CN105074788A - 抽样点 - Google Patents

Abstract

公开了用于低温空间(12)的空气抽样系统(10、110)。所述空气抽样系统(10、110)包括：用于将抽样空气传给空气抽样设备(2)的空气抽样管道(16)；以及从低温空间(12)向低温空间(12)的外侧延伸的抽样导管(20、120)。抽样导管(20、120)连接到抽样管道(16)，其中抽样导管(20、120)从低温空间(12)的外侧是选择性地可接入的，以移除积聚在抽样导管(20、120)内的冰。还公开了用于空气抽样系统的设备。还公开了评估空气抽样网络的方法、计算系统、空气抽样设备和空气监测系统。

Description

抽样点

技术领域

本发明涉及针对低温空间的空气监测和/或抽样。优选地非排它地，本发明涉及用于冷藏设施的吸气式烟雾探测系统。然而，可理解地是，本发明可具有针对其它类型的空气监测系统的应用，所述其它类型的空气监测系统例如是可在低温空间中使用的气体探测系统、生物材料的喷雾探测或其它类型的烟雾探测系统。本发明还涉及用于针对低温空间的空气抽样系统的设备。

背景技术

对于任意烟雾探测系统来说，寒冷的环境，尤其是冷藏设施是特别的且具有挑战性的环境。他们的特点是多变的低温和工人输送机械进出房间的频繁的运输流。虽然大多数房间具有某种形式的快速作用的自动门或塑料屏障帘子来限制温热空气进入，但是温热空气进入房间是不可避免的。这种伴随着常规温热空气进入的持续的运输流通常会在房间内产生冷凝，并且在周围的温度低于0摄氏度的情况下发生结冰。结冰会在安装装备和结构的任意顶壁以及所有顶壁上形成，通常在靠近入口点附近形成。

冷藏设施中的烟雾探测系统是已知的。吸气式烟雾探测系统通常具有抽样管道网络，所述抽样管道网络具有多个抽样点以抽取用于测试的抽样空气。这些抽样点通常被置于冷藏空间的顶壁或侧壁上。然而，随着时间的推移，随着温热空气的进入，抽样点和相关的管道被冰堵塞。这导致了空气流动问题和对烟雾的无效探测。

纠正这个问题(即，使孔或管道不堵塞)所需的维护是非常昂贵的。在某些情况下，最简单的已知的解决方案是去除最靠近抽样点的管道部分并安装新的管道部分。此外，维修期间，接近冷藏设施内的装备会变得不方便。

针对其它低温环境的空气抽样系统存在类似的问题，所述其它低温环境例如寒冷的室外环境。一些与冷凝相关的问题会在大约4摄氏度(或者如果存在一定的条件，可能更高)的温度时开始出现，以及通常当温度下降到或低于水的冰点0摄氏度时会变得更糟。因此，本发明的目标是提供一种空气抽样系统和用于空气抽样系统的设备，其克服或至少改进上述与低温环境(尤其是冷藏环境)相关的问题中的一个问题。

说明书中的现有技术不是，且不应被视为，对下述内容的承认或任意形式的建议，即该现有技术形成了澳大利亚或任意其它管辖区的公知常识部分，或该现有技术能够合理地期望为被确定、理解及认为是本领域技术人员掌握的技术。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了用于低温空间的空气抽样系统，所述空气抽样系统包括：用于将抽样的空气传给空气抽样设备的空气抽样管道；从低温空间的进入端口到低温空间的外侧延伸的抽样导管；抽样导管连接到抽样管道，其中抽样导管从低温空间的外侧是选择性地可接入的，以移除积聚在抽样导管内的冰。

抽样导管优选地具有一直段导管，其长度足以延伸穿过限定低温空间的边界的隔离物、侧壁或顶壁，正如示例所示。因此，导管具有低温空间内的进入端口和低温空间外的退出端口。进入端口可通过处于低温空间的边界以在低温空间“内”，例如通过成为面向低温空间的隔离物中的孔。

抽样导管的接入优选地与抽样导管的纵向轴线相一致，以能够进行视线视觉检查并且还能够插入杆或类似的工具来移除积聚的冰，所述积聚的冰通常在低温空间内的抽样导管的进入端口处(即，在抽样点处)产生。由于这个原因，抽样导管的进入端口优选地至少具有与接入开口相同的尺寸(在横截面方面)。通常，为了便于构造和清洁接入，抽样导管具有连续的横截面。另一特征是在抽样导管的进入端口处有钟罩形或圆顶形的管嘴。通常，抽样导管由圆柱形管道形成，优选地由塑料形成且通常直径约为25mm。进入端口可涂有硅树脂以防止结冰。抽样导管也可能绝缘。抽样导管可以是一体式构造，但这并不需要成为所述示例。

优选地，空气抽样系统包括低温空间外侧的限流器，例如小的进入端口或限制配件。最优选地，限流器被置于靠近抽样导管的端部，或其下游。在某些情况下，限流器可位于抽样导管中或抽样导管的附近。

通过使用接入开口，抽样导管从低温空间的外侧是选择性地可接入的。这可以是接入舱口的形式，例如滑动式关闭或铰链式关闭。优选地，任意的这样的接入舱口具有自关闭特征。

在本发明的一种形式中，抽样导管借助于形成于其中的接入开口连接到抽样管道。在本发明的优选的形式中，抽样管道通过抽样导管的下游端部上的连接总成连接到抽样导管的外侧上的退出端口，由此连接总成从抽样导管的退出端口是选择性地可移除的。在该实施例中，可理解地是，抽样管道具有多个连接总成和沿着抽样管道被间隔地布置的抽样导管以在多个相应的间隔的抽样点处从低温空间抽取空气。本发明可包括一个以上的抽样管道。例如，抽样管道网络能够以间隔的行被布置，建立低温空间内的网格样式的抽样点。

