紧凑型智能气溶胶和流体歧管的制作方法

文档序号:36970857发布日期:2024-02-07 13:20阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种采样歧管,所述采样歧管包括:

2.根据权利要求1所述的采样歧管,其中,所述流集中元件包括多个通道,所述多个通道形成所述样品流路径和所述一个或多个总体流路径,其中,所述多个通道被配置为导引来自非采样端口的气体远离所述样品流路径。

3.根据权利要求1至2所述的采样歧管,其中,气体通过所述一个或多个总体流路径的输送包括层流。

4.根据权利要求1至3所述的采样歧管,其中,气体通过所述样品流路径的输送包括层流。

5.根据权利要求1至4所述的采样歧管,其中,气流在所述样品流路径与所述一个或多个总体流路径之间具有小于0.01%的串扰率。

6.根据权利要求1至5所述的采样歧管,其中,气流在所述样品流路径与所述一个或多个总体流路径之间具有小于0.001%的串扰率。

7.根据权利要求1至6所述的采样歧管,其中,气流在所述样品流路径与所述一个或多个总体流路径之间的具有小于0.0001%的串扰率。

8.根据权利要求1至7所述的采样歧管,其中,通过所述样品流路径的气体流量小于3.53立方英尺/分钟(100升/分钟)。

9.根据权利要求1至8所述的采样歧管,其中,通过所述样品流路径的气体流量在0.0035立方英尺/分钟至3.53立方英尺/分钟之间(0.1升/分钟至100升/分钟之间)。

10.根据权利要求1至9所述的采样歧管,其中,通过所述一个或多个总体流路径的气体流量在0.0035立方英尺/分钟至10.59立方英尺/分钟之间(0.1升/分钟至300升/分钟之间)。

11.根据权利要求1至10所述的采样歧管,所述采样歧管包括6个或更多个输入采样端口,并且所述流集中元件包括样品出口端口和5个或更多个总体流分配端口。

12.根据权利要求1至11所述的采样歧管,所述采样歧管包括高达64个输入采样端口。

13.根据权利要求1至12所述的采样歧管,其中,每个输入采样端口与采样环境中的不同的采样点流体连通。

14.根据权利要求1至13所述的采样歧管,其中,所述采样歧管能够通过所述输入采样端口中的每一个同时地吸入气体。

15.根据权利要求1至14所述的采样歧管,其中,在所述选择的输入采样端口与相邻的输入采样端口之间的中值扩散输送路径长度大于气体中的纳米大小的颗粒的平均自由行进路径,其中,所述纳米大小的颗粒具有小于20nm的直径。

16.根据权利要求1至15所述的采样歧管,所述采样歧管还包括与所述采样管线流体连通的颗粒计数器、气体分析器、颗粒分析器、分子采样器、微生物收集板、环境传感器或气体传感器、或上述部件的组合。

17.根据权利要求16所述的采样歧管,其中,所述颗粒计数器是冷凝颗粒计数器。

18.根据权利要求1至17所述的采样歧管,其中,所述一个或多个离开出口连接到室内真空管线或其他真空源。

19.根据权利要求1至18所述的采样歧管,其中,所述多个可选择的端口包括样品出口端口和一个或多个总体流分配端口,所述样品出口端口是所述选择的流动端口,并且所述流集中元件能够在所述密封的总体流部段内旋转,使得所述样品出口端口与从所述两个或更多个输入采样端口选择的输入采样端口对准,并且

20.根据权利要求19所述的采样歧管,所述采样歧管包括10个或更多个输入采样端口,并且所述流集中元件包括样品出口端口和9个或更多个总体流分配端口。

21.根据权利要求19至20所述的采样歧管,其中,所述流集中元件能够可控地旋转,以将所述样品出口端口与新选择的输入采样端口对准。

22.根据权利要求19至21所述的采样歧管,所述采样歧管还包括中空的轴马达,所述中空的轴马达包括壳体,所述中空的轴马达能够在所述密封的总体流部段内旋转所述流集中元件。

23.根据权利要求19至22所述的采样歧管,其中,所述样品管线至少部分地包含在所述中空的轴马达的所述壳体内。

24.根据权利要求1至18所述的采样歧管,其中,所述样品管线能够相对于所述流集中元件移动,并且所述样品管线能够与任何所述流动端口对准。

25.根据权利要求24所述的采样歧管,所述采样歧管还包括致动器,所述致动器能够可控地使所述样品管线与新选择的流动端口对准。

26.根据权利要求19至25所述的采样歧管,所述采样歧管还包括一个或多个电指示器或光学指示器,所述电指示器或光学指示器能够显示所述样品管线相对于所述多个流动端口的位置,或者能够显示所述样品出口端口相对于所述输入采样端口中的一个或多个的位置。

27.根据权利要求26所述的采样歧管,其中,所述一个或多个电指示器或光学指示器包括灯,所述灯定位在所述流集中元件或歧管外部上,所述灯能够显示颜色、闪烁频率或两者的组合。

