CN103547904A - 用于检测固体的装置 - Google Patents

Abstract

人员会从可自由出入的区域通常经过人员闸门进入受保护的区域，例如机场或其他安全性重要的设施。这种已经存在的“瓶颈”被用于检查可疑物质，例如毒品或爆炸物。对于固体的情况，已知使从人员闸门中吸出并保持在筛网中的颗粒蒸发，并对蒸汽进行检查。在旋转的支承盘上设置多个这种筛网并使其依次通过蒸发步骤和分析步骤。通过本发明的应更为有效地改进已知的方法，以便提高这种人员闸门的通过量。这通过以下方式来实现：在该装置中存在的加热元件和吸出元件通过与支承盘的多个旋转位置的配设关系为相邻的旋转位置分别仅隔开两个筛网的间距的一半。

Description

用于检测固体的装置

技术领域

本发明涉及一种用于检测固体（特别是爆炸物或毒品）的装置，该装置包括支承盘，在该支承盘上旋转对称地设置有多个筛网，在第一旋转位置为筛网配设有用于抽吸环境空气通过相应筛网的吸入通道，在第二旋转位置为各筛网配设有用于使抽吸期间相应筛网中捕获的待检测固体的颗粒蒸发的第一加热元件以及与分析仪器连接并用于吸出蒸发的颗粒的吸出通道。

背景技术

由EP0447158A2在先公开的装置。其中，带有总共四个筛网的支承盘在不同的旋转位置之间移动，在一个旋转位置中分别有一个筛网与所使用的仪器接合。

由例如根据具有在六个旋转位置的六个筛网的DE69030686T2和具有分别具有样品载体的三个位置的GB2176008A的现有技术还公开了另外的解决方案。

DE69033217T2也在先公开了相应的解决方案。该文献涉及一种用于爆炸物的验证系统，其中，首先由待检查的空间体积中抽出空气，并将抽出的空气引导穿过金属筛网。例如在金属筛网中捕获被一起抽出的固体颗粒，所述金属筛网设置在旋转盘上。每个金属筛网依次经过旋转盘的三个旋转位置，在第一旋转位置从待监控的空间体积进行抽吸。在第二旋转位置中，借助于加热元件来加热金属筛网，从而固着在金属筛网上的颗粒被蒸发。这样形成的蒸汽输送给分析系统，所述分析系统例如用于描述包含在蒸汽中的颗粒的特性并例如可以发现所存在的、寻找的物质（如爆炸物或毒品或类似物质）。在第三位置中，对金属筛网进行进一步加热并吸出由于所述进一步加热而碳化的、保留在金属筛网上的残余颗粒。

对这种固体的检查通常在从未受保护的区域到受保护的区域的过渡部中进行，例如在机场进行。这里，原则上还可以对物品以及人员进行检查。在两种情况下，这里要检查的物体引入气闸中，所述气闸用气流加载，所述气流由上述的装置抽出。直至分析结束之前，这里必须确保人员或物品始终保持是可识别的，从而在分析期间必须固定人员或物品。

对于人员的情况，可以毫无问题地这样来实现，即为了进行检查，人员进入例如人员闸门形式的空间体积中，在进入后所述人员闸门被人封闭，并且在分析结束后才重新打开。根据现有技术的解决方案，为此已经在旋转盘上旋转对称地设置有多个筛网，因此，未见完成一个人的检查，不需要盘旋转完整的一圈以及完整地通过所有三个旋转位置，在加载另一个筛网时在中间步骤中或同时当前（fraglich）的金属筛网可以通过第三旋转位置。

