close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2335755

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
RU
(19)
(11)
2 335 755
(13)
C1
(51) МПК
G01N 1/22
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2007102433/12, 22.01.2007
(72) Автор(ы):
Мацаев Владимир Тимофеевич (RU),
Пыхтеев Олег Юрьевич (RU),
Бур ков Игорь Александрович (RU),
Бур ков Тимофей Игоревич (RU)
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
22.01.2007
(45) Опубликовано: 10.10.2008 Бюл. № 28
2 3 3 5 7 5 5
R U
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ СЛЕДОВЫХ КОЛИЧЕСТВ МАЛОЛЕТУЧИХ ВЕЩЕСТВ НА
ПАЛЬЦАХ РУК
(57) Реферат:
Изобретение относитс к области газового
анализа и может быть использовано как
самосто тельно дл решени задач обнаружени следовых количеств малолетучих (взрывчатых,
наркотических) веществ на пальцах рук человека,
подлежащего контролю, так и в составе
контрольно-пропускных пунктов, порталов или
турникетов. Устройство обнаружени следовых
количеств малолетучих веществ на пальцах рук
содержит
газоанализатор,
вырабатывающий
сигнал тревоги при регистрации паров веществ,
подлежащих контролю, прогреваемый газовый
канал, одним концом подсоединенный к входу
газоанализатора, нагреватель, управл емый
источник тока, подключенный к нагревателю,
нажимной
кнопочный
механизм,
пластину,
имеющую поверхность нажати , закрепленную в
нажимном кнопочном механизме, причем к
обратной стороне поверхности нажати подведен
второй конец прогреваемого газового канала. При
этом
датчик
положени пластины,
вырабатывающий
сигнал
при
нажатии
на
поверхность
нажати пластины,
датчик
температуры
окружающего
воздуха
и/или
поверхности нажати могут быть подключены К
газоанализатору и/или управл емому источнику
тока. Техническим результатом изобретени вл етс значительное упрощение процедуры
обследовани пальцев рук человека, подлежащего
контролю, а также автоматизаци процесса
обнаружени следовых количеств малолетучих
веществ на пальцах рук и сокращение времени
обследовани . 10 з.п.ф-лы, 2 ил.
Страница: 1
RU
C 1
C 1
Адрес дл переписки:
188540, Ленинградска обл., г. Сосновый Бор,
ФГУП "НИТИ им. А.П. Александрова"
2 3 3 5 7 5 5
(73) Патентообладатель(и):
Федеральное государственное унитарное
предпри тие "Научно-исследовательский
технологический институт имени А.П.
Александрова" (RU)
R U
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: US 5741984 А, 21.04.1998. RU 2288459
С1, 27.11.2006. RU 2148825 C1, 10.05.2000. US
2004124352 A1, 01.07.2004. US 6085601 A,
11.07.2000. RU 51219 U1, 27.01.2006. RU
2126160 C1, 10.02.1999. RU 2009475 C1,
15.03.1994. RU 2280248 С1, 20.07.2006. GB
1291468 A, 04.10.1972. JP 2004028675 A,
29.01.2004. JP 2000028579 A, 28.01.2000. JP
9171026 A, 30.06.1997.
C 1
C 1
2 3 3 5 7 5 5
2 3 3 5 7 5 5
R U
R U
Страница: 2
RUSSIAN FEDERATION
RU
(19)
(11)
2 335 755
(13)
C1
(51) Int. Cl.
