通过控制除水的速度限制步骤而固化复合材料的方法和设备与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年8月5日提交的共同未决美国临时专利申请序列号no.62/033,366的优先权和权益，该专利申请通过全文引用并入本文。

本申请一般地涉及用于固化复合材料的系统和方法，并且特别地，涉及控制复合材料固化时的水分含量的系统和方法。

背景技术：

在现有技术中已知用于许多材料系统的固化室，包括被构造为处理经受特定化学反应的材料的室。与传统的固化室相关联的一些问题包括其成本、其对于操作条件和布局的限制、以及可以利用其控制的固化工艺的精度。

存在对于提供多功能性、精确度和降低的成本的固化室以及方法的需求。

技术实现要素：

根据一个方面，本发明特征在于一种用于固化需要co2作为固化剂的材料的固化系统。在不存在co2的情况下，该材料不固化。该材料不消耗水作为试剂。固化系统包括固化室，固化室被构造为容纳消耗co2作为反应物(或者试剂)并且在不存在co2时不固化的材料。固化室具有：至少一个口部，该口部被构造为使得材料能够被引入到固化室内并且从固化室去除，并且具有用于所述口部的至少一个外罩，该外罩被构造为在闭合该外罩时提供气密以防止固化室中存在的气体被固化室外的气体污染(或者限制到无害等级)；二氧化碳源，该二氧化碳源被构造为经由固化室中的气体进入口而向固化室提供气态二氧化碳，二氧化碳源具有至少一个流量限制装置，该流量限制装置被构造为控制气态二氧化碳进入固化室的流速；气流子系统，该气流子系统被构造为在固化消耗co2作为反应物的材料的时间段内使气体循环通过固化室；温度控制子系统，该温度控制子系统被构造为控制所述室内的气体的温度；湿度控制子系统，该湿度控制子系统被构造为控制所述室内的气体的湿度，从而增大或者减小湿度；以及至少一个控制器，该控制器与二氧化碳源、气流子系统、温度控制子系统和湿度控制子系统中的至少一者通信；以及至少一个控制器，该控制器被构造为在固化消耗co2作为反应物的材料的时间段内独立控制如下之中的至少一者：气态二氧化碳的流速、气体通过固化室的循环、气体的温度以及气体的湿度。

根据一个方面，本发明特征在于一种用于固化通过与二氧化碳反应而固化的材料的固化系统。该固化系统包括：气体调节系统和固化室，所述气体调节系统和所述固化室通过气体输送管和气体回收管而连接在一起，所述固化室被构造为容纳通过与二氧化碳反应而固化的所述材料；所述气体调节系统包括二氧化碳源、气流子系统、温度控制子系统、湿度控制子系统和用于控制固化工艺参数的子系统；所述用于控制固化工艺参数的子系统包括具有微处理器的控制器，所述微处理器被配置为在记录于第一机器可读介质上的一组指令的控制下运行，从而控制通过与二氧化碳反应而固化的所述材料的固化工艺。

根据一个方面，本发明特征在于一种控制器。该控制器包括：微处理器，该微处理器被配置为在记录于第一机器可读介质上的一组指令的控制下运行，在所述一组指令下运行时所述微处理器执行以下步骤：控制二氧化碳源、气流子系统、温度控制子系统和湿度控制子系统中的至少一者的操作；建立包含二氧化碳的工艺气体流，以接触通过与所述工艺气体中的二氧化碳反应而固化的材料；随着提供所述工艺气体，监测从参数组中选择的至少一个参数，所述参数组包括从所述流的建立起过去的时间、所述工艺气体的二氧化碳浓度、相对湿度、流速、温度、和压力；以及进行如下之中的至少一者：记录监测的参数中的至少一个参数、将监测的参数中的所述至少一个参数传递到数据处理系统、或者将监测的参数中的所述至少一个参数显示给使用者。

在一个实施例中，在所述一组指令下运行时的所述微处理器执行接收来自外部源的开始命令的步骤。

在另一个实施例中，在所述一组指令下运行时的所述微处理器执行确定固化室是否被适当装填的步骤。

在再另一个实施例中，在所述一组指令下运行时的所述微处理器执行确定固化室是否被适当关闭的步骤。

在还另一个实施例中，在所述一组指令下运行时的所述微处理器执行确定通过与所述二氧化碳反应而固化的所述材料的固化状态的步骤。

在又一个实施例中，在所述一组指令下运行时的所述微处理器执行如下步骤：随着移除所述工艺气体与通过与所述二氧化碳反应而固化的所述材料的接触，监测从参数组中选择的至少一个参数，所述参数组包括所述工艺气体的二氧化碳浓度、相对湿度、流速、温度、压力、和流动持续时间。

在再又一个实施例中，在所述一组指令下运行时的所述微处理器执行监测从参数组中选择的至少一个参数的步骤，所述参数组包括在固化室内的一个以上的位置处的二氧化碳浓度、相对湿度、流速、温度、和压力。

在一个另外的实施例中，在所述一组指令下运行时的所述微处理器执行接收来自使用者的输入的步骤，所述输入代表构成要执行的工艺的步骤的一个以上的工艺参数。

在另外一个实施例中，在所述一组指令下运行时的所述微处理器执行在非易失性机器可读介质中记录来自所述使用者的所述输入作为工艺方案中的步骤的步骤。

在还又一个实施例中，在所述一组指令下运行时的所述微处理器执行检索(retrieve)在非易失性机器可读介质上记录的工艺方案中的至少一个步骤的步骤。

在一个实施例中，所述第一机器可读介质和所述非易失性机器可读介质是相同的介质。

根据另一个方面，本发明涉及一种气流子系统。该气流子系统包括：阀门、流量调节器、质量流量控制器、鼓风机、和气体输送结构中的至少一者；所述气流子系统被构造为提供工艺气体，所述工艺气体包含与材料流体接触的作为反应物的二氧化碳，所述材料通过与所述二氧化碳反应而固化。

在一个实施例中，所述气流子系统除了与包含作为反应物的二氧化碳的工艺气体兼容之外，还与水蒸气兼容。

在另一个实施例中，所述气流子系统除了与包含作为反应物的二氧化碳的工艺气体兼容之外，还与空气兼容。

在再另一个实施例中，所述气体输送结构嵌入在通过与所述二氧化碳反应而固化的所述材料中。

在还另一个实施例中，所述气体输送结构是与通过与所述二氧化碳反应而固化的所述材料相邻放置的气体可渗透层。

在又一个实施例中，所述气流子系统还包括通信接口，所述通信接口被配置为接收来自控制器的控制信号。

在再又一个实施例中，所述气流子系统还包括通信接口，所述通信接口被配置为向控制器传达信号，所述信号编码所述工艺气体的二氧化碳浓度、相对湿度、流速、温度、和压力中的至少一者。

