DE2344796A1

DE2344796A1 - Verfahren und vorrichtung zum aufnehmen und analysieren von gasproben

Info

Publication number: DE2344796A1
Application number: DE19732344796
Authority: DE
Inventors: Emmett Patrick Glynn; Andrew H Principe
Original assignee: CAND AIRE INDUSTRIES
Current assignee: CAND AIRE INDUSTRIES
Priority date: 1972-09-05
Filing date: 1973-09-05
Publication date: 1974-03-21
Also published as: IL43156A; JPS5241000B2; GB1440785A; IL43156A0; JPS4988583A; US3817108A; CA997590A; AU6003273A

Description

Cand-Aire Industries, Inc.

777 Central Avenue

Highland Park, Illinois 60060 /V.St.A.

Unser Zeichen: C 2972

Verfahren und Vorrichtung zum Aufnehmen und Analysieren von Gasproben

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufnehmen und Analysieren von Gasproben.

Es ist bekannt, daß ein Anteil des aufgenommenen Äthylalkohols an die Atemluft abgegeben wird. Der Alkohol in der Alveolar-Luft befindet sich im Gleichgewicht mit dem Alkohol im Blut der Lungenkapillaren und diese physiologische Tatsache ermöglicht es, daß die Ergebnisse einer Atemluft-Analyse als ein Indikator für den Blutalkoholpegel verwendet wird. Dieses Prinzip hat eine ganz wesentliche Anerkennung von Polizeibehörden und Gerichten als ausgezeichnetes Beweishilfsmittel erlangt. Verschiedene Abnahme- und Meßinstrumente wurden zur Messung der Atemluft-Alkohol-Konzentration verwendet.

Ein derartiges Gerät ist in der US-PS 3 6l8 393 beschrieben. Das in dieser US-Patentschrift beschriebene Gerät weist einen

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evakuierten Behälter auf, der einen Einlaß hat, welcher von einem Ventil gesteuert wird. Ein Probenrohr ist mit dem Einlaß verbunden, und durch dieses Probenrohr wird die Luft- oder Gasprobe gezogen. Ein Rückschlagbindeentlastungsventil nimmt die Abluft aus dem Rohr aufjm Betrieb atmet die Person, die getestet wird, in das offene Ende des Probenrohres ein, um die im Mund vorhandene Luft und die im oberen Lungenabsehnitt vorhandene Luft durch das Rückschlagventil auszuatmen. Dicht beim Ende der Ausatmung öffnet die Bedienungsperson das Behälterventil, so daß eine repräsentative Probe der Alveolar-Luft oder der aus der tiefen Lunge kommenden Luft in den Behälter eingezogen wird.

Die so aufgenommene Probe kann dann auf den Alkoholgehalt der Luft oder auf andere ausgewählte Bestandteile des menschlichen Atems untersucht werden. Der evakuierte Behälter kann ebenfalls zum Aufnehmen anderer Gase verwendet werden, wie beispielsweise von Prozeß-Gasen, die in der wirtschaftlichen Produktion verwendet und/oder ausgebildet werden, ferner zur Aufnahme von Abgasen und Verschmutzungsgasen usw.

Die Kombination des Behälters mit <? .m Probenrohr bringt einen erheblichen technischen Fortschritt mit sich und zwar wegen der Tragbarkeit dieses Gerätes wegen der Zuverlässigkeit und wegen der Einfachheit. Die Verwendung der Probenaufnahmevorrichtung erfordert nicht eine große Erfahrung. Proben können an irgendeiner Stelle entnommen werden und die aufgenommenen Proben können au einer entfernt liegenden Stelle transportiert werden und zwar um die Analyse durchzuführen. Da jeder Behälter ein festes Volumen und einen vorbestimmten Unterdruck aufweisen kann, sind die entnommenen Proben ausserordentlich genau und zuverlässig und können unter Verwendung verschiedener bekannter quantitativer Techniken analysiert werden, wie beispielsweise unter Verwendung der Gaschromatografie .

