NO853076L - Framgangsmaate og anordning for paavisning av draaper fra kjemiske midler - Google Patents

Framgangsmaate og anordning for paavisning av draaper fra kjemiske midler

Info

Publication number
NO853076L
NO853076L NO853076A NO853076A NO853076L NO 853076 L NO853076 L NO 853076L NO 853076 A NO853076 A NO 853076A NO 853076 A NO853076 A NO 853076A NO 853076 L NO853076 L NO 853076L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
accordance
liquid
plate part
chemical agent
collector
Prior art date
Application number
NO853076A
Other languages
English (en)
Inventor
Roger C Eyler
Original Assignee
Roger C Eyler
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Roger C Eyler filed Critical Roger C Eyler
Publication of NO853076L publication Critical patent/NO853076L/no

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/2202Devices for withdrawing samples in the gaseous state involving separation of sample components during sampling
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/2202Devices for withdrawing samples in the gaseous state involving separation of sample components during sampling
    • G01N2001/222Other features
    • G01N2001/2223Other features aerosol sampling devices

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Sanitary Device For Flush Toilet (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)

Description

Oppfinnelsen vedrører generelt anordning for påvisning (detektering) av dråper fra et kjemisk middel.
Mer spesifikt vedrører oppfinnelsen anordning for påvisning av kjemisk aktive væskedråper som faller på ei overflate og en framgangsmåte for bruk av anordningen.
Den kjemiske krigføringsevnen hos land som potensielt er fiendtlig innstilt overfor hverandre er godt dokumentert. Denne potensielle truselen omfatter en stor styrke av kjemiske våpen omfattende artilleri, multiple rakettutskytingsramper, rakettvåpen, bomber og spraytank-typer av systemer som utsender kjemiske midler. Noen av disse kjemiske våpnene er blitt brukt for å lokalisere fremmede konflikter.
Mange forskjellige kjemiske midler er kjent for å være i fremmede nasjoners arsenaler. Det prinsipielle
truselsmidlet blir ansett å være nervemidlet Soman, vanligvis referert til som GD. Soman og liknende nervemidler som Sar in og Tabun blir vanligvis referert til som nervegasser, men dette er en feilaktig betegnelse. Alle er væsker med et realtivt høyt kokepunkt og et relativt lavt damptrykk. Soman har f.eks. et normalt kokepunkt på 167°C.
Krigsmateriale som skal avgi nervemidler og andre kjemiske midler danner typisk et regn av væskedråper som faller til jorda. Størrelsen på dråpene som dannes av de forskjellige avgivelsessystemene varierer svært. Artilleriutstyr og små raketter danner dråpeskyer med dråpe masse midtre diameter på omtrent 150 mikron. Sprøyting fra luftfartøy gir typisk dråper med omtrent samme størrelse. Kjemiske midler avgitt fra bomber kan ha en masse midtre dråpediameter på 1000 til 1500 mikron og bæreraketter kan avgi enda større dråper, opp til 3000 mikron. Det er forståelig at en detektor med evne til å gi tidligst mulig advarsel må gi respons overfor et stort område av dråpestørrelser, fra omtrent 50 til 5000 mikron.
Kjemiske krigføringsmidler så som nervemidler danner skader på mange måter. Hvis tropper befinner seg i nedfallsområdet idet dråpene faller til jorda, forårsaker direkte kontakt med midlet skader ved at væsken absorberes i huden. Tropper som går inn i et forurenset område er også eksponert for direkte kontakt med væsken som igjen resulterer i absorpsjon i huden. Idet det kjemiske midlet fordamper, dannes en dampfare som kan resultere i skader ved inhalering. Det er av stor betydning at påvisning og advarsel ved et angrep med kjemiske midler kan gjøres så tidlig som mulig. Det krever evne til å registrere fallet av dråper fra kjemiske midler og også påvisning av til-stedeværelse av damp i et område.
Det er bare to automatiske påvisnings og alarm-anordninger som er tilgjengelig for våre tropper i feltet. En, M8-El-alarmen blir brukt av Hæren og Marinen. Den andre, IDS-alarmen, blir brukt av "Air Force" og "Navy". Ingen av disse alarmene kan registrere dråper med en masse midtdiameter over omtrent 50 mikron idet begge trekker inn en luftprøve og krever at det kjemiske midlet er i dampform for at det skal kunne påvises.
Flere forbedrete påvisnings og alarmsystemer er nå under utvikling. Bare en av disse. Det automatiske væskemiddel-påvisningssystemet (ALADS), vil ha evne til å påvise dråper. ALADS-detektoren er basert på sammen-pressing av dråper på en detektorplate som omfatter en ledende krets hvis egenskaper endres idet dråpene fra det kjemiske midlet oppløser en ledende masse. Denne detektoren er følsom bare overfor dråper som har en diameter større enn omtrent 200 mikron.
Det er viktige sivile, såvel som militære, behov for en anordning som har evne til å påvise nedfall av kjemisk aktive midler. Blant de mest viktige av disse sivile behovene er undersøkelse av anvendelse av pesticid- og herbicidsprøyting i jordbruket. Sivile anvendelser av slike påvisningsanordninger kan i noen tilfeller, som f.eks. ved anvendelsen av spesielle pesticider, benytte det samme påvisningssystemet som det militære utstyret .
