包括机械力反馈机构的采样装置的制作方法

本申请要求于2016年12月9日提交的相同名称的美国专利申请第15/374,333号的优先权，其全部内容通过引证结合于此。

本文描述的实施例大体上涉及采样装置，更具体地，涉及一种包括机械力反馈机构的采样装置。

背景技术：

通常使用用于危险化合物(例如爆炸物及化学和生物武器)的筛选系统。这些筛选系统必须能够快速且精确地收集、浓缩和分析微量样品。已经开发了许多检测技术来检测大范围的爆炸物和化学武器，并在较小程度上检测生物武器，例如质谱法(ms)、离子迁移光谱法(ims)、气相色谱法(gc)、分光法。微量检测器的精度是将假阳性率减到最小的一个重要因素。然而，收集足够样品以将其输送到微量检测器是将检测率增到最大的一个重要因素，因为如果微量样品未适当地输送到检测器，那么“未检测事件”可能出现。在至少一些情况中，对这些微量检测器收集和输送样品是困难的，因为收集和输送的方法必须适应于大范围的应用和筛选场景。

某些违禁品——例如爆炸物或麻醉剂——难以在微量中检测到。用于高交通量区域(例如机场)的安检，尝试通过从身体或衣物收集样品，来识别并扣留与违禁品有关的个人。由于这些安检的高交通量性质，安检需要快速且精确。

一种类型的采样方法包括使用手持检测装置。这些装置，通常是“棒(wand)”的形式，易于操作，在用户和目标表面之间提供适当距离，以避免交叉污染，并且简化样品到分析装置的转移。然而，这些装置通常需要施加特定量的力或压力，以从目标表面获得足够量的样品。样品的充分收集会增加检测样品内的微量材料的可能性，并且当用户对目标表面不施加足够的力或压力时，微量检测率降低。

技术实现要素：

结合旨在具有示例性和说明性且范围不限的系统、工具和方法描述和说明了以下实施例及其方面。本申请公开了许多实施例。

在一个方面中，提供了一种用于从目标表面收集样品的采样装置。采样装置包括手柄、从手柄延伸的主体与手柄相对的采样头，以及机械力反馈机构。机械力反馈机构配置为当采样装置对目标表面施加力时，改变主体相对于手柄的方向。

可选地，所述机械力反馈机构包括旋转接头，其使所述主体连接到所述手柄。可选地，所述机械力反馈机构包括销，当所述采样装置对目标表面施加力时，所述主体相对于所述手柄围绕销旋转。

可选地，所述机械力反馈机构包括：腔体，其限定于所述手柄和所述主体中的一个的内部中；臂，其从所述手柄和所述主体中的另一个延伸并进入所述腔体中；以及偏压件，其在所述臂和限定腔体的内壁之间延伸，其中，当所述采样装置对目标表面施加力时，所述臂相对于所述内壁旋转。可选地，所述偏压件是弹簧，其配置为当所述采样装置不施加力时保持在静止配置。可选地，所述弹簧包括板簧、拉伸弹簧、扭转弹簧、压缩弹簧、碟形弹簧、空气弹簧、气体弹簧、扁平弹簧、弹性弹簧和恒力弹簧中的至少一个。

可选地，当所述采样装置施加阈值量的力时，所述机械力反馈机构防止所述主体相对于所述手柄的进一步旋转。

可选地，所述机械力反馈机构使所述手柄操作地耦接到所述主体。

可选地，所述采样头包括：捕集器支架，其配置为支撑样品捕集器；以及框架，其将所述样品捕集器固定到支撑表面。可选地，所述样品捕集器可从所述捕集器支架分离。

可选地，所述采样装置进一步包括力指示器，其配置为在所述采样装置在目标表面上施加阈值量的力时提供声音。

可选地，当施加阈值量的力时，所述采样装置转变成阈值配置。

可选地，所述采样装置进一步包括力指示器，其配置为在视觉上指示所述采样装置何时对目标表面施加阈值量的力。

可选地，所述采样装置包括过力指示器，其指示预定量的力已经施加，该预定量的力大于阈值量的力。可选地，该预定量的力在大约3磅到大约5磅的力的范围内。

可选地，所述采样装置进一步配置为提供触觉反馈，以指示所述采样装置对目标表面施加阈值量的力。

在另一方面中，提供了一种使用机械力反馈采样装置的方法。该方法包括：握持采样装置的手柄；使用采样装置对目标表面施加力；将所施加的力增加到阈值量的力，使得机械力反馈机构引起采样装置的方向变化；以及收集样品。

