CN109154496A - 用于检测表面的污染物的方法和系统 - Google Patents

Abstract

检测装置用于在施加保护涂层之前检测表面上的污染物，例如可溶盐。检测装置包括透气防水膜、覆盖件和检测室。在装配好时，该检测装置提供了能方便地移除的检测装置，其包围了溶剂可注射到其中的空腔，以确定表面上的污染物的量。

Description

用于检测表面的污染物的方法和系统

相关申请

本发明要求由Leon Vandervalk等人于2016年3月10日提交的编号为No.62/306,369、发明创造名称为“用于检测表面的污染物的方法和系统”的美国临时申请的优先权，该申请的全部内容通过引用而引入本文中。

技术领域

本发明涉及表面检测领域。更特别地，本发明涉及用于在向特定表面上施加保护涂层之前检测表面的污染物(例如，可溶盐)的方法和系统。

背景技术

在本领域中已知，在向表面上施加保护涂层之前，必须要确定表面是否没有污染物，尤其是可溶盐污染物。在施加保护涂层之前未除去的可溶盐可能会导致保护涂层的失效，以及要保护的表面的腐蚀。例如，由于盐的吸湿性，使得盐会通过有渗透性的保护涂层来吸引水，导致水分子在表面和涂层之间堆积，因此金属表面上的可溶盐可能会导致粘结问题。这会导致渗透压和电解池的产生，并最终导致表面腐蚀。特别重要的是，确定表面上是否存在可溶盐污染物，以试图在涂层还未偶然地将污染物嵌入到表面材料中之前清洁该表面。此外，保护涂层的性能标准通常限定了可溶盐的允许浓度，因此，重要的是在施加保护涂层之前确定这种盐在表面上的浓度。

为了检测污染物的存在，提出了能对于溶液中的可溶溶剂的浓度提供颜色显示的化学反应检测，以及电导率测量检测。还提出了许多从表面上收集样品的技术，包括擦拭、煮沸、使用检测套筒，以及使用Bresle贴片。

擦拭依赖于将药棉浸渍在测得量的溶液中。通过湿润的药棉来擦拭带有污染物的表面的测量区域。该湿润的药棉在溶液中旋转、挤压。通过新的药棉重复多次这种方法，并且每一次，药棉都留在溶液中。最终，使用清洁的药棉来擦干表面，并将该药棉放置在溶液中。对带有药棉的溶液进行几分钟的搅拌，然后测量盐的浓度。这种擦拭方法的缺陷在于耗费人力，并且会遭受药棉、使用者的手以及用于擦拭的镊子的污染。该测量也可能会不精确，这是因为不能保留所有的检测溶液，尤其是倾斜表面或顶部表面上的检测溶液。

煮沸包括将带有污染物的表面的样品采集到实验室中，并且在测得体积的去离子水中将其煮沸一小时。然后测量检测溶液中的盐的浓度。实验室的介入是本方法的一个缺陷，因为必须要将表面的样品从工作现场移除。与擦拭方法类似，有可能会由之前的测试或煮沸的水中的污染而发生污染。

检测套筒方法涉及使用具有封闭端和带有粘接环的开口端的圆柱形的乳胶套筒。该检测套筒填充有测得量的水，该水在套筒的封闭端处聚集。位于套筒的开口端处的粘接环放置成与要测量的表面相接触，套筒的封闭端抬高。测得量的水流到套筒的开口端，并与要测量的表面相接触。然后，摇动检测套筒，以助于水溶解表面上的污染物。然后，降低封闭端，以允许检测套筒的开口端处的溶液离开表面。然后将套筒从表面和所测量的溶液处移除。这种方法难以用于水平表面，因为重力会将溶液拖向检测套筒的开口端，使套筒的移除和检测溶液的保留变得困难。同样困难的是，在溶液从表面处离开后将其与检测套筒分离。

Bresle贴片方法开始于金属表面的没有生锈、灰尘或水分的干燥部分，从而带有黏着剂的贴片边框可被施加到金属表面上。然后，将Bresle贴片施加到带有黏着剂的金属表面上，以形成紧密密封。通常，贴片为在一侧带有双面黏着泡沫环的乳胶片。取样腔形成在被泡沫环所包围的乳胶和金属表面之间。理想地，Bresle贴片能施加成使得几乎没有空气密封在贴片中。然后，在注射到Bresle贴片中之前，测量确定量的去离子水的特性，以建立底线。然后，将等量的去离子水注射到Bresle贴片中，由使用者进行摇动，以使得金属表面上的所有可溶盐都溶解在去离子水中。通常，乳胶套筒凭借其弹性来容纳所注射的去离子水。去离子水也可被移除，并被再次注射到Bresle贴片中，以进一步溶解所有的可溶盐。然后，从Bresle贴片中收集去离子水，并进行测量。第二测量值和第一测量值之间的差显示了表面上的污染物的水平。

