发明创造名称:用于确定多相流体流的相组分的方法和装置
外观设计名称:
决定号:189462
决定日:2019-08-27
委内编号:1F260415
优先权日:2012-09-13
申请(专利)号:201310618423.5
申请日:2013-09-13
复审请求人:斯普瑞斯-萨克有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:戴瑞烜
合议组组长:方慧聪
参审员:赵晓宇
国际分类号:G01N19/10
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求请求保护的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件公开的技术方案相比存在区别技术特征,但该区别技术特征中的一部分特征被另外一篇对比文件公开,一部分特征属于本领域的公知常识,并且上述区别技术特征也没有使该项权利要求请求保护的技术方案取得预料不到的技术效果,则该项权利要求请求保护的技术方案相对于现有技术不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
全文:
本复审决定涉及申请号为201310618423.5、名称为“用于确定多相流体流的相组分的方法和装置”的发明专利申请(下称本申请),其申请日为2013年09月13日,公开日为2014年06月25日,优先权为2012年09月13日,申请人为斯普瑞斯-萨克有限公司。
经实质审查,国家知识产权局专利实质审查部门以本申请权利要求1-42不符合专利法第22条第3款的规定为由,于2018年05月31日作出驳回决定。驳回决定中引用了如下2篇对比文件:
对比文件1:US4832503 A 公开日:1989年05月23日;
对比文件2:US5415048 A 公开日:1995年05月16日。
驳回决定所依据的文本为:申请日提交的说明书第1-50段、说明书摘要、2014年04月11日提交的说明书附图、摘要附图以及2017年05月27日提交的权利要求书第1-42项。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种确定流体管路中的多相流体流的相组分的方法,包括:
使用振动传感器来获取来自所述流体流的振动信号,所述振动传感器包括设置于所述流体流中的靶,所述靶响应于所述流体管路中的流体流而振动;
分析所述振动信号以确定在第一频带内的与所述振动信号的能量相关的第一能量参数和在第二频带内的与所述振动信号的能量相关的第二能量参数;以及
使用所述第一能量参数和所述第二能量参数来确定与所述流体流的相组分相关的相组分参数。
2. 根据权利要求1所述的方法,其中,所述相组分参数是与所述流体流的干度相关的干度参数。
3. 根据权利要求1或2所述的方法,进一步包括搅拌所述振动传感器上游的流体流。
4. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述振动传感器测量时域中的所述振动信号。
5. 根据权利要求4所述的方法,其中,分析所述振动信号包括将所述振动信号从时域变换至频域。
6. 根据权利要求5所述的方法,其中,使用快速傅里叶变换(FFT)来将所述振动信号从时域变换至频域。
7. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述第一能量参数取决于流速。
8. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述第二能量参数取决于所述流体流的相组分和所述流速。
9. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述第一能量参数是在所述第一频带内的所述振动信号的总能量,和/或其中,所述第二能量参数是在所述第二频带内的所述振动信号的总能量。
10. 根据权利要求1至8中的任一项所述的方法,其中,所述第一能量参数是在所述第一频带内的峰值频率的幅度,和/或其中,所述第二能量参数是在所述第二频带内的峰值频率的幅度。
11. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述第一频带和/或所述第二频带是预先确定的。
12. 根据权利要求1至10中的任一项所述的方法,其中,分析所述振动信号包括限定第一峰值频率附近的所述第一频带和/或限定第二峰值频率附近的所述第二频带。
13. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述第一频带包含第一峰值频率,和/或其中,所述第二频带包含第二峰值频率。
14. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述第一频带处于比所述第二频带低的频率。
15. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,确定相组分参数包括访问数据库,所述数据库包含将第一能量参数和第二能量参数与相组分参数相关联的数据。
16. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法,进一步包括输出所述相组分参数。
17. 根据权利要求16所述的方法,其中,输出所述相组分参数包括显示和/或发送所述相组分参数。
18. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述流体流是蒸汽流。
19. 一种用于确定流体管路中流动的多相流体流的相组分的装置,包括:
振动传感器,其包括被布置为设置在所述流体流中的靶,所述靶响应于所述流体管路中的流体流而振动,以获取来自所述流体流的振动信号;
振动信号分析单元,其用于分析所述振动信号以确定在第一频带内的与所述振动信号的能量有关的第一能量参数和在第二频带内的与所述振动信号的能量有关的第二能量参数;以及
相组分确定单元,其用于使用所述第一能量参数和所述第二能量参数来确定与所述流体流的相组分相关的相组分参数。
20. 根据权利要求19所述的装置,其中,所述相组分确定单元是用于确定与所述流体流的干度有关的干度参数的干度确定单元。
21. 根据权利要求19或20所述的装置,进一步包括用于搅拌所述振动传感器上游的流体流的流体搅拌器。