在一个另外的实施例中，所述气流子系统还包括气体回收管。

在另外一个实施例中，所述气流子系统还包括通信接口，所述通信接口被配置为向控制器传达信号，所述信号编码所述气体回收管中存在的气体的二氧化碳浓度、相对湿度、流速、温度、和压力中的至少一者。

根据另一个方面，本发明涉及一种温度控制子系统。该温度控制子系统包括：加热器和冷却器中选择的至少一者，所述温度控制子系统被配置为控制包含二氧化碳的工艺气体的温度，以使得所述工艺气体在与通过与所述工艺气体中的所述二氧化碳反应而固化的材料接触之前达到期望的温度。

在一个实施例中，所述温度控制子系统还包括传感器，所述传感器被配置为测量气体温度。

在另一个实施例中，所述传感器为热电偶。

在再另一个实施例中，所述温度控制子系统还包括传感器，所述传感器被配置为测量相对湿度。

在还另一个实施例中，所述温度控制子系统还包括通信接口，所述通信接口被配置为向控制器传达信号，所述信号代表温度值和相对湿度值中的至少一者。

在又一个实施例中，所述温度控制子系统还包括通信接口，所述通信接口被配置为接收来自控制器的控制信号。

在再又一个实施例中，所述温度控制子系统被配置为采用所述控制信号以使得所述加热器和所述冷却器中选择的至少一者运行。

根据另一个方面，本发明涉及一种湿度控制子系统。该湿度控制子系统包括：水蒸气源和水蒸气去除设备中选择的至少一者，所述湿度控制子系统被配置为控制包含二氧化碳的工艺气体的湿度，以使得所述工艺气体在与通过与所述工艺气体中的所述二氧化碳反应而固化的材料接触之前达到期望的湿度。

在一个实施例中，所述水蒸气源包括水源、阀门和喷头。

在另一个实施例中，所述水蒸气源包括蒸汽发生器。

在再另一个实施例中，所述蒸汽发生器包括潜水式加热器。

在另一个实施例中，所述水蒸气源包括气体可以鼓泡通过的装有水的起泡器。

在再另一个实施例中，所述水蒸气去除设备是深冷器。

在还另一个实施例中，所述水蒸气去除设备是冷凝器。

在再另一个实施例中，所述水蒸气去除设备是换热器。

在又一个实施例中，所述湿度控制子系统还包括湿度传感器，所述湿度传感器被配置为测量所述工艺气体的相对湿度。

在再又一个实施例中，所述湿度控制子系统还包括通信接口，所述通信接口被配置为向控制器传达信号，所述信号代表所述相对湿度值。

在一个另外的实施例中，所述湿度控制子系统还包括通信接口，所述通信接口被配置为接收来自控制器的控制信号。

在另外一个实施例中，所述湿度控制子系统被配置为采用所述控制信号以使得所述水蒸气源和所述水蒸气去除设备中选择的至少一者运行。

根据一个方面，本发明特征在于一种固化室。该固化室包括：限定封闭体积的外罩，所述外罩包括壁部，所述壁部被构造为容纳通过与工艺气体中的二氧化碳反应而固化的材料，所述外罩包括可闭合的开口，所述开口被构造为使得待固化的所述材料能够被引入到所述外罩内；入口，所述入口被构造为使得包含二氧化碳的所述工艺气体能够进入所述外罩；以及出口，所述出口被构造为使得所述工艺气体能够离开所述外罩。

在一个实施例中，所述固化室还包括位于所述外罩内的集气室，所述集气室被构造为经由能够向所述外罩内注入所述工艺气体的一个以上的位置提供所述工艺气体。

在另一个实施例中，所述集气室被构造为控制在所述外罩中的所述工艺气体的流速、流向、和流动模式中的至少一者。

在再另一个实施例中，所述集气室被构造为使所述工艺气体流导向待固化的所述材料的外部和在待固化的所述材料中限定的内部通道中的至少一者。

在还另一个实施例中，所述入口被构造为控制在所述外罩中的所述工艺气体的流速、流向、和流动模式中的至少一者。

在又一个实施例中，所述出口被构造为控制在所述外罩中的所述工艺气体的流速、流向、和流动模式中的至少一者。

在再又一个实施例中，所述壁部为柔性壁。

在一个另外的实施例中，所述柔性壁是由从塑料、和乳胶中选择的一者制造的。

在另外一个实施例中，所述柔性壁包括被构造为保持热能的被覆层。

在还又一个实施例中，所述壁部包括孔口，所述孔口由在关注的光谱区域中透明的材料覆盖。

在另外一个实施例中，在所述外罩中存在至少一个传感器，所述至少一个传感器被配置为提供关于所述工艺气体的性质和所述外罩内的操作条件中的至少一者的数据。

根据另一个方面，本发明涉及一种现场浇筑方法。该现场浇筑方法包括如下步骤：准备通过与工艺气体中的二氧化碳反应而固化的材料所放置的位置；在准备的位置处放置工艺气体输送结构和通过与二氧化碳反应而固化的所述材料；以及以使待固化的所述材料实现固化的足够长的时间段，经由所述工艺气体输送结构向待固化的所述材料提供所述工艺气体。

在一个实施例中，在完成固化工艺之后，所述工艺气体输送结构留存于待固化的所述材料。

在另一个实施例中，所述现场浇筑方法还包括如下步骤：在将所述工艺气体输送结构和通过与二氧化碳反应而固化的所述材料放置于所述准备的位置之后，覆盖所述工艺气体输送结构和通过与二氧化碳反应而固化的所述材料。

在再另一个实施例中，提供所述工艺气体的步骤包括：随着提供所述工艺气体，控制从参数组中选择的所述工艺气体的参数，所述参数组包括从所述流的建立起过去的时间、所述工艺气体的二氧化碳浓度、相对湿度、流速、温度、和压力。

在还另一个实施例中，所述现场浇筑方法还包括控制在通过与二氧化碳反应而固化的所述材料中存在的水量的步骤。

在又一个实施例中，控制待固化的所述材料中存在的水量的步骤包括从所述材料去除水和向所述材料添加水中选择的一者。

根据以下说明书和权利要求，本发明的前述目的、方面、特征和优势效果以及其他的目的、方面、特征和优势效果将变得更加清楚。

附图说明

通过参考下面描述的附图以及权利要求书，能够更好地理解本发明的目的和特征。附图不必然是按比例的，用于强调而非一般地说明本发明的原理。在附图中，各个视图中相似的标号用于表示相似的部件。