尽管Bresle方法是常用的，但也存在缺陷。在Bresle方法中所使用的贴片依赖于黏着剂，以黏附到要测量的表面上。该黏着剂例如可能会在表面有很多凹痕、表面被试图清洁该表面的颗粒所破坏、以及表面弯曲的情况下不能形成液密密封。该黏着剂也可能会留下残留物，进一步污染该表面。贴片也可能会包含污染物，并由此使测量结果失真。贴片的一次性特性会造成浪费，并增加检测成本。Bresle方法的另一缺陷在于需要使用针头。能够刺穿贴片的乳胶和泡沫黏着物的尖锐的针头也能够伤害到使用者。在某些工作地点，尖锐的针头足以使Bresle方法的使用变得困难或限制其使用。穿过乳胶和黏着泡沫而保持液密密封的过程也会是困难的。在注射到贴片中之前和之后都对水的样品进行测量的需要也使得该方法变得麻烦，还会造成额外的污染机会。还必须要将在预测量读数期间放置在导电计中的所有水都移除，否则注射到贴片中的水的量可能会不准确。通常要进行的其他步骤也可能会带来污染机会。例如，使用者经常会量出比需要放入注射器中的水更多的水，然后在预测量之前将这些水中的一部分注射到导电计中。然后，从导电计和注射器中倒出水，直到注射器具有所需的水量。如果导电计不完全干净，那么这种对于Bresle方法的进行而言并不是完全必须的额外步骤会带来污染机会。

发明内容

在检测表面上的污染物的已知方法中的这些和其他缺点可以被本文中所描述的方法和系统所解决。

这里所描述的系统包括用于检测表面上的污染物的装置，该装置包括：透气防水膜；带有凸檐的覆盖件，该凸檐构造为能在互补式表面上施加压力；以及检测室，该检测室构造为具有用于接收由覆盖件所施加的压力的互补式表面。检测室限定了形成于检测室和表面之间的具有特定体积的空腔。覆盖件和检测室包括能对齐以限定从覆盖件的外壁到检测室的内壁的路径的孔。

这里所描述的方法包括：组装该装置；将分配管沿着从覆盖件的外壁到检测室的内壁的路径插入；将预定量的溶剂放入到检测室的空腔中；使检测室的空腔中的预定量的溶剂晃动；从检测室的空腔中收回基本上所有预定量的溶剂；以及描述溶剂的特性，以得到表面的污染物的量。

这里所描述的系统、装置和方法能移除对黏着剂和尖锐物体的需要，可重复使用，并能减少检测表面的污染物所需的步骤的数量。

附图说明

图1显示了用于在表面上形成检测室的装置的一个实施方案的爆炸图。

图2显示了该装置的截面图。

图3显示了该装置的俯视图。

图4显示了该装置的仰视图。

图5A和图5B显示了该装置覆盖件的实施方案的视图。

图6A和图6B显示了用于在表面上形成检测室的装置的另一实施方案。

图7显示了该装置的立体图。

具体实施方式

这里所描述的系统和方法能够检测表面的污染物，例如，可溶盐。一种方法是通过使用这里所描述的检测装置。通过将该检测装置囊括到用于检测基板的检测工具中，可以避免在用于检测表面的已知技术中的许多缺陷。

图1通过爆炸的方式显示了检测装置100的一个实施方案的各个部件，以显示出透气防水膜110、检测室120和覆盖件130。各个部件彼此配合，以形成有利于对基板进行检测的完整的检测装置100的实施方案。如图所示，检测装置100的这种实施方案包括设置在检测室120上的对齐特征121，以及设置在覆盖件130上的对齐特征131，从而检测室120的各个特征可相对于覆盖件130的各个特征适当地定向。这种需要这种适当定向的特征的一个例子是形成在检测室120上的孔122，以及形成在覆盖件130中的孔132。其他特征也可设置为有利于检测装置100的各个部件对齐，但是没有具体地显示出来。

检测装置100的这个实施方案的覆盖件130由金属或其他刚性材料或半刚性材料形成。然而，这些仅仅是例子，应当注意的是，任何材料都可以使用，只要该材料本身可施加所需的压力以将检测装置100固定到要检测的表面上而不会变形或受损就可以。如图所示，覆盖件130具有环形或圆环形形状，以用于设置到类似地成形的检测室120的法兰123上。覆盖件130限定了检测室120的圆顶124可延伸到其中的空腔。覆盖件130构造为能向检测室120的表面上施加压力，在下文中将对其进行描述。该压力足以在检测装置100和要检测的表面之间形成液密密封。

