DE2145165A1

DE2145165A1 - Verfahren und vorrichtung zur entnahme von proben von suspekten gasen

Info

Publication number: DE2145165A1
Application number: DE2145165A
Authority: DE
Inventors: Emmett Glynn; Andrew Henry Principe
Original assignee: CAND AIRE INDUSTRIES
Current assignee: CAND AIRE INDUSTRIES
Priority date: 1969-02-27
Filing date: 1971-09-09
Publication date: 1973-03-15
Also published as: GB1310031A; US3618393A

Description

ϊίΐ*3. Egon Prinz Dt, Gertrud Mtjuser DipL-ing. Gottfried Leiser

Patentanwälte

Telegramme ι Labyrinth München

Telefon: -53 15 10 Poilsdietxtonloi München Π7078

Manch*« 60, 8. September 1971

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Un3er Zeichen: P 2122

ANDREW HENRY
⁷⁹⁷

V.St.A

llinois/ Y.St.A.

Verfahren und Vorrichtung zur Entnahnhs von Proben von suspekten Gasen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entnahme von Proben von suspekten Gasen, wie beispielsweise der Ausatmung der Alveolarluft oder der Luft aus tiefen lungenbereichen eines der Trunkenheit verdächtigen Fahrers und von gedopten Rennpferden, von gasförmigen Verbrennungsprodukten bei dem Verdacht einer Brandstiftung

Gei/th

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und bei Explosionen, von Luft, die durch industrielle Abgase verschmutzt ist usw. um eine wissenschaftliche Analyse beispielsweise mittels einer Gaschromatographie durchführen zu können.

Es wurden bereits zahlreiche Vorrichtungen vorgeschlagen, um die Atemluft, insbesondere die Alveolarluft oder die Luft aus den tiefen Lungenbereichen von Personen zu analysieren, die unter dem Verdacht der Trunkenheit am Steuer stehen. Einige dieser Vorrichtungen werden von der Polizei und den Gerichten anerkannt und sind im allgemeinen eine erhebliche Hilfe für die Verkehrsgerichtsbarkeit.

Diejenigen Vorrichtungen, die anerkannt wurden, sind jedoch nicht tragbar, und es ist erforderlich, daß die Polizei den Verdächtigen zu einer Polizeistation, in ein Laboratorium oder an einen anderen Ort bringt, um den Alkoholtest durchführen zu können. Aber auch dann kann dieser Te3t bezüglich der Zuverlässigkeit, der Qualifikation der den Test durchführenden Personen, der Eichung der Vorrichtung usw. einer juristischen Kritik ausgesetzt werden, und e3 stehen keine Einrichtungen zur Verfügung, um diesen Test, der beii-einer speziellen verdächtigen Person durchgeführt wurde, zu wiederholen.

Durch die Erfindung wird die Möglichkeit einer aufbewahrbaren Probe der Atemluft des Verdächtigen oder eines anderen suspekten Gases geschaffen, wobei diese Probe in üblicher W_eise und schnell an Ort und Stelle genommen werden kann, ohne daß der Verdächtige zu einem Testlaboratorium gebracht werden muß und ohne daß komplizierte und empfindliche Prüfgeräte an die Entnahmestelle gebracht werden müssen. Die Probe kann zu einem wissenschaftlichen Labor gebracht oder an dieses Labor geschickt (evtl. mit Post)

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werden, wobei in diesem Labor qualifiziert Wissenschaftler arbeiten. In diesem labor kann ein Teil der Probe in den modernsten und empfindlichsten zur Verfügung stehenden Prüfgeräten getestet werden, beispielsweise in einem Chromatographen, der für seine Zuverlässigkeit bekannt ist. Auf diese Weise werden die Nachteile der bisher bekannten Vorrichtungen zum größten Teil, wenn nicht sogar vollständig, ausgeschaltet.

Dadurch, daß eine Probe mit größerem Volumen als für den Test erforderlich, entnommen wird, kann ein Teil der Probe aufbewahrt werden, so daß der Test zu einem späteren Zeitpunkt wiederholt werden kann, falls dies erforderlich ist.

