详情

原文传递用于移动环境测试和分析的系统和方法

专利名称：	用于移动环境测试和分析的系统和方法
摘要：	本文描述了用于移动科学或测量平台的系统、装置和方法。在一个方面中，移动科学平台可以包括具有电能源的车辆和联接到电能源的测量装置，例如质谱仪。输入管线可以联接到测量装置和一个或多个样品收集器，例如，用于获得气体样品。在一些方面中，输入管线可以包括加热元件，该加热元件被构造成保持管线温度等于或高于所收集的样本的温度，以减少或防止在收集的样本中形成冷凝物。在一些方面中，移动科学平台可以依赖电力、丙烷、压缩天然气或其他类似燃料运行或切换以运行，以使得能够收集没有(或具有水平降低的)车辆引起的污染的气体样本。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	美国;US
申请人：	环境学有限责任公司
发明人：	小艾伦·W·约瑟夫
专利状态：	有效
申请日期：	2017-12-22T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-23T00:00:00+0800
申请号：	CN201780079378.7
公开号：	CN110168345A
代理机构：	中国国际贸易促进委员会专利商标事务所
代理人：	罗闻
分类号：	G01N1/22(2006.01);G;G01;G01N;G01N1
申请人地址：	美国华盛顿
主权项：	1.一种移动测量系统，其包括：具有电能源的车辆；联接到所述电能源的测量装置；联接到所述测量装置的输入管线；和联接到所述输入管线的样本收集器，其中，所述样本收集器获得在第一温度下的样本，并且其中所述输入管线包括加热元件，所述加热元件构造成保持管线温度等于或高于所述第一温度。 2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述车辆包括推进源，并且其中所述推进源还包括内燃机。 3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述推进源能够使用气体燃料或柴油燃料中的至少一种来操作，并且其中所述推进源能够切换成使用丙烷或压缩天然气中的至少一种来操作。 4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述系统包括切换装置，所述切换装置能够操作以基于所述测量装置是否正在从所述输入管线接收样本而将所述推进源的燃料源从汽油或柴油切换为丙烷或压缩天然气。 5.根据权利要求1所述的系统，其，所述推进源包括冷却系统，并且其中所述输入管线联接到所述冷却系统。 6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述输入管线包括样本管，并且其中所述加热元件包括两根加热管，每根加热管与所述样本管相邻，并且其中所述两根加热管联接到所述冷却系统。 7.根据权利要求1所述的系统，其还包括能够移除地联接到所述车辆的拖车，其中，所述拖车容纳所述电源的至少一部分。 8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述车辆包括推进源，并且其中所述推进源能够使用气体燃料或柴油燃料中的至少一种运行，并且其中所述推进源能够切换为使用丙烷或者压缩天然气中的至少一种运行，并且其中，所述拖车容纳丙烷或压缩天然气。 9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电源包括电池阵列，所述电池阵列被构造成向所述测量装置提供至少12小时的连续操作电力。 10.一种利用移动平台收集用于测量的空气样本的方法，所述方法包括：检测到能够移除地附接到移动平台的测量装置是否启动；基于所述检测，将所述车辆的推进源切换为丙烷、压缩天然气或电的一种；使用联接到所述测量装置的样本收集器获得空气样本；以及分析所述样本并基于分析生成通知。 11.根据权利要求10所述的方法，其中，获得所述空气样本还包括经由联接到所述测量装置的供应管线获得所述空气样本。 12.根据权利要求11所述的方法，其中，获得所述空气样本还包括使用从所述车辆的推进源的冷却系统获得的液体冷却剂来维持所述供应管线中的所述空气样本的最低温度。 13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述液体冷却剂在所述供应管线的空气样本管附近延伸。 14.根据权利要求11所述的方法，其中，获得所述空气样本还包括利用蒸气收集器获得所述空气样本，其中，所述蒸气收集器包括中空的第一管和第二管，每根管均具有穿孔，并且其中所述第一管至少部分地定位在所述第二管内，使得中空的所述第一管和第二管的穿孔不重叠。 15.