DE102012019520A1

DE102012019520A1 - Luftpartikelerfassungseinrichtung und System sowie Verfahren zur Erfassung von Luftpartikeln zur Bestimmung der lokalen Partikelbelastung in der Luft

Info

Publication number: DE102012019520A1
Application number: DE201210019520
Authority: DE
Inventors: Karl-Christian Bergmann; Torsten Sehlinger; Frank Goergen; Klaus Böhm
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-10-05
Filing date: 2012-10-05
Publication date: 2014-04-10
Also published as: WO2014053236A1; EP2904372A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Luftpartikelerfassungseinrichtung, welche mobil am Körper mitführbar und/oder tragbar ausgebildet ist und ein Gehäuse mit zumindest einer Lufteintrittsöffnung sowie wenigstens einer Luftaustrittsöffnung umfasst, wobei eine Datenverarbeitungseinrichtung, ein auslesbarer nicht-flüchtiger Datenspeicher, eine Datenübertragungseinrichtung mit wenigstens einer Datenschnittstelle, welche Schnittstelle insbesondere drahtlos ausgebildet ist, und/oder mit einem geodätischen Navigationssystem zur Positionsbestimmung zusammenwirkt, und eine Luftfördereinrichtung vorgesehen ist, welche Umgebungsluft aktiv durch die zumindest eine Lufteintrittsöffnung in das Gehäuseinnere fördert und einer Probenfläche einer zur Luftpartikelerfassung und/oder -sammlung einsetzbaren Probe zuleitet und dieser beaufschlagt, wobei in der Umgebungsluft enthaltene, insbesondere einatembare Partikel auf der jeweiligen Probenfläche der Probe abgeschieden und gesammelt werden und wobei zusätzlich zum zeitlichen Verlauf einer jeden Partikelerfassung zeit- und/oder datumsabhängig noch die jeweiligen Geodaten und damit die geographische Position der Erfassungseinrichtung erfasst und/oder bestimmt und protokolliert wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung noch ein entsprechendes System sowie ein Verfahren zur Erfassung von Luftpartikeln zur Bestimmung der lokalen Partikelbelastung in der Luft.