可选地，收集样品包括使用样品捕集器收集样品，所述方法进一步包括：将样品捕集器插入分析装置中以分析样品。

可选地，将所施加的力增加到阈值量的力包括，将所施加的力增加到至少大约半磅的力。

在又一方面中，提供了一种用于从目标表面收集样品的采样装置。采样装置包括手柄和包含端部的主体。主体耦接到手柄。采样装置还包括与手柄相对的采样头。采样头包括配置为支撑采样捕集器的支撑表面。采样装置进一步包括机械力反馈机构，其配置为指示采样装置何时对目标表面施加阈值量的力。

在又一方面中，本说明书提供了一种用于从目标表面收集样品的采样装置，采样装置包括：由纵向轴线限定的细长主体；附接到主体的近端的手柄；以及，附接到主体的远端的采样头，其中，采样头包括顶面和底面，其中，底面相对于纵向轴线倾斜，并且配置为相对于顶面围绕枢转点枢转。

在又一方面中，本说明书提供了一种用于从目标表面收集样品的采样装置，采样装置包括：由纵向轴线限定的细长主体；附接到主体的近端的手柄；附接到主体的远端的采样头，其中，采样头包括顶面和底面，其中，底面相对于纵向轴线倾斜，并且配置为相对于顶面围绕枢转点枢转，并且其中，在采样头的底面的顶部和枢转点处的顶面的底部之间形成的角度在最小10度和最大50度的范围内。

在又一方面中，本说明书提供了一种用于从目标表面收集样品的采样装置，采样装置包括：由纵向轴线限定的细长主体；附接到主体的近端的手柄；由可枢转构件附接到主体的远端并包括齿轮齿的采样头；包括第一可压缩构件的按钮；以及包括第二可压缩构件和齿条的滑动构件，其中，按钮配置为使得，在按压按钮时，第一可压缩构件配置为压缩和释放第二可压缩构件，从而导致滑动构件朝着主体的远端滑动，并导致齿条使齿轮齿旋转和使采样头枢转。

在又一方面中，本说明书提供了一种用于从目标表面收集样品的采样装置，采样装置包括：由纵向轴线限定的细长主体；附接到主体的近端的手柄；由可枢转构件附接到主体的远端并包括第一齿轮元件的采样头；包括第一构件的按钮；以及包括第二构件和第二齿轮元件的滑动构件，其中，按钮配置为使得，在按压按钮时，第一构件配置为导致第二构件移动，从而导致滑动构件朝着主体的远端滑动，并导致第二齿轮元件使第一齿轮元件旋转和使采样头枢转。

