专利名称：空气采样系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于测量被监控的空间的空气质量和空气内的各种不同气体或其它 目标组份的存在的采样器和其它系统。更特别地，本发明涉及空气采样系统和相关联的方 法，所述空气采样系统既包括用于保持空气采样器的支架右包括用于允许空气样品以密封 且可靠的方式返回的包装。
背景技术：
出现了多种构造不同的用于采样空气的系统。一些空气采样器收集空气样品用于 后续分析，而其它传感器提供对空气样品的收集和测试以确定目标组份的存在。还有其它 一些专门注重于特别的化学物质或特别种类的化学物质的检测的空气采样器，该空气采样 器提供关于空气中的目标组份的存在的实时反馈，或需要实验室测试以评估目标组份的存 在。
虽然可以通过适当的检测技术相对容易地确定空气中的一些化学组份，但是，由 于其他目标组份的化学性质或者由于所述其他目标组份的存在量非常低，所以所述其它 目标组份不太容易被检测。当目标组份可以被容易地检测时，设置诸如烟警报器和一氧 化碳警报器的装置，该所述烟警报器和所述一氧化碳警报器均可以对所述目标组份采样， 并且当检测到所述目标组份时，激活警报器。当需要更复杂的测试以精确地评估所述目 标组份的存在率(prevalence)时，所述采样器必须获取空气的代表性样品并且随后有效 地将该代表性样品密封，直至可以在合适的实验室中使用适于目标组份(constituent of interest)的检测的测试标准来分析所述代表性样品为止。
在最简单的形式中，上述空气收集式采样器可以仅仅是外壳，该外壳可以被打开 和清理，该外壳允许空气样品经过其中并且随后关闭该外壳以获取样品。虽然在获取空气 的样品时这种简单的采样器通常是有效的，但当获取以很低的量存在的目标或者可能仅在 一天的某段时间存在并且不总是存在的目标组份时，上述简单的采样器并不太有效。
已知有些材料选择性地吸收一些化学组份，且吸收的该化学组份比其他化学组份 多。当要对特别的目标组份进行采样时，可以将优选吸收所述组份的材料设置在密封的采 样器外壳内。可以打开米样器外壳，并且该米样器外壳可以在设定一段时间内维持打开。这 种采样器内的材料将选择性地吸收目标组份，且吸收量对应于空气内的所述目标组份组份 的存在的量。在采样间隔结束之后，将采样器密封关闭，并且在实验室中分析优选吸收的材 料。通过适当的分析和相关的校准，可以确定诸如要被测量的组份的“百万分之几”的测量 值。
最好利用如下采样器测量某种组份所述采样器将优选吸收某种目标组份的材 料暴露一段时间，并随后将所述材料送返实验室，以进行分析。并且所述采样器是本发明 主要涉及的采样器的类型。这种采样器在一种形式为作为徽章被佩戴。佩戴者将所述徽 章连接到该佩戴者的衣服或以另外方式佩戴徽章(诸如悬挂在绕在佩戴者的脖子上的系索 (lanyard)上),并且徽章一整天都与佩戴者一起运动。徽章内的采样器连续地吸收所述吸收材料被构造为优选吸收的化学物质。在一段时间(诸如一天、一周或一个月)过去之后，将 采样器送返实验室，并且分析该采样器以确定收集到的的被发送的组的量。然后，这个数据 可以将佩戴者所暴露至的总量与所涉及的特别化学物质相关联。
在一种形式中，这种徽章包括采样器，该采样器具有细长矩形的本体，该本体具有 滑动件，该滑动件从所述本体的下端滑动到所述本体的上端。本体的上端设置有孔，该孔穿 过所述本体的内部。所述内部盛放有选择性吸收纸或者仅仅具有普通吸收性质的材料。当 所述滑动件处于下位置并且所述孔被暴露出时，所述本体周围的空气穿过所述孔，并且空 气内的组份被吸收。当采样间隔结束时，所述滑动件可以滑动到上端部以覆盖所述开口并 阻止内部中的吸收材料继续感测。这样，在采样器已经离开徽章的佩戴者周围之后以及在 将所述纸上收集的样品从外壳的前部移除并且在实验室中检查之前，所述采样器不会由于 接触目标组份而被污染。所述纸具有暴露的部分和不暴露的部分，因此可以进行分析的“空 白纠正(blank correction)”以优化获得的结果。这种空气采样徽章(商标为UMEX)的一 个供应商是宾夕法尼亚州八十四(Eighty Four, Pennsylvania)的SKC公司。
这种采样器的一个问题是，当构造成徽章的形式时，它们不能有效地监视单个地 点内的空气，而是监视佩戴者所暴露至的不同化学物质。一种理想的情况是测量特定空间 内的某些目标组份的存在，而不是使所述采样器跟随个人。例如，当购买住宅时，理想的是 客观地测量住宅内的某些组份化学物质或某些种类的化学物质的存在。
因此，需要一种采样器，该采样器可以有效地监视特定空间内的某些目标组份的 存在。此外，理想的是，能够以密封的方式将这种采样器容易地送返实验室，从而使得在运 输回到实验室中时并且在采样间隔结束之后，所述采样器不被暴露至所述目标组份。