22. 根据权利要求19至21中的任一项所述的装置,其中,所述振动传感器被布置成测量时域中的所述振动信号。
23. 根据权利要求22所述的装置,其中,所述振动信号分析单元被布置成将所述振动信号从时域变换至频域。
24. 根据权利要求23所述的装置,其中,所述振动信号分析单元被布 置成使用快速傅里叶变换(FFT)将所述振动信号从时域变换至频域。
25. 根据权利要求19至24中的任一项所述的装置,其中,所述第一能量参数取决于流速。
26. 根据权利要求19至25中的任一项所述的装置,其中,所述第二能量参数取决于所述流体流的相组分和所述流速。
27. 根据权利要求19至26中的任一项所述的装置,其中,所述第一能量参数是在所述第一频带内的所述振动信号的总能量,和/或其中,所述第二能量参数是在所述第二频带内的所述振动信号的总能量。
28. 根据权利要求19至27中的任一项所述的装置,其中,所述第一能量参数是在所述第一频带内的峰值频率的幅度,和/或其中,所述第二能量参数是在所述第二频带内的峰值频率的幅度。
29. 根据权利要求19至28中的任一项所述的装置,其中,所述第一频带是预先确定的,和/或其中,所述第二频带是预先确定的。
30. 根据权利要求19至28中的任一项所述的装置,其中,所述振动信号分析单元被布置成限定第一峰值频率附近的所述第一频带,和/或其中,所述振动信号分析单元被布置成限定第二峰值频率附近的所述第二频带。
31. 根据权利要求19至30中的任一项所述的装置,其中,所述第一频带包含第一峰值频率,和/或其中,所述第二频带包含第二峰值频率。
32. 根据权利要求19至31中的任一项所述的装置,其中,所述第一频带处于比所述第二频带低的频率。
33. 根据权利要求19至32中的任一项所述的装置,进一步包括数据 库,所述数据库包含将第一能量参数和第二能量参数与相组分参数相关联的数据;并且
其中,所述相组分确定单元被布置成访问所述数据库,以便确定与所述流体流的相组分相关的相组分参数。
34. 根据权利要求19至33中的任一项所述的装置,进一步包括用于输出所述相组分参数的输出单元。
35. 根据权利要求19至34中的任一项所述的装置,其中,所述输出单元包括用于显示所述相组分参数的显示器和/或用于发送所述相组分参数的发送器。
36. 根据权利要求19至35中的任一项所述的装置,其中,所述装置被布置成确定蒸汽流的相组分。
37. 根据权利要求19至36中的任一项所述的装置,进一步包括一段两端都具有连接器的管道,其中,所述靶设置在所述管道内。
38. 根据权利要求37在从属于权利要求21时所述的装置,其中,所述搅拌器设置在所述靶的前方。
39. 根据权利要求37或38所述的装置,其中,所述连接器之间的距离是预定标准内的距离。
40. 根据权利要求19至39中的任一项所述的装置,其中,所述振动传感器进一步包括用于将所述靶的振动转换为振动信号的电气转换器。
41. 根据权利要求40所述的装置,其中,所述电气转换器包括压电换能器。
42. 一种蒸汽系统,包括根据权利要求19至41中的任一项所述的装置。”
驳回决定认为,独立权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1的区别技术特征为:确定的参数分别是在第一频带和第二频带内与所述振动信号的能量相关的第一能量参数和第二能量参数,且使用第一能量参数和第二能量参数来计算所述流体流的相关组分参数。然而上述区别技术特征是本领域技术人员在对比文件2公开内容的基础上容易想到的。因此独立权利要求1相对于对比文件1、2以及本领域公知常识的结合不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。从属权利要求2-18的附加技术特征或者被对比文件1或对比文件2公开,或者属于本领域的公知常识,因此均不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。独立权利要求19所要求保护的技术方案与对比文件1的区别技术特征是:振动信号分析单元确定的是分别与第一频带和第二频带内的与所述振动信号的能量相关的第一能量参数和第二能量参数,相组分确定单元使用第一能量参数和第二能量参数来计算所述流体流的相关组分参数。然而上述区别技术特征是本领域技术人员在对比文件2公开内容的基础上容易想到的。因此独立权利要求19相对于对比文件1、2以及本领域公知常识的结合不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。从属权利要求20-41的附加技术特征或者被对比文件1或对比文件2公开,或者属于本领域的公知常识,因此均不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。独立权利要求42请求保护一种蒸汽系统,其包括根据权利要求19-41中的任一项所述的装置。然而对比文件1公开了一种蒸汽系统,且权利要求19-41相对于对比文件1和对比文件2以及本领域技术人员常用技术手段不具备创造性。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,该权利要求不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人斯普瑞斯-萨克有限公司(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年09月11日向国家知识产权局提出了复审请求,并提交了权利要求书的全文修改替换页。复审请求人将权利要求1中的“多相流体流的相组分”修改为“诸如蒸汽流的多相流体流的干度”,将“在第一频带内的与所述振动信号的能量相关的第一能量参数”修改为“与基于第一频带内的所述振动信号的幅度的所述振动信号的能量相关的第一能量参数”,将“在第二频带内的与所述振动信号的能量相关的第二能量参数”修改为“与基于第二频带内的所述振动信号的幅度的所述振动信号的能量相关的第二能量参数”,将“确定与所述流体流的相组分相关的相组分参数”修改为“确定与所述流体流的所述干度相关的干度参数”,以形成新的权利要求1,删除权利要求2;将权利要求19中的“相组分”修改为“干度”形成新的独立权利要求18,权利要求20、26、35、36中的“相组分”修改为“干度”,适应性地修改权利要求的编号,并陈述了本申请的权利要求具备创造性的理由。修改后的权利要求书如下:
“1. 一种确定流体管路中的诸如蒸汽流的多相流体流的干度的方法,包括:
使用振动传感器来获取来自所述流体流的振动信号,所述振动传感器包括设置于所述流体流中的靶,所述靶响应于所述流体管路中的流体流而振动;
分析所述振动信号以确定与基于第一频带内的所述振动信号的幅度的所述振动信号的能量相关的第一能量参数和与基于第二频带内的所述振动信号的幅度的所述振动信号的能量相关的第二能量参数;以及
使用所述第一能量参数和所述第二能量参数来确定与所述流体流的所述干度相关的干度参数。
2. 根据权利要求1所述的方法,进一步包括搅拌所述振动传感器上游的流体流。
3. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述振动传感器测量时域中的所述振动信号。
4. 根据权利要求3所述的方法,其中,分析所述振动信号包括将所述振动信号从时域变换至频域。
5. 根据权利要求4所述的方法,其中,使用快速傅里叶变换(FFT)来将所述振动信号从时域变换至频域。
6. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述第一能量参数取决于流速。
7. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述第二能量参数取决于所述流体流的所述干度和所述流速。
8. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述第一能量参数是在所述第一频带内的所述振动信号的总能量,和/或其中,所述第二能量参数是在所述第二频带内的所述振动信号的总能量。
9. 根据权利要求1至7中的任一项所述的方法,其中,所述第一能量参数是在所述第一频带内的峰值频率的幅度,和/或其中,所述第二能量参数是在所述第二频带内的峰值频率的幅度。
10. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述第一频带和/或所述第二频带是预先确定的。
11. 根据权利要求1至9中的任一项所述的方法,其中,分析所述振动信号包括限定第一峰值频率附近的所述第一频带和/或限定第二峰值频率附近的所述第二频带。
12. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述第一频带包含第一峰值频率,和/或其中,所述第二频带包含第二峰值频率。
13. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述第一频带处于比所述第二频带低的频率。
14. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,确定干度参数包括访问数据库,所述数据库包含将第一能量参数和第二能量参数与干度参数相关联的数据。
15. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法,进一步包括输出所述干度参数。
16. 根据权利要求15所述的方法,其中,输出所述干度参数包括显示 和/或发送所述干度参数。
17. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述流体流是蒸汽流。
18. 一种用于确定流体管路中流动的多相流体流的干度的装置,包括:
振动传感器,其包括被布置为设置在所述流体流中的靶,所述靶响应于所述流体管路中的流体流而振动,以获取来自所述流体流的振动信号;
振动信号分析单元,其用于分析所述振动信号以确定在第一频带内的与所述振动信号的能量有关的第一能量参数和在第二频带内的与所述振动信号的能量有关的第二能量参数;以及
干度确定单元,其用于使用所述第一能量参数和所述第二能量参数来确定与所述流体流的所述干度相关的干度参数。
19. 根据权利要求18所述的装置,其中,所述干度确定单元是用于确定与所述流体流的干度有关的干度参数的干度确定单元。
20. 根据权利要求18或19所述的装置,进一步包括用于搅拌所述振动传感器上游的流体流的流体搅拌器。
21. 根据权利要求18至20中的任一项所述的装置,其中,所述振动传感器被布置成测量时域中的所述振动信号。
22. 根据权利要求21所述的装置,其中,所述振动信号分析单元被布置成将所述振动信号从时域变换至频域。
23. 根据权利要求22所述的装置,其中,所述振动信号分析单元被布置成使用快速傅里叶变换(FFT)将所述振动信号从时域变换至频域。
24. 根据权利要求18至23中的任一项所述的装置,其中,所述第一 能量参数取决于流速。
25. 根据权利要求18至24中的任一项所述的装置,其中,所述第二能量参数取决于所述流体流的所述干度和所述流速。
26. 根据权利要求18至25中的任一项所述的装置,其中,所述第一能量参数是在所述第一频带内的所述振动信号的总能量,和/或其中,所述第二能量参数是在所述第二频带内的所述振动信号的总能量。
27. 根据权利要求18至26中的任一项所述的装置,其中,所述第一能量参数是在所述第一频带内的峰值频率的幅度,和/或其中,所述第二能量参数是在所述第二频带内的峰值频率的幅度。
28. 根据权利要求18至27中的任一项所述的装置,其中,所述第一频带是预先确定的,和/或其中,所述第二频带是预先确定的。
29. 根据权利要求18至27中的任一项所述的装置,其中,所述振动信号分析单元被布置成限定第一峰值频率附近的所述第一频带,和/或其中,所述振动信号分析单元被布置成限定第二峰值频率附近的所述第二频带。
30. 根据权利要求18至29中的任一项所述的装置,其中,所述第一频带包含第一峰值频率,和/或其中,所述第二频带包含第二峰值频率。
31. 根据权利要求18至30中的任一项所述的装置,其中,所述第一频带处于比所述第二频带低的频率。
32. 根据权利要求18至31中的任一项所述的装置,进一步包括数据库,所述数据库包含将第一能量参数和第二能量参数与干度参数相关联的数据;并且
其中,所述干度确定单元被布置成访问所述数据库,以便确定与所述 流体流的所述干度相关的干度参数。
33. 根据权利要求18至32中的任一项所述的装置,进一步包括用于输出所述干度参数的输出单元。
