[发明专利]气体监控装置和方法

说明书

本发明涉及一种气体监控装置，气体监控装置具有容纳传感器的气密基座单元。基座单元可拆卸地连接到细长中空杆，细长中空杆具有穿孔尖端和基座单元连接端。基座单元包括传感器、数据处理器、遥测单元、带无线充电的电池和内部通/断开关。本发明还涉及一种监控熏蒸的商品样品内的气体浓度的方法，该方法包括将气体监控装置的锥形穿孔端插入到商品样品中。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年9月18日提交的美国专利申请第62/901,850号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

通常在收获时，将农产品放置在黄麻袋、箱子中和/或储存在大型封闭场地(诸如棚、仓库或筒仓)中。收获后的农产品经常被昆虫侵害，昆虫可能消耗或损害大量的商品。

防止这些损失的一个方法是在储存期间和/或在装运之前或之后立即熏蒸商品。

几十年来气体熏蒸剂一直被用于对受害虫侵害或疑似受害虫侵害的封闭环境进行消杀，其中，对成体的或处于各种幼虫阶段或处于卵的形式的害虫(诸如象鼻虫、臭虫、蛾和蟑螂等)进行消杀。这种熏蒸法特别用于农用散装商品，例如非食品商品、加工食品、原料商品和新鲜商品的消杀。

磷化氢(PH₃)是用于储存的谷物和类似颗粒商品的优选气态熏蒸剂，因为当谷物或其他商品被加工以生产食物时，熏蒸剂的任何残留物将失去或氧化为无害的磷酸盐。用磷化氢熏蒸谷物的示例见于例如WO 91/00017、US 4,059,048、US 4,200,657、US 4,756,117、US 4,812,291、US 5,411,704和US 10,296,863的说明书。其全部教导和公开通过引用并入本文。

具有熏蒸包围区域的磷化氢浓度模式可受到例如温度、空气压力和湿度的影响。磷化氢气体浓度最初或多或少地急剧上升至最大值，并且从那里以一定速率渐近地下降至零，该速率取决于由于泄漏、分解或其他原因引起的磷化氢损失。在极端情况下，这可能导致磷化氢浓度如此迅速地下降，以致不能确保完全杀死害虫，特别是它们的成虫前阶段。一般而言，在磷化氢熏蒸中优选在延长的熏蒸期内尽可能恒定地保持致死的杀虫气体浓度。本领域技术人员可以参考US10,296,863的教导，其公开了空气性质、边界条件、质量对流边界条件的常规计算、熏蒸剂剂量和处理持续时间的优化、如何解释多孔介质内的气体流动、与气体水平相关的昆虫死亡率以及用于估计有效气体浓度的各种其他模型。US 10,296,863的全部教导和公开通过引用并入本文。

因此，希望能够在熏蒸期间调节磷化氢气体浓度模式，并通过控制添加熏蒸剂气体来长时间维持所需的致死浓度或浓度模式。

磷化氢气体传感器用于监控封闭的熏蒸区中的磷化氢浓度，以确保有足够的暴露从而根除不期望的有害生物。通常地，磷化氢气体通过存储区域中存在的自然对流、或通过使用例如再循环管道使空气主动再循环通过商品，来循环通过存储的商品。示例可见于例如US 4,200,657和US 4,756,117中。然而，一些商品被非常密集地包装，这产生了绝缘效果，由此空气/气流不会均匀地穿透商品容器的内部。密集包装的商品容器的最内部区域内的空气/气体循环可以显著低于密集包装的商品容器的外部区域中的空气/气体流量。因此，到达密集包装的内部储存区域的磷化氢气体的浓度通常不足以完全杀死害虫。行业已经尝试通过气体采样来监控商品容器的内部区域。然而，这是有问题的，因为商品容器内的采样泵会产生负压。

一些商业传感器被设计成在商品装载期间被插入该气流中，从而导致传感器随机放置在箱/卡车/容器内。这是有问题的，因为没有办法取回传感器以进行维修或充电。如果传感器在谷物或商品堆中丢失并且不经意地被引入供应链中，这也是非常成问题的。来自损坏的或破碎的传感器的松散芯片可能污染整批商品，从而导致大量损失。