此外，吸收材料的校准可以是重要的，从而测量在目标区域中采样的气体，而不是 测量例如当吸收材料开始被放置在采样器壳体内时存在的气体。即使遵循仔细的制造技 术，吸收材料批(lots)可能在吸收的气体的成分上有某些程度上的变化。而且，不同吸收 材料批可能具有略微较大或较小的吸收某些气体的倾向，使得在目标区域的采样之后的结 果的校准可能会有问题。因此，需要一种简单但有效的方式来纠正在目标区域采样之后获 得的结果，从而获得真实且精确的结果。发明内容
通过本发明，提供一种空气米样系统，该空气米样系统包括至少一个米样器和至 少一个用于该采样器的支架。所述支架在所述采样器用于感测特别位置中的空气时支撑该 采样器。所述支架也具有中空的内部空间，在所述采样器完成其采样间隔之后，该中空的内 部空间兼作用于所述采样器的容器。所述采样器可以放置在所述支架的内部，并且所述支 架包围所述采样器以在将所述采样器和相关联的所述支架/包装在运输回到实验室进行 分析时阻止所述采样器接触目标组份。
所述采样器通常类似于上述徽章式采样器，并且所述采样器包括细长的本体，该 细长的本体从下端延伸到上端，邻近上端的孔延伸到内部，该内部中盛放有适于待测量的 目标组份的吸收材料。滑动件沿所述本体的前侧从下端滑动到上端。当所述滑动件邻近下 端时，暴露所述孔以便采样。当所述滑动件邻近上端时，所述孔被覆盖并且停止允许采样器 周围的空气的组份穿过所述开口并且接近所述采样器的内部中的吸收材料。
所述支架通常包括基座和底板。所述基座构造成搁置在位于下表面上，并且该基 座的顶面板中包括至少一个凹槽。该凹槽构造成在该凹槽内容纳至少一个采样器，该采样 器的包括孔的上端在凹槽上方，并且所述孔打开以便接收空气的化学组份。所述支架的所 述底板以基本上将所述支架的内部空间密封以使其不接触周围空气的方式至少部分地可 移除地与所述基座连接。
此外，所述底板中包括井坑，可以将独立的样品盛放箱搁置在所述井坑中，并且朝 向所述样品盛放箱压所述基座中的所述至少一个凹槽的下部以将所述样品盛放箱保持在 所述井坑中。这样，防止挤压在基座的内部的所述样品盛放箱，将盛放物有序地保持在基座 中，并且提供可靠的包装以便送返到实验室进一步分析。
在优选形式中，所述采样器构造有两个腔，该每个腔的都盛放有吸收材料或其它 气体采样元件。第一腔邻近所述采样器的本体中的孔，使得通过所述孔从外部环境选择性 地进入所述第一腔。不管所述滑动件或其他盖子处于那个位置，所述第二腔都维持密封。每 个所述腔中都盛放有吸收材料。在所述第一腔中，所述吸收材料能够从周围环境中吸收空 气和待测量的气体组分。第二吸收材料充当不暴露到目标环境的“空白件(blank)”。当随 后在实验室中处理吸收材料以测量要被采样的目标气体的存在时，对吸收材料的每一个进 行分析。空白件提供在暴露在目标环境之前已经存在的目标组份的存在的基准线。这样， 空白件用于校准从暴露在待采样的环境的所述第一腔中的吸收材料获得的结果。优选地， 设置出入开口，可以以标准化的方式进入该出入开口以便实验室分析，使得利用实验室设 备接近两个腔中的吸收材料的方法不会将任何误差引入到分析程序中。


图1是本发明的系统的立体图，该系统包括两种不同类型的采样器，该两种不同 类型的采样器邻近支架的基座的顶面板中的一对凹槽，所述支架用于将采样器支撑在待采 样空气的位置；
图2是图1中示出的内容的支架部分的俯视平面图3是图2中示出的内容的前视正视图4和5是图2中示出的内容的左和右端视图6是图2中示出的内容的仰视平面图7是从下方看图2中示出的内容的立体图8是图2中示出的内容的分解部件图，并且该分解部件图中具有样品盛放箱，该 样品盛放箱处于被插入到形式为运输容器的底板中的井坑中的过程中，以便将所述样品密 封运输回到实验室；
图9是图2中示出的内容的全剖视图，并且该图9揭示在运输回到实验室或其它 分析位置期间，如何将样品盛放箱紧紧地保持在支架的底板内的井坑内；
图10是根据本发明的空气采样系统使用的代表性采样器的立体图11是图10中示出的采样器的前视正视图，滑动件处在暴露开口的下位置中；
图12是图10中示出的采样器的侧视图13是图10中示出的采样器的后视图14是图10中示出的采样器的俯视平面图15是图10中示出的采样器的前视正视图，但在图15中滑动件滑动到采样器的 本体的上端部以覆盖延伸到采样器的本体的内部的孔；
图16是具有较厚外形的可选实施方式的采样器的立体图17是图16中示出的采样器的侧视图18是图16中示出的采样器的俯视平面图19是图10-图14中的采样器的全剖视图，示出了采样器的内部细节，并且在图 19中拆除了滑动件部分；
图20是沿图19的线20-20截取的剖视图21是图10-图14中的采样器的分解部件图，充分地揭示采样器的内部细节和 其各种部分是如何布置在一起的。
具体实施方式
参考附图，其中在各种附图中，相同的附图标记代表相同的部分，附图标记10 (图1)指向用于空气采样的系统，该系统包括采样器12、14、20 (图1和图10-图18)以及支架， 该支架用来以密封的方式盛放采样器20以便诸如送返到实验室。所述支架包括基座50，该 基座可以连接到底板80以形成根据本发明的支架的完整外壳(图2-图9)。