Die Probe wird gemäß der Erfindung mittels eines evakuierten Behälters entnommen und in diesen eingegeben. Dieser Behälter saugt in einwandfreier und zuverlässiger Weise ein vorbeatimmtes Volumen der Alveolarluft des der Trunkenheit verdächtigen Fahrers an und zwar an jeder Stelle, beispielsweise sogar an einem Unfallort. Die Probeaufnahmevorrichtung erleichtert die Sicherstellung von Gasproben, wie es bisher für gesetzliche Zwecke nicht möglich war, wie beispielsweise die Atemluft von Rennhunden oder Rennpferden, von denen angenommen wird, daß sie gedopt sind oder die gasförmigen Produkte einer Verbrennung, bei der Brandstiftungsverdacht besteht oder die gasförmigen Produkte einer Explosion und ferner Proben von Luft, bei der der Verdacht einer Verschmutzung besteht, usw. Alle diese Proben können danach in zuverlässiger Weise mit der notwendigen Sorgfalt und ohne Hast durch vollqualifizierte Wissenschaftler analysiert werden, wobei wissenschaftlich anerkannte und zuverlässige Analysenverfahren verwendet werden.

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Erfindungsgemäß weist die Probensicherungsvorrichtung einen evakuierten Behälter auf, der einen Einlaß hat, ein Ventil'^ welches diesen Einlaß steuert und mit welchem selektiv (Jas in den Behälter aufgenommen werden kann und eine Trennwand in dem Behälter, welche es ermöglicht, mittels eines Durchstichverfahrens Gas aus dem Behälter abzuziehen.

Die Erfindung soll in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Probensicherungseinrichtung, die zu der Entahme des Atems eines Menschen eingerichtet ist,

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht der Bodenwandung des Probenbehälters längs der Linie 2-2 der Fig.1 und

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Zusatzvorrichtung, die für viele Zwecke verwendet werden kann, beispielsweise zur Durchführung eines schnellen und wirtschaftlichen Alkoholtestes an Ort und Stelle.

Es sei auf Fig.1 und 2 Bezug genommen. Die Hauptkomponente der Vorrichtung ist ein evakuierter Behälter 10, der einen Einlaß 12 aufweist. Ferner ist ein manuell betätigtes Ventil 14 vorgesehen, mit dem der Einlaß gesteuert wird, so daß wahlweise Gas in den Behälter eingeführt werden kann. Es ist eine Irennwandung 16 in der Wandung des Kanisters

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vorgesehen, mit der es möglich i3t, mittels einer Durchstichmethode Gas aus dem Kanister nach Art eines hypodermischen Verfahrens abzuziehen. Der Kanister kann irgendein ausgewähltes Gefäß oder ein Behälter sein, der im Handel erhältlich ist, wie beispielsweise ein Glasbehälter, ein Pappbehälter oder ein Metallbehälter, der evakuiert werden kann und der ausreichend fest ist, um die e rforlichen Handhabungen und den Versand auszuhalten. Es wurde gefunden, daß ein üblicher Metallaerosolbehälter in vorteilhafter und wirtschaftlicher Weise verwendet werden kann.

Aerosolbehälter weisen üblicherweise ein Metallgehäuse auf, welches am oberen E_nde mit einem Rohr ausgerüstet X3t, das mit dem Inneren des Behälters in Verbindung steht. Ein mittels Fingern betätigbares Ventil ist vorgesehen, um die Verbindung zwischen dem Innenraum des Behälters und der Atmosphäre durch.dieses Rohr hindurchzusteuern. Die untere Wandung dieses Behälters ist üblicherweise konkav und bildet daher eine ideale, abgeschützte Stelle, an der die Trennwandung 16 vorgesehen werden kann. Beispielsweise kann die Bodenwandung des Behälters in der Mitte eine Öffnung aufweisen, so daß ein Zugangsloch 18 gebildet wird. Dieses Zugangsloch wird dann mittels einer Septumwandung 16 aus Vinylkunststoff oder dergleichen bedeckt, weil diese Wandung mittels einer hypodermischen Fadel durchstochen werden kann. TJm einen automatischen Selbstverschluß der Trennwand nach einem Durchstechen mittels einer Nadel sicherzustellen, ist die Wandung 16 vorzugsweise mit einem Kügelchen 20 aus einem 3elb3tabdichtenden Material beschichtet, wie beispielsweise aus RTV-Silokongummi.

Gemäß der Erfindung enthält der Innenraum des Behälters ein inertes Material oder das Innere des Behälters ist mit einem inerten Material beschichtet um irgendeine Reaktion

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oder Verschmutzung der Gasprobe zu verhindern. Ein Filter, der zum Auafiltern von fein verteilten Materialien dient, ist vorzugsweise im Einlaß 12 vorgesehen.