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftpartikelerfassungseinrichtung, welche portabel beziehungsweise tragbar am Körper mitführbar ist und welche die jeweilige lokale Partikelbelastung, insbesondere Pollenbelastung, in der Luft beziehungsweise der Umgebungsluft erfasst und/oder protokolliert. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein demgemäßes System sowie ein Verfahren zur Erfassung von Luftpartikeln zur Bestimmung der lokalen Partikelbelastung, insbesondere die Belastung mit einatembaren Partikeln, wie beispielsweise die Pollenbelastung, in der Luft beziehungsweise der Umgebungsluft.
Die Erfassung und Analyse von in der Luft enthaltenen, einatembaren Partikeln, wie zum Beispiel Sporen, Pollen oder Reifenabrieb aber auch Ruß und allgemein Schmutzpartikel, ist als Grundlage für die medizinische Forschung und die Anamnese von Atemwegserkrankungen, Allergien und Immunschwächen zwingend erforderlich und unausweichlich. Aus diesem Grund haben sich in den meisten Ländern der Erde standardisierte und regelmäßig durchgeführte Luftanalysen etabliert. Auf derartigen Analysen beruhen in aller Regel auch Pollenbelastungsvorhersagen von kommerziellen und nicht-kommerziellen Wetterdiensten, welche der Allgemeinheit zur Verfügung gestellt werden und insbesondere für Allergiker von unschätzbarem Wert sind.
Allerdings ist die Anzahl der Messstellen vergleichsweise begrenzt und das mit Messstellen abgedeckte beziehungsweise erfasste Netz sehr grobmaschig und eher lückenhaft, so dass häufig in einem Umkreis von 80 Kilometern nur eine einzige Messstelle aufzufinden ist, oftmals allerdings können es sich dabei auch um mehrere 100 Kilometer Umkreis handeln.
Durch die tendenziell stetig zunehmende Anzahl von auf Pollen und/oder Sporen reagierenden Allergikern, Asthmatikern und Menschen mit einer generellen Überempfindlichkeit und die Zunahme der durch den Menschen verursachten Luftbelastung mit organischen und nicht-organischen, einatembaren Partikeln und durch den nachgewiesenen Zusammenhang dieser beiden Entwicklungen, ist die Notwendigkeit und Dringlichkeit einer genaueren, kontinuierlichen, zeitnäheren und individuelleren Messung dieser Belastung von grundlegender Bedeutung und essentiell.
Die weitere Notwendigkeit und Dringlichkeit beruht auf dem Fakt, dass klinische Studien zu Antihistamine, Allergie-Therapeutika und Asthmamedikamenten auch auf den bisher erfassten, sehr ungenauen, Daten beruhen und damit die Aussagekraft der Ergebnisse von klinischen Studien verwässert werden.
Nachteilig ermöglichen die bisherigen Systeme und Verfahren diesbezüglich leider nur eine räumlich vergleichsweise lückenhafte Erfassung der Luftpartikelbelastung, welche den individuellen Bedürfnissen und Anforderungen einzelner Allergiker in aller Regel nicht genügen. Eine Möglichkeit für eine individuelle geographisch positionsaufgelöste und/oder flächendeckende Erfassung der Luftbelastung ist derzeit nicht gegeben und nicht ermöglicht. Auch die Festlegung, Erfassung und Überwachung individueller Personenprofile, das heißt personenbezogener Positionsprofile, insbesondere im Hinblick individuell zurückzulegende Wege- oder Pfade, beispielsweise dem täglichen Weg zur Arbeit, ist mit derzeitig bekannten Systemen und Verfahren noch nicht zufriedenstellend möglich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine verbesserte Möglichkeit für eine zeitaufgelöste und positionsgenaue Erfassung und Bestimmung der Partikelbelastung der Luft, insbesondere durch einatembare Partikel wie beispielsweise Pollen, anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Luftpartikelerfassungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieser Luftpartikelerfassungseinrichtung sowie ein entsprechendes System und ein Verfahren zur Erfassung von Luftpartikeln zur positionsgenauen Bestimmung und/oder Protokollierung der Partikelbelastung der Luft sind in weiteren Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben.
Die erfindungsgemäße Luftpartikelerfassungseinrichtung ist mobil am Körper mitführbar und/oder tragbar ausgebildet und umfasst dabei ein vorzugsweise luftdichtes Gehäuse mit zumindest einer Lufteintrittsöffnung sowie wenigstens einer Luftaustrittsöffnung, sowie eine Datenverarbeitungseinrichtung, insbesondere ein Mikroprozessor oder ein Mikrocomputer, einen auslesbaren nicht-flüchtigen Datenspeicher, insbesondere in Form einer Speicherkarte, eine Datenübertragungseinrichtung mit wenigstens einer Datenschnittstelle, welche Schnittstelle insbesondere drahtlos, beispielsweise als Bluetooth- oder Funkschnittstelle, ausgebildet ist und/oder mit einem geodätischen Navigationssystem zur Positionsbestimmung, insbesondere mittels GPS-Empfangseinrichtung zur Erfassung der jeweiligen Geodaten zur Positionsbestimmung, zusammenwirkt, und eine Luftfördereinrichtung vorgesehen ist, welche Umgebungsluft aktiv durch die zumindest eine Lufteintrittsöffnung in das Gehäuseinnere fördert und einer Probenfläche einer zur Luftpartikelerfassung und/oder -sammlung einsetzbaren Probe als gerichteten Luftstrahl zuleitet und beaufschlagt, wobei in der Umgebungsluft enthaltene, insbesondere einatembare Partikel auf der jeweiligen Probenfläche der Probe abgeschieden und gesammelt werden und wobei im Zusammenwirken von Datenverarbeitungseinrichtung, Datenübertragungseinrichtung und Datenspeicher zusätzlich zum zeitlichen Verlauf, beispielsweise dem Zeitpunkt und der Zeitdauer und/oder dem Start- und Endzeitpunkt, einer jeden Probenflächenbeaufschlagung und damit Partikelerfassung zeit- und/oder datumsabhängig noch die jeweiligen Geodaten und damit die Position der Erfassungseinrichtung erfasst und/oder bestimmt und protokolliert wird.
Auf diese Weise ist in Kenntnis der Charakteristika der Luftpartikelerfassungseinrichtung, wie beispielsweise Luftdurchsatz oder Fördermenge pro Zeiteinheit, und den protokollierten Daten der Erfassungseinrichtung, wie dem zeitlichen Verlauf der Erfassung, insbesondere inkl. Start- und Stopzeitpunkt der jeweiligen Erfassung, sowie den zeitabhängig erfassten Geodaten nach Auswertung der jeweiligen Probe beziehungsweise der jeweiligen mit Luft beaufschlagten Probenfläche und der auf ihr abgeschiedenen Luftpartikel in eindeutiger Weise ein Zusammenhang und Korrelation zwischen den protokollierten Daten und den auf der Probenfläche abgeschiedenen Partikeln herstellbar und somit die Partikelbelastung der Luft, insbesondere die Menge und Art der Partikel in der Luft, an einem Ort zu einem Zeitpunkt oder innerhalb eines Zeitraumes bestimmbar.
Auch lässt sich damit ein individuelles Personenprofil erstellen, das heißt ein personenbezogenes Positionsprofil im Hinblick auf wenigstens eine individuell zurückzulegende Wegstrecke, beispielsweise dem täglichen Weg zur Arbeit oder zum Einkauf, um somit zeit- und datumsabhängig sowie positionsgenau die individuelle Partikelbelastung erfassen und protokollieren und insbesondere im Hinblick auf Allergien damit letztlich auch das individuelle Gesundheitsrisiko abschätzen und/oder ermitteln zu können.
Durch Zusammenführung und Zusammenschau einer Mehr- oder Vielzahl individueller Erfassungs- und Auswerteergebnisse beziehungsweise individueller Partikelbelastungsergebnisse, welche zeit-, datums- und positionsgenau erfass- und bestimmbar sind, läßt sich somit auch eine flächendeckende und idealerweise räumlich nahezu lückenlose Erfassung der Luftpartikelbelastung, welche auch individuellen Bedürfnissen und Anforderungen einzelner Personen und Anwender genügt, mit vergleichsweise geringem Aufwand erreichen und bewirken.
Weiterbildend ist vorsehbar, dass die zusammengetragenen Ergebnisse/Partikelbelastungen der Luft über eine entsprechend eingerichtete Datenbankapplikation zur Einsicht und/oder zum Abruf bereitgestellt oder bereitstellbar sind.
An dieser Stelle sei zur Vermeidung von Irritationen darauf hingewiesen, dass sich die Begriffe Position oder positionsaufgelöst oder positionsgenau stets auf die geodätische Position und damit den Standort der jeweiligen Erfassungseinrichtung oder der jeweiligen Partikelerfassung oder Probenflächenbeaufschlagung beziehen.
Demgegenüber beziehen sich die Begriffe Ort und ortsaufgelöst stets auf die zur Verfügung stehende beziehungsweise bereits mit Luft beaufschlagte Probenfläche der Probe.
Positions-, Orts- und zeitaufgelöst bedeutet daher, dass eindeutig nachvollziehbar und bestimmbar ist welcher zumindest Teilbereich der zur Verfügung stehenden oder bereits beaufschlagten Probenfläche der Probe zu welchem Zeitpunkt und/oder in welchem Zeitintervall an welcher geodätischen Position der Erfassungseinrichtung mit Luft beströmt beziehungsweise beaufschlagt worden ist. Dies kann beispielsweise durch die zeit- und datumsabhängige Erfassung und Angabe sowie Protokollierung von Längen- und Breitengrad beziehungsweise von GPS-Daten in Form von Zeitreihen erfolgen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden als einatembare Partikel organische oder anorganische Objekte mit einer Oberfläche von 0,1 μm² bis 5 mm² definiert.
Die Korrelation der Luftvolumen von durchschnittlicher menschlicher Atmung und des bewegten Luftvolumens beziehungsweise der Förderrate der Erfassungseinrichtung, folgt dabei einer Funktion beziehungsweise ist durch eine Funktion abbildbar.
In vorteilhafter Ausgestaltung umfasst die jeweilige Probe dabei einen Probenkörper, welcher wiederum ein Trägermaterial und die Probenfläche umfasst, sowie ein Gehäuse zur Aufnahme und zum Schutz des Probenkörpers vor Umwelteinflüssen und unbeabsichtigter Kontamination. Bei der in die Erfassungseinrichtung einsetzbaren oder einführbaren Probe weist das Probengehäuse in eingesetztem Zustand wenigstens eine Öffnung auf, welche zumindest einen Teilbereich der Probenfläche zum Durchgriff oder Durchtritt des durch die Luftfördereinrichtung generierten Luftstrahls auf den jeweiligen Teilbereich der Probenfläche freigibt.