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Durch die vorliegende Erfindung werden Verbesserungen gegenüber dem in der US-PS 3 6l8 393 beschriebenen Gerät geschaffen und zwar insbesondere hinsichtlich der Zuverlässigkeit und der Einfachheit der Benutzung.

Gemäß der Erfindung ist der Unterdruck im Behälter auf einen Wert eingestellt, der ausreicht, um eine zuverlässige Probe zu erhalten, die für wiederholte Untersuchungen ausreicht. Der Unterdruck ist jedoch nicht so groß, daß sich eine Kondensation in dem Behälter bei Zimmertemperaturen ausbilden würde, wobei diese Kondensation in nachteiliger Weise die Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Probe beeinträchtigen würde.

Zweitens ist der Behälter derart gestaltet und evakuiert, daß in den Behälter ein Standardmedium eingegeben werden kann, beispielsweise derart, daß eine Probe gleichzeitig in einem Gas-Chromatografen mit dem bekannten Standardmedium verglichen werden kann, um unmittelbar eine Mengenangabe des Anteils oder der Konzentration des schädlichen Bestandteiles in der Probe zu ermöglichen.

Andere Verbesserungen umfassen ein Probenrohr, welches aus einem flexiblen Material besteht und einen Schlitz aufweist, der als Rückschlagauslaßventil dient. Die Unversehrtheit der in dem Behälter enthaltenen Probe wird durch eine Masse aus selbst abdichtendem Material in einer Ausnehmung an der Oberseite des Behälters aufrechterhalten, wobei der Behälter durch diese Dichtungsmaterialmasse hindurch mittels eines Lochwerkzeuges angezapft wird, damit eine Einführung des bekannten Standardmediums und eine Abnahme von Proben durchgeführt werden kann. Es sind Einrichtungen vorgesehen, die den Ventilschaft gegen eine unsachgemäße Behandlung sichern, nachdem die Probe abgenommen ist.

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Die Erfindung betrifft somit ein Gerät zur Aufnahme und zur Speicherung von gasförmigen Proben, die zur anschließenden Analyse bestimmt sind, wie beispielsweise zur Speicherung der menschlichen Alveolar-Luft für eine quantitative Analyse der schädlichen Bestandteile in der Atemluft, wie beispielsweise Alkohol in der Atemluft. Ein teilweise evakuierter Behälter weist einen mit einem Ventil versehenen Einlaß auf, der mit einem Rohr verbunden ist, durch das die Gasprobe aufgenommen wird. Das Rohr besteht aus einem flexiblen Material und weist einen Längsschlitz auf, der ein Rückschlagventil bildet, welches sich unter dem Innendruck öffnet und welches sich schließt, wenn Unterdruck aus dem Behälter in das Rohr eingeleitet wird. Der Behälter weist einen ausgesparten Bereich in der Oberseite um das Ventil herum auf und dieser Bereich enthält eine selbst dichtende Zusammensetzung, die einen Anstich des Behälters und eine Extraktion einer Probe mit Hilfe einer Injektionsspritze erlaubt, ohne daß eine unsachgemäße Behandlung oder Verschmutzung stattfindet.

Ein besonderes Merkmal besteht darin, daß ein Standardmedium in den Behälter eingeführt werden kann, wodurch eine entnommene Probe des aufgenommenen Gases gleichzeitig in einem Gas-Chromatografie-Gerät oder in einem anderen geeigneten Gerät mit dem bekannten Standardmedium verglichen werden kann, um einen unmittelbaren Vergleich des Anteiles der schädlichen Bestandteile in der Probe durchzuführen.

Die Erfindung soll in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche die Kombination eines evakuierten Behälters und eines Probenrohres zeigt, welches ein Rückschlagventil aufweist,

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Fig. 2 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform des mit einem Ventil versehenen Probenrohres,

Fig. 3 eine Teilansicht des Behälters bei dem der Ventilknopf entfernt ist, wobei eine Form der Sicherung des Ventilschaftes gegen unsachgemäße Behandlung gezeigt ist
und

Fig. 4 eine Schnittansicht des oberen Abschnittes des Behälters und des Ventiles, wobei die Ventilschaftsicherung gezeigt ist und das selbst abdichtende Material, durch das hindurch der Behälter angezapft werden kann.