Bei der Evakuierung des Behälters wird zuerst der Behälter evakuiert und dann wird Stickstoff in den Behälter eingegeben, bis etwa wieder Atmosphärendruek herrscht. Danach wird wieder evakuiert und wiederum Stickstoff eingeführt und schließlich wird auf den gewünschten Wert evakuiert, daß irgendein molekularer Bestandteil, der in dem Behälter verbleibt, Stickstoff ist, und Stickstoff iat gegenüber den Gasen, die entnommen werden sollen, inert. Dadurch wird eine genaue und zuverlässige Probenaufnähme und Probenaufbewahrung sichergestellt.

Der Behälter weist vorzugsweise ein Volumen oder eine Kapazität auf, die derart 13t, daß eine Gasprobe von etwa 125 cm ^ aufgenommen werden kann. Es handelt sich hierbei um das Vielfache der Gasmenge, die für eine Gaschromabographieanalyse erforderlich ist, so daß der Behälter eine ausreichende Gasmenge aufnehmen kann, um verschiedene getrennte Analysen durchführen zu können. Insbesondere ist es möglich, eine erste Analyse durchzuführen und man kann eine ausreichende Gasmenge aufbewahren, um eine Reproduktion dieser Analyse zu einem späteren Zeitpunkt durchzuführen. Ea kann jedoch ein Kanister beliebiger-Größe - je nach dem, wie es erwünscht oder gefordert ist -, verwendet werden. Uta eine schnelle Entnahme einer Probe zu erleichtern, ist der Behältei" vorzugsweise auf einen Wert von etwa 25 - 26 Quecksilber evakuiert. Es sei jedoch bemerkt, daß dieser Wert je nach Wunsch für spezielle Zwecke verändert werden kann.

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Aerosolbehälter können leicht für den erfindungsgemäßen Zweck verwendet werden und da diese in Massenproduktion hergestellt werden, stehen aie zu niedrigen Preisen zur Verfugung, so daß sie nach einer einmaligen Verwendung fortgeworfen werden können. Dadurch werden Probleme einer Wiedersterilmachung, der Mischung von Proben oder dergleichen) ausgeschaltet. Da diese Behälter aus Metall bestehen, können diese in einfacher Weise gehandhabt werden und in Polizeistreifenwagen mitgeführt werden und die Behälter können ferner, ohne daß sie beschädigt werden, mit der Post verschickt werden.

Um in einfacher Weise Atemproben im Falle von Trunkenheit entnehmen zu können, kann jeder Behälter, der für diesen Zweck gedacht i3t,, eine Zusatzausrüstung erhalten, die aus einem T-Rohrstück 22 besteht und au3 einem Gas- oder Atemrohr 24. Da3 T-Rohr weist ein Auslaßrohr 26 auf, an dessen Ende ein 3ehr einfaches Rückschlagventil 28 angeordnet ist. Diese Bestandteile können in wirtschaftlicher Weise aus Kunststoff hergestellt werden und können nach einer einzigen Verwendung weggeworfen werden. Diese Teile sind in einer Schutzverpackung angeordnet, die am Behälter befestigt sein kann. Der Beamte, der die Probe entnimmt, drückt in einfacher Weise ein Ende des Rohres 22 auf den Einlaß 12 des Behälters auf und schiebt das Atmungarohr in das andere Ende des Rohres 22 ein. Der Beamte fordert dann den Verdächtigen auf, in das freie Ende des Rohres hinein auszuatmen. Die im Mund und in den oberen Lungenteilen befindliche Luft kann durch die Rohre 24 und 26 ausgeblasen werden, wobei diese Luft durch das Ventil 28 austritt. Dieses Ventil 28 kann in einfacher V/eise ein

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schlaffer Kunststoffschlauch sein, der normalerweise zusammengefaltet ist, der jedoch durch den Druck im Rohr 26 auseinandergeblasen werden kann. Dieser Schlauch kann sich in einfacher Weise wieder verschließen. Der Beamte überwacht den Verdächtigen und wenn die Ausatmung nahezu zu Ende ist, drückt der Beamte den Druckknopf des Ventiles 14, worauf eine Probe der Alveolarluft des Verdächtigen oder der Luft aus den tiefen Lungenbereichen schnell in da3 ^ Innere des Behälters eingesaugt wird. Auf diese V/eise wird * sehr zuverlässig eine Probe sichergestellt, da der Verdächtige keine Einwirkungsmöglichkeit auf diese Probe hat. Die Probe wird ohne Verdünnung aus den Lungen herausgesaugt.