发明内容

在这个背景下，本发明的目的是，改进已知的用于检测固体的装置的效率并提高所使用的部件的负荷率和有效的利用。

所述目的通过根据独立权利要求的特征的用于检测固体的装置来实现。所述装置的其他实施形式由从属权利要求得出。

根据本发明的装置中也设置有旋转的支承盘，在所述支承盘上旋转对称地设置有多个筛网。对于筛网的制造可以采用任何合适的材料，例如可以使用金属筛网、陶瓷筛网或者塑料筛网（如果足够耐热的话）。支承盘的一个优选实施形式特别地为设置有共三个金属筛网。在支承盘的第一旋转位置，其中一个筛网与吸入通道接合，通过所述吸入通道抽吸环境空气穿过筛网。接着当前的筛网被带入到第二旋转位置，在第二旋转位置，设置有用于蒸发该筛网中捕获的颗粒的加热元件，以这种方式和形式蒸发的颗粒朝分析仪器的方向被引导通过吸出通道，所述分析仪器检查蒸发的颗粒以确定该颗粒是否是例如源自爆炸物或毒品的重要颗粒。

在支承盘的第一旋转位置和第二旋转位置之间存在角度α，该角度选择为使得支承盘上的两个筛网之间的角度间距为所述角度α的整数倍。由此在一个旋转位置上，通过支承盘分别继续旋转一个旋转位置分别在筛网和位于筛网之间的空位之间交替。就是说，属于每个旋转位置的仪器分别在支承盘的每隔一个旋转位置交替时开始运行。通过设置在相应的旋转位置的仪器的设计可以确保，所述仪器在空位不会运行，从而可以在这方面节省能量。相反地，也可以省去用于识别空位或当时不需要的筛网的复杂的控制装置。

为了清洁可能还附着有残余颗粒的筛网，可以在第三旋转位置设置第二加热元件，所述第二加热元件使残余颗粒碳化。在实现颗粒蒸发的第一次加热的范围内，将筛网加热到约180℃，而在碳化的范围则需要将筛网加热到高于300℃的范围内的明显更高的温度。因此，第二旋转位置上可以设置第一热辐射器，所述热辐射器可以例如具有约300瓦的加热功率。而在第三旋转位置设置热辐射器形式的第二加热元件，该热辐射器具有第一热辐射器的两倍大的功率，即优选为约600瓦。

当然，为了改进效率也可以用另外的加热元件工作。例如特别是设定，加热元件是感应线圈，其中筛网相应地配设感应回路，所述感应回路可以将由感应线圈感应产生的电流在筛网的区域内转化成热量。这里这种感应线圈优选与筛网相交织，以便实现向筛网的材料的理想热传递。

本发明的一个特别优选的实施形式设定，筛网制造成由铁磁性材料组成的金属筛网，从而所述金属筛网整体起感应线圈的作用。

可以通过以下方式改进该实施形式：具有第二加热元件的第三旋转位置相对于第二旋转位置错开角度α的非整数倍。由此，确保了在一个时刻分别只在两个设置有加热元件的旋转位置之一上存在筛网。如果现在一个筛网位于第二旋转位置，则与感应线圈连接的电流发生器以较低的功率工作，而当筛网位于第三旋转位置时，功率提高。

其中，合理的是在空位设置对于感应线圈不起反应的材料，即非铁磁性材料。这可以通过使整个支承盘由非铁磁性的材料制成来实现。但可选择地，可以在空位的范围内设置与筛网的形状类似的占位板（Blende），所述占位板必要时利用相同的、突出的框架固定在支承盘上。优选地，所述空位分别同样旋转对称地在筛网之间居中地分布在支承盘的圆周上。

在所述装置的改进方案中，也可以设置第四旋转位置，该第四旋转位置具有用于吸出碳化的颗粒残余的吸出装置。为此设有第二吸出通道，所述第二吸出通道例如也与中央吸出系统相连，所述中央吸出系统也实现了从待监控的空间体积中吸出气流。

为了尽管支承盘旋转仍能实现吸出，吸入通道或吸出通道在每个旋转位置中都能与支承盘接触，并且在完成相应的工作步骤之后重新松开支承盘。这例如可以通过以下方式实现：吸入通道或吸出通道分别配设有双层壁的波纹管，该波纹管在末端在该波纹管接触支承盘的侧面上具有与所述支承盘密封地接触的管接头。如果围绕筛网或可能设置的占位板设置有框架，也可以借助于管接头接触所述框架。