基本上，并且特别参考图1、图8和图9，根据优选实施方式描述了本发明的空气采 样系统的基本细节。系统10包括至少一个采样器20 (图10-图18)和形式为基座50和底 板80的组合的支架。采样器20包括通常形为细长矩形的本体30，该本体具有基本上不变 的厚度和中空的内部，该中空的内部可以盛放吸收材料，该吸收材料用于随着时间流逝而 选择性地吸收目标组份或者通常吸收空气的所有组份。滑动件40优选地沿本体30滑动以 选择性地允许或阻止空气进入本体30的内部。
支架的基座50的形式通常为矩形，该基座具有顶面板52，该顶面板上包括至少一 个凹槽60、70，并且在这个实施方式中包括厚凹槽60和薄凹槽70。厚凹槽60可以支撑厚 采样器12、20 (图1和图16-图18)，并且薄凹槽70可以容纳薄采样器14、20 (图1和图 10-图15)。底板80具有与基座50的周边配合的周边，以提供密封外壳，该密封外壳中可 以容纳采样器12、14、20中的一个。优选地，底板80中井坑(well)90的外形特别地为可以 容纳样品盛放箱100，该样品盛放箱被井坑90的轮廓以及从基座50的顶面板52向下延伸 的凹槽60、70中的至少一个的下部紧紧地保持在井坑90内。因此，在送返分析实验室或其 它分析地点的过程中，盛放箱100与采样器20 —起被牢固地保持在基本上气密的隔室内。
更具体地，并且特别参考图1和图10-图18，根据这个优选实施方式描述了本发明 的采样器20的特别细节。虽然采样器20可以具有多种不同构造，但在这个实施方式中，采 样器20的形式通常为内部盛放有吸收材料的空心细长矩形的本体30。所述内部中的吸收 材料可以是现有技术中已知任何合适的用于空气采样的材料，该材料可以特别地构造成用 来选择性地吸收目标组份或者可以仅仅一般地吸收所述材料碰到的元素和成分，从而在采 样间隔内提供的空气内的组份的代表性平均试样。
本体30通常包括与平面后侧34相对的平面前侧32。周边侧36将前侧32和后 侧34连接在一起。后侧34可以可选地包括扩展区域38，该扩展区域增加本体30的厚度以 形成厚采样器12 (图1)。如果没有这种扩展区域38，采样器20的形式为薄采样器14 (图I)。在图1的实施方式中，设置需要扩展区域38或不需要扩展区域38的两种类型的采样 器12、14，对于特别类型的采样器12，14和被采样的相关组份，该两种类型的采样器12、14 被设计成收集不同的空气组份。
前侧32包括邻近上端35的孔33，并且下端37与上端35相对，且下端37不包括 与其邻近的孔33。孔33完全进入本体30的内部以允许空气的组份出入采样器20的本体 30的内部。
优选地，采样器20还包括滑动件40，选择性地，该滑动件充当覆盖和暴露孔33的 盖子。滑动件40位于本体30的前侧32附近，并且滑动件40包括主壁42，该主壁的尺寸 与前侧32上包括孔33的空间相近似。侧部弯曲壁44邻近主壁42的每一个横向边缘，并 且环绕本体30的周边侧36。主壁42具有在顶边缘46和底边缘48之间延伸的高度，该高 度与前侧32上包括孔33的空间的高度相近似。因此，当滑动件40邻近本体30的上端55 时，滑动件40可以完全覆盖孔33。
优选地,滑动件40的外表面上包括凸出带(relief band)45。这些凸出带增加用 户横向地推在滑动件40时受到的摩擦力，以使得该滑动件40更容易在本体30的上端35 和下端37之间移动。优选地，滑动件40使侧部弯曲壁44的尺寸可以以紧紧地将滑动件40 保持在本体30附近，并且需要显著的力来移动滑动件40。这样，滑动件40不易于被意外移 动(例如由于重力或被推挤而意外移动)，或者滑动件40不易于被不理解将滑动件40保持 在所需位置中的重要性的路人意外操纵。
特别参考图19-图21，根据该优选实施方式描述采样器20的内部细节。在该优选 实施方式中，前侧32设置为连接到本体30的独立的板。然后，滑动件40以可滑动的方式 在前侧32上移动以选择性地覆盖前侧32中的孔33。采样器20的内部包括吸收剂100，并 且优选地还包括空白件(blank) 110，吸收剂100和空白件110中的每一个都限定了气体采 样元件的优选形式。其它形式的气体采样元件可以包括构造成纸带或其它结构，该纸带或 其他结构具有试剂，当与要被采样的目标气体接触时，所述试剂发生反应，并且随后可以分 析所述反应，以便与目标气体的存在相关联。也可以类似地利用其它气体采样元件。
优选地，吸收剂100和空白件110的性质类似，包括共同的材料，共同的尺寸和形 状，并且在最初制造时取自共同的批(lot)。优选地，采样器20的内部包括在形式上类似的 第一腔120和第二腔130。腔120、130包括从搁架124、134向上延伸的侧面122、132。开 口 125、135延伸穿过搁架124、134，并且可以通过可拆除的后侧34进入开口 125、135。优 选地，搁架124、134像漏斗那样向着开口 125、135逐渐倾斜。吸收剂100和空白件110可 以是液体或半液体树脂，该液体或半液体树脂可以通过开口 125、135流出(或被吸出)以便 进行分析。塞子160布置在开口 125、135内，该塞子由实验员拆除，以便通过开口 125、135 将吸收剂100和空白件110移出，并进行分析。
