RU2675879C2 - Method for remote taking of air samples from surfaces and from non-sealed objects and device for its implementation - Google Patents

Method for remote taking of air samples from surfaces and from non-sealed objects and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2675879C2
RU2675879C2 RU2014139051A RU2014139051A RU2675879C2 RU 2675879 C2 RU2675879 C2 RU 2675879C2 RU 2014139051 A RU2014139051 A RU 2014139051A RU 2014139051 A RU2014139051 A RU 2014139051A RU 2675879 C2 RU2675879 C2 RU 2675879C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air
sampling
screen
diameter
jet
Prior art date
Application number
RU2014139051A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014139051A (en
Inventor
Михаил Николаевич Балдин
Владимир Матвеевич Грузнов
Юрий Николаевич Коломиец
Владимир Акимович Надолинный
Иван Иванович Науменко
Виктор Владимирович Первухин
Владимир Геннадьевич Пронин
Александр Иванович Чашков
Дмитрий Григорьевич Шевень
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное государственное казенное учреждение "Войсковая часть 68240"
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 Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное государственное казенное учреждение "Войсковая часть 68240" filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное государственное казенное учреждение "Войсковая часть 68240"
Priority to RU2014139051A priority Critical patent/RU2675879C2/en
Publication of RU2014139051A publication Critical patent/RU2014139051A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2675879C2 publication Critical patent/RU2675879C2/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state

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)

Abstract

FIELD: sampling.
SUBSTANCE: group of inventions relates to the field of gas analysis, namely to the vortex sampling. Disclosed are a method and device for remote taking of air samples from the surface and from unsealed objects. According to the invention, the object to be examined is blown over by a swirling air jet, flows of air with impurities are recovered by the reverse flow of the jet and transported to its source for examination. Blowing of the object under study is performed through a screen attached to its surface. Flows of air with impurities are removed through the air intake opening arranged in the screen. Said air intake opening’s diameter does not exceed a half of the diameter of the suction channel.
EFFECT: invention allows to form a swirling air jet for sampling purposes in the form of a composite vortex, regardless of the size of the object being examined and provide an increase in the volume of the sample extracted from an object by increasing the vacuum on its surface.
4 cl, 1 dwg

Description

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDESCRIPTION OF THE INVENTION

Способ дистанционного отбора воздушных проб с поверхности и из негерметизированных объектов и устройство для его реализации (далее - изобретение, техническое решение) относится к области газового анализа, а именно к вихревому отбору проб микропримесей веществ в газах при обнаружении аварийных выбросов и локализации утечек паров токсичных и горючих веществ на производстве, поиске скрытых закладок взрывчатых и наркотических веществ на таможенных пунктах досмотра, обнаружении взрывчатых веществ и взрывных устройств в аэропортах, вокзалах, производственных и жилых помещениях, выявлении предметов и лиц, имевших ранее контакт с взрывчатыми и/или наркотическими веществами, определении мест хранения запрещенных и опасных веществ.The method of remote sampling of air samples from the surface and from unsealed objects and a device for its implementation (hereinafter referred to as the invention, technical solution) relates to the field of gas analysis, namely to vortex sampling of microimpurities of substances in gases when detecting accidental emissions and localizing leaks of toxic fumes and combustible substances in production, search for hidden bookmarks of explosives and narcotic substances at customs inspection points, detection of explosives and explosive devices at airports, station x, industrial and residential premises, the identification of objects and persons who had earlier contact with explosives and / or narcotics, determining the storage locations of prohibited and dangerous substances.