G01N 1/22
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2007102433/12, 22.01.2007
(72) Inventor(s):
Matsaev Vladimir Timofeevich (RU),
Pykhteev Oleg Jur'evich (RU),
Burjakov Igor' Aleksandrovich (RU),
Burjakov Timofej Igorevich (RU)
(24) Effective date for property rights: 22.01.2007
(45) Date of publication: 10.10.2008 Bull. 28
2 3 3 5 7 5 5
R U
(57) Abstract:
FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: device for residue low-volatile
substance detection on fingers includes gas
detector issuing alarm signal when a vapour of
wanted substance is registered, heated gas
channel connected to the gas detector input at
one end, heater, adjustable current generator
connected to the heater, push-button device,
plate with push surface, fixed in the push-button
device, with the other end of heated gas channel
connected to the back side of push surface. Plate
position sensor, which produces signal when the
plate surface is pushed, and air and/or push
surface temperature sensor can be connected to
the gas detector and/or adjustable current generator.
EFFECT: significant simplification of human
fingers
examination
process;
automation
of
residue low-volatile substance detection process
and reduction of examination time.
11 cl, 2 dwg
Страница: 3
EN
C 1
C 1
(54) DEVICE FOR RESIDUE LOW-VOLATILE SUBSTANCE DETECTION ON FINGERS
2 3 3 5 7 5 5
(73) Proprietor(s):
Federal'noe gosudarstvennoe unitarnoe
predprijatie "Nauchno-issledovatel'skij
tekhnologicheskij institut imeni A.P.
Aleksandrova" (RU)
R U
Mail address:
188540, Leningradskaja obl., g. Sosnovyj Bor,
FGUP "NITI im. A.P. Aleksandrova"
RU 2 335 755 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к области газового анализа и может быть использовано как
самосто тельно дл решени задач обнаружени следовых количеств малолетучих
(например, взрывчатых, наркотических) веществ на пальцах рук человека, подлежащего
контролю, так и в составе контрольно-пропускных пунктов (КПП), порталов или турникетов.
Известно устройство дл обнаружени микрочастиц веществ в газовом потоке,
например, в потоке окружающего воздуха, состо щее из газоанализатора, проницаемого
концентратора, клапана, побудител расхода и соответствующих газовых коммуникаций
[патент US №6085601, 11.07.2000].
Работа данного устройства заключаетс в следующем. Газовый поток, имеющий
взвешенные частицы, пропускаетс через проницаемый концентратор. Частицы
собираютс на концентраторе. Затем газовый поток прерываетс клапаном, после чего
поперечный поток газа-носител продуваетс параллельно поверхности концентратора,
чтобы переместить аккумулированные частицы в газоанализатор. Нагрев концентратора
производ т, например, пропусканием электрического тока, чтобы активизировать
десорбцию частиц с него в поток газа-носител . Устройство может быть использовано дл обнаружени взрывчатых, наркотических и отравл ющих веществ.
Известно также устройство дл обнаружени опасных веществ, содержащее печь,
вмещающую протирочное устройство с налипшей на него пробой вещества, источник
инфракрасного излучени дл нагрева образца, газоанализатор, включающий ионный
источник дл ионизации образца, испаренного в печи, масс-анализатор дл осуществлени анализа масс ионов, блоки управлени , обработки и генерации сигнала тревоги [патент
US №6884997 от 26.04.2005].
Основным ограничением описанных выше устройств вл етс невозможность с их
помощью обследовать у людей, подлежащих контролю, пальцы рук, где наличие следов
малолетучих веществ наиболее веро тно.
Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл сбора химической пробы с
пальцев рук человека с помощью жетона [патент US №5741984 от 21.04.1998]. Устройство
содержит газоанализатор, вырабатывающий сигнал тревоги при регистрации паров
веществ, подлежащих контролю, камеру-жетоноприемник, подсоединенную с помощью
газового канала ко входу газоанализатора, нагреватель, обеспечивающий нагрев камерыжетоноприемника, управл емый источник тока, подключенный к нагревателю. Жетон
включает основу и субстрат на основе (субстрат может быть политетрафлюороэтилен или
хлопок). Пальцы рук контактируют с субстратом, занимающим на жетоне определенную
площадь, при раздаче жетонов раздаточным устройством. Сила, приложенна пальцами к
субстрату, чтобы изъ ть жетон из раздаточного устройства, должна быть достаточна дл того, чтобы химическа проба была перенесена с пальцев рук человека на субстрат.