Es sei zuerst auf Fig. 1 Bezug genommen. Das erfindungsgemäße Gerät weist einen teilweise evakuierten Behälter 10 auf, der einen mit einem Ventil versehenen Einlaßansatz 12 hat, mit dem ein Probenrohr 14 verbunden ist, welches ein offenes verbreitertes Ende 16 aufweist. Der Behälter kann irgendein ausgewähltes Gefäß oder irgendein ausgewählter üblicher Behälter sein, wie sie im Handel erhältlich sind, beispielsweise ein Behälter aus Glas, Pappe, Kunststoff oder Metall, der geeignet ist, teilweise evakuiert zu werden und der eine ausreichende Festigkeit aufweist, um der Handhabung und dem Transport widerstehen zu können. Es wurde gefunden, daß ein zum Wegwerfen nach dem Gebrauch bestimmter Aerosol-Behälter aus Metall für diesen Zweck sehr gut geeignet ist.

Der dargestellte Aerosol-Behälter weist ein Metallgehäuse auf, das an der Oberseite mit einem Ventil 18 (Fig. 4) ausgerüstet ist, welches dazu dient, die Verbindung zwischen dem Inneren des Behälters 10 und einem Einlaß 20 im Ventilansatz 12 sicherzustellen. Das Ventil ist normalerweise in die Schließstellung mittels einer Feder vorgespannt und kann in üblicher Weise durch einen fingerbetätigten Knopf am Ansatz 12 geöffnet werden. Das Innere des Behälters kann ein inertes Material, wie z. B.

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Kunststoff, enthalten oder kann mit diesem beschichtet sein, um eine Reaktion mit dem aufgenommenen Gas und eine Verschmutzung dieses Gases zu verhindern.

Bei der Vorbereitung des Behälters 10 für den Gebrauch wird dessen Innenraum zuerst mit Stickstoff oder einem anderen inerten Gas gefüllt und daran schließt sich eine teilweise Evakuierung an. Dadurch wird eine anschließend in den Behälter eingezogene Gasprobe mit einem inerten Medium verdünnt, ohne daß die Gefahr einer Verschmutzung oder Reaktion besteht. Der Behälter weist vorzugsweise ein ausreichendes Volumen auf, um die Sammlung einer Gasprobe zu ermöglichen, die ausreicht, um zwei oder mehr Testproben für eine Analyse abzuziehen, so daß das Ergebnis einer ersten Untersuchung bestätigt werden kann, falls dies erforderlich ist.

Der Grad der Evakuierung des Behälters 10 ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung. Es sei bemerkt, daß der Grad der Evakuierung das Volumen der-Probe bestimmt, welches von einem Behälter bestimmter Größe aufgenommen werden kann, und bisher wurde angenommen, daß die Evakuierung nicht kritisch ist. Es wurde nun gefunden, daß der Grad der Evakuierung ein sehr wichtiger Faktor bezüglich der Zuverlässigkeit und der Güte der Probe ist und dies gilt insbesondere für feuchte Gase, wie beispielsweise menschliche Atemluft. Ein zu großes Vakuum in einem Behälter mit einem festen Volumen führt zu einer verhältnismäßig großen Probe pro Volumeneinheit des Behälters, und dies kann dazu führen, daß weniger flüchtige Bestandteile des Gases in die flüssige Form kondensieren und danach mehr flüssige Bestandteile, wie beispielsweise Äthanol»absorbieren.

Um eine Probe irgendeines Materials in der Dampfform, die einen Dampfdruck aufweist, aufzunehmen und zu halten, wurde gefunden, daß eine Anzahl von Faktoren eine Rolle spielen. Diese Faktoren müssen bei der Verwendung des Probenbeh'ilters unter Kontrolle gebracht werden, um eine Zuverlässigkeit des Analysen-Ergebnisses sicherzustellen.

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Die richtige Wahl des Unterdruckes im Probenbehälter erzeugt Bedingungen innerhalb des Behälters, durch die die gasförmige Probe in einem stabilen Zustand gehalten wird, und durch die die Einführung eines Standardmediums in zuverlässiger Weise ermöglicht wird.