34. 根据权利要求18至33中的任一项所述的装置,其中,所述输出单元包括用于显示所述干度参数的显示器和/或用于发送所述干度参数的发送器。
35. 根据权利要求18至34中的任一项所述的装置,其中,所述装置被布置成确定蒸汽流的所述干度。
36. 根据权利要求18至35中的任一项所述的装置,进一步包括一段两端都具有连接器的管道,其中,所述靶设置在所述管道内。
37. 根据权利要求36在从属于权利要求20时所述的装置,其中,所述搅拌器设置在所述靶的前方。
38. 根据权利要求36或37所述的装置,其中,所述连接器之间的距离是预定标准内的距离。
39. 根据权利要求18至38中的任一项所述的装置,其中,所述振动传感器进一步包括用于将所述靶的振动转换为振动信号的电气转换器。
40. 根据权利要求39所述的装置,其中,所述电气转换器包括压电换能器。
41. 一种蒸汽系统,包括根据权利要求18至40中的任一项所述的装置。”
复审请求人认为:对比文件1没有公开独立权利要求1中的技术特征“分析所述振动信号以确定与基于第一频带内的所述振动信号的幅度的所述振动信号的能量相关的第一能量参数和与基于第二频带内的所述振动信号的幅度的所述振动信号的能量相关的第二能量参数”以及技术特征“使用所述第一能量参数和所述第二能量参数来确定与所述流体流的所述干度相关的干度参数”。而对比文件2公开的技术方案中,测量的是管的特征振动频率,仅适用管道的特征振动频率的幅度,以及基于特征振动频率幅度和管中由所述振动感测装置接触的部分的任意侧上的两点间的查分压力来确定管中的未知流体流的质量流率。该技术方案不同于权利要求1的技术方案,对比文件2没有公开权利要求1中的上述区别技术特征,并且也没有给出相应的技术启示。因此本申请的权利要求1具备创造性。基于类似的理由,独立权利要求19相对于对比文件1与对比文件2以及本领域常用技术手段的结合也具备创造性。在此基础上,从属权利要求2-18以及20-42也具备创造性。
经形式审查合格,国家知识产权局依法受理了该复审请求,并于2018年09月19日向复审请求人发出复审请求受理通知书,且将其转送至原实质审查部门进行前置审查。
原实质审查部门在前置审查意见书中仍坚持原驳回决定。
随后,国家知识产权局依法成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年05月08日向复审请求人发出复审通知书。通知书中指出,权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1的区别在于:第一参数为与基于第一频带内的所述振动信号的幅度的所述振动信号的能量相关的第一能量参数,第二参数为与基于第二频带内的所述振动信号的幅度的所述振动信号的能量相关的第二能量参数。基于上述区别技术特征可以确定,权利要求1实际解决的技术问题是:选择合适的能量参数,用于确定多相流的干度。然而上述区别技术特征是本领域技术人员在对比文件2公开内容的基础上容易想到的。因此独立权利要求1相对于对比文件1、2以及本领域公知常识的结合不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。从属权利要求2-17的附加技术特征或者被对比文件1或对比文件2公开,或者属于本领域的公知常识,因此均不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。独立权利要求18所要求保护的技术方案与对比文件1的区别技术特征是:第一参数为与基于第一频带内的所述振动信号的幅度的所述振动信号的能量相关的第一能量参数,第二参数为与基于第二频带内的所述振动信号的幅度的所述振动信号的能量相关的第二能量参数。然而上述区别技术特征是本领域技术人员在对比文件2公开内容的基础上容易想到的。因此独立权利要求18相对于对比文件1、2以及本领域公知常识的结合不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。从属权利要求19-40的附加技术特征或者被对比文件1或对比文件2公开,或者属于本领域的公知常识,因此均不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。独立权利要求41请求保护一种蒸汽系统,其包括根据权利要求18-40中的任一项所述的装置。然而对比文件1公开了一种蒸汽系统,且权利要求18-40相对于对比文件1和对比文件2以及本领域技术人员常用技术手段不具备创造性。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,该权利要求不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
针对上述复审通知书,复审请求人于2019年06月21日提交了意见陈述书,没有对申请文件进行修改。复审请求人认为:对比文件1是基于由阻气门24限定的蒸汽流的频率信号来确定蒸汽质量,其中可用于确定蒸汽的量的信息仅基于高和低频带中的信号的频率,该对比文件中没有公开独立权利要求1中的技术特征“分析所述振动信号以确定与基于第一频带内的所述振动信号的幅度的所述振动信号的能量相关的第一能量参数和与基于第二频带内的所述振动信号的幅度的所述振动信号的能量相关的第二能量参数”,而对比文件2是基于管的特征振动频率和管中两点的压力差来确定质量流率,具体来说,对比文件2中,管内的未知流体的质量流率是基于特征振动频率的幅度和管中由所述振动感测装置接触的部分的任意侧上两点间的差分压力来确定的。这不同于本申请中的使用所述第一能量参数和所述第二能量参数来确定所述流体流的干度。因此对比文件2没有公开上述区别技术特征,二者也不存在结合点,即没有相关的技术启示,也没有证明表明该区别技术特征属于本领域的公知常识。另外,对比文件2公开的方法与本申请存在多处区别,上述多处区别使得对比文件2与对比文件1没有结合启示,并且对比文件2给出了将对比文件2和对别文件1进行结合相反的教导。因此基于对比文件2的教导,本领域技术人员不会考虑将其所公开的技术方案与对比文件1所公开的技术方案进行组合。因此本申请的权利要求1具备创造性。基于类似的理由,独立权利要求18以及权利要求2-17和19-41也具备创造性。
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,现依法作出审查决定。