图1是用于co2复合材料的固化系统的实施例的示意图。

图2是用于co2复合材料的替换的固化系统的实施例的示意图。

图3是适用于固化co2复合材料的细长样品的固化室的透视图。

图4是容纳了待固化的co2复合材料的细长样品的图3的固化室的视图。

图5是关闭以使得能够进行固化时的图3的固化室的视图。

图6是用于将固化气体输送到具有内圆形通道的co2复合材料的样品的集气室的图像。

图7是利用在内圆形通道中的气流而固化的co2复合材料的样品的视图。

图8是图示出作为流速的函数的反应深度的差异的图像。

图9是图示出在利用1个风扇和3个风扇的系统中，反应深度、立方英尺每分钟的气流以及从固化的co2复合材料的样品去除的水量的图。

图10是示出对于具有不同的相对湿度的气体，作为流速的函数的除水速度的数据的图。

图11是图示出在户外地点放置并固化复合材料的工艺步骤的工艺流程图。

图12是图示出用于将气体输送到透水co2复合材料的现场浇筑部分的穿孔的pvc网格的图像。

图13是图示出倾倒在图12的气体输送系统上的透水co2复合材料的图像。

图14是图示出覆盖有塑料薄膜并且具有连接至其的co2入口的透水co2复合材料的部分的图像。

图15是示出用于控制供给到图14的透水co2复合材料部分的co2的气流调节器和流量计的图像。

图16是示出在使用图12的嵌入的co2输送系统22小时后透水co2复合材料的固化部分的图像。

图17是图示出利用现场浇筑工艺放置并固化co2复合材料的步骤的工艺流程图。

图18是示出使得co2能够输送到并且通过材料的模具的视图。

图19是示出在现场浇筑工艺中使用的未固化的co2复合材料的图像。

图20是示出在浇注co2复合材料并且连接用于利用co2固化co2复合材料的工艺气体管道之后的模具1800的图像。

图21是示出从碳酸盐化固化之后的co2复合材料板截取的截面的图像。

图22是由柔性材料制成的固化室的视图。

图23是安装柔性材料以形成图22的固化室的视图。

图24是用于将图22的固化室的柔性材料保持到刚性支撑部的夹持方法的视图。

图25是具有一些柔性壁和一些相对刚性的壁的固化室的另一个实施例的视图。

图26是能够用于各种固化室的模块化的气体处理系统的视图。

图27是示出具有多个气体输送口和多个气体回收口的气体处理系统的示意图。

图28是用于固化室的基于计算机的控制系统的屏幕截图，其示出所控制的系统的示意图。

图29是用于固化室的基于计算机的控制系统的屏幕截图，其示出能够被控制的多个部件并且示出能够如何显示测量的参数值。

图30是用于固化室的基于计算机的控制系统的屏幕截图，其示出方案屏幕，其中固化工艺的各个阶段或步骤的参数能够由使用者输入或者显示给使用者。

图31是固化操作的历史趋势报告的屏幕截图，示出了图像3100，其中曲线3110代表总co2消耗，曲线3120代表相对湿度，并且曲线3130代表温度。

具体实施方式

本发明涉及通过以精确的方式控制复合材料中和复合材料周围的大气条件而加工或“固化”复合材料的方法，以及与实施该方法相关的设备。

通过援引并入

在说明书中涉及的任何专利、专利申请、专利申请公开、期刊文章、书籍、发表的论文或者其它公开可用材料均通过全文引用而并入本文。被所谓的通过引用而并入本文，但与本文明确提出的现有的定义、陈述或者其它公开材料冲突的任何材料或其一部分仅以被并入的材料与本公开的材料不发生冲突的程度并入。在冲突的情况下，以本公开作为优选公开的方式解决该冲突。

co2复合材料

本发明部分依赖于使用在存在二氧化碳(co2)的情况下经受固化的材料，co2能够以气态形式供给并且co2被认为在水合物形式下(例如，作为源自h2co3的水溶碳酸盐)是有活性的。由这样的工艺获得的固化的材料在本文中被统称为“co2复合材料”(“ccm”)。已经在各种专利文件中描述了多种co2复合材料的化学性质和制备，包括2014年5月8日公布的美国专利申请公开no.20140127450a1和2014年5月8日公布的美国专利申请公开no.20140127458a1。

co2复合材料可以展现美观的视觉形态并且表现与对应的天然材料相似的抗压强度、抗弯强度和吸水性。能够以低的成本以及大幅改进的能量消耗和碳足迹来利用高效的气体辅助热液液相烧结(hlps)工艺生产co2复合材料。实际上，在工艺的优选的实施例中，co2作为反应性物种消耗，从而导致co2的净固存。

能够使得co2复合材料显示各种形态、质地和其它特性，诸如各种颜色的视觉形态。另外，co2复合材料展现与传统混凝土相似的抗压强度、抗弯强度和吸水性。co2复合材料能够固化至如下程度，即co2复合材料在通常显著小于固化传统的混凝土所需的时间(例如几天至几周)的时间间隔(诸如几小时)内固化就绪以备使用。此外，能够使用节能的hlps工艺生产co2复合材料，并且能够以低的成本和令人满意的环境影响来制造co2复合材料。例如，在本发明的优选实施例中，co2被用作反应性物种，以任何现有生产技术无法比拟的碳足迹导致制造的co2复合材料中co2的固存。hlps工艺由化学反应的自由能和由晶体生长所产生的表面能(面积)减少而热力学地驱动。因为使用溶液(含水或无水的)运送反应性物种而不使用高熔点流体或高温固态介质，所以hlps工艺的动力学在低温下以合理的速度进行。

能够在以下专利中得到hlps的各方面的论述：美国专利no.8,114,367、美国公开no.us2009/0143211(申请序列号no.12/271,566)、美国公开no.us2011/0104469(申请序列号no.12/984,299)、美国公开20090142578(申请序列号no.12/271,513)、wo2009/102360(pct/us2008/083606)、wo2011/053598(pct/us2010/054146)、wo2011/090967(pct/us2011/021623)、2012年3月2日提交的美国申请序列号no.13/411,218(riman等)、2012年6月7日提交的美国申请序列号no.13/491,098(riman等)、2012年10月1日提交的美国临时专利申请no.61/708,423以及全部在2012年10月4日提交的美国临时专利申请no.61/709,435、61/709,453、61/709,461和61/709,476，以上专利分别通过全文引用而并入本文用于全部目的。

