DE1945148A1 - Device for sampling - Google Patents
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Description
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Andre GARNIER, Saint REMY les CHEVREUSE (Prankreich)Andre GARNIER, Saint REMY les CHEVREUSE (France)
Gerät zur ProbenentnahmeSampling device
I)Lo Erfindung beti'ifft ein tragbares Gerät, das die kontinuierliche Entnahme von Proben aus einer durch radioaktive Aerosole kontaminierten Atmosphäre gestattet, um durch Untersuchung der an einem Filter des Geräts aufgefangenen Produkte die Verunreinigung festzustellen, der ein Operateur ausgesetzt gewesen ist, der während einer bestimmten Zeitdauer in der Atmosphäre gearbeitet hat.I) The invention relates to a portable device that uses the continuous taking of samples from an atmosphere contaminated by radioactive aerosols is permitted, to determine the contamination by examining the products caught on a filter of the device, the has been exposed to a surgeon who has worked in the atmosphere for a period of time.
ßs sind bereits derartige Geräte zur Probenentnahme bekannt, die eine Kontrolle der durch einen Operateur eingeatmeten Luft ermöglichen, der dieses Gerät trägt und sich in einer radioaktiven Zone aufhalte Diese Geräte haben jedoch im allgemeinen folgende Nachteile» In manchen Fällen ist das Probenvolumen klein im Vergleich zu der tatsächlich durch den Operateur eingeatmeten Luft, so daß Such devices for taking samples are already known which enable the air inhaled by a surgeon who is wearing this device and who is in a radioactive zone to be checked. However, these devices generally have the following disadvantages: In some cases the sample volume is small compared to the air actually inhaled by the surgeon, so that
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die erhaltenen Resultate nicht genau genug extrapoliert werden können» In anderen Fällen sind die verfügbaren Geräte sperrig und ziemlich schwer, so daß sie den Benutzer während eines längeren Aufenthalts in der kontaminierten Zone behindern* Schließlich greift in anderen Fällen das Gerät zur Probenentnahme auf eine Doppeleembranpumpe zurück, deren Ausführung ziemlich schwierig ist und deren Fertigungskosten daher hoch sind. Außer dem können bei der zuletzt genannten Art von Geräten unvorhergesehene Bewegungen der Ein- und Ausatemklappen, die den Membranen zugeordnet sind, auftreten, die einem störungsfreien Betrieb abträglich sind und sogar die später an dem angeschlossenen Filter vorgenommenen Messungen verfälschen können*the results obtained can not be extrapolated with sufficient accuracy "In other cases, the available devices are bulky and quite heavy, so that they hinder the user during an extended stay in the contaminated zone * Finally, in other cases the device for sampling a Doppeleembranpumpe uses which are quite difficult to carry out and therefore high in manufacturing cost. In addition, unforeseen movements of the inhalation and exhalation valves assigned to the membranes can occur with the last-mentioned type of device, which are detrimental to trouble-free operation and can even falsify the measurements made later on the connected filter *
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zur Entnahme von Proben, insbesondere von radioaktiven Aerosolen, anzugeben, bei dem die Bewegungen einer Einatera- und einer Ausatemklappe direkt durch die Bewegung des beweglichen Glieds des Pumporgans gesteuert sind, wobei das Gerät eine einfache und billige Serienfertigung insbesondere infolge Verwendung von gleichzeitig widerstandsfähigen und leichten Werkstoffen erlauben soll, die zu einem relativ geringen Gewicht und Platzbedarf führenaThe invention is therefore based on the object Specify device for taking samples, in particular radioactive aerosols, in which the movements of a Inhalation and an exhalation valve directly through the movement of the movable member of the pumping element are controlled, the device being simple and cheap in series production in particular due to the use of resistant and light materials at the same time should, which lead to a relatively low weight and space requirement
Ein Gerät zur Probenentnahme, besonders von radioaktiven Aerosolen, mit einem Gehäuse,.das eine Öffnung zur dichten Befestigung eines Filterhalters aufweist und eine Akkumulatorbatterie mit kleinen Abmessungen trägt, die die Stromversorgung eines mit konstanter Drehzahl umlaufenden Motors vornimmt, der mit einem Exzenter gekuppelt ist, der Über eine Steuerstange die Drehung der Mo-A device for taking samples, especially of radioactive aerosols, with a housing, the one opening has for tight fastening of a filter holder and carries a storage battery with small dimensions, providing power to a rotating at constant speed Makes the motor, which is coupled with an eccentric, the rotation of the mo-