选择性可移除的连接总成可以是或者包括柔性连接件管道。连接总成优选地进一步地或可替换地包括装配到抽样管道并且还直接地或间接地接合到抽样导管的装配件，例如转接器、结合件或T形件。连接总成在配合部分或端部处具有限制配件，所述配合部分或端部可与抽样导管的退出端口相连接并且是从所述抽样导管的退出端口选择性地可移除的。限制配件可由连接总成的单独的或可分离的端部件限定或者可与连接总成一体形成。

连接总成的限制配件包括用于抽样空气以及限定从低温空间穿过抽样导管到达抽样管道的流速的限流器，例如以小的进入端口的形式。限流器可位于与抽样导管配合的限制配件的端部处。例如，限流器可包括在限制配件的端部处形成小的进入端口的一个孔或多个孔，由此所述端部除了该孔(这些孔)外是闭合的。可替换地，限流器可以是与抽样导管配合的连接总成的端部的下游。在任意情况下，可理解地是，限流器是从抽样导管随着连接总成选择性地可移除的，使能够接入抽样导管的整个横截面，从而通过推动碎屑和/或冰穿过抽样导管的上游端部(即，面向低温空间的端部)来实现导管的清洁。

抽样导管优选地被塑形，以使得抽样导管的管道的横截面从其下游端部到其上游端部保持基本地恒定(或者增加而不是减小)，从而使冰或碎片在清洁期间被推动穿过抽样导管时不会堵塞在其上游端部处。

可理解地是，由于限流器形成为连接总成的一部分，因此限流器可被容易地检查、(以及如果有必要)清洁或更换。这与下面的布置相反，在所述布置中，限流器与抽样导管是一整体或者仅从低温空间内是可接入的(例如，通过形成低温空间中的抽样孔的至少一部分)。

还可理解地是，限流器可以是形成小的进入端口的多个孔的集合，而不是单个孔。限流器可以至少部分地通过比较限流器任意侧的流量增加湍流来实现限制。

限制配件可包括一个孔或多个孔，所述孔在连接总成被正确地组装到抽样导管时是可闭合的。优选地，这些孔与小的进入端口相比是大的。在连接总成和抽样导管被恰当地组装时闭合的相对大的孔能够探测连接总成与抽样导管的错误地组装。如果连接总成和抽样导管没有被恰当地组装，那么孔会模拟破裂的管道状况，在所述状况下应该引发空气抽样设备(例如烟雾探测单元)中的急流故障。这对连接总成被从抽样导管疏忽地移除、不恰当地重新组装或者忘记将抽样导管重新组装到连接总成的简单行为起到防护作用。

在本发明的优选的形式中，一个或多个大的孔形成在限制配件的侧壁中，通过与抽样导管的侧壁的内侧相接触以被闭合。优选地，有两个直接相对的孔。孔可以是圆形的，也可以是其它形状。

在一个实施例中，限制配件还包括与连接总成的闭合的端部相对的法兰端部。这优选地用作将连接总成插入抽样导管中的止挡，以确保连接总成和抽样导管被正确地重新组装。

在本发明的一种形式中，限制配件包括装配部分，所述装配部分由用于将一个管道接合到另一个管道的任意结合或者连结部分或总成形成。然而，优选地，装配部分具有用抽样导管密封的第一组件和用抽样管道或组件(例如与抽样管道流体连通的连接件管道)密封的第二组件。限制配件还包括将第一和第二组件密封在一起的紧固组件。优选地，通过螺纹连接到第一和第二组件中的一个来实现所述紧固。优选地，第一与第二组件之间的密封由第一与第二组件之间的至少一个O形环、垫圈等来提供。

优选地，限流器与装配部分是一体的或者被装配部分固定。优选地，限流器用作将穿过抽样导管的流限制为预定的流速。优选地，限流器在装配部分被组装时固定在第一组件与第二组件之间。在一个实施例中，限流器是流动限制垫圈或孔板，所述垫圈或孔板优选地具有内直径，所述内直径小于抽样导管的内直径和限流器的上下游的连接总成的内直径。

根据本发明的第二个方面，提供了用于低温空间的空气抽样系统，所述空气抽样系统包括：用于将抽样空气传给空气抽样设备的空气抽样管道；从低温空间到低温空间的外侧延伸的抽样导管，所述抽样导管可通过连接总成连接到抽样管道，所述连接总成在低温空间的外侧可移除地连接到抽样导管的退出端口，其中可移除的连接总成包括：(i)用于限制抽样空气流的限流器，所述限流器具有第一特征流动阻抗，以及(ii)限流器与抽样管道之间的通道，其中所述通道具有小于第一特征流动阻抗的第二特征流动阻抗。

优选地，在可移除的连接总成中的限流器的位置便于对小的进入端口的检查和任意必要的清洁。上文描述的与本发明的第一个方面关联的任意其它特征也可应用于此。例如，可移除的连接总成可包括一个或多个相对较大的孔和/或与大致闭合的端部相对的法兰端部。连接总成可包括在空气抽样管道与抽样导管之间延伸的连接件管道。在另一实施例中，连接总成可直接地将抽样导管连接到抽样管道，而不包括中间连接件管道。

在本发明的第三个方面中，提供了用于低温空间的空气抽样系统，所述空气抽样系统包括：用于将抽样空气传给空气抽样设备的空气抽样管道；从低温空间到低温空间的外侧延伸的抽样导管，所述抽样导管可通过连接总成连接到抽样管道，所述连接总成在低温空间的外侧可移除地连接到抽样导管的退出端口，其中可移除的连接总成包括：(i)用于限制抽样空气流的限流器，所述限流器具有包含有第一横截面区域的开口，以及(ii)限流器与抽样管道之间的通道，其中所述通道具有大于第一横截面区域的最小的横截面区域。

