用于使监测装置与滤筒的使用寿命终点相关联的方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了用于使监测装置与滤筒的使用寿命终点相关联的方法，所述方法包括提供监测装置并且校准所述监测装置以对应于滤筒的使用寿命。所述监测装置包括接收器内的需用物质、具有检出点的感测元件、用于所述感测元件的读出器、和流体递送装置。校准操作包括确定所述监测装置的停留时间与所述滤筒的停留时间的比率以及利用所述比率来使所述监测装置内的所述传感器的响应与所述滤筒的使用寿命相关联。通过控制所述流体递送装置的流体递送参数来使所述传感器的响应与所述滤筒的使用寿命相关联。所述流体递送参数包括所述流量、所述需用物质质量、所述接收器横截面积、所述接收器体积、所述接收器长度、和所述需用物质填充密度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用监测器来指示空气净化系统的使用寿命终点的方法。
技术介绍
已经开发出多种空气净化系统来保护人免受危害性空气污染物。这些空气净化系统包括多种空气净化呼吸器，所述空气净化呼吸器被设计为滤除或吸着存在于空气中的污染物。通常，这些空气净化呼吸器包含过滤介质、过滤主体、或者过滤介质和过滤主体的某种组合。在使用呼吸器时，污染物被过滤介质吸附或者被过滤主体粘附或捕集。最后，过滤介质或过滤主体变得饱和并且呼吸器移除危害性空气污染物的能力开始减弱。在长期暴露于包含危害性空气污染物的环境期间，例如对于暴露于这种环境的连续性或重复性工作者，确定呼吸器的有效使用寿命的技术为必需的。已经开发出的一种技术依据呼吸器的使用时间来确定。在这种技术中，在特定使用时间间期之后就更换呼吸器或空气净化过滤器。然而，此技术未考虑通过呼吸器的污染物含量或流量的变化，因此可导致呼吸器或过滤器元件被过早地(这会造成浪费)或过晚地(这会给使用者造成危险)更换。
技术实现思路
本文公开了使监测装置与滤筒的使用寿命相关联的方法。这些方法包括提供监测装置并且校准监测装置以对应于滤筒的使用寿命。监测装置包括接收器内的需用物质、具有检出点的感测元件、用于感测元件的读出器、和流体递送装置。流体递送装置具有流体递送参数，其中流体递送参数和感测元件的检出点与滤筒的使用寿命相关联。校准监测装置以对应于滤筒的使用寿命包括确定滤筒的停留时间、确定监测装置的停留时间、确定监测装置的停留时间与滤筒的停留时间的比率、以及利用该比率来使监测装置内的传感器的响应与滤筒的使用寿命相关联。通过控制流体递送装置的流体递送参数来使监测装置内的传感器的响应与滤筒的使用寿命相关联。流体递送参数在最低程度上包括流量、需用物质质量、接收器横截面积、接收器体积、接收器长度、和监测装置的需用物质填充密度。附图说明结合附图来考虑本公开以下各个实施例的详细描述可以更完全地理解本公开。图1示出了本专利技术的便携式监测器的透视图。图2示出了图1的便携式监测器的实施例的剖视图。图3示出了图1的便携式监测器的替代实施例的剖视图。图4示出了本专利技术的替代性便携式监测器的透视图。图5示出了图4的便携式监测器的实施例的剖视图。图6示出了图4的便携式监测器的替代实施例的剖视图。图7示出了根据本专利技术的示例性光学读出器。在以下对图示实施例的描述中，参照了附图，并通过举例说明的方式在这些附图中示出在其中可以实施本专利技术的多种实施例。应当理解，在不脱离本专利技术的范围的情况下，可以利用实施例并且可以进行结构上的改变。附图未必按比例绘制。附图中所使用的类似标号是指类似部件。然而，应当理解，使用标号来指代给定附图中的部件并非意图限制另一附图中使用相同标号标记的部件。具体实施方式需要用于监测和检测诸如空气净化呼吸器之类的空气净化系统的有效使用寿命的终点的方法和装置。这种装置(有时称为使用寿命终点指示器或ESLI)应为足够稳固的以便用于多种环境中并且应为足够便携的以便能够跟随装置的使用者在不同位置间移动，并且应采用用于关联空气净化系统的使用寿命终点的方法。将监测和检测空气净化系统的使用寿命终点的便携式装置用于本文所公开的方法中。这些便携式装置尤其适用于监测和检测下述呼吸器的有效使用寿命的终点，所述呼吸器被设计为提供保护以防暴露于有机蒸气。