流體連通；以及
[0048]一使用與所述測(cè)試區(qū)域流體連通的至少一個(gè)氣體探測(cè)器，測(cè)試所述測(cè)試區(qū)域中的目標(biāo)成分的存在；
[0049]其中所述方法包括，通過所述樣品通道中的流動(dòng)控制結(jié)構(gòu)，將所述樣品氣體的至少一部分引向所述薄膜。
[0050]在樣品通道中流動(dòng)的樣品氣體將具有至少第一流動(dòng)方向(即第一凈方向)。正如將會(huì)進(jìn)一步討論的，在一些實(shí)施例中，所述流動(dòng)控制結(jié)構(gòu)將使得在所述樣品通道中流動(dòng)的樣品氣體具有至少第二流動(dòng)方向。該第二流動(dòng)方向?qū)⒅甘緲悠窔怏w流的僅僅一部分、樣品氣體流的實(shí)質(zhì)部分，或者本質(zhì)上是樣品氣體流的全部(即第二凈方向)。
[0051]流動(dòng)控制裝置可以是限定樣品通道的表面(不同于一個(gè)獨(dú)特的結(jié)構(gòu))。在一些實(shí)施例中，樣品通道的形狀使得樣品氣體將其凈流動(dòng)方向其從第一流動(dòng)方向改變到第二流動(dòng)方向，在這些實(shí)施例中，薄膜可以布置為，使得第一流動(dòng)方向指向所述薄膜。例如，所述流動(dòng)控制結(jié)構(gòu)可以限定管路中的轉(zhuǎn)彎或彎道，薄膜布置在所述轉(zhuǎn)彎或彎道的外側(cè)。
[0052]在其他實(shí)施例中，第一流動(dòng)方向并不朝向薄膜。在這些實(shí)施例中，樣品通道包括導(dǎo)向裝置，這是因?yàn)樗隽鲃?dòng)控制結(jié)構(gòu)和所述樣品通道的橫截面形狀沿樣品通道的長度有所改變。所述導(dǎo)向裝置可以與限定樣品通道的表面(i)集成，(?)連接或(iii)分離。在這些實(shí)施例中，限定樣品通道的表面使得樣品氣體具有第一流動(dòng)方向，而所述導(dǎo)向裝置使得所述樣品氣體的至少一部分改變方向，以具有朝向所述薄膜的第二流動(dòng)方向。所述導(dǎo)向裝置有必要靠近所述薄膜，從而至少一些已改變方向的樣品氣體與所述薄膜接觸。
[0053]優(yōu)選地，導(dǎo)向裝置是對(duì)準(zhǔn)的表面或物體，使得第二流動(dòng)方向朝向薄膜。在這些實(shí)施例中，所述導(dǎo)向裝置與所述薄膜成一角度(即與樣品通道中的薄膜的表面不平行)。優(yōu)選地，所述導(dǎo)向裝置朝向而非遠(yuǎn)離所述薄膜傾斜。例如，所述導(dǎo)向裝置可以是(i)限定所述樣品通道的表面的平滑或突然變窄/收縮或者(ii)源自限定所述樣品通道的表面的球狀突出部(α)和αυ是一體式導(dǎo)向裝置的示例)，an)從限定所述樣品通道的至少一個(gè)表面延伸的平坦或彎曲的擋板(作為被附接的導(dǎo)向裝置的示例)，或者(iv)在樣品通道中的，但不與限定所述樣品通道的表面連接的阻擋樣品流動(dòng)的物體(如珠子)(作為與限定所述樣品通道的表面分離的導(dǎo)向裝置的示例)。
[0054]優(yōu)選地，所述導(dǎo)向裝置是使得所述樣品通道變窄的表面，從而穿過所述樣品通道流經(jīng)所述薄膜的樣品氣體減少。不必拘泥于理論，這種變窄帶來了增加的速度并且被認(rèn)為也帶來了在該區(qū)域中的樣品氣流的湍流特性。伴隨著增加的湍流(和速度)的是朝向限定樣品通道的表面和朝向薄膜的樣品氣體分子的動(dòng)量通量/對(duì)流的增加。即，使得在進(jìn)入收縮前，通過所述通道變窄，將引起在第一流動(dòng)方向流動(dòng)的樣品氣體分子中的某一個(gè)量的樣品氣體分子在朝向薄膜的第二流動(dòng)方向上流動(dòng)(然而，所述量可能比仍然在第一流動(dòng)方向上流動(dòng)的樣品氣體分子的量要小)。