JPH02118430A - 流体試料採取器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １１上刃」−用」づＬ 本発明は、流体試料の採取に関するものであり、また、
ガス、主として、空気の選択された成分のための試料採
取に特別な関係を有するものである。

１艮へ逢糺 典型的には、本発明が関している流体試料の採取は、そ
れ自身、アメリカ合衆国における作業安全及び保護法（
Ｏ３ＨＡ）による設備の中の空気の有害成分の採取、又
は、化学廃物によって汚染されているアメリカ合衆国の
　Ｌｏｖｅ　　Ｃｅｎｔｒａ＋のような地域における空
気試料の採取である。この形式の試料採取は、典型的に
は、空中の有害成分に会わされる人間によって携行され
るか、又は、「着用される」かする試料採取器によって
行われる。この試料の採取は、掛かり合いにされる人間
の作業日を通してずっとか、又は、測定間隔の間にか行
われることが出来る。時として、試料採取器を通る空気
の流れが、制限されることが希望もされる。

ある試料採取器は、ポンプを含んでおり、これが、空気
を収集器、又は、処理器を含む溝を経てくみ出し、この
機器が、有害成分を集め及び（又は）その濃度を測定す
る。処理器は、普通には、ポンプへの入口（吸い込み側
）の中に入れられる。処理器は、また、特に、化学薬品
の袋収集の場合には、出口（圧力側）であることもある
、採取された成分は、ガス、又は、蒸気、あるいは、固
体粒子である。採取された空気は、ごみ、又は、ちりが
ポンプに入る前に、ろ過されることが必要である。ポン
プは、くみ出される空気が、溝の中に引き込まれる時に
通って流れる、いわゆる、ポンプフィルタによって保護
される。ポンプフィルタの機能は、ポンプを、このちり
及びくずから保護することにある。フィルタは、作動の
間にちりを負荷され、ポンプへの次第に高くなる圧力増
加を与える。その上、流れの上へのフィルタの効果が補
償されない限りは、溝を通ってくみ出される空気の流れ
に次第に増大する妨害を与え、また、空気の流れの速度
、又は、時間率が、減少する。流れは、また、フィルタ
の上のちりの蓄積以外の理由のなめに、変動することも
ある。従来技術によると、差圧スイッチが、流れ通路の
出口の中に入れられ、空気流れの変動を抑制している。

この圧力スイッチは、一つの室の中の圧力と、室の外部
の圧力との間の差に応答する。この室は、ニードル弁を
経て外部領域に連結される。圧力スイッチは、ポンプ作
用によって生成される脈動に応答して開開する。この手
段の一つの不利は、圧力スイッチの繰り返される作動が
、そのリンク仕掛けに疲労を生じさせることにある。他
の、更に重要な不利は、ちりのような汚物のこん跡が、
ニードル弁の作動を妨害し、圧力スイッチの流れ溝内に
おける圧力脈動に対して満足な、安定した、信頼性のあ
る応答を阻止することである。他の欠点は、検出のため
に必要とされる圧力を維持するなめに、追加のくみ込み
動力が必要とされることにあるが、これは、圧力の増加
が、制御動力を維持するために、吸収されるからである
。

本発明の一つの課題は、従来技術の欠点を克服し、可動
部分を疲労させること無く、採取されつつある流体の流
れを実質的に一定に維持する流体試料採取器を得ること
に、あるものである。

るための 本発明の一つの特徴は、流体試料採取器を通る流体の流
れの変動が、差圧、すなわち、ポンプからの出口と、ポ
ンプへの入口との間における圧力差（以下、「△ＰＪと
呼ぶ）を変動させ、ポンプを駆動するモータの負荷を変
動させることから生ずる。

本発明によると、モータは、その負荷、すなわち、ΔＰ
に応答して、採取器を通る流体の流れを、その作動する
流れの範囲を通して、ずっと、実質的に一定に維持する
ように制御される。

流体試料採取器は、電子的ソリッドステート制御器を有
しているが、これは、電流補償回路と、電池チエツクと
、電池低電圧指示計と、低電流指示計と、タイマーと、
開閉スイッチとを含んでいる。

電流補償回路は、ポンプからの一定の空気流れを採取器
の任意のあらかじめ調整された流れ範囲、典型的には、
１分当たり　５００　ｍＬと、４　ｎ＋１　との間の範
囲に渡って与える。

電流補償回路は、予負荷された弁と協同するポンプの直
線性のために、有効である。

電流補償回路は、モータの脚の中に取り付けられた検出
抵抗を含んでおり、これは、電力供給源へのモータ負荷
電流に比例する電圧信号を与え、また、それ自体は、モ
ータ電圧をポンプ負荷曲線に比例して調節し、これによ
って、運転範囲に渡る流れ割合において、典型的には、
水柱（正、又は、負）の０〜５０８　ｍｍ　（０〜４Ｕ
インチ）の背圧範囲に渡って、比較的に一定の流れを与
える。

本発明の追加の特徴は、万一、ポンプが、その作動範囲
を越えて（吸い込み、又は、吐き出し）制御されるなら
ば、自動的なポンプの遮断及び故障の指示である。

この点において、調整器の機能を説明することが、望ま
しいように思われる。流体試料採取器は、観察の下に流
体の正常の電流れにおいてが、又は、低流れにおいてか
、作動することが出来る。調整器は、流体試料採取器の
低流れ調整における安定した作動を可能とさせる。上述
されたように、調整器は、流体試料採取器と一体化され
ており、その入り口と、出口との間、すなわち、ポンプ
吸い込みボートと、ポンプ吐き出しボートとの開に入れ
られている。

調整器は、ある圧力差に調整される時は、例えば、採取
器の入り口、又は、出口における較正されたオリフィス
に関して、水柱の５０８　＋ａｍ　（２０インチ）に調
整される時は、採取器が一定流れの多管試料採取器を与
えることを許す、オリフィスを横切る圧力低下が、オリ
フィスが較正されている圧力に調整されるならば、希望
された流水範囲を与えるように設計されることが出来る
。

