提供实时烟气接触警报能力的焊接头盔配置的制作方法
【专利摘要】焊接头盔、系统及套件，所述焊接头盔、系统及套件在弧焊工艺期间提供实时烟气接触监控和警报能力。被配置来在焊接工艺期间保护使用者的头的焊接头盔（100）被配置有智能警报装置（120）以及空气采样提取和输出端口。所述空气采样提取和输出端口连接到空气采样管的近端，以对所述焊接头盔之内的可呼吸空气进行采样，并且所述空气采样管的远端连接到外部气溶胶监控设备的空气采样进入端口。所述智能警报装置与所述气溶胶监控设备通信，以从所述气溶胶监控设备接收空气采样输出数据，并且处理所述空气采样输出数据，以基于预先设定的接触水平设置点和/或接触警报操作模式生成警报数据和/或警报信号。
【专利说明】提供实时烟气接触警报能力的焊接头盔配置
【技术领域】
[0001]特定的实施方案涉及在焊接工艺期间的烟气的监控。更具体地，特定的实施方案涉及提供实时烟气接触监控和警报能力的焊接头盔、方法及套件。
【背景技术】
[0002]在焊接工艺(例如，弧焊工艺)期间，会生成污染物(例如烟气)，如果污染物被焊接者吸入，则对焊接者可能是有害的。在许多焊接情形(尤其是室内情形)中，通风装备被用来吸出并排走烟气。然而，有时通风装备可能不适于特定的焊接工艺或场景，或通风装备可能被不恰当地设置或被焊接者不恰当地使用。由于安全和健康法规往往基于性能，符合行业卫生标准依赖于具有由合格的行业卫生检查员所做的实际工作场所接触测定。目前的做法是执行全工作班次的监控，其中采样设备被放置在工人身上，以过滤和采集在工人的呼吸区域中呈现的污染物的具有代表性的采样。目标是获得八小时时间加权平均浓度，该平均浓度于是可以与法规中所允许的水平相比较。然而，很多时候，由于通常需要将采样送到公认的实验室进行分析，直到采样事件后的数周才可以获得结果。
[0003]通过比较常规的、传统的以及已提出的方案与参照附图在本申请的剩余内容中阐述的本发明的实施方案，这样的方案的进一步的限制性和不利之处对本领域的技术人员来说将会变得明显。
【发明内容】
[0004]本文公开了在弧焊工艺期间提供实时烟气接触(exposure)监控和警报能力的焊接头盔、系统及套件(kit)。被配置来在焊接工艺期间保护使用者的头的焊接头盔被配置有智能警报装置以及空气采样提取和输出端口。所述空气采样提取和输出端口连接至空气采样管的近端，以对所述焊接头盔之内的可呼吸空气进行采样，并且所述空气采样管的远端连接至外部气溶胶监控设备的空气采样进入端口。所述智能警报装置与所述气溶胶监控设备通信，以从所述气溶胶监控设备接收空气采样输出数据，并且处理所述空气采样输出数据，以基于预先设置的接触水平设置点和/或接触警报操作模式生成警报数据和/或警报信号。结果，焊接者和/或例如焊接者的监管者可以在对焊接者发生任何显著的伤害之前容易地获知在所述焊接工艺期间对焊接者的任何不可接受的接触。这样的头盔、系统和套件可以被用作功能强大的日常工具，来管理和更有效地了解工作场所接触。
[0005]将从下面的说明书、权利要求书和附图中更加完整地理解所要求保护的本发明的这些和其他特征与实施方案以及本发明的图示说明的实施方案的细节。
_6]附图简要说明 [0007]图1是用于在焊接工艺期间提供实时烟气接触警报能力的焊接头盔的第一示例性实施方案的图示说明；
[0008]图2是用于在焊接工艺期间提供实时烟气接触警报能力的焊接头盔的第二示例性实施方案的图示说明；[0009]图3是用于在焊接工艺期间使用图1的焊接头盔(或，可替换地，图2的焊接头盔)提供实时烟气接触监控和警报能力的系统的第一实施方案的图示说明。
[0010]图4是图3的系统的功能框图，所述功能框图示出图1的焊接头盔(或图2的焊接头盔200)的智能警报装置(IWA)的第一实施方案的功能性部件。
[0011]图5是用于在焊接工艺期间使用焊接头盔的略微改进的实施方案提供实时烟气接触监控和警报能力的系统的第二实施方案的图示说明。