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torwelle in eine geradlinige Hin- und Herbewegung· umsetzt, ist gemäß dar Erfindung gekennzeichnet durch einen im wesentlichen zylindrischen Balg, dessen eines Ende unbeweglich zum Gehäuse in der Öffnung für die Befestigung des Filterhalters und dessen anderes Ende an einer Abschlußplatte befestigt ist, wobei der Filterhalter ein Verbindung sloch zum Balg aufweist-, das mit einer Einatemklappe im Innern des Balgs versehen ist, und wobei die Abschlufiplatte außerhalb des Balgs mit einer Ausatemklappe versehen ist, die mit der Steuerstange verbunden iat ·door shaft into a straight back and forth movement, is characterized according to the invention by a substantially cylindrical bellows, one end of which is immovable towards the housing in the opening for attachment of the filter holder and the other end thereof is attached to an end plate, the filter holder has a connection sloch to the bellows, which is connected to a Inhalation flap is provided inside the bellows, and the closure plate outside the bellows with an exhalation flap which is connected to the control rod
Die Erfindung kann durch verschiedene Merkmale vorteilhaft weitergebildet werden. Diese Merkmale sindtThe invention can advantageously be further developed through various features. These features are found
Dio tinatemklappe ist am Filterhalter durch einen Niet oder dergleichen befestigtι Dio is tinatemklappe ι mounted on the filter holder by a rivet or the like
die Ausatemklappe ist an der Abschlußplatte durch eine Klemme befestigt» die das Ende der Steuerstand mit der Platte verbindet!the exhalation flap is attached to the end plate by a clamp that connects the end of the helm the plate connects!
der Antriebsmotor ist mit einem Stundenzähler oder Durchflußmesser gekuppelt, der durch eine auf der Motorwolle vorgesehene Schnecke gesteuert ist, die mit einem auf der Zähler- oder Messerachse montierten Ritzel kämmt{the drive motor is coupled to an hour meter or flow meter, which is placed on the motor wool provided screw is controlled, which meshes with a pinion mounted on the counter or knife axis {
das Gehäuse ist mit äußeren Kontakten ausgerüstet« die an die Klemmen der Akkumulatorbatterie angeschlossen sind, so-, (IaIJ die Aufladung dieser Batterie bei Nichtgebrauch mti g 1 i eh i s 11the housing is equipped with external contacts that are connected to the terminals of the accumulator battery are, so-, (IaIJ the charging of this battery when not in use mti g 1 i eh i s 11
,der Filterhalter trägt einen Boden, der direkt in der, the filter holder has a base that goes directly into the
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Gehäuseöffnung montiert ist, und einen Ring zur Sicherung des Filters am Bodenf undHousing opening is mounted, and a ring for securing of the filter at the bottom and
der Filterhalter ist durch einen Schlauch mit einem Zwischenstück verbunden, das in die Gehäuseöffnung eingesetzt ist.the filter holder is connected by a hose to an intermediate piece which is inserted into the housing opening is.
Die Erfindung soll anhand der Zeichnung näher erläutert werden, in der ein Ausführungsbeispiel dee Geräts zur Probenentnahme abgebildet ist. Es zeigernThe invention will be explained in more detail with reference to the drawing, in which an embodiment of the device for Sampling is shown. Show it
Fig. 1 eine Ansicht von außen der Frontfläche des Geräts, das einen Filterhalter trägt, der direkt am Gerätegehäuse befestigt ist}Fig. 1 is a view from the outside of the front surface of the device, that carries a filter holder that is attached directly to the device housing}
Fig» 2 eine Schnittansicht entlang Linie II-II von Figo 1 j undFIG. 2 is a sectional view along line II-II of FIG Figo 1 j and
Fig0 3 eine genauere Schnittansicht einer abgewandelten Atisführung des Filterhalters und dessen Befestigung«Figure 3 is a more accurate 0-sectional view of a modified Atisführung of the filter holder and its attachment "
Gemäß Fig. 1 und 2 hat das Probenentnahmegerät ein im wesentlichen quaderförmiges Gehäuse 1, das aus jedem geeigneten ¥erkstoff gefertigt sein kann, vorzugsweise aber aus einem üblichen leichten Kunststoff besteht« An dfsr Rückseite des Gehäuses sind Vorsprünge 2 vorgesehen, die die Befestigung des Gehäuses an der Kleidung eines Benutzers durch irgendeinen Schließhaken oder eine geeignete Befestigungseinrichtung (ein Gleitstück» eine Klemme usw.) ermöglichen. An seiner entgegengesetzten Seite hatAccording to FIGS. 1 and 2, the sampling device has a substantially cuboid housing 1, which consists of each suitable material can be made, but preferably consists of a conventional lightweight plastic «An Projections 2 are provided on the rear side of the housing, which fasten the housing to the clothing of a user by any clasp or suitable fastening device (a slider »a clamp etc.) enable. Has on its opposite side
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das Gehäuse 1 eine Kreis öffnung- 3, die einen Halter h fUr ein Filter 5 aufnimmt, das die radioaktiven Aerosolen auf fängt, die durch das Gerät über eine Pumpe als Proben ent· nommen werden, die vom Gerät getragen 1st und veiter unten genauer erläutert werden wird. the housing 1 has a circular opening 3 which receives a holder h for a filter 5 which catches the radioactive aerosols which are taken by the device via a pump as samples which is carried by the device and which is explained in more detail below will be.