作動されると、ボートの流れは、典型的には、１分当た
り　１１の流れに調整され、ある選択された制限オリフ
ィスが、収集器（単一の、又は、マニホルトの）と、ポ
ンプの入り口側との間に差し込まれる。

ポンプは、入り口側を、水柱５０８　＋＊ｍ　（２０イ
ンチ）に低下し、これが、圧力Ｆ１１１弁を開放させ、
ポンプの吐き出し空気から流れの差を補うようにする。

例えば、若しも、２００ｃｃのオリフィスが、試料採取
管と、ポンプ入り口側との間に差し込まれるならば、２
００　ｃｃが、オリフィスを通過し、８００ＣＣの補充
空気が、ポンプ吐き出し側から調整器を経て供給され、
１分当たり　１１に相当するようにポンプの中に戻す。

同じ概念が、吐き出し側にも応用可能であり、制限オリ
フィスが、ポンプ吐き出しボートと、流体収集器（袋試
料採取）との間に置かれることが出来る。この作動様式
においては、ポンプは、吐き出し側を、水柱５０８　ｎ
ｍ　（２０インチ）まで押圧し、これが圧力調整器弁が
開放するようにし、流れの差をポンプ入り口に分岐させ
る。

支〜ＬＪＬ 以下、本発明をその実施例を示す添付図面に基づいて、
詳細に説明をする。

図に示された装置は、圧縮空気組立体２１（第１図）と
、電池バック２３と、印刷回路上のタイミング回路＃Ｉ
（第５図）を含んでいる盤２５と、印刷回路上の制御回
路網（第６図）を含んでいる盤２７とを含んでいる試料
採取器２０である。試料採取器２０は、前部ケース２９
と、後部ケース３１とを含んでいるケーシングを有して
いる。電池バック２３は、容器３５の中に電池３３を含
んでいるカートリッジである。前部ケース２９は、左手
（第１図で見て）の上に、枠状のくぼみ３７及び右手の
上に、スロット３９を含んでいる。タイミング回路網盤
２５及び制御回路網盤２フは、相互に連結されている導
体を含んでいる（第５及び６図）０回路網盤２５及び２
７は、垂直（第１図で見て）に同一の広がりを有してい
る０回路網盤２５及び２フによって形成された平面状ユ
ニットは、くぼみ３フの背部から延びているボス（図示
されていない）の上にある。！池バック２３は、回路ｗ
４盤２５及び２７と隣接しており、また、電池のソケッ
ト受口４１及び４３が、制御回路網盤２７の端子、又は
、ビン４８及び４７（第６図）に接続される０名札４９
が、くぼみ３７の中にそれに接して置かれる。カバー５
１が、くぼみ３７の中に、前部ケース２９の外方リムと
同一平面となるように延びており、また、名札４９に隣
接している。カバー５１は、舌５３を有しているが、こ
の舌５３は、くぼみ３７の頂部の中の協同する溝（図示
されていない）に係合する。

圧縮空気組立体２１は、前部ケース２９の右手（第１図
で見て）の仕切りの中に支持される。圧縮空気組立体２
１の中の流量計５５が、スロット３９に向き合って配列
される。窓５７が、流量計５５と、スロット３９との間
に、窓５７の枠が、スロット３９の境界に接して、スロ
ット３９の中に延びている。

圧縮空気組立体２１の頂部は、中空のボス６１，６３、
６５を有している。インサート６７が、ボス６１，６３
、３５の上を延びて頂部の上に配列されている。インサ
ート６７は、舌６９を有しているが、この舌６９は、前
部ケース２９の頂部の中のスロット７１の縁の中の溝（
図示されていない）に係合する。後部ケース３１は、圧
縮空気組立体２１を包囲しており、その内方の縁は、前
部ケース２９の内方の縁に係合する。後部ケース３１の
内方の縁は、舌７３を設けられているが、この舌７３は
、前部ケース２９の内方の縁の中のスロット（図示され
ていない）に係合する。後部ケース３１は、その４隅の
中のボスを貫くねじ７５によって、前部ケース２９に固
着される。ｆｉ部ケース３１は、その頂部の中にスロッ
ト７７を有しており、ケース３１は、このスロット７フ
の中において、インサート６７に係合する。スロット７
７の内方の縁は、溝７９を有しているが、この溝７９は
、インサート６７の中の舌（図示されていない）に連結
される。後部ケース３１は、その側部の中にスロット８
１を有しているが、このスロット８１は、ポンプ・フィ
ルタ組立＃８３の内方の境界を包囲している。

ベルト・クリップ８５が、リベット８７によって固着さ
れるが、リベット８７は、後部ケース３１の左手の縁の
近くの穴８９を貫通する。ベルト・クリップ８５は、後
部ケース３１の左手の縁を越えて延び、電池バック２３
を受は入れるための垂直空間、又は、ポケットを境界す
る。

流体試料採取器２０が、組立てられる様式は、原出願の
中に開示されている。典型的な流体試料採取器の外形寸
法も、原出願の中に開示されている。

圧縮空気組立体２１（第４図）は、第２図に示すように
、流量計（ＲＯＴＯＭＥＴＥＲ）５５及びポンプ・フィ
ルタ８３に加えて、ポンプ組立体９３、ダンパ組立体９
５．９７及び調整器９９（第４図）を含んでいる。ポン
プ組立体９３、ダンパ組立体９５及び９フ並びに調整器
９９は、積み重ねられ、ねじによって−緒に固着される
（第３、４図）。