根据本发明的第四个方面，提供了一种用于低温空间的空气抽样系统，所述空气抽样系统包括：

用于将抽样空气传给空气抽样设备的空气抽样管道，所述空气抽样管道在低温空间的外侧排布，其中当抽样空气在抽样管道中时，抽样的空气的温度高于水的结冰点并且还高于低温空间的温度；以及

抽样导管，所述抽样导管从低温空间延伸到抽样管道，用于从低温空间收集空气样品；

限流器，所述限流器具有用于确定抽样的空气穿过抽样导管的流速的特征流动阻抗，其中限流器位于低温空间与抽样管道之间，在足够温暖的位置处以防止水蒸气在限流器处造成与温度相关的堵塞。

在一个实施例中，限流器是抽样导管的一部分。在另一个实施例中，空气抽样系统还包括将抽样导管连接到抽样管道的连接总成，其中限流器是连接总成的一部分。限流器可以与抽样导管或连接总成整体形成。

与温度相关的堵塞可以是由限流器上的水蒸气的冷凝(尤其是结冰)产生的堵塞。

对于本发明的这方面以及所有其它方面优选地，低温空间是具有+4摄氏度或以下温度的空间。这样的低温空间有利地是冷藏空间，优选地由周围的壁、地板和顶壁封闭。

在低温空间是冷藏空间的情况下，低温空间的温度优选地在-40摄氏度与+4摄氏度之间，但是一般为(或大约为)-25摄氏度。由此低温空间低于0摄氏度，优选地，限流器被放置在足够远离低温空间的位置处的更温暖的环境中，从而防止从低温空间抽样的水蒸气在限流器上结冰。在一个实施例中，限流器位于离冷藏空间的内部至少30cm处。优选地，限流器位于距离隔离低温空间的壁面板或隔离物的外侧表面至少15cm，以及优选地在15cm至25cm之间。流速除了由限流器的特征阻抗来确定之外，也由泵或风扇控制的压力来确定。然而，可选地，限流器的特征流动阻抗可以如此以使限流器用作流动限制设备。

根据本发明的第五个方面，提供了用于针对低温空间的空气抽样系统的设备，所述设备包括：从低温空间向低温空间的外侧延伸的抽样导管，所述抽样导管具有进入端口和退出端口；以及连接总成，所述连接总成可移除地连接到退出端口，连接总成和抽样导管中的至少一个具有一个孔或多个孔，所述的一个孔或多个孔在连接总成被正确地连接到抽样导管时由连接总成和抽样导管中的另一个的侧壁闭合。

上文描述的与本发明的其它方面关联的任意特征可应用于本发明的第四个方面。

根据本发明的第六个方面，提供了用于针对低温空间的空气抽样系统的设备，所述设备包括：

抽样导管，所述抽样导管从低温空间延伸到低温空间的外侧，所述抽样导管具有进入端口和退出端口；以及

连接总成，所述连接总成可移除地连接到退出端口，用于将抽样导管连接到抽样管道，所述连接总成具有：(i)用于限制抽样空气流的限流器，所述限流器具有第一特征流动阻抗，以及(ii)限流器与抽样管道之间的通道，其中所述通道具有小于第一特征流动阻抗的第二特征流动阻抗。

优选地，限流器包括具有第一横截面区域的开口，所述第一横截面区域用于确定第一特征阻抗，以及通道具有大于第一横截面区域的最小横截面区域，以使第二特征阻抗小于第一特征阻抗。

在一个实施例中，限流器大致是连接总成的闭合端部，所述闭合端部具有用于抽样空气的小的进入端口。

在本发明的第七个方面中，提供了用于针对低温空间的空气抽样系统的设备，所述设备包括：

从低温空间向低温空间的外侧延伸的抽样导管，所述抽样导管具有进入端口和退出端口；以及

用于将抽样导管连接到抽样管道的连接总成，所述连接总成可移除地连接到退出端口，所述连接总成具有：(i)用于限制抽样空气流的限流器，所述限流器具有包含有第一横截面区域的开口，以及(ii)限流器与抽样管道之间的通道，其中所述通道具有大于第一横截面区域的最小横截面区域。

可理解地是，本发明的第一个到第七个方面中的任意一个方面还可包括用于将抽样导管穿过隔离冷藏空间的侧壁、地板或顶壁安装的安装系统。

在本发明的第八个方面中，提供了评估网络部分中的空气抽样网络的组装的方法，所述空气抽样网络在(a)用于从正被或将要被空气抽样设备监测的空间抽样空气的抽样点与(b)空间外侧的抽样管道之间，其中所述方法包括：

测量流动参数；

基于流动参数确定网络部分的限流器组件的存在或不存在；以及

基于确定的限流器的存在或不存在指示组装的状态。

优选地，抽样设备是颗粒探测器。

优选地，当测得的流动参数大于预定阈值时，所述方法确定故障状态。在一个实施例中，预定阈值是第一流速与第二流速之间的值，所述第一流速是网络部分被正确地组装的正常值，所述第二流速是组装为没有限流器组件的网络的期望的值。在另一个实施例中，预定阈值是第一流速与第二流速之间的值，所述第一流速是网络部分被正确地组装的正常值，所述第二流速是当抽样点从抽样管道分离后期望的值。

在一个实施例中，所述方法评估(a)抽样管道与(b)抽样导管的退出端口之间的组装，所述抽样管道被配置为用于将来自连接总成的空气传给颗粒探测器，所述抽样导管被配置为用于将来自监测的空间的空气传给连接总成，其中在抽样网络的正确的组装中，限流器组件形成连接总成的一部分。

优选地，所述方法包括将测量的流动参数与阈值流动值进行比较，所述阈值流动值在限流器被连接时被选择为大于期望的速率。在一个实施例中，阈值流动值在空气抽样管道和抽样导管被连接(但没有连接限流器)时进一步地被选择为小于期望的流速。有利地，这提供了具有灵敏性以探测实现了连接但限流器不存在的方法。可通过经验得到阈值，或者从相应的抽样导管、限流器和抽样管道的已知的特征流动阻抗来计算阈值。