可以確信的是，指向薄膜的樣品氣體分子的量和速度的增加引起(a)經(jīng)過薄膜的更多數(shù)量的氣體分子流向測(cè)試區(qū)域，以及(b)樣品氣體分子更快擴(kuò)散經(jīng)過薄膜且進(jìn)入測(cè)試區(qū)域。這些因素分別導(dǎo)致形成了一個(gè)能夠更早地一一通過具有更低的啟動(dòng)閾值(即能夠探測(cè)不那么明顯的火災(zāi))一一和在更快的響應(yīng)時(shí)間內(nèi)(即，減少了由氣體探測(cè)器裝置中固有的遲滯所引起的報(bào)警遲滯時(shí)間)探測(cè)令人討厭的火災(zāi)事件的氣體探測(cè)器裝置。
[0055]除了將樣品通道變窄以增加湍流并由此將更多的樣品氣體分子導(dǎo)向薄膜，優(yōu)選的是，導(dǎo)向裝置還更加明顯地將樣品氣體流瞄向薄膜。即，所述導(dǎo)向裝置優(yōu)選地使得，最初在第一流動(dòng)方向上流動(dòng)的大部分樣品氣體分子改變?yōu)榫哂谐蛩霰∧さ牡诙鲃?dòng)方向。例如，所述導(dǎo)向裝置可以是從限定樣品通道的表面延伸的平坦或彎曲的表面，或者獨(dú)立的物體，例如直角棱鏡、三角棱鏡或半圓柱，其被放置為橫跨樣品氣體的第一流動(dòng)方向，以引起對(duì)所述流動(dòng)的干擾以及朝向所述薄膜的第二流動(dòng)方向。即，樣品氣體分子的流動(dòng)被導(dǎo)向裝置轉(zhuǎn)向/改變方向/干擾/擾亂，并被迫流向所述薄膜。
[0056]本發(fā)明的氣體探測(cè)器裝置還包括與樣品通道流體連通的樣品入口。所述樣品入口還有必要與大宗氣體流體連通。優(yōu)選地，樣品入口可位于大宗氣體管道中的大宗氣體的流動(dòng)中。在這些實(shí)施例中，樣品入口適于引導(dǎo)大宗氣體流動(dòng)進(jìn)入樣品通道。這優(yōu)選地由凹形的(相對(duì)于大宗氣體的流動(dòng)方向)樣品入口實(shí)現(xiàn)。例如，樣品入口是伊狀的。大宗氣體的典型流速最高為大約120L/min?？蛇x擇地，大宗氣體可以提供至樣品入口中。在這些實(shí)施例中，可以設(shè)置泵/風(fēng)扇/鼓風(fēng)機(jī)以將大宗氣體引導(dǎo)進(jìn)入樣品入口。在任一情況中，樣品通道中樣品氣體的理想流速是在大約lL/min至5L/min的范圍內(nèi)。
[0057]本發(fā)明的氣體探測(cè)器裝置優(yōu)選地還包括與樣品通道流體連通的樣品出口。所述樣品出口可以是與樣品入口相同的實(shí)體，但是優(yōu)選地是不同的。更優(yōu)選地，所述樣品出口與大宗氣體流體連通，使得流經(jīng)氣體探測(cè)器裝置的樣品氣體可以返回其最初的源。在這種情況下，樣品出口適于將樣品氣體引導(dǎo)進(jìn)入大宗氣體的流動(dòng)中。
[0058]薄膜通常用在氣體探測(cè)器中，以過濾干擾元素(例如灰塵)并允許樣品氣體/目標(biāo)成分的稀釋。所述薄膜由本領(lǐng)域已知的任意適宜的材料制作。例如，薄膜可以是聚四氟乙稀(例如Gore-tex)或Zitex。優(yōu)選地，薄膜是Gore_tex。薄膜必須是多孔的，以允許樣品氣體和目標(biāo)成分經(jīng)過其中，通向測(cè)試區(qū)域和氣體探測(cè)器。薄膜的尺寸可以是任意能夠允許足夠量的樣品氣體和目標(biāo)成分流動(dòng)經(jīng)過的尺寸(從而使它們?cè)跍y(cè)試氣體中的濃度高于探測(cè)極限)，并且允許它們?cè)诳山邮艿臅r(shí)段內(nèi)通過(例如，對(duì)于探測(cè)令人討厭的火災(zāi)事件的應(yīng)用是快速的)。