積み重ねの中において、ポンプ組立体９３は、頂板１１
４と、上部弁板１２０との間及び底板１１６と、ポンプ
組立体９３の下方弁板１２２どの間に、ガスケット９８
及び１００（第３、４図）を含んでいる。各組立体９３
，９５，９７゜９９は、−緒に、皿穴をあけられて穴１
０４の中に、ねじ１０２（第３図）によって保持される
。ポンプ組立体９３゜ダンパ組立体９５．９７及び調整
器９９は、同一の広がりを有している開口を持っている
が、これらの開口は、これらの部品が積み重ねられた時
に、吸い込み溝１０６（第４図）を形成し、これを経て
、空気が圧縮空気組立体２１の中に、ポンプによってく
み出される。

部品９３と９５．９５と９７及び９７と９９との各対の
間は、圧縮されている０リング１１０及び１１２によっ
てシールされる。

ポンプ組立体９３（第３図）は、上部弁板１２０．下部
弁板１２２．頂板１１４．底板１１６及びガスケット９
８，１００の外に、長方形状の平行六面体状の本体１４
９を含んでいるにの本体１４９は、水平なくぼみ１５１
を有しており、その中に、偏心駆動体１５３が延びてい
る。この駆動体１５３は、モータ１５５と、モータ１５
５によって駆動されるエキセン１５７とを含んでいる。

エキセン１５７は、偏心的に配置されているピン１５９
を有しているが、このピン１５９は、軸受１６１の中を
回転自在となっている。モータ１５５は、くぼみ１５１
の中に、止めねじ１６３によって固着される。

本体１４９は、また、本体１４９の頂部及び底部を貫通
している垂直内孔１６５を有しており、また、この内孔
１８５は、くぼみ１５１と連通している。垂直内孔１６
５の内部には、ダイアフラム組立体１６７が取り付けら
れる。このダイアフラム組立体１６７は、ヨーク１６８
上方及び下方のダイアフラム１６９．１７１．ダイアフ
ラム保持器１７３，１７５を含んでいる。ダイアフラム
１６９及び１７１は、ヨーク１６８の端板１７７及び１
７９に、保持器１７３及び１７５によって係合される。

ダイアフラム１６９及び１７１は、本体１４９の頂部及
び底部の中の環状くぼみ１８１（第３図）の中に置かれ
る。それらのダイアフラムは、このくぼみ１８１の中に
、頂板１２０及び底板１２２によって保持される。ピン
１５９及び軸受１６１が、ヨーク１６８の中の開口の中
に延びているが、軸受１６１は、開口を境界している表
面に係合する。ピン１５９が、モータ１５５によって回
転される時には、ヨーク１６８は、上方及び下方に動か
され、対応して、ダイアフラム１６９及び１７１を反対
位相に上方及び下方にたわませる０本体１４９と、上部
及び下部の弁板１２０及び１２２との間には、０リング
シール１８３（第３、４図）があるが、これらのシール
は、内孔１６５をシールする。

上部弁板１２０は、ダイアフラム１６９に対向すると共
にダイアフラム１６９によってシールされた円形開口を
有しており、また、ダイアフラム１６９によってシール
されている。ダイアフラム１６９及び上部弁板１２０は
、開口部において充満室１８７（第４図）を形成してい
る。上部弁板１２０の中のこの充満室１８７０基部は、
円板状のくぼみ、又は、弁座１８９及び１９１（第４図
）を有している。各くぼみの中には、予応力を加えられ
な弁板１９３及び１９５（第４図に最も良く示されてい
る）が、置かれている。各弁板は、くぼみの中に保持器
１９７によって固着され、予応力を加えられているが、
保持器１９７は、弁板の反対側の上のスペーサ１９８（
第４図）に係合している。弁座１８９及び１９１の中に
は、穴１９９及び２０１がある。穴１９９は、充満室１
８７を吸い込み溝１０６に連結し、穴２０１は、充満室
１８９を吐き出し溝１０８に連結する。この連結は、上
部弁板１２０の中のかぎ状のスロット２０３及びスロッ
ト２０５を介してである。弁板１９３は、ダイアフラム
１６９が下方に動く時に、その弁座１８９を開放するよ
うに位置決めされ、充満室１８７の中に部分真空を生成
する。ダイアフラム１６９のこの傾向に対して、他の弁
板１９５は、その弁座１９１との一層緊密な係合に押し
進められる。反対に、ダイアフラム１６９が、上方に動
かされ、充満室１８７の中の圧力が増加する時は、弁板
１９５は開放し、弁板１９３は、−層緊密に閉塞する。

下部弁板１２２は、同様に、円形穴２０７（第３図）を
有しており、これは充満室２０９（第４図）を形成する
ように、ダイアフラム１７１によってシールされている
。

充満室２０９の基部は、円板状の弁座２１１及び２１３
を有しており、それらの上には、弁板２１５及び２１７
が置かれている。弁座２１１，２１３は、充満室２０９
をスロット２２３（第４図）を介して吸い込み溝１０６
に、また、スロット２２５を介して吐き出し溝１０８に
連結している穴２１９及び２２１を有している０本体１
４９は、Ｏリング１８３によってシールされている卵形
のスロット２２６及び２２８を介して吸い込み講１０８
及び吐き出し溝１０８に連結されている。圧力スイッチ
Ｓ３（第４．６図）が、底板１１６から懸垂されている
。この圧力スイッチＳ３は、一つの側の上においては、
吸い込みスロット２２３と、また、他の側の上において
は、吐き出しスロット２２５と連通しており、吸い込み
側の上の過剰の真空及び吐き出し側の上の過剰の圧力の
両方に応答し、ラッチ４Ｕ３（第６図）を作動させ、例
えば、吸い込み管、又は、吐き出し管が詰まった時など
、停止を必要とする条件の下においては、運転を停止さ
せる。