术语“速度限制步骤”是指限制或者控制碳酸盐化反应进行的时间的一个或多个步骤。

流速是使用fps(英尺每秒)的速度或者cfm(立方英尺每分钟)的体积而以速度和/或体积描述的气体的运动。

术语“温度”或者“温度范围”代表整体内部系统温度、气体温度和样品温度中的一个或多个。

术语“相对湿度”代表在一定温度下系统中的气体内的水蒸气的气体压力与该气体中的水的饱和蒸气压的比率，该比率可以在系统中各处不同。

术语“co2浓度”代表系统中的co2的量除以在该系统中的气体的总体积，表示为百分比。

本发明关注通过控制复合材料的干燥速率而使该复合材料的碳酸盐化速度最大化的工艺。该工艺能够包括1至1000小时之间的碳酸盐化时间。该工艺能够包括具有0％至100％的范围内的渗透率的co2复合材料。该工艺能够包括具有0至36英寸的范围内的ccm碳酸盐化深度的co2复合材料。该工艺能够包括如下co2复合材料：其中，从ccm去除的水量等于ccm质量的0％至99％之间。

本发明涵盖为了固化ccm而用于调节再循环的气流的设备，以及使用这样的设备固化ccm的工艺。气体调节设备提供在固化复合材料期间控制、减少或者消除与除水相关联的速度限制步骤的工艺。设备可以包括但不限于对系统内的温度、相对湿度、流速、压力、和二氧化碳浓度的控制；该设备包括调节设备、容纳ccm的任意容器、以及材料自身。流速控制能够用作实现气体速度和组成两者的均匀性的方式。

该设备能够包括各种子系统。子系统能够包括：固化室、二氧化碳源、气流子系统、温度控制子系统、湿度控制子系统以及与二氧化碳源、气流子系统、温度控制子系统和湿度控制子系统中的至少一者通信的控制器；以及至少一个控制器，所述控制器被配置为：在消耗作为反应物的co2的材料固化期间，单独地控制气态二氧化碳的流速、气体通过固化室的循环、气体的温度、以及气体的湿度之中的至少一者。

固化室

能够采用各种类型的固化室和设备用于固化ccm。一些固化室和设备可以设置在永久或者半永久设施中，而其他的固化室和设备可以使用一段时间(例如，临时安装)，并且一些固化室和设备可以使用一次(例如，现场固化ccm，例如在一些户外场所，诸如固化ccm用于形成人行道、车道、道路、起落跑道的路面、或者用于结构的支撑板)。图1和图2是用于co2复合材料的固化系统的实施例的示意图。

在一些实施例中，室或者外罩自身可以被设计为用于固化工艺的一次或几次重复使用，或者可以被设计为用于固化工艺的无期限地多次重复使用。在一些实施例中，相比于固化的产品的价值，室的相对成本将用作对室或外罩的构建材料和方法的指导。

二氧化碳源

可以利用能够以足够高的纯度供给充足的气体量的任何适当的源，来提供二氧化碳。在一些实施例中，二氧化碳源是由液态二氧化碳产生的气体。在一些实施例中，二氧化碳源是以高压气缸中的气体的形式提供的气体。在一些实施例中，二氧化碳源是燃烧系统的流出物，该燃烧系统被加工为供应纯化的二氧化碳。

气流子系统

在一些实施例中，设置了气流子系统，用于提供用于固化ccm所必需的气体(例如，co2、水蒸气、空气以及其它需要的气体)。气流系统包括如下中的一个或多个作为部件：阀门、流量调节器、质量流量控制器、和鼓风机，该部件适于使得气体以期望的流速(例如，适当的每单位时间的质量)、期望的压力、和期望的组成(例如，二氧化碳与水、与空气、以及可能的其它气体的比率或者比例)流动。固化室能够还包括这样的结构：其控制固化室内的流速以及流向，以及气体入口和出口的物理位置。

温度控制子系统

在一些实施例中，设置了温度控制子系统，其允许具有期望的气体温度的气体的供应。温度控制子系统能够用于控制作为温度的函数的反应速率，以及操作参数，诸如具有温度依赖性的相对湿度。温度控制系统能够包括：一个以上的加热器；一个以上冷却器；一个以上的传感器，其被配置为测量在某一位置处的气体温度；以及通信接口，其被配置为与控制器通信。在一些实施例中，通信是单向的，例如控制器发送控制信号以控制温度控制子系统使得加热器和冷却器中的至少一者运行的通信。在一些实施例中，通信是单向的，其中，温度控制系统向控制器发送表示诸如温度和相对湿度这样的参数的信号。在一些实施例中，信号能够双向地通信。

湿度控制子系统

在一些实施例中，设置了湿度控制子系统，其允许控制在系统中使用的工艺气体中的相对湿度。如果在固化工艺期间相对湿度太低或者如果期望向ccm添加水分，则湿度控制子系统能够用于向供应到固化室的工艺气体添加水蒸气，并且在固化工艺期间如果相对湿度太高或者如果期望从ccm提取水分，则该湿度控制子系统能够用于从固化室离开或者排出的工艺气体去除水蒸气。例如，添加水蒸气的设备能够是水源、阀门、和喷头或喷嘴。在另一个实施例中，添加水蒸气的设备可以是蒸汽发生器。蒸汽发生器能够包括潜水式加热器。在其它实施例中，能够使气体鼓泡通过鼓泡器而添加水蒸气。除水的设备能够是深冷器、冷凝器或者换热器。湿度控制子系统包括湿度传感器，该湿度传感器能够测量在气流系统中的各个位置处的工艺气体的相对湿度，诸如在工艺气体进入或者离开固化室的位置，以及适当地在固化室或者气流子系统的其它位置。

用于控制固化工艺参数的子系统

在一些实施例中，设置用于控制固化工艺参数的子系统(例如，控制器)以控制用于固化ccm的操作参数并且用于记录在固化操作期间测量的数据，该操作参数包括控制工艺步骤顺序、持续时间和时间点。在各种实施例中，控制器与二氧化碳源、气流子系统、温度控制子系统、和湿度控制子系统中的至少一者通信。在一些实施例中，控制器与传感器通信，该传感器提供诸如温度、湿度、流速、气体压力、气体组成等关于工艺的数据。控制器被配置为：在固化消耗作为反应物的co2的材料的时间段内独立地控制气态二氧化碳的流速、气体通过固化室的循环、气体的温度、和气体的湿度之中的至少一者。