Die spätere Untersuchung dieses Filters nach einer gegebenen Betriebszeit erlaubt in Abhängigkeit vom Volumen der Luft oder allgemeiner der durch das Gerät entnommenen Atmosphäre einerseits und des Verhältnisses dieses Volumens zu dem tatsächlich durch den Benutzer eingeatmeten Volumen andererseits die Bestimmung der Menge und der Art der eingeatmeten Aerosole und damit der aufgenommenen Verunreinigungenο The subsequent examination of this filter after a given operating time allows, depending on the volume of the air or, more generally, the atmosphere extracted by the device on the one hand and the ratio of this volume to the volume actually inhaled by the user, on the other hand, to determine the amount and type of aerosols inhaled and thus the absorbed impurities ο
Der Halter h trägt vorzugsweise einen Boden O1 der von außen in die Öffnung 3 eingesetzt ist und innen die Form einer Schale hat, die auf der Achse mit einem Loch versehen ist. Das Filter 5 liegt unbeweglich am Boden 6 parallel zu der entsprechenden Fläche des Gehäuses mittel« eines Kreisrings 8 an, der auf den Umfang des Bodens 6 aufgeschraubt ist und ein äußeres Schutzgittex^ 9 trägt.The holder h preferably carries a base O 1 which is inserted from the outside into the opening 3 and has the shape of a bowl on the inside, which is provided with a hole on the axis. The filter 5 is immovably on the ground 6 parallel to the corresponding surface of the housing middle "of a circular ring 8 on which is screwed onto the periphery of the bottom 6 and an outer Schutzgittex carries ^. 9
Gemäß der Erfindung trägt das Probenentnahmegerät im Innern des Gehäuses 1 eine Pumpe, die in der Hauptsache aus einem elastischen Balg 10 besteht, der insbesondere aus Weichkautschuk ist, eine zylindrische Form hat und mit einem Ende am Gehäuse 1 in der Öffnung 3 befestigt ist, wo der Bpden 6 des Filterhalters h mittels des Außenrands des Balgs 10 abgedichtet ist„ Das andere Ende des Balgs 10 ist durch eine Querplatte 11 verschlossen, die im wesentlichen parallel zum Boden 6 verläuft und senkrecht zu diesem hin- und herschiebbar ist, so daß auf According to the invention, the sampling device carries a pump inside the housing 1, which mainly consists of an elastic bellows 10, which is in particular made of soft rubber, has a cylindrical shape and is attached at one end to the housing 1 in the opening 3, where the base 6 of the filter holder h is sealed by means of the outer edge of the bellows 10 "The other end of the bellows 10 is closed by a transverse plate 11 which runs essentially parallel to the bottom 6 and can be pushed back and forth perpendicular to this, so that on
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diese Weise durch den Balg 10 und geeignet angebrachte Klappen eine einfache Pumpe gebildet wird, die Luft Über das Filter 5 ansaugt und danach aus dem Gehäuse 1 nach außen drückt. Zu diesem Zweck iat im Innern des Balgs 10 eine Einatemklappe 12 montiert, die durch eine elaetische Zunge gebildet ist, die an einem Ende unbeweglich am Boden 6 durch einen Niet 13 oder dergleichen befestigt ist und sich mit ihrem anderen Ende vor dem Loch 7 befindet, das den Balg mit der Umgebung des Gehäuses über das Filter 5 verbindet. Ebenso ist auf der Abschlußplatte 11, aber außerhalb des Balgs 10, eine Ausatemklappe 14 vorge sehen, die eine Verbindungsöffnung 15 schließt und an der Platte über ein Befestigungsmittel 16 befestigt ist, das die Platte auch mit einem Ende eines Steuerarms 17 verbindet. Der Steuerarm 17 verläuft im wesentlichen auf der Achse des Balgs 10 und wirkt an seinem anderen Ende mit einem Kurbelzapfen 18 zusammen, der exzentrisch auf einer Kurbelwange 19 sitzt, der an einer Welle 20 eines Elektromotors 21 befestigt ist, die bei ihrer Drehbewegung durch zwei Lager 23 und Zh geführt ist, von denen das zweite auch die Halterung und Sicherung des Motors im Gehäuse vornimmt. Die Stromversorgung des Motors wird von einer Akkumulatorbatterie 22, insbesondere einem Nickel-Cadmium- Akkumulator, mit kleinen Abmessungen vorgenommen, der sich im Gehäuse 1 neben dem Motor befindet (vgle Fig» 1), Das Ein- oder Ausschalten des Motors ist durch einen Schieber B mit zwei Stelluftgen, nämlich Ein (m) und Aus (Α) steuerbar, der dem Benutzer des Geräts leicht zugänglich ist. Auf der Welle 20 des Motors 21· ist zwischen den Lagern 23 und 2h ein Gewindeabschnitt 25 vorgesehen, der mit einem Ritzel 26 kämmt, das auf einer Welle 27 eines Zählers 28 befestigt ist, der so kalibriert ist, daß er entweder die während des Antriebs des Pumpenbalgs durchIn this way, a simple pump is formed by the bellows 10 and suitably attached flaps, which sucks in air through the filter 5 and then presses it out of the housing 1 to the outside. For this purpose, an inhalation valve 12 is mounted inside the bellows 10, which is formed by an elastic tongue which is fixed immovably at one end to the base 6 by a rivet 13 or the like and at its other end is located in front of the hole 7, which connects the bellows with the environment of the housing via the filter 5. Likewise, an exhalation valve 14 is provided on the end plate 11, but outside of the bellows 10, which closes a connection opening 15 and is attached to the plate via a fastening means 16 which also connects the plate to one end of a control arm 17. The control arm 17 runs essentially on the axis of the bellows 10 and cooperates at its other end with a crank pin 18, which sits eccentrically on a crank web 19 which is attached to a shaft 20 of an electric motor 21, which is rotated by two bearings 23 and Zh , of which the second also holds and secures the motor in the housing. The power supply of the motor is made of an accumulator battery 22, in particular a nickel-cadmium accumulator, with small dimensions, which is located in the housing 1 next to the engine (see FIG e »1), the activation or deactivation of the motor by a Slide B with two Stelluftgen, namely on (m) and off (Α) controllable, which is easily accessible to the user of the device. On the shaft 20 of the motor 21, a threaded portion 25 is provided between the bearings 23 and 2h, which meshes with a pinion 26 which is mounted on a shaft 27 of a counter 28 which is calibrated so that it is either during the drive of the pump bellows
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den Motor verstrichene Zeit oder die Fördermenge anzeigt. Die Ziffern des" Zählers erscheinen in einem (nicht abgebildeten) Fenster, das der Benutzer1 des Geräts ohne Schwierigkeiten ablesen kannc Schließlich hat das Gerät Kontakte 29 t die an der Außenwand des Gehäuses 1 vorstehen und elektrisch an die Batterie 22 im Innern des Gehäuses angeschlossen sind, so daß diese bei Nichtgebrauch wieder aufgeladen werden kann, insbesondere durch automatisches Einstellen des Geräts in ein besonderes Gestell, das an eine geeignete Spannungsquelle angeschlossen isto In Abwandlung dieser Ausführung kann eine einfache Kabelverbindung mit Stockdose und Stecker vorgesehen sein»engine shows elapsed time or flow rate. The digits of the "counter" appear in a window (not shown) that the user 1 of the device can easily read c Finally, the device has contacts 29 t which protrude from the outer wall of the housing 1 and electrically to the battery 22 inside the housing are connected so that it can be recharged when not in use, in particular by automatically placing the device in a special frame that is connected to a suitable voltage source.