优选地，每个腔120、130在尺寸和形状上都彼此相似。而且，优选地，每个腔120、 130的侧面122、132的尺寸都与收剂100的周边102和空白件110的周边112匹配，使得吸 收剂100和空白件110紧密地装配在第一腔120和第二腔130内。
优选地，壁架140在前侧32下方并且环绕腔120、130的每一个而环绕本体30的 周边。壁架140使得本体30的前侧32靠在该壁架140上。优选地，壁架140包括向下延 伸到该壁架内的槽142。优选地,前侧32的周边包括凸缘144,该凸缘144的尺寸与槽142的尺寸相近似。该凸缘144可以向下延伸到槽142中以将前侧32固定在壁架140上，并且 环绕本体30的周边提供气密密封，并且除非选择性地通过前侧32中的出入孔与周围环境 相通，否则将阻止第一腔120和第二腔130与周围环境相通。
这些出入孔33仅设置在第一腔120上方。分隔板150位于第一腔120和第二腔 130之间。凹槽152布置在分隔板150内。肋154从前侧32向下延伸并且延伸到凹槽152 中，使得分隔板150有效地将第二腔130与第一腔120密封隔离。这样，当第一腔120通过 孔33打开时，通过滑动件40或其它盖子的移动，引起吸收剂100与周围环境气体交换接 触。同时，空白件110维持隔离。当随后在实验室中分析吸收剂100和空白件110时，在待 采样的目标区域，仅仅是吸收剂100已经被暴露到周围环境，而空白件还没有被如此暴露。 由空白件110和吸收剂100测量的气体存在的差异如此与在待采样的目标区域采样的气体 相关联，而不是与来自一些其它源(例如，最初被制造吸收剂100和空白件110或将该吸收 剂100和空白件110包装到采样器20中的制造设备)的气体相关联。这种过程通常称为 “空白纠正”，因为空白件110的采样允许对吸收剂100的分析结果进行纠正。
通过设置作为可拆除盖的后侧34，不能看到开口 125、135和相连的塞子160。因 此，由于开口 125、135和相连的塞子160是不可见的，所以可以在逻辑上阻止用户移动塞子 160。当随后在实验室中分析采样器20时，操作者拆除这个后侧34，并且随后可以拆除塞子 160，并且随后可以对每个腔120、130以及相关联的吸收剂100和空白件110执行分析协议 (analysis protocol),以执行需要的分析并且获得希望的结果。虽然所示的开口 125、135 为圆柱形孔，但开口 125、135还可以为一些其它形式，诸如便于针进入的可刺穿隔膜。
典型地，采样器20将最初在密封的包装内供应到用户。所述采样器也可以与冗余 的物质(redundant matter)—样包括邻近上端35的滑动件40。用户将打开密封的包装 并且将滑动件40 (沿图15的箭头E)从上位置移动到下位置。然后，暴露孔33，并且采样 器20开始在周围空间中采样。然后，可以将采样器20放置在支架的基座50中的凹槽60、 70中的一个内(图1，沿箭头A或箭头B)。凹槽60、70的尺寸为使得滑动件40可以与采样 器20 —起装配在凹槽60、70内，使得当采样器20在基座50的凹槽60、70的一个内时，凹 槽60、70有助于将滑动件40保持邻近采样器20的本体30的下端37。因此，当采样器20 搁置在基座50的凹槽60、70内时，该采样器处于对周围空间进行采样的构造中。
包括基座50的支架布置在待采样的空间内的代表性位置中，并且然后在采样时 期内将所述支架单独留在所述代表性位置处。根据使用的吸收材料和与采样器的分析关联 的协议，所述采样时期可以是一小时、一天、一周、一个月或其它采样间隔，使得结果可以被 适当校准为与采样位置的空间内的目标组份的存在有关的有意义的数据。
特别参考图1-图9，根据本优选实施方式描述了包括基座50和底板80的支架的 细节。在本实施方式中，支架包括基座50和底板80。可以构想，支架的形式可以是由连 接在一起(诸如通过铰链)的两个独立的部件形成的一个部件，而不是两个完全独立的部件 (如本实施方式中的基座50和底板80的情况一样)。
在本优选实施方式中，基座50形成支架的主要部分，并且在基座50的顶面板52 中支撑厚凹槽60和薄凹槽70。基座50包括前壁54、后壁56和侧壁58，该前壁、后壁和侧 壁中的每一个均从顶面板52的边缘向下延伸到凸缘55。这个凸缘55大体上与顶面板52 平行，并且横向延伸以限定脚部，该脚部搁置在水平下表面上，使得顶面板52在这个周围表面上方略微提高。
凹口 57形成在凸缘55的至少一部分中，以允许更容易地将基座50与底板80分 离。优选地，壁54、56、58都是平面的，并且都基本上垂直于顶面板52。如果需要,可以在顶 面板52或壁54、56、58上设置代表性标志或指示，以便与观察基座50的人员有效沟通。
如在图9中可以看到的，优选地，基座50为中空的，并且由基本上由厚度一致的层 形成，该层弯曲以提供所示出的轮廓。基座50的这种外形可以通过适当塑料的注塑成型或 真空成型以及其它成型技术而形成。这个基座50优选地为连续的，因此空气不能漏过基座 50，使得包括基座50和底板80的支架可以基本上密封在一起以将基座50内部的空间与周 围大气隔离。