优选地，根据本发明的其它方面中的任意一个方面，连接总成提供了连接。

本领域技术人员可领会地是，限流器的特征流动阻抗优选地被选择为大于抽样导管和连接总成的限流器以外的所有部分的特征阻抗。以此方式，易于测量限流器对抽样导管和连接总成的总阻抗的影响，以及因此对抽样空气流的影响。

在本发明的第九个方面中，提供了计算系统，所述计算系统具有：用于存储一组可由处理系统执行的指令的存储器；以及处理系统，所述处理系统被配置为读取和执行指令，其中当执行指令时，计算系统执行根据本发明的第八个方面的方法。优选地，流动传感器是超声流动传感器，但可使用其它类型的流动传感器，例如热式流动传感器、流速仪等。

在本发明的第十个方面中，提供了具有根据本发明的第九个方面的计算系统的空气抽样设备。优选地，空气抽样设备是(或包括)颗粒探测器，更优选地为烟雾探测器。

在本发明的第十一个方面中，提供了空气监测系统，所述空气监测系统具有根据本发明的第一、第二、第三或第四个方面中的任意一个方面的空气抽样系统，其中空气抽样系统给入所述抽样设备中。优选地，颗粒探测器是根据本发明的第十个方面的颗粒探测器。优选地，空气监测系统是颗粒探测系统，更优选地是烟雾探测系统。

可理解地是，说明书中公开的和限定的本发明延伸到文本或附图中提到的或明示的相应特征中的两个或多个的所有可替换的结合。所有这些不同的结合构建了本发明的多个可替换的方面。

正如此处所使用的，除了上下文背景的需要，否则术语“包括”及其变体，例如“包含”，“包括有”和“由……组成”并不排除另外的附加物、组件、整体或步骤。

附图说明

为了更全面地理解本发明，现在将参照附图、以示例的方式描述一个实施例，其中：

图1是根据本发明的实施例的具有空气抽样系统的颗粒探测系统的示意图；

图2是图1的空气抽样系统的部分的详细示图；

图3是图1中所示的空气抽样系统的可替换的实施例的详细示图；

图4是图1的空气抽样系统的另一部分的立体图，对应于图3中所示的示图；以及

图5是对应于图2中所示的实施例的端部件的详细示图；

图6是根据本发明的另一实施例的空气抽样系统的部分的示图；

图7是穿过图6中所示的空气抽样系统的纵向截面图；

图8是在图6和图7的空气抽样系统中所示的限制配件的放大示图；以及

图9是根据本发明的另一实施例的空气抽样系统的示意图。

具体实施方式

下文结合针对冷藏空间的使用描述了本发明的示例性实施例。然而，本发明能够可替换地应用于其它低温环境，例如寒冷的室外环境。

还结合颗粒探测系统描述了示例性实施例，在所述颗粒探测系统中，通过空气抽样设备(颗粒探测器)来实现对抽样的空气的监测。然而，空气监测系统或抽样设备可进一步地或可替换地适于分析和/或探测空气的其它特性或组分。例如空气监测系统或抽样设备可以是气体探测器或能够探测一个或多个目标气体的存在和/或浓度的其它设备。这种空气抽样设备的一个示例以VesdaEco的产品名称由XtralisTechnologiesLtd(艾克利斯技术有限公司)出售。

图1以颗粒探测系统1的形式示出用于冷藏空间12的空气监测系统。冷藏空间12通常由地面、侧壁和包括顶壁面板14的顶壁围成。顶壁和墙壁可以是绝缘的隔离物或具有绝缘的夹层构造，正如现有技术中已知的。但是通常，夹层构造相应包括内部和外部的金属面板4和5，在金属面板4、5之间具有泡沫绝缘物6。

颗粒探测系统1包括吸气式烟雾探测器形式的颗粒探测器2，以及从冷藏空间12抽取空气的空气抽样系统10。因此，冷藏空间12的外部是抽样管道16的网络，图1中示出了其中两个抽样管道。抽样管道连接到顶壁面板14上方的抽样设备，在这个例子中，抽样设备是吸气式烟雾探测器2。抽样管道16沿着冷藏空间12的外侧排布，从而直接地或通过临近抽样设备2的歧管(未显示)连接到抽样设备2。风扇8可设置在吸气式烟雾探测器单元内或抽样管道网络中的其它位置，以从冷藏空间12抽取空气，使其穿过抽样系统10到达烟雾探测器2。此外，对于烟雾探测器单元的出口，还可以反馈进入冷藏空间12中以创建闭环系统(未显示)，从而避免在探测器单元由于任意原因断电时将温暖的和潮湿的空气引入冷藏空间12。

每个抽样管道16可包括在冷藏空间12内的间隔排列的位置处的多个抽样点18。每个抽样点存在于相应的抽样导管20的进入端口处，所述抽样导管20通过连接器总成22连接到抽样管道16。连接总成22包括柔性连接件管道23，所述柔性连接件管道23位于配合到抽样导管20的限制配件40和配合到抽样管道16的T接头配件24之间。因此，连接总成形成源自抽样管道的分支，所述分支包括抽样导管。

沿着抽样管道16的单根长度可存在多个这样的T接头24，由此提供沿着抽样管道16的单根长度的多个抽样点18。此外，可理解地是，抽样管道16的多根长度能够并排地被布置以创建抽样点18网格(或其它几何结构)。

正如示例所示的那样，抽样导管20足够长以延长穿过顶壁面板14或壁面板的宽度。如图2和图3最清楚地示出，抽样导管20从冷藏空间的内侧延伸到冷藏空间的外侧。正如图1中所示的，抽样导管20的内侧端(进入端口)可设置有钟罩形的抽样管嘴26。