产生该压力的一种方式是通过使用位于覆盖件130的底面上的一个连续的磁体或多个磁体，以使得覆盖件130能够被吸引至与铁磁性表面直接接触。在一些实施方案中，一个或多个磁体可由覆盖件130所包围，从而不能与金属表面直接接触。在这种实施方案中，包围材料不能明显干扰磁体所提供的磁力。图4显示了使用多个磁体133来将覆盖件130固定到金属表面上的一个实施方案。凭借着覆盖件130上的磁体133所产生的磁力而在检测室120的法兰123上施加压力，从而能在检测室120和垫圈125以及要检测的表面之间形成适当的密封。由覆盖件130所提供的磁力的大小应当足以在检测室120和要检测的表面之间可靠地形成适当的密封。在一些实施方案中，可通过增加或减少覆盖件130所承载的磁体的数量、尺寸或种类来调整由覆盖件130所提供的磁力的大小。在另一些实施方案中，覆盖件130是定制的，以在特定类型的金属表面上提供特定大小的磁力。

产生这种压力的其他技术也是可行的。例如，覆盖件130可形成为在覆盖件130的底面上设置黏着剂。该黏着剂具有足够的强度来将覆盖件130牢固地附接到上述表面上，并具有足够的强度来向检测室120施加所需的压力，以在检测装置100和上述表面之间形成液密密封。在另一实施例中，通过使用独立的磁体来将由金属形成的覆盖件130通过磁性附接到特定的表面上。在该实施例中，覆盖件130位于要检测的表面的一侧上，磁力由该表面的另一侧产生，以在检测室120的表面上施加足够的压力。在该实施方案中，覆盖件130不提供在检测室120上产生压力所需的力。相反，外部磁体提供该所需的力，以产生所需的压力。用于形成所需压力的其他技术也是可行的，但不在这里具体列举了。

除了提供必须的压力来在检测室120和上述表面之间形成适当的密封之外，覆盖件130也可包括有助于将检测装置100从上述表面上移除的机构。在一些实施方案中，覆盖件130的上表面可径向向外延伸，以形成有利于将覆盖件130从表面上移除下来的翼板。在另一些实施方案中，仅覆盖件130的上表面的一部分径向向外延伸，以形成有利于将覆盖件130从表面上移除下来的至少一个翼板。对于某些实施方案来说，优选地可依赖于独立的工具来移除检测装置100。在这些实施方案中，可在覆盖件130的外周表面上设置槽口，从而工具可施加必须的力来克服将检测装置100固定到表面上的力。有利于至少移除覆盖件130的其他结构特征也是可行的，但在此不做具体描述。

例如如图2所示，在覆盖件130上形成凸檐134，以在检测室120的互补式法兰123上施加压力，从而在检测室120和表面之间形成密封。覆盖件130的某些部分可包括多个凸檐134，以向检测室120的互补式法兰123上施加压力，由此有助于确保检测室120与表面之间的密封适当。法兰123和凸檐134的一些部分可以分别为检测室120和覆盖件130的对齐特征121、131的一些方面。

覆盖件130也可包括孔132，该孔132成形为能从覆盖件130的外壁穿透至内壁。附图中所显示的孔132的尺寸允许分配管140方便地插入和移出。在一些实施方案中，如图2所示，孔132逐渐缩窄，以助于将分配管140引导至检测室120的相应的孔122(在下文中描述)中。通过设置该逐渐缩窄的结构，使用者不需要使分配管与孔122、132非常精准地对齐，这有助于提高可用性，并有利于对表面的检测。也可应用其他特征(例如，槽或狭缝)来有利于将分配管引导至检测室120的孔122中。

检测室120构造为能在多个点处与覆盖件130相接合。例如，图2显示了检测室的法兰123是如何与覆盖件130的凸檐134形成互补的，以使得压力能施加到检测室120而确保在检测室120和表面之间形成适当的密封。可在检测室120的至少一些部分上设置多个法兰123，以助于检测装置100的各个部件对齐，同时还提供压力可施加到其上的表面。另外，如图1所示的检测室120的对齐特征121也可提供适当的覆盖件130可施加压力到其上的表面。检测室120可由任意适当的材料制成，包括塑料、硅胶，或其他弹性材料。在一些实施方案中，检测室120可由半透明材料形成，以允许使用者确定容纳于其中的流体的量。在某些实施方案中，检测室120可由有利于重复使用的、能避免检测之间的交叉污染的材料形成。在另一些实施方案中，检测室120设计为一次性的，以使污染的可能性降至最低。