圧縮空気組立体２１は、タイマー盤２５及び制御盤２７
によって電気的に制御される。満足に作動させる実際の
回路網が、タイマーに対しては、第５図に、また、制御
回路に対しては、第６図に、それぞれ、略図により示さ
れている。これらの回路網においては、集積回路が、大
部分に含まれている０例えば、演算増幅器［１ｌ−３Ｕ
１は、３９９集積回路の部分である。なお、符号は、第
５及び６図には、記入されていないが、部品の実際の数
値などは、示されている。コンデンサの大きさ、すなわ
ち、数値が、数字だけで示されている場合には、例えば
、第５図において、コンデンサＣ１に対して　、００１
とある場合には、容量は、マイクロマイクロファラッド
（ピコファラッド）である。

マイクロファラッドの大きさは、そのように名付けられ
ている。抵抗の大きさは、オーム、数字に「Ｋ」が付け
られている場合には、１．０００オーム、数字にｒ％」
が付けられている場合には、１００万オームである。大
部分、入力及び出力信号の大きさは、高及び低の代わり
に、１、又は、Ｏとして数字で示されている。１は、２
．４Ｖ及びより高く、０は１．４Ｖ及びより低い。しか
しながら、時として、約２．５ｖの中間状態が存在し、
この状態で、ある作動が可能とされる。制御盤２７の上
の出力及びタイマー盤２５への入力は、ＴＩＭなどの名
称が付けられている。入力の上のバー、例えば、■の上
のバーは、０が印加され、必要な作用を生じさせること
を意味する。バーが無い場合、例えば、ＩＮＨは、１が
印加され、必要な作用、この場合には、リセットを生じ
させることを意味する。試料採取器の容器は、電気絶縁
物から成り立っているので、接地は、印刷回路盤２５及
び２７の上の導体によって与えられる。電力接地は、普
通のように、減少する長さの３本の線ＣＤによって現さ
れている。

ディジタル型の接地は、フォーク状の符号ＧＲＤによっ
て現されている。

第５図に示された装置は、発振器ＯＳＣ、周波数分割器
Ｕ２、典型的には１４段の分割器（ｌＱ１４によって分
割する）、カウンタｕ３及び表示Ｕ４を含んでいる０発
振器ＯＳＣは、演算増幅器Ｕ１、較正抵抗Ｒ６、抵抗Ｒ
ＰＩ及びコンデンサＣ１を含んでいる。その周期は、典
型的には、約３６６マイクロ秒である１発振器ＯＳＣの
出力は、分割器Ｕ２の時計入力ＣＫの上に印加される。

その出力０１４において、分割器Ｕ２は、低周波信号、
典型的には、６秒ごとに１サイクルの低周波信号を生じ
させる。この信号は、カウンタＵ３の時計人力ＣＫの上
に印加される。カウンタＵ３が生成する計数の数は、選
択スイッチＳ１及びＳ２によってプリセットされる。Ｓ
ｔは、１００を、Ｓ２は、１０を数える。スイッチＳｌ
、Ｓ２は、ダイオードＣＲＩ〜ＣＲ８を介して作動する
。カウンタｕ３は、レジスタ及び比較器（両方共示され
ていない）を含んでいる。

スイッチＩＳＩをオンにセットして電力が最初に加えら
れた時の作動の開始においては、０３の入力ＬＲは、コ
ンデンサＣ３を介して５■の供給から、１に行く、コン
デンサＣ３が充電する時は、入力ＬＲは、２．５Ｖとな
る。ついに、コンデンサＣ３は、十分に充電され、ＬＲ
はＯとなる。ＬＲが、１（５Ｖ）となる時には、スイッ
チＳ１及びＳ２によって調整された数字が、υ３のレジ
スタの中に負荷される。リセット出力ＲＥＳが０に調整
され、計数は、ＬＲが２．５Ｖ、又は、それ以下で続く
、比較器が、入力の計数が、レジスタの中に記憶された
計数に等しいことを見いだした時には、ＥＱは０となり
、ラッチＩＵ３（第６図）が調整され、抑止ゲートＩＮ
Ｈの出力は、０となり、発振器Ｏ８Ｃを止め、計数を停
止する、モータ１５５（第６図）も、また、停止される
。ＩＵ３Ｃ第６図）のような各ラッチにおいては、Ｓに
おける０によって生成されるセツティング（整定）が、
ラッチ・インされ、０がＳから解放された後、０がラッ
チをリセットするために、Ｒの上に印加されるまで、ラ
ッチ・インされたままとなる。ＬＲによって、Ｕ４は、
からにされる、スイッチｌ５２（第２，６図）を閉じる
ことによって生成されるＴＳＴの上の信号は、表示Ｕ４
を能動にする０表示Ｕ４は、カウンタｕ３の出力ａ〜ｇ
及び表示Ｕ４の入力ａ〜ｇを介して、表示υ４の上に、
カウンタＵ３から印加される。Ｕ３の出力ＤＯ〜Ｄ３を
介して表示Ｕ４の数字を転送する。Ｕ３は、最も重要な
数字であり、ＤＯは、最も重要ではない数字である。小
数点は、試験ＴＳＴを１において、演算増幅器２Ｕ１及
び３０１を介して、引き出される。Ｄｌが１である時に
は、小数点は無い。Ｄｌが０にあると、小数点がある。

第６図は、鎖線により、モータ１５５に対するモータ制
御器ＭＣを示している。第６図の残りは、表示及び保護
回路を示すものである。第６図に示された装置は、調整
器１υ２を含むが、これは、その出力に基準電圧を生成
する。典型的には、出力は、４．３■以上の任意の電池
電圧に対して２．６■である。　２．８Ｖの基準電圧が
、第６図に示されている回路の中のある選択された点に
印加される。

モータ制御器ＭＣは、空気が圧縮空気系統を経てくみ出
される時に、モータ１５５の負荷に応答し、空気の流れ
、すなわち、１分当たりの１、又は、ｍｌ　を−定に維
持する。この制御器ＭＣにおいては、モータ１５５は、
トランジスタＱ１を介して電力を供給される。