在抽样导管20的另一端处，连接总成22被收纳在抽样导管20的退出端口30中。在图3和4中，柔性连接总成22具有整体的端部构造，因此柔性连接件管道23的端部29用作限制配件40。该实施例中的限制配件29包括小的进入端口32以限制抽样流，以及两个相对较大的侧孔34。小的进入端口32被布置在限制配件29的大致封闭的端36中的中间位置中。两个较大的孔34被布置在限制配件29的侧壁中。从图3可理解地是，当限制配件29的端部被正确地插入到抽样导管20的退出端口30中时，通过相对于抽样导管20的壁的内侧面进行密封可封闭大孔34。然而，从图4可理解地是，如果连接总成22的限制配件29没有恰当地插回到抽样导管20中时，那么大孔34能够抽进大量的空气，足够引发探测器单元2内的故障。

优选地，穿过大孔34的泄漏接近于破裂的管道的泄露。因此，孔34可能具有与管道16相似的截面面积。

图2和图5示出可替换的实施例，由此连接总成22包括多个组件部分，所述的多个组件部分优选地是彼此分离的。多个组件之一是连接件管道23。在该实施例中，连接件管道有利地是柔性的，但可理解地是，也可使用刚性连接件管道。附接到连接件管道23的一端的是转接器形式的限制配件40。限制配件40构成连接总成22的第二组件，并将柔性管道23安装到抽样导管20。因此，限制配件40用作连接总成22的端部件。限制配件40包括在大致封闭的端部36处的小的进入端口32，还有两个直接相对地、相对较大的孔34，它们都用于与上文所描述的类似的目的。此外，限制配件40包括外围法兰42，所述外围法兰42用于将限制配件40定位在抽样导管20内它的适当的安装位置中。包括法兰42、外围侧壁和大致封闭的端部36的限制配件40优选地为一件式即整体式构造。限制配件40可以是整体成型件。可理解地是，与将小的进入端口32和孔34加工到柔性管道22的端部中或在柔性管道22的端部中形成小的进入端口32和孔34相比，提供单独的限制配件40是更简单的构造。

图6中示出了可替换的空气抽样系统110的实施例。空气抽样系统110采用可替换的连接总成122，所述连接总成122与空气抽样系统10中的连接总成22相似，并且可与空气抽样系统10中的连接总成22互换使用。在该实施例中，连接件管道123包括柔性管道段123a，所述柔性管道段123a分别在上游和下游结束于刚性管道件125a和125b。然而，可理解地是，管道123能够按需与穿过其整个长度或针对整个长度的任意部分的柔性或刚性管道互换。连接总成122包括用于将连接总成122安装到抽样导管120的可替换的限制配件140。

图7示出穿过连接总成122和抽样导管120的纵向截面图。连接总成122能够可替换地附接到图1至图3的抽样导管20。

图8中示出了接合到抽样导管120和连接件管道123的限制配件140的放大图。限制配件140包括具有第一组件150和第二组件152的联合配件形式的装配部分，所述第一组件150在该示例中被配置为由抽样导管120密封，以及所述第二组件152在该示例中被配置为由连接件管道123密封。然而，可理解地是，限制配件的定向可被反转，从而使第一组件150和第二组件152分别与连接件管道123和抽样导管120相配合。

第一组件150(该示例中的上游组件)包括箍环154，所述箍环154与抽样导管120紧密配合。箍环的顶部(下游端)具有置于抽样导管120的边缘158上的内部法兰156。箍环150的顶部还包括用于与紧固件162的底部内部法兰161干预性地相邻接的向外的法兰160。这将在第一组件150附接到抽样导管120处时防止紧固件162从抽样导管129被移除开。从紧固件的内部法兰161向上延伸的是具有内部螺纹166的紧固环163，其能够旋在第二组件152的底部外侧表面上的螺纹168上，从而将第二组件152朝向第一组件150收紧并产生它们之间的密封。第二组件具有内部法兰箍环170和内部法兰172，所述内部法兰箍环170与连接件管道123紧密配合，所述内部法兰172置于连接件管道123的底部边缘174下方且与所述底部边缘相邻接。

在第一组件150与第二组件152之间的是孔板形式的限流器132。然而，限流器132还被塑形从而以自定位的方式装配到抽样导管上。这通过从限流器的外缘135凹陷的限流器132的中心部分134来实现。在该实施例中，限流器是金属的，而在其它实施例中，可以使用非金属材料，例如塑料或橡胶。

通过在限流器132的相应的侧面上的橡胶O-环形密封件136和环形自粘的泡沫密封件137可产生第一组件150与第二组件152之间的密封。这产生了第一组件150和限流器132之间的密封，以及限流器132和第二组件152之间的密封。

限流器具有内直径(即，O-环形孔133的直径)，所述内直径小于到抽样管道16的下游流动路径的内直径。因此，孔133的直径小于第二组件152的内直径，并且也小于连接件管道123的内直径。孔133的直径类似地小于整个抽样导管(包括抽样导管的端部处的抽样点)的内直径。孔133的精确直径被选择以提供期望的流动限制，所述流动限制由抽样系统10和探测器2的尺寸和构造以及风扇8的特性来决定。直径能够以任意已知的方式被确定，所述任意已知的方式包括使用专门为该目的设计的软件，例如XtralisTechnologiesLtd.(艾克利斯技术有限公司)的VESDAASPIRE2管道网络设计软件。通常，孔的直径在2mm到10mm之间。本领域技术人员可理解的是，限流器132可以通过具有多个孔，而非单个孔132来实现对空气流的限制。在本示例中，所有限流器的孔的组合的横截面与单个孔132的横截面相同。通过比较，抽样导管和连接件管道的各自的最小(并且在本示例中是恒定的)内直径都是25mm。