В настоящее время, из уровня техники известно вихревое пробоотборное устройство, взятое за прототип (патент РФ №2279051, дата приоритета 05.10.2004). Данная система дистанционного отбора пробы в рамках портативной конструкции создает закрученную воздушную пробоотборную струю, благодаря чему пары примесей, находящиеся на поверхности и внутри объекта, захватываются обратным течением струи, и транспортируются к ее истоку для анализа. Конструкция данного устройства включает в себя механизм обдува объекта закрученной воздушной струей, механизм всасывания поступающего от объекта воздушного потока, механизм отбора транспортируемой от объекта пробы, газоанализатор. К числу недостатков прототипа можно отнести: зависимость формирования воздушной пробоотборной струи от размеров обследуемого объекта, недостаточный объем извлекаемой от объекта пробы, а также потери в извлеченной пробе при ее транспортировке от объекта к газоанализатору устройства.Currently, the prior art vortex sampling device, taken as a prototype (RF patent No. 2279051, priority date 10/05/2004). This system of remote sampling within the portable design creates a swirling air sampling jet, due to which the pairs of impurities located on the surface and inside the object are captured by the reverse flow of the jet and transported to its source for analysis. The design of this device includes a mechanism for blowing an object with a swirling air stream, a suction mechanism for the air flow coming from the object, a sampling mechanism for the sample transported from the object, and a gas analyzer. The disadvantages of the prototype include: the dependence of the formation of the air sampling stream on the size of the object being examined, insufficient volume of the sample extracted from the object, as well as losses in the extracted sample during its transportation from the object to the gas analyzer of the device.

Технической целью (задачей) заявляемого изобретения является устранение вышеуказанных недостатков, а его техническим результатом - создание способа и устройства для дистанционного отбора воздушных проб, позволяющего формировать закрученный воздушный пробоотборный поток в виде составного вихря независимо от размеров обследуемого объекта и обеспечивающего увеличение объема извлекаемой от объекта пробы за счет повышения разрежения на его поверхности (обусловливается формированием и поддержкой в воздушном пробоотборном потоке интенсивного вихревого ядра).The technical goal (task) of the claimed invention is to eliminate the above drawbacks, and its technical result is the creation of a method and device for remote air sampling, which allows to form a swirling air sampling stream in the form of a composite vortex, regardless of the size of the object being examined and providing an increase in the volume of sample extracted from the object due to the increase in rarefaction on its surface (due to the formation and support in the air sample flow ivnogo vortex core).

Поставленная задача достигается тем, что, в заявляемом способе дистанционного отбора воздушных проб с поверхности и из негерметизированных объектов исследуемый объект обдувается закрученной воздушной пробоотборной струей через приложенную к его поверхности пластину (экран), а пары примесей извлекаются обратным течением данной струи через воздухозаборные отверстия, содержащееся в экране, и транспортируются к ее истоку для исследования. В устройстве для реализации способа дистанционного отбора воздушных проб с поверхности и из негерметизированных объектов поставленная задача решается тем, что перед завихрителем вихревого пробоотборного устройства любой общеизвестной известной конструкции, установлен экран, в котором выполнено воздухозаборное отверстие заданной формы (жирным выделены существенные признаки изобретения, отличающие его от прототипа). Именно вышеуказанная совокупность признаков, обеспечивает получение изобретением заявленного технического результата.The problem is achieved by the fact that, in the claimed method of remote sampling of air samples from the surface and from unsealed objects, the test object is blown by a swirling air sampling jet through a plate (screen) attached to its surface, and pairs of impurities are extracted by the reverse flow of this jet through the air intake openings contained in the screen, and transported to its source for research. In the device for implementing the method of remote sampling of air samples from the surface and from unsealed objects, the problem is solved by the fact that the swirl of the vortex sampling device of any well-known known design has a screen in which an air intake hole of a given shape is made (the essential features of the invention are highlighted in bold from the prototype). It is the above set of features that provides the invention with the claimed technical result.

Изобретение, применительно к устройству для реализации способа дистанционного отбора воздушных проб с поверхности и из негерметизированных объектов, в своих частных случаях выполнения, характеризуется признаками, указанными в предыдущем абзаце, в совокупности со следующими признаками:The invention, in relation to a device for implementing a method for remote sampling of air samples from a surface and from unsealed objects, in its particular cases, is characterized by the characteristics indicated in the previous paragraph, in conjunction with the following features:

1) Диаметр воздухозаборного отверстия не превосходят половины диаметра всасывающего канала вихревого пробоотборного устройства;1) The diameter of the air inlet does not exceed half the diameter of the suction channel of the vortex sampling device;

2) Экран имеет несколько воздухозаборных отверстий заданной формы;2) The screen has several air intakes of a given shape;

3) Плоскость экрана перпендикулярна оси завихрителя вихревого пробоотборного устройства;3) The plane of the screen is perpendicular to the axis of the swirl of the vortex sampling device;

4) Экран выполнен в виде кольца, жестко соединенного с вихревым пробоотборным устройством.4) The screen is made in the form of a ring rigidly connected to a vortex sampling device.