基座50包括厚凹槽60和薄凹槽70，该厚凹槽60和薄凹槽70彼此类似并且从基 座50的顶面板52向下延伸。厚凹槽60包括周边壁62，该周边壁从顶面板52竖直向下延 伸，并且所述周边壁具有基本上与包括扩展区域38的采样器20 (图16-18)的水平横截面 相匹配的外形。在图1中也示出这个厚采样器12。优选地，这些周边壁62的尺寸与将要被 容纳在厚凹槽60内的采样器20的本体30的下端37的尺寸近似相同。
摩擦突出部64从厚凹槽60的周边壁62的一个延伸。这个摩擦突出部64延伸充 分远，以到达厚凹槽60中使得当采样器被压下到厚凹槽60中时为采样器20提供摩擦配 合。因此，摩擦突出部64有助于将厚采样器12保持在厚凹槽60内(图1)。
类似地，薄凹槽70包括从顶面板52竖直向下延伸的周边壁72。这些周边壁72的 尺寸和形状与没有扩展区域38的采样器20 (图10-图15)的外形相匹配，并且所述没有扩 展区域的采样器的代表为图1中的薄采样器14。薄凹槽70在周边壁72的一个中包括摩擦 突出部74，当将薄采样器12压入薄凹槽70中时，所述摩擦突出部导致薄采样器12经历摩 擦配合。
厚凹槽60和薄凹槽70包括底壁66、76，该底壁大体上与顶面板52平行并且限定 凹槽60、70的最下部分。如在图9中可以看到的，如下面将要详细描述的，优选地，这些底 壁66、76有助于将米样器20中的一个可靠地保持在形成在底板80中的井坑90内。
在本优选实施方式中，底板80与基座50 —起提供支架的第二部分。底板80包括 平台(plateau)82,该平台的尺寸与顶面板52的尺寸相近似。凸起的壁84将平台82举起 在凸缘86上方。优选地，凸缘86具有与基座50的凸缘55互补的形状和尺寸，使得底板80 的凸缘86可以套接在基座50的凸缘55附近，并且平台82在基座50的壁54、56、58内侧。 优选地，凸起的壁54比壁54、56、58短，以使得开放的内部空间维持在底板80的平台82和 基座50的顶面板52之间。凹口 88形成在底板80的凸缘86中，以有助于将底板80的凸 缘86与基座50的凸缘55分离。凸缘86、55可以被密封在一起以进一步阻止空气出入所 述支架的内部。
优选地，井坑90形成在平台82内。该井坑90包括下壁92，该下壁具有由侧轮廓 94限定的形状，该侧轮廓环绕下壁92并且向上延伸到平台82。这个侧轮廓94的形状大体 上与独立的样品盛放箱100的形状相似，以使得样品盛放箱100可以留在井坑90内。优选 地，井坑90的深度与样品盛放箱100的厚度相近似，但略微小于该样品盛放箱100的厚度。 优选地，下壁92长于样品盛放箱的长度，使得可以在下壁92的一端设置手指空间96，以使 用户能够将手指放置到手指空间96中并且随后放入样品盛放箱100下面，以将样品盛放箱100搬离井坑90。
盛放箱100可以保持采样器12、14 (图1)之外的其他形式的采样装置。例如，模 测试条(mold testing strip)可以收集样品并且随后可以被放置在盛放箱100中以便送 返实验室。采样器12、14可以用于其它目标组份的测试，并且也可以在支架内被送返，典型 地，所述采样器12、14首先被密封在单个气密袋子内。
优选地，肋98从井坑90的侧轮廓94延伸入，从而为被压入到井坑90中的盛放箱 100提供摩擦配合。凹槽60、70的底壁66、76在这个井坑90的正上方并且仅仅与下壁92 略微间隔，该间隔的距离与盛放箱100的厚度相近似。这样，当底板80和基座50放置在一 起(通过基座50沿图8中的箭头D的运动)并且盛放箱100已经放置在井坑90内(通过盛 放箱100沿图8的箭头C的运动)时，盛放箱100被凹槽60、70的底壁66、76保持在井坑 90内。
在这种构造中，采样器20可以使得其滑动件40移动到邻近上端35的关闭位置， 并且可以将采样器20放置在支架的内部中以提供冗余系统(redundant system),该冗余 系统用于在运输回到实验室以便分析期间保证采样器20的内部不接触目标化学物质。此 外，如果用户未能将滑动件40移动回到覆盖孔33的关闭位置，因为采样器20已经被盛放 在支架内，所以如果实验室可以确定支架在运输期间没有违反其完整性，则采样器20内的 空气样品可以仍然是基本上精确的。此外，通过上述冗余系统，如果支架在运送中被损坏并 且支架的密封性质受损，通过使滑动件40在覆盖孔33的关闭位置中，采样器20中将仍然 盛放基本上有效的样品，以便由实验室或其它测试机构测试。
提供本公开，以揭示本发明的优选实施方式和用来实施本发明的最佳模式。已经 通过上述方式描述了本发明，明显的是，可以对优选实施方式作出各种不同修改而不偏离 本发明公开的范围和精神。当结构被确定为执行功能的装置时，该确定意图包括可执行指 定功能的所有结构。当本发明的结构被确定为连接在一起时，这种语言应当被广义地解释 为包括直接连接在一起或通过中介结构连接在一起的结构。除非特别限定，这种连接可以 是永久的或临时的，并且以刚性方式或以允许枢转、滑动或其它相对运动，同时仍然提供一 些形式的连接的方式。
