[发明专利]用于校准的方法以及测量和分析方法

说明书

本发明涉及针对便携式气体测量设备的测量和分析方法的多级校准，用于选择性地探测多个化合物。在制造后的第一步骤中进行工厂调节，其中生成关于多个目标材料和/或针对相应的气体测量设备的测量程序的数据库。在第二步骤中通过用户连接气体标准，执行参考测量，并且记录多维的测量参量。在第三步骤中通过用户选择上载的测量程序。在第四步骤中，控制单元实施根据选择的测量程序的测量方法，其中记录多维的测量参量。在第五步骤中，评估单元自动化地执行分析用于鉴别在样品中存在的目标材料和其相应的浓度，其中算法处理多个输入参量，输入参量包括来自样品上的测量的多维的测量参量、在气体标准上的多维的参考测量、针对相应的程序的目标材料的值和针对设备的工厂调节。该测量变得更简单、更安全和更准确。

技术领域

在工业、工作安全性、环境保护和科学中，气体测量设备用于确定空气中或封闭的体积中的化合物的存在和浓度，目标经常是证实对环境和健康有害的材料的迹象。为此可以要么取出样品用以随后的实验室研究，要么直接利用气体测量设备现场执行测量。通常，实验室提供测量的更高的敏感性、选择性和精密性，因为静止的气体测量设备是更高性能的，并且条件和流程在受保护的实验室环境中可以通过受训练的人员更好地控制。通过更复杂的测量设备（其同时是紧凑的和可运输的）的越来越多的可用性，形成针对整个测量方法的流程的新的挑战，以便甚至在现场试验中也能够实现精密的和可重复的测量，而不会使用户通过烦锁的准备发挥可快速使用的设备的优点。本发明例如能够实现使劳动保护或消防队的人员使用具有高的性能的测量设备，该性能迄今为止仅由来自实验室分析的高素质的人员保留。

背景技术

在本专利申请的文本中，气体测量设备理解为如下测量设备，其确定气体的化学成分和浓度，不测量气体的其他那些基本特性（例如温度）。不同的气体测量设备在结构和不同的探测方法中有所不同，在应用的方法中稍微有所不同。在用户中的完整的方法周期首先包括准备（校准和经常是冲洗）气体测量设备，随后在样品上的测量和随后的评估。样品要么直接气态地提供到气体测量设备中，要么在炉子或积聚单元中蒸发。在测量中记录信号，信号与之前的测量、在最简单的情况下标准化测量的信号水平比较，标准化测量在交付前通过制造商执行一次，或者定期通过用户执行。备选地或补充地，测量信号也与来自理论模型的信号水平的期待值比较或结算。分析总是需要利用通过实验确定的或理论上的参考的样品测量的补偿。首先在现场试验中存在从一个测量到另一测量不同的条件，其可以在外部因素（温度、气压、空气湿度）和内部因素（气体测量设备的构件的功率波动、污染、老化和磨损）中有所不同。为了实施可靠的分析，在测量期间修正可改变的条件的偏差。为了比较探测器和理论模型上的测量信号，探测器和理论模型必须通过数学函数、即包含关于气体测量设备的信息的、所谓的设备函数相关联。

更完美的是如下测量方法，该测量方法放弃绝对的测量结果，并且替代地进行基于相对测量的评估。这种相对方法是未知的样品上的测量和已知的参考上的测量的结合。这种参考校准通常在样品测量之前实施。具有已知的化学成分和浓度的气体混合物适用于作为参考。气体混合物可以直接气态地保持在容器中，其中容器中的混合物可以更高地浓缩和压缩，并且只有针对承载气体中的校准才被稀释。备选地，参考材料可以保持在液态状态中，其中液态参考材料针对校准在炉子中被蒸发，或者持续通过渗透小管的膜片扩散。除了利用主探测器的校准测量以外，也可以将辅助传感器、例如温度计的测量或在气体测量设备中产生的或存储的数据包含到修正中。