優(yōu)選地，能夠流經(jīng)薄膜的樣品氣體和目標(biāo)成分的量顯著低于探測(cè)器的飽和點(diǎn)，從而不需要特別頻繁地更換氣體探測(cè)器。適宜的特性是孔徑尺寸從大約4微米到大約20微米，而薄膜厚度從大約0.28毫米到大約0.56毫米，盡管本發(fā)明不應(yīng)被該特征限制。可以存在一個(gè)以上的薄膜。
[0059]氣體探測(cè)器裝置的測(cè)試區(qū)域包含測(cè)試氣體，例如，與探測(cè)器直接接觸的氣體。在氣體探測(cè)器裝置的正常操作過程中，測(cè)試氣體將是已經(jīng)從樣品通道流經(jīng)薄膜的樣品氣體。然而為了校準(zhǔn)的目的，測(cè)試氣體將是校準(zhǔn)氣體(例如本領(lǐng)域已知的)。校準(zhǔn)氣體將注入測(cè)試區(qū)域，從而測(cè)試區(qū)域中所有的樣品氣體經(jīng)過薄膜被推出，回到樣品通道，該過程有效地提供了對(duì)薄膜的反沖洗以清除其任何的污染，以及(ii)校準(zhǔn)探測(cè)器(當(dāng)測(cè)試氣體是校準(zhǔn)氣體時(shí))。反沖洗和校準(zhǔn)可以是用戶控制的、可編程的間歇性的，或者對(duì)于操作狀況自動(dòng)響應(yīng)的。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解所需的反沖洗及應(yīng)當(dāng)進(jìn)行校準(zhǔn)的頻率。
[0060]可以存在一個(gè)以上的氣體探測(cè)器和/或探測(cè)器類型。優(yōu)選地，存在兩個(gè)氣體探測(cè)器。每個(gè)氣體探測(cè)器可以具有其自身的相關(guān)導(dǎo)向裝置和/或薄膜，或者可以享有共同的導(dǎo)向裝置和/或薄膜。
[0061]為了盡可能增加響應(yīng)時(shí)間和探測(cè)極限，氣體探測(cè)器優(yōu)選地靠近薄膜。同樣地，導(dǎo)向裝置優(yōu)選地靠近薄膜。
[0062]氣體探測(cè)器裝置可以與本領(lǐng)域已知的任意類型的微粒探測(cè)器(例如吸氣式煙霧探測(cè)器)一起使用?？蛇x擇地，微粒探測(cè)器可以包含在本發(fā)明的氣體探測(cè)器裝置中。在任何情況下，煙霧和氣體探測(cè)器優(yōu)選地能夠訪問經(jīng)由取樣污染監(jiān)控設(shè)備(例如取樣管網(wǎng))獲得的大宗氣體。在這樣的情況下，大宗氣體可以在進(jìn)入樣品入口前預(yù)先過濾微粒。
[0063]據(jù)此，在本發(fā)明的又一方面，提供了用于探測(cè)氣體容積中的異常情況的檢測(cè)系統(tǒng)，該檢測(cè)系統(tǒng)包括微粒探測(cè)級(jí)以及與氣體容積流體連通的氣體探測(cè)級(jí)。所述氣體探測(cè)級(jí)優(yōu)選地是屬于本申請(qǐng)的上述類型的。微粒探測(cè)級(jí)優(yōu)選地包括光學(xué)煙霧探測(cè)器，例如，愛克斯崔里斯公司提供的VESDA微粒探測(cè)器。優(yōu)選地，檢測(cè)系統(tǒng)保持為，通過氣體取樣網(wǎng)絡(luò)與所述氣體容積流體連通。
【附圖說明】
[0064]現(xiàn)在參照附圖，通過僅僅是非限定性的示例，對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例進(jìn)行描述，其中:
[0065]圖1示出了本發(fā)明的實(shí)施例，示出了位于大宗氣體管道上的氣體探測(cè)器裝置；
[0066]圖2示出了取自圖1的實(shí)施例的剖視圖，示出了氣體探測(cè)器的內(nèi)部安排、薄膜和流控制結(jié)構(gòu)；
[0067]圖3示出了取自氣體探測(cè)器裝置的第二實(shí)施例的立體剖視圖，示出了氣體探測(cè)器的內(nèi)部安排、薄膜和流控制結(jié)構(gòu)；
[0068]圖4示出了傳統(tǒng)的空氣取樣污染監(jiān)控系統(tǒng)；
[0069]圖5示出了空氣取樣污染監(jiān)控系統(tǒng)的第一實(shí)施例，其已經(jīng)設(shè)有根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的氣體探測(cè)裝置；
[0070]圖6示出了空氣取樣污染監(jiān)控系統(tǒng)的第二實(shí)施例，其已經(jīng)設(shè)有根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的氣體探測(cè)裝置；
[0071]圖7不出了安裝在暖通空調(diào)(heating, ventilating, and air condit1ning)(HVAC)系統(tǒng)的管道上的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例氣體探測(cè)裝置；
[0072]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的氣體探測(cè)裝置的獨(dú)立式吸氣式實(shí)施例；
[0073]圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的空氣取樣污染監(jiān)控系統(tǒng)的又一實(shí)施例，其包括多個(gè)氣體探測(cè)裝置；以及
[0074]圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的空氣取樣污染監(jiān)控系統(tǒng)的又一實(shí)施例，其包括多個(gè)氣體探測(cè)裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0075]參照下文對(duì)目前優(yōu)選的實(shí)施例的詳細(xì)描述，將最大程度地理解本發(fā)明。
[0076]圖1示出了氣體探測(cè)器裝置10的外視圖。氣體探測(cè)器裝置10具有下方的主殼體30和蓋箱(lid compartment) 20。主殼體30的下端限定管道70，大宗氣體(bulk gas)能夠接收到管道70中。在使用中，大宗氣體管道70可以連接至大宗氣體源(例如，吸氣式微粒探測(cè)系統(tǒng)的取樣網(wǎng)絡(luò)的管路形成部分、微粒探測(cè)器的入口或排氣口、與HVAC系統(tǒng)或其他空氣源的管道流體連通的氣體傳送取樣器)，或者簡(jiǎn)單地放置為，與正在針對(duì)目標(biāo)成分(target species)而被加以監(jiān)控的空氣容積流體連通。
[0077]大宗氣體被引入管道70，使得氣體探測(cè)器裝置10中的氣體探測(cè)器能夠檢測(cè)大宗氣體或來自其子樣品中的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)成分的水平。測(cè)試或校準(zhǔn)氣體可以輸入測(cè)試區(qū)域62，用于容納在裝置10中的氣體探測(cè)器的校準(zhǔn)，以及用于對(duì)裝置10的過濾