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取样设备无效专利 发明

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技术领域 本发明涉及取样设备,尤其是(但并非排他地)涉及那些通过将样 品收集表面穿过可能带有感兴趣的物质的表面来收集物质的取样设备。 背景技术 经常通过将样品收集部件的清管杆(swab)穿过感兴趣的表面来对 可能带有感兴趣的物质的表面取样。清管杆通常安装到用作把手的合适 的支撑装置上。然后将清管杆放入密封容器中以保存收集到的物质并防 止清管杆在取样后被污染。该方法充满困难;在试图将清管杆插入容器 中时可能会使其脱落。这会使所取的样品没有用处。此外,在插入容器 中之前必须将基片或把手缩短。本发明的取样设备克服了一些与使用这 样的清管杆相关的问题。 发明内容 根据本发明,取样设备包括折叠式支撑装置,该支撑装置适于支撑 具有至少一个样品收集表面的样品收集基片,该支撑装置可在第一位置 和第二位置之间折叠,使用时,在第一位置,至少一个样品收集表面展 开以收集样品,以及在第二位置,收集的样品得以被保护,以避免被污 染和/或损失。该取样设备可用于收集样品而后保护所述样品免于随后被 污染或损失。应该清楚的是,该支撑装置可适于支撑多于一个的样品收 集基片。可使用铰接装置来提供折叠式结构。 当在第二位置时,所述至少一个样品收集表面可与其自身或取样设 备的其他部分紧密接触。 在优选实施例中,该支撑装置适于支撑两个样品收集基片,每个样 品收集基片都具有样品收集表面,其中使用时,在第一位置,两个样品 收集表面展开以收集样品,而在第二位置,样品收集表面基本相互面对。 这允许两个取样表面用作同面对准的表面。可以这样布置该支撑装置, 即,使用时,在第二位置,样品收集表面的在每个样品收集表面的区域 的实质部分(substantial part)相互紧密接触。这可确保样品保留在 取样设备中并可最小化取样后被污染的可能性。 在根据本发明的取样设备的最为优选的实施例中,支撑装置包括把 手,该把手包括两个相互可移动的把手部,至少一个把手部适于支撑一 个样品收集基片,其中被支撑的样品收集基片通过两个把手部的折叠运 动而可在第一和第二位置之间定向。这允许手握操作该设备。把手部可 通过一个或多个铰链相互连接。每个把手部都适于支撑样品收集基片。 把手部可以以任何允许样品收集表面在收集和未收集位置之间折叠的方 式相互连接。把手部可通过枢轴相互连接。把手部可通过易折断的连接 装置相互连接。这防止了取样设备的再利用;在多种情况下不希望再利 用。 进一步优选的是取样设备包括至少一个样品收集基片。所述基片提 供有用于固-气相反应的固体基质。每个样品收集基片优选地包括玻璃纤 维布。已发现该材料在收集特定颗粒物质方面表现良好。此外,玻璃纤 维布提供了可插入烘箱或检测装置的化学惰性材料。所述至少一个样品 收集基片可容易地从支撑装置取下。这允许所述至少一个基片容易地插 入分析仪器等中。 取样设备还可包括用于在第一位置保持支撑装置的装置,其中用于 在第一位置保持支撑装置的装置是可分离的,从而允许支撑装置折叠进 入第二位置。所述用于保持支撑装置的装置以适于收集样品的结构保持 取样设备。用于在第一位置保持支撑装置的装置也可推动样品收集基片 与支撑装置摩擦接合。这防止了样品收集基片的疏忽的损失。 取样设备可进一步包括用于在第二位置保持支撑装置的装置。这保 证了所述设备不会在取样完后被无意打开。取样设备可进一步包括用于 保持一个或多个样品收集基片与支撑装置接触的装置。如果在支撑装置 和所述一个或多个样品收集基片之间存在低程度的摩擦,那么这是尤为 有用的。用于保持一个或多个样品收集基片与支撑装置接触的装置优选 地是可分离的。 附图说明 现在仅参考附图以示例的方式描述本发明,在附图中: 图1是本发明的取样设备的示意图; 图2是本发明的取样设备的示意图,该取样设备包括用于在第一(样 品收集)位置保持支撑装置的装置; 图3A是本发明的取样设备的示意图,该取样设备包括用于在第一 (样品收集)位置保持支撑装置的替换装置; 图3B是本发明的取样设备的示意图,该取样设备包括用于在第一 (样品收集)位置保持支撑装置的另一替换装置;以及 图4是本发明的取样设备的示意图,每一设备都包括相互不同的关 闭机构。 具体实施方式 图1是示出了本发明的取样设备的示意图。该取样设备包括:把手 部50、51;铰链52、53、54;部件支撑指55、56;以及样品收集部件 57,具有两个样品收集表面70、71。