根据这种设计，限流器132的特征流动阻抗控制着对从冷藏空间抽样到抽样管道16的空气流的总的阻抗。相应地，如果限流器132不存在(例如如果抽样系统110没有被正确地组装)，那么穿过抽样网络110的流速会增加。可通过具有换能器(未示出)的流速仪表来测量流速，所述流速仪表在颗粒探测器2处或在抽样系统110中的其它位置处。在一个配置中，可在抽样导管120中或连接总成122中测量流量，但优选地是在连接总成的下游端处。可替换地，通过将流动测量换能器包括在抽样管道16中、抽样导管122的上游和下游中能够获得精确的测量值。两个换能器测量值之间的流量的差值可归因于穿过抽样导管120和连接总成122的流。在该实施例中，通过超声换能器来测量流量，而在其它实施例中，可使用其它类型的流动传感器，例如热式流动传感器。

可理解地是，限制配件的部分可整体形成或永久地与抽样导管120相连接。然而，甚至在该示例中，限流器组件133优选地应该仍旧是可以从抽样导管120移除的(或至少可替换的)，从而方便地接入抽样导管以实现清洁。为了说明这种变化的原因，此处使用的术语“抽样导管”是指抽样网络的从冷藏空间向上到达限流器(但不包括限流器)的部分。限流器本身是“限制配件”的一部分，其是与抽样导管分隔的整体，即使在抽样导管120包括与限流器相互作用以使其能被移除、替换、安置或紧固的一部分或多个部分的情况下。

在本发明的另一实施例中，或者作为前述实施例的附加特征，限流器被放置在抽样网络中抽样点的足够下游的位置处，从而处于高于水的结冰点的温度，即，高于0摄氏度。在这种布置中，限流器无需是连接总成的一部分。图9示出了这种布置的实施例，其示出了限流器配件240从抽样导管220中的第一开口250移除。抽样导管具有第二开口252，所述第二开口252形成抽样导管的向抽样管道的输出端，并且流体连接到连接总成222。限制配件限制导管222的抽样点254与第二开口252处的输出端之间的抽样流。

可理解地是，限制配件250可替换地被置于抽样导管的抽样点254与输出端252之间的其它位置处。虽然限制配件250可以从抽样导管220移除是有利的，但在一些实施例中，限流器被永久地固定到抽样导管220或者与抽样导管220整体形成。尽管如此，将限流器安置在抽样空气(以及抽样导管的温度)被周围的环境足够地加热从而高于水的结冰点的地方是有利的。因此，限流器不会被冰堵塞。这能够减少抽样网络的维修需要或规律。

对于限流器在抽样管道网络的初始组装期间或维修后的组装期间被错误地遗漏的实施例，可使用一种方法来评估该组装。所述方法包括测量流动参数和指示组装的状态，所述组装的状态是网络的评估部分中的限流器40、140、240存在或不存在的决定因素。所述方法评估(a)抽样点18、118、254与(b)空间外的抽样管道16之间的空气抽样网络的部分处的组装。在图1至图7的实施例中，限流器形成抽样导管20、120与抽样管道16之间的连接总成的一部分。因此，所述方法用于评估抽样导管10、120与抽样管道16之间的连接的组装。

现在描述抽样导管以及将其安装到顶壁14的多个实施例的细节。图7至图9示出安装到顶壁面板14的抽样导管120。通过顶部法兰总成184将抽样导管120保持在顶壁14的顶侧上的金属面板4上。法兰总成184具有直立的装有弹簧的指部185，所述指部185在安装期间和安装后将抽样导管120保持在恰当的位置。抽样导管120的下端186限定抽样点孔118。底部部分(抽样导管法兰)从抽样点118向外以及然后向下形成用于抽样点118的圆顶状的盖子187。

在所示的实施例中，抽样导管的该底部部分形成为与抽样导管的主管道188分离的部分。该底部部分或底部法兰187锁在底座189上，所述底座189通过螺栓190被保持到顶壁14的底部金属面板4上。在安装期间，密封剂被放置在顶部法兰和底部法兰与它们相应的顶壁面板之间以提供气密密封，避免在每个抽样点处的泄露，以及因此防止从冷藏空间12穿过顶壁14的空气泄露。类似地，在图1的实施例中，抽样导管20优选地被顶壁面板14内的合适的密封剂环绕以消除泄露。密封垫环44还可在抽样导管20离开顶壁面板14的地方环绕抽样导管20。

上文仅描述了本发明的示例性实施例，可对其进行修改，这将不脱离本发明的范围。

Claims (52)

1.一种用于低温空间的空气抽样系统，所述空气抽样系统包括：用于将抽样空气传给空气抽样设备的空气抽样管道；从低温空间的进入端口到所述低温空间的外侧延伸的抽样导管；所述抽样导管连接到所述抽样管道，其中所述抽样导管从所述低温空间的外侧是选择性地可接入的，以移除积聚在所述抽样导管内的冰。

2.根据权利要求1所述的空气抽样系统，其特征在于，从所述低温空间的外侧向所述抽样导管的选择性的接入与所述抽样导管的纵向轴线相一致，以能够(i)实现穿过所述抽样导管的视线视觉检查并且(ii)将杆穿过所述抽样导管插入以从所述进入端口移除积聚的冰。

3.根据权利要求1或2所述的空气抽样系统，其特征在于，所述抽样导管具有从其下游端部到其上游端部基本恒定的或者增加而不是减小的截面。

4.根据权利要求1、2或3所述的空气抽样系统，其特征在于，通过使用接入开口，所述抽样导管从所述低温空间的外侧是选择性地可接入的。

5.根据权利要求4所述的空气抽样系统，其特征在于，所述抽样导管的进入端口与所述接入开口至少在横截面方面是相同尺寸的。

6.根据权利要求4或5所述的空气抽样系统，其特征在于，所述接入开口是接入舱口。

7.根据权利要求6所述的空气抽样系统，其特征在于，所述接入舱口具有自关闭特征。

8.根据前述任意一项权利要求所述的空气抽样系统，其特征在于，所述抽样管道通过所述抽样导管的下游端部上的连接总成连接到所述抽样导管的退出端口，由此所述连接总成从所述抽样导管的退出端口是选择性地可移除的。