检测室120限定了去离子水可通过孔122而注射到其中以及从其中移除的空腔。该空腔在周向上被检测室120的刚性结构所包围，并被形成于圆顶形状或类圆顶形状124中的柔性材料所进一步包围。通过在检测室120中结合圆顶124，不需要精确地测量注射到检测室120中的溶液的量的变化。相反，在有过量的溶液注射到检测室120中的情况下，圆顶124有助于容纳该过量的溶液，而不会导致溶液例如通过下文中所描述的透气防水膜110而从检测装置100中泄漏出去。另外，圆顶124可用于晃动注射到检测室120中的溶液，从而可收集要检测的表面上的所有可溶盐。圆顶124可与检测室120的结构形成为一体，以避免例如沿着圆顶124的周向边沿的泄漏。尽管例如在图2中将检测室120的圆顶124显示为半球形的形状，然而该结构124不必须形成这种形状。作为替代的仅使用薄的或可变形的材料来容纳过量的溶液而不会导致检测装置100的泄漏的实施方案也是可行的，但不在这里具体列举了。此外，制造结构124的材料不必须与制造检测室120的其他部分的材料相同。

检测室120还包括透气防水膜110，其允许大气气体从检测室120的空腔中逸出。在图1、2、4所示的一些构造中，透气防水膜110在周向上包围检测室120的圆顶124。透气防水膜110允许处于空腔中的所有大气气体从该空腔中排出，以便能得到更加精确的测量结果。在一些实施方案中，透气防水膜110通过能提供液密密封的黏着剂而连接到检测室上。该液密密封是必要的，以使得不会损失注射到检测室120内的任何溶液部分。作为膜110的替代，也可使用其他结构特征，例如单向阀，只要包含在空腔中的大气气体可以排出即可，在此就不具体描述了。

在如图2、4所示的检测室120的一些实施方案中，设置有垫圈125，其有助于在检测室120和表面之间形成密封。垫圈125可由任意适当的材料制成，包括橡胶或弹性体。在一些实施方案中，垫圈125为O型环。在由覆盖件130向检测室120施加压力时，垫圈125变形，以助于确保形成适当的密封，以隔离形成于检测室120的空腔与表面之间的空腔。垫圈125可与检测室120的结构成形为一体，以防止泄漏。在一些实施方案中，垫圈125可在重复使用之后被替换。

由于对齐特征121、131的结构(其能确保孔122、132的适当对齐)，检测室120的孔122与覆盖件130的孔132可以对齐。如上文所述，覆盖件130的孔132包括有助于使分配管140对齐的结构特征，从而有利于通过覆盖件130的孔132和检测室120的孔122的插入。在一些实施方案中，检测室120的孔122包括单向阀或其他可重复使用的结构器件，以确保检测室120的空腔的内容物不会逸出。

例如，在一个实施方案中，检测室120的孔122包括相配合以对容纳于检测室120的空腔中的液体或其他材料进行密封的至少两个壁。这种密封可称为“鸭嘴”单向阀。在使用者将分配管140插入到检测室的孔122中时，分配管140的尖端与该至少两个壁的交点相接触。随着使用者继续将分配管140插入到检测室120的孔122中，该至少两个壁彼此分开，从而分配管140可进入检测室120的空腔。在一些实施方案中，该至少两个壁具备弹性，这允许这些壁在分配管140移出之后聚拢，以使检测室120的空腔再次密封。

在另一实施方案中，检测室120的孔122作为替代地由O型环密封，该O型环设置为能提供足以将溶液保留在检测室中的密封，但也能充分地变形以使分配管140的尖端可以使O型环移动，致使溶液可被注射到检测室120中或从检测室120中排出。在一些实施方案中，这种O型圈可以一体成型为检测室的一部分。在另一些实施方案中，孔122包括用于确保检测室120的空腔的内容物不会逸出的一次性的结构器件。这种一次性的结构器件可包括可由分配管140的尖端穿透的可穿透材料。

如上文所述，通过形成液密密封腔(在那里，存在于要检测的表面上的可溶盐可溶解到借由分配管140而注射到检测室120内的溶液中，然后再从检测室120中排出)，检测装置100有助于提高检测表面上的可溶盐和其他污染物的效率。然后，将分配管140(包含有要检测的溶液)从检测装置100的孔122、132中移出，对所包含的溶液进行沉淀，并检测导电性以及其他特性。还可以使用包含检测可溶盐或其他污染物在溶剂中的存在所需的部件的设备。更特别地，分配管140可包含在智能注射器中，其能注入和移出溶液，并能检测被移出的溶液的特性而无需独立的检测设备。在智能注射器的一个实施方案中，存在独立的腔保留至少一部分溶液，以用于检测。在另一个实施方案中，包含在智能注射器中的全部溶液均用于检测。在这些实施方案中的任一个中，部分溶液或全部溶液可在注射到检测室120中之前以及注射到检测室120中之后均进行检测。由此，除了简化检测过程之外，智能注射器还有利于降低偶然污染的可能性。除了进行导电性测试之外，智能注射器也可准确地测量注射到检测装置100中的溶液的量以及从检测装置100中排出的溶液的量，以助于提高检测的再现性。