[0012]图6是图5的系统的功能框图，所述功能框图示出图5的焊接头盔的IWA的功能性部件。
【具体实施方式】
[0013]本发明的实施方案有关于在弧焊工艺期间提供实时烟气接触监控和警报能力的焊接头盔、系统和套件。根据本发明的特定的实施方案，至少部分地在进行焊接工艺的使用者佩戴的焊接头盔中提供这样的能力。
[0014]如本文所使用的，术语“集成”是指“被定位在……上”、“在物理上是……的整体的一部分”或者“被附接到……”(具有或不具有随后被解除附接的能力)。如本文所使用的，术语“实时”是指在焊接工艺期间空气采样输出数据的监控、通信和处理，从而，在可以发生针对焊接者的任何显著损害之前，焊接者和/或例如焊接者的监管者可以方便地被告知在焊接工艺期间的任何对焊接者而言不可接受的接触。如本文所使用的，术语“气溶胶”指的是气体中散布的颗粒(例如，空气中的固体烟气或散布的烟尘颗粒)系统。
[0015]本文在下面相对于图1-6描述本发明的各种实施方案的细节。图1是在焊接工艺期间提供实时烟气接触警报能力的焊接头盔100的第一示例性实施方案的图示说明。焊接头盔100包括焊接面罩110，所述焊接面罩110被配置来佩戴在焊接者头上，以在焊接工艺期间保护焊接者。焊接头盔100还包括智能警报装置(IWA) 120，所述智能警报装置(IWA)120与焊接面罩110集成。IWA120被配置来以通信方式与外部气溶胶监控(EAM)设备接口连接，以从EAM设备接收空气采样输出数据。IWA120响应于从EAM设备接收空气采样输出数据而生成警报信息和其他环境状态信息。本文之后描述IWA120和EAM设备相互作用的细节。
[0016]在图1的实施方案中，IWA120被定位在头盔110的外侧。根据本发明的特定的实施方案，IWA120可以被固定在焊接面罩110上，或者可以是相对焊接面罩110是可附接的以及从焊接面罩110是可拆卸的。IWA120包括使用者界面121、通信输入端口 122 (例如，USB端口)、射频(RF)天线123以及报警或警示设备124。本文之后更具体地描述IWA120的这些部件。根据本发明的可替换的实施方案，报警设备124可以从IWA120分开并且在头盔100上或头盔100之内的其他地方被集成。在这样的可替换的实施方案中，IWA120会以有线或无线的方式激活报警设备124。
[0017]焊接头盔100还包括空气采样提取和输出端口(ASPOP) 130，所述空气采样提取和输出端口(ASPOP) 130与焊接面罩130集成。ASP0P130被配置来对焊接面罩110之内的可呼吸空气进行采样或采集，并且被配置来连接到空气采样管的近端，以使所采样的空气通过通道远离面罩110。空气采样管的远端如本文之后描述的那样被附接到EAM设备。如本文所使用的，术语“可呼吸空气”指的是在佩戴头盔100时表征被焊接者呼吸的空气的空气采样。即使ASP0P130在图1中被示出为靠近焊接面罩110的前方，但ASP0P130可以位于焊接面罩110上的几乎任何地方(例如，朝向焊接面罩110的后方)。
[0018]图2是用于在焊接工艺期间提供实时烟气接触警报能力的焊接头盔200的第二示例性实施方案的图示说明。图2的焊接头盔200类似于图1的焊接头盔100。然而，焊接头盔200包括IWA120，如图2中虚线表示的的IWA120，所述IWA120主要集成在焊接面罩110的内侧上。然而，使用者界面121、通信输入端口 122和RF天线123从焊接面罩110的外侧仍是可触及的。报警或警示设备124在焊接面罩110的内侧上。在图2的实施方案中，IWA120的许多部分通过被集成在焊接面罩110内而被保护。