将在附图和以下提供的详细描述中更深入地描述本说明书的上述实施例和其他实施例。

附图说明

图1是采样装置的示例性实施例的透视图；

图2是图1所示的采样装置的透视图，其框架处于适合于接收捕集器支架的打开配置中；

图3是图1和图2所示的采样装置的透视图，其捕集器支架耦接到采样装置的主体；

图4是图1所示的采样装置的透视图，可以看到其示例性框架调节机构处于闭合配置中；

图5是图1所示的采样装置的透视图，可以看到其示例性框架调节机构处于打开配置中；

图6是图1至图3所示的采样装置和分析装置的透视图；

图7是图6所示的采样装置和分析装置的透视图，其中，捕集器支架插入分析装置中；

图8是处于第一配置的采样装置的示例性实施例的剖视图；

图9是处于第二配置的图8所示的采样装置的剖视图；

图10是处于第一配置的采样装置的替代实施例的剖视图；

图11是处于第二配置的采样装置的替代实施例的剖视图；

图12是处于第一配置的采样装置的另一替代实施例的剖视图；

图13是处于第二配置的图12所示的采样装置的替代实施例的剖视图。

具体实施方式

本说明书涉及多个实施例。提供以下公开内容以使得本领域普通技术人员能够实践本发明。在本说明书中使用的语言不应解释为对任何一个具体实施例的一般否定，或者不应用来限制超出本文使用的术语的含义的权利要求。在不背离本发明的精神和范围的情况下，本文定义的一般原则可应用于其他实施例和应用。而且，所使用的术语和措辞是为了描述示例性实施例，不应视为是限制性的。因此，本发明应被给予最广泛的范围，其包含许多与所公开的原则和特征一致的替代品、修改物和等效物。为了清楚起见，尚未详细地描述涉及与本发明相关的技术领域中已知的技术材料的细节，以避免不必要地模糊本发明。

在以下说明书和权利要求书中，引用了许多具有以下含义的术语。

除非上下文明确地表示不是这样，否则单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“该(the)”包括复数含义。

“可选的”或“可选地”表示，随后描述的事件或情况可能发生或者可能不发生，并且该描述包括事件发生的实例和事件不发生的实例。

如本文中在整个说明书和权利要求书中使用的近似语言，可用于修饰任何可允许变化的定量表示，而不会导致与其相关的基本功能的变化。因此，由一个或多个术语(例如“大约”、“大概”和“基本上”)修饰的值不限于规定的精确值。在至少一些情况中，近似语言可对应于用于测量值的仪器的精度。在这里及在说明书和权利要求书中，范围限制可组合和/或互换。除非上下文或语言表示不是这样，否则这种范围将被识别并包括所有其中包含的子范围。

在本申请的说明书和权利要求书中，词语“包含”、“包括”和“具有”中的每个及其形式，都并非必须限制于这些词可能相关的列表中的成员。在本文中应注意，除非明确地表示不是这样，否则可与任何其他实施例一起使用和实施与具体实施例相关描述的任何特征或部件。

本文公开的实施例提供了一种采样装置，其配置为使用机械力反馈机构促进微量违禁品的改进检测，以确保用户实现阈值量的收集样品所需的力。特别地，将采样装置的采样头放在目标表面上以收集样品，并且用户施加力直到机械力反馈机构向用户表明已经施加阈值量的力为止。更特别地，在示例性实施例中，当采样装置在目标表面上施加阈值量的力时，机械力反馈机构引起采样装置的几何变化或方向变化。然后可将样品转移到分析装置。采样装置和使用采样装置的方法有助于减小采样材料的收集和转移过程中的采样误差。

图1至图3是采样装置100的示例性实施例的透视图。在第一实施例中，采样装置100包括手柄104、主体106和采样头102。主体106包括第一端或近端108以及与第一端108相对的第二端或远端110。手柄104耦接到主体106的第一端108。采样头102位于主体106的远端110。采样头102包括捕集器支架111、框架112、支撑表面113和样品捕集器114。耦接机构115使捕集器支架111耦接到主体106。在所示实施例中，耦接机构115包括带或带子。捕集器支架111配置为保持样品捕集器114，例如玻璃纤维样品捕集器。样品捕集器114配置为从目标表面收集样品。在所示实施例中，样品捕集器114可移除地耦接到捕集器支架111，使得样品捕集器114可在已经使用样品捕集器114收集一个或多个样品之后从采样装置100移除。在一个实施例中，捕集器支架111包括钉(peg)109，该钉具有蘑菇状或任何其他保持样品捕集器114或捕集器支架111的形状的保持机构。样品捕集器114中的开口(未示出)与钉109对准并在钉109上向下推。钉109的形状将样品捕集器114保持在捕集器支架111上的适当位置。捕集器支架111可支持各种类型、大小和形状的样品捕集器114。支撑表面113配置为在样品的收集过程中保持采样捕集器114的位置，并且可包括相对柔软或填充的表面或者相对刚性的表面。

