JP5961168B2 - 比色管を視覚的および電子的に読み取るためのシステム - Google Patents
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Description
ガス検知管は、透明な管を備えてもよい。保管中および使用前には、この透明な管は、封止された管であってもよい。本明細書においては、「管」は、任意の断面形状の流路を画成する導管を意味する。断面形状は、円形、楕円形、矩形、正方形、多角形、または任意の所望の断面形状であってもよい。本明細書においては、「封止された管」は、管の外部環境に対して実質的に晒されない内部体積を封止された管内に画成するように閉鎖された管を意味する。この管は、管を封止するために単純に管の端部を加熱し締め付けることにより、キャップ、隔膜、または管を封止するための他の手段を使用することにより、封止されてもよい。ガス検知管の実施形態は、ガラスまたは、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンおよびポリプロピレンのコポリマー、ポリエステル、ならびに他の透明な材料などの透明なプラスチックから作製された透明な管を備えてもよい。
ガス検知管は、1つ以上の延在部または目盛り翼状部をさらに備えてもよい。延在部は、透明な管の表面から外方に延在し、ガス検知管を用いたサンプリングの結果として得られるステイン長を読み取るための目盛りを印刷、エッチング加工、エンボス加工、装着、カプセル封入、保持、または他の態様で提供するための表面を形成する。延在部または目盛り翼状部は、透明な管の表面から実質的に垂直に、または透明な管の表面に対して接線方向に延在してもよい。本明細書においては、「実質的に垂直」は、90度+/−10度以内の範囲を意味する。目盛りが延在部の上に印刷されることにより、透明な管は、サンプリングされた管内の試薬の変色またはステイン長の電子的読取りを妨げるいかなるマークまたは陰影部も備えなくてもよい。延在部は、典型的には、管内の試薬の利用可能な長さと少なくとも同様の長さである。いくつかの実施形態においては、ガス検知管は、透明な管に装着された長尺矩形形体であり、2つの多孔性プラグの間の距離と少なくとも同様の距離だけ管の長さ部分に沿って延びる延在部を備える。視覚および電子式ガス検知管読取器の両方による読取りが可能なガス検知管の実施形態においては、延在部または目盛り翼状部の上の印は、目盛り上に印刷された視覚可読目盛りおよび電子可読情報の両方を備える。2つ以上の延在部および目盛り表示器を備えるガス検知管の実施形態においては、いずれの延在部も、視覚可読目盛りおよび電子可読情報の両方を備えてもよく、または視覚可読目盛りおよび電子可読情報の一方のみを備えてもよい。
ガス検知管のいくつかの実施形態は、透明なカバーをさらに備えてもよい。このカバーは、透明な管および/または延在部の少なくとも一部分をカプセル封入してもよい。透明なカバーは、管および/または延在部の外側の少なくとも一部分に対して共形合致し得るプラスチックであってもよい。透明なプラスチックは、物理的手段、収縮包装、または接着剤の中の少なくとも1つにより、本体に対して接着される。接着剤は、永続的に無色透明な接着層であってもよい。しかし、透明なプラスチックは、ガス濃度の視覚的または電子的な読取りのいずれかを行うための試薬のステイン長の読取りを妨げるべきではない。
ガス検知管は、印および/または目盛りを備える。印は、好ましくは、試薬の可視性が阻害されないように延在部または目盛り翼状部の上に位置してもよい。視覚可読印は、少なくとも、管に試料を通過させた後にガス検知管により生じたステイン長を測定するために使用され得る。ステイン長は、試料内の標的ガスの非補正濃度に相当する。印および/または目盛りは、例えば延在部上に直接的に印刷される、エンボス加工される、もしくはエッチングされる、ラベルもしくはカードを用いて延在部に貼り付けられる、および/または延在部のポケット内に挿入されるなど、任意の手段により延在部の上に組み込まれてもよい。目盛りは、不透明な好ましくは白色の材料から作製され、ガス検知管の主軸に対して平行に位置決めされる。各目盛りの区切りは、レーザプリンタおよびインクジェットプリンタを含む任意の実現可能な技術により印刷、エンボス加工、またはエッチングされてもよい。そのため、ガス検知管の生産におけるバッチ間の製造差が、特定のタイプの管に関する他の標準的な情報と共にエンコードおよび印刷され得る。ガス検知管の実施形態が、光学式電子式ガス検知管読取器により電子的にまたは光学的に読み取られるようにするために、電子可読情報または光学可読情報は延在部の上に含まれてもよい。光学可読印は、光学式読取器により読み取られ、デジタル情報に変換され、中央演算処理装置により理解され得る。
検知器のいくつかの実施形態は、ガス検知管の使用者により視覚的におよび/またはガス検知管読取器により電子的にもしくは光学的に読み取ることのできる印を備えてもよい。例えば、ガス検知管は、ガス濃度の視覚的読取りのために2〜4つの異なる目盛りを備えてもよい。これらの目盛りは、それぞれの量が異なる単位の目盛りを有する場合には、ピストンポンプの1回のストロークについての目盛り、ピストンポンプの5回のストロークについての目盛りなど、異なる試料量を含んでもよい。視覚可読情報は、管のタイプ、露出範囲、推奨されるサンプリング量、有効期限、パーツ番号およびロット番号、ならびにサンプリングの際の流れ方向の表示を含む情報群から選択される情報の少なくとも一部分をさらに含んでもよい。
本発明の実施形態は、検知管上の電子可読情報および/または光学可読情報、ならびにガス検知管内のステイン長を読み取ることが可能なガス検知管読取器を備える。ガス検知管読取器の実施形態は、ガス検知管を受けるためのホルダと、ガス検知管から電子コード化情報または光学コード化情報を読み取ることが可能な情報読取器と、ガス検知管内のステイン長を測定することが可能な光学読取器と、中央演算処理装置とを備えてもよい。本明細書においては、中央演算処理装置(CPU)は、コンピュータプログラムの命令を実行し、システムの基本的な算術演算、論理演算、および入出力演算を実施する、コンピュータシステムの一部分である。また、中央演算処理装置という用語は、分散処理システムおよび複数の中央演算処理装置の両方を含む。CPUは、ガス検知管からの光学読取情報または電子読取情報を記憶することが可能なコンピュータメモリデバイスと通信状態にある。本明細書においては、コンピュータメモリは、コンピュータまたは他のデジタル電子デバイスにおいて使用するためのプログラムおよび/またはデータを一時的にまたは永続的に記憶するために使用される物理デバイスを指す。コンピュータメモリストレージデバイスは、RAM、DRAM、SRAM、テープ、磁気ディスク、光学ディスク、フラッシュメモリ、コンパクトディスク、DVD、および/またはアドレス可能半導体メモリの中の少なくとも1つであってもよい。メモリの一部分が、例えばキャニスタ識別表示、キャニスタ内の化学吸収剤、化学吸収剤に吸収または吸着され得る化合物、キャニスタ内の化学吸収剤の量、化学吸収剤の概算的な処理能力、ある特定の標的化合物に対する化学吸収剤の処理能力、キャニスタの製造日、および/またはキャニスタの有効期限などの(それらに限定されない)、より永続的なキャニスタまたはガスマスクに関する情報を記憶するためのリードオンリーメモリであってもよい。他のデジタルメモリは、リード/ライトメモリであってもよい。「メモリ」という用語は、例えば一次メモリとしてだけでなくコンピュータおよび他のデジタル電子デバイス内において他の目的においても使用される、アドレス可能半導体メモリ、すなわちシリコンベーストランジスタから構成される集積回路としばしば関連付けられる。
ガス検知管10の実施形態が、図1A〜図1Eおよび図2に図示される。ガス検知管10は、封止された透明な管11と、封止された透明な管11内の気体化合物と比色反応し得る化学試薬15と、管11から延在する少なくとも1つの長尺延在部14と、延在部14の上の少なくとも1つのステイン長測定目盛りとを備える。
− 濃度が、1回のストロークについて較正された露出濃度スパンよりも大幅に高い場合には、CPUは、反射信号が100%の色飽和度を示した時点において、この信号の統合を停止する。1つ(または複数)のストロークサイクルの時間が、光学コードにより導入されることにより、CPUは、(較正により測定された)100%の色飽和度に必要なサンプリング量に基づき濃度を評価する。LCDディスプレイは、その値が概算値であることを示す記号(星)と共に、濃度値を示す。
