气体检测器管套件及读取气体检测器管的方法技术

本发明专利技术描述气体检测器管套件。气体检测器管可用于以视觉方式或以电子方式确定经采样气体中的目标气体及/或干扰气体的浓度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】气体检测器管套件及读取气体检测器管的方法
本专利技术涉及气体检测器管、用于读取气体检测器管的设备、套件及装置，及读取气体检测器管的方法。所述设备、套件及装置的实施例能够用于检测及确定经采样气体混合物中至少一个目标化合物及/或干扰气体的近似浓度。气体检测器管通常包括含有能够在与目标化合物或一类目标化合物接触时改变颜色的化学试剂的透明管。所述设备、系统及方法允许方便地读取、转换及/或解释化学试剂的比色改变，以确定目标化合物及/或干扰目标化合物的读取的化合物(在下文中称为干扰化合物)在经采样气体中的浓度。通过将包括目标气体或干扰化合物的气体混合物通过气体检测器管对环境进行采样后，可手动地或以电子方式测量所产生的颜色改变作为染剂长度。通过测量化学试剂通过化学反应而发生颜色改变的程度及通过气体检测器管抽取的样品体积，可将染剂长度与目标气体或干扰气体的浓度相关。在气体检测器管的实施例中，通过在包括与检测器管相关联的界线的标度卡上将染剂长度与气体检测器管上印刷的标度上的界线进行比较，通过经校准的光学读取器或用染剂长度曲线编程的电子气体检测器管读取器，且任选地通过关于目标气体与干扰气体两者的额外信息，可以视觉方式确定染剂长度及/或颜色改变。
技术介绍
有多种设备用于测量气体混合物中某些气体成分的浓度。被称为气体检测器管、比色管或气体指示管(“气体检测器管”)的简单设备通常包括透明管及透明管内的化学试剂，所述化学试剂可与目标化合物反应，从而引起试剂的颜色改变。在典型的比色气体检测器管中，用泵或其它装置使已知体积的空气或经采样气体通过所述管。当目标气体与化学试剂反应时，化学试剂通过在管的入口端处开始改变颜色来指示目标化合物的存在。只要目标气体或干扰气体正在通过气体检测器管，化学试剂就会继续改变颜色，从而延长染剂长度。所产生的染剂长度(化学试剂的颜色改变区段的长度)取决于目标化合物的浓度及已通过管的气体体积。比色气体检测器管在整个工业中作为一种低成本且易于使用的工具来检测气体的经采样体积中目标化合物的存在。所述管通常由例如玻璃、聚碳酸酯或其它透明材料制成，使得可看到并测量染剂长度。例如，常规的气体检测器管包括填充有与特定目标化合物反应的化学试剂的玻璃管。化学试剂密封在玻璃管内，并保持在玻璃管两端的两个透气塞之间的经界定位置。在一些情况下，化学试剂可以液态浸渍到多孔的化学中性固体衬底中。在使用前，通过密封气体检测器管的端以形成在使用前可折断的尖端来保护化学试剂不暴露到污染物及化合物，由此延长气体检测器管在使用前的保质期。为了使用气体检测器管，将检测器管两端的尖端折断以打开通过检测器管并横越试剂的气流路径。例如，然后可将待采样的空气或其它气体通过管抽取，并与通过容积采样泵抽取的固定体积的样品中的试剂接触。当样品通过管被抽取时，试剂能够与目标化合物快速反应。例如，试剂的反应量及颜色改变程度与经采样气体中目标化合物的浓度、管中试剂的量、气体管的流通面积及通过并横越试剂的气体体积有关。由于经采样气体经抽取入气体检测器管的一端并从另一端抽出，因此试剂在入口端开始改变颜色，且颜色改变向出口延伸，从而产生“染剂长度”。为了确定目标化合物的浓度，可将已知体积的样品气体抽取入包括已知量的试剂的气体检测器管中，所述试剂以引起颜色改变的可重复方式与目标化合物反应。采样后，染剂长度应与唯一未知变量，即气体浓度相关。然后，试剂的颜色改变长度及颜色改变程度与目标化合物的浓度相对应。通过染剂长度测量气体浓度的检测器管在训练后可靠且简单易用。为确保更准确地测量目标气体的浓度，在制造一批气体检测器管后，将具有已知目标化合物浓度的固定体积的气体通过气体检测器管，以形成使染剂长度与对应气体浓度有关的批次特定校准曲线。校准曲线包含在检测器管中以允许以视觉方式读取经采样体积中的气体浓度。气体检测管通常具有很高的选择性，但一些干扰化合物可能会干扰目标气体浓度的准确测量。当目标气体与干扰气体两者存在于经采样气体混合物中时，气体检测器管试剂的染剂长度可被延长或缩短。气体检测器管的随附用法说明应列出可能的干扰化合物。另外，还可能存在其它干扰化合物。如所陈述，在大多数情况下，干扰化合物会增加染剂长度，由此错误地指示气体混合物中目标气体的浓度高于其实际浓度，但在一些情况下，干扰气体可能会减小染剂长度。用户不仅必须意识到用于气体检测器管的潜在干扰化合物，而且还必须意识到经采样气体混合物是否可能包括干扰化合物，或可能报告不正确的气体浓度，且如果测量到正确的读取，那么可能不需要采取措施。干扰化合物的存在可能会危险地导致气体检测器管读取不准确。需要一种用于使用气体检测器管来读取目标化合物或干扰化合物的设备、套件、装置及方法。