工业实用性
本发明展示工业实用性在于，它提供一种空气采样系统，该空气采样系统允许以 方便且可靠的方式在单个位置中的空气空间的采样。
本发明的另一目的是提供一种用于空气采样器的支架，该支架既可以在空气采样 器采集某一位置中的空气时保持空气采样器，所述支架还可以具有中空的内部，在该中空 的内部可以盛放用于例如送返实验室以便进行分析的采样器。
本发明的另一目的是提供一种空气采样方法，该空气采样方法简化了在某一空间 内采集空气的过程。
本发明的另一目的是提供一种空气采样方法，该空气采样方法可靠地测量特定空 间内的空气的组份。
本发明的另一目的是提供一种用于空气采样器的支架，该支架兼作用于采样器的 密封运输容器。
本发明的另一目的是提供一种采样器，该采样器包括盖子，该盖子可以选择性地关闭出入孔，该出入口进入内部盛放有气体采样元件的腔，使得气体采样被限制到待采样 的环境，在该环境下，盖子布置成打开进入采样器的腔中的出入孔。
本发明的另一目的是提供一种气体采样器，该气体采样器具有多个腔和多个独立 的气体采样元件，该多个独立的气体采样元件的一个保持密封，并且其它的气体采样元件 暴露于周围环境，使得可以在随后的分析中对比两个气体采样元件，以更好地分析采样器 获得的结果。
本发明的另一目的是提供一种气体采样系统，该气体采样系统具有高度的可靠性 和精度。
本发明的另一目的是提供一种气体采样系统，将该气体采样系统气体暴露在样品 环境下之后，可以容易地以高度可靠的方式对所述气体采样系统进行分析。
通过仔细阅读包括的详细描述，通过回顾附图并且通过回顾此处包括的权利要 求，展示本发明的工业实用性的本发明的其它另外目的将变得显然。
权利要求
1.一种空气采样系统，所述空气采样系统组合地包括至少一个空气米样器；所述空气采样器包括外壳，该外壳具有环绕内部的侧部，至少一个开口穿过所述外壳的所述侧部中的至少一个并且进入所述内部；适于保持所述至少一个空气采样器的支架；和所述支架包括至少一个凹槽，该凹槽的尺寸和形状能够将所述至少一个空气采样器的一部分容纳在所述凹槽中，以保持所述空气采样器，所述凹槽的尺寸足够小以使得所述空气采样器中的所述至少一个开口不被阻塞。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述采样器的上端和下端之间的形状细长，所述至少一个凹槽适于保持所述采样器的所述下端，当所述空气采样器的所述下端位于所述凹槽内时，所述采样器中的所述至少一个开口定位成与所述下端间隔并且在所述凹槽外部。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述采样器包括盖子，该盖子适于选择性地阻塞所述开口。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述盖子包括滑动件，该滑动件适于沿所述空气采样器的所述外壳在所述上端和所述下端之间滑动，所述至少一个凹槽的尺寸足够大以在所述滑动件邻近所述下端的情况下将所述空气采样器的所述下端保持在所述凹槽中。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个凹槽的尺寸设置为用于摩擦配合， 以通过所述空气采样器的所述外壳和所述凹槽的周边壁之间的摩擦接合将所述空气采样器保持在所述凹槽中。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述至少一个凹槽的所述周边壁包括摩擦突出部，该摩擦突出部减小所述凹槽的厚度以使得所述空气采样器的所述外壳的厚度至少比所述凹槽的厚度大很小的量，从而在所述空气采样器的所述外壳和所述凹槽之间产生摩擦配入口 ο
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述支架包括一对凹槽，并且该一对凹槽中设置一对空气采样器，该一对空气采样器的一个是厚采样器，所述厚采样器比另一个薄采样器厚，所述支架中的所述一对凹槽的所述对包括厚凹槽和薄凹槽，所述厚凹槽的尺寸适于导致与所述厚空气采样器的摩擦配合，并且所述薄凹槽的尺寸适于导致与所述薄空气采样器的摩擦配合。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述支架包括中空的内部空间，所述支架由基座部分和底板部分形成，所述基座部分和所述底板部分至少部分地彼此可分离，所述基座中具有所述至少一个凹槽，所述支架的所述中空的内部空间足够大以在该中空的内部空间中保持至少一个空气采样器，使得所述支架能够充当用于所述空气采样器的容器。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述支架的所述基座和所述底板各包括尺寸相近且形状互补的周边，以在所述基座和所述底板彼此相邻地定位时允许所述底板和所述基座密封在一起，并且基本上阻止空气出入所述支架的所述中空的内部。