销117使框架112耦接到主体106的远端110，使得框架112可在闭合位置(见图1)和打开位置(见图2和图3)之间枢转，在闭合位置中，框架112使样品捕集器114耦接到支撑表面113，在打开位置中，样品捕集器114可插入采样装置100(或从采样装置100移除)和/或可插入分析装置(见图6和图7)。框架112配置为当框架112处于闭合位置时，将样品捕集器114保持在适合于样品收集的位置。当处于闭合位置时，可枢转框架112相对于主体106的远端110倾斜(见图1)，从而使其具有颌状外观，与当其打开时(见图2和图3)相反，其中远端110接近矩形块，并且可枢转框架112的大部分与远端110的平面大约平行。通过将可枢转框架112定位在倾斜配置中，相对于纵向地延伸通过主体106的纵向轴线，样品介质能够接触所检查物品的表面，而不是接触表面的远端110(颌线(jawline))的边缘。不同的是，框架的倾斜表面区域提供了与所检查物品的充分直接接触。如图2和图3所示，可枢转框架112在其相对于主体106的远端110的近端以角度170打开，使得框架112的远端与主体106的远端110的表面平行。在一个实施例中，当可枢转框架112处于打开位置时，角度170的角度范围(由可枢转框架的顶面限定为在枢转点相对于主体的远端的底面的角度的一个边缘)是10度到50度。在一个实施例中，当可枢转框架处于打开位置时，角度170的角度范围是15度到35度。

框架112可以是可调节的，以适应不同大小的样品捕集器114。在一个实施例中，框架112可根据样品捕集器114的大小来调节以确保牢固配合。采样装置100包括框架调节机构119以使框架112在闭合位置和打开位置之间转换。在所示实施例中，框架调节机构119包括位于主体106上的按钮136和闩锁137。按钮136和闩锁137从主体106延伸。当在按钮136上施加力时，框架调节机构119导致框架112转换到打开位置中，接着这导致闩锁137从采样头102向外延伸。在此实施例中，一旦框架112打开，样品捕集器114便可耦接到捕集器支架111或从捕集器支架111移除。按下闩锁137会导致框架112转换到闭合位置中。

图4和图5是采样装置100的透视图，其示例性框架调节机构119示出为处于闭合配置(参考图4)和打开配置(参考图5)。可枢转框架或盖112进一步包括集成圆柱形构件(其容纳枢转销117)，其齿轮齿160与位于齿条或滑动构件162中的凹槽161啮合，齿条或滑动构件162配置为在采样装置100的主体106内线性地滑动。在所示实施例中，齿条162包括位于齿条162的近端内的压缩弹簧164。在另选实施例中，使用其他类型的弹簧。按钮136还包括压缩弹簧166(更一般地叫做可压缩构件)，其容纳于按钮136内。当(按钮136内的)压缩弹簧166处于其自由的、膨胀的或减压的位置时，其将与齿条162相关联的压缩弹簧164(也更一般地叫做可压缩构件)保持在压缩状态中，从而将框架112放在闭合位置，如图4所示。当按下按钮136时，压缩相关联的弹簧166，释放齿条162，从而使弹簧164膨胀或减压，这导致齿条162线性地向前移动。接着，当齿条162线性地向前移动时，可枢转框架112随着齿轮齿160卡入齿条或滑动构件162中的凹槽161而旋转。因此，一个弹簧的压缩或解压导致第二弹簧的解压或压缩，从而导致齿条的线性运动，随后，齿条的旋转导致框架的枢转。

另外，采样装置100包括捕集器支架调节机构121。捕集器支架调节机构121配置为将捕集器支架111从内部位置(见图1和图2)转换到外部位置(见图2)，在内部位置中，捕集器支架111位于主体106的内部，在外部位置中，捕集器支架111位于主体106的外部以便于样品捕集器114的插入/移除，和/或在样品捕集器114上收集的样品的分析。在所示实施例中，捕集器支架调节机构121包括设置于主体106上的滑动机构123。当滑动机构123朝着主体106的远端110移动时，捕集器支架111(和/或耦接机构115)接着向前移动，使得捕集器支架111转换到外部位置。然后样品捕集器114可耦接到捕集器支架111或从捕集器支架111移除，或者插入分析装置。当滑动机构123朝着主体106的近端108移动时，捕集器支架111转换到内部位置。在所示实施例中，当捕集器支架111转换回到内部位置时，按下闩锁137以使框架112转换到闭合位置，在闭合位置中，将样品捕集器114保持或锁定在支撑表面113上。