一种便携式科学平台，其包括：移动车辆；联接到所述移动车辆的取样装置，其用于获取气体样本；去冷凝装置，其用于去除所述气体样本中的冷凝物并输出处理过的样本；和用于分析所述处理过的样本的分析装置。 16.根据权利要求15所述的便携式科学平台，其中，所述移动车辆包括推进源，其中，所述推进源未污染所述气体样本。 17.根据权利要求15所述的便携式科学平台，其中，所述移动车辆能够从依赖污染的推进源运行切换到依赖非污染的推进源运行，以使得能够在车辆移动时获取无污染的气体样本。 18.根据权利要求15所述的便携式科学平台，其中，所述取样装置还包括两层过滤装置，其中，两层均具有穿孔，并且其中所述穿孔不重叠。 19.根据权利要求17所述的便携式科学平台，其中，所述两层均形成在公共端封闭的管。 20.根据权利要求15所述的便携式科学平台，其中，所述去冷凝装置包括供应管线，所述供应管线被加热到所获得的气体样本的环境温度或高于所述环境温度。 21.根据权利要求19所述的便携式科学平台，其中，所述加热元件包括与样本管线相邻的两条管线，其中所述两条管线运送来自车辆的加热/冷却系统的加热的冷却剂。 22.一种用于气体取样的辅助热交换系统，所述系统包括：至少一个第一导管，其容纳在外壳中，其中所述至少一根第一导管能够移除地附接到车辆的加热/冷却系统；用于输送气体样本的示踪导管，其中，所述示踪导管定位在所述第一导管附近并且对于至少一根第一导管的至少一部分长度容纳在所述外壳中，其中，所述示踪导管包括能够移除地附接到气体收集装置的第一端和能够移除地附接到测量装置的第二端；并且其中，所述第一导管构造成运送来自车辆的加热/冷却系统的加热的液体，以维持所述示踪导管中的气体样本的至少阈值温度，从而防止或减少所述示踪导管中冷凝物的形成。 23.根据权利要求21所述的系统，其中，所述至少一根第一导管包括第一导管和第二导管，所述第一导管和所述第二导管均与所述示踪导管平行地定位在所述外壳中。 24.根据权利要求22所述的系统，其中，所述第一导管和所述第二导管与所述示踪导管直接接触。 25.根据权利要求21所述的系统，其中，所述至少一根第一导管由PFA、PEEK或PTFE制成。 26.根据权利要求21所述的系统，其中，所述示踪管由PFA、PEEK或PTFE制成。 27.根据权利要求23所述的系统，其中，所述第一导管、所述第二导管和所述示踪导管在耐吸收的纤维玻璃绝缘体中装入水溶性氯化物中。 28.根据权利要求26所述的系统，其中，所述外壳包括非卤化热塑性聚氨酯并覆盖所述耐吸收性纤维玻璃绝缘体。 29.根据权利要求21所述的系统，其中，所述至少一根第一导管与车辆的加热/冷却系统的加热回路形成辅助环路。 30.根据权利要求28所述的系统，其中，所述至少一根第一导管能够移除地附接到：入口加热软管，其向所述车辆的加热器芯提供液体；和出口加热软管，其将液体提供回到所述车辆的加热/冷却系统。 31.根据权利要求28所述的系统，其中，所述至少一根第一导管能够移除地附接到所述加热/冷却系统的散热器软管和所述车辆的所述加热/冷却系统的冷却剂膨胀箱。 32.根据权利要求21所述的系统，其中，所述至少一根第一导管能够移除地附接到：入口加热软管，其向所述车辆的加热器芯提供液体；出口加热软管，其将液体提供回到所述车辆的加热/冷却系统。 33.根据权利要求21所述的系统，其中，所述至少一根第一导管能够移除地附接到所述加热/冷却系统的散热器软管和所述车辆的所述加热/冷却系统的冷却剂膨胀箱。 34.根据权利要求21所述的系统，其中，所述气体收集装置还包括两层过滤装置，其中两层均具有穿孔，并且其中所述穿孔不重叠。 35.根据权利要求43所述的系统，其中，所述两层均形成在公共端封闭的管。 36.根据权利要求21所述的系统，其中，所述阈值温度被设定为高于所述气体样本的环境温度。 37.根据权利要求21所述的系统，其还包括联接到所述至少一根第一导管的辅助泵，其中所述泵构造成使液体移动通过所述至少一根第一导管的延伸长度。 38.根据权利要求21所述的系统，其中，所述车辆包括移动科学平台。 39.一种用于气体取样的辅助热交换系统，所述系统包括：第一导管和第二导管，其均容纳在外壳中，其中，所述第一导管和所述第二导管中的每一根均能够移除地附接到车辆的加热/冷却系统；示踪导管，其具有第一长度并且用于输送气体样本，其中，所述示踪导管定位在所述第一导管和所述第二导管附近并且对于所述第一导管和所述第二导管的至少部分长度容纳在所述外壳中，其中，所述示踪导管包括能够移除地附接到气体收集装置的第一端和能够移除地附接到测量装置的第二端；并且其中，所述第一导管和所述第二导管构造成运送来自所述车辆的所述加热/冷却系统的加热的液体，以在所述示踪导管的至少大部分长度中保持所述气体样本的至少阈值温度，以减少在所述示踪导管中形成冷凝物。 40.根据权利要求36所述的系统，其中，所述第一导管和所述第二导管与所述示踪导管直接接触。 41.根据权利要求36所述的系统，其中，所述一根第一导管和所述第二导管与所述车辆的所述加热/冷却系统的加热回路形成辅助环路。 