9.根据权利要求8所述的空气抽样系统，其特征在于，所述选择性可移除的连接总成是或者包括柔性连接件管道。

10.根据权利要求8或9所述的空气抽样系统，其特征在于，所述连接总成在所述连接总成的配合部分或端部处具有限制配件，所述配合部分或端部与所述抽样导管的退出端口相连接并且是从所述抽样导管的退出端口选择性地可移除的，以及其中所述连接总成的限制配件包括限流器，所述限流器用于限制从所述低温空间穿过所述抽样导管到达所述抽样管道的抽样空气流。

11.根据权利要求10所述的空气抽样系统，其特征在于，所述限流器包括在与所述抽样导管配合的所述限制配件的端部处形成小的进入端口的一个孔或多个孔，由此所述端部除了该孔或这些孔外是闭合的。

12.根据权利要求10或11所述的空气抽样系统，其特征在于，所述限制配件包括一个孔或多个孔，所述孔在所述连接总成被正确地组装到所述抽样导管时是闭合的，从而能够探测所述连接总成与所述抽样导管的错误组装。

13.根据权利要求12或13所述的空气抽样系统，其特征在于，所述一个孔或多个孔形成于所述限制配件的侧壁中，通过接触所述抽样导管的侧壁的内侧以闭合。

14.根据权利要求10至13中任意一项所述的空气抽样系统，其特征在于，所述限制配件包括装配部分，所述装配部分具有：

用所述抽样导管密封的第一组件，

用所述抽样管道或例如是与所述抽样管道流体连通的连接件管道的组件密封的第二组件，以及

将所述第一组件和所述第二组件密封在一起的紧固组件。

15.根据权利要求14所述的空气抽样系统，其特征在于，所述紧固组件的紧固通过螺纹连接到所述第一和第二组件中的一个来实现。

16.根据权利要求14或15所述的空气抽样系统，其特征在于，所述第一与第二组件之间的密封由所述第一与第二组件之间的至少一个O形环或垫圈来提供。

17.根据权利要求14至16中任意一项所述的空气抽样系统，其特征在于，所述限流器与所述装配部分是一体的或者被所述装配部分固定。

18.根据权利要求14至17中任意一项所述的空气抽样系统，其特征在于，所述限流器在所述装配部分被组装时被固定在所述第一组件与所述第二组件之间。

19.根据权利要求1至9中任意一项所述的空气抽样系统，其特征在于，所述空气抽样系统包括所述低温空间外侧的限流器。

20.根据权利要求19所述的空气抽样系统，其特征在于，所述限流器被置于靠近所述抽样导管的端部。

21.根据权利要求10至20中任意一项所述的空气抽样系统，其特征在于，所述限流器是流动限制垫圈或孔板。

22.根据权利要求10至21中任意一项所述的空气抽样系统，其特征在于，所述限流器用于将穿过所述抽样导管的流限制到预定的流速。

23.根据权利要求10至21中任意一项所述的空气抽样系统，其特征在于，穿过所述抽样导管的流由所述限流器和泵或风扇控制的压力来限定。

24.根据权利要求10至23中任意一项所述的空气抽样系统，其特征在于，所述限流器被放置在比所述低温空间更温暖且足够远离所述低温空间的位置处，从而防止从所述低温空间抽样的水蒸气在所述限流器上结冰。

25.根据权利要求24所述的空气抽样系统，其特征在于，所述限流器位于距离所述低温空间至少30cm处，以及/或者距离隔离所述低温空间的壁面板或隔离物的外侧表面至少15cm处。

26.根据前述任意一项权利要求所述的空气抽样系统，其特征在于，所述低温空间是冷藏空间。

27.根据权利要求1至26中任意一项所述的空气抽样系统，其特征在于，所述低温空间内的进入端口在所述低温空间的边界处。

28.根据权利要求1至27中任意一项所述的空气抽样系统，其特征在于，所述进入端口涂有硅树脂以防止结冰。

29.根据权利要求1至28中任意一项所述的空气抽样系统，其特征在于，所述抽样系统还包括在所述抽样导管的进入端口处的钟罩形或圆顶形的管嘴。

30.一种用于低温空间的空气抽样系统，所述空气抽样系统包括：

用于将抽样空气传给空气抽样设备的空气抽样管道，所述空气抽样管道在所述低温空间的外侧排布，其中当所述抽样的空气在所述抽样管道中时，所述抽样的空气的温度高于水的结冰点并且还高于所述低温空间的温度；以及

抽样导管，所述抽样导管从所述低温空间延伸到所述抽样管道，用于从所述低温空间收集空气样品；

限流器，所述限流器具有用于确定所述抽样的空气穿过所述抽样导管的流速的特征流动阻抗，其中所述限流器位于所述低温空间与所述抽样管道之间，在足够温暖的位置处以防止水蒸气在所述限流器处造成与温度相关的堵塞。

31.根据权利要求30所述的空气抽样系统，其特征在于，所述限流器是所述抽样导管的一部分。

32.根据权利要求30所述的空气抽样系统，其特征在于，所述空气抽样系统还包括将所述抽样导管连接到所述抽样管道的连接总成，其中所述限流器是所述连接总成的一部分。

33.根据权利要求30、31或32所述的空气抽样系统，其特征在于，所述与温度相关的堵塞是由所述限流器上的水蒸气的冷凝或结冰产生的堵塞。

34.根据权利要求30至33中任意一项所述的空气抽样系统，其特征在于，所述限流器是小的进入端口。

35.根据权利要求30至34中任意一项所述的空气抽样系统，其特征在于，所述抽样导管通过连接总成与所述抽样管道相连接，所述连接总成与所述低温空间外侧的所述抽样导管的退出端口可移除地相连接，其中所述可移除的连接总成包括：(i)用于限制抽样空气流的限流器，所述限流器具有第一特征流动阻抗，以及(ii)所述限流器与所述抽样管道之间的通道，其中所述通道具有小于所述第一特征流动阻抗的第二特征流动阻抗。