使用检测装置100的一个实施方案来进行检测的方法包括将检测室120放置在所选的表面上。在一些实施方案中，透气防水膜110的放置可在检测室120的放置之前进行。然后，将覆盖件130放到检测室210的顶部上，并使用对齐特征131、121来确保放置适当。由覆盖件130所提供的压力能确保在检测室120与表面之间形成适当的密封。然后，使用者使用分配管140来将液体放入到检测室120内的空腔中。该方法的某些实施方案可包括在放入到检测室120的空腔内之前检测液体的特性。分配管140可连接到注射器或其他设备上，该注射器或其他设备包括刻度或其他标识，以显示通过分配管140而收集和分配到检测室120的空腔内的液体的适当的量。液体可至少部分地被重复地收集和分配，以助于将液体与所检测的表面上的所有污染物混合在一起。然后，可将液体从检测室120的空腔中排出，并将该液体的特性与之前的检测结果或对照结果进行比较。在该方法的一些实施方案中，分配管可包括不需要将液体从检测室120的空腔中排出即可检测液体的特性的能力。

图5A显示了用于检测装置100以检测表面的污染物的覆盖件130的一个实施方案的俯视图。如图5所示，覆盖件130的该实施方案包括从覆盖件130的外壁穿透至内壁的孔132。另外，图5所示的覆盖件130的该实施方案包括位于覆盖件130的表面上的标记135。在一些实施方案中，各种标记135可包括商标信息或销售信息，在进一步的实施方案中，标记135可向使用者提供信息。在某些实施方案中，标记135可包括触觉特征，例如可由使用者通过触摸而识别的升高或降低的结构。图5A所示的覆盖件130的实施方案包括这种触觉标记135，通过将触觉标记135相对于孔132来设置，其能向使用者提供例如覆盖件130的朝向和形成在覆盖件130上的孔132的位置的信息。提供检测装置100的部件的朝向信息的这种触觉标记135尤其可用于使用者必须重复地检测多个表面或同一表面的多个区域的情况。标记135相对于覆盖件130的其他特征的其他设置也是可以的，在这里不再具体显示和描述。标记135与检测装置100的其他方面相结合有助于确保使用者适当地使用检测装置100，从而可适当地检测表面上的污染物。

图5B显示了图5A中所示的覆盖件130的仰视图。覆盖件130的仰视图显示了形成于覆盖件130上的多个对齐特征131。在一些实施方案中，图5B中所示的对齐特征131可与检测室120上的对齐特征121相配合，从而使用者能方便地组装检测装置100。图5B还显示了覆盖件130的实施方案所包含的多个磁体133。如图5B所示，磁体133可分布在覆盖件130的边界上，以在检测室120上施加大致上均匀的压力。在另一些实施方案中，磁体133可通过任意适当的方式来分布，以便在检测室120上施加适当的压力。在另一些实施方案中，具有不同特性(包括不同尺寸、不同形状和不同强度)的磁体133可结合着使用，只要能在检测室120上施加适当的压力即可。例如，磁体133可形成为能提供所需的磁力的锥形形状，T形形状、X形形状或其他形状。在某些实施方案中，磁体133可设置为使得更多的压力施加在覆盖件130的孔132附近。有关于磁体133的数量和分布的其他修改方式也是可行的，在这里不再详细列举。

上述检测装置100和使用该检测装置100来进行检测的方法适用于带有不同涂层的各种表面，特别适用于基本上平坦的表面。这种基本上平坦的表面例如可包括地面、墙面或其他类似的结构。然而，也可用于检测不那么平坦的其他表面的污染物。

因此，检测装置200的另一实施方案构造为能检测向内或向外弯曲的表面。这种检测装置200除其他方面之外还包括可变形的且连续的覆盖件230，以提供所需的压力，从而检测室220可用于检测弯曲的表面上的污染物。在检测装置200的这种实施方案中，检测室220也可变形，从而可像检测基本上平坦的表面上的污染物那样方便地检测弯曲的表面上的污染物。在图6A和图6B中显示了这种可变形的覆盖件230。

具体地，柔性的检测装置200的实施方案包括可变形至与向内或向外弯曲的表面相符合的覆盖件230，从而可向检测室220上施加所需的压力，以便检测向内或向外弯曲的表面上的污染物。这种柔性的覆盖物230由适当的材料制成，例如可施加所需的压力以将检测装置200固定到要检测的表面上而不会变得畸形或受损的硅胶、橡胶、塑料，以及其他材料。与覆盖件130类似，这里所描述的覆盖件230具有用于设置在检测室220之上的圆环或环形形状。在所示的实施方案中，覆盖件230限定了检测室220的圆顶224能够延伸到其中的空腔。柔性的覆盖件230构造为能施加压力到检测室220的表面上，以在检测装置200和要检测的表面之间形成液密密封。