モータ電流は、電池３３の端子から延びている回路の中
を、Ｑｌのエミッタ及びコレクタ、モータ１５５、抵抗
Ｒ１１を経て接地に流れる。抵抗Ｒ１１を通る電流は、
実質的にモータ電流に等しい。フィルタＲ１２−Ｃ４が
、制御器ＭＣの中に遅延を導入し、過渡に対する過電流
検出回路の望まれないトリップを阻止する。モータ１５
５を横切るコンデンサＩＣ３が、ブラシ騒音を抑制する
。装置は、スイッチＬＳＩを０Ｎ（ｒオン」）位置にし
て、付勢される。スイッチＬＳＩを０ＦＦ（ｒオフ」）
位置にして、Ｃ４は大地へ放電される。トランジスタＱ
１は、演算増幅器４υ１によって制御されるが、その出
力は、ｑｌのベースに抵抗Ｒ７を介して接続されている
。Ｑｌのエミッタと、４Ｕ１の出力との間の抵抗Ｒ６は
、Ｑｌが遮断されるべき時に、それが完全に遮断される
ことを確実にする。Ｑｌのコレクタと、４Ｕ１の正入力
（ビン５）との間には、フィードバック回路網がある。

この回路網は、抵抗Ｒ８及び回路網Ｒ４，Ｒ２３及びＲ
５を含んでいる。Ｒ２３は、サーミスタであり、その抵
抗は、温度と共に指数的に変動する。Ｒ４は、Ｒ２３の
応答を直線化する０回路＄１２１Ｒ４，Ｒ２３，Ｒ５は
、温度変化に比例して抵抗を変化し、モータ１５５の中
の銅の温度と共に抵抗の変動を補償する。コンデンサＣ
２は、負荷変動に対する、すなわち、空気流れの変動に
対する制御器ＭＣの応答に０．３秒の遅延を導入する。

回路網Ｒ８，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ２３は、増幅器ユニット４
Ｕ１〜Ｑ１の利得を調整する。

増幅器ユニットに対する制御は、４Ｕ１の負入力の上に
、ＩＵ２の上の２，６■出力か、回路網１Ｒ１、Ｒ９，
［２Ｒ２２、Ｒ１０、Ｒ１１及びＲ３を介して印加され
る。モータ電流を測定する抵抗Ｒ１１を横切る低下は、
抵抗ＩＲＩ　、Ｒ９１Ｒ２，Ｒ２２及びＲ３を経て引き
出される電圧と比較される。Ｒ３は、希望された空気流
れを調整し、ＩＲｌは高端部における補正のために、ま
た、ＩＲ２は、低端部における補正のために、それぞれ
、調節される。

ここに開示された回路は、不安定となること無しに、電
流の変化を追跡することが出来る。電流が変わる時には
、Ｒ１１を経る低下が変化し、モータへ加えられる端子
電圧を変えることによって、電流の変化を補正する。若
しも、電流がＦＪ整された大きさ以上に増加されるなら
ば、モータを横切る端子電圧を減少し、また、若しも、
流れが調整された大きさ以下に減少するならば、抵抗Ｒ
１１を横切る低下は増加し、端子電圧を増加する。

Ｕ３の中における比較器が、計数の終わりを信号し、Ｅ
Ｑの上にＯがある時には、入れられた計数は、プリセッ
トされたレジスタの計数に等しく　、Ｔ［Ｈの上には０
がある。ラッチ１０３は、入力Ｓに調整され、１が出力
Ｑの上に入れられる。電流は、発光ダイオード（ＬＥＤ
）ＩＣＲ４、Ｒ４及びＲ２３を介して接地へ流れる。Ｉ
ＵＩのプラス人力５の上に、１がある。モータ１５５を
経る電流は、遮断され、ポンプ９３は、くみ出しを停止
する、運転者によって見られる発光ダイオード（ＬＥＤ
）ＩＣＲ４の中の光は、計数の終わりを指示する。

モータ１５５の正常運転に対しては、抵抗Ｒ１１を通る
電流は、あるあらかじめ決められた大きさ、典型的には
、２００ミリアンペアよりは、より大きくはない。なお
、この大きさは、第６図に示される装置の過剰のモータ
電流の場合における作動を説明する目的のために、仮定
されたものである。この仮定に基づいて、５Ｕ１のビン
１０の上の電圧は、約０．３Ｖである。若しも、抵抗Ｒ
１１が、２００ミリアンペア　よりも、より多く引くな
らば、抵抗Ｒ１２を介して５０１のビン９の上に印加さ
れる電圧は、０．３ｖを超過し、５Ｕ１（ビン８）の出
力及びラッチ２０３のＳ入力の上には、０がある。２Ｕ
３の上には、１がある。ダイオードＩＣＲＩは、過電流
を指示するために付勢される。導体３０３の上には、１
があり、モータ１５５を停止する。出力端子１８８、す
なわち、抑止ゲートの上には、１がある６発振器ＯＳＣ
は、消勢され（第５Ｉ！Ｉ）、Ｕ３による計数は、停止
する０発振器ＯＳＣが消勢される前における計数につい
ての指示は、利用可能であり、過電流が生じた前に、試
料採取器が、どれ位長く作動したかについての情報を与
える。

三つの条件が、増幅器６０１の出力をゼロとさせる。

すなわち、 １、電池３３の電圧の約４．３ｖ以下への低下この条件
は、抵抗Ｒ１８，Ｒ１９，Ｒ２０を含んでいる分圧器に
よって監視される。通常、これらの抵抗は、６Ｕ１のビ
ン１２の上に、２．６Ｖ以上の電圧を印加する。若しも
、電池３３の電圧が、約１．０ｖ以下に低下するならば
、６Ｕ１の出力は、０となり、ラッチ４１Ｊ３は、ラッ
チされる０発光ダイオード（ＬＥＤ）ＩＣＲ２は、付勢
され、１が導体３０１．導体３０３及び出力端子ＩＮＨ
に印加され、モータ１５５を停止させ、発振器Ｏ５Ｃを
消勢する。