管接头能借助于波纹管移出并与支承盘或框架接触，由所述管接头实现的接触通过在双层壁的波纹管中施加过压来进行，所述波纹管由于所述过压展开并由此朝支承盘的方向伸展（aufrichten）。由此在管接头和支承盘或框架之间实现摩擦锁合，通过释放过压，必要时还通过在双层壁上施加负压能重新松开所述摩擦锁合。这里对波纹管的两层壁之间施加过压，而在波纹管的内部形成用于吸入或吸出的空气通道。这里当然给所述内部的空气通道仅配设抽吸压力。

支承盘的位置控制通过受控制的驱动装置实现，所述驱动装置例如是电动的驱动装置。这里，所述驱动装置可以驱动齿轮，所述齿轮啮合到支承盘的在该支承盘圆周区域内的相应的齿轮式的滚花部中。但也可以设想支承盘的驱动装置的其他可能性并明确地将其包括在本发明中。

从中吸出需检查的气流的空间体积例如可以是人员闸门，所述人员闸门基本上是完全气密地封闭的。借助于泵通过空气喷嘴在这种人员闸门的顶部区域中施加气流，所述气流基本上从上向下通过人员闸门和由人员闸门包围的空间体积并因此可以看作是一种空气淋浴。在底部区域内通过抽吸漏斗实现吸出，所述抽吸漏斗通入带有筛网的吸入通道中。

为了进一步提高这种布置结构的效率，可以设置第二支承盘，所述第二支承盘同步地错开一个旋转位置地工作，该第二支承盘配设给具有第二空间体积的第二人员闸门。由此可以在多个位置同时使用分析仪器以及还有其他部件，例如加热装置，并且由此明显降低了各个部件的停顿时间。

附图说明

下面参考一个实施例详细说明所述用于检测固体的装置。

图中：

图1示出具有根据本发明的装置的人员闸门的从斜上方观察的立体图；

图2示出根据本发明的装置在需监控的空间体积外部的视图，这里在取下壳体部件的情况下用从斜上方观察的立体图示出；

图3示出根据图2的装置在需监控的空间体积内部的视图，这里在取下壳体部件的情况下用从斜上方观察的立体图示出；

图4a示出用于接触吸入通道或吸出通道的双层壁波纹管连同支承盘的剖视图，此时在双层壁之间没有加载压力；以及

图4b示出图4b中波纹管的剖视图，此时在双层壁之间加载压力。

具体实施方式

图1示出人员闸门10，所述人员闸门将受保护的区域12与不受保护的区域13分隔开。从不受保护的区域13进入受保护的区域12的人员为此必须通过一个空间体积11，所述空间体积由所述人员闸门10包围。为此，人员首先从不受保护的区域13出发进入空间体积11，然后人员闸门10的门14关闭。同时关闭受保护的区域12一侧的门，从而所述人员在该时刻被包围在所述空间体积11中。借助于泵16在空间体积11内产生气流，该气流基本上沿从人员闸门10的顶部朝其底部的方向流动并通过抽吸漏斗15被吸出。抽吸漏斗15是根据本发明的装置的覆盖部的一部分，通过所述装置如下面所述那样对停留在人员闸门10中的人员进行检查，以发现是否携带可疑固体，特别是爆炸物或毒品。

图2中示出的布置结构位于上面所描述的壳体的内部，为了更好地显示该布置结构的概貌，图中除去了壳体部件。该布置结构主要包括支承盘20，该支承盘上设置有多个金属筛网30。借助于支承盘20，所述金属筛网30在不同的旋转位置之间运动。金属筛网30在支承盘20上设置为使得金属筛网30与空位31彼此交替。在当前的实施例中，支承盘20上总共设置有三个金属筛网30，从而在这些金属筛网30之间总共存在三个空位31。支承盘20可以借助于驱动装置27旋转，所述驱动装置使齿轮28运动，所述齿轮啮合到支承盘20的滚花部29中。这里支承盘20从一个旋转位置21到下一个旋转位置25经过一个角度α，其中所述角度也是一个金属筛网与相邻的一个空位之间的角间距。就是说由于从一个旋转位置21到下一个旋转位置25的交替，在一个所考察的旋转位置21至旋转位置25上分别发生一个空位31与一个金属筛网30的交替。