36.根据权利要求35所述的空气抽样系统，其特征在于，所述限流器包括具有用于限制抽样空气流的第一横截面区域的开口，以及所述通道具有大于所述第一横截面区域的最小横截面区域。

37.根据权利要求30至36中任意一项所述的空气抽样系统，其特征在于，所述抽样导管通过连接总成与所述抽样管道相连接，所述连接总成与所述低温空间外侧的所述抽样导管的退出端口可移除地相连接，其中所述可移除的连接总成包括：(i)限流器，所述限流器包括具有用于限制抽样空气流的第一横截面区域的开口，以及(ii)所述限流器与所述抽样管道之间的通道，其中所述通道具有大于所述第一横截面区域的最小横截面区域。

38.一种用于低温空间的空气抽样系统，所述空气抽样系统包括：用于将抽样空气传给空气抽样设备的空气抽样管道；从所述低温空间到所述低温空间的外侧延伸的抽样导管，所述抽样导管在所述低温空间的外侧通过连接总成连接到所述抽样管道，所述连接总成与所述抽样导管的退出端口可移除地相连接，其中所述可移除的连接总成包括：(i)用于限制抽样空气流的限流器，所述限流器具有第一特征流动阻抗，以及(ii)所述限流器与所述抽样管道之间的通道，其中所述通道具有小于所述第一特征流动阻抗的第二特征流动阻抗。

39.一种用于低温空间的空气抽样系统，所述空气抽样系统包括：用于将抽样空气传给空气抽样设备的空气抽样管道；从所述低温空间到所述低温空间的外侧延伸的抽样导管，所述抽样导管在所述低温空间的外侧通过连接总成连接到所述抽样管道，所述连接总成与所述抽样导管的退出端口可移除地相连接，其中所述可移除的连接总成包括：(i)限流器，所述限流器包括具有用于限制抽样空气流的第一横截面区域的开口，以及(ii)所述限流器与所述抽样管道之间的通道，其中所述通道具有大于所述第一横截面区域的最小横截面区域。

40.根据前述任意一项权利要求所述的空气抽样系统，其特征在于，所述低温空间是具有+4摄氏度或以下温度的空间。

41.根据前述任意一项权利要求所述的空气抽样系统，其特征在于，所述低温空间是冷藏空间。

42.根据前述任意一项权利要求所述的空气抽样系统，其特征在于，所述抽样管道具有多个连接总成和沿着所述抽样管道被间隔地布置的抽样导管，以在多个相应的间隔开的抽样点处从所述低温空间抽取空气。

43.根据前述任意一项权利要求所述的空气抽样系统，其特征在于，所述抽样系统包括抽样管道网络，多个所述的抽样管道以间隔的行被布置在所述抽样管道网络中，其中所述抽样管道网络连接到建立所述低温空间内的抽样点的网格样式的多个所述的抽样导管。

44.一种用于针对低温空间的空气抽样系统的设备，所述设备包括：从所述低温空间向所述低温空间的外侧延伸的抽样导管，所述抽样导管具有进入端口和退出端口；以及连接总成，所述连接总成与所述退出端口可移除地相连接，所述连接总成和所述抽样导管中的至少一个具有一个孔或多个孔，所述的一个孔或多个孔在所述连接总成被正确地连接到所述抽样导管时由所述连接总成和所述抽样导管中的另一个的侧壁闭合。

45.一种用于针对低温空间的空气抽样系统的设备，所述设备包括：

抽样导管，所述抽样导管从所述低温空间延伸到所述低温空间的外侧，所述抽样导管具有进入端口和退出端口；以及

连接总成，所述连接总成可移除地连接到所述退出端口，用于将所述抽样导管连接到所述抽样管道，所述连接总成具有：(i)用于限制抽样空气流的限流器，所述限流器具有第一特征流动阻抗，以及(ii)所述限流器与所述抽样管道之间的通道，其中所述通道具有小于所述第一特征流动阻抗的第二特征流动阻抗。

46.一种用于针对低温空间的空气抽样系统的设备，所述设备包括：

从所述低温空间向所述低温空间的外侧的抽样导管，所述抽样导管具有进入端口和退出端口；以及

用于将所述抽样导管连接到抽样管道的连接总成，所述连接总成可移除地连接到所述退出端口，所述连接总成具有：(i)限流器，所述限流器包括具有用于限制抽样空气流的第一横截面区域的开口，以及(ii)所述限流器与所述抽样管道之间的通道，其中所述通道具有大于所述第一横截面区域的最小横截面区域。

47.一种评估网络部分中的空气抽样网络的组装的方法，所述网络部分处于(a)用于从正被或将要被空气抽样设备监测的空间抽样空气的抽样点与(b)所述空间外侧的抽样管道之间，其中所述方法包括：

测量流动参数；

基于所述流动参数确定所述网络部分的限流器组件的存在或不存在；以及

基于确定的限流器的存在或不存在指示组装的状态。

48.一种计算系统，具有：

用于存储一组由处理系统执行的指令的存储器；

处理系统，所述处理系统被配置为读取和执行所述指令，其中当执行所述指令时，所述计算系统执行根据权利要求47所述的方法。

49.一种具有根据权利要求56的计算系统的空气抽样设备。

50.一种空气监测系统，所述空气监测系统具有根据权利要求1至43中任意一项的空气抽样设备和空气抽样系统，其中所述空气抽样系统给入所述抽样设备中。

51.一种根据权利要求50的空气监测系统，其特征在于，所述空气抽样设备是根据权利要求49的空气抽样设备。

52.一种根据权利要求50或51的空气监测系统，其特征在于，所述空气监测系统是吸气式烟雾探测系统。