通常，各个子系统能够被设置为可再次使用的模块，其能够通过例如利用传统的成品机械的和电的连接器而可操作地连接到其它子系统。在一些实施例中，能够通过组装根据指定的固化操作可能要求的各类型的子系统的一个以上的模块，而随后提供完整的控制和操作系统。对于期望反复执行的固化程序，能够以单元提供完整的控制和操作系统。在控制和操作系统的一些部分发生故障的情况下，能够通过对故障的部件替换整个子系统而做出相对快速地修复，并且该部件的修复能够“脱机”进行，例如不显著地影响指定固化操作的固化工艺，使得能够仅以与期望的工艺持续时间较小的偏差完成固化工艺。特别地，由于当co2浓度充分地降低时(例如，当在固化气体中缺少co2时)ccm即停止固化，所以ccm适于临时故障的纠正。这不同于传统混凝土的固化，传统混凝土的固化由于水(h2o)的存在而起始，并且一旦传统混凝土混合物变湿则通常不能够被中断。

现在转向图1，图1示出了用于co2复合材料的固化系统的实施例的示意图。在图1中，存在通过气体输送管140和气体回收管142而连接在一起的气体调节系统102和固化室120。气体调节系统102包括二氧化碳源、气流子系统、温度控制子系统、湿度控制子系统和用于控制固化工艺参数的子系统的各自的元件。在图1的实施例中，气体输送管140和气体回收管142能够是任何适当尺寸的管，例如，可以是6英寸直径的金属管。提供诸如co2供给源130这样的气体源，以及根据需要提供诸如空气和/或水蒸气的其它气体的源。气体输送和调节系统能够包括诸如可编程逻辑控制器(plc)的控制器116，或者诸如通用可编程计算机的另一个基于微处理器的控制器，其能够使用在机器可读介质上记录的一组指令而运行。如图1所示，典型的固化室120能够包括：集气室122，其被构造为经由能够向固化室内注入气体的一个或多个位置提供气氛，以在固化室120的各种部分中建立具有期望的诸如流速或者流动模式的性质的气流124。在一些实施例中，固化室如外罩一样简单，其能够容纳待加工的ccm以及工艺气体，该固化室具有使得气体能够被引入以及根据需要地去除的入口和出口。后文中将提供这样的系统的额外的细节。

图2是用于co2复合材料的替换的固化系统的实施例的示意图。图2所示的很多部件能够与图1所示的部件相同，也能够存在额外的或者不同的部件。例如，图1和图2的实施例两者均使用多个热电偶或者其它温度传感器(104、104’、104”、104”’、104””，统称为温度传感器104)以及多个相对湿度传感器(106、106’，统称为相对湿度传感器106)，该相对湿度传感器能够是例如使用二氧化碳与水蒸气湿度比的干球湿球传感器、或者偶极极化水蒸气测量仪器、或者冷镜式湿度计、或者电容式湿度传感器。

如图2所示，co2供给源130能够经由不同的流动控制路径而连接到co2入口，诸如经由可以用于例如在净化(purge)周期期间提供高流速的阀门210、212和214，或者可以经由可以用于提供更加精确控制的流速(通常具有比在净化周期中使用的流速慢的流速)的阀门220、222、流量控制器224和阀门226而连接到co2入口。在图2所示的实施例中，用于连接气体调节系统102的管道能够比图1所示的系统中使用的管道大。例如，管道能够是8英寸管。另一个不同之处在于用于加热提供至固化室的气体的加热器的大小，图1所示的加热器的大小为6个1.3kw的加热器(114)，而图2的加热系统中包括18个1.8kw的加热器(214)。应当理解，在任意具体的系统中，将与固化室120中待固化的材料的预期的量相关地确定各个部件的精确的容量的大小。

控制器116能够接收来自温度传感器104和相对湿度传感器106的数据，并且能够与阀门、深冷器(或者冷却器)110、深冷器(或者冷却器)换热器112、鼓风机108、加热器(114、214)和co2供给源130双向通信(例如，从其接收数据并且向其发送指令)，从而能够记录作为时间的函数的数据，做出关于固化室120内的装填物的固化状态的确定，并且采用修正的或者预定的动作以控制固化工艺。控制器116还能够接收来自使用者的命令、向使用者显示信息、并且记录数据和可能不时发出的命令，使得可以以机器可读形式产生固化工艺的记录用于之后的使用。

在固化室内的气流

在各种实施例中，在固化室内的气流能够包括本体外部的气流、本体内部的气流、通过多孔的或者透水的本体的气流、或者这些气流的组合。气体输送系统包括能够具有多种形态的气体输送管140、气体回收管142和集气室122。在一些实施例中，集气室122引导气体至co2复合材料的生坯的外部。在其他的实施例中，集气室122引导气体至co2复合材料的生坯中的内部通道或者开口。在另外其他的实施例中，集气室122引导气体至co2复合材料的生坯中的外部和内部通道或者开口两者。

内部气体输送系统

这种类型的气体输送系统由具有指定的间隔和尺寸的连接的、网格状的管道构成，该管道通过遍布管道系统而分布的一系列的孔而将气体或者液体输送至co2复合材料本体的周围。然后调节气体(包括二氧化碳)的供给，以匹配或者接近匹配co2复合材料中的co2的固存率。这是快速固化co2复合材料的一部分的一种方法。在典型的内部气体输送系统中，在co2复合材料样品固化之后，该管道系统保持嵌入在co2复合材料样品中。管道系统能够额外用作强化的装置，并且能够提供经由压缩空气或者水反冲技术而进行co2复合材料的清洗或者维护的能力。

该方法的一些有益效果包括且不限于减少固化时间、降低与现场浇筑co2复合材料应用相关的碳足迹、由于反冲洗透水co2复合材料中的杂质的能力以及强化网格的存在而导致的透水co2复合材料部分的使用寿命延长。用于铺设透水混凝土与波特兰水泥基系统的标准实践要求在使用该区域之前7-28天的固化时间。利用气体输送系统，能够以短至1天即得到co2复合材料的最终强度。在下文概述的试验中，co2的供给调节为1.7kg每小时。22小时后的结果是与co2复合材料可碳酸盐化的潜力相比，碳酸盐化程度为40％。这与43％的co2效率互相关联。基于该数据，能够控制供气速率，以匹配co2复合材料的固存率，从而提高co2使用的效率并且优化完成固化工艺所需的时间。