２．０１が、回路要求を満足させるために十分な電流を
供給することが不可能である場合 正常作動に対しては、増幅器４Ｕ１（ビン７）の出力は
、約１．９ｖである。電流は、Ｑｌのエミッタと、ベー
スとを通って流れる。ダイオードＩＣＲ５を横切る低下
は、約０．７Ｖ　テあり、従ッテ、６［１１＋７）　ｌ
：’　７１２ハ、２．６Ｖ（１，９＋　０．７）Ｖテあ
ル、６Ｕ１ノ出力の上には、１がある。

若しも、４Ｕ１の出力における電圧が、１．９Ｖ以下で
あるならば、ＩＣＲ５は、伝導し、６Ｕ１のビン１２を
、２．６Ｖ以下に引っ張り、ラッチ４Ｕ３の出力、導体
３０１及び３０３皺びに出力ＩＮＨの上に、１があり、
モータ１５５及び発振器ＯＳＣを停止させる。

３、圧力スイッチＳ３の作動 この場合には、６Ｕ１のビン１２は、０に行き、４Ｕ３
の出力は、１となり、モータ１５５及び発振器ＯＣＳは
、停止される。

回路網Ｒ２４−Ｃ８は、遅延回路網であり、これは、引
き外しラッチ４Ｕ３からのサージを阻止する。

ラッチ３Ｕ３は、作動の始めにおいて装置をリセ・ント
させるように作動をする０通常は、調整人力Ｓは、接地
され、出力は、１である。電力が、最初に加えられる時
の作動の始まりにおいて、コンデンサＣ５は短絡として
作動し、ＲＧよ、０となる。う・ンチ３０３は、リセッ
トされ、その出力は、Ｏとなる。導体３０５及び３０７
の上には、０がある。ラッチＩＵ３、２０３及び４Ｕ３
は、リセ・ｙトされ、出力ＲＥＳの上にも、０があり、
タイマーをリセットする。

全電池電圧、すなわち＝５．３Ｖにおいては、分圧器Ｒ
１８，Ｒ１９，Ｒ２０は、増幅器７Ｕ１ノヒン２ノ上ニ
、２．６Ｖ以上のより高い電圧を印加する。この増幅器
７旧の出力は、Ｏとなる。試験スイッチＩＳ２が、作動
される時は、電流はＩＣＲ３を通って流れ、電池が完全
に充電されていることを指示する。出力ＴＳＴの上にも
、５■がある。Ｒ８（第５図）を経て　２．５ｖが、カ
ウンタＵ３の入力ＬＲの上に印加される。

