擦拭采样和进样装置、读卡设备和闸机设备的制作方法

本实用新型涉及安检技术领域，特别涉及擦拭采样和进样装置、读卡设备和闸机设备。

背景技术：

为了防止恐怖活动和毒品走私，目前发展了对痕量毒品或爆炸物进行检测的多种技术。为了配合检测，需要提供一种有效的快速的采样装置，对卡或证件进行检测。

技术实现要素：

根据本实用新型的一个方面，提供一种擦拭采样和进样装置，包括：

热解析部，配置成将送入热解析部内的样品解析下来，并将解析样品带入下游部件，例如分析检测部件；

擦拭采样部，包括能够分别绕各自的轮转动的第一轮、第二轮以及通过第一轮和第二轮张紧并通过第一轮和第二轮的转动而在第一轮和第二轮之间沿第一方向移动的擦拭传输带，其中所述擦拭传输带移动通过所述热解析部以便在所述擦拭传输带进入所述热解析部时热解析部能够分析所述擦拭传输带上的样品的性质；和

卡证传输部，所述卡证传输部包括载卡带，所述载卡带配置成沿第二方向输送卡或证使得在输送卡或证的过程中，卡或证能够与所述擦拭传输带接触，以便所述擦拭传输带擦拭卡或证的表面，其中第二方向与第一方向大体垂直。

在一个实施例中，所述载卡带设置有至少一个卡阻挡部，所述至少一个卡阻挡部间隔分开，用于在第二方向输送卡的过程中阻挡卡沿与第二方向相反的第三方向运动。

在一个实施例中，所述载卡带设置至少一个卡证槽，配置在所述载卡带中具有预定深度和形状，以便卡或证能够被放置在所述至少一个卡证槽的一个内，使得在载卡带输送过程中卡或证的一侧表面能够被所述擦拭传输带擦拭，并且所述至少一个卡证槽的一个的侧壁作为所述卡阻挡部能够阻挡所述卡或证沿第三方向移动。

在一个实施例中，所述至少一个卡阻挡部是至少一个凸起，使得在载卡带输送卡或证过程中卡或证的一侧表面能够被所述擦拭传输带擦拭，并且所述至少一个凸起作为所述至少一个卡阻挡部能够阻挡所述卡或证沿第三方向移动。

在一个实施例中，擦拭采样部和热解析部被置于工作室内，所述工作室置于载卡带的上侧，并且所述工作室设置擦拭开口部，所述擦拭开口部朝向面对载卡带的上表面使得置于所述载卡带的卡能够与所述擦拭传输带接触，以便所述擦拭传输带擦拭卡的表面；以及

工作室包括擦拭开口密封部，配置在擦拭开口部周围用以在擦拭开口部靠近载卡带时接触载卡带以便阻止擦拭的样品向外泄漏，以便保持工作室的气密性以便可充入一定压力的载气实现样品进入下游部件，例如色谱或其他分析部件。

在一个实施例中，所述擦拭采样部和热解析部被置于工作室内，所述工作室置于载卡带的下侧，并且所述工作室设置擦拭开口部，所述擦拭开口部朝向面对载卡带的下表面；并且，所述载卡带包括多个设置在邻近卡阻挡部的部位的对应的卡开口，所述卡开口配置成使得卡或证位于载卡带上时，所述擦拭传输带能够通过所述卡开口与置于所述载卡带的卡接触擦拭卡的下表面；

工作室包括擦拭开口密封部，配置在擦拭开口部周围用以在擦拭开口部靠近载卡带时接触载卡带以便阻止擦拭的样品从擦拭开口处向外泄漏，以便保持工作室的气密性以便可充入一定压力的载气实现样品进入下游部件，例如色谱或其他分析部件。

在一个实施例中，热解析部包括热解析室，所述热解析室包括用于所述擦拭传输带进入所述热解析室的擦拭传输带入口、用于所述擦拭传输带离开所述热解析室的擦拭传输带出口以及用以导出热解析室内的样品导出口。

