气体分析系统技术方案

本文描述了一种便携式气体分析系统，该气体分析系统用于对具有金属闭合件的容器中的顶部空间气体进行抽取和实时分析。该系统的穿透器具在金属闭合件中形成开口，该开口允许气体从容器抽出到腔室。在形成开口之后，密封件通过接合容器以保持包括腔室和容器内部的封闭容积来限制气体的逸出。一个或多个气密阀进一步限制气体的逸出，并将由穿透器具抽出的气体引导到腔室中。一旦气体抽取完成，一个气密阀通过连接到气密阀的连接管将气体从腔室引导到诸如气体检测管的气体分析仪。该系统还可包括用于气体分析的光学传感器系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】气体分析系统
本申请总体上涉及化学分析仪器，并且更具体地，涉及一种便携式分析系统，用于对顶部空间气体进行抽取和实时分析。
技术介绍
以前，顶部空间气体通常使用在线仪器来分析以抽取样品，并使用气相色谱仪来分析样品。然而，这通常涉及笨重的仪器，该仪器不是便携的并且不容易允许在产品的保质期期间的不同时间对容器中的顶部空间进行测试。其它仪器可以分析容器中的顶部空间，但是不擅长在不发生样品的过度泄漏和/或稀释的情况下，从金属容器或具有金属闭合件的容器中抽取顶部空间气体。因此，需要一种便携式仪器，该便携式仪器能够在食品的保质期的多个阶段有效地从容器抽取顶部空间气体，并且实时分析气体。
技术实现思路
本文描述了一种抽取和实时气体分析系统，用于对在食品的保质期的不同阶段的容器中的顶部空间气体进行分析。该系统是便携式的，并且包括穿透器具以在容器中形成开口。该开口允许气体从容器中抽取，之后气体可以被接收在与穿透器具联接的腔室中。为了帮助限制或防止气体的逸出或被污染，密封件接合容器以使得系统能够在穿透器具已经在容器中形成开口之后维持包括腔室和容器内部的封闭容积。可操作地连接到密封件和穿透器具的第一气密阀可以进一步限制气体的逸出或污染。还可以提供第二气密阀。第二阀可在第一位置与第二位置之间移动，在第一位置处，第二阀引导由穿透器具从容器顶部空间抽取的气体流到腔室中，在第二位置处，一旦完成从容器抽取气体并将气体转移到腔室，第二阀就可通过连接管将气体从腔室引导到气体分析仪。在一些实施方式中，气体分析仪可以是小的、重量轻的一次性气体检测管。在其它实施方式中，气体分析仪可包括电子装置或仪表，该电子装置或仪表在诸如可读数字显示器或颜色编码显示器的可见显示器中提供关于样本的信息；可听信号或报告；或其它输出。在一些实施方式中，该系统可以包括光学传感器系统，用于在样品保持在腔室中时分析气体样品，而不需要从腔室转移样品以进行分析。附图说明图1示出了气体分析系统的第一实施方式。图2示出了气体分析系统的第二实施方式。图3是示出图1的实施方式的一部分的局部剖视图。具体实施方式根据本公开的一个方面，本文提供了一种用于实时抽取和分析密封容器12中的顶部空间气体的气体分析系统10。气体分析系统10可以是便携式的，并且更具体地可以是手持式的，使得系统10可以在生产期间和在食品的保质期的不同阶段容易地访问容器。在一些实施方式中，系统的重量可以小于约1100g、小于约1050g、小于约300g或小于约250g。在一些实施方式中，系统的长度可以小于约50cm、小于约40cm、或小于约30cm。在一些实施方式中，系统的宽度可以小于约50cm、小于约40cm、小于约30cm或小于约20cm。参考图1，所示的气体分析系统10包括腔室14，该腔室14具有可操作地联接到腔室14的穿透器具16。穿透器具16构造成穿透或刺穿容器12的闭合件18并从容器抽取顶部空间气体。在一些实施方式中，容器的闭合件可以由包括诸如钢、不锈钢、锡或铝的一种或多种金属、和/或诸如聚乙烯或聚丙烯的塑料或聚合物材料的材料制成。在一些实施方式中，闭合件可具有包括所述材料中的两种以上和/或其它材料的层的层叠构造。在一些实施方式中，闭合件可以包括储罐的锡板盖。在一些实施方式中，穿透器具16可以是具有斜尖端、方形尖端、钝尖端、圆锥形尖端或圆顶尖端的通孔冲头或针。在一些实施方式中，穿透器具16可以具有穿透金属闭合件的强度和锐度，所述金属闭合件诸如为储罐的锡板盖，所述储罐诸如为婴儿食品罐。穿透器具16可以通过鲁尔锁定连接器20可操作地固定到第一阀24，这可以允许穿透器具与腔室之间的基本上无泄漏的连接。在一些实施方式中，这种鲁尔锁定连接器20可以允许在单次使用之后更换穿透器具。然而，在一些使用方法中，穿透器具可被重复用于多个容器。在一些实施方式中，可以采用除鲁尔锁定之外的连接器。这种连接器可以包括例如快速分离机构、螺纹连接器或其它机构。密封件22可以围绕穿透器具16，以防止在穿透器具在容器的金属闭合件18中形成开口时气体从容器12中损失或逸出。在一些实施方式中，密封件可以是垫圈、吸盘、O形环或气密密封件，并且可以由橡胶、聚四氟乙烯(PFTE)、氟硅酮(FVMQ)、聚氨酯(PUR)或其它可变形物质中的一种或多种制成。