以上、本発明の推奨実施例が説明されたが、その多数の
変更が可能である。従って、本発明は、この実施例に限
定されるものでは無いことを、理解されたい。

几泗ヱと肱深− 本発明は、上記のような構成及び作用を有しているので
、従来技術の欠点を克服し、可動部分を疲労させること
が無く、採取されつつある流体の流れを実質的に一定に
維持することが出来る流体試料採取器を、提供するもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例を示す分解斜視図、第２図
は、名札の上部のカバーを除去して示す第１図の実施例
の正面図、第３図は、第１図に示す実施例の中に組み込
まれたポンプを示す分解斜視図、第４図は、圧縮空気組
立体の部分的に略図で示されたｖｉ断面図、第５図は、
本発明に組み込まれるタイミング回路の略図、第６図は
、同じく制御回路の略図である。 ２０・・・流体試料採取器、２１・・・圧縮空気組立体
、２２・・・電池パック、２５・・・タイミング回路組
Ｌ２７・・・制御回路１ｌｌｌ盤、２９．３１・・・ケ
ーシング、３３・・・電池、３５・・・容器、３７・・
・くぼみ、５５・・・流量計、６１．１３３、８５・・
・ボス、７９・・・溝、８３・・・フィルタ組立体、９
３・・・ポンプ組立体、９５．９７・・・ダンパ組立体
、９９・・・調整器、１０３，１０５・・・ケーシング
、１０６・・・吸い込み溝、１０７・・・取り付は具、
１０８・・・吐き出し溝、１２０・・・上部弁板、１２
２・・・下部弁板、１５５・・・モータ、１６７・・・
ダイアフラム組立体、１６９，１７１，２３７・・・ダ
イアフラム、１９３１９５・・・弁板、２１１，２１３
・・・弁座、２１５，２１７・・・弁板、ＣＩ、Ｃ３・
・・コンデンサ、ＩＣ３・・・コンデンサ、ＩＣＲ３，
ＩＣＲ４・・・発光ダイオード、ＣＫ・・・時計入力、
ＣＲＩ〜ＣＲ８・・・ダイオード、ＤＯ〜Ｄ３・・・出
力、ＩＮＦ・・・抑止ゲート、ＬＲ・・・入力、ＯＳＣ
・・・発振器、ＭＣ・・・モータ制御器、０１４・・・
出力、Ｑｌ・・・トランジスタ、１Ｒ１、ＩＲ２・・・
抵抗、ＲＰＩ・・・抵抗、Ｒ６・・・比較正抵抗、Ｒ１
１・・・抵抗、Ｒ１２−Ｃ４・・・フィルタ、ＲＺ２・
・・抵抗、ＩＳ２・・・スイッチ、Ｓｌ、Ｓ２・・・選
択スイッチ、Ｓ３・・・圧力スイッチ、ＩＵＩ・・・増
幅器、１０２・・・調整器、１０３、２Ｕ３、４Ｕ３・
・・ラッチ、０１−３０１・・・演算増幅器、Ｕ２・・
・周波数分割器、２ｔｌｌ、３Ｕ１・・・演算増幅器、
Ｕ３・・・カウンタ、０４・・・表示、４Ｕ１〜ｑ１・
・・増幅器ユニット、４Ｕ１・・・負入力、ＦＩ　Ｇ　
、２ ＦＩＧ、４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、流体試料採取器において、流体を処理するための手
   段（８３）を有している溝（８３、５５、１０６、１０
   ８）と、流体を前記流体を処理するための手段（８３）
   を通して輸送するためのポンプ（９３）と、前記ポンプ
   （９３）を駆動するために前記ポンプ（９３）に連結さ
   れているモータ（１５５）と、電力供給手段（２３）と
   、前記モータ（１５５）を付勢するように前記モータ（
   １５５）と前記電力供給手段（２３）とを相互に連結す
   るための回路（２７）とを含んでおり、前記回路（２７
   ）は、前記モータ（１５５）と直列に前記回路（２７）
   に接続された制御可能な電導手段（Ｑ１）と、前記電導
   手段（Ｑ１）に接続された手段（Ｒ１１、４Ｕ１）とを
   含んでおり、前記手段（Ｒ１１、４Ｕ１）は、前記電導
   手段（Ｑ１）を、それが、前記流体試料採取器（２０）
   の作動の全範囲に渡って連続的に、デジタル的にでは無
   く、前記モータ（１５５）の電気的負荷が、前記流体と
   前記ポンプ（９３）との間の反作用によって制御される
   ように、前記モータ（１５５）の前記電気的負荷にだけ
   実質的に応答するが、しかしながら、圧力により作動す
   る監視器には何ら応答すること無しに前記モータ（１５
   ５）に電流を伝達するようにし、これにより、前記全範
   囲に渡つて、前記流体を処理するための手段（８３）を
   通る流体の流れを実質的に一定に維持するように、前記
   流体を処理するための手段（８３）を通る流体の流れの
   変動を追跡するために、前記全範囲に渡って、前記モー
   タ（１５５）の端子電圧を連続的に調節することにより
   、前記流体試料採取器（２０）の任意の設定に前記モー
   タ（１５５）を連続的に制御するようにすることを特徴
   とする流体試料採取器。 ２、前記溝（８３、５５、１０６、１０８）が、前記溝
   （８３、５５、１０６、１０８）を通る流体の流れを妨
   害する物質をろ過する型式の流体フィルタを含んでおり
   、また、モータ制御手段（４Ｕ１、Ｑ１、Ｒ１１）が、
   前記フィルタにより導入される流体の流れに対する増加
   する妨害にはかかわらず、流体の流れを実質的に一定に
   維持するために、前記モータ（１５５）を制御するよう
   になっている特許請求の範囲第１項記載の流体試料採取
   器。 ３、前記ポンプ（９３）が、ダイアフラム型式のもので
   ある特許請求の範囲第１項記載の流体試料採取器。 ４、前記モータ（１５５）を、前記モータ（１５５）の
   電気的負荷にだけ連続的に応答して制御するための前記
   制御手段（Ｒ１１、４Ｕ１）が、前記モータ（１５５）
   に直列に接続された可動部分の無いフィートバック手段
   （Ｒ１１、Ｒ１０）を含んでいる特許請求の範囲第１項
   記載の流体試料採取器。 ５、前記フィードバック手段（Ｒ１１、Ｒ１０）を含む
   回路（２７）が、ある予定された利得を有している演算
   増幅器（４Ｕ１）と、前記モータ（１５５）の一つの端
   子に前記電導手段（Ｑ１）を介して接続された出力（７
   ）と、前記フィードバック手段（Ｒ１１、Ｒ１０）及び
   前記電力供給手段（２３）に接続された入力（６）とか
   ら成り立っている特許請求の範囲第１項記載の流体試料
   採取器。 ６、前記電力供給手段（２３）が、電圧供給源と、前記
   電圧供給源から前記演算増幅器（４Ｕ１）の入力（６）
   にある予定された基準電位を与えるための電圧分割器回
   路網（１Ｒ１、Ｒ９、Ｒ３）とから成り立っており、前
   記電圧分割器回路網（１Ｒ１、Ｒ９、Ｒ３）が、前記予
   定された基準電位を変更するための可変抵抗器手段（Ｒ
   ３）を含んでいる特許請求の範囲第５項記載の流体試料