该设备基本上包括两部分,每一部 分包括一个把手部50、51和一个支撑指55、56。把手部50、51和支撑 指55、56可相互分离并且可以某一已知的方式相互安装或连接。或者, 把手部50、51和支撑指55、56可由一整块材料制成,例如,当取样设 备由注塑法制成时。每个把手部50、51都包括长的基片,该基片通过适 当间隔的铰链52、53、54安装到另一把手部50、51上。本领域的技术 人员可认识到,在铰链和把手部50、51的相对大小约束下可使用任何数 量的铰链。铰链52、53、54允许取样设备如图1c所示那样折叠,其优 点将在下面讨论。样品收集部件57包括玻璃纤维织物管,其以U形结构 装配在支撑指55、56的端部。可使用两个较小的管,分别放在每个支撑 指55、56上。本领域的技术人员可认识到,许多其他材料可用作样品收 集基片。取样设备可通过注塑法制成一整块。适于用作注塑材料的已发 现有聚丙烯和乙缩醛Histaform C27021(Bayer)。典型地取样设备为 120mm长,大约15mm宽,聚合物大约0.5-1.0mm厚。 现在将讨论本发明的取样设备的操作方法。将取样设备打开到如图 1b和1c(i)所示的构造以便取样,以下称该构造为“打开位置”。使用 者通过把手部50、51保持该设备,并将样品收集表面70、71与具有可 能带有感兴趣的物质的表面的物体接触。典型地,样品收集表面70、71 摩擦待检验的区域以获得感兴趣的物质。然后将把手部50、51如图1c (ii)所示折叠在一起以使取样设备成以下称为“关闭位置”的构造。 该折叠动作将样品收集表面70、71合在一起,因此任何样品物质都安全 地保持在其间。样品收集表面70、71没有必要相互接触,仅是优选。 图2示出了本发明的另一取样设备。该取样设备包括:把手部50、 51;铰链52、53;部件支撑指55、56;样品收集部件57,具有两个样品 收集表面70、71;以及具有突出薄片62的保持装置60。保持装置60保 证在第一(样品收集)位置该设备被保持。此外,保持装置60保证样品 收集部件57在样品收集期间保持在合适的位置。保持装置60是钉在或 铆在把手部50、51上的易折断夹片。通常参考图1按上述方法操作。然 而,一旦已收集到样品,使用者就拉动突出薄片62,将保持装置60从该 设备上移除。然后关闭该设备。 图3A示出了本发明的另一取样设备,该设备具有用于在第一(样品 收集)位置保持取样设备的替换装置。该取样设备包括:把手部50、51; 铰链52、53;部件支撑指55、56;样品收集部件57,具有两个样品收集 表面70、71;以及保持装置61。保持装置61保证取样设备保持在打开 位置以收集样品。此外,保持装置61也保证样品收集部件57在样品收 集期间保持在合适的位置。保持装置61是由弹性材料制成的夹片,其可 弹性地逆着把手部50、51而保持样品收集部件57。参考图1基本按上述 方法操作该设备。然而,当折叠把手部50、51时,夹片就自动地释放并 可被移除。 图3B示出了本发明的另一取样设备,该设备还具有用于在第一(样 品收集)位置保持取样设备的替换装置。该取样设备包括:把手部50、 51;铰链52、53;部件支撑指55、56;以及通过连接装置82连接到把 手部51上的保持装置81。支撑指55、56适于如前所述在其上安装样品 收集部件。保持装置81设有钉85和孔84,从而分别与设置在把手部50、 51上的孔86和钉87接合。在使用时,将样品收集部件(未示出)放在 部件支撑指55、56上且保持装置81通过上述孔-钉布置而与把手部50、 51接合。这保证在第一(样品收集)位置保持支撑装置。此外,保持装 置81保证样品收集部件在样品收集期间保持在合适的位置。薄片83使 保持装置81在样品收集完后从把手部50、51上分离。图3B的取样设备 是由聚合物例如聚丙烯注塑成一整块。 图2、3A和3B中的保持装置60、61、81不但在打开位置保持取样 设备,而且在样品收集期间它们也将样品收集基片保持在合适的位置。 如果在样品收集部件57和支撑基片(在此情况中为支撑指55、56)之间 存在低程度摩擦,那么优选使用该保持装置。 取样设备可进一步设有用于在其关闭位置保持取样设备的装置,以 保证在收集完后该设备保持关闭,因此可降低样品损失或污染的可能性。 参考图1、2和3,当取样设备处于关闭位置时可设置夹片(未示出)跨 过把手部50、51。或者,把手部50、51中的一个可设有一个或多个钉, 当把手部50、51折叠成关闭位置时每个钉可与设在另一把手部50、51 上的相应孔配合。