Der Hauptzweck der Probenentnahme ist es, in einem Labor Analysen durch qualifizierte Wissenschaftler durchführen zu können, die wissenschaftlich zuverlässige Apparaturen verwenden, um den Alkoholgehalt der Atemluft eines Verdächtigen in einwandfreier Weise feststellen zu können. Um die Probe identifizieren zu können, ist die Außenseite des Gerätes vorzugsweise mit einem Farbe aufnehmenden Material be- \ schichtet oder bestrichen. Es ist ein Raum vorgesehen, um das Datum, die Zeit, den Ort der Probenentnahme aufzuschreiben, den Namen, die Adresse, das Alter, das Geschlecht des *. Fahrers, wobei Führerscheinnummer und Unterschrift des Verdächtigen ebenfalls aufgenommen werden können. Ferner können weitere wichtigen Daten aufgenommen werden, die beispielsweise den Unfall betreffen, der Name und die Dienstnummer des Polisten oder irgendwelche andere Informationen, die von Wichtigkeit sein könnten.

Um eine augenblickliche Prüfung der Atmungsluft eines Verdächtigen vornelimen zu können, um zu bestimmen, ob der Verdächtige in Haft zu nehmen ist oder ob ihm der Führerschein abgenommen werden soll oder dergleichen, ist der

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Beamte mit der in Fig.dargestellten Vorrichtung ausgerüstet. Es handelt sich hierbei um einen Aerosolbehälter 30, der dem Behälter 10 entspricht und der eine Standard-Alkohol-Atemprobe enthält. Ferner sind zwei Ampullen 31 und 32 vorgesehen. In beiden sind Chemikalien eingefüllt, die ihre Farbe ändern, wenn sie Ethanol ausgesetzt sind oder mit Ethanol reagieren. Diese Ampullen können so verwendet werden, daß der Verdächtige in eine hineinatmet, daß eine Menge des Gases aus dem Behälter 30 in die andere Ampulle eingegeben wird und daß dann die Farben der Ampullen verglichen werden. Man kann auch mittels einer Nadel, die Trennwandung durchstechen und Proben aus dem Behälter 10 und aus dem Behälter 30 entnehmen und diese Proben in die Ampullen einführen und dann die Farben der beiden vergleichen. Für die erste Probe kann der Behälter 30 eine unter Druck stehende Beschickung von Alkohol und Stickstoff enthalten. Für die zweite Probe entspricht der Behälter 30 dem Behälter 10 und enthält entweder eine unter Druck stehende Ladung aus Alkohol und Stickstoff oder, eine nicht unter Druck stehende Ladung. Die zweite Probe ist wissenschaftlicher und zuverlässiger.

Ein Gemisch von Stickstoff und AlkohoLiwird als Standard- alkohpl-Atmungsluftprobe verwendet, da hier der Stickstoff als inerter Träger für den Alkohol dient und die Stabilität des Alkohols aufrecht erhält.

Zusätzlich kann der Behälter 3O, der das Standardalkohol-Ateraluftmedium enthält, verwendet werden, um vereinfachte Gaschromatographiegeräte, -lie im Freien verwendet werden können, zu testen und zu kalibrieren und ferner können mit diesem alle spektrometrischen Vorrichtungen getestet und kalibriert werden. Behälter 30, die vorbestimmte und andere Mengen an Alkohol enthalten, können in vorteilhafter Weise verwendet werden, um die Qualifikationen des Personals

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zu prüfen, das dazu bestimmt ist, Atemalkoholtests durchzuführen .

Nachdem die Probe entnommen ist und ein Teil der Probe für einen augenblicklichen Test, wie es oben beschrieben wurde, verwendet wurde, kann der Behälter 10 fortgebracht werden und es können die Einwände des "Verdächtigen abgewartet werden und der Behälter kann zu einem Laboratorium geschickt werden. Da der Behälter abgedichtet ist und dessen Inhalt

P nunmehr einen atmosphärischen Druck hat, treten keine wesentlichen Änderungen über lange Zeitpsrioden in der Probe auf, so daß die Probe zur Widerlegung von Einwänden des Verdächtigen verwendet werden kann. Die Probe kann mit der Post zum Laboratorium geschickt werden und von diesem wieder an kleine Polizeidienststellen, so daß es nicht erforderlich ist, daß kleine Polizeidienststellen qualifizierte Kräfte haben müssen und entsprechende Geräte. Der.Test kann in einem Zentrallaboratorium durchgeführt werden. Es kann mit diesem Behälter wirtschaftlich gearbeitet werden und selbst kleinste Polizeidienststellen können sich der modernsten wissenschaftlichen Geräte auf diese Weise bedienen.