Vorteilhaft ist für die Probe als Probenfläche jedes auf einatembare Partikel adhäsiv wirkende Material nutzbar, welches eine nachgelagerte, möglicherweise notwendige partikelspezifische Aufbereitung und Analyse nicht verhindert oder beeinträchtigt beziehungsweise verfremdet.
In einer bevorzugten Ausführungsform geschieht die Abscheidung der Partikel an der Probenfläche unabhängig von den jeweiligen Partikelgrößen.
In einer bevorzugten Ausführung ist die zu beströmende Probenfläche der Probe mittels eines transparenten, chemisch weitreichend inerten Gels auf Silikonbasis ausgeführt beziehungsweise ausgebildet, welches auf einem durchlichtfähigen Trägermaterial, insbesondere einem bandartigen Trägermaterial, aufgebracht ist und die Viskosität des Gels sich über einen bevorzugten Temperaturbereich von 0–60 Grad weitgehend konstant verhält.
Vorteilhaft ist die Probenfläche zusätzlich mit einer räumlichen Struktur versehbar, welche die Adhäsion einatembarer Partikeln zusätzlich noch verstärkt.
In einer vorteilhaften Ausführung ist die Probenfläche und damit die mit Luft beaufschlagte beziehungsweise beaufschlagbare Fläche der Probe zeitlich veränderbar, wobei sich der beaufschlagte Luftstrahl und die Probenfläche relativ zueinander bewegen. Die Bewegung kann dabei kontinuierlich oder in diskreten Schritten erfolgen beziehungsweise bewirkt sein.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorsehbar, dass zur zeitlichen Veränderung der Probenfläche und damit zum Bewirken der relativen Bewegung von Probenfläche und Luftstrom mittels der Luftfördereinrichtung der Luftstrom über die zu beaufschlagende beziehungsweise zu beströmende Probe oder Probenfläche bewegbar ist, derart dass pro vorbestimmbarer Zeiteinheit jeweils ein vorbestimmbarer Teilbereich der Probenfläche mit Luft beaufschlagt wird und sich ortsaufgelöst ein zeitliches Profil der in der Luft befindlichen einatembaren Partikeln auf der beaufschlagten Probenfläche ergibt.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die die zu beaufschlagende beziehungsweise zu beströmende Probenfläche zum Bewirken der relativen Bewegung von Probenfläche und Luftstrom mittels der Luftfördereinrichtung unter dem Luftstrom hinwegbewegbar beziehungsweise hindurchbewegbar, derart dass pro vorbestimmbarer Zeiteinheit jeweils ein vorbestimmbarer Teilbereich der Probenfläche dem jeweiligen Luftstrom ausgesetzt und mit Luft beaufschlagt wird und sich ortsaufgelöst ein zeitliches Profil der in der Luft befindlichen einatembaren Partikeln auf der Probenfläche ergibt und/oder niederschlägt.
Weiterbildend ist damit in Kenntnis des Startzeitpunktes und der Zeitdauer des Erfassungsvorganges sowie der Veränderungsgeschwindigkeit, beispielsweise Wanderungs- oder Bewegungsgeschwindigkeit des Luftstrahls oder Laufgeschwindigkeit oder Bewegungsgeschwindigkeit des Trägermaterials, eine eindeutige Zuordnung einer jeweiligen Stelle der beaufschlagten Probenfläche zu einem Zeitpunkt und/oder einer jeweiligen Stelle der beaufschlagten Probenfläche zu einem Zeitpunkt und damit den zu diesem Zeitpunkt erfassten Geodaten und/oder ergänzenden Zusatzinformationen, insbesondere wenigstens einem Datenpaar der korrespondierend aufgezeichneten Zeitreihe, ermöglicht und bewirkbar.
Auch kann vorgesehen sein, dass die Probe und/oder die Probenfläche, insbesondere im Zusammenwirken von Verarbeitungseinrichtung und Luftfördereinrichtung, zu Beginn und/oder Ende jeder Erfassung oder mit Start und/oder Stop jeder Erfassung mit einer Art Kennung oder Markierung, beispielsweise einem Partikelfreibereich oder Perforation oder Einstanzung oder Prägung vorbestimmbarer Länge oder Größe, und/oder einer Art Zeitstempel, beispielsweise in vorbestimmbaren Zeitabständen während der Erfassung mit einer Markierung, beispielsweise einer Perforation oder Einstanzung oder Prägung, versehen wird.
Vorteilhaft ist vorsehbar, dass die zeitliche Veränderung der Probenfläche diskret, das heißt in Schritten, beispielsweise wie bei einem Film in einem Fotoapparat oder einer Kamera, oder kontinuierlich erfolgt und/oder bewirkt ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Partikelerfassungseinrichtung dabei energieautark, das heißt mit eigener Energieversorgung zum Betrieb der elektrischen und elektronischen Einbauten ausgebildet. Diesbezüglich kann die eigene Energieversorgung dabei wenigstens eine Batterie, einen Akkumulator, eine Solarzelle und/oder eine photovoltaische Zelle oder eine Kombination daraus umfassen.
Auch ist vorsehbar, dass die Erfassungseinrichtung von außen beziehungsweise von außerhalb des Gehäuses zugängliche Bedienelemente, beispielsweise zum Aktivieren der Energieversorgung und Ein-/Ausschalten der Erfassungseinrichtung, Auswerfen der Probe und/oder zum Starten und Beenden eines Erfassungs- beziehungsweise Messvorganges, und/oder diesbezügliche Kontrollanzeigen zur Anzeige des jeweiligen Betriebszustandes, aufweist.
Weiterhin ist auch eine Daten-Ein-/Ausgabeeinrichtung vorsehbar, mit welcher im Zusammenwirken mit der Datenübertragungseinrichtung und Datenverarbeitungseinrichtung Steueranweisungen, beispielsweise für die zeitliche Veränderung der Probenfläche und/oder der Erfassungsprozess oder die jeweilige Beaufschlagung zumindest eines Teilbereichs der Probenfläche ereignisgesteuert, beispielsweise durch manuelle Eingabe einer entsprechenden Start- und/oder Stop-Anweisung sowie die Eingabe und/oder Anpassung zusätzlicher Informationen ausgelöst beziehungsweise bewirkt wird.
Auch ist vorsehbar, dass mittels der Datenverarbeitungseinrichtung und einer implementierten und eingerichteten Timer-Funktion die zeitliche Veränderung der Probenfläche und/oder der Erfassungsprozess oder die jeweilige Beaufschlagung zumindest eines Teilbereichs der Probenfläche automatisiert zeitgesteuert, beispielsweise zu vorbestimmbaren Zeitpunkten und/oder für vorbestimmbare Zeitdauern, durchführbar ist und/oder bewirkt wird.
Weiterbildend kann zudem vorgesehen sein, dass mittels der Datenverarbeitungseinrichtung im Zusammenwirken mit einem Navigationssystem die zeitliche Veränderung der Probenfläche und/oder der Erfassungsprozess oder die jeweilige Beaufschlagung zumindest eines Teilbereichs der Probenfläche automatisiert positionsgesteuert durchführbar ist und/oder bewirkt wird.
Auch eine beliebige Kombination der vorgenannten Möglichkeiten ist vorteilhaft möglich.
In einer bevorzugten Ausführung ist vorsehbar, dass auf der Probe beziehungsweise der gesamten Probenfläche ortsaufgelöst ein zeitliches Profil zwischen 1 Stunde und 72 Stunden abgebildet wird oder ist.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird die Tragbarkeit eines Gerätes bevorzugt durch ein Volumen kleiner 500 cm³ und ein Gewicht kleiner 500 g definiert.
In einer besonderen Ausgestaltung besitzt die Erfassungseinrichtung in etwa die Größe eines herkömmlichen Smartphones oder Handhelds.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Probe ein eigenes Gehäuse auf, in welchem die zu bestrahlende Probenfläche vor äußeren Einflüssen geschützt gelagert ist, um den Transport und das Einlegen in die Erfassungseinrichtung ohne die Gefahr einer Kontamination zu gewährleisten und sicher zu stellen. Weiterbildend kann die Probe dabei in der Art einer Kassette, wie bei Tonbändern oder Musikkassetten bekannt, ausgebildet sein, wobei die Luftfördereinrichtung eine demgemäße Aufnahme mit Antrieb aufweist in welche die Probe, von außen beziehungsweise von außerhalb des Gehäuses auch ohne Öffnen des Gehäuses mit vergleichsweise geringem Aufwand, einsetzbar und/oder die Probenfläche unter dem Luftstrom hindurchbewegbar ist.
Vorteilhaft ist der Antrieb und insbesondere die Laufgeschwindigkeit der Probenfläche dabei mittels der Datenverarbeitungseinrichtung steuer- und/oder regelbar und/oder bestimmbar.
Weiterbildend ist vorsehbar, dass in Einbau- und Erfassungsposition die Probe dabei automatisch gegen unbeabsichtigtes Lösen und verrutschen gesichert wird beziehungsweise ist, was beispielsweise mittels mechanischer Verrastung oder Verriegelung bewirkbar ist. Zum Probentausch beziehungsweise zur Probenentnahme kann die Verrastung oder Verriegelung, insbesondere über ein dafür vorgesehenes Bedienelement, gelöst werden und/oder die Probe mittels Federelement aus ihrer Aufnahme gelöst und/oder ausgestoßen werden.
Vorteilhaft weist das Gehäuse der Probe zumindest eine erste Öffnung auf über welche, je nach Ausführung zumindest ein Teilbereich der Probenfläche mit Luft beströmbar ist.
Insbesondere ist zur Vermeidung von Verwirbelungen und zur Gewährleistung und Einstellung einer besseren beziehungsweise höheren Förderleistung im Gehäuse der Probe eine weitere zweite Öffnung für den Luftaustritt vorgesehen, welche insbesondere der ersten Öffnung zum Lufteintritt gegenüberliegend angeordnet ist.
In vorteilhafter Ausbildung kann die jeweilige Öffnung der Probe im Urzustand zunächst versiegelt sein, wobei das Siegel entweder vor Einsetzen in die Erfassungseinrichtung händisch oder bei Einsetzen automatisch entfernt und/oder durchbrochen und die jeweilige Öffnung freigegeben wird.
Vorteilhaft ist vorsehbar, dass zur Erfassung und Protokollierung der Geodaten und damit der geographischen Position die Datenübertragungseinrichtung ein Navigationssystem und insbesondere eine GPS-Empfangseinrichtung umfasst, welches mit der Verarbeitungseinrichtung zusammenwirkt und/oder über die autarke Energieversorgung der Erfassungseinrichtung mit Energie versorgt wird.