在一个实施例中，所述热解析部包括用于将热解析部内部温度控制在想要的温度的控温装置，所述控温装置包括设置在所述热解析室内的加热装置、用以测温的温度传感器以及用以隔离热解析室内的热的保温层。

在一个实施例中，所述热解析室包括擦拭传输带出口密封材料，配置在擦拭传输带出口用以密封擦拭传输带出口并清洁通过擦拭传输带出口的所述擦拭传输带，密封擦拭传输带出口能保持热解析室的气密性可实现充入一定压力的载气将解析的样品带入下游部件，例如色谱或其他分析部件。

在一个实施例中，擦拭传输带出口密封材料是波纹状软套。

在一个实施例中，所述工作室使得所述擦拭采样部和热解析部容纳在所述工作室内与外部环境隔离，并且，所述擦拭采样和进样装置包括位于所述工作室内的气体过滤装置，用以过滤和清洁工作室内的气体。

本实用新型的另一方面提供一种读卡设备，用以读取卡或证的信息，其中所述读卡设备还包括上述的擦拭采样和进样装置，所述读卡设备配置成当卡被置于载卡带被输送时，读卡设备读取卡的信息同时或之后擦拭采样和进样装置擦拭获得卡表面的样品。

本实用新型的还一方面提供一种闸机设备，包括上述的读卡设备。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的擦拭采样和进样装置的示意图；

图2为本实用新型一个实施例的擦拭采样和进样装置的载卡带的截面示意图；

图3为本实用新型一个实施例的擦拭采样和进样装置的载卡带的附图示意图；

图4为本实用新型另一实施例的擦拭采样和进样装置的示意图；

图5为本实用新型另一个实施例的擦拭采样和进样装置的载卡带的截面示意图；

图6为本实用新型另一个实施例的擦拭采样和进样装置的载卡带的附图示意图。

具体实施方式

尽管本实用新型容许各种修改和可替换的形式，但是它的具体的实施例通过示例的方式在附图中示出，并且将详细地在本文中描述。然而，应该理解，随附的附图和详细的描述不是为了将本实用新型限制到公开的具体形式，而是相反，是为了覆盖落入由随附的权利要求限定的本实用新型的精神和范围中的所有的修改、等同形式和替换形式。附图是为了示意，因而不是按比例地绘制的。在本实用新型中使用“第一”、“第二”和“第三”等术语是为了区分不同的部件，而不是为了表示重要性、次序等意义。

下面根据附图说明根据本实用新型的多个实施例。

一种擦拭采样和进样装置包括：热解析部，配置成分析被送入热解析部内的样品的性质；擦拭采样部，包括能够分别绕各自的轮转动的第一轮 13、第二轮14以及通过第一轮13和第二轮14张紧并通过第一轮13和第二轮14的转动而在第一轮13和第二轮14之间沿第一方向移动的擦拭传输带15，其中所述擦拭传输带15移动通过所述热解析部以便在所述擦拭传输带15进入所述热解析部时热解析部能够分析所述擦拭传输带15上的样品的性质；和，卡证传输部，卡证传输部包括载卡带5，所述载卡带5 配置成沿第二方向输送卡或证8使得在输送卡或证8的过程中，卡或证8 能够与所述擦拭传输带15接触，以便所述擦拭传输带15擦拭卡或证8的表面，其中第二方向与第一方向大体垂直。载卡带5可以采用硅/氟橡胶等有弹性且在高温下不挥发气体的材料。

卡证传输部可以包括两个轮，例如如图1所示，包括轮1和2，轮1 和2使载卡带5张紧，使得卡或证8被擦拭的时候载卡带5具有足够的支撑；并且轮1和2同步地旋转从而带动载卡带5顺时针输运。应该知道，载卡带5可以逆时针输运。