图6和图7是采样装置100和分析装置140的透视图。框架112处于打开位置，捕集器支架111处于外部位置，使得样品捕集器114朝着分析装置140延伸。分析装置140可以是任何适合于测试样品的装置，例如，但不限于，逐项分解器。如图7所示，样品捕集器114插入分析装置140，以当采样装置100朝着分析装置140前进时，分析在样品捕集器114上收集的任何样品，直到主体106的远端110接触分析装置140为止。在另一实施例中，采样装置100在样品捕集器114一开始插入分析装置140之后朝着分析装置140前进，直到样品捕集器114接触分析装置140为止。在一个另选实施例中，从采样装置100移除样品捕集器114和/或捕集器支架111，以将样品捕集器114和/或捕集器支架111插入分析装置140。在分析样品之后，如果没有检测到违禁品，那么将样品捕集器114收回到采样装置100中。更特别地，滑动机构123朝着主体106的近端108移动以收回捕集器支架111，从而收回样品捕集器114，并且按下闩锁137以使框架112转换到闭合位置中，从而使样品捕集器114耦接到支撑表面113上以供再次使用。在所示实施例中，采样装置100进一步包括计数器或刻度盘139。转动刻度盘139可调节(例如，在刻度盘139上和/或在其附近的显示器上)显示的数字，指示样品捕集器114已经使用的次数。在已经检测到违禁品或者样品捕集器114已经使用预定次数(例如，5次、10次、20次，等等)之后，从采样装置100移除使用过的样品捕集器114。

图8是处于第一配置(在本文中也叫做静止配置)的采样装置100的一个实施例的剖视图。图9是处于第二配置(在本文中也叫做阈值配置)的采样装置100的剖视图。当采样装置100在目标表面上施加具体的阈值量的力时，采样装置100从静止位置转换到阈值配置。

采样装置100进一步包括机械力反馈机构116，在所示实施例中，机械力反馈机构包括位于手柄104和主体106之间的旋转接头。更特别地，手柄104包括腔体122，主体106包括从第一端108延伸到腔体122中的臂120。在一个另选实施例中，主体106包括腔体122，手柄104包括从腔体122延伸的臂120。另外，机械力反馈机构116包括偏压构件124，该偏压构件在臂120和手柄104的内壁126之间延伸。在示例性实施例中，偏压构件124是弹簧。更具体地，弹簧124是板簧、压缩弹簧、拉伸弹簧、扭转弹簧、碟形弹簧、空气弹簧、气体弹簧、扁平弹簧、弹性弹簧或恒力弹簧中的至少一个。在一些实施例中，机械力反馈机构116包括多个弹簧124。

腔体122的大小构造为允许臂120在腔体122内旋转。更具体地，销128使臂120耦接到手柄104的第一端108，使得主体106能够相对于手柄104旋转。因此，机械力反馈机构116配置为，当使用采样装置100在目标表面上施加足够的力时，便于主体106相对于手柄104围绕销128旋转。更具体地，在所示实施例中，当采样装置100对目标表面施加力fapplied时，目标表面施加相反的力fopposing。当臂120围绕销128旋转时，臂120和采样装置100的内壁126之间的距离减小，从而压缩弹簧124。

