующих патронов. Например, один или более фильтрующих патронов, которые могли быть рекомендованы пользователю блоком 102 обработки, могут не быть в наличии или быть недоступными по иной причине. Блок 102 обработки может учитывать запас доступных фильтрующих патронов и удалять фильтрующие патроны, которых нет в наличии, из списка всех фильтрующих патронов для рекомендации пользователю. Таким образом, блок 102 обработки избегает рекомендации недоступного фильтрующего патрона пользователю. Блок 102 обработки может иметь доступ к запасу доступных фильтрующих патронов из базы данных или списка доступных фильтрующих патронов, хранящихся на одном или более машиночитаемых носителях 110, 112 данных.

Параметр регионального требования включает региональное требование фильтрующего патрона. Например, различные правительства и/или юрисдикции могут иметь различные минимальные требования для фильтрующих патронов. Эти минимальные требования могут храниться на одном или более машиночитаемых носителях 110, 112 данных и быть доступными блоку 102 обработки. Блок 102 обработки может иметь доступ к важным региональным требованиям, чтобы исключить один или более фильтрующих патронов из набора доступных фильтрующих патронов. Например, один или более фильтрующих патронов могут не соответствовать или превышать требования конкретной юрисдикции. Блок 102 обработки может исключить эти фильтрующие патроны из списка возможных фильтрующих патронов для рекомендации пользователю. В одном из вариантов осуществления блок 102 обработки может определять региональные требования для пользователя путем получения адреса Интернет протокола ("IP") пользователя. Например, блок 102 обработки может принимать IP адрес интерфейса 106 пользователя, используемого пользователем для ввода параметров выбора патрона. На основании этого IP адреса блок 102 обработки может определить, какие региональные требования могут применяться к пользователю, и исключить любые фильтрующие патроны, которые не соответствуют или превышают эти региональные требования.

Индикация изъятия из эксплуатации включает индикацию того, что один или более фильтров находятся в процессе удаления с рынка. Например, фильтрующий патрон может быть связан с данными, которые указывают, что фильтрующий патрон больше не производится и существующий запас фильтрующего патрона - это остаточный запас фильтрующего патрона. Индикации изъятия из эксплуатации для фильтрующих патронов могут храниться в списке, таблице или базе данных, хранимой на одном или более машиночитаемых носителях 110, 112 данных. Блок 102 обработки может учитывать изъятие из эксплуатации доступных фильтрующих патронов и удалять фильтрующие патроны, которые изымаются из эксплуатации, из списка всех фильтрующих патронов для рекомендации пользователю. Таким образом, блок 102 обработки избегает рекомендации пользователю фильтрующего патрона, который изымается из эксплуатации.

Индикация ввода в эксплуатацию включает индикацию того, что один или более фильтров находятся в процессе внедрения на рынок. Например, фильтрующий патрон может быть связан с данными, которые указывают, что фильтрующий патрон сравнительно новый и вводится в эксплуатацию, чтобы использоваться на конкретном рынке или индустрии. Индикации ввода в эксплуатацию для фильтрующих патронов могут храниться в списке, таблице или базе данных, хранимой на одном или более машиночитаемых носителях 110, 112 данных. Блок 102 обработки может учитывать ввод в эксплуатацию фильтрующих патронов и рекомендовать только фильтрующие патроны, которые вводятся в эксплуатацию.

Параметр гибкости использования включает индикацию количества воздушных респираторов, которые могут использовать конкретный фильтрующий патрон. Например, параметр гибкости использования может включать количество воздушных респираторов, с которыми совместим фильтрующий патрон. В качестве альтернативы, параметр гибкости использования может являться относительной индикацией того, сколько воздушных респираторов могут использовать конкретный фильтрующий патрон. Например, если первый фильтрующий патрон может быть использован с большим количеством респираторов, чем второй фильтрующий патрон, тогда первый фильтрующий патрон может ассоциироваться с большей величиной параметра гибкости использования, чем второй фильтрующий патрон. Параметр гибкости использования может быть связан с каждым из множества фильтрующих патронов в списке, таблице, базе данных и тому подобном, на одном или более машиночитаемых носителях 110, 112 данных, например.

В режиме выбора патрона блок 102 обработки принимает один или более параметров выбора патрона и на основании параметров рекомендует один или более фильтрующих патронов пользователю. Например, блок 102 обработки может иметь доступ к списку фильтрующих патронов с машиночитаемого носителя 110 и/или 112 данных. На основании параметров выбора патрона, вводимых пользователем и/или к которым имеет доступ блок 102 обработки, блок 102 обработки исключает один или более фильтрующих патронов из списка фильтрующих патронов. Блок 102 обработки может рекомендовать один или более фильтрующих патронов, которые остаются в списке после исключения тех фильтрующих патронов, которые не соответствуют параметрам, введенным пользователем. В одном из вариантов осуществления блок 102 обработки также принимает один или более параметров условий использования. Блок 102 обработки может использовать параметры условий использования, чтобы определять время 206 прорыва одного или более фильтров в списке. Блок 102 обработки может рекомендовать только те фильтрующие патроны, которые удовлетворяют критериям, сформулированным в параметрах выбора патрона и имеют достаточно большое время 206 прорыва. Достаточно большое время 206 прорыва может являться минимальным временем прорыва, например.

В одном из вариантов осуществления блок 102 обработки не рекомендует фильтрующий патрон, пока блоком 102 обработки не принято минимальное количество или величина параметров выбора картриджа и/или параметров условий использования. Например, блок 102 обработки не может определить рекомендуемый фильтрующий патрон, пока по меньшей мере один параметр выбора патрона, тип патрона, химическое загрязняющее вещество(а) и химическая концентрация(и) не будут доступны и/или приняты блоком 102 обработки.

Блок 102 обработки сообщает рекомендуемый фильтрующий патрон(ы) (или данные, представляющие рекомендуемый фильтрующий патрон(ы)) устройству 108 вывода, в качестве вывода 120. Устройство 108 вывода предоставляет рекомендуемый фильтрующий патрон(ы) пользователю. Например, устройство 108 вывода может отображать изображение рекомендуемого фильтрующего патрона пользователю. В одном из вариантов осуществления блок 102 обработки определяет рекомендуемый фильтрующий патрон, а устройство 108 вывода представляет их пользователю. Затем пользователь может настраивать, изменять или добавлять параметры, вводимые в блок 102 обработки. Затем блок 102 обработки определяет, нуждается ли рекомендуемый фильтрующий патрон в обновлении. Если нуждается, то блок 102 обработки предоставляет рекомендацию обновленного фильтрующего патрона, и устройство 108 вывода представляет их пользователю. Например, пользователь может изменять параметры, введенные в блок 102 обработки, и блок 102 обработки динамически изменяет или обновляет рекомендуемый фильтрующий патрон в ответ на это.

Фигура 2 является иллюстрацией графического интерфейса 200 пользователя, используемого для ввода одного или более параметров в систему 100, показанную на фигуре 1, и для отображения вывода 120 (показано на фигуре 1) пользователю согласно одному из вариантов осуществления. Графический интерфейс 200 пользователя может быть отображен пользователю на устройстве 108 вывода (показано на фигуре 1). Пользователь использует устройство ввода на устройстве 106 интерфейса пользователя (показано на фигуре 1), чтобы управлять одной или более кнопками, ползунками, меню, списками и тому подобным в графическом интерфейсе 200 пользователя. В то время как фигура 2 иллюстрирует один из вариантов осуществления графического интерфейса пользователя для представления ввода 104 (показано на фигуре 1) блоку 102 обработки, возможны другие варианты осуществления графических интерфейсов пользователя с разными расположениями и графическими представлениями.

Графический интерфейс 200 пользователя включает окно 202 графика. В проиллюстрированном варианте осуществления окно 202 графика отображает профиль 204 концентрации выходящего потока и время 206 прорыва. Профиль 204 концентрации выходящего потока может быть представлен как изображение данных на графике, заданном осью 208 времени и осью 210 концентрации. Время 206 прорыва может быть представлено на том же графике. Данные, используемые для формирования профиля 204 концентрации выходящего потока, могут создаваться блоком 102 обработки (показано на фигуре 1) на основании математической модели и одного или более параметров, вводимых пользователем, как описано выше. Время 206 прорыва может определяться блоком 102 обработки путем расчета концентрации 212 прорыва и определения момента времени, в который профиль 204 концентрации выходящего потока превышает концентрацию 212 прорыва. Концентрация 212 прорыва может вводиться пользователем или быть получена с одного или более машиночитаемых носителей 110, 112 данных (показано на фигуре 1). Например, концентрация 212 прорыва может быть основана на, или существенно схожа с пределом производственного воздействия и/или уровнем защиты от частиц, вводимым пользователем, как описано выше.

Окно 214 краткого изложения предоставляет краткое изложение параметров, вводимых пользователем, и/или времени 206 прорыва, рассчитываемом блоком 102 обработки в одном из вариантов осуществления. Например, окно 214 краткого изложения может заносить в список время 206 прорыва, химическое загрязняющее вещество, вводимое пользователем, и химическую концентрацию, вводимую пользователем.

Пользователь может вводить один или более параметров, описанных выше, во множество окон 216, 218, 220, 222 параметров. В проиллюстрированном варианте осуществления пользователь может вводить внешнее давление в окно 216 параметра, частоту дыхания в окно 218 параметра, внешнюю температуру в окно 220 параметра и относительную влажность в окно 222 параметра. Пользователь может использовать клавиатуру, стило и тому подобное для текстового ввода параметров в окна 216, 218, 220, 222 параметров и/или выбирать значение для параметра из выпадающего меню. Например, окно 218 параметра может предоставлять выпадающее меню, чтобы пользователь выбрал частоту дыхания. Пользователь может выбирать отклонение одного или более параметров, вводимых пользователем в окно 216, 218, 220, 222 параметра в одно или более окон 224, 226, 228, 230 отклонения. Например, пользователь может вводить процент в одно или более окон 224, 226, 228, 230 отклонения, чтобы указать допустимое отклонение для параметра в соответствующем окне 216, 218, 220, 222 параметра. В одном из вариантов осуществления уровень значимости, связанный с соответствующим входным параметром, вводится пользователем посредством использования окон 224, 226, 228, 230 отклонения. Например, пользователь может вводить уровень значимости 5% в окно 224 отклонения для параметра внешнего давления, который вводится в окно 216 параметра, уровень значимости 10% в окно 226 отклонения для параметра частоты дыхания, который вводится в окно 218 параметра, уровень значимости 10% в окно 228 отклонения для параметра температуры, который вводится в окно 220 параметра, и уровень значимости 5% в окно 230 отклонения для параметра влажности, который вводится в окно 222 параметра, как показано в проиллюстрированном варианте осуществления. Один или более ползунков 232, 234, 236, 238 могут передвигаться или управляться пользователем, чтобы изменять соответствующее значение параметра, которое вводится в окна 216, 218, 220, 222 параметров.

Рекомендация 240 в отношении фильтрующего патрона представляется пользователю на графическом интерфейсе 200 пользователя в одном из вариантов осуществления. Как описано выше, рекомендация 240 в отношении фильтрующего патрона включает рекомендуемый фильтрующий патрон, выбранный блоком 102 обработки (показано на фигуре 102) на основании одного или более входных параметров от пользователя. В одном из вариантов осуществления рекомендация 240 в отношении фильтрующего патрона может быть представлена как изображение рекомендуемого фильтрующего патрона, как показано в проиллюстрированном варианте осуществления. В качестве альтернативы, рекомендация 240 в отношении фильтрующего патрона может включать одно или более изображений одного или более фильтрующих патронов, выбранных пользователем. Метка 242 фильтрующего патрона может отображаться на графическом интерфейсе 200 пользователя в одном из вариантов осуществления. Например, изображение метки 242 фильтрующего патрона, который соответствует рекомендации 240 в отношении фильтрующего патрона, может быть отображено на графическом интерфейсе 200 пользователя. В качестве альтернативы, метка 242 фильтрующего патрона может включать одно или более изображений одной или более меток для фильтрующих патронов, выбранных пользователем.

Окно 244 списка патронов предоставляет список фильтрующих патронов, которые могут быть выбраны пользователем, в одном из вариантов осуществления. Пользователь может выбирать один или более фильтрующих патронов из окна 244 списка патронов. Например, пользователь может вводить параметр типа патрона, описанный выше, выбирая один или более патронов, предоставленных в окне 244 списка патронов. Фильтрующие патроны, включаемые в окно 244 списка патронов, могут быть ограничены на основании одного или более параметров выбора патрона, вводимых пользователем, как описано выше.

Окно 246 списка загрязняющих веществ предоставляет список химических загрязняющих веществ, которые могут быть выбраны пользователем в одном из вариантов осуществления. Пользователь может выбирать одно или более химических загрязняющих веществ из окна 246 списка загрязняющих веществ. Например, пользователь может вводить параметр химического загрязняющего вещества, описанный выше, выбирая одно или более химических загрязняющих веществ, предоставленных в окне 246 списка загрязняющих веществ.

В одном из вариантов осуществления окно 248 поиска загрязняющих веществ позволяет пользователю ввести одно или более химических загрязняющих веществ для того, чтобы блок 102 обработки искал соответствующее химическое загрязняющее вещество. Например, вместо просмотра списка химических загрязняющих веществ, предоставляемых в окне 246 списка загрязняющих веществ, пользователь может ввести название химического загрязняющего вещества в окно 248 поиска загрязняющего вещества, чтобы ввести параметр химического загрязняющего вещества в блок 102 обработки.

Окно 250 химической концентрации позволяет пользователю вводить параметр химической концентрации, описанный выше. Пользователь может вводить допустимое отклонение для параметра химической концентрации, используя окно 254 отклонения. В одном из вариантов осуществления пользователь вводит уровень значимости в окно 254 отклонения подобно тому, как было описано выше в отношении окон 224, 226, 228, 230 отклонения. Например, пользователь может вводить уровень значимости 0% в окно 254 отклонения, что соответствует параметру химической концентрации, который вводится в окно 250 химической концентрации. Окно 252 концентрации прорыва позволяет пользователю вводить параметр концентрации 212 прорыва, описанный выше. Один или оба из параметров химической концентрации и концентрации 212 прорыва могут регулироваться пользователем путем передвижения одного или обоих ползунков 256, 258.

Как описано выше, как только блок 102 обработки (показано на фигуре 1) определил профиль 204 концентрации выходящего потока, время 206 прорыва и/или рекомендуемый фильтрующий патрон 240 на основании входных параметров от пользователя, блок 102 обработки может динамически обновить одно или более из профиля 204 концентрации выходящего потока, времени 206 прорыва и рекомендуемого фильтрующего патрона 240, если пользователь изменяет или обновляет один или более входных параметров. Например, если пользователь изменяет параметр химического загрязняющего вещества, выбирая другое химическое загрязняющее вещество в окне 246 списка загрязняющих веществ, блок 102 обработки принимает обновленный параметр химического загрязняющего вещества и, если необходимо, обновляет профиль 204 концентрации выходящего потока, время 206 прорыва и/или рекомендуемый фильтрующий патрон 240 на основании обновленного параметра химического загрязняющего вещества.