Es wurde gefunden, daß bei jedem aufgenommenen Material dieses eine charakteristische DampfSättigungskurve aufweist, die unter den normalen Umgebungsbedingungen der Temperatur und des Druckes die Neigung hat, die Konzentration zu verändern, wobei dieses Material auch kondensieren kann, wodurch es für die Probenbearbeitung verlorengeht. Sollte dieses in einer Probensammelvorrichtung stattfinden, so ist die Gasprobe nicht länger repräsentativ und das Kondensat kann wahlweise oder größtenteils aus vielen Komponenten bestehende Dämpfe derart extrahieren, daß eine Analyse nicht mehr möglich ist. Durch die Wahl des Vakuumpegels werden diese Schwierigkeiten überwunden. Die Verwendung eines Standardmediums besteht darin, daß in den Behälter eine bekannte Menge einer Verbindung oder eines Elementes eingeführt wird, welches ähnliche chromatografische Charakteristiken hat wie das zu analysierende Material. Durch dieses Standardmedium wird eine konstante proportionale Beziehung zwischen einer Bekannten und einer Unbekannten erzeugt und diese Beziehung erscheint im Ausgang des Gas-Chromatografen, und dadurch wird eine Mengenmessung des unbekannten Gases möglich. Im Fall der erfindungsgemäßen Probeaufnahmevorrichtung wird ein Standardmedium von gewünschter Konzentration in den Behälter durch Injektion eingebracht, und wenn danach eine Testprobe zur Analyse entnommen wird, kann man gleichzeitig die unbekannte Probe und das konstante Standardmedium messen und zwar durch eine einmalige Einführung in den Gas-Chromatografen. Die richtige Wahl des Unterdruckes im Probenbehälter kann die Unversehrtheit des Probenmediums sicherstellen. Dies erfolgt durch Flüssigkeitsmessung eines in einem Lösungsmittel verdünnten Standardmediums und zwar für die Genauigkeit

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und die Verdampfbarkeit in B_ezug auf die Umgebung des Probenbehälters.

Höhere Unterdrucke in dem Behälter ermöglichen die Aufnahme größerer Proben des gasförmigen Dampfes, der analysiert werden soll.Wenn jedoch größere Probenmengen gegenüber ihren Temperatur- und Druckcharakteristiken in einem unstabilen Zustand gehalten werden, kann die Größe der Probe ihren Wert verlieren.Wenn das Standardmeü'ium nicht vom Behälter und dessen Inhalt aufgenommen wird, können die Vorteile dieser Technik nicht erreicht werden.

Für die Praxis wurde gefunden, daß der gewählte Vakuumpegel durch die Art des Materials, das untersucht wird, bestimmt wird, durch die Temperatursättigungskurven dieses Materials, durch den Typ, die Konzentration und das Einführungsverfahren des Standardmediums und durch die Einwirkung der Temperatur-Drucksättigungskurve des Standardmediums, wie es in den Behälter eingeführt ist. Um diese Bedingungen zu erreichen, kann das Vakuum wahlweise von einem Wert von wenigen Millimeter-Quecksilbersäule bis zu einem Maximum von etwas geringer als 75 cm Quecksilbersäule variieren.

Für die Aufnahme der menschlichen Atemluft zur Prüfung des Alkoholgehaltes wird ein Behälter bevorzugt, der ein Volumen in der Größenordnung von 370 cm hat und dieser Behälter wird evakuiert auf einen Wert von nicht mehr als etwa 38 cm Quecksilbersäule und vorzugsweise etwa 25 cm Quecksilbersäule. Ferner weist der Behälter eine Restatmosphäre auf, die ein inertes Gas enthält, vorzugsweise Stickstoff.In einem Volumen von 370 cm beträgt die Menge an Wasser in gesättigter Luft (Atemluft) 135 Milligramm bei 35°C (Atemtemperatur) und etwa ^5 Milligramm bei etwa 15°C (einer Temperatur, die etwas niedriger ist als die Minimaltemperatur, bei der die Untersuchungen durchgeführt werden können). Um das Auftreten von Kondensationen bei Temperaturen zu verhindern, bei denen die Untersuchungen durchgeführt werden, wird bevorzugt die Probe