机械力反馈机构116进一步配置为，当施加阈值量的力时，防止主体106的进一步旋转。在一个实施例中，机械力反馈机构116配置为使得臂120能够在0度到20度的范围内旋转。在一个另选实施例中，选择偏压构件124以使得能够旋转到不同的度数。如果对目标表面施加比阈值量的力小的力，那么可能无法充分收集样品。在一个实施例中，该阈值量的力至少是大约1磅的力。在一个另选实施例中，该阈值量的力至少是大约2磅的力。在另一另选实施例中，该阈值量的力是大约半磅的力。另外地或另选地，机械力反馈机构116可配置为使得，当施加阈值量的力时，臂120接触腔体122内的肩部130，防止臂120的进一步旋转。在所示实施例中，一旦施加阈值量的力，主体106便与手柄104基本上平行，并且采样装置100处于阈值位置。采样装置100转换到阈值配置可对用户提供已经施加阈值量的力的视觉指示或反馈。

图10是处于第一配置或静止配置的采样装置100的示例性实施例的剖视图，图11是处于第二配置的图10所示的采样装置100的剖视图。在此实施例中，偏压构件124是至少一个缠绕在销128周围的扭转弹簧。当采样装置100对目标表面施加力fapplied时，目标表面施加相反的力fopposing。手柄104推动扭转弹簧的扭臂138，导致扭转弹簧拧紧，这使得主体106能够相对于手柄104移动。机械力反馈机构116配置为使得，当施加阈值量的力时，手柄104的外壁150接触主体106的界面壁152，从而防止主体106的进一步旋转。

图12是处于第一配置或静止配置的采样装置100的另一另选实施例的剖视图，图13是处于第二配置或阈值配置的图12所示的采样装置100的剖视图。在此实施例中，机械力反馈机构116位于主体106的远端110处的采样装置100内。偏压构件124耦接到采样表面113和主体内部117，并且容纳在远端腔体119内。当采样装置100对目标表面施加力时，偏压构件124从延伸配置转换到压缩配置。而且，偏压构件124的压缩导致采样表面113朝着远端腔体119向内压缩。在一个实施例中，采样装置100包括下面描述的力指示器中的至少一个。

在一个另选实施例中，机械力反馈机构116包括位于采样头102和主体106之间的旋转接头。当采样装置100对目标表面施加力时，机械力反馈机构116包括采样头102相对于主体106的方向变化，例如，使用如本文描述的偏压构件124。在此实施例中，主体106相对于手柄104的方向不变化。

在一个实施例中，机械力反馈机构116进一步配置为对用户提供触觉反馈。当施加阈值量的力时，机械力反馈装置116对用户提供触觉反馈。在一个实施例中，臂120与肩部130的接合和/或外壁150与界面壁152的接合导致用户感觉到静止配置和伸直配置之间的转换完成。

在示例性实施例中，采样装置100配置为棒(wand)，其中，采样头102耦接到手柄104。手柄104还配置为简单地操作采样头以收集样品和转移样品进行分析。在一些实施例中，手柄104在其至少一部分上包括一个或多个凹槽132，以使得能够改进地且更安全地抓住采样装置100。凹槽132可进一步用作放置指示器，以向用户指示其手应放在手柄104上的位置，以通过采样头102在目标表面上施加阈值量的力。在另选实施例中，手柄104不包括凹槽，而是包括一个或多个平面。手柄104的下部包括一个或多个拱形，其可进一步改进用户对采样装置100的抓持和/或用作附加的放置指示器。在一个实施例中，手柄104进一步包括保证用户抓持的带子。

在一些实施例中，采样装置100进一步配置为提供力指示器，以当对目标表面施加阈值量的力时对用户发信号，作为附加的反馈机构。在一个实施例中，力指示器是提供点击声音的听觉指示器，并且采样装置100配置为当主体106相对于手柄104的旋转导致采样装置100移动到阈值配置时，提供点击声音。在一个实施例中，听觉指示器以电子方式产生声音指示。在一个另选实施例中，听觉指示器是手指状结构，其弯曲并快速释放，使得其撞击物体，产生声音。在一个实施例中，手指状结构由金属制成。在又一实施例中，手指状结构由塑料制成。在另一实施例中，听觉指示器是按钮金属圆顶。应理解，其他听觉指示器机构可与采样装置100一起使用。

