使用声波换能器的泄漏检测的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及气密密封腔并且更具体地涉及使用声波换能器在气密密封腔内检测泄漏。
【背景技术】
[0002]硬盘驱动器被广泛地使用已存储企业数据处理系统、计算机工作站、便携式计算装置、数字音频播放器、数字视频播放器等的数字数据或电子信息。一般地，硬盘驱动器在每个都具有由磁性材料制成的层的一个或多个磁性记录介质上存储数据。硬盘驱动器包括读/写头，该读/写头设有磁性地极化磁性材料的区域或比特使不同的极性对二进制的O或I编码的写构件。因而，数据以磁极的磁性编码的区域或比特形式记录。磁化的方向能够称之为正状态和负状态中的一个。每个比特能够存储与比特的磁极化状态相应的信息(一般地以I或O的形式的二进制信息)。一般地，比特沿着磁盘的各个径向邻接的(例如同心的)环形磁道布置。单个的磁盘能够包括对于每个带有成百万上千万个比特的成百万上千万个磁轨的空间。读/写头也包括读构件，该读构件检测每个比特或区域的磁极性并产生近似于磁极性的电信号。信号被处理以恢复记录在磁性材料上的二进制数据。
[0003]硬盘驱动器的盘片随着读/写头在各个磁盘上盘旋而旋转以从磁盘读数据和写数据到磁盘。磁盘的旋转由经由中央心轴可旋转地耦接到磁盘的心轴马达驱动。读/写头相对于磁盘的位置和在数据从其读或数据写至其的磁盘上的定位经由致动器的致动来控制。致动器控制读/写头的移动。
[0004]硬盘驱动器的动态性能是对于获得更高数据容量和更快处理数据(即读和写)的机械因素。在磁盘表面上记录的数据磁轨数量至少部分地由读/写头和期望的数据磁轨能够多好地相对于彼此定位和使得以稳定的和受控的方式彼此跟随来确定。
[0005]存在能够影响硬盘驱动器执行定位读/写头和将头部跟随数据磁轨的功能的能力的许多因素。一个这种因素是在硬盘驱动器腔的内部气氛的成分。硬盘驱动器腔常常被气密密封以将硬盘驱动器构件(例如盘片、心轴、读/写头组件等)与外部气氛隔离，因而促进读/写头平滑地和贴近地在磁盘上“飞行”以读和/或写数据。然而，如果内部气氛成分波动或不是固定的，诸如由于在气密密封腔中的泄漏例如，可能削弱硬盘驱动器的动态性能正如读/写头可能不平滑地一样在磁盘上“飞行”，这能够导致更低的信噪比。
【发明内容】
[0006]根据目前的发展现状并且尤其根据至今还未由当前可用系统完全解决的传统的气密密封腔的问题和缺点，开发本申请的主题。许多传统的气密密封腔不具有相关的泄漏检测系统。可替换地，具有这种泄漏检测系统的那些少数的传统的气密密封腔未能精确地和直接地检测气密密封腔内的内部气氛的成分改变。
[0007]—般地，开发了本申请的主题以提供确定(例如测量和/或计算)在气密密封腔内的内部气氛的声速以检测和识别内部气氛的成分的改变的泄漏检测系统。
[0008]本公开涉及泄漏检测装置，该泄漏检测装置包括声波致动器，该声波致动器安装在气密密封腔内。气密密封腔将流体介质与外部气氛隔离，并且声波致动器通过流体介质传播声波。装置进一步包括声波换能器和比较模块，该声波换能器安装在气密密封腔内。声波换能器检测与声波相关的流体压力波数据。比较模块根据流体压力波数据计算声速并且将声速和预定阈值速度比较。
[0009]在一个实施例中，装置可进一步包括识别模块，当声速满足预定阈值时该识别模块识别由气密密封腔中的泄漏引起的流体介质的成分改变。在一个实施例中，声波换能器是麦克风。在另一个实施例中，声波换能器是谐振频率检测器，例如在气密密封腔的壁内的亥姆霍兹型腔、谐振管、和谐振腔。
[0010]本公开也涉及一种系统，该系统包括硬盘驱动器腔、至少一个盘片组件、读/写头组件、声波致动器和声波换能器。硬盘驱动器腔是气密密封的以将硬盘驱动器气氛与外部气氛隔离。至少一个盘片组件和读/写头组件安装在硬盘驱动器腔内。安装在硬盘驱动器腔内的声波致动器通过硬盘驱动器气氛传播声波。安装在硬盘驱动器腔内的声波换能器检测与声波相关的流体压力波数据。
[0011]在一个实施例中，系统可包括比较模块，该比较模块根据流体压力波数据计算声速并且将声速与预定阈值速度比较。在进一步的实施例中，系统还包括识别模块，当声速满足预定阈值时该识别模块识别由硬盘驱动器腔中的泄漏引起的硬盘驱动器气氛的成分改变。在一个实施方案中，声波致动器是与传统的磁盘驱动器构件无关的独立的构件。在另一个实施方案中，声波致动器是现有的能够产生通过硬盘驱动器气氛传播的声波的硬盘驱动器构件。声波换能器可以是麦克风或声波换能器可以是谐振频率检测器，例如在气密密封腔的壁内的亥姆霍兹型腔、谐振管、和谐振腔。
[0012]本公开还涉及一种装置，该装置包括致动模块、检测模块、比较模块和识别模块。致动模块命令声波致动器通过流体介质传播声波。流体介质在气密密封腔内并且大体与外部气氛隔离。检测模块从与声波流体接触的声波换能器接收压力波数据。比较模块根据压力波数据计算声波的声速并且将声速与预定阈值速度比较。当声速满足预定阈值时识别模块识别由在气密密封腔中的泄漏引起的流体介质的成分改变。
[0013]根据一个实施例，压力波数据包括流体介质的谐振频率数据。在另一个实施例中，压力波数据包括流体介质的波长和频率数据。由识别模块识别的成分改变可包括流体介质的构成的相对浓度的改变。
[0014]更进一步地，本公开涉及用于检测在气密密封腔中的泄漏的方法。该方法包括通过流体介质传播声波。流体介质在气密密封腔内并且大体与外部气氛隔离。方法进一步包括检测与流体介质中的声波相关的流体压力波数据并根据流体压力波数据计算声速。一旦已经计算声速，方法包括将声速与预定阈值速度比较并且当声速满足预定阈值时识别由在气密密封腔中的泄漏引起的流体介质的成分改变。在一个实施中，检测在流体介质中的流体压力波数据包括检测声波的谐振频率或检测声波的波长和频率中的一个或多个。
[0015]本公开的主题的描述的特点、结构、优点和/或特征可以任何合适的方式组合在一个或多个实施例和/或实施方案中。在下列描述中，提供许多具体的细节以赋予本公开的主题的实施例的透彻的理解。本领域的技术人员将认可，在没有具体的实施例和/或实施方案的具体的特点、细节、构件、材料和/或方法中的一个或多个的情况下，可以实施本公开的主题。在其它示例中，可在某些可能不存在于所有的实施例或实施方案中的实施例和/或实施方案中识别附加的特点和优点。而且，在一些示例中，未示出或详细描述公知的结构、材料或操作以避免混淆本公开的主题的各个方面。从下列描述和附带权利要求书中的本公开的主题的特点和优点将变得更加显而易见，或可由如下文中陈述的主题的实施所获悉。
【附图说明】
[0016]为了主题的优点可以更容易地理解，以上简述的本主题的更具体的描述将通过参考示出在附图中的具体的实施例来提出。理解到这些附图仅描述本主题的一般实施例并且因此不考虑其范围的限制，通过使用这些附图借助附加的特征和细节描述和解释本主题，其中:
[0017]图1是在密封腔内的包括声波致动器和声波换能器的泄漏检测装置的一个实施例的不意图；
[0018]图2A是包括在气密密封硬盘驱动器腔内的硬盘驱动构件、声波致动器和声波换能器的硬盘驱动器系统的一个实施例的、设有硬盘驱动器腔的顶部面板未示出的透视图；
[0019]图2B是包括在气密密封硬盘驱动器腔内的硬盘驱动构件和声波换能器的硬盘驱动器系统的另一个实施例的、设有硬盘驱动器腔的顶部面板未示出的透视图；
[0020]图3A是示出声波换能器的一个实施例的硬盘驱动器系统的示意图；
[0021]图3B是示出声波换能器的另一个实施例的硬盘驱动器系统的示意图；
[0022]图3C是示出声波换能器的另一个实施例的硬盘驱动器系统的示意图；
[0023]图3D是示出声波换能器的又一个实施例的硬盘驱动器系统的示意图；
[0024]图4是用于在气密密封腔内检测泄漏的控制器装置的一个实施例的示意框图；
[0025]图5是用于在气密密封腔内检测泄漏的方法的一个实施例的示意流程图。
【具体实施方式】
[0026]在整个说明书中对“一个实施例”、“实施例”或类似语言是指结合该实施例描述的具体的特点、结构或特征包括在本公开的至少一个实施例中。在整个说明书中短语“在一个实施例中”、“在实施例中”和类似语言的出现可以是指但是不一定全部是指相同的实施例。相似地，使用术语“实施方案”意指结合本公开的一个或多个实施例一起描述的具体特点、结构或特征的实施方案，然而，不存在明确的相关性以指示否则实施方案可以与一个或多个实施例有关。
[0027]图1是包括在气密密封腔50内的声波致动器110和声波换能器120泄漏检测装置100的一个实施例的示意框图。一般地，声波致动器110启动通过气密密封腔50内的流体介质60的声波112的传播。声波112产生在流体介质60中的流体压力波122，该流体压力波122由声波换能器120或接收器检测。术语声波112和流体压力波122两者都指通