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mit dem Rest-Inertgas um etwa zwei Drittel verdünnt und dadurch erhält man eine Probe, die lediglich 45 Milligramm Wasser in dem Behälter enthält, so daß die Probe im Dampfzustand verbleibt und frei von Kondensation ist und zwar bei Temperaturen unterhalb etwa 15⁰C. Um dieses Ergebnis zu erreichen, wird bevorzugt der Behälter auf etwa 25 cm Quecksilbersäule evakuiert, d. h. auf ein Drittel des Unterdruckes, bei dem eine lOOiige Probe erzielt würde. Obwohl dies die Verhältnisse sind, die gegenwärtig bevorzugt werden,,sei bemerkt, daß die prozentuale Verdünnung so wie gewünscht durchgeführt werden kann, um eine Probe zu erhalten, die sich bei der gewünschten Prüftemperatur im gasförmigen Zustand befindet.

Das Standardmedium kann in den Behälter eingeführt werden und zwar entweder ehe die Probe genommen ist oder danach. Falls das Standardmedium danach eingeführt wird, kann der Behälter lediglich für eine einzige Probenaufnahme verwendet werden, und es ist deshalb bevorzugt ,das Standardmedium einzuführen, nachdem die Probe entnommen ist und zwar zu der Zeit, zu der diese Probe geprüft werden soll.Das Standardmedium, das eingeführt werden soll, soll so gewählt werden, daß es nicht mit dem gesammelten Gas reagiert und chromatografische Charakteristiken hat, die ähnlich die der schädlichen Bestandteile des gesammelten Gases sind oder mit diesen vergleichbar sind. Die genaue Menge des Standardmediums wird in an sich bekannter Weise durch Vergleichsanalysen der Meßkurven des Standardmediums und · der schädlichen Bestandteile im Gas-Chromatografep bestimmt, der zum Prüfen der Probe verwendet wird, üblicherweise ist die erforderliche Menge an Standardmedium extrem gering und verschiebt nicht das vorher vorhandene Gleichgewicht i_m probenbehälter. Für die Bestimmung des Alkohols in der Atemluft ist ein geeignetes Standardmedium Methyläthylketon und die genaue Menge, die verwendet wird, wird in bekannter Weise aus den Meßkurven des Methyl-Äthyl-Ketons

und des Äthyl-Alkohols im Gas-Chromatografie-Gerät bestimmt, welches verwendet wird und zwar in Verbindung mit den normalen Bereichen des Alkohols in der Atemluft und/oder mit gesetzlichen Bestimmungen,dieden Grad der Trunkenheit durch den Gehalt an Blutalkohol bestimmen. Obwohl unter verschiedenen Bedingungen variabel, beträgt die Menge an Methyl-Äthyl-Keton, die als Standardmedium für das im Vorstehenden beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel eines Atemluftsammelbehälters beschrieben wird, einen Bruchteil eines Mikroliters.

Zur Aufnahme der menschlichen Atemluft wird der Einlaß 20 des Behälters 10 mit dem Rohr I¹I verbunden, durch das hindurch die Probe aufgenommen wird. Wie Fig. 1 zeigt, kann das Rohr einen Endanschluß 22 aufweisen, der einen verbreiterten Endabschnitt 16 hat. Das Rohr kann auch einen einteiligen Aufbau haben. Zusätzlich kann das Rohr ein zweites konzentrisches Rohr 2¹J von kleinerem Durchmesser aufweisen, welches in dem ersten Rohr angeordnet ist. Das äußere Ende neben dem Anschlußteil 22 geht durch eine Dichtung 26 zwischen dem äußeren und dem inneren Rohr hindurch und das andere Ende ist in der Nähe des Einlasses 20 angeordnet.