二、决定的理由
(一)审查文本的认定
在复审程序中,复审请求人于2018年09月11日提交了权利要求书的全文修改替换页。经审查,所作修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定。因此本决定所针对的文本为:复审请求人于申请日提交的说明书第1-50段、说明书摘要、2014年04月11日提交的说明书附图、摘要附图以及2018年09月11日提交的权利要求书第1-41项。
(二)关于本申请的创造性
专利法第22条第3款规定:创造性,是指同申请日以前已有的技术相比,该发明有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型有实质性特点和进步。
如果一项权利要求请求保护的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件公开的技术方案相比存在区别技术特征,但该区别技术特征中的一部分特征被另外的对比文件公开,一部分特征属于本领域的公知常识,并且上述区别技术特征也没有使该项权利要求请求保护的技术方案取得预料不到的技术效果,则该项权利要求请求保护的技术方案相对于现有技术不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
具体到本案:
1、独立权利要求1不符合专利法第22条第3款的规定。
独立权利要求1请求保护一种确定流体管路中的诸如蒸汽流的多相流体流的干度的方法。对比文件1公开了一种蒸汽质量检测装置及方法,并具体公开了如下技术特征(参见对比文件1的第3栏第10-49行,附图1-2):当蒸汽通过管9时,蒸汽质量监测器14监测蒸汽的质量。蒸汽质量监测器14的元件位于管9内。蒸汽质量监测器包括位于管9内的阻气门24,蒸汽传感器装置27定位在管9内的阻气门24附近,其包括声换能器36。连接声换能器36的电线从管9中出来,连接到阻抗匹配放大器。放大器向高频带通滤波器54和低频带通滤波器57提供信号。这样的高频带通滤波器可通过200-220kHz频带的频率,而低频带通滤波器可通过1-1.5kHz的频率。信号调节装置64和67分别接收来自滤波器54和57的信号,并将它们分别调节从而显示在显示装置74和77上,根据经验校准以显示单位时间内的蒸汽的量和水量。其中蒸汽的量定义为湿蒸汽中气体的质量与气体和液体的水的质量之和的比率。
将本申请的权利要求1与对比文件1所公开的内容相比较可知,对比文件1中的方法可用于确定气液两相流中的蒸汽的量,其中蒸汽的质量定义与干度的定义一致,即该方法可用于确定气液两相流的干度,对比文件1中的蒸汽质量检测方法相当于本申请中的确定流体管路中的多相流体流的干度的方法;对比文件1中的蒸汽传感器装置相当于本申请中的振动传感器,声换能器相当于本申请中的设置于流体流中的靶,其响应于流体管路中的流体流而振动;高频带通滤波器通过的高频信号相当于基于第一频带内的第一参数,低频带通滤波器通过的低频信号相当于基于第二频带内的第二参数;根据来自滤波器54和57的信号来确定并显示单位时间内的蒸汽的量和水量相当于使用第一参数和第二参数来确定与所述流体流的所述干度相关的干度参数。
因此,权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1的区别在于:第一参数为与基于第一频带内的所述振动信号的幅度的所述振动信号的能量相关的第一能量参数,第二参数为与基于第二频带内的所述振动信号的幅度的所述振动信号的能量相关的第二能量参数。基于上述区别技术特征可以确定,权利要求1实际解决的技术问题是:选择合适的能量参数,用于确定多相流的干度。
针对上述区别技术特征, 对比文件2公开了一种声学气液流量计,并具体公开了如下技术特征(参见说明书第2栏第54行至第3栏第19行以及附图1):图1示意性地示出了用于定量表征通过管道10流动的气液流的装置。加速度计14或其他振动敏感传感器附接到管10。来自传感器14的电信号被馈送到前置放大器16中,用于放大并传输到信号处理装置18。信号处理装置18优选地包括能够对输入的时域信号执行快速傅里叶变换的分析装置20、频率和振幅跟踪装置22、用于视觉监测频谱的显示装置24、数据存储装置26和数据输入和处理装置28等。测量结果表明,管道特征振动频率及其振幅的变化的识别对于量化流体流动非常重要。即对比文件2公开了提取管道的特征频率及对应于该特征频率下的振幅应用于量化流体的技术启示。并且对于本领域技术人员而言振幅本身与能量相关,因此,分析振动信号以直接获取与振动信号的能量相关的参数也是容易想到的。并且如前所述,对比文件1公开了采用两个不同频带内的振动参数实现对流体的干度参数测定,在此基础上,当本领域技术人员从对比文件2中得到启示,应用振幅,即与能量相关的能量参数进行测定时,显然也容易想到分别获取对应于两个不同频带内的参数对应的能量进行测定。即本领域技术人员基于对比文件2中公开的内容,容易从其中得到技术启示,从而选择第一参数为与基于第一频带内的所述振动信号的幅度的所述振动信号的能量相关的第一能量参数,第二参数为与基于第二频带内的所述振动信号的幅度的所述振动信号的能量相关的第二能量参数。因此在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的公知常识,得到权利要求1的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的。因此权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