[0019]图3是用于在焊接工艺期间使用图1的焊接头盔100 (或，可替换地，图2的焊接头盔200)提供实时烟气接触监控和警报能力的系统300的第一实施方案的图示说明。除了焊接头盔100之外，系统300包括在头盔100之外的外部气溶胶监控(EAM)设备310。EAM设备310被配置来确定所采样的可呼吸空气中的一种或更多种污染物的浓度，并且生成相关联的空气采样输出数据。例如，EMA设备130可以是激光光度计设备。这样的激光光度计设备的实施例为TSI有限公司制造的SIDEPAKTM设备。系统300还包括皮带或带具(未示出)，以在皮带或带具被使用者佩戴时用来携持EAM设备300。
[0020]系统300还包括通信线缆320 (例如，USB线缆)，所述通信线缆320将IWA120的通信输入端口 122与EAM设备310的数据输出端口 311连接。在操作期间，EAM设备310经由通信线缆320将空气采样输出数据发送到IWA120。EAM设备310和IWA120两者均可以由例如电池或可再充电电源组来供电。可替换地，EAM设备310和/或IWA120可以由例如插入电插座的AC适配器供电，或由焊接电源或丝送进器的辅助电源供电。
[0021]系统300还包括空气采样管330。根据本发明的实施方案，空气采样管330可以是耐用的、耐热的、柔性的塑料管。管330的一端连接到头盔100上的ASP0P130。管330的另一端连接到EAM设备130上的空气采样进入端312。EAM设备130包括泵(未示出)以建立`真空，该真空将可呼吸空气从头盔100之内抽吸通过ASP0P130、通过管330、通过空气采样进入端口 312，并且进入EAM设备310以进行分析。根据本发明的实施方案，通信线缆320和空气采样管330 —起作为一个带具被使用，以提供“干净利落的”设计方式。在这样的实施方案中，空气采样进入端口 312和数据输出端口 311在EAM设备310上可以被相对近地靠在一起。以类似的方式，通信输入端口 122和ASP0P130在面罩110上可以被相对近地靠在一起。
[0022]在系统300的操作期间，当EAM设备310从头盔100吸入可呼吸空气时，EAM设备310分析所采样的可呼吸空气，以确定所采样的空气中的颗粒质量浓度(massconcentration)(例如,通过气溶胶计数)。根据本发明的实施方案,EAM设备310是能够确定较长的时间周期内的实时气溶胶质量浓度和时间加权平均(TffA)气溶胶质量浓度并且能够在颗粒尺寸的各种范围之间进行识别的激光光度计设备。
[0023]由EAM设备310确定的质量浓度经由通信线缆320被发送到IWA120，作为用于处理和分析的空气采样输出数据。根据本发明的各种实施方案，空气采样输出数据的其他形式或类型可以由EAM310生成并且也被发送到IWA120。例如，EAM设备310还可以生成和记录随着时间的推移或这甚至在多个焊接工艺期的历史接触数据。
[0024]图3的系统300的各种部件(焊接头盔、EAM设备、IWA、空气采样管、通信线缆以及带具)可以以套件(kit)的形式被提供，所述套件可以被使用者轻易地或方便地组装来使用，并且随后在使用后被拆卸。
[0025]图4是图3的系统300的功能框图，所述功能框图示出图1的焊接头盔100(或图2的焊接头盔200)的IWA120的第一实施方案的功能性部件。如图4中所见的，IWA120包括处理器125和被连接到RF天线123的RF发射器126。处理器125被可操作地连接到RF发射器126、使用者界面121和报警和警示装置124。根据本发明的各种实施方案，处理器125可以是软件可编程微处理器、数字信号处理器、微控制器或者能够被配置或被编程来为处理器125提供本文所描述的处理功能的任何其他处理器件或芯片。处理器125还经由通信线缆320可操作地接口连接到EAM设备310以接收空气采样输出数据。
[0026]处理器125处理空气采样输出数据并且生成接触警报数据和信息。所述接触警报数据和信息可以包括表示何时超出特定的预先定义的接触水平限制的警示数据，以及包括例如污染物浓度水平历史和运行时间平均数据的其他数据和信息。