На схеме (Фиг.) приведен общий вид конструктивной схемы устройства для реализации способа дистанционного отбора воздушных проб с поверхности и из негерметизированных объектов, с жестким креплением экрана к корпусу устройства (вид сбоку).The diagram (Fig.) Shows a general view of the structural diagram of the device for implementing the method of remote sampling of air samples from the surface and from unsealed objects, with a rigid screen mount to the device body (side view).

Устройство для реализации способа дистанционного отбора воздушных проб с поверхности и из негерметизированных объектов включает в себя следующие элементы: корпус (условно не показан), органы управления (условно не показаны), газоанализатор (условно не показан), механизм обдува объекта закрученной воздушной струей 1, механизм всасывания поступающего от объекта воздушного потока 2, механизм отбора транспортируемой от объекта пробы 3, экран 4, основание экрана 5, воздухозаборное отверстие 6.A device for implementing the method of remote sampling of air samples from the surface and from unsealed objects includes the following elements: a housing (not shown conventionally), controls (not shown conventionally), a gas analyzer (not shown conventionally), an object blowing mechanism with a swirling air stream 1, a suction mechanism for the air flow 2 coming from the object, a sampling mechanism for the sample 3 transported from the object, the screen 4, the base of the screen 5, the air inlet 6.

Газоанализатор (условно не показан), механизм обдува объекта закрученной воздушной струей 1, механизм всасывания поступающего от объекта воздушного потока 2 и механизм отбора транспортируемой от объекта пробы 3 заявляемого технического представлены в виде любой общеизвестной конструкции.A gas analyzer (not shown conventionally), a mechanism for blowing an object with a swirling air stream 1, a suction mechanism for the air flow 2 coming from the object, and a sampling mechanism for the transport of the sample 3 of the claimed technical type presented in the form of any well-known design.

Экран 4 выполнен из металла в форме кольца. Неподвижно закреплен на корпусе устройства посредством своего основания 5, с зазором относительно корпуса. Содержит воздухозаборное отверстие 6.The screen 4 is made of metal in the form of a ring. It is fixedly mounted on the device body through its base 5, with a gap relative to the body. Contains air inlet 6.

Основание экрана 5 конструктивно выполнено в виде нескольких отдельных металлических шпилек, расположенных вдоль внешнего края экрана 4 на известном расстоянии друг от друга, и соединяющих экран 4 с корпусом заявляемого устройства.The base of the screen 5 is structurally made in the form of several separate metal studs located along the outer edge of the screen 4 at a known distance from each other, and connecting the screen 4 with the housing of the claimed device.

