关于一种离子迁移谱技术的爆炸物探测仪设计思(2)

在实际安检工作中，检测者是无法预知被检测物的化学成分的，此时采用一种检测模式进行爆炸物探测，比如仪器处于单模式的负离子检测状态下工作，那么只可以检测出含有负离子的爆炸物，不会检测出含有正离子的爆炸物，就有可能出现安全纰漏，导致安全事故，因为同时检测正、负离子的离子迁移谱技术是大势所趋。

2.2 循环气路系统设计思想

实验室内或简单的间歇式使用的离子迁移谱仪器，载气和漂气可用洁净的压缩空气提供。而安全检查工作现场的便携式和台式仪器是没有压缩空气的，需要采用循环气路系统，循环气路系统由隔膜泵、含分子筛或吸附剂的净化器、管路等组成，用来为离子迁移谱仪器提供洁净的载气和漂气气体。

现场长时间使用的循环气路系统，突出的故障表现在两个方面：一是隔膜泵耐久性、可靠性差；二是净化器耗材分子筛或吸附剂更换频繁，使用量大，替换下来的耗材大量堆积，难以处置，污染环境。对此，笔者在现场使用中，探索出了一些实用的对策，起初使用价格较低的有刷电机隔膜泵代替了无刷电机空气隔膜泵，降低了这一易损部件的成本；接着又尝试对损坏的隔膜泵进行修复，更换损坏的电机及隔膜组件，进一步降低了仪器故障的维修成本；第三研发对环境空气进行物理方法在线净化的装置，以取代可靠性差、易于损坏的隔膜泵，和污染环境的干燥剂。这些在现场实践中摸索出来的成功经验，值得我们在该种仪器的设计及部件选择上加以借鉴。仪器可搭配在线脱水、净化气体的装置并与仪器实现联动。

在该装置组成的各个部件之间，连接气路各部分的管线要绝对纯净，性能稳定，无杂质，宜采用食品级高分子管路。

2.3 电离源

样品进入迁移管的同时，电离过程开始，生成气相离子然后才能进行产物离子的分离和检测。电离过程是在常压空气条件下进行的，常见的电离源有：放射源Ni63、光致放电管、激光电离、电喷雾电离、火焰电离点晕放电、表面电离源和光电离等。随着离子迁移谱分析仪器在安检现场的规模化使用，早期采用放射性电离源的仪器，会给环境和用户带来诸多麻烦，放射性电离源中的放射性物质镍63的放射性虽然较低，但是要取得仪器使用地的环境保护部门的许可，使用中环保部门还要对其进行年度审核；仪器报废时还要交付环保部门统一处理，并由用户支付费用。因此，目前离子迁移谱爆炸物检测仪的设计趋势，是采用非放射性电离源，以减少对环境的伤害，避免给用户带来不必要的麻烦。

2.4 对计算机软、硬件及网络的要求

随着信息技术的快速发展，离子迁移谱分析仪器也在与计算机技术深度融合，具备高存储能力、连接网络的能力以及必要的输入输出功能。

（1）计算机可采用单主板计算机，固态硬盘，可扩展RAM存储器插槽，通用的I/O接口，WIN系统，以方便操作者使用、维护保养、软件升级。

（2）可实现网络化，实现方式优先选择有线与无线二种方式，用于设备管理、实时监控设备、相关检测数据推送，人员管理、故障远程诊断等。

（3）数据本地输出：输出内容主要是检测结果数据，仪器当前页面的截屏图片；采取两种数据输出方式，一种是USB输出，另一种是打印机输出。以往的仪器只能实现自带打印机的输出，这里推荐分析仪器能适应多种打印机，实现广谱打印。

2.5 附属设施

离子迁移谱分析仪器常被安置在操作台上使用，操作台可以作为仪器的附属品与之配套，其高度以方便使用者站立操作为宜；操作台大小以台面略大于分析仪器底盘面积为佳。载气净化装置和分析仪器的联动装置，可以安放在操作台柜的内部。

在操作台的周边可以安置多个显示屏，做到位置可调，播放内容可自主设定，公共场所使用分析仪器时，可滚动播出一些周知性信息，亦可与分析仪器显示内容并机播放。

2.6 仪器外观及显示、操控部件的考量

离子迁移谱爆炸物检测仪，除了产品的功能性以外，良好的工业化设计可以使产品具有人性化的特点。工业化设计是应用人体工程学原理，根据人的行为习惯、人体的生理结构、人的心理情况、人的思维方式等，在原有设计的基本功能和性能的基础上，对产品进行优化，提高可用性。工业化设计的基础是对使用者特征进行掌握，将人和产品所具有的智能进行合理的分配；同时考虑仪器的使用者、维修者、管理者及被检测者。

文章来源：《装备维修技术》 网址: http://www.zbwxjs.cn/qikandaodu/2021/0126/663.html