MX2012009534A - Dispositivo para muestreo de fluido. - Google Patents

Abstract

La descripción está dirigida a un dispositivo para muestreo de fluido. El dispositivo puede tener dos paneles que están o pueden estar adheridos, fijados o de otra forma conectados a lados opuestos a una bolsa muestreo que tiene paredes flexibles. Los paneles pueden utilizarse para inflar o desinflar convenientemente la bolsa de muestreo y obtener muestras de fluido.

Description

DISPOSITIVO PARA MUESTREO DE FLUIDO Campo de la Invención Las modalidades de la presente invención están dirigidas a muéstreos de fluidos y más particularmente a muestreo de aire con contenedores con paredes flexibles, denominadas como bolsas de muestreo. Además, las modalidades de la bolsa de muestreo pueden comprender un panel fijado al exterior de las bolsas de muestreo. Los paneles además pueden comprender una agarradera configurada para permitir que las bolsas de muestreo se inflen y desinflen a mano.

Antecedentes de la Invención Los contenedores convencionales para fluidos pueden tener paredes rígidas o paredes flexibles. Los contenedores con paredes rígidas tienen un volumen permanente definido para contener fluidos y los contenedores con paredes flexibles tienen volúmenes variables y cambiables. Los contenedores convencionales incluyen, pero no están limitados a, botellas, envases y bolsas. Tales contenedores pueden utilizarse para una variedad de propósitos, incluyendo obtener y retener muestras de fluido y contener mezclas de gas estándares que pueden utilizarse para calibración de instrumentos analíticos. Como se utiliza aquí, el término "fluido" incluye gases y/o líquidos. Existen muchas configuraciones de tales contenedores que han sido Ref . : 234298 desarrolladas y especializadas para usos particulares.

Las mezclas de gas bajo presión son efectivas para preparar mezclas de fluido estándares en cantidades industriales y preferiblemente con concentración comparativamente alta de uno (o más) componentes en un fluido portador. Las mezclas de gas bajo alta presión típicamente se almacenan en contenedores con paredes rígidas . Para uso de laboratorio, tales mezclas de gas pueden diluirse con fluido portador adicional a una concentración deseada de un componente específico con el fin de preparar una mezcla estándar. Los contenedores convencionales para transporte, conservación y uso de tales mezclas estándares pueden ser contenedores que tienen paredes flexibles compuestas de un material de baja permeabilidad, inerte. Los materiales que tienen baja absorción sobre las paredes para los componentes contenidos se prefieren para aumentar la integridad de la mezcla. Los contenedores con paredes flexibles, también denominados como bolsas de muestreo, son muy utilizados para muestra de fluido, muestreo de aire, y muestreo de líquido. Los materiales tal como Kynar y Tediar son muy utilizados para fabricar tales contenedores.

Con el fin de obtener una muestra representativa o preparar un estándar preciso, los contenedores deben prepararse apropiadamente antes de llenado. Típicamente, las bolsas se descargan con gas neutral y se someten a alto vacío para remover sustancialmente todo el fluido del contenedor con bombas de vacío fuerte. Las bolsas deben purgarse y descargarse para causar desorción de cualquier residuo y su volumen debe reducirse sustancialmente a cero. Cualquier recibo o gas residual adsorbido puede contaminar cualquier mezcla de fluido preparada o muestra de fluido colocada en una bolsa pobremente preparada.

Los contenedores con paredes rígidas y paredes flexibles tienen sus propias ventajas y desventajas. Las desventajas de contenedores con paredes rígidas incluyen su precio extremadamente alto y mantenimiento costoso; son voluminosos y, de esa forma, su almacenamiento, transportación, y costos de envío son costosos; tienen que estar sobre presurizados cuando es necesario el suministro de vapores o mezclas de gas; y completamente vacíos antes de utilizarse para muestreo de fluido.

Otra desventaja de muestreo con contenedores con paredes rígidas es que después de remover una porción de la muestra del contenedor, la presión en el envase puede reducirse bajo presión atmosférica y gas portador adicional (gas noble, por ejemplo) puede agregarse para aumentar la presión de nuevo a presión atmosférica. Este procedimiento diluye la muestra o el estándar y el análisis requiere compensación para el gas portador adicional.

Un método para llenar el contenedor con paredes rígidas es crear un vacío dentro del contenedor. La fuerza impulsora para introducir fluido en el contenedor se proporciona mediante este vacío. Una bomba de muestreo pequeña no puede crear un vacío suficiente dentro del contenedor; por lo tanto, se necesitan bombas de vacío especializadas fuertes.

Una alternativa a los contenedores con paredes rígidas son contenedores con paredes flexibles o bolsas. Para contenedores con paredes flexibles, se conocen y son muy utilizados dos métodos de llenado: (Manual Técnico de OSHA-Número de Directiva: 08-05 (TED 01) , Efectivo 6/24/2008) .

El primer método comprende suministrar el fluido o la muestra de fluido, por ejemplo, aire ambiente industrial, dentro de la bolsa con una bomba externa. Se ilustra un esquema de este método en la Figura 8. El método de muestreo incluye una bolsa 40, una bomba 50 energizada mediante una batería 52, y tubería 44 qué conecta la bomba 50 a la bolsa 40. Son adecuadas bombas de muestreo personales típicas para este método de muestreo.

Pueden utilizarse bolsas para preparar mezclas de fluido estándares o para muestreo. Cuando se preparan mezclas de fluido estándares, primero se llena la bolsa con un volumen medido apropiado de fluido portador. El gas portador limpio se dosifica con una cantidad de fluido, típicamente, agregado mediante la bomba o una jeringa como se muestra en la Figura 8. Cuando se utiliza para muestreo, se suministra una muestra de un ambiente a través de la bomba y la tubería dentro de la bolsa. La bolsa entonces se sella y se envía a un laboratorio para análisis.