Das Rohr 1Ί besteht vorzugsweise aus einem flexiblen Kunststoffmaterial und weist einen Längsschiitζ 28 auf, der vorzugsweise eine Länge von nicht weniger als 3,75 cm und optimal in der Größenordnung von 5 cm hat. Der Schlitz 28 dient als ein Einwege-Auslaßventil, welches sich bei einem gegenüber dem atmosphärischen Druck erhöhten Innendruck im Rohr I¹I öffnet und welches sich bei einem niedrigeren Druck schließt, wenn Unterdruck vom Behälter 10 zugeführt wird. Der Schlitz 28 ist wirtschaftlicher als ein getrenntes Auslaßventil und schaltet die Notwendigkeit eines derartigen Ventiles aus.

Um die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zu benutzen, muß die zu prüfende Person das verbreiterte Ende 16 des Rohres I¹J in den Mund nehmen und das Ende mit den Zähnen oder Lippen

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einspannen und die Lippen um das Rohr 14 herum abdichtend anlegen und dann durch das Rohr hindurch ausatmen. Die Anfangsmenge der Atemluft wird durch den Schlitz 28 abgegeben. Bevor das Ende der Ausatmungerreicht ist, drückt die Bedienungsperson das Ventil 18 am Kanister 16 nach unten, wodurch der Schlitz geschlossen wird und wodurch Luft direkt von den Lungen der geprüften Person eingesaugt wird, bis im Behälter etwa der Atmosphärendruck erreicht wird. Die Verwendung des inneren Rohres 24 vermindert das Gesamtvolumen des Rohres 15 und unterstützt die Abtrennung des Schlitzes 28 vom Behälter und erzeugt eine im wesentlichen direkte Verbindung zwischen der zu prüfenden Person und dem Behälter während der Aufnahme der Probe.

Falls gewünscht, können jedoch das Rohr 24 und die Dichtung 26iOrtgelassen werden, und es kann eine einfachere Rohranordnung 14a verwendet werden, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist.

Nachdem die Atemprobe genommen ist, kann davon eine Probe unmittelbar zu Prüfzwecken in der Weise abgezogen werden, wie es noch beschrieben werden soll. Es kann aber auch erforderlich sein, den Behälter aufzubewahren oder zu verschicken, ehe die Analyse durchgeführt werden kann. Im letzteren Fall ist es wichtig, die Unversehrtheit der gesammelten Probe während der Handhabung und während des Transportes aufrechtzuerhalten und zwar dadurch, daß eine unsachgemäße Handhabung oder eine unsachgemäße öffnung des Behälters verhindert wird. Um dies zu erzielen, ist der Behälter selbst vollständig abgeschlossen und mit Ausnahme des Ventiles 18 nicht mit der Außenwelt verbunden. Um eine Manipulation des Ventiles zu verhindern, nachdem die Probe genommen ist, werden der Ventilansatz· 12 und das Rohr 14 entfernt und weggeworfen. Dadurch wird der Schaft des Ventiles 18 freigelegt, der sich senkrecht von der Oberseite des Behälters aus erstreckt (Fig. 3 und 4). Der Ventilschaft wird danach gegen eine Bewegung gesichert und zwar dadurch, daß eine kurze Länge des Rohres 32

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eingedrückt wird, welches aus Metall od. dgl. besteht. Das Rohr 32, welches einen etwas größeren Innendurchmesser aufweist als der Außendurchmesser des Schaftes wird teleskopartig über den Schaft geschoben und ist nach unten gegen die Deckelwandung des Behälters gedrückt und wird dann eingedrückt, wie es in Pig. 4 gezeigt ist, um ein zufälliges oder vorsätzlichesNiederdrücken des Schaftes zu verhindern. Dadurch wird ein Öffnen des Behälters durch das Ventil 18 verhindert.

Es sind Einrichtungen vorgesehen, die es ermöglichen, mittels einer Einspritzung ein Standardized ium in den Behälter einzuführen und es ferner ermöglichen, Testproben aus dem Behälter ohne Verschmutzung abzuziehen, wobei gleichzeitig eine Sichtanzeige dafür geschaffen wird, daß eine Testprobe entnommen wurde. Wie Fig. 4 zeigt, weist die Oberseite des Behälters 10 eine ringförmige Aussparung 36 um das Ventil herum auf und diese Aussparung ist teilweise oder vollständig mit einem selbst dichtenden Material 34 gefüllt, wie beispielsweise mit RTV-Silikon-Kautschuk.Es handelt sich hierbei um eine Silikon-Kautschuk-Zusammensetzung, die bei Zimmertemperatur vulkanisiert. Es kann eine vorgebohrte Bohrung in dem ausgesparten Abschnitt der oberen Wandung des Behälters vorgesehen sein, die durch das Material 34 abgedichtet ist und diese Bohrung kann einen Durchgangskanal für eine Spritzennadel aufnehmen. Es ist bevorzugt, daß die Wandung anfangs keine öffnungen oder Löcher aufweist, um eine Sicherung zu bilden und um für die Person, die die Analyse durchführt, eine klare Anzeige zu geben, daß ein Durchbruch zum Innenraum nicht erfolgte. Es ist demzufolge für die Person, die die Analyse durchführt, erforderlich, die obere Wandung durch die Dichtung hindurch zu durchstoßen und zwar mittels eines Körners oder eines ähnlichen Instrumentes, um eine Zugangsöffnung zu schaffen. Diese wird unmittelbar durch das Material 3^ abgedichtet und es wird eine Sichtanzeige für diese öffnung ge-

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bildet. Falls ein Standardmediua verwendet wird, kann dieses mittels einer Spritze in denKanister durch das Dichtungsmittel und die Bohrung eingeführt werden. In gleicher Weise können Gasproben abgezogen werden und zwar dadurch, daß man die Nadel einer Spritze durch das Dichtungsmittel und die ausgestoßene öffnung einführt und ein abgemessenes Gasvolumen entnimmt. Die Menge des schädlichen Bestandteiles, die in der Probe enthalten ist, kann dann quantitativ durch eine Vielzahl von bekannten Methoden bestimmt werden, vorzugsweise mittels einer Gas-Chromatografie.

Hauptsächlich wird dieses Probenentnahmegerät durch Polizeidienststellen bei der Prüfung des Alkohols in der Atemluft verwendet. Das Verfahren und das Gerät zur Entnahme von Proben können aber auch van UmweltSchützern verwendet werden und zwar zur Prüfung der Einflüsse verschiedener Atmosphären auf den Menschen. Beispielsweise kann eine Probe der Atmosphäre an einem Arbeitsplatz entnommen werden und zwar mittels eines ersten Probenbehälters und eine Probe der Alveolar-Luft einer Person, die in dieser Atmosphäre arbeitet,kann mittels eines zweiten Probenbehälters entnommen werden, um die Menge von ausgewählten Schmutzstoffen in der Atmosphäre zu bestimmen und um die Menge d^er"Schmutzstoffe in der tiefen Lungenluft des Arbeiters zu bestimmen und um eine Korrelation zwischen diesen Mengen herzustellen. Die Probenentnahme- und Prüftechnik wird bei der Prüfung von Verschmutzungen verwendet und zwar in den verschiedensten industriellen und kommerziellen Anlagen. Beispielsweise kann diese Technik zur Prüfung der Gase bei Fermentations-Prozessen verwendet werden und ferner zur Prüfung, Analyse und Aufzeichnung bei der Produktion von industriellen und medizinischen Gasen.