现在将描述用于固化诸如枕木这样的细长样品的内部气体输送系统的实施例。

图3是固化co2复合材料的细长样品的实施例的示意图。图3中的固化室具有柔性壁310，该柔性壁310由框架部件320支撑。可以通过使用重力或者使用磁条和磁性框架部件而完成柔性壁310的闭合。后文中将更加具体地描述其他柔性壁系统。

图4是容纳待固化的co2复合材料的细长样品410(枕木)的图3的固化室的视图。

图5是关闭以使得能够进行固化时的图3的固化室的视图。柔性壁310在该视图中完全展开。

在使用图3至图5所示的系统时，工艺气体被供给至横贯待固化的ccm的长度的至少一个内部孔穴。然后能够从生坯的内侧朝着外侧进行固化。已经获得用于这样的固化工艺的数据。

图6是用于向具有内圆形通道的co2复合材料的样品输送固化气体的集气室的图像。如可以从图6所见，集气室610是具有圆形截面的管，该管能够被放置为与在待固化的co2复合材料的样品中的圆形通道流体连通。

图7是利用在内圆形通道710中的气流和样品外部的气流而固化的co2复合材料的样品700的视图。如图7所示，样品700具有已经固化的圆形区域720、已经固化的矩形周边区域730、以及在固化区域720与730之间的未固化区域740。这证明了利用内部工艺气流从内侧固化ccm以及利用样品外部的气流从外侧固化ccm的能力。

图8是图示出作为流速的函数的反应深度的差异的图像。在图8中，对于检查的几何结构明显的是，在相同时间间隔内较高的流速导致较大的固化深度。

图9是图示出在利用1个风扇和3个风扇的系统中，反应深度、立方英尺每分钟的气流以及从固化的co2复合材料的样品去除的水量的图。明显的是，当提供移动反应气体的更大的能力时，反应深度、立方英尺每分钟的气流、以及从co2复合材料的样品去除的水量全部增大。

图10是示出对于具有不同的相对湿度的气体，作为流速的函数的除水速度的数据的图。如图10所示，使用较高的流速和较低的相对湿度趋于增大从样品去除水分的速度。ccm与co2的反应被认为在水饱和的ccm与气态co2接触的界面处优先地发生，因此更快的除水与更快的固化速度互相关联。

实例：现场固化透水co2复合材料

图11至图16示出了现场固化透水co2复合材料的工艺。这是在地面上向建筑物的一侧进行的安装。其为在使用中的真实的户外现场浇筑应用的实例。

图11是图示出在户外地点放置并固化复合材料的工艺步骤的工艺流程图。该工艺能够划分为多个步骤。在步骤1110中，准备将安置co2复合材料并使其固化的区域。这能够包括挖坑、找平、设置形状等。在步骤1120中，倾倒或以其他方式安置第一层透水co2复合材料。安置co2复合材料的活动包括基于co2复合材料配方或者混合可操作性，通过使用浇注、倾倒、振动、按压等中的至少一者以上，形成待固化的本体。

在步骤1130中，放置或者安置气体输送结构，在一些实施例中，其能够是具有在其壁部中限定的孔的筒或管。图12是图示出用于将气体输送到透水co2复合材料的现场浇筑部分的穿孔pvc网格1210的图像。还能看到待固化的材料的第一层1220，以及气体连接点1230。

在步骤1140中，在气体输送结构上倾倒或者安置透水co2复合材料的第二层(最终层)。图13是图示出倾倒在图12的气体输送系统1210上的透水co2复合材料1310的图像。然而，应当理解为，能够以任意顺序进行气体输送结构和待固化的材料在期望的位置的安置，该顺序包括首先就地放置气体输送结构而后放置待固化的材料，或者首先放置待固化的材料而后安置气体输送结构。

在步骤1150中，例如，利用防水布(“油布”)覆盖被安置的材料，并且连接气体管道。图14是图示出覆盖有塑料薄膜1410并且具有连接到气体连接点1230的co2入口1420的透水co2复合材料的部分的图像。

在安置的混合物固化之前，可能需要利用风干、排水或者气体再循环调节中的一种以上干燥未固化的co2复合材料或者从未固化的co2复合材料去除多余的水分，以使材料达到开始固化工艺的适当的条件。在一些实施例中，可能需要向未固化的co2复合材料的干燥混合物中添加水分。

在步骤1160中，供给气体以使co2复合材料固化。图15是示出用于控制供给到图14的透水co2复合材料部分的co2的气流调节器和流量计的图像。在图15中，可见高压调节器1510、低压调节器1520、气体输送管道1530、co2质量流量计1540、以及co2质量流量计读数1550。

图16是示出在使用图12的嵌入的co2输送系统22小时后透水co2复合材料的固化部分的图像。

在一些实施例中，传感器能够定位在待固化的co2复合材料体积内，使得可以监测在固化工艺期间的操作参数。这样的传感器通常是牺牲型的，或者是“一次性使用的传感器”，其在co2复合材料已经固化之后通常不能移出和回收，而是永久地固定在co2复合材料中。

实例：现场浇筑固化系统

现场浇筑固化系统涉及用于在不存在密封的容器的情况下碳酸盐化co2复合材料的系统和方法。该“现场浇筑”固化技术涉及用作使得co2能够扩散通过co2复合材料的浇筑部分的层的气体可渗透屏障的使用。这是用于快速产生强度和永久固存二氧化碳气体的步骤，导致与现场浇筑混凝土应用相关的碳足迹的减少。由于不需要控温的或者密封的容器，所以该工艺比所有的现有的碳酸盐化固化技术能量密集性低。已经第一次证明了能够利用描述的现场浇筑技术以密实的co2复合材料实现显著水平的强度(+2,000psi)。

已经经由“自下往上”的碳酸盐化固化工艺而碳酸盐化co2复合材料。该试验涉及不使用密封容器的成功的碳酸盐化，以生产具有超过2000psi的抗压强度的co2复合材料板。

我们已经使用材料建立了用于较大的co2输送表面的气体可渗透层，以用于现场浇筑系统中的碳酸盐化。

图17是图示出利用现场浇筑工艺放置并固化co2复合材料的步骤的工艺流程图。在步骤1710中，通过将材料定位在co2复合材料待浇注和固化的位置而制备具有可渗透的被覆层的层。在步骤1720中，倾倒(或以其他方式放置)co2复合材料以现场浇筑。在步骤1730中，使固化系统气体管道连接为与层流体连通。在步骤1740中，开始流入到层中的气流。在步骤1750中，以足以实现期望的固化效果的时间段，供给co2气体以固化co2复合材料。