在如图1所示的实施例中，第一方向是竖直方向，第二方向是水平方向，具体地，第二方向是水平向右的方向。

在如图1所示的实施例中，所述载卡带5设置有至少一个卡阻挡部，所述至少一个卡阻挡部间隔分开，用于在第二方向输送卡或证8的过程中阻挡卡或证8沿与第二方向相反的第三方向运动。第三方向是水平向左的方向。

在一个实施例中，所述载卡带5设置至少一个卡证槽6，配置在所述载卡带5中具有预定深度和形状，以便卡或证8能够被放置在所述至少一个卡证槽6的一个内，使得在载卡带5输送过程中卡或证8的一侧表面能够被所述擦拭传输带15擦拭，并且所述至少一个卡证槽6的一个的侧壁作为所述卡阻挡部能够阻挡所述卡或证8沿第三方向移动。例如，在如图 1所示的实施例中，卡证槽6相互间隔开分布在载卡带5上，卡证槽6的尺寸形成为卡或证8可以放置在卡证槽6内，卡或证8的上表面与载卡带 5的上表面平齐或略高于载卡带5的上表面。图2示出一种卡证槽6的截面图，此结构中卡或证8的上表面实际上低于载卡带5的上表面，这样的情形也并不影响擦拭传输带15擦拭卡或证8的上表面。图3是卡或证8 放置在载卡带5上的俯视图。当载卡带5沿图1箭头方向运动时，卡或证 8首先被放置在载卡带5左边的一个卡证槽6内，载卡带5向右输送卡或证8。与此同时，擦拭采样部的擦拭传输带15沿图1的箭头方向运动。可以知道，擦拭采样部的擦拭传输带15在图1的中间位置与载卡带5上的卡或证8接触，擦拭传输带15在与卡或证8的接触点处的速度具有向左的水平分量，载卡带5在接触点处的速度具有向右的水平分量。由此，擦拭传输带15擦拭卡的上表面。应该理解，擦拭传输带15的速度的向左的水平分量可以根据需要设置。在设置有卡证槽6的实施例中，实际上，只要在接触点处擦拭传输带15的速度的水平分量与载卡带5的速度的水平分量具有差值，擦拭传输带15就能够擦拭卡或证8的上表面。并且，该差值增大，擦拭的效果改善。

通过控制载卡带5和擦拭传输带15可控制对卡或证8擦拭的时间和擦拭传输带15上的物质的热解析时间。例如，在一个实施例中，设载卡带5的速度为0.2m/s，擦拭传输带15的速度为1m/s，卡或证8长100mm，则擦拭传输带15对卡或证8的擦拭速度(相对速度)为1.2m/s，完成对卡或证8擦拭的时间为8.3ms，完成对一次擦拭的解析时间为10ms，这个解析时间可以认为是瞬时的，因此可以省去常规气相色谱需要的预浓缩部件，可以直接接气相色谱柱；也可接六通阀进样器再接气相色谱柱或IMS 或其他检测器(这种情况可以降低对密封部的气密性要求)进行物质的分析。在一个实施例中，放卡区与取卡区的距离为400mm，则完成对一个卡或证8的采样和传输仅需要2s，则通关查验速度达到30人/min，因此可实现对通行人员一个接一个地采样检测而不影响人流速度。

在一个实施例中，所述至少一个卡阻挡部可以是至少一个凸起，使得在载卡带5输送卡或证8过程中卡或证8的一侧表面能够被所述擦拭传输带15擦拭，并且所述至少一个凸起作为所述至少一个卡阻挡部能够阻挡所述卡或证8沿第三方向移动。

本实用新型的擦拭采样和进样装置采用自动擦拭式采样，比直接吸气采样的装置更适合对具有半挥发性及颗粒物质的采样效率高，能有效降低了检测器最低检测限的技术要求，提高了检测灵敏度，更适合对通关人员携带毒品、爆炸物类物质的安检需要。