与上文所述的覆盖件130相类似，柔性的覆盖件230产生该压力的一种方式为使用位于覆盖件230的底面上的一个连续的磁体或多个磁体，以便将覆盖件230吸引至与铁磁性表面直接接触。在一些实施方案中，磁体可涂覆有能提供某种表面的材料，该表面可导致能将磁体133、233适当地保持在覆盖件130、230的所预期部分上的联结。在另一些实施方案中，磁体可完全被柔性的覆盖件230所包围，以保护磁体免于环境元件，并确保磁体保持在适当的位置中。借由通过覆盖件230的磁体所产生的磁力来施加压力，从而可在检测室与要检测的表面之间形成适当的密封。由覆盖件230所施加的磁力的大小应当足以在检测室220与要检测的表面之间可靠地形成适当的密封。在一些实施方案中，由覆盖件230所施加的磁力的大小可通过增加或减少由覆盖件230所保持的磁体的数量、尺寸和类型来进行调节。在另一些实施方案中，覆盖件230可以是定制的，以在特定类型的金属表面上施加特定大小的磁力。

与上文所述的覆盖件130相类似，柔性的覆盖件230可包括有利于从表面上移除检测装置200的特征。在一些实施方案中，覆盖件230的上表面可径向向外地延伸，以形成有利于从表面上移除覆盖件230的翼板。在另一些实施方案中，仅覆盖件230的上表面的一部分径向向外延伸，以形成有利于将覆盖件230从表面上移除的至少一个翼板。在一些实施方案中，还可以加强柔性的覆盖件230，以便使用该柔性的覆盖件230的加强部分来进行移除。对于某些实施方案而言，优选地可以依靠独立的工具来移除检测装置200。在这些实施方案中，在覆盖件230的外周表面上设置有槽口，从而工具可施加必要的力来克服将检测装置200固定到表面上的力。有利于至少移除覆盖件230的其他结构特征也是可行的，在此不再具体描述。

柔性的覆盖件230也可包括在检测室220的互补式特征上施加压力的结构特征。例如，图6B显示了凸檐234是如何形成在覆盖件230上的，以在检测室220的互补式法兰223上施加压力，从而在检测室220与表面之间形成密封。柔性覆盖件230的某些部分可包括多个凸檐234，以在检测室220的互补式法兰223上施加压力，以助于确保检测室220与表面之间的密封适当。法兰223和凸檐234的部分可以分别为检测室220和覆盖件230的对齐特征221、231的方面。在柔性的覆盖件230的一些实施方案中，施加压力到检测室220上的部分可加固为有利于在检测室220和要检测的表面之间形成液密密封。

柔性覆盖件230也可包括孔232，其形成为能从覆盖件230的外壁穿透至内壁。孔232的尺寸易于分配管140的插入和移出。与图2所示的实施方案相类似，例如，孔232可以逐渐缩窄，以助于将分配管140引导至检测室220的相应的孔222中。通过设置这种逐渐缩窄的结构，使用者不需要使分配管与孔222、232精确地对准，这有助于提高可用性，并有利于进行表面的检测。也可使用其他特征(例如，槽或狭缝)来将分配管140引导至检测室220的孔222中。此外，柔性的覆盖件230的实施方案可针对孔230的至少一部分而采用不同的材料，以便使分配管140能被适当地引导至检测室220的相应的孔222中。

图6A显示了插入有检测室220的柔性的覆盖件230，从而可进行对弯曲的表面的检测。图6A所示的检测室220包括能向使用者提供例如检测室220的朝向的信息的标记226。这种标记226可以是触觉式的，并且提供检测装置100的部件的朝向的信息，尤其可用于使用者必须要重复地检测多个表面或同一表面的多个区域的情况。例如，标记226可显示与覆盖件230的孔232相对齐的检测室220的孔222的位置，从而可如上文所示的那样来使用分配管140。标签226相对于检测室220的其他特征的其他设置也是可行的，在此不再具体显示和描述。标签226与检测装置200的其他方面相结合有助于确保使用者适当地使用检测装置200，以便于适当地检测表面上的污染物。

图6B显示了图6A中所示的柔性的检测装置200的截面。图6B显示了检测装置200是如何变形的，以能够检测弯曲的表面上的污染物。特别地，检测室220可至少部分地通过由柔性的覆盖件230所施加的压力而变形并抵在弯曲的表面上。如截面图所示，检测室220和柔性的覆盖件230的部件相配合，以能够进行弯曲的表面的检测。具体地，检测室220的许多特征(包括法兰223)均可与柔性的覆盖件230的许多特征(包括凸檐235)相配合。可在检测室220的至少一部分上设置多个法兰223，以助于检测装置200的部件的对齐，同时还能提供压力可施加到其上的表面。包括检测室的对齐特征221和柔性的覆盖件230的对齐特征231的其他特征也可相互配合，以通过提供压力可施加到其上的表面而在检测装置200与要检测的弯曲的表面之间形成液密密封。除了检测装置200的这些方面之外，检测室也可包括如上文中针对用于检测基本上平坦的表面上的污染物的检测装置100的实施方案所描述的透气膜210、孔222和圆顶224。