在第一旋转位置21中，如前面结合图1所述的那样进行抽吸。在从待监控的空间体积11中吸出空气时，被吸出的空气通过金属筛网30，从而使可能存在于气流中的颗粒附着在金属筛网30上。在用待检测的颗粒对金属筛网30加载之后，支承盘20旋转到第二旋转位置中。如果金属筛网30到达第二旋转位置22，则金属筛网30与实现对该金属筛网30加热的加热元件40发生接合。所述第一加热元件例如可以是感应线圈，所述感应线圈激励编入金属筛网30的感应回路并由此加热金属筛网30。借助于第一吸出通道沿朝向分析仪器45的方向抽吸由此形成的蒸汽，在所述分析仪器中对可能蒸发出的颗粒进行分析。

在该实施例中所考察的金属筛网30接下来通过两个空闲位置25，之后该金属网筛30被带入第三旋转位置23。在所述第三旋转位置，金属筛网30与第二加热元件41发生作用，所述第二加热元件实现金属筛网明显更强的加热并由此导致例如仍存在于金属筛网30上的颗粒碳化。最终，在第四旋转位置中进行例如仍存在于金属筛网30上的碳化的颗粒的吸出。

由于每隔一个旋转位置就使用空位，各相应的旋转位置被置于运行之外。在运行位置放置在空位上的吸入通道和吸出通道由此被封闭并防止抽吸。此外在空位31上使用的占位板可以是由非铁磁性材料制成的占位板，例如由奥氏体金属制成，所述占位板不会由于施加感应线圈的磁化作用而被加热，从而以这种方式和形式通过由此防止发生的升温而降低了能量消耗。

图3示出和图2相同的从空间体积11内部出发观察的布置结构。由此可以清楚地看到驱动装置27，所述驱动装置借助于支承盘的滚花部29使支承盘20设置为绕该支承盘的旋转轴线26的旋转。同样可以清楚地看到吸出通道43和44，所述吸出通道在支承盘20的区域内借助于波纹管34与支承盘接触。

这在图4a和图4b中详细示出。波纹管34构造成双层壁的，就是说具有内壁35和外壁36。波纹管34的末端安装有管接头33，所述管接头能够与支承盘20或可能与设置在金属筛网30上的框架32密封接触。现在如果支承盘20到达一个旋转位置21至25并进入静止状态，则内壁35和外壁36之间的空间被加载过压。由此波纹管34从图4a所示的状态转换到图4b所示的状态。由于内壁35和外壁36之间的过压，波纹管34膨胀并由此朝支承盘20的方向伸出。这里通过管接头33限制伸出路程，所述管接头在与支承盘20接触之后不再能继续移出。在双层壁之间（内部）此时可以与存在于内壁35和外壁36之间的过压无关地实现空气的吸入或吸出。在支承盘20继续旋转之前，波纹管34的两层壁之间的过压可以降低或者甚至转化为负压，从而波纹管34重新回到如图4a所示的状态。

附图标记列表

10    人员闸门

11     空间体积

12    受保护的区域

13    不受保护的区域

14    门

15    抽吸漏斗

16    泵

20    支承盘

21    第一旋转位置

22    第二旋转位置

23    第三旋转位置

24    第四旋转位置

25    空闲位置

26    旋转轴线

27    驱动装置

28    齿轮

29    滚花部

30    金属筛网

31    空位

32    框架

33    管接头

34    波纹管

35    内壁

36    外壁

40    第一加热元件

41    第二加热元件

42    吸入通道

43    第一吸出通道

44    第二吸出通道

45    分析仪器

Claims (15)