10.根据权利要求7所述的系统，其中，所述支架的所述底板部分中包括井坑，所述井坑的轮廓与独立于所述采样器的样品盛放箱的轮廓相类似，使得所述样品盛放箱可以装配在所述井坑内，所述井坑包括下壁，所述下壁以近似于所述样品盛放箱的厚度的距离与所述至少一个凹槽的底壁相间隔，使得当所述样品盛放箱放置在所述井坑内并且邻近所述井坑的所述下壁时，所述凹槽的所述底壁与所述样品盛放箱邻接，以将该样品盛放箱保持在所述井坑内，并且阻止所述样品盛放箱在所述支架的所述中空的内部内移动。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述井坑的所述轮廓中包括多个肋，该多个肋以足够小的距离彼此间隔，使得当将所述样品盛放箱放置在所述井坑内时，所述样品盛放箱具有相对于所述肋的摩擦配合。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述支架的所述底板部分和所述支架的所述基座部分分别包括从所述底板部分和所述基座部分的周边横向延伸的凸缘，当所述底板连接到所述基座时，所述凸缘适于定位成彼此邻近，所述底板部分的凸缘和所述基座部分的凸缘在同一平面内取向，所述底板部分的凸缘和所述基座部分的凸缘适于将所述支架支撑在下表面上。
13.一种用于在空间内对空气采样的方法，该方法包括以下步骤提供至少一个空气采样器，该空气采样器包括外壳，该外壳具有环绕内部的侧部，至少一个开口穿过所述外壳的侧部中的至少一个并且进入所述外壳的内部；提供适于保持所述至少一个空气采样器的支架，所述支架包括至少一个凹槽，所述凹槽的尺寸和形状能够将所述至少一个空气采样器的一部分容耐在所述凹槽中，以保持所述空气采样器，所述支架中的凹槽的尺寸足够小以使得当所述空气采样器位于所述凹槽内时，所述空气采样器中的至少一个开口不被阻塞；将所述支架放置在待采样空气的位置中的表面上；将所述空气采样器插入到所述凹槽中，所述空气采样器中的至少一个开口未被所述凹槽堵塞；和允许所述空气采样器收集空气样品。
14.根据权利要求13所述的方法，该方法还包括将所述支架构造成内部中心并且可以以密封的方式打开的步骤；和将所述空气采样器插入到所述支架的内部中并且在所述允许所述空气采样器收集空气样品步骤之后将所述空气采样器密封在所述支架的内部的步骤。
15.根据权利要求14所述的方法，该方法还包括在所述空气采样器被密封在所述支架的内部的情况下，将所述空气采样器送返到实验室以便分析的步骤。
16.根据权利要求15所述的方法，该方法还以下步骤将所述支架构造成包括基座部分和底板部分，当所述底板部分和所述基座部分彼此连接时，所述底板部分和所述基座部分适于基本上密封在一起，并且所述底板部分和所述基座部分适于至少能够部分地互相拆除，所述底板中包括井坑，该井坑的尺寸能够容纳与所述空气采样器分离的样品盛放箱，所述凹槽位于所述基座内，所述凹槽朝向所述底板的深度足以使得当所述样品盛放箱位于所述井坑内并且所述支架的底板部分连接到所述支架的基座部分时，所述凹槽的底壁与所述样品盛放箱邻接。
17.根据权利要求13所述的方法，该方法还包括为所述空气采样器设置盖子，所述盖子适于选择性地暴露和覆盖所述空气采样器中的所述至少一个开口的步骤；和其中，所述方法还包括在所述空气采样器的采样时间结束之后关闭所述空气采样器的盖子的步骤。
18.—种组合在一起的空气采样器支架和运输容器，该组合在一起的空气采样器支架和运输容器在空气采样时段期间用于保持空气采样器，并且当将所述空气采样器被运输回到实验室以对所述空气采样器收集的样品的测试时，所述组合在一起的空气采样器支架和运输容器用于盛放所述空气采样器，所述支架组合地包括中空的本体,该空心本体具有与中空的内部相对的外表面；所述外表面中的至少一个凹槽；所述凹槽的尺寸和形状适于将所述空气采样器的一部分保持在所述凹槽中，并且所述空气米样器的一部分也在所述凹槽外部；所述支架具有基座部分和底板部分，所述至少一个凹槽支撑在所述基座部分上，所述基座部分和所述底板部分具有彼此互补的周边从而以基本上密封的方式装配在一起，使得所述空气采样器能够放置在所述支架中空的内部空间内，并且能够与外部空气空间隔离。
19.根据权利要求18所述的支架，其中，所述至少一个凹槽包括周边壁，该周边壁从所述中空的基座的所述外表面朝向所述内部延伸而入，所述周边壁终止于底壁，以将所述凹槽与所述中空的基座的所述中空的内部相隔离，所述周边壁布置成将所述空气采样器保持在所述凹槽内，并且将所述空气采样器保持在凹槽内。
20.根据权利要求19所述的支架，其中，所述底板部分中包括井坑，所述井坑布置在所述至少一个凹槽的所述底壁下面，所述井坑包括下壁，所述井坑的所述下壁和所述凹槽的所述底壁以近似于独立于所述空气采样器的样品盛放箱的厚度的距离间隔开，使得所述样品盛放箱能够在所述凹槽的所述底壁下面且在所述井坑的所述下壁上方被紧密保持在所述井坑内。