28.根据权利要求1至27所述的采样歧管,所述采样歧管还包括字母数字显示器,所述字母数字显示器能够显示正被采样的所述输入采样端口。

29.根据权利要求1至28所述的采样歧管,所述采样歧管还包括:

30.根据权利要求29所述的采样歧管,其中,所述样品出口端口通过所述流集中元件的连续的旋转与所述输入采样端口中的每一个按顺序次序对准,或者所述样品管线通过所述致动器的连续的操作与所述多个流动端口中的每一个按顺序次序对准。

31.根据权利要求29所述的采样歧管,其中,所述控制器能够旋转所述流集中元件并且以预定的时间段、频率、或时间段和频率的组合将所述样品出口端口与所述输入采样端口中的每一个对准,或者所述控制器能够控制所述致动器来以预定的时间段、频率、或时间段和频率的组合将所述样品管线与所述多个流动端口中的每一个对准。

32.根据权利要求29所述的采样歧管,其中,每个输入采样端口每秒被采样1次至20次。

33.根据权利要求29所述的采样歧管,其中,所述样品出口端口与所述输入采样端口中的每一个对准固定的持续时间,或者所述样品管线与所述流动端口中的每一个对准固定的持续时间。

34.根据权利要求29所述的采样歧管,其中,所述样品出口端口与所述输入采样端口对准可变的持续时间,或者所述样品管线与所述流动端口中的每一个对准可变的持续时间。

35.根据权利要求29所述的采样歧管,其中,所述控制器能够旋转所述流集中元件并且将所述样品出口端口与所述输入采样端口中的每一个对准,其中,所述样品出口端口以比与其他输入采样端口对准的频率更高的频率与所述输入采样端口中的一个或多个对准,或者所述控制器能够控制所述致动器以将所述样品管线对准所述多个流动端口中的每一个,其中,所述样品管线以比与其他流动端口对准的频率更高的频率与所述流动端口中的一个或多个对准。

36.根据权利要求29所述的采样歧管,其中,所述控制器能够旋转所述流集中元件并且将所述样品出口端口与所述输入采样端口中的每一个对准,其中,所述样品出口端口与选择的输入采样端口对准的时间段比所述样品出口端口与未选择的输入采样端口对准的时间段更长,或者

37.根据权利要求35至36所述的采样歧管,其中,所述选择的输入采样端口或所述选择的流动端口由所述控制器、用户来确定,或根据对外部事件的编程响应来确定,或由上述情况的组合来确定。

38.根据权利要求29所述的采样歧管,其中,所述控制器能够根据预定的扫描模式旋转所述流集中元件并且将所述样品出口端口与所述输入采样端口对准,或者所述控制器能够根据预定的扫描模式控制所述致动器以将所述样品管线与所述流动端口对准。

39.根据权利要求38所述的采样歧管,其中,所述控制器能够从外部源接收事件信号,并且根据新的扫描模式改变所述流集中元件的旋转以便将所述样品出口端口与所述输入采样端口对准,或者根据新的扫描模式改变所述样品管线的移动以便将所述样品管线与所述流动端口对准。

40.根据权利要求38所述的采样歧管,其中,所述控制器能够从颗粒计数器接收事件信号,并且在接收到所述事件信号时,根据新的预定的事件模式旋转所述流集中元件或者移动所述样品管线。

41.根据权利要求1至40所述的采样歧管,所述采样歧管还包括字母数字显示器,所述字母数字显示器能够显示先前扫描顺序、当前扫描顺序、待处理扫描顺序或上述扫描顺序的组合。

42.根据权利要求1至41所述的采样歧管,所述采样歧管还包括可移除的对接站,所述对接站包括能够操作所述采样歧管的连接件,其中,所述连接件包括真空连接件、电源连接件、数据连接件、模拟输入/输出连接件、数字输入/输出连接件、以太网交换机连接件、无线通信连接件、或上述连接件的任意组合中的一个或多个。

43.根据权利要求42所述的采样歧管,其中,所述对接站还包括互联网协议地址和互联网连接件。

44.根据权利要求1至43所述的采样歧管,所述采样歧管还包括计算机处理器、闪存或计算机存储器,所述计算机处理器、闪存或计算机存储器能够存储和执行编程的扫描模式。

45.一种用于对气体进行采样的方法,所述方法包括以下步骤:

46.根据权利要求1至45所述的采样歧管,其中,所述流集中元件是流集中盘。

47.一种用于对气体进行采样的方法,所述方法包括以下步骤:

48.根据权利要求46至47所述的方法,其中,所述歧管包括一个或多个非采样端口,所述一个或多个非采样端口位于所述流集中元件上并且流体地连接到离开出口,并且所述方法还包括将气体通过除了所述选择的输入采样端口之外的输入采样端口输送到所述一个或多个非采样端口并且输送到所述离开出口。