[0027]使用者界面121可以是触敏显示器或例如开关和/或按钮配置。使用者界面的其他类型也是可能的。在一个实施方案中，使用者界面被焊接者用来设定一个或更多个接触水平设置点。接触水平设置点是要由处理器125与空气采样输出数据(或空气采样输出数据的处理后的形式)相比的值。空气采样输出数据是所采样的可呼吸空气中的一种或更多种污染物的浓度的表征。使用者例如可以依靠标准最大烟气接触指南(MFEG)为特定的焊接工艺确定适当的接触水平设置点。
[0028]如果处理器125确定污染物浓度已经被超出(例如，确定已经发生警报条件)，则处理器124可以生成警报信号来激活报警装置124以向使用者发出该情况的警报。根据本发明的各种实施方案，报警设备124可以是声音报警设备、可视报警设备或两者的组合。其他类型的报警设备也是可能的，例如，震动报警设备。根据本发明的可替换的实施方案，报警设备124可以与头盔100分开，并且可以由头盔100的IWA120以无线方式激活。此外，如果焊接头盔是具有可以被焊接者看见的内部显示器的类型，来自于IWA的警报信息可以被显示在内部显示器上。
[0029]在另一实施方案中，使用者界面被焊接者用来选择预先定义的警报操作模式。预先定义的警报操作模式是被编程或被配置在处理器125中的系统300的操作模式，该操作模式与特定的焊接工艺以及作为特定焊接工艺的部分可以被产生的可能污染物相关。特定的预先定义的警报操作模式包括预先设置的接触水平设置点和可能的其他参数和/或对应于特定焊接工艺的操作算法。预先定义的警报操作模式被设计来针对在该特定的焊接工艺期间的污染物接触使焊接者保持被告知(例如，经由警示)和安全。
[0030]根据本发明的实施方案，RF发射器126从处理器125接收警报数据和信息并且将警报数据和信息传输到外部警报站(未示出)。外部警报站例如可以是就在工厂中的焊接工作环境之外的办公室中运行接触(exposure)软件应用的个人计算机。外部警报站可以由焊接监管者操纵，以保持对当前正在焊接工作环境中工作的一个或更多个焊接者的接触水平的追踪。
[0031]根据本发明的另一实施方案，RF发射器126从处理器125接收警报数据和信息，并且将相关联的命令消息或信号传输给当前正由系统300的使用者操作的焊接电源(未示出)，以例如在处理器确定污染物水平是不安全的或接近不安全水平时切断或关闭焊接电源。以类似的方式，RF发射器126可以将相关联的命令消息或信号传输到通风系统(未示出)，从而如果处理器确定污染物水平是不安全的或接近不安全水平，改变通风系统的操作状态(例如，加快通风系统的风扇速度)。
[0032]根据本发明的其他实施方案，RF发射器126可以用一些其他类型的无线通信设备代替，例如，举例来说，红外发射器或声波发射器。其他类型的无线通信设备也是可能的。因此，外部警报站、焊接电源和通风系统将被配置来与这样的可替换的无线通信设备通信。 [0033]图5是用于在焊接工艺期间使用焊接头盔510的稍微改进的实施方案提供实时烟气接触监控和警报能力的系统500的第二实施方案的图示说明。在图5的系统500中，在EAM设备的第二实施方案和IWA的第二实施方案之间的通信经由无线方式来执行的。图5的EAM设备530不具有数据输出端口 311，取而代之的是具有用于将空气采样输出数据传输到图5的IWA520的FR天线531。以类似的方式，图5的IWA520不具有通信输入端口 122，取而代之的是具有用于从EAM设备530接收空气采样输出数据的RF天线123。根据本发明的可替换的实施方案，将空气采样输出数据从EAM设备通信到IWA的其他无线装置可以包括红外装置、声波装置或一些其他无线装置。
[0034]图6是图5的系统500的功能框图，所述功能框图示出图5的焊接头盔510的IWA520的功能性部件。EAM设备530包括被可操作地连接到RF天线531的RF发射器620。RF发射器620起到将空气采样输出数据经由RF天线531传输到IWA520的作用。IWA520具有FR收发器610而不具有FR发射器126，所述收发器610起到经由FR天线123接收空气采样输出数据并且将空气采样输出数据传递到处理器125用以处理和分析的作用。