Заявляемое изобретение реализуется следующим образом: после замыкания электрической цепи питания механизм обдува объекта закрученной воздушной струей 1 забирает из окружающей атмосферы воздух и формирует направленную закрученную воздушную пробоотборную струю, которой дистанционно обдувается обследуемый объект. Данная струя воздуха за счет центробежного разлета обладает пониженным статическим давлением, а в ее приосевой области возникает обратное течение воздуха. Вследствие взаимодействия воздушной пробоотборной струи с экраном 4 происходит формирование в вдоль оси данной струи интенсивного вихревого ядра в силу увеличения угловой скорости воздушного потока. Пары примесей, находящиеся на поверхности и внутри обследуемого объекта, захватываются обратным течением воздуха через воздухозаборное отверстие 6 экрана 4, и затем посредством работы механизма всасывания поступающего от объекта воздушного потока 2 и механизма отбора транспортируемой от объекта пробы 3 транспортируются к истоку струи, где расположен улавливающий их газоанализатор (условно не показан). При этом, разность радиальной и аксиальной скоростей воздушного пробоотборного потока повышает объем извлекаемой пробы от обследуемого объекта и минимизацию потерь в данной пробе при ее транспортировке к газоанализатору заявляемого технического решения.The claimed invention is implemented as follows: after closing the power supply circuit, the blowing mechanism of the object with a swirling air stream 1 takes air from the surrounding atmosphere and forms a directional swirling air sampling stream, which remotely blows around the object under examination. Due to centrifugal expansion, this air stream has a reduced static pressure, and reverse air flow occurs in its axial region. Due to the interaction of the air sampling jet with the screen 4, an intense vortex core is formed along the axis of this jet due to an increase in the angular velocity of the air flow. Vapors of impurities located on the surface and inside the object being examined are captured by the reverse air flow through the air intake hole 6 of the screen 4, and then, through the operation of the suction mechanism of the air stream 2 coming from the object and the sampling mechanism of the sample 3 transported from the object, are transported to the source of the jet, where the trap is located their gas analyzer (not conventionally shown). In this case, the difference between the radial and axial velocities of the air sampling flow increases the volume of the extracted sample from the object being examined and minimization of losses in this sample during its transportation to the gas analyzer of the claimed technical solution.

Claims (4)

1. Способ дистанционного отбора воздушных проб с поверхности и из негерметизированных объектов, при котором исследуемый объект обдувают закрученной воздушной струей, а пары примесей извлекают обратным течением струи и транспортируют к ее истоку для исследования, отличающийся тем, что обдув исследуемого объекта производят через приложенный к его поверхности экран, а пары примесей извлекают через воздухозаборное отверстие, содержащееся в экране, при этом диаметр воздухозаборного отверстия не превосходит половины диаметра всасывающего канала.1. A method of remote sampling of air samples from the surface and from unsealed objects, in which the test object is blown with a swirling air stream, and the impurity pairs are extracted by the reverse flow of the stream and transported to its source for research, characterized in that the test object is blown through applied to it the surface of the screen, and pairs of impurities are removed through the air intake hole contained in the screen, while the diameter of the air intake hole does not exceed half the diameter of the suction channel. 2. Устройство дистанционного отбора воздушных проб для осуществления способа по п.1, содержащее корпус, газоанализатор, механизм обдува объекта закрученной воздушной струей, механизм всасывания поступающего от объекта воздушного потока, механизм отбора транспортируемой от объекта пробы, завихритель, отличающееся тем, что перед завихрителем установлен экран, в котором выполнено воздухозаборное отверстие, при этом диаметр воздухозаборного отверстия не превосходит половины диаметра всасывающего канала.2. The device for remote sampling of air samples for implementing the method according to claim 1, comprising a housing, a gas analyzer, a mechanism for blowing an object with a swirling air stream, a suction mechanism for the air flow coming from the object, a sampling mechanism for the sample transported from the object, a swirl, characterized in that it is in front of the swirl a screen is installed in which an air inlet is made, while the diameter of the air inlet does not exceed half the diameter of the suction channel. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что экран выполнен в виде кольца, жестко соединенного с корпусом устройства.3. The device according to p. 2, characterized in that the screen is made in the form of a ring rigidly connected to the housing of the device. 4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что плоскость экрана перпендикулярна оси завихрителя.4. The device according to claim 2, characterized in that the plane of the screen is perpendicular to the axis of the swirl.
RU2014139051A 2014-09-26 2014-09-26 Method for remote taking of air samples from surfaces and from non-sealed objects and device for its implementation RU2675879C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014139051A RU2675879C2 (en) 2014-09-26 2014-09-26 Method for remote taking of air samples from surfaces and from non-sealed objects and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014139051A RU2675879C2 (en) 2014-09-26 2014-09-26 Method for remote taking of air samples from surfaces and from non-sealed objects and device for its implementation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014139051A RU2014139051A (en) 2016-04-20
RU2675879C2 true RU2675879C2 (en) 2018-12-25