如图6B所示，检测装置200的各个部件(包括检测室220和柔性的覆盖件230)能够以基本上相同的变形率来变形。在一些实施方案中，检测室220和柔性的覆盖件230(以及检测装置200的其他部件)可具有不同的变形率。例如，检测室220可比柔性的覆盖件230变形得更多，从而可在检测室220与弯曲的表面之间形成更加适当的密封。在另一些实施方案中，检测装置200可具有在一个方向上相比于另一方向更加容易变形的部件。例如，检测装置200的这种实施方案的柔性的覆盖件230可在施加到弯曲的表面的内径上时较不容易变形。检测装置200的这种实施方案可更容易变形至与如图6B所示的弯曲的表面的外径相符合，并更不容易变形至与弯曲的表面的内径相符合。这种结构可以是有利的，从而可在检测室220和要检测的表面之间形成适当的液密密封。检测装置200的部件的变形率的其他变化也是可行的，并可有利于在特定环境下的使用，在这里不再明确地列举。

在使用可变形的检测室220时，检测室220的多个方面(包括透气防水膜210、圆顶224和垫圈225)也可构造为能变形成能保留它们的功能，同时也允许检测室220与柔性的覆盖件230的变形相符合。在一些实施方案中，检测室220的对齐特征221变形为允许柔性的覆盖件230的对齐特征231是连续的，以使检测装置200的各个部件配合并适当地对齐。

图7显示了柔性的检测装置200在被施加到弯曲的表面的外径上时的立体图。与图6A和图6B中的显示内容类似，图7所示的检测装置200的实施方案包括插入到设置到弯曲的表面上的柔性的覆盖件230中的检测室220。在该附图中，检测室220包括标记226，在适当地对齐时，该标记226显示了检测室220的孔222和柔性的覆盖件230的孔232的位置。然而，其他的实施方案可将标记226设置在检测室220或柔性的覆盖件230的其他位置上，以向使用者传达其他类型的信息。在图7所示的实施方案中，标记226至少提供了视觉参考，使用者可通过其而快速地确定分配管140可插入通过的孔222、232的朝向。标记226也可显示检测装置200由用户进行的适当组装。在检测装置的这种实施方案中，孔222、232的朝向可由标记226仅在装置200适当装配时显示。

这种柔性的检测装置200的实施方案适用于检测表面的弯曲的内径或外径的污染物。例如，柔性的检测装置200的实施方案可用于管道的内径或外径，该管道的直径在从约50英寸至约3英寸的范围内，更特别地在从约42英寸至约4英寸的范围内。可以想到，要检测的内径或外径的直径越大，要检测的表面就越接近基本上平坦的表面。由此，具有柔性的覆盖件230的检测装置200的实施方案可用于除了基本上平坦的表面之外的向内或向外弯曲的表面。检测装置200的实施方案用于基本上平坦的表面和弯曲的表面上的这种使用可特别适用于使用者并不完全知道要检测污染物的表面的种类的情况，例如为使用者要检测既包括弯曲表面也包括基本上平坦的表面的船的表面的情况。尽管在上文中针对检测装置200的该实施方案描述了管道的直径，然而该装置200不限于由管道所提供的弯曲的表面，也可用于其他弯曲的表面，包括船体的部分，水箱的内壁或外壁，以及想要检测污染物的其他弯曲的表面。

上述检测装置100、200的某些修改是可行的。例如，在该装置的一些实施方案中，检测室120、220和覆盖件130、230可成形为一体，以利于对表面进行快速检测。这种实施方案例如特别适用于要由装置100、200检测的不同表面之间的交叉污染的风险的可接受度低的情况。在这种具有一体成形的检测室120、220和覆盖件130、230的装置中，装置的制造和装置的使用是有利的，这是因为作为独立的检测室120、220和覆盖件130、230的替代而只需单个整体部件。独立的检测室120、220和覆盖件130、230的其他方面可保留在整体的装置中，这些方面包括透气防水膜110、210，圆顶124、224，孔122、132、222、232，并且磁体133、233能继续执行它们的功能，从而可建立液密密封，并确定表面上的污染物的存在。

尽管具有这种整体式的检测室120、220和覆盖件130、230的装置可由一种材料形成，然而在至少一些实施方案中，除了不同的材料之外，也可使用具有不同特性的材料来实现各种表面上的预期结果。在某些实施方案中，尽管检测室和覆盖件可以是整体式部件，然而该整体式的检测室和覆盖件的功能与上文中所述的独立的检测室120、220和覆盖件130、230的功能基本上相同。此外，独立的检测室120、220和独立的覆盖件130、230的某些方面在具有包括检测室120、220和覆盖件130、230的整体式部件的实施方案中可能是不需要的。例如，在这种整体式的实施方案中，例如为对齐特征121、221、131、231的方面是不需要的，这是因为部件为整体式的。通过这种整体式结构，原来不能确保对齐的方面(例如，检测室120、220和覆盖件130、230的孔122、222、132、232)可确保具有适当的朝向并对齐。