1.一种用于检测固体的装置，所述固体特别是爆炸物或毒品，所述装置包括支承盘（20），在该支承盘（20）上旋转对称地设置有多个筛网，在第一旋转位置（21）为筛网配设有用于抽吸环境空气通过相应筛网的吸入通道（42），在第二旋转位置（22）为筛网配设有第一加热元件（40）和吸出通道（43），所述第一加热元件（40）用于使抽吸期间相应筛网中捕获的待检测固体的颗粒蒸发，所述吸出通道（43）与分析仪器（45）连接并用于吸出蒸发的颗粒，其特征在于，所述支承盘（20）的两个相邻的筛网之间的角间距是一个角度α的整数倍，所述支承盘（20）从该支承盘（20）的一个旋转位置旋转到相邻的旋转位置时经过该角度α，并且所述支承盘（20）构造为旋转对称，使得通过所述支承盘（20）从一个旋转位置到另一个旋转位置经过角度α的旋转，在一个旋转位置上分别从一个筛网旋转到一个空位（31）或者从一个空位（31）旋转到一个筛网，从而吸入通道（42）或吸出通道（43）每隔一个旋转位置就被空位（31）封闭。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，在第三旋转位置（23）为筛网配设有第二加热元件（41），该第二加热元件（41）用于使例如仍存在于相应筛网上的颗粒碳化。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，各加热元件（40、41）是热辐射器，所述第二加热元件（41）具有较大的功率，所述第二加热元件（41）的功率优选为所述第一加热元件（40）的功率的两倍。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，各加热元件（40、41）是热感应线圈，各筛网分别配设有感应回路，所述感应回路优选编入所述筛网中。

5.根据权利要求2所述的装置，其中，各加热元件（40、41）是热感应线圈，所述筛网是金属筛网（30），所述金属筛网用作感应回路。

6.根据权利要求4或5所述的装置，其中，所述第三旋转位置（23）相对于所述第二旋转位置（22）错开角度α的非整数倍，感应线圈由发电机供电，当筛网处于所述第三旋转位置（23）时，所述发电机分别切换到较高的、优选为两倍的功率上。

7.根据上述权利要求任意一项所述的装置，其中，分别在空位（31）处在支承盘（20）的每两个筛网之间设置一个占位板，该占位板模仿所述筛网的形状。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述占位板和所述筛网通过相同的、突起的框架（32）固定在所述支承盘（20）上。

9.根据权利要求7或8所述的装置，其中，所述占位板由非磁性的、优选为奥氏体的材料制成。

10.根据上述权利要求任意一项所述的装置，其中，各筛网在第四旋转位置（24）配设有一个吸出装置，该吸出装置用于通过第二吸出通道（44）吸出碳化的颗粒残余。

11.根据上述权利要求任意一项所述的装置，其中，各筛网至少在第一旋转位置、第二旋转位置和第四旋转位置（21、22、24）分别配设有吸入通道或吸出通道（42、43、44），所述吸入通道或吸出通道围绕相应的所述筛网至少基本上密封地接触所述支承盘（20）并且在离开相应的旋转位置之前重新将所述支承盘（20）松开。

12.根据权利要求11所述的装置，其中，吸入通道或吸出通道（42、43、44）分别包括具有双层壁的波纹管（34）以及位于该波纹管（34）末端并且围绕所述筛网密封地接触所述支承盘的管接头（33），为了与所述支承盘（20）接触，对所述波纹管（34）加载过压，而为了使所述吸入通道或吸出通道从所述支承盘（20）上松开，对所述波纹管加载负压。

13.根据上述权利要求之一所述的装置，其中，所述支承盘（20）沿该支承盘（20）的外圆周滚花并通过齿轮（28）驱动，所述齿轮（28）啮合到滚花部（29）中并与电动驱动装置（27）连接。

14.根据上述权利要求任意一项所述的装置，其中，吸入通道（42）通入一个封闭的优选形成人员闸门（10）的空间体积（11）中。

15.根据权利要求14所述的装置，其中，该装置设置有同步错开一个旋转位置工作的第二支承盘，该第二支承盘的筛网在该第二支承盘的第一旋转位置通过通入第二空间体积的吸入管用环境空气加载，其中分析仪器（45）优选与两个支承盘的各筛网连通。

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