Selv om det har vært et lenge kjent behov for en anordning som er istand til å påvise nedfall av kjemisk aktive væskedråper, er det ennå ikke funnet fram til et praktisk system for å gjøre dette. Ideelt sett ville et slikt system ha evne til å påvise både dråper og damp, det ville være driftssikkert over et stort temperaturområde, ville være enkelt å konstruere og være driftssikkert.
I den foreliggende oppfinnelsen blir dråper fra et kjemisk middel påvist ved å benytte en dråpesamler som kan samle opp dråpene. Samleren er utstyrt med ei dråpe-samlende flate som er gjennomtrengelig overfor luft og som kan øke fordampingen av væske inn i en prøveluftstrøm trukket gjennom flata. Denne prøvestrømmen passerer fra samleren til en detektor som reagerer overfor tilstedeværelsen av damp fra kjemiske midler. Anordningen er særlig anvendbart for tidlig påvisning av midler brukt i kjemisk krigføring, særlig nervemidler, og til å undersøke anvendelser av sprøyting i områder og drift av pesticider og herbicider som benyttes i jordbruket.
Det er dermed et mål for denne oppfinnelsen å påvise (detektere) væskedråper fra kjemiske midler.
Et annet mål for oppfinnelsen er å frambringe en framgangsmåte og en anordning for tidlig påvisning av bruk av kjemiske midler.
Et spesifikt mål for den foreliggende oppfinnelsen er å gi tidlig avarsel ved angrep med kjemiske midler.
Et annet spesifikt mål for denne oppfinnelsen er å undersøke anvendelsen kjemiske midler i jordbruket og å registrere graden av sprøtevæskedrift.
Andre mål for oppfinnelsen vil framgå av den følgende beskrivelsen av en spesiell utførelsesform av oppfinnelsen.
Oppfinnelsen blir i det følgende beskrevet med henvisning til de vedlagte tegningene, der
fig. 1 viser et sideriss av en anordning for å påvise væskedråper fra et kjemisk middel i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen,
fig. 2 viser sideriss forfra av det samme,
fig. 3 viser et sideriss delvis i snitt av samleranordningen og kammeret,
fig. 4 viser et riss ovenfra av samleranordningen og kammeret i fig. 3,
fig. 5 viser et snitt av samleranordningen og kammeret i fig. 3 med varmeorgan,
fig. 6 viser en annen utførelsesform av samleranordningen og kammeret,
fig. 7 er et skjematisk diagram av påvisnings-anordningen hensiktsmessig for bruk med samleranordningen og kammeret i fig. 3-6,
fig. 8 er et riss av detektorresponstiden plottet mot temperaturen frambrakt av en detektoranordning for væskedråper av kjemiske midler i samsvar med oppfinnelsen, og
fig. 9 viser et riss av detektorresponstiden plottet mot vekten av en enkel væskedråpe ved konstant temperatur.
Oppfinnelsen vil bli beskrevet med henvisning til tegningene der en detektoranordning for kjemiske midler og som gir respons overfor væskedråper er vist ved 10 i figur 1 og er vist i et annet riss i figur 2. Anordningen 10 omfatter en detektor 11 for kjemiske midler og som gir respons overfor små konsentrasjoner av damp fra kjemiske midler båret gjennom detektoren i en prøveluftstrøm. Detektorer av denne typen er velkjente og kan omfatte en ioniseringscelle som benytter en radioaktiv kilde. Detektoren 11 er vanligvis anordnet for å lage et audio- eller visuelt signal eller en alarm ved å gi respons overfor et kjemisk middel.
40 I en foretrukket utførelsesform er et dråpe-samlerutstyr montert på og plassert over en konvensjonell detektorenhet for kjemiske midler så som f.eks. den militære M8-Al-enheten. I denne utførelses-formen. generelt vist i figur 1 og 2, benyttes et par knekter. 12 og 13 som er festet til sidene av detektor-beholderen og strekker seg over beholdertoppen for å støtte samlermontasjen. Samlermontasjen omfatter en eller flere dråpesamlere 14. Hver dråpesamler 14 er montert på støtte-organ 15 og 16 som er utragende festet til knektene hhv. 17 og 18. Tappen 19 er festet til og strekker seg utover fra støtteorganet 15 innenfor et nøyaktig styrespor 20 for å begrense vandringen av samleranordningen 14 mellom en horisontal og en vertikal posisjon. Tappen 21 som vandrer innenfor styresporet 22 begrenser likeledes bevegelsen av den andre delen av samleranordningen 14.
Ledningen 23 kommuniserer med det indre av en
samleranordningen 14 og er forbundet til et fleksibelt rør 24 som fører til forgreningsrør 25. En ledning 26 kommuniserer likeledes med det indre av den andre delen av samleranordningen 14 med røret 27 som forbinder ledningen til
forgreningsrøret 25. Gass trukket fra samleranordningen 14 gjennom rørene 24 og 27 er sammenføyd inne i for-greningsrøret 25 og passering via røret 28 til prøve-innløpet 29 av detektorenheten 11. Rørene 24, 27 og 28 er fortrinnsvis framstilt av en inert, fleksibel plast så som teflon.