Фигура 3 является иллюстрацией графического интерфейса 300 пользователя, используемого для ввода одного или более параметров в систему 100, показанную на фигуре 1, согласно одному из вариантов осуществления. Подобно графическому интерфейсу 200 пользователя (показано на фигуре 2), графический интерфейс 300 пользователя может отображаться пользователю на устройстве 108 вывода (показано на фигуре 1). Пользователь использует устройство ввода на интерфейсе 106 пользователя (показано на фигуре 1), чтобы управлять одной или более кнопками, и ползунками, и тому подобным на графическом интерфейсе 300 пользователя. В то время как фигура 3 иллюстрирует один из вариантов осуществления графического интерфейса пользователя для представления ввода 104 (показано на фигуре 1) блоку 102 обработки, возможны другие варианты осуществления графических интерфейсов пользователя с другими конфигурациями и графическими представлениями.

Графический интерфейс 300 пользователя включает множество ползунков 302, 304, 306, 308, которые управляются пользователем, чтобы вводить один или более параметров, описанных выше. Например, пользователь может использовать устройство ввода, такое как мышь, на интерфейсе 106 пользователя (показано на фигуре 1), чтобы передвинуть один или более ползунков 302, 304, 306, 308 в положение, которое соответствует одному или более входным параметрам. В проиллюстрированном варианте осуществления пользователь может передвигать ползунок 302, чтобы ввести параметр минимального срока службы, описанный выше. Например, пользователь может передвигать ползунок 302 вправо на графическом интерфейсе 300 пользователя, чтобы указать, что минимальный срок службы, или время прорыва, фильтрующего патрона, которое должно быть рекомендовано блоком 102 обработки, является относительно важным для пользователя. Наоборот, пользователь может передвигать ползунок 302 влево, чтобы указать, что минимальный срок службы, или время прорыва, фильтрующего патрона, которое должно быть рекомендовано блоком 102 обработки, является относительно неважным для пользователя. Передвижение ползунка 302 сообщается блоку 102 обработки, в качестве ввода 104. Блок 102 обработки принимает параметр минимального срока службы, вводимый посредством использования ползунка 302, и может ограничивать список фильтрующих патронов, которые должны быть рекомендованы пользователю как рекомендуемый фильтрующий патрон 240 (показано на фигуре 2) в ответ на это. Например, если пользователь использует ползунок 302, чтобы указать, что минимальный срок службы фильтрующего патрона является относительно важным, тогда блок 102 обработки может ограничить возможные фильтрующие патроны, которые могут рекомендоваться, до тех фильтрующих патронов, которые имеют относительно длительные сроки службы. С другой стороны, если пользователь использует ползунок 302, чтобы указать, что минимальный срок службы фильтрующего патрона является относительно неважным, тогда блок 102 обработки может не ограничивать возможные фильтрующие патроны, которые могут рекомендоваться, на основании сроков службы фильтрующих патронов. В качестве альтернативы, вместо указания относительной важности срока службы фильтрующего патрона использованием ползунка 302 ползунок 302 может использоваться для ввода минимального срока службы. Например, ползунок 302 может управляться пользователем для ввода минимального срока службы в минутах, часах или днях. По выбору, для ввода параметра минимального срока службы используется механизм, отличный от ползунка 302. Например, может использоваться окно, подобное окнам с 216 по 222.

Ползунок 304 может использоваться для ввода индикатора комфорта, описанного выше. Например, пользователь может передвигать ползунок 304 вправо на графическом интерфейсе 300 пользователя, чтобы указать, что индикатор комфорта фильтрующего патрона, который должен быть рекомендован блоком 102 обработки, является относительно важным для пользователя. Наоборот, пользователь может передвигать ползунок 304 влево, чтобы указать, что индикатор комфорта фильтрующего патрона, который должен быть рекомендован блоком 102 обработки, является относительно неважным для пользователя. В одном из вариантов осуществления индикатор может быть выражен как один или более весов и сопротивлений дыханию фильтрующего патрона. Передвижение ползунка 304 сообщается блоку 102 обработки, в качестве ввода 104. Блок 102 обработки принимает индикатор комфорта, вводимый посредством использования ползунка 304, и может ограничивать список фильтрующих патронов, которые должны быть рекомендованы пользователю, как рекомендуемый фильтрующий патрон 240 (показано на фигуре 2) в ответ на это. Например, если пользователь использует ползунок 304, чтобы указать, что индикатор комфорта фильтрующего патрона является относительно важным, тогда блок 102 обработки может ограничить возможные фильтрующие патроны, которые могут рекомендоваться, до тех фильтрующих патронов, которые имеют относительно малый вес и/или малые сопротивления дыханию. С другой стороны, если пользователь использует ползунок 304, чтобы указать, что индикатор комфорта фильтрующего патрона является относительно неважным, тогда блок 102 обработки может не ограничивать возможные фильтрующие патроны, которые могут рекомендоваться, на основании веса и/или сопротивления дыханию фильтрующих патронов. В качестве альтернативы, вместо указания относительной важности индикатора комфорта фильтрующего патрона, используя ползунок 304, ползунок 304 может использоваться для ввода индикатора комфорта. Например, ползунок 304 может управляться пользователем для ввода максимального веса и/или сопротивления дыханию фильтрующего патрона. По выбору, для ввода параметра минимального срока службы используется механизм, отличный от ползунка 304. Например, может использоваться окно, подобное окнам с 216 по 222.

Ползунок 306 может использоваться для ввода параметра цены, описанного выше. Например, пользователь может передвигать ползунок 306 вправо на графическом интерфейсе 300 пользователя, чтобы указать, что цена фильтрующего патрона, которая должна быть рекомендована блоком 102 обработки, является относительно важной для пользователя. Наоборот, пользователь может передвигать ползунок 306 влево, чтобы указать, что цена фильтрующего патрона, которая должна быть рекомендована блоком 102 обработки, является относительно неважной для пользователя. Передвижение ползунка 306 сообщается блоку 102 обработки, в качестве ввода 104. Блок 102 обработки принимает параметр цены, вводимый посредством использования ползунка 306, и может ограничивать список фильтрующих патронов, которые должны быть рекомендованы пользователю как рекомендуемый фильтрующий патрон 240 (показано на фигуре 2) в ответ на это. Например, если пользователь использует ползунок 306, чтобы указать, что цена фильтрующего патрона является относительно важной, тогда блок 102 обработки может ограничить возможные фильтрующие патроны, которые могут рекомендоваться, до тех фильтрующих патронов, которые имеют относительно низкую цену. С другой стороны, если пользователь использует ползунок 306, чтобы указать, что цена фильтрующего патрона является относительно неважной, тогда блок 102 обработки может не ограничивать возможные фильтрующие патроны, которые могут рекомендоваться, на основании цены фильтрующих патронов. В качестве альтернативы, вместо указания относительной важности цены фильтрующего патрона, используя ползунок 306, ползунок 306 может использоваться для ввода цены в количестве денег. Например, ползунок 306 может управляться пользователем для ввода максимальной цены фильтрующего патрона. По выбору, для ввода параметра цены используется механизм, отличный от ползунка 306. Например, может использоваться окно, подобное окнам с 216 по 222.

Ползунок 308 может использоваться для ввода параметра гибкости использования, описанного выше. Например, пользователь может передвигать ползунок 308 вправо на графическом интерфейсе 300 пользователя, чтобы указать, что гибкость использования фильтрующего патрона, которая должна быть рекомендована блоком 102 обработки, является относительно важной для пользователя. Наоборот, пользователь может передвигать ползунок 308 влево, чтобы указать, что параметр гибкости использования фильтрующего патрона, который должен быть рекомендован блоком 102 обработки, является относительно неважным для пользователя. Передвижение ползунка 308 сообщается блоку 102 обработки, в качестве ввода 104. Блок 102 обработки принимает параметр гибкости использования, вводимый посредством использования ползунковой клавиши 308, и может ограничивать список фильтрующих патронов, которые должны быть рекомендованы пользователю как рекомендуемый фильтрующий патрон 240 (показано на фигуре 2) в ответ на это. Например, если пользователь использует ползунок 308, чтобы указать, что параметр гибкости использования фильтрующего патрона является относительно важным, тогда блок 102 обработки может ограничить возможные фильтрующие патроны, которые могут рекомендоваться, до тех фильтрующих патронов, которые имеют относительно высокие гибкости использования. Например, блок 102 обработки может ограничить возможные фильтрующие патроны до тех фильтрующих патронов, которые могут использоваться с большинством разных воздушных респираторов. С другой стороны, если пользователь использует ползунок 308, чтобы указать, что параметр гибкости использования фильтрующего патрона является относительно неважным, тогда блок 102 обработки может не ограничивать возможные фильтрующие патроны, которые могут рекомендоваться, на основании гибкости использования фильтрующих патронов. В качестве альтернативы, вместо указания относительной важности гибкости использования фильтрующего патрона, используя ползунок 308, ползунок 308 может использоваться для ввода параметра гибкости использования в терминах минимального количества воздушных респираторов, с которыми должен быть совместим фильтрующий патрон 240 (показано на фигуре 2). По выбору, для ввода параметра гибкости использования используется механизм, отличный от ползунка 308. Например, может использоваться окно, подобное окнам с 216 по 222.

Фигура 4 - блок-схема последовательности операций для способа 400 определения по меньшей мере одного из профиля концентрации выходящего потока, времени прохождения и рекомендации в отношении фильтрующего патрона. В блоке 402 принимают один или более входных параметров. Например, один или более параметров условий использования, параметров условий места и параметров выбора патрона вводятся пользователем в интерфейс 106 пользователя и сообщаются, в качестве ввода 104, блоку 102 обработки. В блоке 404 один или более входных параметров используются, чтобы определить одно или более из профиля концентрации выходящего потока, времени прорыва и рекомендации в отношении фильтрующего патрона. Например, модель Динга, описанная выше, может использоваться, чтобы рассчитывать профиль 204 концентрации выходящего потока (показано на фигуре 2) и время 206 прорыва (показано на фигуре 2), как описано выше. В блоке 406 пользователю отображается одно или более из профиля концентрации выходящего потока, времени прорыва и рекомендации в отношении фильтрующего патрона. Например, изображение рекомендации 240 в отношении фильтрующего патрона (показано на фигуре 2) может отображаться пользователю на устройстве 108 вывода. В блоке 408 принимается решение по поводу того, были ли обновлены какие-либо из параметров, принятых в блоке 402, и/или были ли приняты какие либо дополнительные параметры. Если один или более параметров были обновлены или один или более дополнительных параметров были приняты, способ 400 продолжается между блоком 408 и блоком 410. Если никакие параметры не были обновлены или не было принято больше параметров, способ 400 завершается. В блоке 410 определяется обновленный профиль концентрации выходящего потока, время прорыва и/или рекомендация в отношении фильтрующего патрона. Например, изменение или обновление одного или более параметров, или добавление новых параметров может влиять на профиль концентрации выходящего потока, время прорыва и/или рекомендацию в отношении фильтрующего патрона, которая определяется в блоке 404. Обновленный и/или дополнительный параметр(ы) учитываются при расчете и используются, чтобы определить обновленный профиль концентрации выходящего потока, время прорыва и/или рекомендацию в отношении фильтрующего патрона в блоке 410. В блоке 412 отображается обновленный профиль концентрации выходящего потока, время прорыва и/или рекомендация в отношении фильтрующего патрона. Например, обновленный график профиля концентрации выходящего потока и/или время прорыва может отображаться на устройстве 108 вывода. Способ 400 продолжается между блоком 412 и блоком 408.

Фигура 5 иллюстрирует блок-схему примерных способов, с помощью которых один или более вариантов осуществления, описываемых в материалах настоящей заявки, могут храниться, распределяться и устанавливаться на машиночитаемом носителе. На фигуре 5 "приложение" представляет собой один или более способов и операций обработки, рассмотренных выше. Например, приложение может представлять процесс, выполняемый в связи с фигурой 4, как рассмотрено выше.

Как показано на фигуре 5, приложение изначально формируется и хранится как исходный код 502 на исходном машиночитаемом носителе 504. Исходный код 502 затем передается по пути 506 и обрабатывается компилирующей программой 508, чтобы произвести объектный код 510. Объектный код 510 передается по пути 512 и сохраняется как одно или более главных приложений на главном машиночитаемом носителе 514. Объектный код 510 затем копируется множество раз, как отмечено путем 516, чтобы создать производственные копии 518 приложения, которые сохраняются на отдельном производственном машиночитаемом носителе 520. Производственный машиночитаемый носитель 520 затем передается, как указано путем 522, к различным системам, устройствам, терминалам и тому подобному. В примере фигуры 5 терминал 524 пользователя, устройство 526 и система 528 показаны как примеры компонентов аппаратного обеспечения, на которые производственные машиночитаемые носители 520 устанавливаются, как приложения (как отмечено 530, 532, 534).

Исходный код может быть написан, как скрипты, или на любом языке высокого или низкого уровня. Примеры исходного, главного и производственного машиночитаемого носителя 502, 514 и 520 включают, но не в качестве ограничения, компакт-диск (CDROM), ОЗУ, ПЗУ, флеш-память, накопители RAID, память на компьютерной системе и тому подобное. Примеры путей 506, 512, 516, и 522 включают, но не в качестве ограничения, сетевые пути, интернет, Bluetooth, глобальную систему мобильной связи (GSM), инфракрасные беспроводные локальные сети, высокопроизводительную локальную радиосеть (HIPERLAN), третье поколение беспроводной связи (3G), спутник и тому подобное. Пути 506, 512, 516, и 522 могут также представлять собой общедоступные или частные службы связи, которые передают одно или более физических копий исходного, главного или производственного машиночитаемого носителя 502, 514 или 520 между двумя географическими местоположениями. Пути 506, 512, 516, и 522 могут представлять собой потоки, выполняемые одним или более процессорами параллельно. Например, один компьютер может содержать исходный код 502, компилирующую программу 508 и объектный код 510. Многочисленные компьютеры могут функционировать параллельно, чтобы создавать производственные копии 518 приложения. Пути 506, 512, 516 и 522 могут быть внутриштатными, междуштатными, внутригосударственными, межгосударственными, внунриконтинентальными, межконтинентальными и тому подобными.

Операции, отмеченные на фигуре 5, могут быть выполнены широко распространенным образом во всем мире, и только их часть будет выполняться в Соединенных Штатах. Например, исходный код 502 приложения, может быть написан в Соединенных Штатах и сохранен на машиночитаемом носителе 504 в Соединенных Штатах, но передан в другую страну (соответствующую пути 506) до компиляции, копирования и установки. В качестве альтернативы, исходный код 502 приложения может быть написан в или за пределами Соединенных Штатов, скомпилирован на компилирующей программе 508, расположенной в Соединенных Штатах, и сохранен на главном машиночитаемом носителе 514 в Соединенных Штатах, но объектный код 510 передается в другую страну (соответствующую пути 516) перед копированием и установкой. В качестве альтернативы, исходный код 502 приложения и объектный код 510 могут быть произведены в или за пределами Соединенных Штатов, но производственные копии 518 приложения, произведенные в или переданные в Соединенные Штаты (например, как часть операции подготовки производства) перед установкой производственных копий 518 приложения на пользовательские терминалы 524, устройства 526 и/или системы 528, расположенные в или за пределами Соединенных Штатов, как приложения 530, 532, 534.

В качестве используемых на протяжении описания изобретения и формулы изобретения фразы "машиночитаемый носитель" и "команды, сконфигурированные, чтобы" будут указывать ссылкой на любой или все из i) исходного машиночитаемого носителя 504 и объектного кода 502, ii) главного машиночитаемого носителя и объектного кода 510, iii) производственного машиночитаемого носителя 520 и производственных копий 518 приложения и/или iv) приложений 530, 532, 534, сохраненных в памяти в терминале 524, устройстве 526 и системе 528.

Следует понимать, что вышеприведенное описание подразумевается являющимся иллюстративным, но не ограничивающим. Например, вышеописанные варианты осуществления (и/или их аспекты) могут использоваться в комбинации друг с другом. Дополнительно, могут быть сделаны многие модификации, чтобы приспособить конкретную ситуацию или материал к идеям изобретения без отступления от его объема. В то время как размеры и типы материалов, описанные в материалах настоящей заявки, предназначены для определения параметров изобретения, они никоим образом не являются ограничительными и являются примерными вариантами осуществления. Многие другие варианты осуществления будут очевидны специалистам в данной области техники по мере рассмотрения вышеприведенного описания. Объем изобретения должен, по этой причине, быть определен со ссылкой на прилагаемые пункты формулы изобретения, наряду с полным объемом эквивалентов, на которые такие пункты формулы изобретения дают право. В прилагаемых пунктах формулы изобретения термины "включающий" и "в котором" используются как простые английские эквиваленты соответствующих терминов "содержащий" и "в котором". Более того, в нижеследующих пунктах формулы изобретения термины "первый," "второй," и "третий," и так далее, используются только как метки и не предназначены налагать числовые требования на свои объекты. Дополнительно, ограничения нижеследующих пунктов формулы изобретения не написаны в формате "средство плюс функция" и не предназначены для интерпретации на основании раздела 35 Кодекса законов США (U.S.C.) § 112, шестой пункт, если только и до тех пор пока такие ограничения пунктов формулы изобретения не будут использовать фразу "предназначен для", за которой следует формулировка недействительности функции дополнительной структуры.

Это письменное описание использует примеры, чтобы раскрыть изобретение, включая лучший режим, и чтобы дать возможность любому специалисту в данной области техники осуществить на практике изобретение, включая производство и использование любых устройств или систем, и выполнение любых включенных способов. Патентоспособный объем изобретения определяется формулой изобретения и может включать другие примеры, которые приходят в голову специалистам в данной области. Такие другие примеры предназначены, чтобы находиться внутри объема формулы изобретения, если они имеют структурные элементы, которые не отличаются от дословной формулировки пунктов формулы изобретения, или если они включают эквивалентные структурные элементы с незначительными отличиями от дословных формулировок пунктов формулы изобретения.

1. Способ определения срока службы фильтрующего патрона, содержащий этапы, на которых:
измеряют датчиком или принимают из интерфейса пользователя по меньшей мере один входной параметр;
определяют, с помощью блока обработки, коммуникативно соединенного с датчиком или интерфейсом пользователя, по меньшей мере одно из профиля концентрации выходящего потока или времени прорыва на основании по меньшей мере одного входного параметра; и
определяют, с помощью блока обработки, срок службы фильтрующего патрона на основании по меньшей мере одного из профиля концентрации выходящего потока или времени прорыва;
выводят на устройстве вывода, коммуникативно соединенном с блоком обработки, срок службы фильтрующего патрона и по меньшей мере одно из профиля концентрации выходящего потока или времени прорыва;
измеряют датчиком или принимают из интерфейса пользователя по меньшей мере одно из обновления входного параметра или вновь введенного параметра;
динамически обновляют по меньшей мере одно из профиля концентрации выходящего потока или времени прорыва для определения, с помощью блока обработки, по меньшей мере одного из обновленного профиля концентрации выходящего потока или обновленного времени прорыва и для определения обновленного срока службы фильтрующего патрона, на основании по меньшей мере одного из обновленного профиля концентрации выходящего потока или обновленного времени прорыва; и
выводят на устройстве вывода обновленный срок службы фильтрующего патрона и по меньшей мере одно из обновленного профиля концентрации выходящего потока или обновленного времени прорыва.

2. Способ по п.1, в котором этап приема содержит прием одного или более из внешнего давления, внешней температуры, относительной влажности, частоты дыхания, химического загрязняющего вещества, химической концентрации, предела производственного воздействия, патрона, выбираемого пользователем, или параметра выбора патрона.

3. Способ по п.2, в котором этап приема содержит этапы, на которых:
принимают по меньшей мере один из типов респираторов или уровней защиты от частиц; и
определяют патрон, выбираемый пользователем, на основании по меньшей мере одного из типа респиратора или уровня защиты от частиц.