[0035]另外，RF收发器610起到从处理器125接收警报数据和信息并且将警报数据和信息传输到外部警报站(未示出)的作用。外部警报站可以是例如运行接触软件应用的移动设备。外部警报站可以由检查工厂中的焊接工作环境的业内卫生检查员佩戴，以确定当前正在焊接工作环境中工作的一个或更多个焊接者所经历的接触水平是否符合当前行业标准。
[0036]此外，RF收发器610可以起到从处理器125接收警报数据和信息并且将相关联的命令消息或信号传输给当前正由系统500的使用者操作的焊接电源(未示出)的作用，以例如在处理器125确定污染物水平不安全或接近不安全水平时切断或关闭焊接电源。以类似的方式，RF收发器610可以将相关联的命令消息或信号传输到通风系统(未不出),从而如果处理器125确定污染物水平是不安全的或接近不安全水平，改变通风系统的操作状态(例如，加快通风系统的风扇速度)。
[0037]根据本发明的其他实施方案，RF收发器610可以以一些其他类型的无线通信设备替换，例如，举例来说，红外收发器或声波收发器。其他类型的无线通信设备也是可能的。因此，外部警报站、焊接电源和通风系统将被配置来与这样的可替换的无线通信设备通信。
[0038]根据本发明的实施方案，IWA被配置来生成和/或分析历史接触数据。例如，IWA可以接收来自于EAM设备的以空气采样输出数据的形式的历史接触数据，并且处理和分析历史接触数据，以生成以接触警报数据和信息形式的统计接触参数和趋势数据。这种统计接触参数和趋势数据可以给行业卫生检查员提供关于车间或工厂的环境操作(例如超过整八小时转换或超过整个星期)的丰富洞悉。
[0039]总之，本发明的实施方案包括提供实时烟气接触警报能力的焊接头盔。焊接头盔包括焊接面罩，所述焊接面罩被配置来佩戴在使用者的头上以在焊接工艺期间保护使用者。焊接面罩还包括智能警报装置，所述智能警报装置与焊接面罩集成，并且被配置来以通信方式与外部气溶胶监控设备接口连接以从外部气溶胶监控设备接收空气采样输出数据。焊接面罩还包括空气采样提取和输出端口，所述空气采样提取和输出端口与焊接面罩集成，并且被配置来连接到用于对在焊接面罩之内的可呼吸空气进行采样的空气采样管的近端。空气采样管的远端被配置来连接到外部气溶胶监控设备的空气采样进入端口。智能警报装置包括处理器，所述处理器被配置来处理从外部气溶胶监控设备接收到的空气采样输出数据，以生成至少警报数据。智能警报装置还可以包括使用者界面，所述使用者界面被可操作地连接到处理器，并且被配置来允许使用者设置至少一个接触水平设置点和/或从多个预先定义的警报操作模式中选择警报操作模式。智能警报装置还可以包括无线通信设备，所述无线通信设备被可操作地连接到处理器，并且被配置来从处理器接收至少警报数据，并且被配置来以无线方式将至少警报数据传输到外部警报站。智能警报装置还可以包括无线通信设备，所述无线通信设备被可操作地连接到处理器，并且被配置来以无线方式从外部监控设备接收空气采 样输出数据并且将空气采样输出数据提供给处理器以进行处理。智能警报装置可以被配置来以通信方式与外部通风系统接口连接，以导致响应于警报数据的外部通风系统的操作状态的改变。此外，智能警报装置可以被配置来以通信方式与焊接电源接口连接，以响应于警报数据可操作地关闭焊接电源。智能警报装置还可以包括报警设备或警示设备，所述报警设备或警示设备被可操作地连接到处理器，并且被配置为一旦从处理器收到警报信号即报警。根据本发明的可替换的实施方案，报警或警报设备不是智能警报装置的部分，取而代之的是可操作地接口连接到智能警报装置，以从智能警报装置接收激活警报信号。