Et rørformet bærehåndtak 30 er hensiktsmessig plassert slik at det strekker seg mellom knektene 12 og 13 under samleranordningen 14. Det kan også være plassert en stang eller liknende 31 som strekker seg mellom knektene på toppen av disse for å gi beskyttelse for samleranordningen 14. Samleren 14 er plassert i en generell horisontal stilling, som vist i fig. 1, mens detektoren 11 er i drift og roteres til en generelt vertikal stilling, som vist i fig. 2, for støtting eller lagring.
Det henvises nå til figur 3 og 4, der samleranordningen 14 er vist mer i detalj. Samleranordningen 14 omfatter generelt ei kappe 32 plassert ved den nedre flata av en dråpefanger- og fordampingsplatedel 33 for å danne et kammer 34. Som vist i fig. 4 er det plassert en ledning 23 som kommuniserer mellom kammeret 34 og det ytre av dette og kan knyttes sammen med røret 24.
Platedelen 33 fungerer både for å fange opp en fallende væskedråpe og for å lette fordampningen av denne. For å fullføre dette, må platedelen 33 ha spesielle egenskaper. Den må være gjennomtrengelig overfor luft idet luftprøven trukket gjennom detektorenheten først må passere gjennom platedelen 33. Den må ha relativt uniform permeabilitet og porøsitet slik at luft fortrinnsvis ikke kanaliseres gjennom en del av platedelen. Den må også forårsake en økning, fortrinnsvis en stor økning, i for-dampningshastigheten av væskedråper etter nedslag på plata. Økning av dråpefordampningshastigheten kan full-føres på forskjellige måter. Platedelen 33 kan varmes eller på annen måte bli holdt på en temperatur over omgivelsestemperaturen. Plata kan indusere en rask katalytisk eller kjemisk virkning for å overføre væskedråpene fra det kjemiske midlet til en mer flyktig type. Delen 33 kan være av et slikt materiale og konstruksjon at det i svært stor grad øker væskeflatearealet som utsettes for luftstrømmen og dermed forårsaker en svært aksellerert fordampningshastighet.
Varming av platedelen 33 kan utføres på flere måter. En foretrukket er vist i figur 5. Som vist i denne figuren er en eller flere oppvarmete tråder eller bånd 36
o
plassert inne i kammeret 34 i samleranordningen 14. Trådene 36 kan omfatte motstandswire gjennom hvilken en elektrisk strøm passerer. Stråleenergi blir således dirigert på den nedre flata av platedelen 33. Varme-efektiviteten kan økes ved å benytte reflektorer 37 utformet for å dirigere strålingen til overflata av plata 33. Dersom plata 33 er framstilt av et elektrisk ledende materiale, kan den også varmes ved å føre en elektrisk strøm gjennom platedelen.
Platedelen 33 kan være framstilt slik at den omfatter kjemiske reaktanter eller katalytiske materialer som virker til å omdanne et kjemisk middel til en mer flyktig form eller type. Eksempelvis vil en porøst filter-liknende plate som inneholder en blanding av sølvnitrat og kaliumfluorid virke slik at den omdanner V-type nervemidler til Sarin (GB) som er betraktelig mer flyktig. Et omdanningsfilter av denne typen kan lages ved å impregnere et vevd eller filtet stoff med en løsning av reaktantkjemikaliene og deretter tørke det slik at kjemikaliene blir assosiert gjennom filteret.
I en generelt foretrukket utførelsesform omfatter platedelen 33 en f ilter liknende membran som kan fuktes med det væskeformige kjemiske midlet som skal påvises. En væskedråpe som har falt ned på en membran av denne typen sprer seg raskt over og gjennom membranen og øker mange ganger væskeflatearealet som utsettes for prøve-luftstrømmen. Væsken fordamper raskt og passerer som damp inn i prøveluftstrømmen og deretter gjennom detektoren.
En har funnet at ei tilfeldig orientert, fibrillmatte av rustfritt stål av typen brukt for filtrering av oljer og liknende egner seg godt for denne anvendelsen. Slike metallfibrillmatter er framstilt av metallfibriller i luft for å danne "løse" matter, matta komprimeres og herdes, og videre komprimeres og sintres matta for å danne bindinger mellom fibriller som er i kontakt med hverandre slik det er beskrevet f.eks. i US-patent nr. 3 705 021. Metallfibrillmatter av denne typen er et kommersielt produkt framstilt av Brunswick Corporation.
En har funnet at fibrillmatter av rustfritt stål lett lar seg fukte av væskeformige kjemiske midler så som nervemidler og liknende kjemiske forbindelser. En væskedråpe som faller ned på matta sprer seg raskt over og gjennom matta for å gi en stor økning i væskeflatearealet, noe som forårsaker rask fordamping av væsken inn i prøve-luf t st rømmen som passerer gjennom matta. Mattetykkelsen som er hensiktsmessig kan strekke seg fra omtrent 2,5 mm til omtrent 5,08 mm med en omtrentlig porestørrelse i en orden av 20 mikron.
Andre materialer, så som tett vevd stoff eller liknende kan også brukes som platedel 33. Stoffet eller liknende kan være laget av metall eller av ikke-metalliske fibre. 1 alle tilfeller er det viktig at porestørreisen av stoffåpningen er mindre enn omtrent 50 mikron slik at dråpene ikke kan passere gjennom platedelen 33, men fanges inn av platedelen og spres på denne.