4. Способ по п.2, в котором параметр выбора патрона содержит по меньшей мере одно из минимального срока службы, индикатора комфорта, цены, эмпирического результата из по меньшей мере одного предыдущего рекомендуемого фильтрующего патрона на основании по меньшей мере одного общего входного параметра, текущих запасов фильтрующего патрона, регионального требования к фильтрующему патрону, индикации изъятия из эксплуатации фильтрующего патрона или индикации ввода в эксплуатацию фильтрующего патрона.

5. Способ по п.4, в котором индикатор комфорта включает по меньшей мере одно из веса фильтра или сопротивления дыханию.

6. Способ по п.1, в котором этап определения содержит определение по меньшей мере одного из профиля концентрации выходящего потока, времени прорыва или рекомендуемого фильтрующего патрона, только когда на этапе приема принят минимальный уровень входных параметров.

7. Способ по п.1, в котором этап определения содержит прием одного или более дополнительных входных параметров, причем дополнительные входные параметры содержат по меньшей мере один параметр, не принятый на этапе приема, но необходимый для определения по меньшей мере одного из профиля концентрации выходящего потока, времени прорыва или рекомендуемого фильтрующего патрона.

8. Способ по п.1, в котором определение профиля концентрации выходящего потока содержит расчет местоположения фронта волны прорыва химических веществ через фильтрующий слой, причем местоположение является функцией по меньшей мере одного из скоростей выделения, с которой фронт волны прорыва выходит из фильтрующего слоя, или времени, возведенного в степень коэффициента ускорения, причем коэффициент ускорения меньше коэффициента ускорения для фронтов волн прорыва, имеющих замедляющуюся скорость выделения, и больше коэффициента ускорения для фронтов волн прорыва, имеющих ускоренную скорость выделения.

9. Способ по п.1, в котором определение профиля концентрации выходящего потока содержит расчет местоположения химических веществ в фильтрующем слое согласно ζ=τ^ς, где ζ - местоположение, τ - время в пределах периода времени, и ς - коэффициент ускорения, причем коэффициент ускорения меньше коэффициента ускорения для фронтов волн прорыва, имеющих замедляющуюся скорость выделения, и больше коэффициента ускорения для фронтов волн прорыва, имеющих ускоренную скорость выделения.

10. Машиночитаемый носитель данных, содержащий один или более наборов команд, которые при исполнении вычислительной машиной предписывают вычислительной машине определять срок службы фильтрующего патрона в соответствии со способом по пунктам 1-9.

11. Система определения срока службы фильтрующего патрона, содержащая:
интерфейс пользователя, выполненный с возможностью ввода по меньшей мере одного входного параметра;
датчик, выполненный с возможностью измерять по меньшей мере один входной параметр;
блок обработки, коммуникативно соединенный с интерфейсом пользователя и датчиком, выполненный с возможностью приема входного параметра, выполненный с возможностью определения по меньшей мере одного из профиля концентрации выходящего потока или времени прорыва на основании по меньшей мере одного входного параметра, и выполненный с возможностью определения срока службы фильтрующего патрона на основании по меньшей мере одного из профиля концентрации выходящего потока или времени прорыва; и
устройство вывода, коммуникативно соединенное с блоком обработки, выполненное с возможностью вывода по меньшей мере одного из профиля концентрации выходящего потока, времени прорыва, срока службы фильтрующего патрона,
причем блок обработки выполнен с дополнительной возможностью динамического обновления по меньшей мере одного из профиля концентрации выходящего потока или времени прорыва, на основании обновления по меньшей мере одного входного параметра или вновь введенного параметра, и с возможностью вывода посредством устройства вывода обновленного срока службы фильтрующего патрона, определенного на основании по меньшей мере одного из обновленного профиля концентрации выходящего потока или времени прорыва.

12. Система по п.11, в которой входной параметр содержит одно или более из внешнего давления, внешней температуры, относительной влажности, частоты дыхания, химического загрязняющего вещества, химической концентрации, предела производственного воздействия, выбираемого пользователем патрона, минимального срока службы, индикатора комфорта, цены, эмпирического результата из по меньшей мере одного предыдущего рекомендуемого фильтрующего патрона на основании по меньшей мере одного общего входного параметра, текущих запасов фильтрующего патрона, регионального требования к фильтрующему патрону, индикации изъятия из эксплуатации фильтрующего патрона или индикации ввода в эксплуатацию фильтрующего патрона.

13. Система по п.11, в которой блок обработки выполнен с возможностью определения профиля концентрации выходящего потока путем расчета местоположения фронта волны прорыва химических веществ через фильтрующий слой, причем местоположение является функцией по меньшей мере одного из скорости выделения, с которой фронт волны прорыва выходит из фильтрующего слоя, или времени, возведенного в степень коэффициента ускорения, причем коэффициент ускорения меньше коэффициента ускорения для фронтов волн прорыва, имеющих замедляющуюся скорость выделения, и больше коэффициента ускорения для фронтов волн прорыва, имеющих ускоренную скорость выделения.