用于流体取样的装置制造方法及图纸

技术编号:8218773 阅读:130 留言:0更新日期:2013-01-18 00:01
本发明专利技术涉及一种用于流体取样的装置。装置可具有两个面板,所述面板被或可被粘附、附接或以其它方式连接到具有柔性壁的取样袋的相对侧。所述面板可用于方便地对取样袋进行充气或放气且获得流体样品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例涉及流体的·取样,且更具体来说涉及通过称作取样袋的具有柔性壁的容器的空气取样。此外,取样袋的实施例可包括附接到取样袋外部的面板。所述面板可进一步包括经配置以允许取样袋通过手进行充气和放气的手柄。
技术介绍
常规流体容器可具有刚性壁或柔性壁。具有刚性壁的容器具有用于容纳流体的所界定永久容积,且具有柔性壁的容器具有可变或可改变容积。常规容器包含但不限于瓶、罐或袋。此些容器可用于多种目的,包含获得和保持流体样品以及容纳可用于分析仪器的校准的标准气体混合物。如本文所使用,术语“流体”包含气体和/或液体。存在已经被开发且专门用于特定用途的此些容器的许多配置。处于压力下的气体混合物有效用于制备工业量的标准流体混合物,且优选具有一种(或一种以上)组分在载体流体中的相当高的浓度。处于高压下的气体混合物通常存储在具有刚性壁的容器中。对于实验室使用,可用额外载体流体将此些气体混合物稀释到特定组分的所要浓度,以便制备标准混合物。用于运输、保存和使用此些标准混合物的常规容器可以是具有包括惰性、低渗透性材料的柔性壁的容器。针对所容纳组分在壁上具有低吸附作用的材料优选增加了混合物的完整性。具有柔性壁的容器(也称作取样袋)被广泛用于流体取样、空气取样和液体取样。例如凯纳(Kynar)和泰德拉(Tedlar)的材料被广泛用于制造此些容器。为了获得代表性样品或制备准确标准,必须在填充之前适当地制备容器。通常,所述袋用中性气体冲洗并通过强的真空泵经受高真空以从容器去除所有流体。所述袋应被清洗和冲洗以引起任何残留物的解吸附作用,且其容积应减少到实质上零。任何所吸附残留物或残留气体可能污染放在不良制备的袋中的任何所制备流体混合物或流体样品。具有刚性壁的容器和具有柔性壁的容器均具有其自身的优点和缺点。具有刚性壁的容器的缺点包含其极其高度价格和昂贵的维护费用;其为大体积的,且因此其存储、运输和邮寄成本是昂贵的;当需要递送气体蒸汽或混合物时其必需处于过压下,且在用于流体取样之前完全抽真空。通过具有刚性壁的容器取样的另一缺陷在于在从容器去除样品的一部分后,罐中的压力可降低到大气压以下,且可添加额外载体气体(例如稀有气体)以将压力增加回大气压。这个过程稀释了样品或标准,且分析要求补偿额外的载气。填充具有刚性壁的容器的一种方法是在所述容器内产生真空。通过这个真空来提供使流体到达容器中的驱动力。小的取样真空泵不能在容器内产生充分的真空;因此,需要强的专门真空泵。具有刚性壁的容器的替代方案是具有柔性壁或袋的容器。对于具有柔性壁的容器,两种填充方法是已知且广泛使用的(0SHA技术手册-指令号(Directive Number)08-05 (TED 01),2008 年 6 月 34 日生效)第一方法包括将流体或流体样品(例如,工业周围空气)递送到具有外部泵的袋中。图8中描绘这个方法的示意图。取样方法包含袋40、通过电池52供电的泵50、以及将泵50连接到袋40的管道44。典型的个人取样泵适合于这个取样方法。袋可用于制备标准流体混合物或用于取样。当制备标准流体混合物时,首先用适当测量容积的载体流体来填充所述袋。干净的载体气体通过通常由如图8中展示的泵或注 射器添加的一些流体来配料。当用于取样时,环境的样品经由泵和管道递送到袋中。接着将所述袋密封并送到实验室用于分析。存在通过取样袋使用这个方法的优点和缺点。缺点包含成本、不准确性和使用外部泵来递送和抽取流体混合物的潜在污染。污染或不准确性可能由于气体混合物或样品的一些化学物或组分在管壁、泵的内部部分、过滤器、管道和连接器上的吸附作用和解吸附作用而发生。