氣體測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本主題涉及一種氣體測(cè)量系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)可傳輸至反應(yīng)支撐單元和/或從反應(yīng)支撐單元中接收，反應(yīng)物質(zhì)可在該反應(yīng)支撐單元上進(jìn)行處理。
【背景技術(shù)】
[0002]氣體測(cè)量系統(tǒng)用于通過(guò)至少一種反應(yīng)物質(zhì)的顏色變化來(lái)測(cè)量氣體混合物的氣態(tài)和/或蒸汽組分的濃度。在反應(yīng)支撐單元上具有芯片或者板，透明玻璃管布置在該芯片上。相同或者不同的反應(yīng)物質(zhì)布置在玻璃管內(nèi)。其余氣體測(cè)量系統(tǒng)包括抽吸泵以及機(jī)械支承件，該抽吸泵用于通過(guò)玻璃管傳送氣體混合物并因此傳送至反應(yīng)物質(zhì)，該機(jī)械支承件是摩擦支承件形式的并用于反應(yīng)支撐單元。此處，反應(yīng)支撐單元首先是作為可交換單元引入到其余氣體測(cè)量系統(tǒng)中的，然后該反應(yīng)支撐單元通過(guò)伺服馬達(dá)移動(dòng)至預(yù)定位置中。通過(guò)氣體連接器，由抽吸泵通過(guò)氣體管運(yùn)送氣體混合物，并且在存在其中反應(yīng)物質(zhì)產(chǎn)生顏色變化的氣態(tài)和/或蒸汽組分的情況下，反應(yīng)物質(zhì)發(fā)生顏色變化。由光電檢測(cè)設(shè)備(即多個(gè)，例如6個(gè)硅(Si) 二極管)來(lái)檢測(cè)該顏色變化，并且通過(guò)評(píng)估設(shè)備來(lái)評(píng)估由光電檢測(cè)單元所獲取的數(shù)據(jù)。為此，在反應(yīng)支撐單元上，數(shù)據(jù)以條形碼形式存儲(chǔ)在作為用于儲(chǔ)存信息的裝置的條形碼上，該數(shù)據(jù)由硅二極管讀取，并且傳輸至評(píng)估設(shè)備。需要將例如有關(guān)反應(yīng)物質(zhì)類型的數(shù)據(jù)的這些數(shù)據(jù)用于評(píng)估。不利地，只有少量的數(shù)據(jù)可以條形碼形式存儲(chǔ)在條形碼上，并且讀取時(shí)易于會(huì)發(fā)生故障。例如，這種氣體測(cè)量系統(tǒng)用于工作地點(diǎn)處、特殊廢料堆中或者在發(fā)生涉及化學(xué)制品的事故的情況下，以便能夠快速檢測(cè)未知類型和濃度的流出的有害物質(zhì)。
[0003]DE 39 02 402 Cl示出了一種設(shè)備，該設(shè)備用于使用氣體測(cè)試管的可光學(xué)檢測(cè)的反應(yīng)區(qū)來(lái)測(cè)量氣體混合物的氣態(tài)和/或蒸汽組分的濃度，該氣體測(cè)試管包含與待檢測(cè)組分發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)，其中，反應(yīng)區(qū)的變化可通過(guò)直接觀察和/或通過(guò)光電掃描設(shè)備來(lái)確定。此處，多個(gè)通道布置在芯片(chip)形式的支撐件上，該支撐件可在光電掃描設(shè)備中交換并可插入到光電掃描設(shè)備中。此處，掃描設(shè)備設(shè)計(jì)為L(zhǎng)ED陣列。
[0004]DE 43 03 858 C2示出了一種設(shè)備，該設(shè)備用于基于布置在通道中的反應(yīng)區(qū)的變色來(lái)對(duì)氣體混合物的氣態(tài)和/或蒸汽組分進(jìn)行比色檢測(cè)，其中一種或者多種組分被施加在盤狀形式的透明支撐件上，該透明支撐件可移動(dòng)至被信號(hào)接收單元中的信號(hào)發(fā)送單元所檢測(cè)的評(píng)估位置中。作為數(shù)據(jù)字段的條形碼還被布置在支撐件上。此處，信號(hào)接收單元被設(shè)計(jì)成CCD傳感器。例如，信號(hào)接收單元可以是硅光二極管或者硅晶體管。