In allen Fällen können Proben mittels eines Hadelstichverfahrens aus den Behältern 10 und 30 durch die Trennwände 16 hindurch entnommen werden, um augenblicklich eine Untersuchung an Ort und Stelle durchführen zu können und der Best der Probe kann für eine ins Einzelne gehende Analyse zu einem Labor geschickt werden und in diesem Labor können Proben wieder mittels eines Had eistichverfahrens entnommen ■ werden. Im Laboratorium können analytische Methoden verwendet werden, um in eindeutiger Wei3e die Proben sowohl qualitativ als auch quantitativ zu identifizieren und zwar insbesondere durch Gas-Flüssigkeits-Chromatographieverfahren.

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Die Erfindung wurde anhand von Auaführungabeispielen beschrieben und es sei bemerkt, daß Abänderungen vorgenommen werden können, die im Rahmen der Erfindung liegen.

Patentansprüche:

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Claims

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P a t ο η t a η η ρ r ü c h e

Vorfahren zur Entnahme von Proben von Alveolarluft, dadurch gekennzeichnet, daß Atemluft, dio in ein Gasrohr hinein ausgeatmet wird, aus diesem Rohr abgelassen wird, daß am Ende des Ausatmungszyklus das Ablassen aus diesem Rohr unterbrochen wird und daß danach eine Probe der Alveolarluft durch das Gasrohr in einen evakuierten liehälter eingesaugt wird, daß dann der Behälter geschlossen wird, um die Probe in diesem Behälter sicher zu halten.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß luft aus dem Rohr über ein Rückschlagventil abgelassen wird, welches lediglich Ga3 aus dem Rohr herausläßt und daß die Probe über vein Einlaßventil, welches am Behälter vorgesehen ist und mit dem Gasrohr in Verbindung steht, in den Behälter eingesaugt wird und daß der Behälter mittels dieses Einlaßventiles verschlossen wird, um die Probe sicher im Behälter zu halten.

Vei'fahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Probe aus dem Behälter der die Probe enthält, entnommen wird, daß ein ähnlicher Probenanteil aus einem Behälter entnommen wii'd , der ein vorbestimmtes Standardmedium enthält und daß die beiden Teilproben durch sichtbar reagierende chemische Testprüfungen verglichen werden.

Gasprobenaufnahmebehälter zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen evakuierten Kanister, der einen Einlaß aufweint,

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ein Ventil, welches diesen Einlaß steuert, ein G-asrohr, welches mit diesem Einlaß verbunden ist, ein Ablaßrohr, welches mit dem Gasrohr verbunden ist und ein Rückschlagventil am Ablaufrohr, welches lediglich Gas aus dem Gasrohr austreten läßt.

5. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanister bis auf einen Unterdruck von etwa 63 - 66 cm Quecksilber evakuiert ist.

6. Behälter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanister eine Gasaufnahmekapazität von etwa 125 cm^ hat.

7· Behälter nach einem der Ansprüche 4 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Kanister eine konkave Wandung aufweist und daß eine Trennwandung in der Wandung vorgesehen ist, um mittels eines Nadelstichverfahrens Gas aus dem Kanister entnehmen zu können.

8. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennaeichnet, daß die Trennwandung an der konkaven Wandung des Kanisters befestigt ist und daß diese Trennwand ein Kügelchen aus einem aelbstabdichtenden Material trägt.

9. Standard für Atemluftalkoholtest zur Durchführung de3 Verfahrens nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Kanister, der eine aus Stickstoff und Alkohol bestehende Beschickung enthält, die ein vorbestimmtes Verhältnis von Alkohol zu Stickstoff aufweist und daß Einrichtungen am Kanister vorgesehen sind, mit denen ein Stick3toff-Alkoholgemisch aus dein Kanister entnommen werden kann.

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10. Standard nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trennwandung in der Wandung den Kanisters vorgesehen ist, durch die hindurch mittels eines Fadeistichverfahrens das Gas aus dem Kanister entnommen werden kann.

11. Standard nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus Alkohol und Stickstoff unter Druck steht.

12· Standard nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Auslaß am Kanister vorgesehen ist, und ein Ventil, welches den Auslaß steuert, urn das unter Druckstehende Gas abgeben zu können.

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