Auch ist vorsehbar, dass die Datenübertragungseinrichtung über wenigstens eine Schnittstelle, insbesondere eine drahtlose Funk- oder Bluetooth Schnittstelleselektiv mit einem dafür eingerichteten Handy, „mobile phone” oder Smartphone, Tablet PC, Navigationssystem oder einer anderen mobilen Datenverarbeitungseinrichtung mit GPS und/oder Positionserkennung kommuniziert und dessen/deren Positionsdaten aus- beziehungsweise einliest oder abruft und erfasst.
Vorteilhaft ist vorsehbar, dass die Datenübertragungseinrichtung über wenigstens eine Schnittstelle, insbesondere eine drahtlose Funk- oder Bluetooth Schnittstelle, selektiv mit einem dafür eingerichteten Handy, „mobile phone” oder Smartphone, Tablet PC, Navigationssystem oder einer anderen mobilen Datenverarbeitungseinrichtung kommuniziert und dessen/deren Eingabevorrichtung, insbesondere deren Tastatur und/oder Touchscreen, zur manuellen Eingabe und Erfassung von Zusatzinformationen, insbesondere Wetterinformationen, wie beispielsweise Temperatur, Windstärke, Windrichtung und Windgeschwindigkeit, aber auch von Zeiten oder Positionsdaten, beispielsweise bei gestörtem GPS Empfang.
Zusätzlich zu der momentanen geographischen Position, der Zeit und den einatembaren Partikeln, können weitere Zusatzinformationen wie Umweltdaten protokolliert werden, um diese in Bezug zu Ort, Zeit und eingefangenen Partikeln zu setzen. Beispiele für weitere Umweltdaten sind Temperatur, Luftdruck, Luftfeuchtigkeit, UV-A und UV-B Intensität.
Diesbezüglich sind vorteilhaft weitere Sensoren zur Erfassung und Bestimmung derartiger Umweltdaten, wie beispielsweise ein Temperaturfühler, ein Feuchtigkeitsmesser (Hygrometer) und dergleichen mehr vorsehbar.
Dadurch kann der Einfluss dieser Umweltparameter auf die Art und Anzahl der gleichzeitig beziehungsweise parallel erfassten, insbesondere einatembaren Partikeln bestimmt werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung ist vorsehbar, dass die Erfassung der geodätischen Informationen und/oder geographischen Positionsangaben zyklisch oder kontinuierlich und/oder auf Anforderung erfolgt beziehungsweise durchgeführt wird.
Weiterhin ist vorsehbar, dass zur Bestimmung der auf der jeweiligen Probenfläche eingefangenen Art und Menge der einatembaren Partikel jedes dem Fachmann bekannte Analyseverfahren einsetzbar ist, zum Beispiel die manuelle oder automatische Lichtmikroskopische-Analyse.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Funktions- und Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Erfassungseinrichtung aufgrund der aktiven Luftförderung, welche insbesondere mittels wenigstens eines Druckdifferenzerzeugers, welcher insbesondere als Luftansaug- oder Luftgebläseeinrichtung beispielsweise mittels eines Miniaturventilators ausgeführt ist, bewirkt ist, unabhängig von der Lage und Orientierung der Erfassungseinrichtung im Raum.
Des Weiteren wird die gestellte Aufgabe noch durch ein entsprechendes Verfahren zur Erfassung von Luftpartikel zur positionsgenauen Bestimmung der Partikelbelastung der Luft gelost, wobei insbesondere unter Verwendung einer vorbeschriebenen Luftpartikelerfassungseinrichtung, Umgebungsluft aktiv auf eine Probenfläche einer Probe gefördert und geführt wird, in der Umgebungsluft enthaltene einatembare Partikel zeitaufgelöst auf der Probenfläche der Probe abgeschieden werden und zusätzlich zeit- und/oder datumsaufgelöst die jeweilige geographische Position der jeweiligen Luftpartikelerfassung bestimmt und aufgezeichnet oder protokolliert wird, so dass ein Zusammenhang und eine Korrelation von geographischer Position, Zeit und eingefangenen einatembaren Partikeln auf der jeweiligen Probenfläche beziehungsweise Teilbereich auf der Probenfläche der Probe erstellbar und ermittelbar ist.
Positions-, Orts- und zeitaufgelöst bedeutet daher, dass eindeutig nachvollziehbar und bestimmbar ist welcher zumindest Teilbereich der zur Verfügung stehenden oder bereits beaufschlagten Probenfläche der Probe zu welchem Zeitpunkt und/oder in welchem Zeitintervall an welcher geographischen Position der Erfassungseinrichtung mit Luft beströmt beziehungsweise beaufschlagt worden ist.
In einer vorteilhaften Ausführung ist die Probenfläche und damit die mit Luft beaufschlagte beziehungsweise beaufschlagbare Fläche der Probe zeitlich veränderbar, wobei sich der beaufschlagte Luftstrahl und die Probenfläche relativ zueinander bewegen. Die Bewegung kann dabei kontinuierlich oder in diskreten Schritten erfolgen beziehungsweise bewirkt werden.
In einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, dass zur zeitlichen Veränderung der Probenfläche und damit zum relativen Bewegen von Probenfläche und Luftstrom der Luftstrom über die zu beaufschlagende beziehungsweise zu beströmende Probe oder Probenfläche bewegt wird, derart dass pro vorbestimmbarer Zeiteinheit jeweils ein vorbestimmbarer Teilbereich der Probenfläche mit Luft beaufschlagt wird und ortsaufgelöst ein zeitliches Profil der in der Luft befindlichen einatembaren Partikeln auf der beaufschlagten Probenfläche erstellt wird.
Weiterbildend ist vorsehbar, dass die zu beaufschlagende beziehungsweise zu beströmende Probenfläche unter dem Luftstrom hinwegbewegt beziehungsweise hindurchbewegt wird, derart dass pro vorbestimmbarer Zeiteinheit jeweils ein vorbestimmbarer Teilbereich der Probenfläche mit Luft beaufschlagt wird und sich ortsaufgelöst ein zeitliches Profil der in der Luft befindlichen einatembaren Partikeln auf der Probenfläche ergibt.
Vorteilhaft ist vorsehbar, dass die zeitliche Veränderung der Probenfläche diskret, das heißt in Schritten, beispielsweise wie bei einem Film in einem Fotoapparat oder einer Kamera, oder kontinuierlich durchgeführt und/oder bewirkt wird.
Weiterhin ist verfahrensgemäß vorsehbar, dass die zeitliche Veränderung der Probenfläche und/oder der Erfassungsprozess oder die jeweilige Beaufschlagung zumindest eines Teilbereichs der Probenfläche ereignisgesteuert, beispielsweise durch manuelle Eingabe einer entsprechenden Start- und/oder Stop-Anweisung ausgelöst beziehungsweise bewirkt wird.
Auch ist vorsehbar, dass die zeitliche Veränderung der Probenfläche und/oder der Erfassungsprozess oder die jeweilige Beaufschlagung zumindest eines Teilbereichs der Probenfläche automatisiert zeitgesteuert, beispielsweise zu vorbestimmbaren Zeitpunkten und/oder für vorbestimmbare Zeitdauern, durchführbar ist und/oder bewirkt wird.
Weiterbildend kann zudem vorgesehen sein, dass die zeitliche Veränderung der Probenfläche und/oder der Erfassungsprozess oder die jeweilige Beaufschlagung zumindest eines Teilbereichs der Probenfläche automatisiert positionsgesteuert durchgeführt wird und/oder bewirkt wird.
Auch eine beliebige Kombination der vorgenannten Möglichkeiten ist vorteilhaft möglich.
In einer bevorzugten Ausführung ist vorsehbar, dass auf der Probe beziehungsweise der gesamten Probenfläche ortsaufgelöst ein zeitliches Profil zwischen 1 Stunde und 72 Stunden abgebildet wird.
Die Korrelation der Luftvolumen von durchschnittlicher menschlicher Atmung und des bewegten und/oder geförderten Luftvolumens beziehungsweise der Förderrate folgt dabei einer Funktion beziehungsweise ist durch eine Funktion abbildbar.
Vorteilhaft wird al wird eine Probe mit einer Probenfläche mit einem auf einatembare Partikel adhäsiv wirkenden Material verwendet, mit welchem eine nachgelagerte, möglicherweise notwendige partikelspezifische Aufbereitung und Analyse nicht verhindert oder beeinträchtigt beziehungsweise verfremdet wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Abscheidung der Partikel an der Probenfläche unabhängig von den jeweiligen Partikelgrößen bewirkt.
In einer bevorzugten Ausführung ist die zu beströmende Probenfläche der Probe mittels eines transparenten, chemisch weitreichend inerten Gels auf Silikonbasis ausgeführt beziehungsweise ausgebildet, welches auf einem durchlichtfähigen Trägermaterial, insbesondere einem bandartigen Trägermaterial, aufgebracht ist und dessen Viskosität – die Viskosität des Gels- sich über einen bevorzugten Temperaturbereich von 0–60 Grad weitgehend konstant verhält.
Vorteilhaft ist vorsehbar die Adhäsion einatembarer Partikeln zusätzlich noch zu verstärken, indem die Probenfläche zusätzlich mit einer räumlichen Struktur versehen wird.
In einer weiteren Ausführungsform wird die Probe sowie die Probenoberfläche durch ein eigenes Gehäuse umschlossen und vor äußeren Einflüssen geschützt gelagert, um den Transport und das Einlegen beziehungsweise Einführen in die jeweilige Erfassungseinrichtung ohne die Gefahr einer Kontamination zu gewährleisten und sicher zu stellen.
Vorteilhaft ist vorsehbar, dass zur Erfassung und Protokollierung der Geodaten und damit der geographischen Position ein Navigationssystem und insbesondere eine GPS-Empfangseinrichtung eingesetzt wird.
Vorteilhaft ist vorsehbar, dass Zusatzinformationen, insbesondere Wetterinformationen, wie beispielsweise Temperatur, Windstärke, Windrichtung und Windgeschwindigkeit, aber auch von Zeiten, Datum und/oder Positionsdaten, beispielsweise bei gestörtem GPS Empfang, manuell eingegeben und erfasst werden können.
Zusätzlich zu der momentanen geographischen Position, der Zeit und den einatembaren Partikeln, können weitere Umweltdaten protokolliert werden um diese in Bezug zu Ort, Zeit und eingefangenen Partikeln zu setzen. Beispiele für weitere Umweltdaten sind Temperatur, Luftdruck, Luftfeuchtigkeit, UV-A und UV-B Intensität.