密封件22可以在穿透器具16接触闭合件之前接合闭合件18。在一些实施方式中，当密封件22接合闭合件18时，密封件可以覆盖闭合件的表面积的至少25％、40％、50％、60％、70％、80％、或至少90％。在一些实施方式中，闭合件具有响应于容器中的压力增加而快速地向外挠曲或“弹开”的中心“弹出”或“翻转”部分。在一些实施方式中，密封件22具有直径大于弹出部分的直径的底部边缘23，并且在弹出部分外侧抵靠闭合件密封。在其它实施方式中，底部边缘23具有小于弹出部分的直径，并且抵靠弹出部分密封。在一些实施方式中，可以提供一个或多个阀来控制气体的流动。在一些实施方式中，腔室、阀和穿透器具的总长度可以小于大约30cm。在一些实施方式中，腔室、阀和穿透器具的总重量可以小于大约250g或小于大约220g。在图1的实施方式中，第一阀24与穿透器具16、腔室14和密封件22可操作地相关联。在一些实施方式中，第一阀可以是气密的旋转阀、按钮阀、推拉阀或隔膜阀。同样如图1所示，第二阀26(也可以是气密的)可操作地连接到更靠近腔室14的第一阀24。第二阀可以允许气体从穿透器具16流入腔室中。在一些实施方式中，第二阀26可以是三通阀。在这样的实施方式中，第二阀26也可以允许气体在腔室14与连接管28之间或者在穿透器具16与连接管之间流动，但不是同时。在一些实施方式中，第一阀可以被消除，并且第二阀26可以直接地连接到穿透器具16。在图1的实施方式中，连接管28可操作地连接到气体检测管38。在系统使用期间，气体检测管38的第一端40使用或不使用剪刀、钳子等被折断、切断或者手动或以其它方式移除，然后开口端40可插入连接管28中。在插入到连接管中之前，第一端40可以与诸如砂纸的磨削材料接触，以使第一端40的表面平滑，从而有助于防止连接管的刺穿，该刺穿可能导致样品的泄漏。在一些实施方式中，气体检测管可以构造成对诸如硫化氢、二氧化碳或氧的一种或多种气体的浓度进行检测和/或测量。在一些实施方式中，气体检测管可具有小于约7cm、小于约6cm或约5cm的长度。在穿透器具16与容器12的金属闭合件18接合之前，第一阀24和/或第二阀26可以关闭。第一阀24可构造成在第一阀处于关闭位置时通过形成封闭容积来帮助密封件22防止气体从容器12中损失。处于关闭位置的第一阀24可以支持封闭容积内的压力缺陷，以帮助确保密封件22相对于容器12的金属闭合件18的紧密性。由于封闭容积外的压力大于封闭容积内的压力，密封件22中的这种紧密性可以帮助密封件在从容器12抽取气体时保持牢固。在一些实施方式中，第二阀26可以直接地连接到穿透器具16的鲁尔锁定连接器20，而在第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体分析系统，所述气体分析系统用于接合密封容器以从所述密封容器抽取并分析气体，包括：/n穿透器具，所述穿透器具构造成形成开口以允许从所述容器抽取气体；/n腔室，所述腔室能操作地联接到所述穿透器具，用于接收来自所述容器的气体；/n气体分析仪；/n密封件，所述密封件构造成接合所述容器，以使得所述系统能够在所述穿透器具已经在所述容器中形成开口之后维持包括所述腔室和所述容器的内部的封闭容积；以及/n用于实现气体从所述容器到所述腔室并且此后从所述腔室到所述气体分析仪的流动的机构，所述机构包括：第一阀，所述第一阀能操作地联接到所述穿透器具；以及连接管，所述连接管构造成与所述气体分析仪连接，/n其中，所述第一阀能够在第一位置与第二位置之间移动，在所述第一位置处，所述第一阀允许气体从所述容器流到所述腔室，并且防止气体从所述封闭容积逸出或被污染，在所述第二位置处，所述第一阀允许气体从所述腔室流到所述连接管和所述气体分析仪。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190220 IT 1020190000024911.一种气体分析系统，所述气体分析系统用于接合密封容器以从所述密封容器抽取并分析气体，包括：
穿透器具，所述穿透器具构造成形成开口以允许从所述容器抽取气体；
腔室，所述腔室能操作地联接到所述穿透器具，用于接收来自所述容器的气体；
气体分析仪；
密封件，所述密封件构造成接合所述容器，以使得所述系统能够在所述穿透器具已经在所述容器中形成开口之后维持包括所述腔室和所述容器的内部的封闭容积；以及
用于实现气体从所述容器到所述腔室并且此后从所述腔室到所述气体分析仪的流动的机构，所述机构包括：第一阀，所述第一阀能操作地联接到所述穿透器具；以及连接管，所述连接管构造成与所述气体分析仪连接，
其中，所述第一阀能够在第一位置与第二位置之间移动，在所述第一位置处，所述第一阀允许气体从所述容器流到所述腔室，并且防止气体从所述封闭容积逸出或被污染，在所述第二位置处，所述第一阀允许气体从所述腔室流到所述连接管和所述气体分析仪。