图18是示出模具1800的图像，该模具1800使得co2能够输送到并且通过材料，其中，框架1810布置为容纳处于期望的大小和形状的co2复合材料。如图18所示，模具1800具有输气管道1840，该输气管道1840在多孔丝网1830的下方引入工艺气体，该多孔丝网1830支撑材料层1820。材料能够从enka,n.c.的basfcorporation的部门enkageomatrixsystems及其继承公司colbond,inc.商购而得到。在美国专利no.4,212,692、美国专利no.5,960,595和美国专利no.6,487,826中更加具体地描述了材料。co2复合材料定位为与材料相邻。

图19是示出混合现场浇筑工艺中使用的未固化的co2复合材料的图像。

图20是示出在浇注co2复合材料并且连接用于利用co2固化co2复合材料的工艺气体管道之后的模具1800的图像。

图21是示出从碳酸盐化固化之后的co2复合材料板截取的截面2110的图像。

柔性壁固化室

在图22至图24中图示了能够采用以固化co2复合材料的样品的另一类型的固化室。这是由诸如塑料片材的柔性材料制成的室，从而形成具有柔性壁的室。在优选的实施例中，柔性材料可以被覆有诸如铝的反射层，从而反射红外线辐射。相似的材料通常用于在人类救援操作中使用的或者在赛跑结束时给予马拉松跑步者的毯子或者雨衣中，使得能够更容易地保持人的身体热量。在下面描述的实施例中，壁被设置为容纳在固化室内放置的co2复合材料的样品时使用的气体，使得能够控制诸如组成、温度、相对湿度和流速的气体性质。在一些实施例中，传感器可以位于室内，以提供在固化操作期间关于气体的性质和室内的条件的数据。

图22是由夹持系统装接到刚性基部2220的柔性材料2210制成的固化室2200的视图。在一个实施例中，柔性材料是金属化塑料片材。能够用作柔性材料的其他材料为和乳胶。

图23是安装柔性材料以形成图22的固化室的视图。

图24是用于将图22的固化室的柔性材料保持到刚性支撑部的夹持方法的视图。如图24所示，刚性基部2410和柔性片材2420通过使用刚性杆2430和夹具2440而连结。在所示的实施例中，刚性杆2430具有方形或矩形截面。在一些实施例中，可变形的衬垫2450可以置于刚性基部2410与柔性片材2420的匹配表面之间，以提供更气密的密封。衬垫2450能够是与固化气体化学兼容并且足够软的任意材料，使得当刚性基部2410与柔性片材2420的匹配表面被压紧时，其形成大致气密的密封。能够用作衬垫的这样的材料的实例为闭孔泡沫塑料片材和诸如石油基胶体的粘稠液体。在其他实施例中，填充有诸如水的与固化气氛兼容的液体的通道能够设置在刚性基部2410与柔性片材2420的匹配表面所在的位置处。

图25是具有一些柔性壁2510和一些相对刚性的壁2520的固化室2500的另一个实施例的视图。在图25所示的实施例中，孔口2530可以由在关注的光谱区域透明的材料的覆盖，例如在可见光区域或者红外区域是透明的材料，使得可以进行视觉观察或者基于仪器的电磁辐射观察，诸如光学高温测定或者气流或者气体成分测量。2540是用于与前文描述的气体调节系统102进行连接的配件(例如，2540用作与气体输送管140和气体回收管142中的一者的连接)。

模块化气体处理系统

图26是能够用于各种固化室的模块化的气体处理系统的视图。

图27是示出具有多个气体输送口2730、2730’、2730”和多个气体回收口2740、2740’、2740”的气体处理系统2710的示意图，利用该多个气体输送口和该多个气体回收口，气体处理系统2710与固化室2720流体连通。图27的模块化气体处理系统能够被视作多个图26的模块化气体处理系统，其在控制器的控制下并联地运行。图27的气体处理系统能够用于提供具有独立控制的流速、气体组成以及气体温度的气流，使得能够提供和控制专用于单独的固化室的指定区域的气流。根据需要，能够设置多组传感器，使得能够单独地监测和控制各气流。

基于计算机的控制系统

为了以更加方便的方式控制固化系统的操作，提供了与二氧化碳源、气流子系统、温度控制子系统和湿度控制子系统中的至少一者通信的至少一个控制器。所述至少一个控制器被配置为在消耗作为反应物的co2的材料固化期间单独的控制如下中的至少一者：为固化工艺而提供的气体的成分、二氧化碳的流速、气体通过固化室或者通过正被固化的ccm的循环的速率或者速度、气体通过固化室的循环的方向、气体的温度、以及气体的湿度。

在优选的实施例中，控制器是通用计算机，其根据机器可读介质上记录的一组指令而运行，或者该控制器是如下文将详细描述的相似的电子装置。在一些实施例中，操作者能够通过覆写控制器或者通过向控制器提供随着操作者指挥而执行的具体的指令，而控制固化工艺中的一些(或者全部)操作。例如，在人类操作者的控制下，能够更加方便地进行在固化工艺中必须进行的如下的一些步骤：设定固化室、装填待固化的ccm材料、在固化周期结束时卸除固化的材料等。在许多情况下，人类操作者能够考量ccm材料自身的变化，以及怎样能够相比可编程控制器更容易地机械处理ccm材料。在完成初始的步骤之后，人类操作者能够将对工艺的控制移交给控制器，该控制器能够在固化持续期间控制该工艺。使用控制器的另一个优势效果是控制器能够记录并且产生被设定为目标的操作参数的日志，并且能够记录在固化工艺期间测量的对应的实际参数，使得通过重新编程指令而随着时间提高固化工艺的精度，该指令控制具体工艺，以使得实际测量出的操作参数更加接近设定为目标的值。这样的控制改进的公知实例是使用比例积分微分(pid)控制，试图设定在时间间隔之后最终获得稳定状态的参数的改变，同时试图随着接近期望的稳定状态值而使下冲(太低的值)和过冲(太高的值)最小化。

图28是用于固化室的基于计算机的控制系统的屏幕截图，其示出所控制的系统的示意图。在图28中，示出了：固化室2810的示意图；气体处理系统2820的部件；用于实时(例如，随着工艺前进的大致当前时间)显示诸如气体成分、温度、压力、相对湿度、鼓风机速度或者流速的工艺参数的多个数据窗口2830；co2源2840和相关的阀门的示意图；以及水/水蒸气源2850的示意图。