Diesbezüglich sind vorteilhaft weitere Sensordaten zur Erfassung und Bestimmung derartiger Umweltdaten, wie beispielsweise Temperatur, ein Feuchtigkeit (Hygrometer) und dergleichen mehr einlesbar und verwertbar.
Dadurch kann der Einfluss dieser Umweltparameter auf die Art und Anzahl der gleichzeitig erfassten, einatembaren Partikeln bestimmt werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung ist vorsehbar, dass die Erfassung der geodätischen Informationen und/oder geographischen Positionsangaben zyklisch oder kontinuierlich und/oder auf Anforderung erfolgt beziehungsweise durchgeführt wird.
Weiterhin ist vorsehbar, dass Zur Bestimmung der auf der jeweiligen Probenfläche eingefangenen Art und Menge der einatembaren Partikel jedes dem Fachmann bekannte Analyseverfahren einsetzbar ist, zum Beispiel die manuelle oder automatische Lichtmikroskopische-Analyse.
Darüber hinaus wird bezüglich der verschiedenen weiteren Verfahrensausprägungen auf die vorstehenden Ausführungen zur Luftpartikelerfassungseinrichtung verwiesen und Bezug genommen welche zur Ausführung des Verfahrens zur Erfassung von Luftpartikel zur positionsgenauen Bestimmung der Partikelbelastung der Luft vorgesehen und eingerichtet ist.
Weiterhin betrifft die Erfindung auch ein System zur Erfassung von Luftpartikeln zur Bestimmung der lokalen Partikelbelastung in der Luft, wobei wenigstens eine vorstehend beschriebene Luftpartikelerfassungseinrichtung mit einer Probe mit Probenfläche zur Aufnahme aus der Luft abscheidbarer einatembarer Partikel sowie wenigstens einem auslesbaren Datenspeicher zur Protokollierung und/oder Aufzeichnung probenspezifischer Geo- beziehungsweise Positions- und Zeitdaten und/oder Datumsangaben und/oder weitere Umwelt- und/oder Wetterdaten und/oder weiterer Informationen.
In einer besonderen Ausgestaltung des Systems handelt es sich bei dem Datenspeicher um einen RFID-Tag welcher unmittelbar auf oder an der Probe beziehungsweise dem Gehäuse der Probe angeordnet ist und wobei die Datenübertragungseinrichtung Mittel aufweist die vorgenannten Informationen und Daten auf beziehungsweise in den Tag zu schreiben oder sie diesem aufzuprägen. Damit bilden Datenspeicher und Probe eine untrennbare Einheit und es ist stets gewährleistet, dass ein bestimmter Datensatz, insbesondere eine oder mehrere Zeitreihen, unverwechselbar einer bestimmten Probe zugeordnet ist.
Darüber hinaus wird auch im Hinblick auf das System auf die vorherigen Beschreibungsteile verwiesen.
Die weitere Darlegung der Erfindung sowie vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen erfolgt anhand einer Figur und des zugehörigen Ausführungsbeispiels.
In der einzigen 1 ist eine beispielhaft ausgebildete Luftpartikelerfassungseinrichtung in Draufsicht auf die geöffnete Erfassungseinrichtung gezeigt. Das Partikelerfassungsgerät ist mobil am Körper mitführbar und/oder tragbar ausgebildet und besitzt ein Gehäuse mit einem trog- oder wannenartig ausgebildeten Gehäuseunterteil mit zumindest einer Lufteintritts- und zumindest einer Luftaustrittsöffnung sowie einem deckelartigen Gehäuseoberteil welches mit dem Gehäuseunterteil kraft- und/oder formschlüssig, und insbesondere luftdicht, verbindbar, insbesondere verrast- oder verschraubbar ist, so dass lediglich über die wenigstens eine Ein- und Austrittsöffnung Luft in das Gehäuseinnere eintreten und gefördert werden kann.
Im Gehäuseinneren ist eine Luftfördereinrichtung vorgesehen, welche die zumindest eine Lufteintrittsöffnung und die zumindest eine Luftaustrittsöffnung strömungstechnisch sowie schacht- oder kanalartig miteinander verbindet und im Schacht- oder Kanalbereich eine Aufnahme zur Anbringung und Halterung der jeweiligen Probe mit Probenfläche aufweist. Der im Schacht- oder Kanalbereich befindliche Teilbereich der verfügbaren Probenfläche der eingesetzten Probe wird mittels der Luftfördereinrichtung zeit- und bei relativ zum Luftstrahl veränderbarer oder bewegbarer Probenfläche ortsaufgelöst mit einem Luftstrahl beströmt oder beaufschlagt werden kann. Des Weiteren umfasst die Luftfördereinrichtung noch einen Druckdifferenzerzeuger, welcher insbesondere als Luftansaug- oder Luftgebläseeinrichtung beispielsweise mittels eines Miniaturventilators ausgeführt ist, und mit welchem Luft durch die Lufteintrittsöffnung angesaugt beziehungsweise in das Gehäuseinnere gefördert und gerichtet auf die Probenfläche und die Probenfläche geleitet und geführt werden kann. Um einen Überdruck und Verwirbelungen und damit eine Verfälschung der Messergebnisse zu vermeiden ist auch eine Luftaustrittsöffnung vorgesehen durch welche die in das Gehäuse geführte Luft mittels der Luftfördereinrichtung auch wieder aus dem Gehäuse heraus geleitet wird.
Darüber hinaus weist die Partikelerfassungseinrichtung eine eigene Energieversorgung in Form von beispielsweise Batterien, Akkumulatoren, Kondensatoren und/oder Solarzellen beziehungsweise photovoltaischen Zellen auf, welche Solarzellen beispielsweise auf der Deckeloberseite anzuordnen beziehungsweise angeordnet sind und über entsprechende Kontaktstellen und Schnittstellen in Deckel und Gehäuseunterteil die Einbauten der Erfassungseinrichtung, wie beispielsweise die Datenverarbeitungseinrichtung, die Datenübertragungseinrichtung, der Datenspeicher, das Navigationssystem und/oder weitere Sensoren zur Erfassung von Umgebungsbedingungen, mit elektrischer Energie durch Sonnenenergie versorgen und/oder Kondensatoren und/oder Akkumulatoren aufladen und damit deren Betriebsdauer verlängern und erhöhen.
Zur Aufnahme und Kontaktierung von Akkumulatoren und Batterien ist ein entsprechendes Batteriefach im Gehäuseunterteil vorsehbar.
Darüber hinaus ist die Möglichkeit vorsehbar einen Stromanschluss zum Laden der verwendeten Akkumulatoren in das Gehäuseunterteil zum Anschluss eines Ladegerätes und/oder zum Direktbetrieb der Erfassungseinrichtung zu integrieren.
Die Erfassungseinrichtung umfasst darüber hinaus noch eine Datenverarbeitungseinrichtung, beispielsweise eine Steuerungseinrichtung oder ein Mikrocomputer, Mikroprozessor oder ASIC oder SPS. Vorteilhaft ist dabei ein nichtflüchtiger beschreib- und auslesbarer Datenspeicher in die jeweilige Verarbeitungseinrichtung integriert oder über entsprechend vorgesehene Schnittstellen mit dieser zum Austausch und zur Aufzeichnung von Daten und/oder Informationen verbindbar. Dabei kann es sich beispielsweise um eine SD oder micro-SD Speicherkarte oder eine andersartige Speicherkarte oder einen USB-Speicherstick handeln, die oder der von außen beziehungsweise von außerhalb des Gehäuses in eine entsprechende standardisierte und in das Gehäuse integrierte Schnittstelle einsteckbar und über die Schnittstelle mit der Datenverarbeitungseinrichtung zum Datenaustausch verbindbar ist.
1 gewährt demnach einen Blick in die geöffnete Erfassungseinrichtung, wobei der besseren Übersicht halber Deckel sowie Einbauten, insbesondere Elektronik und Batterie entfernt sind. Des Weiteren weist die Luftfördereinrichtung eine Probenaufnahme zur Anordnung und Halterung einer entsprechenden Probe mit kassettenartigem Gehäuse, im hier gezeigten Beispiel mit eingelegtem Haftstreifengehäuse auf.
Zur Vermeidung einer Kontamination der Probe oder Probenoberfläche vor Beginn des Erfassungsvorgangs sind verschließbare, insbesondere elektro-motorisch angetriebene Blenden oder Shutter oder Verschlüsse vor der wenigstens einen Lufteintritts- und Luftaustrittsöffnung vorsehbar, welche diese verschließen und bei Bedarf freigeben. Auf diese Weise können Partikel am ungewollten Eindringen in das Gehäuse gehindert.
In dem konkreten Ausführungsbeispiel ist demnach eine beispielhaft ausgeführte erfindungsgemäße Partikelerfassungseinrichtung mit abgenommenem Gehäusedeckel gezeigt. Das Gehäuseunterteil beinhaltet einen mechanischen Druckdifferenzerzeuger A, welcher im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Miniaturventilator ausgelegt ist und Luft aus der Umgebung a ansaugt, außerdem einer Luftaustrittsöffnung B, um einen gerichteten Luftstrom b zu erzeugen, welcher auf die Probenfläche des im Haftstreifengehäuse C enthaltenen Haftstreifens geleitet wird, an welchem sich die einatembaren Partikeln abscheiden, sowie einem Batteriefach D zum Einlegen einer Batterie oder eines Akkumulators und einem Elektronikbereich E, welcher die Elektronik beziehungsweise die Verarbeitungseinrichtung zur Steuerung des Erfassungseinrichtung und ihrer Einbauten sowie Übertragungseinrichtungen und Sensoren zur drahtlosen Bestimmung des Standortes, insbesondere mittels GPS Signal oder anderen geodätischen Signalen, und weitere Sensoren oder Schnittstellen zum Anschluß von Sensoren zur Bestimmung weiterer Umweltfaktoren, wie beispielsweise Temperatur, Luftdruck, Sonneneinstrahlung oder Windverhältnisse aufnehmen kann. Im Gehäuseunterteil ist vorteilhaft eine Zugangsmöglichkeit oder eine Art Einschub- oder Kassettenfach vorsehbar über welche das Haftstreifengehäuse in die dafür vorgesehene Aufnahme im Inneren der Erfassungseinrichtung einführbar oder einschiebbar ist ohne dass das Gehäuse dazu geöffnet werden muss.
Entsprechend ist auch für den als Speicherkarte ausgestalteten Datenspeicher eine von außen beziehungsweise von außerhalb des Gehäuses zugängliche Aufnahme und Schnittstelle zur Anbindung an die Datenübertragungseinrichtung und Datenverarbeitungseinrichtung vorsehbar, so dass die jeweilige Karte ohne Öffnen des Gehäuses der Erfassungseinrichtung in deren Aufnahme und Schnittstelle zur Datenspeicherung einsetzbar und nach Abschluß des Speichervorgangs bei Bedarf auch wieder entnehmbar ist.
Als weitere Variationsparameter zur Beeinflussung des Abscheidverhaltens der einatembaren Partikeln stehen zur Verfügung:

– Luftführung beziehungsweise Luftförderung saugend oder blasend auszugestalten,
– eine der Verbesserung der Abscheidung dienende Luftführung, z. B. durch eine, dem Haftstreifen beziehungsweise der als Haftstreifen ausgebildeten Probenfläche vor – oder nachgelagerte Düse, zur Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit im Bereich der Probenoberfläche und zur Vermeidung von Verwirbelungen.

Mittels der Verarbeitungseinrichtung im Zusammenwirken mit der Luftfördereinrichtung ist dabei vorsehbar, dass der jeweiligen Probenfläche pro Zeiteinheit jeweils die identische beziehungsweise nahezu identische Luftmenge zugeführt wird um reproduzierbare Ergebnisse zu ermöglichen und zu gewährleisten.
Mittels der dargelegten Luftpartikelerfassungseinrichtung zur Erfassung von Luftpartikeln zur positionsgenauen Bestimmung und/oder Protokollierung der Partikelbelastung der Luft wird zum Abscheiden von einatembaren Partikeln aus der umgebenden Luft auf eine Haftfläche,

– die Umgebungsluft aktiv auf die Probenfläche geführt, und
– die Umgebungsluft durch mechanisch herbeigeführte Druckdifferenz bewegt, und
– geographische Position und Zeit des Einfangens automatisch protokolliert.