[0040]本发明的另一实施方案包括提供实时焊接烟气接触监控和警报能力的套件。套件包括焊接头盔，所述焊接头盔具有与焊接头盔集成的空气采样提取和输出端口。头盔被配置来佩戴在套件的使用者的头上，以在焊接工艺期间保护使用者。套件还包括气溶胶监控设备，所述气溶胶监控设备具有空气采样进入端口，并且被配置来生成空气采样输出数据。套件还包括智能警报装置，所述智能警报装置被配置来以通信方式与气溶胶监控设备接口连接，并且被配置来响应于空气采样输出数据生成至少警报数据。智能警报装置与焊接头盔在物理上可以是集成的，或可以能够被附接到焊接头盔或从焊接头盔分离。套件还包括具有近端和远端的空气采样管。空气采样管被配置来在空气采样管的近端处可操作地与焊接头盔的空气采样提取和输出端口相配接，并且还被配置来在空气采样管的远端处可操作地与气溶胶监控设备的空气采样进入端口相配接。套件还可以包括具有近端和远端的通信线缆。通信线缆被配置来在通信线缆的近端处与智能警报装置的通信输入端口相配接。通信线缆还被配置来在通信线缆的远端处与气溶胶监控设备的数据输出端口相配接。可替换地，通信线缆便利从气溶胶监控设备至智能警报装置的有线通信。智能警报设备和气溶胶监控设备可以被配置来以无线方式彼此通信。智能警报装置还包括无线通信能力，所述无线通信能力被配置来将由智能警报装置生成的警报信息传输到外部警报站。智能警报装置可以被配置来以通信方式与外部通风系统接口连接，以导致响应于警报数据的外部通风系统的操作状态的改变。智能警报装置可以被配置来以通信方式与焊接电源接口连接，以响应于警报数据可操作地关闭焊接电源。智能警报装置可以包括使用者界面，所述使用者界面被配置来允许使用者设置至少一个接触水平设置点和/或从多个预先定义的警报操作模式中选择警报操作模式。智能警报装置可以包括报警设备或警示设备，所述报警设备或警示设备被配置来当警报条件被智能警报装置确定时被激活。根据本发明的可替换的实施方案中，报警或警示设备不是智能警报装置的部分，取而代之的是可操作地接口连接到智能警报装置，以从智能警报装置接收激活警报条件信号。套件还可以包括带具或皮带，所述带具或皮带用于在带具或皮带被使用者佩戴时携持气溶胶监控设备。
[0041]本发明的进一步的实施方案包括提供实时烟气接触监控和警报能力的系统。系统包括用于在焊接工艺期间保护使用者的头的装置、用于监控源自用于保护的装置之内的可呼吸空气采样以生成空气采样输出数据的装置以及用于处理空气采样输出数据以生成至少警报数据的装置。系统还包括用于将空气采样输出数据从用于监控的装置传递到用于处理的装置的装置。系统还可以包括用于响应于警报数据生成警示或报警的装置。系统还可以包括用于使用者设置至少一个接触水平设置的装置，以及用于使用者从多个预先定义的警报操作模式中选择警报操作模式的装置。系统还可以包括用于将警报数据传递到外部警报站的装置，以及用于导致响应于警报数据的外部通风系统的操作状态的改变的装置。系统还可以包括用于响应于警报数据关闭焊接电源的装置，以及用于将用于监控的装置携持于使用者身上的装置。
[0042]尽管已经参照特定实施方案描述了本申请所要求保护的主题内容，但是本领域的技术人员将理解的是，可以作出各种改变并且可以替换等同物而不会偏离所要求保护的主题内容的范围。另外，可以对所要求保护的主题内容的教导作出许多修改来适应特定情况或材料而不偏离所要求保护的主题内容的范围。因此，所意图的是，所要求保护的主题内容不受限于所公开的特定实施方案，而所要求保护的主题内容将包括落入所附权利要求书的范围内的所有实施方案。
[0043]参考标号:
[0044]100 焊接头盔
[0045]110 焊接面罩
[0046]120 智能警报装置
[0047]121 使用者界面
[0048]122 通信输入端口
[0049]123 射频天线
[0050]124 警示设备
[0051]125 处理器
[0052]126 发射器
[0053]130 输出端口
[0054]200 焊接头盔
[0055]300 系统
[0056]310 气溶胶监控设备
[0057]311 数据输出端口