Die Arbeitsweise des Geräts zur Entnahme von Aerosolproben folgt unmittelbar aus der vorangegangenen Beschreibung des Aufbaus des Geräts» Der Benutzer, der das Gehätise trägt, das geeignet an seiner Kleidung befestigt ist, verschiebt den Schieber B aus der Stellung A in die Stellung M, sobald er in die radioaktive Zone eintritt« Der Motor 21 treibt den Stundenzahl or 28 an und ruft über die Steuerstand« 17 eine Hin- und Herbewegung des Balgs hervor, der kontinuierlich durch das Filter 5 Außenlufi ansaugt« Yälirend der Einatmungsphase öffnet sich die Einatemklappe 12 unter der Einwirkung des im Balg erzeugten Unterdrucks, so daß das Loch 7 geöffnet wird* Dagegen wirkt auf die Ausatemklappe i'tt die an der Platte 11 anliegt, die Trägheit der verschobenen Steuerstange ein. Im Gegensatz dazu wex'den während der folgenden Phase, die der Hiickbewegung der Steueretange entspricht, die Klappen automatisch umgesteuert« Es ist in diesem Zusammenhang ersichtlich, daß die Bewegung selbst des Balgs zusätzlich zxi der erzeugten Druckschwankung in den beiden aufeinanderfolgenden Phasen das Öffnen oder Schließen derThe operation of the device for taking aerosol samples follows directly from the previous description of the structure of the device. "The user who wears the device, which is suitably attached to his clothing, moves the slider B from position A to position M as soon as he enters the radioactive zone. The motor 21 drives the number of hours or 28 and, via the control station 17, causes the bellows to move back and forth, which continuously sucks in external air through the filter 5 action of the negative pressure generated in the bellows, so that the hole 7 is opened * on the other hand acts on the exhaling valve I't t which bears against the plate 11, the inertia of the control rod shifted a. In contrast to this, the flaps are automatically reversed during the following phase, which corresponds to the backward movement of the control rod the
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■* '■ Klappet! unterstützt) ohne daß eine Gefahr besteht, daß insbesondere Bewegungen oder Umsteuerungen auftreten, die schädlich für den Betrieb und den mechanischen Widerstand dieser Klappen sind· ■ * '■ Fold! supported) without there being any risk of movements or reversals in particular occurring which are detrimental to the operation and mechanical resistance of these flaps.
In Fig, 3 ist eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels abgebildet, bei der der Filterhalter 4 am Ende eines Schläuche 30 befestigt ist, dessen anderes Ende ein Zwischenstück 31 trägt, das von der Öffnung 3 des Gehäuses wie der Filterhalter selbst im Ausführungsbelepiel von Fig. 1 aufgenommen werden kann« Diese Abwandlung der Befestigung erlaubt keine* direkte Anbringung des Filters auf dem Gehäuse 1, sondern über eine elastische Spange oder dergleichen an einem beliebigen Teil der Kleidung des Benutzers ο Insbesondere wird das Gehäuse am Gürtel und das Filter an einer Brusttasche getragen.In Fig. 3 is a modification of the embodiment shown, in which the filter holder 4 is attached to the end of a tube 30, the other end of which is a Intermediate piece 31 carries that of the opening 3 of the housing like the filter holder itself in the exemplary embodiment can be included in Fig. 1 «This modification of the Attachment does not allow * direct attachment of the filter on the housing 1, but via an elastic clasp or the like on any part of the clothing of the user ο In particular, the housing is worn on the belt and the filter on a breast pocket.
Das eben beschriebene Gerät ist für eine ununterbrochene Betriebszeit von mindestens 10 h vorgesehen, wobei die Aufladung der Batterie während 12 - 14 h vor jeder neuen Schicht vorgenommen werden muß. Die Fördermenge des Balgs beträgt etwa 4,5 - 5|5 l/min, was ungefähr einem Viertel der Einatmung des Benutzers entspricht und eine gute Extrapolation erlaubt* Der Elektromotor hat eine Leistung von etwa 1,2 ¥ und wird mit einer Spannung von 6 V versorgt. Das Gehäuse hat folgende Außenabmessungen: Breite 80 mm, Höhe 110 mm, Länge 45 nun.The device just described is for a continuous Operating time of at least 10 h is provided, with battery charging during 12-14 h before each new shift must be made. The delivery rate of the bellows is about 4.5 - 5 | 5 l / min, which is about one Quarter of the inhalation of the user and allows a good extrapolation * The electric motor has a Power of about 1.2 ¥ and is supplied with a voltage of 6 V. The housing has the following external dimensions: Width 80 mm, height 110 mm, length 45 now.
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Cited By (2)
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