Жетон, контактировавший с пальцами рук, помещают в нагревательную камеру, св занную
по газовому каналу с входом анализатора, и нагревают. При наличии в газовом потоке,
десорбированном с жетона, веществ, подлежащих контролю, анализатор вырабатывает
сигнал тревоги.
Недостатками описанного выше устройства вл ютс :
- необходимость использовани расходного материала - жетонов;
- невозможность автоматизировать процесс обнаружени малолетучих веществ из-за
наличи манипул ций руками - изъ тие жетона обследуемым человеком из раздаточного
устройства, перенос жетона к нагревательной камере, подсоединенной к анализатору;
- большое врем обследовани одного человека.
В основу изобретени была положена задача разработать устройство дл обнаружени следовых количеств малолетучих веществ на пальцах рук, позвол ющее значительно
упростить процедуру обследовани пальцев рук человека, подлежащего контролю,
автоматизировать процесс обнаружени следовых количеств малолетучих веществ на
пальцах рук и сократить врем обследовани .
Эта задача решаетс тем, что в устройство обнаружени следовых количеств
малолетучих веществ на пальцах рук, состо щее из газоанализатора, вырабатывающего
Страница: 4
DE
RU 2 335 755 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
сигнал тревоги при регистрации паров веществ, подлежащих контролю, прогреваемого
газового канала, одним концом подсоединенного к входу газоанализатора, нагревател ,
управл емого источника тока, подключенного к нагревателю, введены нажимной кнопочный
механизм, пластина, имеюща поверхность нажати , закрепленна в нажимном кнопочном
механизме, причем к обратной стороне поверхности нажати подведен второй конец
прогреваемого газового канала, датчик положени пластины, вырабатывающий сигнал при
нажатии на поверхность нажати пластины и датчик температуры окружающего воздуха
и/или поверхности нажати , которые могут быть подключены к газоанализатору и/или
управл емому источнику тока.
Газоанализатор может быть реализован, как, например, спектрометр ионной
подвижности (СИП), спектрометр приращени ионной подвижности (СПИП) или газовый
хроматограф.
Пластина может иметь отверстие, к которому со стороны обратной поверхности нажати подведен второй конец прогреваемого газового канала. Пластина может быть выполнена
из материала с низким коэффициентом теплопроводности, а поверхность нажати может
иметь вогнутый профиль, повтор ющий профиль поверхности подушечки пальца
(поверхность нажати может вл тьс , например, элементом панели набора ПИН-кода).
Нагреватель, подключенный к управл емому источнику тока, представл ет собой либо
источник инфракрасного излучени , сфокусированного на поверхности нажати (при этом
поверхность нажати может иметь высокую поглощательную способность), либо индуктор,
подключенный к управл емому источнику переменного тока (при этом на поверхность
нажати нанесена металлическа фольга), либо пластину, выполненную из
диэлектрического материала и подключенную к управл емому высокочастотному источнику
тока, либо пластину, на поверхность нажати которой нанесена резистивна металлическа фольга, либо пластину с поверхностью нажати , котора вл етс элементом термоэлектрического модул .
Управление источником тока может осуществл тьс с помощью таймера, имеющего
вход «Пуск», подключенный к датчику положени пластины, вход, подключенный к датчику
температуры окружающего воздуха и/или поверхности нажати , и выход, подключенный к
управл емому источнику тока.
Отличительной особенностью устройства вл етс введение нажимного кнопочного
механизма, пластины, закрепленной в нажимном кнопочном механизме, имеющей
поверхность нажати , датчика положени пластины, вырабатывающего сигнал при нажатии
на пластину, и датчика температуры окружающего воздуха и/или поверхности нажати .
Наличие указанных отличительных признаков позвол ет автоматизировать процесс
обнаружени малолетучих веществ, значительно упростить процедуру обследовани пальцев рук человека, подлежащего контролю, и сократить врем , необходимое дл обследовани одного человека.