技术实现思路
气体检测器管可用于确定经采样气体中目标气体的浓度。传统上，气体检测器管是通过比较试剂的染剂长度与印刷或蚀刻在透明管上的校准界线而以视觉方式读取的。然而，目标气体的浓度可由电子管读取器确定，电子管读取器能够用光学图像技术读取染剂长度，并通过使用存储在存储器中的校准曲线将染剂长度转换为目标化合物的浓度。电子管读取器优选地与包括透明管的气体检测器管一起使用，工作区域内没有干扰试剂清晰视野的浓度界线。如先前所陈述，气体检测器管含有与经采样气体中的任何目标气体反应的化学试剂。然而，如果经采样气体还包括也与化学试剂反应的干扰气体，那么由于两个同时竞争反应，染剂长度将不会准确地与目标的浓度相关。然而，由于干扰气体也在比色反应中与化学试剂反应，因此气体检测器管可用于确定不包括大量目标气体的样品气体中干扰气体的浓度。因此，气体检测器管套件的实施例包括透明气体检测器管，透明气体检测器管内含有比色化学试剂，其中比色化学试剂能够与目标气体或干扰气体中的至少一者反应以改变比色化学试剂的颜色，由此在透明管内产生染剂长度。针对没有干扰气体的明显浓度的环境，气体检测器管可用于读取目标气体的浓度。替代地，针对没有目标气体的明显浓度的环境，气体检测器管可用于读取干扰气体的浓度。在任何一种情况下，采样之后出现的染剂长度将与样品中目标气体或干扰气体的浓度相对应。气体检测器管套件可包括：目标气体染剂长度标度，其用于确定目标化合物在包括目标气体的经采样气体中的浓度以用于与透明气体检测器管一起使用；及/或干扰气体染剂长度标度，其用于确定干扰化合物在包括干扰气体的经采样气体中的浓度以用于与透明气体检测器管一起使用。目标气体染剂长度标度及干扰气体染剂长度标度可为用于以视觉方式确定目标气体或干扰气体的浓度的电子存储染剂长度相关性或物理染剂长度标度。气体检测器管套件的实施例可包括模板，所述模板可用于准确地且可靠地读取没有在管上印刷浓度界线的气体检测器管。在一个实施例中，气体检测器管模板包括能够可逆地收纳气体检测器管及至少一个标度卡固持器的气体检测器管固持器。所述模板可为第15/062,891号美国专利申请案中描述的模板，其在此以引用的方式并入。气体检测器管模板可与能够可逆地收纳在标度凹穴中的标度卡一起使用，其中标度卡包括用于解释气体检测器管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体检测器管套件，其包括：/n透明气体检测器管，所述透明气体检测器管内含有比色化学试剂，其中所述比色化学试剂与目标气体及干扰物中的至少一者反应以改变所述比色化学试剂的颜色，由此在所述透明管内产生与所述目标气体或所述干扰气体在样品中的浓度相对应的染剂长度；/n目标气体染剂长度标度，其用于确定所述目标化合物在包括所述目标气体的经采样气体中的浓度以用于与所述透明气体检测器管一起使用；及/n干扰气体染剂长度标度，其用于确定所述干扰化合物在包括所述干扰气体的经采样气体中的浓度以用于与所述透明气体检测器管一起使用。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种气体检测器管套件，其包括：
透明气体检测器管，所述透明气体检测器管内含有比色化学试剂，其中所述比色化学试剂与目标气体及干扰物中的至少一者反应以改变所述比色化学试剂的颜色，由此在所述透明管内产生与所述目标气体或所述干扰气体在样品中的浓度相对应的染剂长度；
目标气体染剂长度标度，其用于确定所述目标化合物在包括所述目标气体的经采样气体中的浓度以用于与所述透明气体检测器管一起使用；及
干扰气体染剂长度标度，其用于确定所述干扰化合物在包括所述干扰气体的经采样气体中的浓度以用于与所述透明气体检测器管一起使用。