Family

ID=55789201

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014139051A RU2675879C2 (en) 2014-09-26 2014-09-26 Method for remote taking of air samples from surfaces and from non-sealed objects and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2675879C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU977989A1 (en) * 1981-04-29 1982-11-30 Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда и техники безопасности черной металлургии Filter cartridge
WO2003041114A2 (en) * 2001-11-02 2003-05-15 Yale University Method and apparatus to increase the resolution and widen the range of differential mobility analyzers (dmas)
RU2447429C1 (en) * 2010-12-22 2012-04-10 Владимир Иванович Капустин System for remote collection and analysis of air samples
RU2454649C2 (en) * 2007-01-17 2012-06-27 Имплант Сайенсиз Корпорейшн Detection of microparticles of chemical substances
RU2467304C2 (en) * 2008-05-14 2012-11-20 Имплант Сайенсиз Корпорейшн System for trapping trace amounts of particles

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU977989A1 (en) * 1981-04-29 1982-11-30 Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда и техники безопасности черной металлургии Filter cartridge
WO2003041114A2 (en) * 2001-11-02 2003-05-15 Yale University Method and apparatus to increase the resolution and widen the range of differential mobility analyzers (dmas)
RU2454649C2 (en) * 2007-01-17 2012-06-27 Имплант Сайенсиз Корпорейшн Detection of microparticles of chemical substances
RU2467304C2 (en) * 2008-05-14 2012-11-20 Имплант Сайенсиз Корпорейшн System for trapping trace amounts of particles
RU2447429C1 (en) * 2010-12-22 2012-04-10 Владимир Иванович Капустин System for remote collection and analysis of air samples

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014139051A (en) 2016-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8113069B2 (en) Aerodynamic sampler for chemical/biological trace detection
WO2016107486A1 (en) Detection device and detection method
EP2450689B1 (en) Sample collecting method and sample collecting apparatus
US7141786B2 (en) Particle sampling preconcentrator
US6664550B2 (en) Apparatus to collect, classify, concentrate, and characterize gas-borne particles
CN201561956U (en) Ion mobility spectrometer
RU2015151969A (en) METHOD FOR SAMPLING AIR FROM THE AIRCRAFT FOR DETERMINATION OF AEROSOL AND / OR GAS IMPURITIES AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2675879C2 (en) Method for remote taking of air samples from surfaces and from non-sealed objects and device for its implementation
US20080206106A1 (en) Method and apparatus for rapidly concentrating particles for analysis of explosives
WO2018220896A1 (en) Cyclone collector
MXPA05010215A (en) High volume air sampler.
US10663429B2 (en) Device for collecting semi-volatile or non-volatile substrate
CN105004832A (en) Four-spectrometer combined analytical instrument suitable for complex chemical samples
US3289481A (en) Gas sampling device
JP4154983B2 (en) Dangerous goods detection device and dangerous goods detection method
WO2012088809A1 (en) Sampling device for ion mobility spectrometer, method of using same and ion mobility spectrometer comprising sampling device
US8252088B2 (en) Particle concentrator
CN104807809B (en) A kind of negative pressure pollution-proof inductively coupled plasma detector and method
Forbes et al. Enhanced aerodynamic reach of vapor and aerosol sampling for real-time mass spectrometric detection using Venturi-assisted entrainment and ionization
WO2007103793A2 (en) Filtering optimization methods for particle inspection device
JP2006058318A (en) Sample gas sampling apparatus and hazardous material detection apparatus
RU155401U1 (en) DEVICE FOR REMOTE AIR SAMPLING FROM SURFACE AND FROM UNPRESSED OBJECTS
WO2018098970A1 (en) Security-check detection apparatus for simultaneously detecting metal and flammable and explosive liquids
CN204964469U (en) Four combined analytical instruments suitable for complicated chemical industry sample
WO2015145546A1 (en) Substance-testing device, substance-testing system, and substance-testing method

Legal Events

Date Code Title Description
HE9A Changing address for correspondence with an applicant
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20161107

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20170320

FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20170906

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20180428