针对复审请求人的意见陈述,合议组认为,对比文件1中公开了在管道中设置蒸汽传感器装置,其中的声换能器响应于流体管路中的流体流而振动;高频带通滤波器通过的高频信号相当于基于第一频带内的第一参数,低频带通滤波器通过的低频信号相当于基于第二频带内的第二参数;根据来自滤波器54和57的信号来确定并显示单位时间内的蒸汽的量和水量相当于使用第一参数和第二参数来确定与所述流体流的所述干度相关的干度参数。对比文件2与本申请属于相同的技术领域,其技术方案虽然与本申请不同,但是对比文件2明确公开了识别管道特征频率及其振幅的变化对于量化流体流动非常重要。虽然对比文件2采集的是管道的振动信号,但是该振动信号是响应于流体流的,是流体流过管时产生的,也就是说,其同样是来自流体流的振动信号,也就是说,对比文件2给出了这样的启示,即多相流流体流过管道时产生的振动信号的振幅也携带有多相流的相组分相关的信息;并且,对比文件2公开的方法用于测定气液混合物的质量流率,而由于液体和气体的密度的巨大差异,本领域技术人员知晓,从该质量流率可得到管内多相流的大致含气量,即气体所占多相流的百分比。因此本领域技术人员在对比文件1公开的采集蒸汽流的频率信号以确定蒸汽的干度的基础上,为了获知管道中多相流的干度信息,也就是其中蒸汽所占的百分比,可从对比文件2中得到技术启示,在获取传感器测量的振动频率的同时,获取其振幅信息,并且作为经验值用于管道中多相流干度测量的依据。进一步地,对比文件2与本申请属于相同的技术领域,并且基于同样的原理获得管道中多相流体流的成分信息,即都是通过多相流体流流过管道所产生的振动信号携带的信息,来获得多相流体流的气体含量信息。复审请求人声称对比文件2公开的方法与本申请存在多个区别,但是上述区别并不会影响本领域技术人员从对比文件2公开的特征“提取管道的特征频率及对应于该特征频率下的振幅应用于量化流体”获得技术启示,从而将对比文件1与对比文件2相结合,以进一步获得相关振动信号的振幅信息。最后,对比文件2公开的方法与本申请存在的上述多个区别,也没有给出相反的教导。具体来说,虽然对比文件2采用的是与对比文件1中公开的侵入方法不同的非侵入式的方法,但是二者属于相同的技术领域,并且测量原理相同,即都是通过多相流体流流过管道所产生的振动信号携带的信息,来获得多相流体流的气体含量信息。因此本领域技术人员在对比文件1公开的侵入式测量方法的基础上,为了获取更多关于管道内流体流的参数信息,从相同技术领域的对比文件2中获得技术启示,这并不存在技术上的壁垒。因此复审请求人的意见陈述不能被接受。
2、从属权要求2-17不符合专利法第22条第3款的规定。
从属权利要求2对权利要求1作了进一步限定。然而,蒸汽中的多相混合越均匀在其流中的某点或某部测试组分的参数越准确,这是本领域技术人员容易想到的,因此,本领域技术人员容易想到搅拌所述振动传感器上游的流体流。因此,当其引用的权利要求1不具备创造性时,该权利要求2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
从属权利要求3对之前的权利要求作了进一步的限定,对比文件2中公开了分析装置20能够对输入的时域信号执行快速傅里叶变换,即传感器测量时域中的振动信号。因此当其引用的权利要求不具备创造性时,该权利要求3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
从属权利要求4对权利要求3作了进一步限定。当所测参数与频率有关时,将所述振动信号从时域变换至频域是本领域技术人员的常用技术手段。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,该权利要求不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
从属权利要求5对权利要求4作了进一步限定。快速傅里叶变换是将振动信号从时域变换至频域的本领域技术人员的常用技术手段。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,该权利要求不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
从属权利要求6-8分别对之前的权利要求作了进一步的限定,从属权利要求9进一步限定权利要求1-7。对比文件1中公开了声学变送器36将声波转换为电能量传送给放大器50,放大器50的输出被高频带通滤波器54和低频带通滤波器57分成了高频信号和低频信号(参见说明书第3栏);对比文件2中已经公开了在改变管道中包含的流体的流速的同时跟踪该频率处的信号幅度(参见说明书第3栏第36-40行),即信号幅度取决于流速;而第二能量参数取决于流体流的干度和流速,以及第一能量参数和第二能量参数的定义,这是本领域技术人员在进行数据采集时可自行确定的,属于本领域的常规技术手段。因此在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,上述从属权利要求6-9不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
从属权利要求10对前述权利要求中的任一项作了进一步限定。对比文件1进一步公开了以下技术特征:第一频带和/或第二频带是预先确定的(参见说明书第3栏第36-40行)。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,该权利要求不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
从属权利要求11对权利要求1-9中的任一项作了进一步限定,从属权利要求12和13进一步限定之前的权利要求。在获知第一峰值频率和第二峰值频率的基础上,分析所述振动信号包括限定第一峰值频率附近的所述第一频带和/或限定第二峰值频率附近的第二频带,这是本领域技术人员通过合乎逻辑的分析就可以想到的;同理,在获知第一峰值频率和第二峰值频率的基础上,定义所述第一频带包含第一峰值频率,第二频带包含第二峰值频率,这属于本领域的常规及手段;第一频带处于比第二频带低的频率,这属于本领域的常规选择。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,上述权利要求11-13不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
从属权利要求14对之前的权利要求作了进一步的限定,对比文件1公开了信号调节装置64和67分别接收来自滤波器54和57的信号,并将它们分别调节到显示装置74和77,根据经验校准以显示单位时间内的蒸汽的量和水量(参见说明书第3栏第44-49行)。即对比文件1公开了滤波器的信号与蒸汽的量相关联。在此基础上,访问数据库,所述数据库包含将第一能量参数和第二能量参数与干度参数相关联的数据,从而确定干度参数,这属于本领域技术人员通过合乎逻辑的分析就可以想到的。因此在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,该从属权利要求14不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
