安检设备、安检设备的采样装置、安检方法和采样方法_2

文档序号:9451210阅读:来源:国知局
形布置在内圈。在另一实施例中,多个吹扫口 102可以布置在内圈,多个吸入口 101可以布置在外围。这样布置多个吹扫口和吸入口是有利的,当内圈中布置的吹扫口 102向物体或行李之类的被检查物喷射气体,例如热空气时,样品被吹离,或被加热的气体升温而脱离到空气中,外圈的吸入口 101将样品迅速吸入,实际操作证明,这样的布置带来很好的采集效果。在另一实施例中,多个吹扫口 102可以以其他形状,例如四边形的形式布置在外围,多个吸入口布置在多个吹扫口 102构成的图案的范围内。在发明的一个实施例中,所述多个吸入口 101的至少部分设置过滤器,用于阻止大的颗粒进入吸入口 101中。
[0048]在发明的一个实施例中,将采样装置10通过可插拔的连接管道103连接至预处理装置。例如采样装置10通过带卡扣的可插拔的连接管道103连接至预处理装置。例如采样装置10通过带紧配合接口的可插拔的连接管道103连接至预处理装置。所述连接管道103包括控温装置1031,用于在连接管道103内维持所需的温度使得通过连接管道103的气体或样品的温度升高至预定温度,控温装置1031包括保温层、加热器以及传感器(在图1中用黑色粗线表示),加热器可以是薄膜加热器,也可以是发热丝;传感器可以是薄膜传感器,有利于连接管道变形。在发明的一个实施例中,连接管道103包括用于吸入口 101的吸入管道(例如连接管道103内,未单独示出)和用于吹扫口 102的吹气管道104。连接管道103内可以放置干燥剂,用于去除样品和热空气中的潮气。
[0049]在发明的一个实施例中,采样装置10还包括采样吸气栗105,通过例如在所述连接管道103中的吸入管道与预处理装置以及吸入口 101连通形成采样通路,用于在吸入口101处形成负压吸入样品,随后样品在预处理装置处被吸附。
[0050]在发明的一个实施例中,采样装置10还包括充气栗106,所述充气栗106配置成通过吹气管道104将气体从吹扫口 102吹出或将气体从预处理装置吹出。吹气管道104可以是单独设置的管道,其具有加热功能,使得经过吹气管道104的气体被加热形成热气流。在一个实施例中,在吹气管道104的壁上或壁内部设置柔性的加热丝1041,通过加热丝的加热和辐射作用,吹气管道104内温度升高。
[0051]所述充气栗106可通过例如设置在连接管道103中的吹气管道104与阵列式吹扫口 102连通,采样时,充气栗106充气,气体在吹气管道104被加热形成热气流,热气流经吹扫口 102对被检目标表面进行吹扫,使得被检目标中的可挥发性物质的快速挥发,被检目标表面沾染物的扬起。由于热气流加速暗藏在被检目标内可挥发性样品的快速挥发,可起到辅助样品采集的效果。
[0052]在发明的一个实施例中,预处理装置包括全时预浓缩吸附器,其包括第一活塞式吸附浓缩器和第二活塞式吸附浓缩器,其中连接管道103的吸入管道和吹气管道104通过切换装置分别连接至第一活塞式吸附浓缩器和第二活塞式吸附浓缩器的任一个,使得在吸入管道将样品送入第一活塞式吸附浓缩器和第二活塞式吸附浓缩器中的一个期间,第一活塞式吸附浓缩器和第二活塞式吸附浓缩器中的另一个进行样品的解析。吹气管道104可以对第一活塞式吸附浓缩器和第二活塞式吸附浓缩器中一个吹气以便清洗去掉活塞式吸附浓缩器上的样品。也就是说,与吹气栗连接的吹气管道104既可以连接至采样面100的吹扫口 102,也可以连接至活塞式吸附浓缩器。在发明的一个实施例中,检测装置包括气相色谱-离子迀移谱仪(GC-頂S)。
[0053]在发明的一个实施例的安检设备中,当被检目标靠近本发明的实施例中的以GC-頂S为例的安检设备的设有面阵式吸入口 101和面阵式热流吹扫口 102的采样面100时,开启安检设备,接通充气栗106和吸气栗105以及连接通道的控温装置1031的开关开始工作。如图1所示,洁净的空气流经具有加热保温功能的吹气管道104加热后从面阵式吹扫口 102吹出,并对被检目标表面进行吹扫,热空气流的吹扫可将粘附在被检目标表面的小颗粒扬起,还能加速被检目标内可挥发和易挥发性物品的挥发;与此同时面阵式吸入口 101在采样吸气栗105的吸吮作用下吸气取样,粘附在被检目标表面或已被热流扬起的小颗粒样品,还有被检目标内部暗藏的易挥发性、半挥发性物品挥发出来的气体样品在采样吸气栗105的吸吮作用下进入面阵吸入口 101。样品随后经具有加热保温功能的连接管道103、样品采集接口 107到达吸附筛筒110(常温)且被筛筒内的吸附剂吸附。
[0054]在图1中,吹气管道104和吸入管道被分开设置。在本发明的另一实施例中,吸入管道和吹气管道104被集成在连接管道103内,有利于插拔。连接管道103包括控温装置1031,控温装置1031包括保温层、加热器以及传感器(图中未示出),连接管道103的控温装置1031用于在连接管道103内维持所需的温度使得通过连接管道103的气体或样品的温度升高至预定温度。在本发明的另一实施例中,连接管道103可以仅包括管道外包裹的加热器和保温层,将连接管道103内的温度控制在大致的较高温度。连接管道103内合适的温度能有效地防止样品在管道内冷凝造成管道污染。在本发明的一个实施例中,连接管道103是柔性的,这有利于采样装置10相对于预处理装置移动。
[0055]在采样吸气栗105的持续吸气作用下,可实现被检物样品在活塞式吸附浓缩器的吸附筛筒112内的富集。样品浓缩完成后,活塞式吸附浓缩器的活塞杆111可在电机传动作用下迅速将吸附筛筒112推至经加热保温的高温热解析腔114中。
[0056]在图1中,例如,左边的活塞式吸附浓缩器与吸入管道联通,吸入的含有样品的气体通过吸附浓缩器,样品被吸附,空气被过滤后排出。如图1所示,左边的活塞式吸附浓缩器离开热解析腔114,右边的活塞式吸附浓缩器进入热解析腔114。吸入管道的出口和吹气管道104的出口可以在左右两边的吸附浓缩器之间切换。当吸入管道的出口与左边的活塞式吸附浓缩器连通时,右边的活塞式吸附浓缩器进入解析腔中解析样品,由此,提高了样品预处理的效率。例如,在被检目标的样品的采集期间,可以开始解析上一被检目标的样品解析和后续分析。
[0057]优选地,热解析腔采用化学性质稳定的不锈钢或镀镍铜材料制作,热解析腔采用程序升温。被吸附在吸附剂上的样品在热解析腔内被高温加热迅速析出。析出的样品可以与从载气入口 116流入的经预热的载气混合,并被载气带入MCC柱118中进行预分离,经分离后的样品各组分依次进入双模式离子迀移谱仪119中进行检测分析(其中取样检测可按需求对被检目标进行翻面多次取样分析)。优选的活塞缸110,吸附筛筒下部绝热垫113采用导热系数低的材料,如聚四氟、PEEK等。绝热垫113可有效隔绝在样品吸附过程中热解析腔114与吸附器间的热传导,有利于样品吸附。热解析腔114设有载气分流/吹扫接口117,分流/吹扫接口 117可对热解析腔114进行吹扫,吹扫可排出热解析腔114内的废样和杂质,能有效的避免二次进样时鬼峰的出现。在热解析腔114内密封嵌入化学性质稳定的玻璃衬管115,玻璃衬管115可定期更换,衬管能有效降低检测样品和检测信号的失真,另一方面还可阻挡大颗粒物质掉入色谱柱并堵塞色谱柱。采样及进样解析过程中,耐高温O形密封圈109能有效的保证活塞式吸附器与活塞缸110之间的密封连接,能确保采集的样品不损失。导热护套一方面用于保护MCC柱118,另一方面还为MCC提供与热解析腔114、双模式离子迀移谱仪119之间连接的密封接口,同时还有利于外部加热保温电路对MCC进行加热保温。当把从前一被检物上所采样品推至热解析腔进行热解析时,可将下一被检物贴近安检仪进行样品采集,如此循环实现多个被检目标的全时样品收集及检测。本发明实施例的一种样品采集、浓缩、解析进样装置沿用了全时预浓缩采样技术,并辅助热流吹扫,使得采样效率更高;而本发明的实施例中的一种基于GC-1MS的痕量安检设备则兼具体积小,采样效率高,灵明度高,检测速度快的特点,它既可用于对人也可用于对行李物品进行安检,也方便与其他检测技术联用,非常适用于机场、海关、车站等场所。
[0058]根据本发明的一个实施例,提供一种采样装置10,所述采样装置10具有采样面100,在采样面100内设置用于吸入被检目标的样品颗粒的多个吸入口 101和用于吹出气流的多个吹扫口 102,其中,采样
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