[0005]因此，本發(fā)明的問(wèn)題在于提供一種氣體測(cè)量系統(tǒng)、反應(yīng)支撐單元以及一種用于操作氣體測(cè)量系統(tǒng)的方法，其中，數(shù)據(jù)可以低技術(shù)成本被用于存儲(chǔ)反應(yīng)支撐單元上的數(shù)據(jù)的裝置所讀取，并且還可成本有效地存儲(chǔ)較大數(shù)據(jù)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本主題提供一種氣體測(cè)量系統(tǒng)、一種反應(yīng)支撐單元以及一種用于操作氣體測(cè)量系統(tǒng)的方法，其中，可在用于存儲(chǔ)位于反應(yīng)支撐單元上的數(shù)據(jù)的裝置上以低技術(shù)成本讀取數(shù)據(jù)，并且還可成本有效地存儲(chǔ)較大數(shù)據(jù)量。具體地，氣體測(cè)量系統(tǒng)或者氣體測(cè)量裝置可設(shè)置用于通過(guò)反應(yīng)支撐單元上的至少一種反應(yīng)物質(zhì)的顏色變化來(lái)測(cè)量氣體混合物的氣態(tài)和/或蒸汽組分的濃度，其中，在反應(yīng)支撐單元上，該至少一種反應(yīng)物質(zhì)單獨(dú)布置在至少兩個(gè)透光的通道內(nèi)，氣體測(cè)量系統(tǒng)包括:氣體運(yùn)送設(shè)備，氣體運(yùn)送設(shè)備用于通過(guò)通道運(yùn)送氣體混合物并將氣體混合物運(yùn)送至該至少一種反應(yīng)物質(zhì)；機(jī)械支承件，具體地為摩擦支承件，機(jī)械支承件用于反應(yīng)支撐單元；例如，馬達(dá)等，用于移動(dòng)反應(yīng)支撐單元或者另一部件，以便氣體混合物可通過(guò)該至少兩個(gè)通道中的一個(gè)通道被單獨(dú)地運(yùn)送；光電檢測(cè)設(shè)備，光電檢測(cè)設(shè)備用于在通過(guò)通道運(yùn)送氣體混合物的過(guò)程中和/或之后檢測(cè)該至少一種反應(yīng)物質(zhì)的顏色變化，其中，例如，沿著氣體混合物通過(guò)通道的流動(dòng)方向可在至少兩個(gè)單獨(dú)的位置中檢測(cè)顏色變化；數(shù)據(jù)讀取設(shè)備，數(shù)據(jù)讀取設(shè)備用于讀取存儲(chǔ)在反應(yīng)支撐單元上的數(shù)據(jù)；評(píng)估設(shè)備，評(píng)估設(shè)備用于評(píng)估由光電檢測(cè)單元所獲取的數(shù)據(jù)；以及光學(xué)和/或聲學(xué)顯示設(shè)備，所述光學(xué)和/或聲學(xué)顯示設(shè)備用于顯示通過(guò)評(píng)估單元評(píng)估的數(shù)據(jù)，其中，數(shù)據(jù)讀取單元被設(shè)計(jì)為數(shù)碼相機(jī)和/或用于電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的讀取設(shè)備。
[0007]使用數(shù)碼相機(jī)，還可有利地讀取反應(yīng)支撐單元上的大面積矩陣編碼，從而使得使用照相機(jī)還可以讀取存儲(chǔ)在矩陣編碼上的較大數(shù)據(jù)量。數(shù)碼相機(jī)能夠?qū)仃嚲幋a進(jìn)行拍照，隨后這可基于合適的軟件通過(guò)評(píng)估設(shè)備進(jìn)行評(píng)定。使用用于電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的讀取裝置還可以讀取電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，例如，RFID芯片。因此，對(duì)于存儲(chǔ)反應(yīng)支撐單元上的數(shù)據(jù)，有利地，不僅可使用諸如光學(xué)編碼的光學(xué)系統(tǒng)，而且還可使用用于安全存儲(chǔ)較大數(shù)據(jù)量的電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。
[0008]在其他變型中，讀取裝置包括用于無(wú)線信號(hào)(例如，交變磁場(chǎng)或者無(wú)線電波)的接收器(例如，天線)和發(fā)射器(例如，天線)。例如，通過(guò)交變磁場(chǎng)或者無(wú)線電波來(lái)讀取RFID芯片。
[0009]在其他實(shí)施方式中，讀取裝置包括用于將硬接線數(shù)據(jù)從反應(yīng)支撐單元傳輸至氣體測(cè)量系統(tǒng)(反之亦然)的電接觸元件。通過(guò)電接觸元件，可在電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備與(其余)氣體測(cè)量系統(tǒng)(具體地，讀取裝置和/或評(píng)估設(shè)備)之間建立電連接，以用于將數(shù)據(jù)從電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備傳輸至氣體測(cè)量系統(tǒng)(例如，評(píng)估設(shè)備和/或讀取裝置)。其余氣體測(cè)量系統(tǒng)是不包括反應(yīng)支撐單元的氣體測(cè)量系統(tǒng)。
[0010]在其他變型中，讀取裝置包括用于將硬接線數(shù)據(jù)從反應(yīng)支撐單元傳輸至氣體測(cè)量系統(tǒng)的總線系統(tǒng)或者總線系統(tǒng)(反之亦然)的一部分。類似于硬接線數(shù)據(jù)傳輸，總線系統(tǒng)不僅可將數(shù)據(jù)而且還可將電能傳輸至電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。這允許特別可靠的數(shù)據(jù)傳輸。
[0011]在其他實(shí)施方式中，通過(guò)評(píng)估設(shè)備至少部分地(特別地，整體地)形成讀取裝置?？梢詫⑦m當(dāng)?shù)脑O(shè)備(例如，發(fā)射器或者接收器)整合到評(píng)估設(shè)備中，以便評(píng)估設(shè)備還構(gòu)成讀取裝置。
[0012]在另一實(shí)施方式中，數(shù)碼相機(jī)與電子圖像轉(zhuǎn)換器或者圖像傳感器并且與成像光學(xué)系統(tǒng)(例如，透鏡系統(tǒng)等)一起形成，并且/或者數(shù)碼相機(jī)設(shè)計(jì)為相機(jī)芯片(具體地為CMOS相機(jī)芯片)，并且/或者由數(shù)碼相機(jī)形成光電檢測(cè)設(shè)備。因此，數(shù)碼相機(jī)不僅可用于讀取矩陣編碼，而且還用作檢測(cè)至少一種反應(yīng)物質(zhì)的顏色變化的光電檢測(cè)設(shè)備。
[0013]馬達(dá)可被設(shè)計(jì)成電動(dòng)馬達(dá)，具體地為伺服馬達(dá)，并且馬達(dá)可通過(guò)驅(qū)動(dòng)輥與反應(yīng)支撐單元有效地機(jī)械連接，并且/或者評(píng)估設(shè)備包括處理器(例如，微控制器)和評(píng)估數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，并且/或者指示器設(shè)備包括監(jiān)控器和/或光發(fā)射器(例如，燈或者LED)和/或信號(hào)音發(fā)生器，并且/或者通過(guò)氣體測(cè)量系統(tǒng)可執(zhí)行本專利申請(qǐng)中所描述的方法，并且/或者氣體測(cè)量系統(tǒng)包括本專利申請(qǐng)中所描述的反應(yīng)支撐單元。
[0014]根據(jù)氣體測(cè)量系統(tǒng)的反應(yīng)支撐單元可包括芯片和/或板以及布置在芯片或者板上并界定通道的管(具體地，玻璃管)，并且該至少一種反應(yīng)物質(zhì)布置在管內(nèi)；并且還包括用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的裝置，其中，用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的裝置設(shè)計(jì)為矩陣編碼(具體地，矩陣條形碼)或者電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。因此，反應(yīng)支撐單元可使用矩陣編碼或者電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備可靠并且始終成本有效地存儲(chǔ)大數(shù)據(jù)量。此外，盡管其余氣體系統(tǒng)中的反應(yīng)支撐單元位于其余氣體測(cè)量系統(tǒng)或者氣體測(cè)量系統(tǒng)上，然而，也可以將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備上。這產(chǎn)生了操作氣體測(cè)量系統(tǒng)的新的可能性。
[0015]在其他變型中，電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備被設(shè)計(jì)成RFID芯片或者RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，具體地，SRAM芯片或者NVRAM芯片，或者被設(shè)計(jì)成ROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，具體地，PROM芯片或者EPROM芯片，并且/或者反應(yīng)支撐單元包括用于無(wú)線信號(hào)(例如，交變磁場(chǎng)或者無(wú)線電波)的發(fā)射器(例如，天線)和接收器(例如，天線)，并且/或者反應(yīng)支撐單元包括電接觸元件和/或總線系統(tǒng)或總線系統(tǒng)的一部分，以用于將硬接線數(shù)據(jù)從反應(yīng)支撐單元傳輸至氣體測(cè)量系統(tǒng)，反之亦然。
[0016]在其他實(shí)施方式中，矩陣編碼被設(shè)計(jì)成印刷矩陣編碼，具體地，印刷在芯片或者板上，并且矩陣編碼被設(shè)計(jì)成LED裝置。例如，矩陣編碼是作為黑白印記被印刷在芯片或者板上的矩陣編碼。這種矩陣編碼不可被修改，并且這種矩陣編碼可通過(guò)數(shù)碼相機(jī)簡(jiǎn)單地讀取。相反，矩陣裝置還可被設(shè)計(jì)成LED裝置。此處，大量的LED (具體地，0LED)被成行和列地布置，并且根據(jù)LED裝置開啟或者關(guān)閉，特定的信息可按照這種方式進(jìn)行存儲(chǔ)。為此，反應(yīng)支撐單元包括能量供應(yīng)單元(例如，電池)和控制LED開啟或者關(guān)閉的控制單元。因此，可產(chǎn)生根據(jù)時(shí)間變化的矩陣編碼，因此，可通過(guò)同一反應(yīng)支撐單元以簡(jiǎn)單的方式獲得不同的矩陣編碼。以這種方式，僅需要將對(duì)應(yīng)的其他數(shù)據(jù)傳輸給控制單元，以便其他LED通過(guò)所述控制單元而相應(yīng)地開啟或者關(guān)閉。
[0017]一種用于操作氣體測(cè)量系統(tǒng)的方法，具體地，氣體測(cè)量系統(tǒng)可包括:使用馬達(dá)移動(dòng)反應(yīng)支撐單元或者另一部件；通過(guò)數(shù)據(jù)讀取設(shè)備將數(shù)據(jù)從用于存儲(chǔ)反應(yīng)支撐單元中的數(shù)據(jù)的裝置傳輸至(其余)氣體測(cè)量系統(tǒng)，具體地，傳輸至氣體測(cè)量系統(tǒng)的評(píng)估設(shè)備；由氣體運(yùn)送設(shè)備通過(guò)具有至少一種反應(yīng)物質(zhì)的(具體地，僅一個(gè))通道來(lái)運(yùn)送氣體混合物；在通過(guò)通道運(yùn)送氣體混合物的過(guò)程中和/或之后，通過(guò)光電檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)該至少一種反應(yīng)物質(zhì)的顏色變化，其中，沿著氣體混合物通過(guò)通道的流動(dòng)方向在至少兩個(gè)單獨(dú)的位置中檢測(cè)顏色變化；通過(guò)評(píng)估設(shè)備評(píng)估由光電檢測(cè)設(shè)備所檢測(cè)的有關(guān)顏色變化的數(shù)據(jù)；通過(guò)顯示設(shè)備光學(xué)和/或聲學(xué)顯示通過(guò)顯示由評(píng)估設(shè)備進(jìn)行評(píng)估的數(shù)據(jù)，其中從矩陣編碼或者電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備讀取數(shù)據(jù)。
[0018]在其他變型中，使用數(shù)碼相機(jī)光學(xué)地讀取數(shù)據(jù)或者使用讀取裝置通過(guò)硬接線或者無(wú)線過(guò)程(具體地，通過(guò)無(wú)線電波或者可變磁場(chǎng))來(lái)讀取數(shù)據(jù)。在通過(guò)數(shù)碼相機(jī)從矩陣編碼光學(xué)地讀取數(shù)據(jù)的過(guò)程中，由數(shù)碼相機(jī)生成整個(gè)矩陣編碼的照片，并且隨后將該照片的數(shù)據(jù)傳輸至評(píng)估設(shè)備，并且由該評(píng)估設(shè)備進(jìn)行評(píng)估。因此，光學(xué)地存儲(chǔ)在矩陣編碼中的數(shù)據(jù)