[0058]312 空气采样进入端口
[0059]320 通信线缆
[0060]330 空气采样管[0061]500系统
[0062]510焊接头盔
[0063]520IffA
[0064]530EMA 设备
[0065]531RF 天线
[0066]610RF 收发器
[0067]620RF 发射器
【权利要求】
1.一种焊接头盔(100)，所述焊接头盔(100)提供实时烟气接触警报能力，所述焊接头盔(100)包括: 焊接面罩(110)，所述焊接面罩(110)被配置来佩戴在使用者的头上，以在焊接工艺期间保护所述使用者； 智能警报装置(120)，所述智能警报装置(120)与所述焊接面罩(110)集成并且被配置来以通信方式与外部气溶胶监控设备(310)接口连接，以从所述外部气溶胶监控设备(310)接收空气采样输出数据；以及 空气采样提取和输出端口，所述空气采样提取和输出端口与所述焊接面罩(110)集成并且被配置来连接到空气采样管(330)的近端，以对所述焊接面罩(110)之内的可呼吸空气进行采样，其中所述空气采样管(330)的远端被配置来连接到所述外部气溶胶监控设备(310)的空气采样进入端口(312)。
2.如权利要求1所述的焊接头盔，其中所述智能警报装置(120)包括处理器，所述处理器被配置来处理从所述外部气溶胶监控设备(310)接收到的所述空气采样输出数据，以生成至少警报数据。
3.如权利要求2所述的焊接头盔，其中所述智能警报装置(120)还包括使用者界面，所述使用者界面被可操作地连接到所述处理器，并且被配置来允许使用者设置至少一个接触水平设置点。
4.如权利要求2或3所述的焊接头盔，其中所述智能警报装置(120)还包括使用者界面，所述使用者界面被可操作地连接到所述处理器并且被配置来允许使用者从多个预先定义的警报操作模式中选择警报操作模式。
5.如权利要求2至4中的一项所述的焊接头盔，其中所述智能警报装置(120)还包括无线通信设备，所述无线通信设备被可操作地连接到所述处理器并且被配置来从所述处理器接收至少所述警报数据以及以无线方式将至少所述警报数据传输到外部警报站。
6.如权利要求2至5中的一项所述的焊接头盔，其中所述智能警报装置(120)包括无线通信设备，所述无线通信设备被可操作地连接到所述处理器并且被配置来以无线方式从所述外部气溶胶监控设备(310)接收所述空气采样输出数据并且给所述处理器提供所述空气采样输出数据以进行处理。
7.如权利要求2至6中的一项所述的焊接头盔，其中所述智能警报装置还包括报警设备，所述报警设备被可操作地连接到所述处理器并且被配置为一旦从所述处理器收到警报信号即报警。
8.如权利要求1至7中的一项所述的焊接头盔，其中所述智能警报装置还被配置来以通信方式与外部通风系统接口连接，以导致响应于所述警报数据的所述外部通风系统的操作状态的改变。
9.如权利要求1至8中的一项所述的焊接头盔，其中所述智能警报装置还被配置来以通信方式与焊接电源接口连接，以响应于所述警报数据可操作地关闭所述焊接电源。
10.一种套件，所述套件提供实时焊接烟气接触监控和警报能力，所述套件包括: 焊接头盔(100),所述焊接头盔(100)具有与所述焊接头盔集成的空气采样提取和输出端口，所述头盔(100)被配置来佩戴在所述套件的使用者的头上，以在焊接工艺期间保护所述使用者；气溶胶监控设备(310)，所述气溶胶监控设备(310)具有空气采样进入端口(312)并且被配置来生成空气采样输出数据； 智能警报装置(120)，所述智能警报装置(210)被配置来以通信方式与所述气溶胶监控设备(310)接口连接并且被配置来响应于所述空气采样输出数据生成至少警报数据；以及 空气采样管(330)，所述空气采样管(330)具有近端和远端并且被配置来在所述空气采样管(330)的所述近端处可操作地与所述焊接头盔(100)的所述空气采样提取和输出端口相配接，并且还被配置来在所述空气采样管(330)的所述远端处可操作地与所述气溶胶监控设备(310)的所述空气采样进入端口(312)相配接。