− 濃度が非常に低く、変色についての信号が通常のストロークサイクルの間に生成されない場合には、CPUは、さらに多くのストローク(所定の管がこのタイプの概算の実施が可能である場合には、2〜10回)を促すことができる。最終的な濃度は、所定の色結果を達成するためのより多量のサンプリング量に基づき、CPUにより算出される。濃度値は、その値が概算値であることを示す記号と共に表示される。
11 封止された透明な管
12 プラグ材料
14 延在部
14a 目盛り翼状部
15 化学試薬
16 透明なカバー
17 光学可読情報、光学コード
17d ストローク回数
17e 濃度測定単位
18 接着剤
19 管ホルダ
20 読み取りヘッド
21 円筒状筐体
22 上方顎状部
23 下方顎状部
24 湿度センサ
25 ポンプ圧力センサ
27 前方ゴムソケットまたは他のシール、ゴム入口
28 温度センサ
29 ピンヘッド
30 ワイヤロックナット、ピンロック、ロックピン
31 開口、側部ノッチ、凹部、小孔、孔
32 開口
41 ハンドポンプ
42 ソケット
43 前部
50 CPU
51 調節可能ダイヤル、手動電位差計/ダイヤル、高度補正ダイヤル
56 第1のセンサ、光センサ
57 光センサ
58 照明源
60 エネルギー供給源
70 光学読取り手段、光学コード読取り手段
80 液晶ディスプレイ(LCD)
82 通信ボタン
83 通信ボタン
84 通信ボタン
Claims (11)
- ガス検知管を受けるためのホルダと、
前記ガス検知管の上の電子コード化管情報または光学コード化管情報を読み取ることが可能な情報読取器と、
前記ガス検知管内のステイン長を測定することが可能な光学読取器と、
中央演算処理装置であって、該中央演算処理装置が、ステイン長、変色、および反射光の光学密度の中の少なくとも1つを光学的に測定することにより試料中の標的ガスの濃度を評価すること、ならびに前記環境センサの出力に基づく補償係数を使用して前記濃度を補正することにより補正された濃度を決定することが可能である、前記中央演算処理装置と、
前記中央演算処理装置と通信状態にある温度センサであって、該温度センサがサンプリング領域の周囲温度を読み取る、前記温度センサと、
前記中央演算処理装置と通信状態にある相対湿度センサであって、該相対湿度センサが前記サンプリング領域の相対湿度を読み取る、前記相対湿度センサと、
前記中央演算処理装置と電気通信状態にある気圧センサであって、該気圧センサが前記サンプリング領域の気圧を読み取る、前記気圧センサと、を備え、
前記電子コード化管情報または前記光学コード化管情報は、温度、相対湿度、及び気圧についての補正係数または補正曲線を含む、ガス検知管読取器。 - 前記ホルダおよび前記ガス検知管は、前記ガス検知管読取器内に前記ガス検知管を正確に配置するための位置決めシステムを備える、請求項1に記載のガス検知管読取器。
- 前記位置決めシステムは、ピンおよび凹部を備える、請求項2に記載のガス検知管読取器。
- 前記情報読取器は、光学読取器または無線自動識別読取器の一方である、請求項1に記載のガス検知管読取器。
- 前記管情報は、管のタイプ、試薬と反応する標的ガス、ガス濃度範囲の限度値、較正曲線、有効期限、試薬の元の色または無反応色、反応した試薬についての許容される変色範囲、試薬についての曲線の環境補正係数、予想される変色、および反応した試薬の色濃度/色飽和度の中の少なくとも1つを含む、請求項4に記載のガス検知管読取器。
- 前記ガス検知管読取器に対して検知管サンプリングポンプを装着するためのポンプコネクタを備える、請求項1に記載のガス検知管読取器。
- 前記ガス検知管と前記ガス検知管読取器との間に封止連結をもたらすためのシールを備える、請求項6に記載のガス検知管読取器。
- 前記ポンプコネクタと前記シールとの間の導管と流体連通状態にあるポンプ圧力センサを備え、前記ポンプ圧力センサは、前記中央演算処理装置と通信状態にある、請求項7に記載のガス検知管読取器。
- 前記光学読取器は、少なくとも1つの照明光と、色同士を識別することが可能な少なくとも1つの光学センサと、を備える、請求項1に記載のガス検知管読取器。
- 前記ホルダは、間に前記ガス検知管を固定するための2つの顎状部を備える、請求項9に記載のガス検知管読取器。
- 少なくとも1つの照明光と、前記顎状部のそれぞれの上に色同士を識別することが可能な少なくとも1つの光学センサと、を備える、請求項10に記載のガス検知管読取器。
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