2.如权利要求1所述的气体分析系统，其特征在于，所述穿透器具包括通孔冲头。


3.如权利要求1或2所述的气体分析系统，其特征在于，所述穿透器具构造成穿透容器的金属闭合件。


4.如前述权利要求中任一项所述的气体分析系统，其特征在于，所述机构还包括注射器，并且其中，所述腔室包括所述注射器的筒部。


5.一种采用如权利要求1所述的气体分析系统来对所述容器中的气体进行分析的方法，包括：
将所述密封件放置在所述容器的表面上；
利用所述穿透器具刺穿所述表面；
从所述容器中抽取所述气体的样品，并且使所述样品的至少一部分流动到所述腔室；
利用稀释气体来稀释所述样品；以及
将所述样品的至少一部分从所述腔室转移到所述气体分析仪。


6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括对所述容器中的产品的温度进行测量。


7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，通过使用热电偶来完成所述产品的所述温度的测量。


8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，利用稀释气体来稀释所述样品直到总气体容积为约50mL。


9.如权利要求5所述的方法，其特征在于，用于稀释所述样品的所述稀释气体大约处于室温下。


10.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在至少一分钟后读取测量值。


11.一种气体分析系统，所述气体分析系统用于接合密封容器以从所述密...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·卢艾伯，S·桑托纳斯塔索，M·R·V·兹诺，P·斯基亚塔雷拉，
申请(专利权)人：卡夫食品集团品牌有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US