从属权利要求15对之前的权利要求作了进一步的限定,权利要求16进一步限定权利要求15,然而上述权利要求的附加技术特征已经被对比文件1公开(参见说明书第3栏第50-68行)。因此在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,该从属权利要求15和16也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
从属权利要求17对前述权利要求中的任一项作了进一步限定。对比文件1进一步公开了以下技术特征:所述流体是蒸汽流(参见说明书第3栏第11-15行)。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,该权利要求不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、独立权利要求18不具备专利法第22条第3款的规定。
独立权利要求18请求保护一种用于确定流体管路中流动的多相流体流的干度的装置。对比文件1公开了一种蒸汽质量检测装置及方法,并具体公开了如下技术特征(参见对比文件1的第3栏第10-49行,附图1-2):当蒸汽通过管9时,蒸汽质量监测器14监测蒸汽的质量。蒸汽质量监测器14的元件位于管9内。蒸汽质量监测器包括位于管9内的阻气门24,蒸汽传感器装置27定位在管9内的阻气门24附近,其包括声换能器36。连接声换能器36的电线从管9中出来,连接到阻抗匹配放大器。放大器向高频带通滤波器54和低频带通滤波器57提供信号。这样的高频带通滤波器可通过200-220kHz频带的频率,而低频带通滤波器可通过1-1.5kHz的频率。信号调节装置64和67分别接收来自滤波器54和57的信号,并将它们分别调节从而显示在显示装置74和77上,根据经验校准以显示单位时间内的蒸汽的量和水量。来自滤波器54和57的信号分别提供给单触发多谐振荡器84和87,每个单触发多谐振荡器84和87提供脉冲信号输出,该脉冲信号输出包括标准尺寸脉冲,其频率与提供给单触发多谐振荡器的信号频率相同,并且其频率与来自滤波器54或57的信号的频率相同。来自单触发多谐振荡器84和87的脉冲信号被提供给数模转换器94和97,他们被转换成模拟信号并分别提供给积分器104和107。来自积分器104和107的信号被提供给信号归一化和蒸汽质量确定装置110,其根据等式(1)确定质量并向显示装置120提供相应的信号。其中蒸汽的量定义为湿蒸汽中气体的质量与气体和液体的水的质量之和的比率。
将本申请的权利要求18与对比文件1所公开的内容相比较可知,对比文件1中的装置可用于确定气液两相流中的蒸汽的量,即气液两相流的干度,对比文件1中的蒸汽质量检测装置相当于本申请中的确定流体管路中的多相流体流的干度的装置;对比文件1中的蒸汽传感器装置相当于本申请中的振动传感器,声换能器相当于本申请中的设置于流体流中的靶,其相应于流体管路中的流体流而振动,以获取来自流体流的振动信号;高频带通滤波器、低频带通滤波器、信号调节装置共同构成振动信号分析单元,其用于分析所述振动信号以确定在第一频带内的第一参数和在第二频带内的第二参数;根据来自滤波器54和57的信号来确定并显示单位时间内的蒸汽的量和水量相当于使用第一参数和第二参数来确定与所述流体流的所述干度相关的干度参数;蒸汽质量确定装置110相当于干度确定单元,其用于使用第一参数和第二参数来确定与所述流体流的所述干度相关的干度参数。
因此,权利要求18所要求保护的技术方案与对比文件1的区别在于:第一参数为与基于第一频带内的所述振动信号的幅度的所述振动信号的能量相关的第一能量参数,第二参数为与基于第二频带内的所述振动信号的幅度的所述振动信号的能量相关的第二能量参数。基于上述区别技术特征可以确定,权利要求18实际解决的技术问题是:选择合适的能量参数,用于确定多相流的干度。基于与评述本申请权利要求1相同的证据和理由可知,在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的公知常识,对本领域技术人员来说是显而易见的。因此权利要求18不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4、从属权利要求19-40不符合专利法第22条第3款的规定。
从属权利要求19对权利要求18作了进一步的限定,但是其限定部分的附加技术特征已经被对比文件1公开(参见说明书第3栏第50-68行)。因此在其引用的权利要求18不具备创造性的基础上,该从属权利要求19也不具备创造性。
从属权利要求20对权利要求18或19作了进一步限定。然而,蒸汽中的多相混合越均匀在其流中的某点或某部测试组分的参数越准确,这是本领域技术人员容易想到的,因此,本领域技术人员容易想到装置包括用于搅拌所述振动传感器上游的流体流的流体搅拌器。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,该权利要求20也不具备创造性。
从属权利要求21对权利要求18-20作了进一步的限定,对比文件2中公开了分析装置20能够对输入的时域信号执行快速傅里叶变换,即传感器测量时域中的振动信号。因此当其引用的权利要求不具备创造性时,该权利要求21也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
从属权利要求22对权利要求21作了进一步限定。当所测参数与频率有关时,将所述振动信号从时域变换至频域是本领域技术人员的常用技术手段。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,该权利要求22也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
从属权利要求23对权利要求22作了进一步的限定,但是其限定部分的附加技术特征已经被对比文件2公开(参见说明书第2栏第65行-第3栏第3行)。因此在其引用的权利要求22不具备创造性的基础上,该从属权利要求23也不具备创造性。