Die Erfassungseinrichtung wird dabei vorteilhaft energie-autark betrieben und ist portabel beziehungsweise tragbar ausgebildet.
Vorteilhaft werden verfahrensgemäß zusätzlich zur Aufzeichnung der geographischen Position beziehungsweise Geodaten weitere Umweltdaten wie zum Beispiel Temperatur, Druck, Sonneneinstrahlungsstärke oder Luftfeuchtigkeit erfasst und verwertet.
Des Weiteren kann die Probenfläche in einer Weise elektromechanisch oder rein mechanisch bewegt werden, so, dass ein zeitliches Profil der in der Luft befindlichen einatembaren Partikeln auf der als Haftfläche ausgebildeten Probenfläche entsteht.
Alternativ dazu kann auch vorgesehen sein, dass statt der Proben- oder Haftfläche die Luftzufuhr auf die Probenfläche bewegt wird.
Weiterhin ist die Probe und insbesondere die Probenfläche oder deren Gehäuse ohne Öffnen der Erfassungseinrichtung austauschbar, was die Handhabung und Durchführung der jeweiligen Messungen beziehungsweise Erfassungen deutlich vereinfacht.
Die vorliegende Erfindung umfasst dabei auch beliebige Kombinationen bevorzugter Ausführungsformen sowie einzelner Ausgestaltungsmerkmale oder Weiterbildungen, sofern diese sich nicht gegenseitig ausschließen.
Bezugszeichenliste