检测装置100、200的设计的各个方面的其他变体也是可行的。在一些实施方案中，检测装置100、200的部件可至少部分地由其他材料所覆盖，以利于它们在装置100、200中的使用。

在检测装置100、200的其他变体中，检测室120、220的某些实施方案可包括提供形成检测室120、220和要检测的表面之间的液密密封所需的磁力的磁体133、233。这种实施方案可特别适用于检测室120、220和覆盖件130、230如上文所述为整体式部件的情况。通过将磁体133、233设置到整体式的检测室和覆盖件中以使磁体133、233靠近检测室的密封部分，可实现装置100、200与要检测的表面之间的更加适当的液密密封，尤其是如果要检测的表面不那么平坦则更是如此。

使用检测装置200的一个实施方案来进行检测的方法包括将检测室220放置在所选的表面上。这里所描述的检测装置200包括能放置到弯曲的表面上的能力。在一些实施方案中，在放置检测室220之前，进行透气防水膜210的放置。然后，将柔性的覆盖件230放置到检测室220的顶部上，并使用对齐特征231、221来确保放置适当。由柔性的覆盖件230所提供的压力能确保在检测室220和弯曲的表面之间形成适当的密封。然后，使用者可通过分配管140来将液体放入到检测室220中的空腔内。该方法的某些实施方案可包括在放入检测室220的空腔内之前检测液体的特性。分配管140可连接到注射器或其他设备上，该注射器或其他设备包括刻度或其他标识，以显示通过分配管140而被收集和分配到检测室220的空腔内的液体的适当的量。该液体可被至少部分地重复收集和分配，以助于液体与要检测的表面上的所有污染物的混合。然后，可将液体排出检测室220的空腔，并将该液体的特性与之前检测的结果或对照检测的结果相比较。在该方法的一些实施方案中，分配管可包括在不需要将液体从检测室220的空腔中排出的情况下检测该液体的特性的能力。

上述详细说明描述了根据这里所公开的各个实施方案的用于检测表面的污染物的检测装置、用于检测表面的污染物的方法、以及用于检测表面的污染物的系统的实施方案。然而，本发明不限于上述具体的实施方案和变体。在不背离由随附的权利要求书所限定的本发明的精神和范围的情况下，本领域的技术人员可以想到许多变化、修改和等价物。清楚地希望的是，落入到权利要求书的范围内的所有这些变化、修改和等价物均包含在权利要求书中。

Claims (12)

1.一种用于检测表面的污染物的装置，所述装置包括：

覆盖件，所述覆盖件包括至少一个凸檐，所述至少一个凸檐构造为能在互补式表面上施加压力；以及

检测室，所述检测室构造有用于接收由所述覆盖件所施加的压力的所述互补式表面，所述检测室限定了形成于所述检测室与所述表面之间的具有特定体积的空腔。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述覆盖件包括对齐特征，所述对齐特征构造为能与所述检测室的互补式对齐特征相接合。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述检测室的孔包括单向阀。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述检测室的孔包括能相配合以密封保持在所述检测室的空腔内的液体的至少两个表面，所述至少两个表面在分配管的尖端插入到所述至少两个表面之间时分开，所述至少两个表面在所述分配管从所述至少两个表面之间移开时再次密封。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述检测室包括柔性的圆顶，所述圆顶构造为能容纳所述空腔中的过剩的溶剂。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括透气防水膜，所述透气防水膜构造为允许容纳于所述检测室的空腔内的空气和其他气体逸出。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述覆盖件和所述检测室包括能对齐以限定从所述覆盖件的外壁至所述检测室的内壁的路径的孔。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，要检测污染物的表面为弯曲的表面。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述覆盖件和所述检测室形成为一体。

10.一种用于检测表面的污染物的方法，所述方法包括：

将根据权利要求1所述的装置固定到所述表面上；

将分配管沿着从所述覆盖件的外壁到所述检测室的内壁的路径插入；

将预定量的溶剂放入到所述检测室的空腔内；

摇晃所述检测室的空腔内的预定量的溶剂；

将基本上全部的所述预定量的溶剂从所述检测室的空腔内收回；以及

测量所述溶剂的特性，以获得所述表面上的污染物的量。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，要检测污染物的表面为弯曲的表面。

12.一种用于检测表面上的污染物的系统，所述系统包括：

分配管，所述分配管用于将溶剂注射到根据权利要求1所述的装置中，以及从根据权利要求1所述的装置中收回；以及

检测设备，所述检测设备构造为能确定所包含的溶剂的量。