11.如权利要求10所述的套件，进一步包括通信线缆(320)，所述通信线缆(320)具有近端和远端并且被配置来在所述通信电缆(320)的所述近端处与所述智能警报装置(120)的通信输入端口(122)相配接，并且还被配置来在所述通信线缆(320)的所述远端处与所述气溶胶监控设备(310)的数据输出端口(311)相配接，以便利从所述气溶胶监控设备(310)至所述智能警报装置(120)的有线通信。
12.如权利要求10或11所述的套件，其中所述气溶胶监控设备(310)和所述智能警报装置(120)被配置来以无线方式彼此通信。
13.如权利要求10至12中的一项所述的套件，其中所述智能警报装置(120)与所述焊接头盔(100)在物理上是集成的；和/或其中所述智能警报装置(120)被配置来附接到所述焊接头盔并且从所述焊接头盔分离。
14.如权利要求10至13中的一项所述的套件，其中所述智能警报装置(120)包括无线通信能力，所述无线通信能力被配置来将由所述智能警报装置(120)生成的警报信息传输到外部警报站。
15.如权利要求10至14中的一项所述的套件，其中所述智能警报装置还被配置来以通信方式与外部通风系统接口连接，以导致响应于所述警报数据的所述外部通风系统的操作状态的改变。
16.如权利要求10至15中的一项所述的套件，其中所述智能警报装置(120)还被配置来以通信方式与焊接电源接口连接，以响应于所述警报数据可操作地关闭所述焊接电源。
17.如权利要求10至16中的一项所述的套件，其中所述智能警报装置(120)包括使用者界面，所述使用者界面被配置来允许使用者设置至少一个接触水平设置点。
18.如权利要求10至17中的一项所述的套件，其中所述智能警报装置(120)包括使用者界面，所述使用者界面被配置来允许使用者从多个预先定义的警报操作模式中选择警报操作模式。
19.如权利要求10至18中的一项所述的套件，其中所述智能警报装置(120)包括报警设备，所述报警设备被配置来当警报条件被所述智能警报装置确定时被激活。
20.如权利要求10至19中的一项所述的套件，还包括带具，所述带具用于在所述带具被所述使用者佩戴时携持所述气溶胶监控设备。
21.一种系统，所述系统提供实时烟气接触监控和警报能力，所述系统包括: 用于在焊接工艺期间保护使用者的头的装置； 用于监控源自所述用于保护的装置之内的可呼吸空气采样以生成空气采样输出数据的装置；以及 用于处理所述空气采样输出数据以生成至少警报数据的装置。
22.如权利要求21所述的系统，还包括用于将所述空气采样输出数据从所述用于监控的装置传递到所述用于处理的装置的装置。
23.如权利要求21或22所述的系统，还包括用于响应于所述警报数据生成警示的装置。
24.如权利要求21至23中的一项所述的系统，还包括用于使用者设置至少一个接触水平设置点的装置。
25.如权利要求21至24中的一项所述的系统，还包括用于使用者从多个预先定义的警报操作模式中选择警报操作模式的装置。
26.如权利要求21至25中的一项所述的系统，还包括用于将所述警报数据传递到外部警报站的装置。
27.如权利要求21至26中的一项所述的系统，还包括用于导致响应于所述警报数据的外部通风系统的操作状态的改变的装置。
28.如权利要求21至27中的一项所述的系统，还包括用于响应于所述警报数据关闭焊接电源的装置。
29.如权利要求21至27中的一项所述的系统，还包括用于将所述用于监控的装置携持在所述使用者上的装置。
【文档编号】A61F9/06GK103648451SQ201280034502
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2012年5月11日 优先权日:2011年5月12日
【发明者】D·N·邓巴 申请人:林肯环球股份有限公司