I en foretrukket utførelsesform av denne oppfinnelsen, beskrevet i forbindelse med figur 1 og 2, ble samleranordningen 14 vist plassert i en stasjonær stilling over en detektorenhet 11. Det er nødvendig for at samleren 14 skal virke godt at den er plassert et sted som ikke hindrer fallet av væskedråper ned på platedelen 33. Ved de fleste betingelser kunne derfor samleranordningen 14 like godt være plassert til siden for, heller enn på toppen av, detektorenheten. Videre kan en gjøre foranstaltninger slik at samleranordningen 14 kan orienteres automatisk til den beste posisjonen for å fange opp fallende dråper.
Figur 6 viser en annen utførelsesform av denne oppfinnelsen der samlerenheten 14 er utformet slik at den automatisk peker inn i vinden. I denne utførelsesformen er samlerenheten 14 og platedelen 33 kantet med en vinkel, hensiktsmessig omtrent 35° eller 40°, med
horisontalen. Samleren 14 er plassert på en rørformet bærer 41 festet til en flens 42 som har ei bred skive 43 på sin borteste ende. Hele utstyret er fritt roterbart rundt et bærende underlag 44 med lav friksjon. Ledninger er plassert inne i støtten 41 fra det indre kammeret i samleren 14 gjennom det bærende underlaget 44 og ført via rør 45 til prøveinnløpsporten i en detektorenhet. Denne formen øker dråpesamlingseffektiviteten av enheten ved for-hold med mye vind og kan benyttes med standarddetektorer istedenfor den stasjonære samleroppstillingen vist i figur 1 og 2.
Hensiktsmessige anordninger for påvisning (detektering) av kjemiske midler er vist skjematisk i figur 7. Detektoranordningen omfatter en detektorcelle 51 som hensiktsmessig kan være en ioniseringsdetektor som benytter en radioakriv kilde. En gassprøve, typisk luft, blir introdusert inn i cella 51 via prøveinnløpet 52 der det blir blandet og reagerer med væskereagensstrøm 53. Reagens 53 kan være en kaustisk løsning som er reaktiv overfor damp fra kjemiske midler båret i prøvestrøm 52 for å danne ioniske bestanddeler som kan påvises av ei celle 51. Som respons på tilstedeværelsen av ioner, produserer cella 51 et elektronisk signal 54 som i sin tur aktiverer en alarm eller display (ikke vist).
En kombinert strøm av prøvegass og væskeformig reagens 55 blir sirkulert fra cella til en separator- og reagensreservoarenhet 56. Væskeformig reagens separert fra prøvegassen blir pumpet fra reservoaret 56 gjennom røret 57 ved hjelp av ei pumpe 58 og returnert igjen til cella 51. Ei luftpumpe 59 trekker prøvestrømmen fra reservoaret 56 ved hjelp av ledningen 60 og fjerner den fra systemet ved 61.
I praktisk anvendelse, så som i bestemmelse av pesticideller herbicid sprøytevæskedrift eller for å gi øyeblikkelig varsling om angrep med kjemiske midler, blir detektorenheter som har samleranordning for væskedråper plassert i hensiktsmessige bestemmelsesposisjoner. En luftprøve blir kontinuerlig trukket gjennom dråpesamleranordningen og deretter gjennom detektorenheten med en luftstrømningshastighet typisk i en orden på omtrent en liter pr. minutt. Detektoren vil gi respons overfor tilstedeværelsen av damp fra kjemiske midler, enten dampen er generelt tilstede i luftmassen eller ble utledet fra en væskedråpe som treffer dråpesamleren, og vil utløse en alarm eller på annen måte registrere det som har skjedd.
For å være av størst verdi når den benyttes til å varsle om angrep med kjemiske midler, må anordningen i samsvar med denne oppfinnelsen nødvendigvis gi respons overfor et nivå av kjemiske midler under, og fortrinnsvis langt under, de nivåene som utgjør en tilstrekkelig millitær trusel. Standard dampdetektorene som nå benyttes er følsomme overfor ekstremt liten mengde damp fra kjemiske midler. Imidlertid, på grunn av den lave flyktigheten av nervemidlene, gir en detektor som bare gir respons overfor damp en alarmforsinkelse av signifikant grad. Denne for-sinkelsen i tid for alarmen er avhengig av typen nervemiddel som benyttes, VX har et mye lavere damptrykk enn GD, av omgivelsestemperatur idet flyktighet
selvfølgelig er en funksjon av temperatur, av dråpe-størrelsen av det benyttete midlet, og av graden eller konsentrasjonen av kjemisk middel som påføres i nærheten av detektoren.
En serie beregninger ble utført for å bestemme de teoretiske responsegenskapene av standard millitær M8-A1 dampdetektorenhet utstyrt med væskedråpedetektoranordning i samsvar med denne oppfinnelsen. Disse beregningene ble basert på et dråpesamlingsområde på 103,2 cm 2 og antatt godt ventilerte sfæriske dråper av nervemiddel for å bestemme fordampningshastigheter. Et sammendrag av beregningene er vist i tabell 1.
Som vist i tabell 1, vil en dråpesamler med et samleområde på 103,2 cm 2 fange inn et tilstrekkelig an-tall fallende dråper til å gi en signifikant alarmsikkerhetsfaktor i tilfellet for GD gjennom området for antatte drå• pediametre ved temperaturer så lave som 4 oC.
En alarmsikkerhetsfaktor på 1 representerer den konsentrasjonen av dråper som danner et grunnforurensnings-nivå som anses å være en millitært signifikant trusel som vist i publiserte rapporter om nervemidler. I tilfellet for GD, er grunnkonsentrasjonstettheter på 1920mg/m 2 ved 18°C og 3180 mg/m<2>ved 4°C ansett å være millitært sett signifikante. Middelet VX har lavere flyktighet enn GD. Dermed indikerte beregningene at alarmsikkerhets-faktorer større enn enhet ville bli benyttet for dråpe-størrelser mindre enn omtrent 400 mikron ved både 4°C og 18°C.
En samler for væskeformige kjemiske midler utformet generelt som vist i figur 1 og 2 ble framstilt og montert på enn millitær M8-Al-detektorenhet for damp fra kjemiske midler. Overflata på væskedråpesamleren var 103,2 cm 2 og platedelen 33 omfattet en metallfibrill- filter-membran med tykkelse på omtrent 5,08 mm laget av Brunswick Corporation. Luftstrømningshastighet gjennom dråpesamleranordningen og gjennom detektoren var omtrent 1 l/min. Enheten ble så testet og dens yteevne evaluert ved å bruke simulanter framfor friske nervemidler. Simulantene som ble brukt var dietyletylfosfonat (DEEP) og tripropylfosfat (TPF). Disse simulantene ble valgt idet de opptrer svært likt nervemidler når det gjelder flyktighet, produserer en hovedsaklig lik detektorrespons som den nervemidlene gjør, og er mye mindre toksiske enn nervemidlene.
En gruppe eksperimenter ble utført i et forsøks-kammer ved å bruke DEEP som simulant. Temperatur i for-søkskammeret ble styrt og også luft eller vindhastigheten over samler-detektorenheten. I alle tilfeller ble overflata av dråpesamleren innsprøytet med en enkel 0,5 mikro-liter simulantdråpe med en beregnet sfærisk diameter på omtrent 985 mikron. Tidsforskjellen mellom innsprøyting og alarm ble målt for hver test og følgende resutater ble oppnådd:
Basert på disse resultatene sammen med flere tester, ble en kurve der alarmresponstid plottes mot temperatur utledet ved å bruke DEEP som simulant. Denne kurven er vist i figur 8.
En ytterligere serie av ekseperimentelle tester ble utført ved å bruke TPF som simulant. Disse testene ble utført ved en konstant temperatur på 90°C (32°C) for å bestemme forholdet mellom dråpevekt og alarmresponstid. I alle tilfeller ble overflata av dråpesamleren innsprøytet med en enkel væskedråpe og tidsforskjellen mellom inn-sprøyting og alarm ble målt. Resultatene som ble oppnådd er vist i figur 9. Som det framgår av dette diagrammet er det indikert en lineær sammenheng mellom dråpevekt og detektorresponstid.
Disse eksperimentelle resultatene ble ekstra-polert til å gi yteegenskaper av samlerdetektorenheten med friske nervemidler. De følgende resultatene ble oppnådd:
Det er signifikant å legge merke til her i for-hold til det minimumsnivået av grunnforurensning forventet ved alarmtiden i de større dråpestørrelsesområdene at de bergnete resultatene i effekt representerer en analyse av verste tilfeller. For eksempel i tilfellet med GD med en 200 mikron dråpestørrelse ved 18°C, en minimum grunnforurensning på 0.04 mg/m 2 er antatt ved tidspunktet for alarm. Mye mindre enn 0,4 mg som faller ned på dråpe-samlerflata vil utløse den alarmen. Detektorsensitivitet forblir konstant overfor dampkonsentrasjon og er uavhengig av dråpestørrelse. Imidlertid vil en mye større masse kjemiske midler som faller på en kvadratmeter være nød-vendig for å statistisk sikre oppfanging av minst en dråpe på samlerflata i tilfellet større dråper. Anvendelse av kjemiske midler resulterer i svært vide grenser for væske-dråpediametre. Dersom den gjennomsnittlige dråpediameteren var 1600 mikron, f.eks., ville det også være en svært signifikant mengde av mye mindre dråper, ned til og omfattende dråper på 100 mikron eller mindre i diameter. Det større antallet av mindre dråper vil vesentlig øke den statistiske sannsynligheten for at dråper fanges av samleren og kunne ventes å utløse en alarm i grunn-forurensningsnivåer under de som er beregnet.
Den minimale grunnforurensningen ved tidspunktet for alarm er en funksjon av overflatearealet av dråpesamleren. I en viss grad kan øket sensitivitet overfor væskedråper oppnås ved å øke arealet av dråpesamleren. Det er praktiske hindringer ved fordelene oppnådd ved å øke samlerarealet. Mens alle teoretiske beregninger og praktiske forsøk ble basert på et dråpesamlerareal på 103,2 cm 2, kan dette samlerarealet økes eller minskes innen for ganske vide grenser. Generelt vil et foretrukket samler-overflateareal være fra omtrent 32,3 cm 2 til omtrent 322,6 cm 2 avhengig av sensitiviteten av dampdetektoren brukt i forbindelse med dråpesamleren og avhengig av behovene for den spesielle anvendelsen. Dampdetektorenheten brukt i forbindelse med anordningen for væskedråpesamling er beskrevet som en ioniseringsdetektor som benytter en radioaktiv kilde. Slike detektorer er ekstremt sensitive, lette i vekt og lar seg godt transportere. Imidlertid kan andre detektor-systemer inkludert de som benytter infrarød og ultrafiolett spektralanalyse brukes like godt så lenge det andre systemet kan settes sammen som en robust, sensitiv og realtivt kompakt enhet som er istand til å virke uten at den undersøkes i en utstrakt tidsperiode.
Mange andre utførelsesformer og anvendelser av denne oppfinnelsen vil være tydelige for fagfolk, uten at disse utførelsesformene og anvendelsene avviker fra opp-finnelsestanken og rammen for de vedlagte kravene.