21.—种气体米样器,该气体米样器组合地包括本体，该本体中具有至少一个腔；位于所述腔内的气体采样元件；至少一个出入孔，该至少一个出入孔从周围环境进入所述腔；和盖子，该盖子适于选择性地关闭所述至少一个出入孔。
22.根据权利要求21所述的采样器，其中，所述气体采样元件包括吸收材料。
23.根据权利要求21所述的采样器，其中，所述盖子包括滑动件，所述滑动件适于沿所述本体从第一位置滑动至第二位置，在所述第一位置所述滑动件与所述至少一个出入孔间隔，在所述第二位置所述滑动件覆盖所述至少一个出入孔。
24.根据权利要求21所述的采样器，其中，所述本体中具有包括第一腔和第二腔的至少两个腔，所述腔的每一个中都具有气体采样元件，所述第一腔具有从周围环境进入该第一腔内的所述至少一个出入孔，所述盖子适于选择性地封闭进入所述第一腔的所述至少一个出入孔，当所述盖子布置成封闭所述至少一个出入孔时和当所述盖子布置成允许通过所述出入孔进入时，所述第二腔都适于维持与周围环境隔离。
25.根据权利要求24所述的采样器，其中，每一个所述气体采样元件是类似的吸收材料。
26.根据权利要求25所述的采样器，其中，所述本体包括覆盖每一个所述腔的前侧，所述前侧在所述第一腔上方的部分具有多个孔，并且在所述第二腔上方的部分没有孔。
27.根据权利要求26所述的采样器，其中，所述前侧是基本上平面的，所述本体包括位于所述第一腔和所述第二腔之间的分隔壁，该分隔壁向上延伸到与所述前侧相接触，使得所述第一腔和所述第二腔彼此隔离。
28.根据权利要求27所述的采样器，其中，所述本体包括周边壁架，所述前侧搁置在所述周边壁架上，所述周边壁架包括延伸到该周边壁架中的槽，所述前侧包括环绕该前侧的周边的凸缘，该凸缘的尺寸和布置方式适于装配在所述壁架的所述槽内，以将所述前侧的所述周边固定到所述壁架并且将所述第一腔和所述第二腔与周围环境密封隔离，除非通过所述第一腔上方的所述多个孔才能与周围环境相通。
29.根据权利要求25所述的采样器，其中，所述第一腔和所述第二腔都包括选择性地进入所述第一腔和所述第二腔的开口，所述第一腔中的所述开口与进入所述第一腔的所述至少一个出入孔相间隔。
30.根据权利要求21所述的采样器，其中，所述至少一个腔包括延伸到该腔中的开口， 位于所述腔的侧部的所述开口与所述出入孔相间隔，所述开口适于选择性地打开和关闭。
31.根据权利要求21所述的采样器，其中，所述气体采样元件包括适于在存在至少一种目标气体的情况下发生反应的材料。
32.一种用于对环境中的气体采样的方法，该方法包括以下步骤确定采样器，所述采样器具有本体、气体采样元件、至少一个出入孔和盖子，所述本体中具有至少一个腔，所述气体采样元件位于所述腔内，所述至少一个出入孔从周围环境进入所述腔；所述盖子适于选择性地关闭所述至少一个出入孔；将所述采样器放置在待采样的环境中；调节所述盖子以打开所述至少一个出入孔；和随后调节所述盖子以关闭所述至少一个出入孔。
33.根据权利要求32所述的方法，其中，所述确定采样器的步骤包括以下步骤所述本体中具有包括第一腔和第二腔的至少两个腔，每一个所述腔中都具有气体采样元件，所述第一腔具有从周围环境进入该第一腔中的所述至少一个出入孔，所述盖子适于选择性地关闭进入所述第一腔的所述出入孔，当所述盖子布置成关闭所述至少一个出入孔时和当所述盖子布置成允许通过所述出入孔进入时，所述第二腔适于维持与周围环境密封隔离；和随后分析两个所述气体采样元件以确定与来自待采样的环境内的气体关联的所述两个气体采样元件的分析的差异。
34.根据权利要求33所述的方法，其中，所述确定采样器的步骤还包括以下步骤每一个所述气体采样元件都是相似的吸收材料。
35.根据权利要求34所述的方法，其中，所述调节所述盖子的步骤包括所述盖子的形式为滑动件，所述盖子相对于所述本体在与所述至少一个出入孔间隔的第一位置和覆盖所述至少一个出入孔的第二位置之间滑动。
36.根据权利要求34所述的方法，其中，所述确定采样器的步骤还包括所述第一腔和所述第二腔各包括选择性地进入所述第一腔和所述第二腔的开口，该开口进入定位成与进入所述第一腔的所述至少一个出入孔间隔的所述第一腔。
全文摘要
所述系统包括至少一个采样器，该至少一个采样器包括本体，所述本体具有通过本体中的孔进入的中空的内部，并且所述采样器可选地包括滑动件，所述滑动件可以选择性地覆盖和暴露本体中的孔。提供一种支架，该支架由基座和底板制成。基座中包括至少一个凹槽。该凹槽构造成在将所述采样器支撑在该凹槽中，使得采样器可以在采样特别位置处的空气空间的同时可以由支架保持。底板可以以可拆除地可连接的方式至少部分地从基座分离，以提供到中空的内部的选择性通路。采样器可以被放置在这个中空的内部空间内，并且可以被释放，使得在收集空气样品之后支架兼作用于采样器的运输容器。
文档编号G01N1/22GK103069263SQ201180017837
公开日2013年4月24日 申请日期2011年2月11日 优先权日2010年2月12日
发明者L·L·弗里曼, H·C·哈耶斯, B·A·莫萨靠斯基, D·L·史密斯, M·A·迈克菲力, S·特拉库马斯, L·S·考伊妮 申请人:优若分科学(爱尔兰)有限公司