2.根据权利要求1所述的气体检测器管套件，其中所述目标气体染剂长度标度及所述干扰气体染剂长度标度是用于以视觉方式确定所述目标气体或所述干扰气体的所述浓度的物理染剂长度标度。


3.根据权利要求1所述的气体检测器管套件，其进一步包括第二目标气体染剂长度标度，其中所述第二目标气体染剂长度标度相较于所述目标气体染剂长度标度需要不同的样品体积来确定所述目标气体的所述浓度。


4.根据权利要求1所述的气体检测器管套件，其进一步包括电子气体检测器管读取器，所述电子气体检测器管读取器包括信息存储装置，其中所述目标气体染剂长度标度以电子方式存储在所述信息存储装置中。


5.根据权利要求4所述的气体检测器管套件，其中所述干扰气体染剂长度标度以电子方式存储在所述信息存储装置中。


6.根据权利要求4所述的气体检测器管套件，其中两个或两个以上的干扰气体染剂长度标度以电子方式存储在所述信息存储装置中。


7.根据权利要求6所述的气体检测器管套件，其中所述两个或两个以上的干扰气体染剂长度标度各自包括所述干扰气体的不同浓度范围。


8.根据权利要求4所述的气体检测器管套件，其中所述干扰气体染剂长度标度基于所述染剂长度的电子或光学读取而确定所述干扰气体的浓度。


9.根据权利要求8所述的气体检测器管套件，其中所述干扰气体的所述浓度是以百分比、百万分率、十亿分率、磅每百万立方英尺、毫克每立方米及毫克每升中的至少一者从所述气体检测器管读取器输出。


10.根据权利要求4所述的气体检测器管套件，其中存储在所述信息存储装置中的信息包含以下各者中的至少一者：所述目标气体化合物；所述目标气体化合物的化学式；所述干扰气体的标度、范围及度量单位；每泵冲程的样品气体体积；所需的泵冲程的数量；针对每一范围的校正因数；针对每一范围的采样时间；针对所述气体检测器管的检测限制；颜色改变指示；针对温度及湿度的补偿因数；针对所述浓度确定的标准偏差；针对所述气体检测器管的保质期；针对所述化学试剂及所述目标气体的反应原理；针对所述化学试剂及所述干扰气体的反应原理；及针对所述气体检测器管的有效期。


11.根据权利要求4所述的气体检测器管套件，其进一步包括用于检索信息的QR码或条形码，所述信息包含以下各者中的至少一者：所述目标气体化合物；所述目标气体化合物的化学式；所述气体检测器管的制造商；所述气体检测器管的零件号；所述气体检测器管的批号；所述气体检测器管的校准标度；针对所述气体检测器管的检测限制；针对所述校准标度的度量单位；所述气体检测器管的测量范围；针对所述气体检测器管的有效期；针对温度、湿度、海拔高度、大气压的环境操作及存储规范、干扰效应，及校正因数；每泵冲程的样品气体体积；所需的泵冲程的标准数量；最小检测限制；针对每一泵冲程的采样时间；针对所述管的样品的标准体积；每泵冲程的采样时间；总采样时间；针对温度及湿度的校正因数、批次特定校准曲线公式，及所述QR码是动态还是非动态的标识；针对所述目标气体的颜色改变；针对每一干扰气体的颜色改变；相对标准偏差；针对每一目标气体及干扰气体的校准标度范围及度量单位；每一干扰气体的名称及化学式；每一干扰气体的效应；及每一干扰气体的所述效应是正还是负的指示。


12.根据权利要求4所述的气体检测器管套件，其中所述气体检测器管读取器包括USB连接件。


13.根据权利要求4所述的气体检测器管套件，其中所述气体检测器管读取器包括通信装置。


14.根据权利要求13所述的气体检测器管套件，其中所述通信装置是条形码读...

【专利技术属性】
技术研发人员：布赖恩·I·特鲁克斯，
申请(专利权)人：耐斯特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US