在一个实施例中，擦拭采样部和热解析部被置于工作室20内，所述工作室20置于载卡带5的上侧，例如如图1所示。工作室20可以例如由金属形成的壳体构成或限定。所述工作室20设置擦拭开口部，所述擦拭开口部朝向面对载卡带5的上表面使得置于所述载卡带5的卡或证8能够与所述擦拭传输带15接触，以便所述擦拭传输带15擦拭卡或证8的表面。工作室20包括擦拭开口密封部以便阻止擦拭的样品向外泄漏，配置在擦拭开口部周围用以在擦拭开口部靠近载卡带5时接触载卡带5。通过设置工作室20的开口密封部，在工作室20内形成基本上封闭的空间，以便阻止擦拭的样品向外泄漏，保持工作室的气密性以便可充入一定压力的载气实现样品进入下游的色谱或其他分析部件。如图1所示，工作室20内设置两个轮，轮张紧擦拭传输带15并带动擦拭传输带15运动。擦拭传输带 15穿过热解析室16。整个工作室20被置于载卡带5之上。

在另一个实施例中，擦拭采样部和热解析部被置于工作室20内，所述工作室20置于载卡带5的下侧，例如如图4所示的结构。工作室20设置擦拭开口部，所述擦拭开口部朝向面对载卡带5的下表面。在本实施例中，载卡带5包括多个设置在邻近卡阻挡部的部位的对应的卡开口，在图 5和图6中示出一种形式的载卡带5，该载卡带5中间部位设置卡开口，其中图5是载卡带5的卡证槽6的截面图，图6是载卡带5的俯视图。卡开口配置成使得卡或证8位于载卡带5上时，所述擦拭传输带15能够通过所述卡开口与置于所述载卡带5的卡接触擦拭卡的下表面。卡开口的尺寸可以根据擦拭传输带15的尺寸进行设置。例如，擦拭传输带15的宽度可以与卡或证的宽度接近，卡开口小于卡或证的尺寸。工作室20包括擦拭开口密封部，配置在擦拭开口部周围用以在擦拭开口部靠近载卡带5时接触载卡带5以便阻止擦拭的样品向外泄漏，保持工作室20的气密性，可实现充入一定压力的载气有利于解析的样品从样品出口21进入下游连接的色谱柱或其它分析部件。有利的是，在如图4所示的结构中，在载卡带5的上方设置压垫9，压垫9可以对卡或证8的擦拭接触提供压力以便支持卡或证8与擦拭传输带15接触。压垫9还可以帮助密封工作室20。压垫9可采用硅/氟橡胶等有弹性且在高温下不挥发气体的材料在图4的实施例中，可以设置四个轮张紧擦拭传输带15，工作室20可以位于四个轮围成的空间内。然而，这并不是必须的。工作室20的结构与图1中的工作室20类似。

在图1和图4的结构中，所述工作室20使得所述擦拭采样部和热解析部容纳在所述工作室20内与外部环境隔离。擦拭采样和进样装置可以包括位于所述工作室20内的气体过滤装置，用以过滤和清洁工作室20内的气体，从而避免工作室20内的物质泄漏到周围环境中。

在一个实施例中，热解析部包括热解析室16，所述热解析室16包括用于所述擦拭传输带15进入所述热解析室16的擦拭传输带15入口、用于所述擦拭传输带15离开所述热解析室16的擦拭传输带15出口以及用以导出热解析室16内的样品导出口21。所述热解析室16包括擦拭传输带 15出口密封材料，配置在擦拭传输带15出口用以密封擦拭传输带15出口并清洁通过擦拭传输带15出口的所述擦拭传输带15。擦拭传输带15出口密封材料可以是波纹状软套10。波纹状软套10可采用硅/氟橡胶等有弹性且在高温下不挥发气体的材料。热解析室16可以设置载气入口22，用以将载体通入热解析室16，和样品出口21，用以将热解析的样品通过载气带入下游的分析部件，如色谱柱或IMS或MS等其它分析部件。