从属权利要求24-27分别对之前的权利要求作了进一步的限定。对比文件1中公开了声学变送器36将声波转换为电能量传送给放大器50,放大器50的输出被高频带通滤波器54和低频带通滤波器57分成了高频信号和低频信号(参见说明书第3栏);对比文件2中已经公开了在改变管道中包含的流体的流速的同时跟踪该频率处的信号幅度(参见说明书第3栏第36-40行),即信号幅度取决于流速;而第二能量参数取决于流体流的干度和流速,以及第一能量参数和第二能量参数的定义,这是本领域技术人员在进行数据采集时可自行确定的,属于本领域的常规技术手段。因此在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,上述从属权利要求24-27不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
从属权利要求28对前述权利要求中的任一项作了进一步限定。对比文件1进一步公开了以下技术特征:第一频带和/或第二频带是预先确定的(参见说明书第3栏第36-40行)。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,该权利要求不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
从属权利要求29对权利要求18-27中的任一项作了进一步限定,从属权利要求30和31进一步限定之前的权利要求。在获知第一峰值频率和第二峰值频率的基础上,分析所述振动信号包括限定第一峰值频率附近的所述第一频带和/或限定第二峰值频率附近的第二频带,这是本领域技术人员通过合乎逻辑的分析就可以想到的;同理,在获知第一峰值频率和第二峰值频率的基础上,定义所述第一频带包含第一峰值频率,第二频带包含第二峰值频率,这属于本领域的常规及手段;第一频带处于比第二频带低的频率,这属于本领域的常规选择。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,上述权利要求29-31不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
从属权利要求32对之前的权利要求作了进一步的限定,对比文件1公开了信号调节装置64和67分别接收来自滤波器54和57的信号,并将它们分别调节到显示装置74和77,根据经验校准以显示单位时间内的蒸汽的量和水量(参见说明书第3栏第44-49行)。即对比文件1公开了滤波器的信号与蒸汽的量相关联。在此基础上,访问数据库,所述数据库包含将第一能量参数和第二能量参数与干度参数相关联的数据,从而确定干度参数,这属于本领域技术人员通过合乎逻辑的分析就可以想到的。因此在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,该从属权利要求32不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
从属权利要求33对之前的权利要求作了进一步的限定,权利要求34进一步限定之前的权利要求,然而上述权利要求的附加技术特征已经被对比文件1公开(参见说明书第3栏第50-68行)。因此在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,该从属权利要求33和34也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
从属权利要求35对前述权利要求中的任一项作了进一步限定。对比文件1进一步公开了以下技术特征:所述流体是蒸汽流(参见说明书第3栏第11-15行)。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,该权利要求不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
从属权利要求36对之前的权利要求作了进一步的限定。对比文件1进一步公开了装置包括一段的管道,所述声换能器设置在所述管道内(参见说明书第3栏第11-23行),而管道两端具有连接器,这属于本领域的常规技术手段。因此在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,该从属权利要求36也不具备创造性。
从属权利要求37对权利要求36作了进一步的限定,权利要求38又进一步限定权利要求36或37。为了测试结果的精确,将搅拌器设置在感测装置的前方,这属于本领域的公知常识;连接器之间的距离是预定标准内的距离,这属于本领域的常规技术手段。因此在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,该从属权利要求37和38也不具备创造性。
从属权利要求39对之前的权利要求作了进一步限定,权利要求40进一步限定权利要求39。声换能器可将振动元件的振动转换为振动信号,这属于本领域的公知常识,采用压电华能器作为信号转换器,这属于本领域的常规选择。因此在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,该从属权利要求39和40也不具备创造性。
5、独立权利要求41不符合专利法第22条第3款的规定。
独立权利要求41请求保护一种蒸汽系统,其包括根据权利要求18-40中的任一项所述的装置。然而对比文件1公开了一种蒸汽系统,且权利要求18-40相对于对比文件1和对比文件2以及本领域技术人员常用技术手段不具备创造性。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,该权利要求不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
综上所述,权利要求1-41不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
基于上述事实和理由,合议组依法作出如下复审决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年05月31日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人自收到本决定之日起三个月内可向北京知识产权法院起诉。
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