Claims (30)

1. Anordning for å få et påvisnings (detekterings)- og alarmsystem for damp fra kjemiske midler til å gi respons overfor væskedråper av et kjemisk middel, karakterisert ved at den omfatter en samleranordning for væskedråper plassert generelt vinkelrett på retningen av de fallende dråpene, idet samleranordningen omfatter en platedel som er gjennomtrengelig overfor luft og tilpasset til å øke fordampingen av væskedråper som faller på plata, ei kappe plassert ved den nedre kanten av platedelen for å danne et kammer, og ledning som kommuniserer mellom det indre av kammeret og prøveinnløpet av påvisnings- og alarmsystemet.
2. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at platedelen har hovedskalig uniform porøsitet og gjennomtrengelighet over hele sitt areal.
3. Anordning i samsvar med krav 2, karakterisert ved at den omfatter varmeorgan som skal holde platedelen på en temperatur over omgivelsestemperaturen.
4. Anordning i samsvar med krav 3, karakterisert ved at varmeorganene omfatter elektriske motstandstråder plassert inne i kammeret og plassert for å dirigere strålingsenergi til platedelen.
5. Anordning i samsvar med krav 2, karakterisert ved at platedelen omfatter kjemiske reaktanter eller katalytiske materialer som kan omdanne det kjemiske midlet til å bli mer flyktig.
6. Anordning i samsvar med krav 5, karakterisert ved at de kjemiske reaktantene omfatter sølvnitrat og kaliumfluorid og kan omdanne V-type nervemidler til GB-type nervemidler.
7. Anordning i samsvar med krav 2, karakterisert ved at platedelen kan fuktes med det kjemiske midlet og kan forårsake en vesentlig økning i væskeoverflatearealet ved kontakt med en væskedråpe.
8. Anordning i samsvar med krav 7, karakterisert ved at platedelen omfatter et finvevd stoff eller liknende med åpninger som er vesentlig mindre enn 50 mikron.
9. Anordning i samsvar med krav 7, karakterisert ved at plata omfatter ei metallfibrillmatte.
10. Anordning i samsvar med krav 9, karakterisert ved at metallfibrillene er av rustfritt stål, der mattetykkelsen er i området fra omtrent 2,54 til 5,08 mm og der den nominelle porestørrelsen er omtrent 0,2 mikron.
11. Anordning i samsvar med krav 2, karakterisert ved at et par av samlerne er plassert over påvisnings- og alarmutstyret.
12. Anordning i samsvar med krav 11, karakterisert ved at dette samlerparet rager ut fra en generelt horisontal til en generelt vertikal stilling.
13. Anordning i samsvar med krav 2, karakterisert ved at platedelen er kantet med en vinkel med horisontalen, rager ut fra og roterer om en vertikal akse, og vender mot den eksisterende vinden.*
14. Anordning i samsvar med krav 2, karakterisert ved at platedelen har et overflateareal i området fra 32,2 til 322,6 cm .
15. Framgangsmåte for påvisning av fallende væskedråper fra et kjemisk middel, karakterisert ved at den omfatter oppfanging av idet minste en av de fallende dråpene, den gjør at de oppfangete dråpene fordamper, transporterer pneumatisk dråpedampen i en konstant volumluftstrøm til en detektor, fører luftstrømmen og dampen gjennom detektoren og produserer et signal som gir respons overfor tilstedeværelsen av kjemisk middel i detektoren.
16. Framgangsmåte i samsvar med krav 15, karakterisert ved at dråper blir fanget på en platedel som er gjennomtrengelig overfor luft og kan øke fordampningen av væske på denne.
17. Framgangsmåte i samsvar med krav 16, karakterisert ved at luftstrømmen med konstant volum blir trukket gjennom platedelen.
18. Framgangsmåte i samsvar med krav 17, karakterisert ved at platedelen består av ei metallfibrillmatte.
19. Framgangsmåte i samsvar med krav 17, karakterisert ved at det kjemiske midlet omfatter et kjemisk krigføringsmiddel.
20. Framgangsmåte i samsvar med krav 17, karakterisert ved at det kjemiske midlet omfatter et pesticid eller et herbicid.
21. Anordning for påvisning av fallende væskedråper fra et kjemisk middel, karakterisert ved at det omfatter dråpesamler plassert for å fange opp væskedråper, idet samleranordningen omfatter en platedel som er gjennomtrengelig overfor luft og som kan fordampe væskedråpene, kappe som omfatter et kammer plassert ved bunnen av platedelen, detektor som kan produsere et signal ved at damp fra et kjemisk middel passerer gjennom denne, ledninger som kommuniserer mellom kammeret og detektoren, og anordning for å trekke en luft-strøm gjennom samleren, ledningene og detektoren.
22. Anordning i samsvar med krav 21, karakterisert ved at plata har et overflateareal større enn omtrent 32,3 cm 2 og har hovedsaklig uniform porøsitet og gjennomtrengelighet.
23. Anordning i samsvar med krav 22, karakterisert ved at platedelen kan fuktes med det kjemiske midlet og kan forårsake en vesentlig økning i væskeoverflatearealet ved kontakt med væskedråper.
24. Anordning i samsvar med krav 23, karakterisert ved at platedelen omfatter finvevd stoff eller liknende med åpninger mindre enn omtrent 50 mikron.
25. Anordning i samsvar med krav 23, karakterisert ved at plata består av ei metallfibrillmatte.
26. Anordning i samsvar med krav 25, karakterisert ved at metallfibrillene er av rustfritt stål og tykkelsen er i området fra omtrent 2,54 til 5,08 mm.
27. Anordning i samsvar med krav 21, karakterisert ved at detektoren omfatter en ioniseringscelle som benytter en radioaktiv celle.
28. Anordning i samsvar med krav 21, karakterisert ved at dråpesamleranordningen er kantet med en vinkel med horisontalen, er roterbar om en vertikal akse og vender mot den eksisterende vinden.
29. Anordning for oppfanging og fordamping av fallende væskedråper fra et kjemisk middel, k a r a k-t e r ts e r t ved at den omfatter samleranordning med ei øvre flate plassert transversalt over retningen av de fallende dråpene, idet samleranordningen omfatter en luftgjennomtrengelig del som kan forårsake fordampning av dråpene ved at de faller på denne, kammer utformet om ei nedre flate av samleranordningen, og anordning for å trekke luft gjennom den gjennomtrengelige delen.