Existen ventajas y desventajas para utilizar este método con bolsas de muestreo. Las desventajas incluyen el costo, la inexactitud, y la contaminación potencial de utilizar una bomba externa para suministrar y extraer la mezcla de fluido. La contaminación o la inexactitud pueden ocurrir a partir de la absorción y la desorción de algunos químicos o componentes de mezcla de gas o muestra sobre las paredes de los tubos, la parte interna de las bombas, los filtros, la tubería y los conectores. El mismo problema es causado por la absorción de los componentes químicos sobre las paredes de la bolsa de muestreo. Incluso con paredes limpiadas, los sitios adsorbentes activos sobre las paredes pueden reducir la concentración de ciertos químicos cuando se remueve y analiza subsecuentemente el gas de muestra. Esta adsorción puede disminuir la recuperación de ciertos compuestos químicos hasta 15%. Los índices de recuperación de este método pueden mejorar con el uso de bombas estacionarías y tubos de conexión costosos, especialmente para muestreo de componentes de residuo.

Estos métodos también pueden mejorarse al utilizar una configuración diferente de bomba y la bolsa de muestreo. En esta configuración mostrada en la Figura 9, la bolsa de muestreo 40 flexible se sella herméticamente dentro de un contenedor exterior 60 con paredes rígidas. El aire desde el contenedor exterior se evacúa a través de la tubería 44 mediante una bomba 50. La bomba puede energizarse mediante la batería 52. A medida que se reduce la presión en el contenedor exterior 60 y la bolsa 40 se expande y el aire desde el ambiente circundante regresa a la bolsa 40. De esa forma el vacío fuera de la bolsa 40 y dentro del contenedor 60 es una fuerza impulsora para muestreo de fluido. En la modalidad mostrada en la Figura 9, la entrada de una bolsa de muestreo se conecta directamente con el fluido ambiental. Este método no sufre de una de las desventajas mayores de la configuración mostrada en la Figura 8. La muestra tomada en la configuración de la Figura 9 no contacta la bomba 50 o la tubería 44, por lo tanto, no hay absorción o contaminación cruzada de las paredes de la tubería 44, los conectores , el filtro o las partes de la bomba de muestreo 50. Las otras desventajas de la configuración de la Figura 8 están, sin embargo, persistiendo aún en la configuración alternativa de la Figura 9, por ejemplo, los componentes son voluminosos y pesados; el equipo es costoso; la bomba requiere una batería y mantenimiento frecuente; la absorción sobre las paredes de la bolsa es la misma como se describe anteriormente.

Varias modalidades de estos métodos se describen en las patentes de los Estados Unidos. Por ejemplo, la Patente de E.U.A. 3,866,474 para Hasselman describe un sistema en el cual se extrae una muestra y un gas inerte dentro de una bolsa de muestreo dentro de un contenedor herméticamente sellado. La Patente de E.U.A. 3,965,946 para D'Alo describe mejoras en la construcción del contenedor exterior. La Patente de E.U.A. 5,437,201 para Krueger describe un método para purgar repetidamente la bolsa de muestreo dentro del contenedor exterior. Dispositivos más sofisticados se describen en la Patente de E.U.A. 5,714,696 para Yemans. Los dispositivos intentan superar las desventajas del sistema para obtener muestras con niveles de contaminación muy bajos. La Patente de E.U.A. 6,338,282 para Gilbert describe un aparato para recolección de líquidos que prueba la versatilidad de este acercamiento. Más recientemente, la Patente de E.U.A. 6,993,985 para Srebro describe utilizar el aparato combinado en el dispositivo individual aún conectado a la fuente de vacío externa. A pesar de la limpieza sugerida por este método, utiliza equipo comparativamente pesado, voluminoso y costoso que requiere calibración y mantenimiento de batería.

Un intento para evitar utilizar bombas en el procedimiento de muestreo se describe en la Patente de E.U.A. 4,546,659 para Gilí y otros. Esta patente describe una cubierta pequeña (10 mi) para la recolección de muestras de aire atmosféricas para análisis subsecuente. La cubierta se forma de primeros y segundos paneles opuestos de material impermeable a gas, flexible que preferiblemente están sellados para definir una cámara de recolección. La cubierta contiene medios extensibles tal como un resorte en espiral o espuma. Los medios extensibles transfieren la fuerza a las paredes a través de una placa protectora y un septo grande. Estas cubiertas tienen varias ventajas. Por ejemplo, el medio extensibles en contacto con el fluido muestreado aumenta el potencial de adsorción por los elementos interiores, es decir al resorte o, especialmente, cualquier espuma. Además, el medio extensible previene la evacuación completa de los contenidos de la cubierta. Esta gran área de superficie para absorción permite únicamente altas concentraciones de compuestos químicos que se van a muestrear con recuperación y precisión aceptables. Además, la cubierta no puede reutilizarse, debido a que el volumen de muestreo necesitaría purgarse varias veces para limpiar la cubierta, sin embargo, el septo auto-sellante de la cubierta no permite tal procedimiento .

Por consiguiente, existe una necesidad de un dispositivo que permite el uso de bolsas de muestreo sin bombas manuales o eléctricas externas y sin tubos de conexión. También existe una necesidad de un dispositivo capaz de muestreo de agarre rápido y golpes/descargas consecutivas rápidos de la bolsa de muestreo, para con ello permitir el equilibrio de absorción sobre las paredes de bolsa. Además existe una necesidad de un dispositivo que simplifica el muestreo para que el personal con entrenamiento mínimo pueda utilizar y realizar apropiadamente el muestreo de higiene industrial. Además existe una necesidad de tal dispositivo que sea económico, fácil de fabricar, diseñado para uso múltiple, que puede utilizarse tanto con bolsas de mostró especialmente diseñadas como con bolsas de muestreo convencionales, ligeras, no voluminosas, manuales o auto-operadas y fáciles de transportar, y/o intrínsecamente seguras en uso.

Breve Descripción de la Invención Las modalidades de la presente invención están dirigidas a un dispositivo para llenar y vaciar bolsas de muestreo. Las modalidades del dispositivo comprenden medios mecánicos para expandir la bolsa de muestreo creando consecuentemente una presión reducida dentro de la bolsa de muestreo con relación al ambiente que se va a muestrear. La expansión de la bolsa de muestreo crea la fuerza impulsora para que se muestree un fluido para llenar la bolsa. Las modalidades del dispositivo pueden utilizar bolsas de muestreo convencionales o bolsas de muestreo especialmente diseñadas para modalidades del dispositivo.

Las modalidades del dispositivo que permiten muestreo de agarre relativamente rápido y descarga conveniente para lograr equilibrio sobre la pared del contaminante de aire muestreado. Pueden utilizarse modalidades adicionales del dispositivo con bolsas de muestreo para un sistema de muestreo que permite el muestreo sin ninguno de los dispositivos adicionales tal como bombas y tubería. Las modalidades adicionales del dispositivo comprenden solapas capaces de doblarse para formar una caja para almacenamiento, envío y/o transportación de la bolsa muestreada. Modalidades adicionales del dispositivo pueden utilizarse para auto-muestreo .

De conformidad con la presente invención una modalidad del dispositivo de muestreo está hecha para los mismos usos que las bolsas de muestreo disponibles en el mercado convencionales . Las modalidades del dispositivo comprenden dos superficies. Cada superficie del dispositivo puede fijarse a lados opuestos de una bolsa de muestreo. En una modalidad, el dispositivo de muestreo comprende paneles con bisagras sustancialmente rectangulares, en donde cada panel tiene una superficie interior capaz de adherirse, fijarse o de otra forma conectarse a un lado de la superficie exterior de la bolsa de muestreo. En algunas modalidades, la superficie interior del panel se adhiere removiblemente a las paredes de la bolsa de muestreo, sin embargo, en ciertas otras modalidades el dispositivo de muestreo puede ser integral o incorporarse directamente dentro de la bolsa de muestreo .

Las dos paredes laterales opuestas de la bolsa de muestreo se acoplan temporalmente con medios de acoplamiento montados sobre las paredes de la abrazadera. Cuando se cierran las abrazaderas, la bolsa se comprime sustancialmente a un volumen cero y, cuando se abren las abrazaderas, las paredes se alejan creando una baja presión moderada o un vacío dentro de la bolsa de muestreo. Si la bolsa de muestreo se abre a la bolsa, la expansión de la bolsa de muestreo permite que se extraiga aire dentro del espacio interior de la bolsa de muestra. En una modalidad, los paneles pueden tener agarraderas; para conveniencia.

En otra modalidad, el dispositivo de muestreo comprende dos paneles, en donde las superficies interiores de los paneles se unen con bisagras para que las superficies interiores sean sustancialmente paralelas o cerca a paralelas durante un muestreo. Una relación paralela permitirá la máxima expansión de una bolsa de muestreo convencional típica, sin embargo, las modalidades del dispositivo de muestreo pueden comprende paneles con superficies interiores que no son paralelas durante el muestreo o las modalidades del dispositivo de muestreo pueden comprender paneles que son únicamente paralelos cuando el dispositivo está en la posición cerrada para facilitar la evacuación de la bolsa de muestreo .

Las paredes de la bolsa de muestreo pueden adherirse, fijarse, o de otra forma conectarse lo suficiente a los paneles del dispositivo de muestreo para que desviar los paneles lejos uno de otro cauce que la bolsa de muestreo se infle durante el procedimiento de muestreo. En modalidades del dispositivo de muestreo en donde la superficie del panel está temporalmente adherida de forma removible a la pared de la bolsa de muestreo, las fuerzas de adhesión entre los paneles y las paredes de bolsa deben ser más fuertes que la fuerza opuesta que se crean mediante la reducción de presión con la bolsa de muestreo. La reducción en presión dependerá de varias fuerzas incluyendo, pero no limitadas a, el tamaño de la entrada, la densidad del fluido, la fuerza aplicada a los paneles, por ejemplo. En modalidades del dispositivo de muestreo diseñado para uso a mano, el operador puede controlar las fuerzas- de tracción y/o la velocidad sobre los paneles de abrazadera con el fin de realizar muestreo y mantener las paredes de bolsas fijadas a los paneles de abrazadera durante el muestreo. Por ejemplo, las fuerzas de adhesión entre los paneles y las paredes de bolsa pueden proporcionarse por uno de los siguientes medios: adhesivos temporales, por ejemplo, al menos una porción de cada uno de los paneles puede adherirse temporalmente aparte de las paredes opuestas de la bolsa de muestreo ; ventosas de vacío colocadas sobre las superficies interiores de los paneles; - conectores de gancho y aro, en donde una parte del gancho o el aro se fijan sobre la superficie interior de los paneles y la parte opuesta se adhiere a las paredes de bolsa; aerosoles de adhesivo temporal o permanente; - adhesivos solubles en agua tal como, pero no limitados a, adhesivos solubles en agua termoplásticos ; conectores mecánicos; adhesivos sensibles a la presión; y materiales magnéticos (por ejemplo, revestimientos magnéticos) sobre ambas superficies de contacto, sobre los paneles y sobre las superficies de bolsa. Los revestimientos magnéticos pueden adherirse permanente o temporalmente a superficies de panel y a las paredes de las bolsas de muestreo flexibles, por ejemplo, mediante adhesivo doble permanentemente (sobre bolsas especialmente diseñadas) o inmediatamente antes de uso (con bolsas de muestreo típicamente disponibles, por ejemplo) .

Cualquier medio para adherir, fijado de otra forma y conectar la bolsa de muestreo a la superficie del panel debe ser suficiente para mantener las paredes de bolsa fijadas para crear una fuerza motriz razonable para impulsar aire dentro de la bolsa cuando se mueven los paneles lejos uno de otro.. En ciertas modalidades, el dispositivo de muestreo puede comprender paneles sustancialmente rígidos. Como se utiliza aquí, "sustancialmente rígido" significa que los paneles pueden alejarse sin deflación suficiente para inflar una bolsa de muestreo y empujarse juntos para vaciar sustancialmente la bolsa de muestreo.

Otra modalidad del dispositivo de muestreo comprende una bolsa de muestreo con al menos una ranura o canal incorporado dentro o sobre las paredes flexibles de la bolsa de muestreo para fijar mecánicamente el dispositivo de muestreo o la bolsa muestreo. El dispositivo de muestreo puede comprender al menos una pestaña o diente para insertar dentro de la ranura o el canal de la bolsa de muestreo. En otras modalidades, el dispositivo de muestreo puede comprender parches o etiquetas adhesivas que comprenden al menos una ranura o un canal. El parche o la etiqueta adhesiva entonces puede fijarse a una bolsa de muestreo proporcionando de esa forma al menos una ranura o un canal sobre la bolsa de muestreo para conectarse al dispositivo de muestreo. Por ejemplo, el parche o la etiqueta puede comprender una porción corrugada de un parche o una etiqueta que entonces puede adherirse sobre cada lado de la bolsa de muestreo. En esta modalidad, la porción corrugada define canales y el dispositivo de muestreo puede comprender una serie de dientes con inclinación o separación similar entre dientes para corresponder con la corrugación. Antes de uso de la bolsa de muestreo, los dientes de la horquilla pueden acoplarse a los parches o la etiqueta corrugada y transferir fuerzas de tracción o de inflación a las paredes de bolsa cuando se desvían.

Las modalidades del dispositivo de muestreo también pueden configurarse como un dispositivo de auto-muestreo. Las modalidades del dispositivo de auto-muestreo comprenden medios para desviar las paredes de la bolsa de muestreo. Por ejemplo, una modalidad del dispositivo de auto-muestreo puede comprender dos paneles rectangulares con forma precisa. En esta modalidad, los paneles cuando se colocan adyacentes entre sí pueden parecer sustancialmente en la pared de un cilindro. Los dos paneles pueden estar en cualquier forma que pueda juntarse para estar en una posición sustancialmente paralela, entonces los medios para desviación pueden abrirse e inflar la bolsa de muestreo. En ciertas modalidades, los paneles del dispositivo de auto-muestreo comprenden un material con memoria de forma para desviar las paredes de bolsa de muestreo. En otras modalidades el dispositivo de auto-muestreo puede comprender paneles planos y un resorte, resorte en espiral, resorte de hoja, cilindros neumáticos, u otros medios de desviación para ejercer fuerzas de resorte para desviar los paneles lejos entre sí.

En las modalidades de los paneles que comprenden un material con una memoria de forma, el dispositivo de muestreo puede comprender dos paneles en conexión con bisagra sobre un extremo. El otro extremo de los paneles puede estar unido con bisagras, no unido con bisagras, conectado, o puede estar desconectado. Una sección transversal de tal modalidad puede parecer una forma sustancialmente circular u ovalada o una forma semicircular o semiovalada. En algunas modalidades, al menos una porción central de los paneles tiene un medio para acoplamiento temporal de las paredes laterales de la bolsa. Cuando se aplica una fuerza, se presionan dos paneles cerca uno del otro hacia una forma sustancialmente plana. Después de remover la fuerza, los medios de desviación, las fuerzas elásticas o la memoria de forma de los paneles tienden a regresar los paneles a su forma transversal original. Una vez que se presionan juntas las paredes de la bolsa de muestreo mediante una fuerza de desviación sobre los paneles, los paneles entonces desviarán las paredes de bolsa lejos creando baja presión moderada y, consecuentemente, creando suficiente fuerza impulsora para que el fluido entre a la bolsa.

En ciertas modalidades del dispositivo de auto-muestreo, el área de superficie de los paneles cuando se presiona es suficientemente mayor que el área de superficie exterior de la bolsa de muestreo. Además, un extremo de los paneles puede estar hecho unido con bisagras de forma separable al otro panel permitiendo que la bolsa se remueva después de cargarse con el fluido muestreado.

Otra modalidad del dispositivo de auto-muestreo puede comprender paneles desviados por resorte que pueden estar conectados sobre un lado con una bisagra y el otro lado capaz de separarse mediante una fuerza de desviación, tal como por un medio de desviación, como se describe, o a mano. Como tal, los dispositivos pueden comprender dos paneles que tienen dos lados, opuestos conectados mediante bisagras o una combinación tal como un lado que comprende una bisagra y el otro lado que comprende un resorte, o ambos lados que comprenden un resorte .

Una modalidad del dispositivo de muestreo que comprende paneles con bisagras, un puerto de entrada y un medio de desviación para auto-muestreo además puede preverse como sistema de muestreo a largo plazo. Para muestreo a largo plazo el puerto de entrada puede diseñarse o tener conectado al puerto de entrada un tubo de resistencia o restricción aerodinámica controlable. Para tal diseño puede controlarse la velocidad de flujo máxima extraída en la bolsa y puede extraerse un volumen sustancialmente repetible, confiable sobre un período de muestreo para proporcionar muestreo reproducible .

Otra modalidad del dispositivo de muestreo comprende una bolsa de muestreo que tiene paneles permanentemente montados de un material semirrígido sobre ambos lados. En una modalidad típica, la forma de los paneles es sustancialmente rectangular (aunque los paneles pueden ser de cualquier forma) y su tamaño puede ser ligeramente más grande que el tamaño de la bolsa aplanada (aunque los paneles pueden ser de cualquier tamaño que sea capaz de inflar y sustancialmente desinflar la bolsa de muestra) .

En una modalidad específica, al menos una porción central de cada uno de los paneles se adhiere permanentemente a los lados de la bolsa de muestreo flexible con un adhesivo apropiado. El tamaño del punto adherido puede ser aproximadamente 1/3 del área de superficie de una pared de bolsa pero puede variar como se desee. Los paneles pueden comprender medios para desviar los paneles lejos uno de otro, las agarraderas de material suave y/o pueden tener agarraderas plegables y retráctiles recortadas. Los paneles además pueden comprender extensiones plegables capaces de formar una construcción de caja. Las extensiones pueden doblarse para formar una caja para permitir el almacenamiento, la transportación y/o el envío conveniente de la bolsa. Las extensiones pueden portar tiras de construcción de material adhesivo capaces de estabilizar la caja.

Otros aspectos y características de las modalidades del dispositivo para manejo de fluido se harán evidentes para aquellos expertos en la técnica, al revisar la siguiente descripción de modalidades ilustrativas, específicas de la presente invención junto con las figuras. Aunque pueden discutirse características con relación a ciertas modalidades y figuras, todas las modalidades pueden incluir una o más de las características aquí discutidas. Aunque una o más modalidades particulares pueden discutirse aquí como teniendo ciertas características ventajosas, cada una de tales características también puede estar integrada en varias otras de las modalidades de la invención (excepto al grado que tal integración sea incompatible con otras características de la misma) aquí discutidas. De forma similar, aunque pueden discutirse modalidades ilustrativas a continuación como modalidades del sistema de método se debe entender que tales modalidades ilustrativas pueden implementarse en varios sistemas y métodos. Además, la Solicitud de Patente titulada "CONTENEDORES PARA FLUIDOS CON PAREDES AGILES COMPUESTAS" presentada el 16 de febrero, 2011 a nombre de los mismos inventores se incorpora aquí por referencia en su totalidad.

Breve Descripción de las Figuras Las Figuras 1A-1C muestran una abrazadera de dos partes simples con medios adhesivos sobre la superficie interior en tres posiciones: la Figura 1A es una bolsa plana, inicio; la Figura IB parcialmente cargada; la Figura 1C con bolsa completamente cargada.

La Figura 2 es una abrazadera con una placa adicional, que tiende a mantener las paredes opuestas de la bolsa de muestreo paralelas entre sí parcialmente cargada.

Las Figuras 3A-3B muestran una abrazadera cilindrica de auto-apertura fijada a la bolsa de muestreo: la Figura 3A es una vista lateral; la figura 3B es una vista en perspectiva .

Las Figuras 4A-4B muestran bolsas de muestreo de aire con aproximadamente el mismo volumen de muestreo interno, la figura 4A es presentada por presión a través de la bomba; la figura 4B es una bolsa de muestreo de aire con placas laterales cargadas al estirar las paredes laterales con medios fijados a ellas, agarraderas o abrazaderas de estiramiento que se acoplan al material corrugado.

Las Figuras 5A-5B muestran un dispositivo en la invención con los paneles ensamblados laterales: la figura 5A es un dispositivo en la invención-bolsa de muestreo montada en ambos lados con superficies flexible rígidas y agarraderas plegables; la figura 5B es un dispositivo y la forma para acoplar ambas agarraderas desde cada lado a mano.

Las Figuras 6A-6B muestran un procedimiento de muestreo al recortar las superficies laterales: la figura 6A es una agrupación de inicio-entrada está abierta y se succiona aire; la figura 6B es la bolsa completamente cargada y la entrada tiene que cerrarse.

Las Figuras 7A-7B muestran cargar la bolsa de muestreo con agarraderas cerradas: la Figura 7A muestra las agarraderas que se retiran y se cierra la entrada; la Figura 7B muestra los bordes opuestos de los lados de bolsa flexible se presionan para encintarse para envío o almacenamiento.

La Figura 8 es un procedimiento para muestreo de agarre-varios golpes de carga y vaciar la bolsa de muestreo para purgarla completamente antes del golpe de muestreo final .

La Figura 9 es una bolsa de muestreo con dos superficies extendidas y plegables capaces de formar una caja para envío después de muestreo.

Las Figuras 10A-10B muestran esquemas de muestreo del estado de la técnica: la Figura 10A es una bomba de muestreo que presenta una bolsa de muestreo; la Figura 10B es una bomba de muestreo que extrae aire de la caja hermética que contienen la bolsa de muestreo.

Descripción, Detallada de la Invención Las modalidades del dispositivo de muestreo comprenden dos paneles capaces de ayudar con la inflación y la deflación del muestreo u otra bolsa. Una modalidad del dispositivo del muestreo se muestra en las Figuras 1A-1C, el dispositivo de muestreo 10 comprende un panel superior 11 y un panel inferior 13. En esta modalidad, el panel superior 11 y el panel interior 13 tienen una forma sustancialmente rectangular y un área suficiente para cubrir una porción sustancial de la superficie de la bolsa de muestreo 40. El panel superior 11 y el panel inferior 13 tienen uno de sus extremos fijado giratoriamente con una conexión con bisagras 16. Los otros extremos del panel superior 11 y el panel inferior 13 se forman con agarraderas 19 para operación fácil mediante las manos. Otras modalidades del dispositivo de muestreo pueden comprender paneles que tienen otros diseños de agarradera. La superficie interior del panel superior 11 giratoriamente conectado y el panel inferior 13 comprenden al menos parcialmente un medio de adhesión 30 capaz de adhesión al menos temporal a una superficie de la bolsa de muestreo 40. El material para los medios de adhesión 30 puede seleccionarse desde uno del grupo que incluye, pero no se limita a; un adhesivo permanente, un adhesivo temporal, una multitud de mini ventosas de vacío capaces de adherirse al material con una superficie lisa tal como lo superficie de pared de la bolsa de muestreo 40 y fijarse a los paneles; un material magnético plano montado sobre el panel superior 11 y el panel inferior 13 y sobre ambas paredes laterales de la bolsa de muestreo 40, así como otros adhesivo o conectores o combinaciones de tales adhesivos y conectores. La forma y el tamaño de los paneles de las modalidades del dispositivo de muestreo puede ser cualquiera de las formas y/o tamaños deseables para coincidir o adaptarse a la forma y el tamaño de una bolsa de muestreo. Por ejemplo, el área de superficie de los paneles 11 y 13 puede ser ligeramente mayor que el área de superficie de la bolsa de muestreo. El panel puede o no corresponder con el contorno de la bolsa de desviación de muestreo, sin importar un panel con una superficie menor a la bolsa de muestreo que también puede utilizarse, por ejemplo, los paneles pueden ser más pequeños si la bolsa se aplano previamente al aspirar o plegar la bolsa de muestreo si la bolsa de muestreo tiene paredes suficientemente duras o rígidas. Como se utiliza aquí, el volumen de una bolsa de muestreo completo sustancialmente desinflada es menor que 5% del volumen completamente inflado. Este volumen restante es sustancialmente imperceptible una vez que la bolsa está limpia, suficientemente purgada, o pre-limpiada antes de uso (como en el procedimiento de muestreo estándar para la reutilización de bolsas de muestreo) .

La colocación de los medios de adhesión en la modalidad de las Figuras 1A-1C es una línea de contacto. El medio de adhesión de esta modalidad, ocupa mucho menos área de los paneles comparada con la superficie de panel total y la superficie de la bolsa de muestreo debido a que en la posición inflada/cargada, el área de contacto entre la bolsa 40 y el panel superior 11 y el panel inferior 13 es menor en la posición aplanada. En un caso general, esta área puede estar en el rango de aproximadamente 1/3 del área total de la pared lateral de la bolsa de muestreo 40 aplanada, por ej emplo .

En la Figura 2, se muestra una modalidad adicional del dispositivo de muestreo. El dispositivo de muestreo 10 de la Figura 2 comprende una placa de conexión 18 adicional con una conexión con bisagras 17 al panel superior 11 con el fin de permanecer de alguna forma paralela al panel inferior 13. Para ciertas bolsas formadas, un dispositivo de muestreo con la conexión con bisagras 17 puede resultar en carga y/o descarga más completa de la bolsa de muestreo 40. Las superficies de contacto sobre la placa adicional superior 18 así como el panel interior 13 comprenden un medio de adhesión. Las modalidades del dispositivo de muestreo mostradas en las Figuras 1A-1C y 3A-3B pueden utilizarse con bolsas de muestreo convencionales o estándares o bolsas de muestreo especialmente diseñadas.

Las modalidades del dispositivo de muestreo pueden comprender paneles removibles y/o cambiables a un grupo de panes removibles y/o cambiables. Los paneles en el grupo pueden ser de diferente tamaño, forma, o incluir un adhesivo diferente. Por ejemplo, una modalidad puede incluir un kit de paneles de múltiples tamaños para que el panel pueda cambiar para ser más compatible con el tamaño de la bolsa de muestreo deseada. Por ejemplo, puede removerse y remplazarse un panel más pequeño con un panel que comprende un área de superficie más grande que el área de superficie de la pared flexible de bolsas de muestreo. Las modalidades de los dispositivos de muestreo mostradas en las Figuras 1A-1C y 2 pueden alejarse entre sí no únicamente por las manos del operador sino por otros medios de desviación tal como, (pero no limitados a pesas, resortes, un motor eléctrico, u otros mecanismos de desviación como se describe) .

En las Figuras 3A-3B, se muestra otra modalidad del dispositivo de muestreo. El dispositivo de muestreo 10 de las Figuras 3A-3B comprende dos paneles, panel superior 12 y panel inferior 14 hechos de un material flexible con memoria de forma. Las modalidades de la invención pueden tener una forma transversal en la forma general de un cilindro, óvalo, una porción de un círculo, o una porción de un óvalo. El material flexible para esos paneles puede seleccionarse de un grupo incluyendo, pero no limitado a plásticos, policarbonatos , nailon, poliéster, plásticos compuestos de capas múltiples, metales, aluminio, aleaciones de acero inoxidable, aleaciones de acero, aleaciones de latón y bronce. El panel superior 12 y el panel inferior 14 pueden tener uno o dos lados conectados sobre un eje. Ciertas modalidades del dispositivo de muestreo comprenden un panel que tiene un extremo conectado sobre un eje al panel y el otro extremo del panel que comprende una conexión con bisagras de forma liberable. Por ejemplo, la conexión con bisagras liberarle puede comprender un pasado que puede insertarse para hacer la conexión con bisagras y removerse para liberar la conexión con bisagras. En otras modalidades, ambos extremos del panel superior 12 y el panel inferior 14 pueden desconectarse o comprenden una conexión liberable con bisagras. Cada panel superior 12 e inferior 14 pueden conectarse a la bolsa de muestreo como lo ya discutido con modalidades mostradas en las Figuras 1A-1C y 2.

La bolsa de muestreo 40 de las Figuras 3A-3B puede ser aplanada en la cavidad formada entre el panel superior 12 y el panel inferior 14 cuando se fuerzan los paneles mediante las manos u otra fuerza de desviación para ser sustancialmente planos. En algunas modalidades, la fuerza puede utilizarse para conectar simultáneamente la bolsa de muestreo al panel superior 12 y/o los medios de adhesión 30 del panel inferior 14 y comprimen, desinflan o aplanan la bolsa de muestreo. Para realizar ei muestreo, la tapa de entrada a la válvula de muestreo 60, la Figura 3B, se abre y se remueve la fosa externa. En ese punto, el elástico, o la memoria de forma, u otras fuerzas de desviación sobre los paneles jalan las paredes de bolsa de muestreo dentro de una posición inflada o abierta. Estas fuerzas de desviación crean inicialmente un espacio pequeño con baja presión. Esta baja presión con relación al ambiente es la fuerza impulsora para que el fluido pase a través de la válvula 60 y empieza a inflar la bolsa. El panel superior y los paneles inferiores continúan alejándose y entonces se detienen a medida que se llena la bolsa. El volumen de la bolsa de muestreo además puede limitarse por un tope mecánico tal como una tira de plástico o un tope similar, la posición completamente separada de los paneles de memoria de forma 12 y 14, la longitud de la forma de los medios de desviación, u otra limitación mecánica de la bolsa de muestreo o el dispositivo de muestreo. El dispositivo de esa forma proporciona un dispositivo de auto-muestreo que puede llenarse en un periodo o ciclo extendido y el tiempo de muestreo para este ciclo que está limitado principalmente mediante las fuerzas de desviación y la resistencia aerodinámica y/o el flujo de fluido a través del puerto o válvula de entrada 60. Ya que la válvula puede cambiar entre diferentes resistencias aerodinámicas, el tiempo de muestreo puede variar entre períodos de muestreo cortos a períodos de muestreo largos. El tiempo de muestreo puede controlarse por los medios de desviación de los paneles y/o la entrada de muestreo o el diseño de la válvula para variar de tiempo muy corto, (muestra de agarre) a 15, 30 minutos, 1 hora, 8 horas, o días, u otro tiempo de muestra deseado.

Comparado con sistemas de la técnica previa utilizados para llenar la bolsa para muestreo corto o para muestreo de período extendido mostrados en las Figuras 10A-10B, los dispositivos en la presente invención son mucho más ligeros, más simples y menos costosos.

Una modalidad incluso adicional del dispositivo de muestreo se muestra en la Figura 4B. Esta modalidad del dispositivo de muestreo 40 comprende un panel superior 34 que tiene un área de superficie que es menor que el área de superficie de la pared de la bolsa de muestreo. En algunas modalidades, el dispositivo de muestreo puede tener un panel 34 que es simplemente suficiente para fijar la agarradera 19 a la bolsa de muestreo 40. En otras modalidades, la agarradera 14 puede estar directamente fijada a la bolsa de muestreo. En este diseño, las bolsas pueden desinflarse al conectar la entrada 60 a una fuente de vacío, por ejemplo. La bolsa entonces puede almacenarse convenientemente en un estado desinflado hasta que sea necesario. El dispositivo de muestreo entonces puede utilizarse para obtener una muestra al abrir simplemente la entrada 60 y jalar la agarradera 19 o las agarraderas 19, si es aplicable. Tal modalidad proporciona la bolsa de muestreo a propiedades únicas para almacenarse en un pequeño espacio cuando se necesario para propósitos de muestreo puede utilizarse fácilmente sin ningún otro aparato y sistema complicado con tubería, etc.

En ciertas modalidades del dispositivo de muestreo, los paneles 34 pueden estar hechos de material corrugado teniendo canales interiores que pueden acoplarse por medios similares a horquilla como se discute por las Figuras 1A-1C y 2. Una modalidad incluso adicional del dispositivo de muestreo se muestra en las Figuras 5A y 5B. La bolsa de muestreo puede aplanarse entre los dos paneles 36 como se muestra en la Figura 5A. En los paneles 36 las agarraderas plegables están pre-cortadas y pueden moverse fácilmente hacia arriba como se muestra en la Figuras 5A y entonces acoplarse mediante las manos como se muestra La Figura 5B. Para muestreo de agarre la entrada 60 puede abrirse completamente y la bolsa de muestreo 40 puede llenarse al jalar las agarraderas 19 hasta que la bolsa se llena apropiadamente con el fluido objetivo como se muestra en las Figuras 6A y 6B. Entonces las agarraderas 19 pueden doblarse de forma plana como se muestra en la Figura 7A y ambos lados pueden empujarse uno hacia otro mostrado en la Figura 7B y los bordes fijados con cinta, sujetadores u otros medios para facilitar la inserción en una cubierta para almacenamiento o envío. Las modalidades de la bolsa de muestreo pueden incluir tales paneles incorporados directamente dentro de las paredes de la bolsa de muestreo.

Para muestra de agarre, como se mencionó previamente, la bolsa puede descargarse varias veces al inflar y desinflar la bolsa de muestreo como se muestra en la Figura 8 hasta que se purga el volumen interior y las paredes interiores están sustancialmente en equilibrio con las sustancias objetivo en el fluido muestreado. Esto proporciona al dispositivo de muestreo la característica única de lograr casi 100% de recuperación, comparado con 85-90% con únicamente una succión de muestreo de los dispositivos de la técnica previa.