42.一种用于收集原子元素和分子化合物以供蒸气取样的设备，所述设备包括：外部蒸气收集器，其包括具有第一端和第二端的中空管，所述中空管在所述第一端附近形成多个穿孔，其中所述穿孔防止碎屑或环境污染物中的至少一种穿过所述穿孔，其中，所述外部蒸气收集器具有第一内径；和内部蒸气收集器，其包括具有第一端和第二端的第二中空管，所述第二中空管形成靠近所述第二端的多个穿孔，所述第二端与所述外部蒸气收集器的所述第一端相对，其中，所述内部蒸气收集器的第一外径小于所述外部蒸气收集器的所述第一内径，使得所述内部蒸气收集器至少部分地定向在所述外部蒸气收集器的内部，并且其中，所述内部蒸气收集器上的穿孔相对于所述外部蒸气收集器上的穿孔朝向所述第二端定位。 43.根据权利要求41所述的设备，其中，所述外部蒸气收集器形成鞍形件，所述鞍形件的外径大于所述外部蒸气收集器的外径。 44.根据权利要求41所述的设备，其中，所述外部蒸气收集器具有基于预期插入长度选择的长度。 45.根据权利要求42所述的设备，其中，所述外部蒸气收集器具有从所述鞍形件延伸的长度，所述长度基于预期的插入长度而选择。 46.根据权利要求41所述的设备，其还包括中空收集管连接器，所述中空收集管连接器联接到所述外部蒸气收集器或所述内部蒸气收集器中的至少一个，靠近所述外部蒸气收集器或所述内部蒸气收集器的所述第一端。 47.根据权利要求45所述的设备，其中，所述中空收集管连接器的外径选择为容纳待附接到测量装置的真空收集管。 48.根据权利要求41所述的设备，其中，所述外部蒸气收集器的穿孔具有各种尺寸或形状中的至少一种。 49.根据权利要求47所述的设备，其中，基于所述设备的预期用途来选择所述外部蒸气收集器的所述穿孔的尺寸或形状中的至少一个。 50.根据权利要求48所述的设备，其中，所述内部蒸气收集器的所述穿孔相对于所述外部蒸气收集器的所述穿孔尺寸较小。 51.根据权利要求41所述的设备，其中，所述外部蒸气收集器形成手柄。 52.根据权利要求41所述的设备，其中，所述外部蒸气收集器和所述内部蒸气收集器由以下中的至少一种制成：PFA、PEEK、PTFE或钝化的不锈钢。 53.一种气体样本收集设备，所述设备包括：外管，其具有第一端和第二端，所述管形成靠近所述第一端的多个穿孔，其中所述穿孔防止碎屑或环境污染物中的至少一种穿过所述穿孔，其中所述外管具有第一内径；和内管，其具有第一端和第二端，所述内管形成靠近第二端的多个穿孔，所述第二端与所述外管的所述第一端相对，其中，所述内管的第一外径小于所述外管的所述第一内径，使得所述内管至少部分地定向在所述外管的内部。 54.根据权利要求52所述的设备，其中，所述内管上的穿孔相对于所述外管上的所述穿孔朝向所述第二端定位，使得所述内管上的所述穿孔不与所述外管上的所述穿孔重叠。 55.根据权利要求52所述的设备，其中，所述外部蒸气收集器形成鞍形件，所述鞍形件的外径大于所述外部蒸气收集器的所述外径。 56.根据权利要求53所述的设备，其中，所述外管具有基于预期插入长度选择的从所述鞍形件延伸的长度。 57.根据权利要求52所述的设备，其还包括连接器，所述连接器联接到所述外管或所述内管中的至少一根，靠近所述外管或所述内管的第一端。 58.根据权利要求56所述的设备，其中，所述连接器的外径选择为容纳待附接到测量装置的真空收集管。 59.根据权利要求50所述的设备，其中，所述外管的穿孔具有各种尺寸或形状中的至少一个，并且其中基于所述设备的预期用途来选择所述外管的穿孔的尺寸或形状中的至少一个。 60.一种用于收集原子元素和分子化合物以供蒸气取样的系统，该系统包括：样本收集器，其包括：外部蒸气收集器，其包括具有第一端和第二端的中空管，所述中空管在所述第一端附近形成多个穿孔，其中所述穿孔防止碎屑或环境污染物中的至少一种通过所述穿孔，其中，所述外部蒸气收集器具有第一内径；内部蒸气收集器，其包括具有第一端和第二端的第二中空管，所述第二中空管形成靠近第二端的多个穿孔，所述第二端与所述外部蒸气收集器的所述第一端相对，其中，所述内部蒸气收集器具有第一外径，所述第一外径小于所述外部蒸气收集器的所述第一内径，使得所述内部蒸气收集器至少部分地定向在所述外部蒸气收集器内，其中，所述内部蒸气收集器上的穿孔相对于所述外部蒸气收集器上的穿孔朝向所述第二端定位；和中空收集管连接器，其联接到所述外部蒸气收集器或所述内部蒸气收集器中的至少一个，靠近所述外部蒸气收集器或所述内部蒸气收集器的第一端；和输入管线，其能够移除地联接到所述中空收集管连接器，其中，所述输入管线包括加热元件，所述加热元件构造成保持管线温度等于或高于由所述样本收集器收集的样本的第一温度。 61.根据权利要求59所述的系统，其中，所述输入管线包括样本管，并且其中所述加热元件包括两根加热管，每根加热管与所述样本管相邻，并且其中所述两根加热管联接到冷却/加热系统。
所属类别：	发明专利