49.根据权利要求48所述的方法,其中,进入所述对准的样品出口端口或所述选择的流动端口的气流和进入所述一个或多个非采样端口的气流具有小于0.01%的串扰率。

50.根据权利要求48所述的方法,其中,进入所述对准的样品出口端口或所述选择的流动端口的气流和进入所述一个或多个非采样端口的气流具有小于0.001%的串扰率。

51.根据权利要求48所述的方法,其中,进入所述对准的样品出口端口或所述选择的流动端口的气流和进入所述一个或多个非采样端口的气流具有小于0.0001%的串扰率。

52.根据权利要求48至51所述的方法,其中,气体到所述一个或多个非采样端口的输送包括层流。

53.根据权利要求48至52所述的方法,其中,进入所述一个或多个非采样端口的气体流量在0.0035立方英尺/分钟至10.59立方英尺/分钟之间(0.1升/分钟至300升/分钟之间)。

54.根据权利要求46至53所述的方法,其中,气体到所述对准的样品出口端口或所述选择的流动端口的输送包括层流。

55.根据权利要求46至54所述的方法,其中,进入所述对准的样品出口或所述选择的流动端口的气体流量在0.0035立方英尺/分钟至3.53立方英尺/分钟之间(0.1升/分钟至100升/分钟之间)。

56.根据权利要求46至55所述的方法,其中,所述歧管包括10个或更多个输入采样端口。

57.根据权利要求46至56所述的方法,其中,所述歧管包括高达64个输入采样端口。

58.根据权利要求46至57所述的方法,所述方法包括通过所述输入采样端口中的每一个同时地吸入气体。

59.根据权利要求46和48至58所述的方法,所述方法包括根据操作者输入的顺序或预定的顺序旋转所述流集中元件以便将所述样品出口端口与一个或多个选择的输入采样端口对准。

60.根据权利要求46和48至59所述的方法,所述方法包括旋转所述流集中元件以便以预定的时间段、频率、或时间段和频率的组合将所述样品出口端口与一个或多个选择的输入采样端口对准。

61.根据权利要求60所述的方法,其中,每个输入采样端口每秒被采样1次至20次。

62.根据权利要求46和48至61所述的方法,所述方法包括旋转所述流集中元件以便将所述样品出口端口与所述输入采样端口中的每一个按顺序次序对准。

63.根据权利要求46和48至60所述的方法,所述方法包括旋转所述流集中元件以便以可变的持续时间将所述样品出口端口与一个或多个选择的输入采样端口对准。

64.根据权利要求46和48至63所述的方法,所述方法包括旋转所述流集中元件以便将所述样品出口端口与所述输入采样端口中的每一个对准,其中,所述样品出口端口以比与其他输入采样端口对准的频率或时间段更高的频率或更长的时间段与所述输入采样端口中的一个或多个对准。

65.根据权利要求46和48至63所述的方法,所述方法包括旋转所述流集中元件以便将所述样品出口端口与所述输入采样端口中的每一个对准,其中,所述样品出口端口与选择的输入采样端口对准的时间段比所述样品出口端口与未选择的输入采样端口对准的时间段更长。

66.根据权利要求65所述的方法,其中,所述选择的输入采样端口由所述控制器、用户来确定,或根据对外部事件的编程响应来确定,或由上述情况的组合来确定。

67.根据权利要求46和48至66所述的方法,所述方法包括根据预定的扫描模式旋转所述流集中元件以便将所述样品出口端口与一个或多个选择的输入采样端口对准。

68.根据权利要求46和48至67所述的方法,所述方法包括从外部源接收事件信号并且根据新的扫描模式改变所述流集中元件的旋转,以便将所述样品出口端口与所述输入采样端口对准。

69.根据权利要求46和48至68所述的方法,所述方法包括从连接到所述歧管的颗粒计数器接收事件信号,并且在接收到所述事件信号时,根据预定的事件模式旋转所述流集中元件。

70.根据权利要求46和48至54所述的方法,其中,根据存储在计算机处理器、闪存或计算机存储器中的输入数据旋转所述流集中元件以对准所述样品出口端口。

71.根据权利要求46至70所述的方法,其中,所述采样管线与颗粒计数器、气体分析器、颗粒分析器、分子采样器、微生物收集板、环境传感器或气体传感器、及上述部件的组合流体连通。

72.根据权利要求46至71所述的方法,其中,所述流集中元件是流集中盘。

73.一种采样歧管,所述采样歧管包括:

74.根据权利要求73所述的采样歧管,其中,形成所述一个或多个总体流路径的通道的直径足够大以在所述输入采样端口与所述一个或多个总体流分配端口之间产生气体的层流。

75.根据权利要求74所述的采样歧管,其中,形成所述样品流路径的一个或多个通道的直径足够大以在所述选择的输入采样端口和所述样品出口端口之间产生气体的层流。


技术总结
收集样品的歧管系统和方法,其中,歧管系统包括多个输入样品端口和优选地可旋转的流集中元件。歧管系统能够从多个采样点,诸如从洁净室和制造环境,对气溶胶和气体进行采样,以进行收集和分析。流集中元件减少了不同的样品之间的颗粒的串扰和交叉污染,该颗粒包括纳米颗粒。

技术研发人员:E·亚特斯,C·赫特尔特,B·A·诺伦伯格,J·斯库巴
受保护的技术使用者:粒子监测系统有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/2/6
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