Предлагаемое изобретение иллюстрируетс чертежами:
фиг.1 - приведен один из возможных вариантов схемы устройства обнаружени следовых количеств малолетучих веществ на пальцах рук;
фиг.2 - показаны отклики газоанализатора (СПИП) при нажатии на поверхность нажати пластины пальцем руки, на которой нанесено следовое количество тринитротолуола (ТНТ):
а) в режиме поддержани посто нной температуры поверхности нажати ;
б) при импульсном нагреве поверхности нажати . Стрелками отмечен момент касани пальцем поверхности нажати .
Устройство дл обнаружени следовых количеств малолетучих веществ на пальцах рук
состоит из пластины 1, имеющей поверхность нажати 2 с отверстием; нагревател 3,
подключенного к источнику тока 4, управл емого либо с помощью таймера 5, либо с
помощью датчика 6 температуры окружающего воздуха и/или поверхности нажати ,
нажимного кнопочного механизма 7, датчика 8 положени пластины 1, прогреваемого
газового канала 9, одним концом подсоединенного к входу газоанализатора 10, вторым к отверстию с обратной стороны поверхности нажати 2 пластины 1.
Страница: 5
RU 2 335 755 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Работает устройство следующим образом.
Место контрол организовано так, что обследуемому человеку дл прохода через это
место необходимо пальцем руки нажать на поверхность нажати 2 пластины 1,
закрепленной в нажимном кнопочном механизме 7. Сила, приложенна пальцем руки к
поверхности нажати 2, должна быть достаточна дл того, чтобы малолетучие вещества
были перенесены с поверхности пальца на поверхность нажати 2. Этот факт фиксируетс датчиком 8 положени пластины, вырабатывающим сигнал при нажатии на пластину 1.
Сигнал с датчика 8 положени пластины поступает на вход «Пуск» таймера 5, а также,
например, на вход «Пуск» газоанализатора 10. Таймер 5 производит включение и через
заданный временной интервал выключение источника тока 4, соединенного с нагревателем
3. В течение заданного временного интервала под действием нагревател 3 происходит
нагрев поверхности нажати 2 пластины 1. Частицы малолетучих веществ, перенесенные с
поверхности пальца на поверхность нажати 2, испар ютс и потоком воздуха через
прогреваемый газовый канал 9 транспортируютс на вход газоанализатора 10. При
наличии в потоке воздуха паров веществ, подлежащих контролю, газоанализатор 10
вырабатывает сигнал тревоги. Если сигнал тревоги отсутствует, обследованию может быть
подвергнут следующий человек.
Очевидно, что при многократном нажатии на пластину 1 через малые интервалы
времени (например, обследование потока людей на КПП или проходной) температура
поверхности нажати 2 возрастает. Чтобы исключить возможность получить ожог при
многократном нажатии на поверхность 2, пластина 1 может быть выполнена из материала с
низким коэффициентом теплопроводности. Кроме того, в зависимости от температуры
окружающего воздуха и/или поверхности нажати 2 с помощью датчика 6 температуры
осуществл ют коррекцию временного интервала таймера 5.
Дл того чтобы обеспечить хороший контакт пальца и поверхности нажати , а также
уменьшить вли ние конвективных потоков воздуха (например, ветер, сквозн к и т.п.),
поверхность нажати 2 может иметь вогнутый профиль, повтор ющий профиль
поверхности подушечки пальца.
Устройство обнаружени следовых количеств малолетучих веществ на пальцах рук
может функционировать без таймера. В этом случае поддержание температуры
поверхности нажати 2 на максимальном уровне, но не превышающем болевой
температурный порог дл кожи человека, осуществл етс с помощью датчика 6
температуры поверхности нажати 2, подключенного к источнику тока 4.