30. Anordning i samsvar med krav 29, karakterisert ved at den luftgjennomtrengelige delen kan fuktes av det kjemiske midlet og kan forårsake en vesentlig økning i væskeoverflatearealet når dette kommer i kontakt med en væskedråpe. Anordning for å få et påvisnings (detekterings)-og alarmsystem for damp fra kjemiske midler til å gi respons overfor væskedråper av et kjemisk middel, karakterisert ved at den omfatter en samleranordning for væskedråper plassert generelt vinkelrett på retningen av de fallende dråpene, idet samleranordningen omfatter en platedel som er gjennomtrengelig overfor luft og tilpasset til å øke fordampningen av væskedråper som faller på plata, ei kappe plassert ved den nedre kanten av platedelen for å danne et kammer, og ledning som kommuniserer mellom det indre av kammeret og prøveinnløpet av påvisnings- og alarmsystemet. 2. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at platedelen har hovedsaklig uniform porøsitet og gjennomtrengelighet over hele sitt areal, at platedelen omfatter kjemiske reaktanter eller katalytiske materialer som kan omdanne det kjemiske midlet til å bli mer flyktig, særlig at de kjemiske reaktantene omfatter sølvnitrat og kaliumfluorid og kan omdanne V-type nervemidler til GB- type nervemidler. 3. Anordning i samsvar med krav 2, karakterisert ved at den omfatter varmeorgan som skal holde platedelen på en temperatur over omgivelsestemperaturen, idet varmeorganene fortrinnsvis omfatter elektriske motstandstråder plassert inne i kammeret og plassert for å dirigere strålingsenergi til platedelen. 4. Anordning i samsvar med krav 2, karakterisert ved at platadelen kan fuktes med det kjemiske midlet og kan forårsake en vesentlig økning i væskeoverflatearealet ved kontakt med en væskedråpe, idet platedelen fortrinnsvis omfatter et finvevd stoff eller liknende med åpninger som er vesentlig mindre enn 50 jp===========^ i n mn r mikron, eksempelvis ei metallfibrillmatte der metallfibrillene fortrinnsvis er av rustfritt stål , der mattetykkelsen fortrinnsvis er i området fra omtrent 2,54 til 5,08 mm og den nominelle porestørrelsen omtrent 0,2 mikron. 5. Anordning i samsvar med krav 2, karakterisert ved at et par av samlerne er plassert over påvisnings- og alarmsystemet, idet dette samlerparet fortrinnsvis rager ut fra en generelt horisontal til en generelt vertikal stilling. 6. Anordning i samsvar med krav 2, karakterisert ved at platedelen er kantet med en vinkel med horisontalen, rager ut fra og roterer om en vertikal akse og vender mot den eksisterende vinden, idet platedelen fortrinnsvis har et overflateareal i området fra 32,2 til 2 3 22,6 cm . 7. Framgangsmåte for påvisning av fallende væskedråper fra et kjemisk middel, karakterisert ved at den omfatter oppfanging av idet minste en av de fallende dråpene, den gjør at de oppfangete dråpene fordamper, transpoterer pneumatisk dråpedampen i en konstant volumluftstrøm til en detektor, fører luftstrømmen og dampen gjennom detektoren og produserer et signal som gir respons overfor tilstedeværelsen av kjemisk middel i detektoren. 8. Framgangsmåte i samsvar med krav 7, karakterisert ved at dråper blir fanget på en platedel som er gjennomtrengelig overfor luft og kan øke fordampningen av væske på denne, idet luftstrømmen med konstant volum blir trukket gjennom platedelen, at platedelen består av ei metallfibrillmatte og at det kjemiske krigføringsmiddel eller eksempelvis et pesticid eller et herbicid. 9. Anordning for påvisning av fallende væskedråper fra et kjemisk middel, karakterisert ved at det omfatter dråpesamler plassert for å fange opp væskedråper, idet samleranordningen omfatter en platedel som er gjennomtrengelig overfor luft og som kan fordampe væskedråpene, kappe som omfatter et kammer plassert ved bunnen av platedelen, detektor som kan produsere et signal ved at damp fra et kjemisk middel passerer gjennom denne, ledninger som kommuniserer mellom kammeret og detektoren, og anordning for å trekke en luftstrøm gjennom samleren, ledningene og detektoren. 10. Anordning i samsvar med krav 9, karakterisert ved at plata har et overflateareal større enn omtrent 32,3 cm 2 og har hovedsaklig uniform porøsitet og gjennomtrengelighet, at platedelene kan fuktes med det kjemiske midlet og forårsake en vesentlig økning i væskeoverflatearealet ved kontakt med væskedråper, idet platedelen omfatter finvevd stoff eller liknende med åpninger mindre enn omtrent 50 mikron, eksempelvis ei metallfibrillmatte der metallfibrillene fortrinnsvis er av rustfritt stål og tykkelsen fortrinnsvis er i området fra omtrent 2,54 til 5,08 mm. 11. Anordning i samsvar med krav 9, karakterisert ved at detektoren omfatter en ioniseringscelle som benytter en radioaktiv kilde. 12. Anordning i samsvar med krav 21, karakterisert ved at dråpesamleranordningen er kantet med en vinkel med horisontalen, er roterbar om en vertikal akse og vender mot den eksisterende vinden. 13. Anordning for oppfanging og fordampning av fallende væskedråper fra et kjemisk middel, karakterisert ved at den omfatter samleranordning med ei øøvre flate plassert transversalt over retningen av de fallende dråpene, idet samleranordningen omfatter en luftgjennomtrengelig del som kan forårsake fordampning av dråpene ved at de faller på denne, kammer utformet om ei nedre flate av samleranordningen, og anordning for å trekke luft gjennom den gjennomtrengelige delen. 14. Anordning i samsvar med krav 13, karakterisert ved at den luftgjennomtrengelige delen kan fuktes av det kjemiske midlet og kan forårsake en vesentligøkning i væskeoverflatearealet når dette kommer i kontakt med en væskedråpe.
NO853076A 1983-12-07 1985-08-05 Framgangsmaate og anordning for paavisning av draaper fra kjemiske midler NO853076L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/558,894 US4542641A (en) 1983-12-07 1983-12-07 Method and means for the detection of chemical agent droplets