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Claims

Patentansprüche

Gasprobenaufnahmegerät mit einem evakuierten Behälter, der einen mit einem Ventil versehenen Einlaß aufweist und ein Gasaufnahmerohr, welches mit dem Einlaß verbunden ist und ein Einwege-Ablaßventil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasaufnahmerohr aus einem flexiblen Material besteht und einen Längsschlitz aufweist, welcher das Einwegeablaßventil bildet.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Schlitzes wenigstens etwa 3,?5 cm beträgt.
3. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein zweites Rohr innerhalb des Aufnahmerohres, welches gegenüber diesem Aufnahmerohr in der Nähe des freien Endes des. Aufnahmerohres abgedichtet ist und sich am Schlitz vorbei zu dem Einlaß hin erstreckt.
¹I. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter auf einen Unterdruck von mehr als 38 cm Quecksilbersäule evakuiert ist.
5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruck die Größenordnung von etwa 25 cm Quecksilbersäule hat.
6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter einen ausgesparten Wandungsabschnitt aufweist, der den Einlaß umgibt, daß ein selbst abdichtendes Material die Aussparung in dem Wandungsabschnitt ausfüllt, daß dieses Material eine Entnahme von Gas aus dem Behälter mittels einer Spritze ermöglicht, ohne daß eine Verschmutzung stattfindet und zwar durch eine Bohrung in der Aussparung, die von dem Material abgedichtet ist.

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7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der ausgesparte Wandungsabschnitt anfangs keine Bohrung aufweist und daß die Bohrung durch das Dichtungsmaterial lediglich dann hergestellt wird, nachdem Gas in den Behälter eingeleitet ist.
8. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der ■Ventileinlaß einen Ventilschaft aufweist, der sich vom Behälter aus erstreckt und daß Mittel vorgesehen sind, die diesen Ventilschaft gegen eine Bewegung relativ zum Behälter festhalten.
9. Verfahren zur Entnahme einer Gasprobe, dadurch gekennzeichnet, daß Luft aus einem Behälter abgesaugt wird, daß der Behälter mit einem Inert-Gas gefüllt wird, daß der Behälter teilweise evakuiert wird, um einen unteratmosphärischen Druck in diesem aufrechtzuerhalten, wobei eine Restatmosphäre von inertem Gas verbleibt, daß der Behälter mit einem mit Ventil versehenen Einlaß ausgerüstet wird, der es ermöglicht, ein zu sammelndes Gas aufzunehmen, daß die Größe des Unterdruckes im Behälter mit der Dampfsättigungskurve des Gases, welches gesammelt werden soll, abgestimmt wird, um die entnommene Probe im Dampfzustand bei der Temperatur zu halten, bei der diese Probe entnommen wird und bei der Temperatur, bei der diese Probe analysiert wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in den Behälter ein Standardmedium eingeführt wird, welches auf das aufzunehmende Gas abgestimmt ist.
11. Verfahren zur Entnahme und zur Analyse von Proben eines Gases, dadurch gekennzeichnet, daß eine Probe des Gases in einen evakuierten Behälter eingesaugt wird und daß dieser Behälter abgeschlossen wird, um die Probe in diesem einzusperren, daß in den Behälter eine bekannte Menge eines bekannten Standardmedium eingeführt wird, welches auf einen Bestandteil des

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Gases im Behälter abgestimmt ist, daß aus dem Behälter eine Probe entnommen wird, die sowohl das Standardmedium als auch das Gas enthält, daß die Probe auf eine proportionale Beziehung zwischen dem bekannten Standardmedium und dem ausgewählten Bestandteil des Gases untersucht wird, um quantitativ die Menge des Bestandteiles in dem Gas zu bestimmen.
12. Verfahren zur Entnahme von Proben von menschlicher Atemluft, dadurch gekennzeichnet, üaß man eine Person durch das Gasrohr ausatmen läßt, daß die Atemluft aus dem Rohr heraus nach außen abgeführt wird, daß im wesentlichen etwa in der Nähe des Endes der Ausatmung der Auslaß des Rohres abgesperrt wird und daß danach eine Probe der Atemluft durch das Gasrohr in den evakuierten Behälter eingesaugt wird, daß der Behälter abgeschlossen wird, um die Probe darin einzuschließen, daß in den Behälter eine bekannte Menge eines bekannten Standardmediums eingeführt wird, welches auf einen ausgewählten Bestandteil der Atemluft abgestimmt ist, daß aus dem Behälter eine Probe entnommen wird, die sowohl das Standard medium als auch die Atemluft enthält, daß diese Probe untersucht wird, um eine proportionale Beziehung zwischen dem bekannten Standardmedium und dem Atemluftbestandteil festzustellen, um quantitativ die Menge des Bestandteiles in der Atemluft zu bestimmen.

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