Otra modalidad se ilustra en la Figura 9 y demuestra la versatilidad del concepto permitiendo que se utilicen extensiones de paneles laterales 36 después de muestreo para formar una caja de pared rígida conveniente para almacenamiento prolongado o envío de la muestra.

Las modalidades de los dispositivos en la presente invención tienen muchas características únicas cuando se comparan con las bolsas y los métodos de muestreo convencionales, las modalidades de la bolsa de muestreo tienen algunas o todas de las siguientes características: no se requieren bombas de ningún tipo para expulsar o para llenar fluidos dentro de bolsas de muestreo; ninguna carga de batería en mantenimiento; ninguna calibración de bomba; - simplicidad extrema de operación, ningún requisito de instrucción o calificación especial., procedimiento de muestreo económico; bajo costo de fabricación; recuperación superior cuando se muestrea, cerca del 100%; sustancialmente ninguna absorción sobre las paredes de líneas externas o bombas interiores; sustancialmente ninguna contaminación cruzada; sustancialmente todo el volumen muestreado es útil; conveniente para muestreo; permite auto-muestreo por periodos de muestreo extendidos ; sistema de muestreo fácilmente portátil; - incluso cargados, los dispositivos de muestreo son portátiles y fáciles de enviar; y los dispositivos son intrínsecamente seguros y proporcionan muestreo intrínsecamente seguro.

Las modalidades de los métodos y el dispositivo descrito para muestreo de fluido no están limitadas a las modalidades particulares, los pasos del método, y los materiales descritos aquí ya que tales formulaciones, pasos de procedimiento, y materiales pueden variar de alguna forma. Además, la terminología aquí empleada se utiliza para el propósito de describir modalidades ilustrativas únicamente y la terminología no pretende ser limitante ya que el alcance de las varias modalidades de la presente invención estará limitado únicamente por las reivindicaciones anexas y equivalentes de las mismas.

Por lo tanto, aunque se describen modalidades de la invención con referencia a modalidades ilustrativas, aquellos expertos en la técnica entenderán que pueden llevarse a cabo variaciones y modificaciones dentro de alcance de la invención como se definen las reivindicaciones anexas. Por consiguiente, el alcance de las varias modalidades de la presente invención no debe limitarse a las modalidades discutidas anteriormente, y únicamente debe definirse por las siguientes reivindicaciones y todos los equivalentes.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (16)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1.- Un dispositivo de muestreo, caracterizado porque comprende : al menos un panel sustancialmente rígido conectado a las paredes flexibles de una bolsa de muestreo.

2. - El dispositivo de muestreo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende los paneles sustancialmente rígidos y en donde los paneles regidos están conectados en una disposición con bisagras en un extremo.

3. - El dispositivo de muestreo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque los paneles están conectados de forma liberable a las paredes flexibles de una bolsa de muestreo.

4. - El dispositivo de muestreo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque los paneles están permanentemente conectados a las paredes flexibles de una bolsa de muestreo.

5. - El dispositivo de muestreo de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque los paneles se incorporan en las paredes de la bolsa de muestreo.

6. - El dispositivo de muestreo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende una disposición con bisagras, en donde la disposición con bisagras es capaz de mantener los paneles en una relación sustancialmente paralela a medida que los paneles se alejan.

7. - El dispositivo de muestreo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un panel sustancialmente rígido y un panel con una memoria de forma.

8. - El dispositivo de muestreo de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el panel sustancialmente rígido y el panel con una memoria de forma están conectados en una disposición con bisagras en dos extremos opuestos .

9. - Un dispositivo de muestreo, caracterizado porque comprende: un primer panel que tiene una memoria de forma que comprende medios para adherir las paredes de una bolsa de muestreo a los paneles; y un segundo panel que tiene una memoria de forma que comprende medios para adherir las paredes una bolsa de muestreo a los paneles; en donde el primer panel y el segundo panel están conectados mediante bisagras.

10. - Un dispositivo de muestreo, caracterizado porque comprende : dos paneles sustancialmente rígidos; y medios para adherir las paredes de una bolsa de muestreo a los paneles .

11. - El dispositivo de muestreo de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque los paneles regidos están conectados juntos en una disposición con bisagras en un extremo.

12. -El dispositivo de muestreo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 10 u 11, caracterizado porque los medios para adhesión son medios para adherir de adherir liberable.

13. - El dispositivo de muestreo de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el medio para adherir de forma liberable es cualquier medio para adherir la bolsa de muestreo a la superficie del panel lo suficiente para mantener las paredes de bolsa adheridas para crear suficiente fuerza motriz par impulsar aire dentro de la bolsa cuando se alejan los paneles.

14. - El dispositivo de muestreo de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el medio para adherir de forma liberable se selecciona del grupo que conste que comprende puntos adhesivos temporales que se adhieren a parte de las paredes opuestas de la bolsa de muestreo; mini ventosas de vacío colocadas sobre las superficies interiores de los paneles; calcomanías tipo velero permanentemente fijadas sobre la superficie interior de los paneles y ya sea temporal o permanentemente adheridas a las paredes de bolsa; aerosoles adhesivos; adhesivos solubles en agua tal como, pero no limitados a, adhesivos solubles en agua termoplásticos ; adhesivos sensibles a presión; materiales planos magnéticos tal como, pero no limitados a revestimientos magnéticos; cintas adhesivas dobles; otros adhesivos químicos o mecánicos liberables; o combinaciones de éstos .

15. - El dispositivo de muestreo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque un panel comprende una agarradera.

16. - El dispositivo de muestreo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones presentes, caracterizado porque cada panel comprende una agarradera.