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO853076L true NO853076L (no) 1985-08-05

Family

ID=24231423

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO853076A NO853076L (no) 1983-12-07 1985-08-05 Framgangsmaate og anordning for paavisning av draaper fra kjemiske midler

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4542641A (no)
EP (1) EP0145449A3 (no)
JP (1) JPS61500635A (no)
KR (1) KR880001526B1 (no)
DK (1) DK348885D0 (no)
IL (1) IL73768A (no)
NO (1) NO853076L (no)
WO (1) WO1985002683A1 (no)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2648227B1 (fr) * 1989-06-09 1994-01-21 Etat Francais Delegue Armement Appareillage portatif et autonome pour l'analyse in situ d'une substance liquide ou solide se presentant sous la forme de depots superficiels
GB9008630D0 (en) * 1990-04-17 1990-06-13 Graseby Ionics Ltd Vapouriser
FR2733594B1 (fr) * 1995-04-28 1997-06-06 France Etat Dispositif pour le prelevement de substances gazeuses, de liquides, d'aerosols ou meme de matieres pulverulents, en vue de leur analyse in situ
US7036388B1 (en) * 2002-08-29 2006-05-02 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Sample heater assembly and method of use thereof
US7442340B2 (en) * 2003-02-18 2008-10-28 Robert Handly Chemical agent monitoring system
CN101644645A (zh) * 2008-08-04 2010-02-10 同方威视技术股份有限公司 一种用于痕量检测仪器的样品解析器
US9726653B2 (en) 2014-03-26 2017-08-08 Hamilton Sundstrand Corporation Chemical detector

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2890797A (en) * 1955-11-29 1959-06-16 Mine Safety Appliances Co Combination sampling-testing device
US3011336A (en) * 1957-04-30 1961-12-05 Malcolm A Weiss Droplet sampling probe
US3705021A (en) * 1964-08-24 1972-12-05 David R Johnson Reinforced metal fibril mats and methods of making same
US3400575A (en) * 1966-01-28 1968-09-10 Cox Instr Contaminant sampling apparatus and method
US3593583A (en) * 1970-04-29 1971-07-20 Geomet Mercury air sampler for geological studies
DE2139992A1 (de) * 1971-08-10 1973-02-22 Bodenseewerk Perkin Elmer Co Verfahren und vorrichtung zur probenahme und zum aufgeben einer probe in ein analysengeraet
US3985017A (en) * 1975-01-02 1976-10-12 Abcor, Inc. Gaseous contaminate dosimeter and method
US4178794A (en) * 1978-02-28 1979-12-18 Union Carbide Corporation Environmental sampling device
US4257257A (en) * 1978-03-13 1981-03-24 Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Method and apparatus for measuring concentrations of gaseous or volatile substances in liquids
US4223552A (en) * 1979-03-21 1980-09-23 Emhart Industries, Inc. Apparatus and method for sensing a substance on a liquid surface
DE3107758A1 (de) * 1980-03-04 1982-01-28 National Research Development Corp., London Auswaschvorrichtung
US4391338A (en) * 1980-04-04 1983-07-05 Harvey Patashnick Microbalance and method for measuring the mass of matter suspended within a fluid medium
DE3137765A1 (de) * 1981-09-23 1983-03-31 Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch den Bundesminister der Verteidigung, dieser vertreten durch den Präsidenten des Bundesamtes für Wehrtechnik und Beschaffung, 5400 Koblenz Verfahren und vorrichtung zur schnellen detektion, identifikation und quantifikation von spurenelementen in gasen, fluessigkeiten und festkoerpern

Also Published As

Publication number Publication date
DK348885A (da) 1985-08-01
KR880001526B1 (ko) 1988-08-19
JPS61500635A (ja) 1986-04-03
EP0145449A2 (en) 1985-06-19
EP0145449A3 (en) 1987-05-20
DK348885D0 (da) 1985-08-01
IL73768A (en) 1988-09-30
WO1985002683A1 (en) 1985-06-20
US4542641A (en) 1985-09-24
KR850700157A (ko) 1985-10-25
IL73768A0 (en) 1985-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3985017A (en) Gaseous contaminate dosimeter and method
US7947949B2 (en) Sample processing system and sample processing method for trace detector
NO853076L (no) Framgangsmaate og anordning for paavisning av draaper fra kjemiske midler
Goetz Application of molecular filter membranes to the analysis of aerosols
Aragon et al. Analysis of organic compounds in air: a review
JP2002503340A (ja) 空気中の検体の検出のための装置、システムおよび方法
Galon et al. Mobility and environmental monitoring of pesticides in the atmosphere—a review
Chen et al. Onsite identification and spatial distribution of air pollutants using a drone-based solid-phase microextraction array coupled with portable gas chromatography-mass spectrometry via continuous-airflow sampling
US4692309A (en) Diffusion sample collector for gaseous media
US9347927B2 (en) Systems and methods for implementing advanced agent monitoring using a heated vaporizer inlet apparatus
GB2334337A (en) Method for detection of substances by ion mobility spectrometry
Okoya et al. Organochlorine (OC) pesticide residues in soils of major cocoa plantations in Ondo State, Southwestern Nigeria
US3462609A (en) Radiation sensitive nuclei detector for solutions
Zygmunt et al. Solid phase microextraction combined with gas chromatography-A powerful tool for the determination of chemical warfare agents and related compounds
US7310992B2 (en) Device for continuous real-time monitoring of ambient air
Urban et al. Detection of smoke from microgravity fires
Ramesh et al. Applications of solid-phase microextraction (SPME) in the determination of residues of certain herbicides at trace levels in environmental samples
US5371467A (en) Gas sensor probe tip with integrating filter
Sundaram et al. A comparison of UV and fluorescence detectors in the liquid chromatographic analysis of glyphosate deposits after post-column derivatization
Abbassy Pesticides and polychlorinated biphenyls drained into north coast of the Mediterranean Sea, Egypt.
CN110441289A (zh) 一种磷系阻燃剂磷化氢释放量的评价方法及其应用
Van Den Berg et al. Sampling and analysis of the soil fumigants 1, 3-dichloropropene and methyl isothiocyanate in the air
Elias Airborne GC analyzer for study of pesticide vapor drift
Lorberau et al. A laboratory comparison of two media for use in the assessment of dermal exposure to pesticides
Tørnes A novel headspace sampler for field detection of chemical warfare agents and simulants connected to a commercial ion mobility detector