化学组分在取样袋的壁上的吸附作用引起相同问题。即使在干净的壁的情况下,当样品气体随后被去除并被分析时,所述壁上的有效吸附点可降低某些化学物的浓度。这个吸附可将某些化学化合物的回收率降低多达15%。这个方法的回收率可通过使用昂贵的固定泵和连接管来改进,所述固定泵和连接管特别用于取样痕量组分。这些方法还可通过使用不同配置的泵和取样袋来改进。在图9中展示的这个配置中,柔性取样袋40气密地密封在具有刚性壁的外容器60内。来自外容器的空气通过泵50经由管道44而抽空。泵可通过电池52来供电。随着外容器60中的压力降低,且袋40扩展且来自周围环境的空气进入袋40中。引起,袋40外部且在容器60内的真空是用于流体取样的驱动力。在图9中展示的实施例中,取样袋的入口与周围流体直接连接。这个方法未遭受来自图8中展示的配置的主要缺陷中的一者。在图9的配置中获取的样品未接触泵50或管道44,因此不存在由于管道44的壁、连接器、过滤器或取样泵50的部件引起的吸附作用或交叉污染。然而,图8的组态的其它缺陷在于仍坚持图9的替代配置,例如组件是大体积且沉重的;装备是昂贵的;泵需要电池且频繁的维护;袋的壁上的吸附作用与上文所述的相同。这些方法的各种实施例描述于美国专利中。举例来说,哈塞尔曼(Hasselman)的第3,866, 474号美国专利描述一种将样品和惰性气体吸取到气密密封容器内的样品袋中的系统。迪阿罗(D' Alo)的第3,965,946号美国专利描述在外容器的构造中的改进。克鲁格(Krueger)的第5,437,201号美国专利描述一种重复地清洗外容器内的取样袋的方法。在耶蒙斯(Yemans)的第5,714,696号美国专利中揭示更复杂的装置。所述装置试图克服系统的缺点以获得具有非常低的污染程度的样品。吉伯(Gilbert)的第6,338,282号美国专利描述一种用于收集液体的设备证明了这个方法的通用性。思克瑞布(Srebro)的更近的第6,993,985号美国专利描述使用与仍连接到外部真空源的单个装置组合的设备。不管这个方法提出的清洁性,但所述方法使用需要校准和电池维护的相当重的、大体积且昂贵的装备。在吉耳(Gill)等人的第4,546,659号美国专利中揭示尝试避免在取样过程中使用泵。这个专利揭示一种用于收集大气空气样品用于随后分析的小的(IOml)包封。所述包封由通过柔性、气体不可渗透材料形成的第一和第二相对面板而形成,所述第一和第二相对面板在外围密封以界定收集腔室。包封含有例如螺旋弹簧或发泡体的可扩展构件。可扩展构件经由保护板和大的隔膜而将力转移到壁。这些包封具有若干缺点。举例来说,与经取样流体接触的可扩展构件增加了被内部元件(即,弹簧)或(尤其)任何发泡体吸附的可能性。此外,可扩展构件防止包封的内含物的完全抽空。这个用于吸附的大表面积仅允许高浓度的化学化合物在可接受回收率和准确性的情况下被取样。此外,包封不能被重新使用,这是因为取样容积将需要被清洗若干次以清洁包封,然而,包封的自密封隔膜不允许此程序。因此,需要一种在无需外部手动或电动泵且无需连接管的情况下允许使用取样袋的装置。还需要一种能够实现取样袋的快速抓取取样和快速连续冲程/冲洗从而允许所述袋的壁上的吸附平衡的装置。进一步需要一种简化取样而使得具有最少训练的人员可适当使用并执行工业卫生取样的装置。进一步需要一种此类装置其便宜、易于制造、经设计用于多个用途、可供专门设计的取样袋和常规取样袋两者使用、轻型、非大体积、手动或自操·作且易于运输、和/或在使用时本质安全。
技术实现思路
本专利技术的实施例涉及一本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:格奥尔基·M·米海勒夫布赖恩·I·特鲁克斯
申请(专利权)人:耐斯特科技有限公司
类型:
国别省市:

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