所述钉可由弹性材料制成,且其大小和形状可设置成 被推动与相应孔壁摩擦接触,因此提供抵抗打开已关闭设备的力。每个 钉可设有凸耳,在取样设备关闭时该凸耳突出穿过相应的孔。凸耳的形 状构造成抵抗设备的打开。 把手部50、51可由与支撑指55、56相同的材料制成。使用例如塑 料的材料可便于简化该设备的制造,其中把手部50、51,铰链52、53、 54,支撑指55、56可由一整块材料制成。或者,将包括一个把手部50、 51和一个支撑指55、56的设备的每一部分都制成一整块,并使用与把手 部分开设置的铰链52、53、54将这些部分接合在一起。然而,把手部50、 51可由与支撑指55、56不同的材料制成。例如,把手部50、51可为金 属或塑料,而支撑指55、56可为陶瓷。该陶瓷指55、56可易折断地连 接到把手部50、51上并可折断,并且也可留在烘箱或检测装置中。 本领域的技术人员可知,样品收集部件57可单独地由其他设备提 供。如果该设备在废弃前将多次使用,那么这是极有可能的。或者,该 设备仅使用一次而后被废弃,因此提供了额外的保护以避免由先前取样 操作而导致的交叉污染。该一次使用设备可通过在两个把手部50、51之 间使用易折断铰链连接而被进一步加强。一旦该设备关闭,铰链连接就 断裂,因此使得该设备不适于将来的样品收集。希望有在关闭位置保持 取样设备的装置,从而将把手部50、51保持在一起。 对于某些一次使用设备(例如,那些在警察法院工作中使用的设备), 希望在干净的环境(例如,提供干净的房间)中将样品收集部件装配到 支撑装置上。整个设备可密封在无菌塑料包中,因此提供了干净的取样 设备以在特殊地点用来样品收集。 图4示出了本发明附加的取样设备,每个设备都以稍微不同的方式 布置。在每一个中通过把手部的折叠动作,从而使样品收集表面可在样 品收集位置和未收集位置之间移动。 图4a示出了本发明的取样设备,该设备包括把手部110、111,其 通过具有样品收集表面113的样品收集部件112连接。把手部110、111 没有以任何其他的方式相互连接。如图4a(ii)所示定向样品收集表面 113以收集样品。然后这样定位把手部110、111,即,样品收集表面113 相对其自身折叠(图4a(iii))。 图4b示出了本发明的另一取样设备,该设备包括把手部120、121 以及具有样品收集表面123的样品收集部件122。每个把手部120、121 都是长的而具有远端和近端。两个把手部121、121在接近它们的近端处 相互枢轴连接,而不是通过铰链连接。样品收集部件122位于把手部120 的远端。在使用时,把手部120、121的折叠枢转运动使带有样品收集表 面123的样品收集部件122从关闭位置摆动到样品收集位置。同样,把 手部120、121沿着相反方向的折叠枢转运动使该设备处于关闭位置。凹 部(未示出)可设置在把手部121的远端,以容置样品收集部件122。替 换的装置可包括在把手部120、121之间设置的枢轴连接,以允许把手部 120、121在与样品收集表面123的平面相垂直的平面上作相应的枢轴运 动。 此外,用于支撑样品收集部件的装置不必如上述的是把手和指装置, 也可以是任何合适的支撑装置。可设想本发明的取样设备通过遥控车辆 和其他机器来操纵,因此把手装置并不总是合适的。 本发明的取样设备可与检测设备或分析仪器一起使用,检测设备或 分析仪器用来检验由取样设备收集的物质。例如,参考图1,关闭的取样 设备的带有样品收集部件57的支撑指55、56可插入检测设备的合适孔 洞中。然后将除去样品收集部件57的取样设备从该孔洞中取出。样品收 集部件57留在检测设备中以用作试验。该插入方法保证样品收集部件57 可进行最小量操作,降低了样品损失和取样后被污染的可能性。为了便 于该插入方法,在样品收集部件57和形成孔洞的收集装置的内侧之间显 示的摩擦力,应该大于在支撑指55、56和样品收集部件57之间显示的 摩擦力。否则,可使用合适的工具,例如一对镊子来将样品收集部件57 从支撑指55、56上移除。 另一装配检测设备等的方法是支撑指55、56可从把手部55、56上 分离。然后支撑指55、56与样品收集部件57一起留在检测设备中。仅 当支撑指55、56可承受检测设备中的工作状况时,这是可行的。 参考图1-3,取样设备可在远离支撑指55、56的把手部50、51的 端部设有窄的锥形部。当将样品收集基片从检测设备等中取出时,该锥 形部是有用的。

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