在另一实施例中，力指示器是视觉力指示器，其在视觉上指示采样装置100已经何时对目标表面施加阈值量的力。在此实施例中，视觉力指示器包括耦接到主体106或手柄104的弹出构件(未示出)，其中，弹出构件附接到弹簧，使得当主体106相对于手柄104旋转，导致采样装置100移动到阈值配置时，释放弹簧，从而激活弹出构件，以在视觉上向用户指示何时施加阈值力。在另一实施例中，视觉指示器是位于机械力反馈装置116下方的彩色标签的形式，其当手柄104未被压缩时可看见，当手柄104被压缩时看不见。或者，当压缩手柄104时，以颜色的形式示出特定的视觉效果。

在另一实施例中，力指示器是仅当采样装置100处于静止配置时可见的色带。色带可位于当采样装置100处于静止配置时暴露的手柄104的一部分上。在一个实施例中，色带位于界面壁152上。在一个另选实施例中，色带位于当采样装置100处于静止配置时暴露的主体106的一部分上。当施加阈值量的力时，手柄104和主体106接触，并且手柄104覆盖暴露的色带，导致色带不再暴露，在视觉上指示已经使用足够的力。在一个另选实施例中，视觉指示器包括数字和/或字母。应理解，其他视觉力指示器可与装置一起使用。

在一个实施例中，采样装置100进一步包括过力指示器(未示出)。过力指示器指示何时施加比阈值量的力大的预定量的力。在一个实施例中，该预定量的力臂阈值量的力大，防止施加会可能损坏目标表面和/或采样装置100的量的力。在一些实施例中，过力指示器包括当施加预定量的力时使得采样装置100的一部分能够脱离的机构，和/或听觉和/或视觉警报。在一个实施例中，用于过力指示器的该预定量的力在大约3磅到大约5磅的范围内。应理解，采样装置的不同实施例具有不同的过力指示器范围，其取决于例如采样装置设计、重量，和/或目标表面的性质。

在一个实施例中，采样装置100的外部134的至少一部分包括保护壳(未示出)。保护壳可由适合于保护采样装置100的内部免受物理损坏的材料制成。物理损坏可包括但不限于采样装置100的掉落、采样装置100施加或对采样装置100施加的过大的力、灰尘和水。保护壳可封装采样装置100的外部134。或者，保护壳可仅封装采样装置100的一部分。保护壳可由橡胶、塑料、金属、硅，和/或任何其他合适材料中的至少一种制成。另外地或另选地，手柄外壳(未示出)可包围手柄104的至少一部分，其中，手柄外壳由同时保护手柄104并允许在其上适当抓握的材料制成。手柄外壳可由硅酮、橡胶、塑料和金属中的至少一种制成，但不限于此。

采样装置100配置为收集样品，样品包括但不限于爆炸物、高能材料、标签剂、麻醉剂、毒素、化学战剂、生物战剂、污染物、农药、有毒工业化学品、有毒工业材料、自制炸药、药物微量污染物、医疗应用生物标志物、医疗应用化学标志物、临床卫生应用生物标志物、临床卫生应用化学标志物及其组合中的至少一种。

本文描述的采样装置100可与各种各种基于成像的安全设备一起使用。基于成像的安全系统可包括但不限于毫米波系统、x射线后向散射系统，和/或任何其他合适的安全系统。这种基于成像的安全设备，当用于安检时，提供可能隐藏在乘客衣服下方的物品的图像。当识别衣服下方的这种隐藏物品时，执行分析以确定隐藏物品的性质。

本文描述的采样装置100可用来收集足够的由于隐藏式爆炸装置而位于行李、货物和人员上的爆炸物样品。众所周知，微量污染在炸弹制造和炸弹包装过程中无处不在。对于更易挥发的爆炸物(例如，硝酸酯和硝基甲苯的类别，以及标签剂化合物)，此污染可采用蒸汽的形式，或者对于更具有结晶性质的形式(例如，硝胺rdx和hmx)，此污染可采用颗粒。

虽然已经描述并在附图中示出了某些示例性实施例，但是应理解，这种实施例仅是说明性的，而不是限制广泛公开，并且本公开不限于所示和所述具体构造及布置，因为本领域普通技术人员可能想到各种其他修改。