a

Lufteinlass

b

Luftführung auf Haftfläche

c

Luftaustritt

A

Mechanischer Druckdifferenzerzeuger

B

Luftaustrittsöffnung

C

Probenfläche in eigenem Gehäuse

D

Batteriefach

E

Elektronikbereich

Claims

Luftpartikelerfassungseinrichtung, welche mobil am Körper mitführbar und/oder tragbar ausgebildet ist und ein Gehäuse mit zumindest einer Lufteintrittsöffnung sowie wenigstens einer Luftaustrittsöffnung umfasst, wobei eine Datenverarbeitungseinrichtung, ein auslesbarer nicht-flüchtiger Datenspeicher, eine Datenübertragungseinrichtung mit wenigstens einer Datenschnittstelle, welche Schnittstelle insbesondere drahtlos ausgebildet ist, und/oder mit einem geodätischen Navigationssystem zur Positionsbestimmung zusammenwirkt, und eine Luftfördereinrichtung vorgesehen ist, welche Umgebungsluft aktiv durch die zumindest eine Lufteintrittsöffnung in das Gehäuseinnere fördert und einer Probenfläche einer zur Luftpartikelerfassung und/oder -sammlung einsetzbaren Probe zuleitet und dieser beaufschlagt, wobei in der Umgebungsluft enthaltene, insbesondere einatembare Partikel auf der jeweiligen Probenfläche der Probe abgeschieden und gesammelt werden und wobei zusätzlich zum zeitlichen Verlauf einer jeden Partikelerfassung zeit- und/oder datumsabhängig noch die jeweiligen Geodaten und damit die geographische Position der Erfassungseinrichtung erfasst und/oder bestimmt und protokolliert wird.
Luftpartikelerfassungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Probenfläche zeitlich veränderbar ist, wobei sich der beaufschlagte Luftstrahl und die Probenfläche relativ zueinander bewegen.
Luftpartikelerfassungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung kontinuierlich oder in diskreten Schritten erfolgt oder bewirkt ist.
Luftpartikelerfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zu beaufschlagende oder die zu beströmende Probenfläche zum Bewirken der relativen Bewegung von Probenfläche und Luftstrom mittels der Luftfördereinrichtung unter dem Luftstrom hinwegbewegbar beziehungsweise hindurchbewegbar ist, derart dass pro vorbestimmbarer Zeiteinheit jeweils ein vorbestimmbarer Teilbereich der Probenfläche mit Luft beaufschlagt wird und sich ortsaufgelöst ein zeitliches Profil der in der Luft befindlichen einatembaren Partikeln auf der Probenfläche ergibt.
Luftpartikelerfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Daten-Ein-/Ausgabeeinrichtung vorgesehen ist, mit welcher im Zusammenwirken mit der Datenübertragungseinrichtung und Datenverarbeitungseinrichtung die zeitliche Veränderung der Probenfläche und/oder der Erfassungsprozess oder die jeweilige Beaufschlagung zumindest eines Teilbereichs der Probenfläche ereignisgesteuert, insbesondere durch manuelle Eingabe einer entsprechenden Start- und/oder Stop-Anweisung auslösbar und/oder bewirkbar ist.
Luftpartikelerfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Datenverarbeitungseinrichtung und einer implementierten und eingerichteten Timer-Funktion die zeitliche Veränderung der Probenfläche und/oder der Erfassungsprozess oder die jeweilige Beaufschlagung zumindest eines Teilbereichs der Probenfläche automatisiert zeitgesteuert und/oder zu vorbestimmbaren Zeitpunkten und/oder für vorbestimmbare Zeitdauern bewirkbar ist.
Luftpartikelerfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Datenverarbeitungseinrichtung im Zusammenwirken mit einem Navigationssystem die zeitliche Veränderung der Probenfläche und/oder der Erfassungsprozess oder die jeweilige Beaufschlagung zumindest eines Teilbereichs der Probenfläche automatisiert positionsgesteuert bewirkbar ist.
Luftpartikelerfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Probe ein eigenes Gehäuse aufweist, in welchem die zu beaufschlagende Probenfläche vor äußeren Einflüssen geschützt gelagert ist, um den Transport und das Einlegen in die Erfassungseinrichtung ohne die Gefahr einer Kontamination zu gewährleisten und sicher zu stellen.
Verfahren zur Erfassung von Luftpartikeln zur positionsgenauen Bestimmung der Partikelbelastung der Luft, wobei insbesondere unter Verwendung einer vorbeschriebenen Luftpartikelerfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, Umgebungsluft aktiv auf eine Probenfläche einer Probe gefördert und geführt wird, in der Umgebungsluft enthaltene einatembare Partikel zeitaufgelöst auf der Probenfläche der Probe abgeschieden werden und zusätzlich zeitaufgelöst die jeweilige geographische Position der jeweiligen Luftpartikelerfassung bestimmt und aufgezeichnet oder protokolliert wird, so dass ein Zusammenhang und eine Korrelation von geographischer Position, Zeit und/oder Datum und eingefangenen einatembaren Partikeln auf der jeweiligen Probenfläche oder Teilbereich auf der Probenfläche der Probe erstellbar und ermittelbar ist.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Probenfläche und damit die mit Luft beaufschlagte beziehungsweise beaufschlagbare Fläche der Probe zeitlich verändert wird, wobei der beaufschlagte Luftstrahl und die Probenfläche relativ zueinander bewegt werden.
System zur Erfassung von Luftpartikeln zur Bestimmung der lokalen Partikelbelastung in der Luft, wobei wenigstens eine Luftpartikelerfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit einer Probe mit Probenfläche zur Aufnahme aus der Luft abscheidbarer, insbesondere einatembarer Partikel sowie wenigstens einem auslesbaren Datenspeicher zur Protokollierung und/oder Aufzeichnung probenspezifischer Geo- und/oder Positions- und Zeitdaten und/oder weiterer Umweltdaten vorgesehen ist.