   採取器。 ７、前記フィードバック手段（Ｒ１１、Ｒ１０）が、前
   記モータ（１５５）の前記一つの端子とは相違する前記
   モータ（１５５）の他の端子と、接地との間に連結され
   たモータ電流検出手段（Ｒ１１）と、前記モータ（１５
   ５）の前記他の端子を前記演算増幅器（４Ｕ１）の前記
   入力（６）に接続するための電流フィードバック手段（
   Ｒ１０）とを含んでいる特許請求の範囲第６項記載の流
   体試料採取器。 ８、前記演算増幅器（４Ｕ１）の前記出力（７）を、前
   記モータ（１５５）の前記一つの端子に接続する電流増
   幅器（Ｑ１）を含んでいる特許請求の範囲第７項記載の
   流体試料採取器。 ９、前記溝（８３、１０６、１０８、）が、前記ポンプ
   （９３）への入口（１９９、２１９）における吸込み溝
   （１０６）と、前記ポンプ（９３）の出口（２０１、２
   ２１）における吐出し溝（１０８）とを含んでおり、ま
   た、前記流体試料採取器（２０）が前記吸込み溝（１０
   ６）と前記吐出し溝（１０８）とを連通している圧力ス
   イッチ（Ｓ３）を含んでおり、更に、前記圧力スイッチ
   （Ｓ３）は、吸込み溝（１０６）内の過剰真空圧力、又
   は、前記吐出し溝（１０８）内の過剰圧力に応答し、前
   記モータ（１５５）の作動を停止させるようになってい
   る特許請求の範囲第１項記載の流体試料採取器。 １０、カウンタ（Ｕ３）と、前記カウンタ（Ｕ３）及び
   前記電力供給手段（２３）を相互連結し、作動された時
   に、前記カウンタ（Ｕ３）をカウントするように付勢す
   るための第二回路（２５）と、前記カウンタ（Ｕ３）に
   接続され、前記カウンタ（Ｕ３）の中にカウントをあら
   かじめ設定するために、前記カウンタ（Ｕ３）に接続さ
   れた手段（Ｓ１）と、前記第一及び第二回路（２７、２
   ５）に接続され、前記回路（２７、２５）が前記ポンプ
   （９３）を駆動するために前記モータ（１５５）を付勢
   し、前記カウンタ（Ｕ３）をカウントさせるように付勢
   するために、前記回路（２７、２５）を能動とさせるた
   めの手段（１Ｓ１）と、前記あらかじめ設定するための
   手段（Ｓ１）に接続され、前記カウンタ（Ｕ３）が、前
   記あらかじめ設定された計数をカウントした時に、前記
   第一及び第二回路（２７、２５）を不能とし、前記ポン
   プ（９３）の駆動及び前記カウンタ（Ｕ３）の計数を同
   時に終了させるための手段（ＴＩＭ、１Ｕ３、ＩＮＨ）
   とを含んでいる特許請求の範囲第１項記載の流体試料採
   取器。 １１、前記第一及び第二回路（２７、２５）に接続され
   、能動とされた時に、前記流体試料採取器（２０）の中
   に信頼性のある作動に影響を与える条件が存在すると、
   前記回路の両方（２７、２５）を不能とさせるための手
   段（５Ｕ１、６Ｕ１、４Ｕ３、ＩＮＨ、３０１、３０３
   ）を含んでいる特許請求の範囲第１０項記載の流体試料
   採取器。 １２、前記不能とさせるための手段（５Ｕ１、６Ｕ１、
   ４Ｕ３、ＩＮＨ、３０３）が、前記不能とさせる手段（
   ５Ｕ１、６Ｕ１、４Ｕ３、ＩＮＨ、３０３）を能動とさ
   せるために、前記モータ（１５５）を通る電流に応答す
   る手段（Ｒ１２、５Ｕ１）を含んでいる特許請求の範囲
   第１１項記載の流体試料採取器。 １３、電力供給手段（２３）が、電池を含んでおり、ま
   た、前記不能とさせるための手段（５Ｕ１、６Ｕ１、４
   Ｕ３、ＩＮＨ、３０１、３０３）が、前記電池の電圧が
   、ある予定された大きさ以下に減少された時に、前記不
   能とさせるための手段（５Ｕ１、６Ｕ１、４Ｕ３、ＩＮ
   Ｈ、３０１、３０３）を能動とさせるために、前記電池
   の電圧に応答する手段（Ｒ１８、Ｒ１９、Ｒ２０、６Ｕ
   １、４Ｕ３、３０１、３０３、ＩＮＨ）を含んでいる特
   許請求の範囲第１１項記載の流体試料採取器。 １４、電流が、前記モータ（１５５）へ、前記電力供給
   手段（２３）から、トランジスタを介して供給され、ま
   た、前記不能とさせるための手段（５Ｕ１、６Ｕ１、４
   Ｕ３、ＩＮＨ、３０１、３０３）が、前記トランジスタ
   が導電することができる電流が、ある予定された大きさ
   以下に減少された時に、前記不能とさせるための手段（
   ５Ｕ１、６Ｕ１、４Ｕ３、ＩＮＨ、３０１、３０３）を
   能動とさせるために、トランジスタの電導する能力に応
   答するための手段（１ＣＲ５、Ｒ１８、Ｒ１９、Ｒ２０
   、６Ｕ１）を含んでいる特許請求の範囲第１１項記載の
   流体試料採取器。 １５、電流が、前記モータ（１５５）へ、コレクタ、エ
   ミッタ及びベースを有しているトランジスタ（Ｑ１）を
   介して供給され、また、前記不能とするための手段（５
   Ｕ１、６Ｕ１、４Ｕ３、ＩＮＨ、３０１、３０３）が、
   前記エミッタと前記ベースとの間に電流を伝導するため
   に印加される電位に応答し、前記印加された電位が、あ
   る予定された電位以下に減少した時に、前記不能とさせ
   るための手段（５Ｕ１、６Ｕ１、４Ｕ３、ＩＮＨ、３０
   １、３０３）を能動とさせるための手段（１ＣＲ５、６
   Ｕ１）を含んでいる特許請求の範囲第１１項記載の流体
   試料採取器。 １６、前記溝（８３、１０６、１０８）が、前記ポンプ
   （９３）への入口（１９９、２１９）に吸込み溝（１０
   ６）を含んでいると共に前記ポンプ（９３）への出口（
   ２０１、２２１）に吐出し溝（１０８）を含んでおり、
   また、前記流体試料採取器（２０）が、前記吸込み溝（
   １０６）及び吐出し溝（１０８）と連通している圧力ス
   イッチ（Ｓ３）を含んでおり、前記圧力スイッチ（Ｓ３
   ）が、前記吸込み溝（１０６）の中の真空の過剰又は前
   記吐出し溝（１０８）の中の圧力の過剰において作動可
   能であり、更に、前記不能とさせるための手段（Ｒ２０
   、７Ｕ１）が、前記不能とさせるための手段（Ｒ２０、
   ７Ｕ１）を能動とさせるために、前記圧力スイッチ（Ｓ
   ３）の能動に応答する手段（Ｒ４、Ｒ２３、Ｒ５）を含
   んでいる特許請求の範囲第１１項記載の流体試料採取器
   。 １７、前記回路（２７）が、前記モータ（１５５）の巻
   線材料の温度による抵抗の変動を補償するために、前記
   回路（２７）に接続された手段（Ｒ４、Ｒ２３、Ｒ５）
   を含んでいる特許請求の範囲第１項記載の流体試料採取
   器。