图29是用于固化室的基于计算机的控制系统的屏幕截图，其示出能够被控制的多个部件并且示出能够如何显示测量的参数值。图示的屏幕截图是诊断面板，其中显示了：诸如鼓风机、加热器、阀门等的各种部件的状态2910；诸如温度、相对湿度、co2百分比等的各种操作参数的期望的或者编程的值2920；由各种传感器提供的当前测得的值2930；以及监测的步骤(此处“净化”)和受控的一些参数的显示2940。对于工艺中的不同步骤，显示的诊断信息可以有差别。

图30是用于固化室的基于计算机的控制系统的屏幕截图，其示出方案屏幕，其中固化工艺的各个阶段或步骤的参数能够由使用者输入或者显示给使用者。如可见的，方案屏幕能够用于输入个别步骤3010的期望的操作参数。设置了一组“按键”3020，以使使用者能够方便地选择固化操作的不同的部分，诸如气体组成(例如，标为“co2控制”的按键)、相对湿度条件(例如，标为“rh控制”的按键)、控制器自身的操作(例如，标为“pid控制”的按键)以及很多其他参数的控制。还设置了将方案保存至机器可读介质或者存储器、或者从存储器召回之前保存的方案的按键。在一些实施例中，屏幕自身是触摸屏。在一些实施例中，可以使用诸如鼠标这样的指向装置。在一些实施例中，可以使用键盘、数字小键盘和/或“屏幕上”键盘来输入数据或者命令。

图31是示出固化操作的历史趋势报告的屏幕截图，示出了图像3100，其中曲线3110代表总co2消耗，曲线3120代表相对湿度，并且曲线3130代表温度。

定义

除非本文另有明确记载，否则对电子信号或者电磁信号(或者他们的等同物)的任意指代应被理解为是指非易失性的电子信号或者非易失性的电磁信号。

记录来自操作或者数据获取的结果，例如记录特定频率或者波长下的结果，在本文被理解为是指并且被定义为以永久性的方式将输出数据写入存储元件、机器可读存储介质或者存储装置。能够在本发明中使用的永久性机器可读存储介质包括：电子、电磁和/或光学存储介质，诸如磁软盘和硬盘；在一些实施例中能够采用dvd盘、cd-rom盘(即，只读光存储盘)、cd-r盘(即，一次写入、多次读取的光存储盘)和cd-rw盘(即，可重写光存储盘)之中的任意一者的dvd驱动器、cd驱动器；以及电子存储介质，诸如ram、rom、eprom、cf卡、pcmcia卡或者代替的sd或sdio存储器；以及电子部件(例如，软盘驱动器、dvd驱动器、cd/cd-r/cd-rw驱动器或者cf/pcmcia/sd适配器)，其能够容纳存储介质并且从存储介质读取和/或写入存储介质。除非明确记载，否则本文中对“记录”或者“正在记录”的任何指代应被理解为是指永久性记录或者正在永久性记录。

如在机器可读存储介质技术领域的技术人员所知，不断地发明的用于数据存储的新的介质和格式，并且在将来可能变得可用的任意方便的、市售的存储介质和对应的读取/写入装置可以适于使用，尤其在其提供了更高的存储容量、更快的存取速度、更小的尺寸以及每字节存储信息的更低的价格的情况下。公知的老式的机器可读介质也可以在一定的条件下使用，诸如穿孔纸带或者卡片、在带或者线上的磁性记录、打印的字符的光或磁读取(例如，ocr和磁性编码的符号)以及诸如一维或者二维条形码的机器可读符号。能够进行用于之后使用的图像数据的记录(例如，将图像写入存储器或者数字存储器)，以使得能够使用记录的信息作为输出、作为用于显示给使用者的数据、或者作为用于之后使用时可用的数据。这样的数字存储器元件或者芯片能够是独立的存储器装置，或者能够并入到相关的装置内。“写入输出数据”或者“将图像写入存储器”在本文被定义为包括将转换的数据写入到微型计算机内的寄存器。

“微型计算机”在本文中被定义为与微处理器、微控制器、和数字信号处理器(“dsp”)等同。应理解，由微型计算机所使用的存储器，包括例如用于数据处理的被编码为“固件”的指令，能够存在于物理上处于微型计算机芯片内部的存储器，或者存在于微型计算机外部的存储器，或者存在于内部和外部存储器的组合。相似地，能够通过独立的数字转换器(“adc”)或者一个以上的adc或者多路adc通道而数字化的模拟信号，能够存在于微型计算机封装内。还应理解，现场可编程阵列(“fpga”)芯片或者专用集成电路(“asic”芯片)能够以微型计算机的硬件逻辑、软件模拟、或者以两者的组合来执行微型计算机功能。具有本文描述的任意发明特征的设备能够完全在一台微型计算机上运行，或者能够包括多于一台微型计算机。

根据本说明书的用于控制仪器、记录信号并且分析信号或者数据的通用可编程计算机能够是个人计算机(pc)、基于计算机的微处理器、手提计算机或者其他类型的处理装置之中的任意一种。通用可编程计算机通常包括：中央处理单元；存储器或者存储器单元，其能够利用机器可读存储介质记录和读取信息和程序；通信终端，诸如有线通信装置或者无线通信装置；输出装置，诸如显示终端；以及输入装置，诸如键盘。显示终端能够是触摸屏显示器，在该情况下，该显示终端能够用作显示装置和输入装置两者。能够存在不同的和/或额外的输入装置，诸如例如鼠标或者操纵杆的指向装置，并且能够存在不同的或额外的输出装置，例如诸如扬声器的发声器、第二显示器、或者打印机。计算机能够运行各种操作系统中的任意一种，例如，各个版本的windows、macos、unix、或者linux中的任意一个。在通用计算机的操作中获得的计算结果能够存储以在之后使用，并且/或者能够将其显示给使用者。至少，各个基于微处理器的通用计算机在微处理器内具有存储各个计算步骤的结果的寄存器，其结果然后共同地存储在高速缓冲存储器中用于之后的使用，使得能够显示该结果、将该结果记录至非易失性存储器、或者在进一步的数据处理或者分析中使用。

理论探讨

虽然本文给出的理论描述被认为是正确的，但是本文描述并且要求其权利的装置的操作不取决于理论描述的精确度和正确性。即，可以基于与本文呈现的理论不同的基础而解释所观察的结果的后续理论发展将不减损本文描述的发明。

虽然已经参考如附图所示的优选实施方式而特别示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员应当理解，在不背离权利要求所限定的本发明的原理和范围的情况下，可以在其中进行各种细节的改变。