ДЕТЕКТОР ОПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ

Изобретение относится к области газового анализа и предназначено для обнаружения взрывчатых веществ (ВВ) в негерметичных объемах. Изобретение также может использоваться для обнаружения наркотических, токсичных и отравляющих веществ.
Известны многочисленные детекторы ВВ на основе спектроскопии ионной подвижности (СИП), содержащие укрупненно блок отбора проб воздуха, блок анализа отобранной пробы воздуха и блок индикации результатов анализа [1, 2, 3].
Недостатком этих детекторов является низкая чувствительность и высокая вероятность ложных срабатываний.
Известны детекторы ВВ и других опасных веществ на основе спектроскопии приращения ионной подвижности (СПИП), содержащие укрупненно блок отбора проб воздуха, блок анализа отобранной пробы воздуха и блок индикации результатов анализа [4, 5].
Недостатком этих детекторов является достаточно высокая вероятность ложных срабатываний из-за сильной турбулентности потока воздуха, поступающего из блока отбора проб воздуха в блок анализа. Особенно, если для отбора проб используются различного рода системы для дистанционного отбора воздушных проб с поверхности и из негерметизированных объектов на основе интенсивного обдува воздухом объекта обследования, например [6], и/или высокой турбулентности окружающего воздуха на месте выполнения работ.
Задачей изобретения является значительное снижение вероятности ложных срабатываний без снижения чувствительности.
Поставленная задача решается тем, что в детекторе опасных веществ, содержащем блок отбора проб воздуха, блок анализа отобранной пробы воздуха и блок индикации результатов анализа, между блоком отбора проб воздуха и блоком анализа в канале транспортировки потока воздуха размещено устройство для снижения турбулентности потока в виде сетки из проволоки диаметром 0.01...0.04 внутреннего диаметра канала с размером ячейки на просвет 2...4 диаметра проволоки.
Проведенный анализ заявленного решения показал, что значительное снижение вероятности ложных срабатываний обеспечивают за счет размещения между блоком отбора проб воздуха и блоком анализа в канале транспортировки потока воздуха устройства для снижения турбулентности потока в виде сетки из проволоки диаметром 0.01...0.04 внутреннего диаметра канала с размером ячейки на просвет 2...4 диаметра проволоки. Такая сетка разбивает единый турбулентный поток воздуха на множество отдельных мелких турбулентных потоков относительно небольшой интенсивности, которые сливаются в один ламинарный поток. И на вход блока анализа отобранной пробы воздуха поступает уже этот ламинарный поток, за счет чего значительно уменьшается вероятность ложных срабатываний, обусловленная первоначальной турбулентностью потока с отобранной пробой воздуха. При этом чувствительность детектора не меняется.
На фиг.1 приведена схема детектора опасных веществ, на фиг.2 - устройство для снижения турбулентности потока в виде сетки (увеличено по сравнению с изображением на фиг.1).
Детектор содержит блок отбора проб воздуха 1, блок анализа отобранной пробы воздуха 2 и блок индикации результатов анализа 3. Между блоком отбора проб воздуха 1 и блоком анализа 2 находится канал транспортировки потока воздуха 4. Диаметр канала 4 составляет, как правило, 8...15 мм, длина - от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров, и конструктивно
канал 4 может быть объединен с одним из блоков 1 или 2. Устройство для снижения турбулентности потока 5 размещают, как правило, на входном участке канала 4. Диаметр проволоки устройства 5 составляет 0.2...0.4 мм при размере ячейки на просвет - 0.7...1.1 мм. Такие параметры сетки обеспечивают, с одной стороны, эффективное преобразование турбулентного потока в ламинарный на достаточно коротком отрезке канала транспортировки потока воздуха 4, с другой стороны, - минимальное сопротивление движению потока.
Эксплуатация предложенного детектора опасных веществ не отличается от эксплуатации аналогичных детекторов. Но за счет отсутствия турбулентности в поступающей в блок анализа 2 отобранной пробе воздуха значительно снижается вероятность ложных срабатываний, независимо от степени турбулентности окружающего воздуха на месте выполнения работ и принципа работы блока отбора проб воздуха 1.
Таким образом, предложенное техническое решение обеспечивает повышение эффективности обнаружения опасных веществ за счет значительного снижения вероятности ложных срабатываний без снижения чувствительности детекторов.
Перечень источников информации:
1. T.L. Buxton, P.B. Harrington. Rapid multivariate curve resolution applied to identification of explosives by ion mobility spectrometry. - Analytica Chimica Acta 434, 2001, p.269-282.
2. Рекламный проспект на детектор «Vapor Tracer» компании «Ion Track Instruments» (США).
3. Рекламный проспект на детектор SABRE 2000 компании Barringer (Канада).
4. Журнал Аналитической химии, том 56, №4, 2001, с.381-385.
5. Патент US №5420424, МКИ: Н01J 49/40, 1994.
6. Патент РФ №2279051, МПК G01N 1/22, 2004.