如本文所用，术语“有机蒸气”是指多种空中的挥发性有机化合物，其若存在于空气中可危害呼吸的人。有机蒸气的例子包括(但不限于):醇，如异丙醇和丁醇；烷烃，如己烷和辛烷；芳族化合物，如苯、甲苯、二甲苯、和苯乙烯；卤代烃，如氯仿和二氯甲烷；酮，如丙酮和甲基乙基酮；醚，如四氢呋喃；酯，如乙酸乙酯和乙酸乙氧基乙酯；丙烯酸酯，如甲基丙烯酸酯；腈，如乙腈；异氰酸酯，如甲苯_2，4-二异氰酸酯；等等。通常，有机蒸气呼吸器包括捕集和保持有机蒸气的吸收介质。用于使监测装置与滤筒的有效使用寿命相关联的方法包括提供监测装置并且校准监测装置的使用寿命以对应于滤筒的使用寿命。合适的监测装置描述于下文中。监测装置模仿滤筒，但能够进行监测以确定滤筒的有效使用寿命何时已终止。通过监测所述监测装置并且使监测装置的传感器响应与滤筒的使用寿命终点相关联，用户能够确定出滤筒的有效使用寿命。通过将监测装置校准到滤筒的使用寿命终点来确定监测装置与滤筒的使用寿命终点的相关性。这种校准类似于H.J.Cohen和合作者在杂志文献Am.1nd.Assoc.J.:486-495(1989)中进行的前期研究中所用的方法，其中使用呼吸器碳管或RCT来预测呼吸器滤筒的使用寿命。这些装置需要大设备(例如台式红外光谱仪)来测量存在于RCT的输出流中的有机蒸气。尽管Cohen和合作者描述的装置并不适用于本手持装置，但校准方法为类似的。通过测定滤筒的停留时间、#测定监测装置的停留时间、以及测定滤筒的停留时间与检测装置的停留时间的比率来完成这种校准。如本文所用，术语“停留时间”是指正穿越过滤介质的空气分子或空气块完全穿越该介质所需的时间。可通过控制多个流体递送参数来控制停留时间。这些流体递送参数中的一些是通过控制包含过滤介质的接收器的尺寸来建立的。这些参数包括接收器的横截面积、接收器体积、和接收器长度。这些流体递送参数中的其他参数是通过选择过滤介质以及将过滤介质设置在接收器中的方法来控制的。这些参数包括过滤介质的质量和过滤介质的填充密度。其他流体参数是由装置的用户控制的，例如流量。呼吸器滤筒内的停留时间在很大程度上取决于用户的呼吸速率。通常，过滤介质包括需用物质。如本文所用，术语“需用物质”是指能够吸收有机蒸气的物质。在一些实施例中，有利的是，监测装置的需用物质应与滤筒的需用物质相同。在其他实施例中，监测装置的需用物质不同于滤筒的需用物质。合适的需用物质描述于下文中。监测装置还包括具有检出点的感测元件、用于感测元件的读出器、和流体递送装置，其中流体递送装置具有上文所述的流体递送参数。监测装置的这些元件中的每一个详细地描述于下文中。监测装置可被构造为使得监测装置的接收器为有意模仿的滤筒的精确复制品。例如，监测装置的接收器可为下述滤筒，所述滤筒与用户佩戴的滤筒相同。在这种情况下，如果监测器的流量被设定为与滤筒的流量相同，则监测装置的停留时间与滤筒的停留时间的比率为1:1。尽管这种装置位于本专利技术的范围内，但通常监测装置的接收器比有意模仿的滤筒更小和更便携。另外，使用实际滤筒作为监测装置的接收器可比使用较小和较便宜的接收器更加昂贵。如上文所述，通过将监测装置校准到滤筒的使用寿命终点来确定监测装置与滤筒的使用寿命终点的相关性。通过确定滤筒的停留时间、确定监测装置的停留时间、以及确定滤筒的停留时间与监测装置的停留时间的比率来完成这种校准。在一些实施例中，此比率确定为1:1。在其他实施例中，此比率可有利地小于1:1。如果比率为1:1，则监测器和滤筒的使用寿命终点相同。当此比率小于1:1时，则监测器的使用寿命终点快于滤筒的使用寿命终点，由此为用户提供安全界限以便在滤筒的使用寿命终点之前撤出危险环境。在感测元件位于包含需用物质的接收器内的实施例中，用于为用户提供安全界限的附加技术取决于感测元件的位置。如果感测元件位于接收器内的较远上游端，则感测元件在呼吸器滤筒的寿命寿命终点之前暴本文档来自技高网...

【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：尼尔·A·拉科，斯特凡·H·格里斯卡，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：
国别省市：