根据本实用新型的实施例，在工作室20内形成密封环境，可以看作是第一级密封；在热解析部再次形成密封环境，这可以看作第二级密封。由于两级密封的存在，在热解析室16内可以形成大约0.01MPa-0.06MPa 气压的气体密封，当样品出口21的下游连接色谱柱时，一般在约在 0.06MPa的气压的载气可将热解析的样品携带进入传统的毛细管色谱柱，而对于MCC柱进样一般仅需要0.01MPa的气压。通过两级密封可以实现对热解析室16的密封，以便防止热解析室16解析的样品泄漏到周围环境中，并保证解析的样品通过样品出口21进入下游的色谱柱或其它分析部件。例如，在如图4示出的实施例中，工作室20还可以设置有电控线路入口23、用于净化工作室20内的气体过滤装置等。

热解析部还可以包括用于将热解析部内部温度控制在想要的温度的控温装置，所述控温装置包括设置在所述热解析室16内的加热装置、用以测温的温度传感器以及用以隔离热解析室16内的热的保温层。具体地，如图4中，热解析室16包括加热器件17、保温套18以及温度传感器19，它们构成控温装置，在计算机的控制下保证热解析室16在想要的温度下，使样品充分解析。保温套18可采用大约20mm厚的气凝胶或玻璃或陶瓷棉。所述温控系统控制热解析室16的温度(25℃-200℃之间)，确保擦拭传输带15上的样品解析下来，并通过解析样品出口21进入与其相连的下游部件，例如分析部件。

本实用新型的一个实施例提供一种读卡设备，用以读取卡或证8的信息，其中所述读卡设备还包括上述的擦拭采样和进样装置，所述读卡设备配置成当卡或证8被置于载卡带5被输送时，读卡设备读取卡或证8的信息同时或之后擦拭采样和进样装置擦拭获得卡或证8表面的样品，可以实现被检人员的卡证信息和有害物质的安检信息关联起来，其中，擦拭采样和进样装置，包括：热解析部，配置成分析被送入热解析部内的样品的性质；擦拭采样部，包括能够分别绕各自的轮转动的第一轮、第二轮以及通过第一轮和第二轮张紧并通过第一轮和第二轮的转动而在第一轮和第二轮之间沿第一方向移动的擦拭传输带，其中所述擦拭传输带移动通过所述热解析部以便在所述擦拭传输带进入所述热解析部时热解析部能够分析所述擦拭传输带上的样品的性质；和卡证传输部，所述卡证传输部包括载卡带，所述载卡带配置成沿第二方向输送卡使得在输送卡的过程中，卡能够与所述擦拭传输带接触，以便所述擦拭传输带擦拭卡的表面，其中第二方向与第一方向大体垂直。

本实用新型的一个实施例提供一种闸机设备，包括上述的读卡设备。

本实用新型的自动擦拭采样和进样装置可以配置在闸机上，其工作流程如下：可借助计算机控制电机和位置传感器(未示出)对卡证槽6的位置按时序进行控制。当通行人员到达闸机入口时，卡证槽6位于闸机的放卡区7的正下方，通行人员将卡或证8放置在放卡区7下的卡证槽6内，然后控制载卡带5将卡或证8带入擦拭区11，进入擦拭区11的卡或证8 被与其相对运动的擦拭传输带15擦拭，被擦拭后的卡或证8被传输到读卡区12，自动读卡后由通行人员取走，然后进入下一个循环。另一方面，擦拭过卡或证8的擦拭传输带15被带入热解析室16，擦拭样品被快速解析下来，解析样品在进样载气22的携带下通过解析样品出口21进入下游的其它分析检测部件。如此循环可实现对通行人员一个接一个地采样检测。

本实用新型的采样方法集“快速，循环，全自动”于一体，可实现对通行人流进行一个接一个地快速采样，克服了传统手动采样无法高效而只能抽查的缺陷，并且提高了查验效率，适合于机场/公路/铁路关口，大型会议入场等人员通行的现场快速查验，开创了痕量物质通关查验的新模式。

虽然本总体专利构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体专利构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本实用新型的范围以权利要求和它们的等同物限定。