На фиг.2 приведены отклики газоанализатора (СПИП) при нажатии на поверхность 2
пластины 1 пальцем руки, на котором нанесено следовое количество ТНТ:
а) в режиме поддержани посто нной температуры поверхности нажати (без
использовани таймера);
б) при импульсном нагреве поверхности нажати .
Стрелками отмечены моменты касани пальцем поверхности нажати .
Как видно из фиг.2, при обнаружении малолетучих веществ:
- в режиме поддержани посто нной температуры поверхности нажати 2 примерно
через 5 секунд сигнал, регистрируемый газоанализатором (СПИП), достигает
максимального значени ;
- в импульсном режиме скорость нагрева поверхности нажати 2 зависит от мощности
нагревател 3 и в данном примере за 3 секунды сигнал, регистрируемый газоанализатором
(СПИП), достигает значение, в 15 раз превышающее значение сигнала, регистрируемого в
режиме поддержани посто нной температуры.
Таким образом, помимо возможности автоматизации процесса обнаружени следовых
количеств малолетучих веществ на пальцах рук человека, подлежащего контролю, и
простоты реализации (по сравнению с прототипом) в предлагаемом техническом решении
врем , необходимое дл обследовани одного человека, уменьшено до 5-10 секунд.
Формула изобретени Страница: 6
CL
RU 2 335 755 C1
5
10
15
20
25
30
35
1. Устройство обнаружени следовых количеств малолетучих веществ на пальцах рук,
состо щее из газоанализатора, вырабатывающего сигнал тревоги при регистрации паров
веществ, подлежащих контролю, прогреваемого газового канала, одним концом
подсоединенного ко входу газоанализатора, нагревател , управл емого источника тока,
подключенного к нагревателю, отличающеес тем, что в устройство введены нажимной
кнопочный механизм, пластина, имеюща поверхность нажати , закрепленна в нажимном
кнопочном механизме, причем к поверхности нажати подведен второй конец
прогреваемого газового канала, датчик положени пластины, вырабатывающий сигнал при
нажатии на пластину, и датчик температуры окружающего воздуха или/и поверхности
нажати , которые могут быть подключены к газоанализатору и/или управл емому
источнику тока.
2. Устройство по п.1, отличающеес тем, что пластина имеет отверстие, к которому со
стороны обратной поверхности нажати подведен второй конец прогреваемого газового
канала.
3. Устройство по п.1, отличающеес тем, что пластина выполнена из материала с
низким коэффициентом теплопроводности.
4. Устройство по п.1, отличающеес тем, что поверхность нажати имеет вогнутый
профиль, повтор ющий профиль поверхности подушечки пальца.
5. Устройство по п.1, отличающеес тем, что нагреватель представл ет собой источник
инфракрасного излучени , сфокусированного на поверхность нажати .
6. Устройство по п.5, отличающеес тем, что поверхность нажати имеет высокую
поглощательную способность.
7. Устройство по п.1, отличающеес тем, что на поверхность нажати нанесена
резистивна металлическа фольга, подключенна к управл емому источнику тока.
8. Устройство по п.1, отличающеес тем, что нагреватель представл ет собой
индуктор, подключенный к управл емому источнику переменного тока, а на поверхность
нажати нанесена металлическа фольга.
9. Устройство по п.1, отличающеес тем, что пластина, выполненна из
диэлектрического материала, подключена к управл емому высокочастотному источнику
тока.
10. Устройство по п.1, отличающеес тем, что пластина с поверхностью нажати вл етс элементом термоэлектрического модул , подключенного к управл емому
источнику тока.
11. Устройство по п.5 или по одному из пп.7-10, отличающеес тем, что в устройство
дополнительно введен таймер, имеющий вход "Пуск", подключенный к датчику положени пластины, вход, подключенный к датчику температуры окружающего воздуха или/и
поверхности нажати , и выход, подключенный к управл емому источнику тока.
40
45
50
Страница: 7
RU 2 335 755 C1
Страница: 8
DR
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
153 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа