Ручной инструмент и мобильное устройство для рентгенофлуоресцентного анализа
Использование: для рентгенофлуоресцентного анализа. Сущность изобретения заключается в том, что ручной инструмент для рентгенофлуоресцентного анализа содержит корпус и ручку, рентгенофлуоресцентное измерительное устройство, расположенное в корпусе и содержащее источник излучения, посредством которого первичный пучок направляется на поверхность измерения объекта измерения через выходное окно, детектор, расположенный в корпусе и выполненный с возможностью детектировать вторичное излучение, испущенное поверхностью измерения объекта измерения, устройство обработки данных, расположенное в корпусе и выполненное с возможностью управлять по меньшей мере одним дисплеем, расположенным на корпусе или соединенным с ним, при этом выходное окно расположено на конце фронтальной стороны первой секции корпуса, при этом на первой секции корпуса расположен по меньшей мере один позиционирующий элемент, предназначенный для этого выходного окна, по меньшей мере на одной дополнительной секции корпуса, на расстоянии от выходного окна на первой секции корпуса расположен по меньше мере один опорный элемент и ручной инструмент выровнен по отношению к поверхности измерения после позиционирования на поверхности измерения объекта измерения с помощью указанного по меньшей мере одного позиционирующего элемента и указанного по меньшей мере одного опорного элемента, причем он позиционирован автономно по отношению к поверхности измерения в положении измерения. Технический результат: обеспечение возможности создания ручного инструмента для рентгенофлуоресцентного анализа, содержащего рентгенофлуоресцентное измерительное устройство, а также мобильное устройство для рентгенофлуоресцентного анализа, которое можно транспортировать в качестве одного блока, а также простой и надежной эксплуатации как в качестве настольного инструмента, так и в качестве ручного инструмента. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 12 ил.
Данное изобретение относится к ручному инструменту и мобильному устройству для рентгенофлуоресцентного анализа.
Во многих отраслях промышленного производства требуется выполнять анализ покрытий на изделиях и/или детектировать толщину их покрытия бесконтактным способом. Для этой цели, как широко известно, используется способ рентгенофлуоресцентного анализа. В этом способе первичный пучок от источника излучения направляют на объект измерения. Вторичное излучение, испущенное поверхностью измерения объекта измерения, детектируется приемником и передается в блок оценки с целью определения, например, толщины слоя и/или концентрации элементов.
Для применения способа рентгенофлуоресцентного анализа до настоящего времени использовались так называемые настольные инструменты, которые, вследствие их размеров и веса, устанавливались постоянно в определенном месте.
Кроме того, ручной инструмент, оснащенный рентгеновским измерительным устройством для выполнения рентгенофлуоресцентного анализа, известен из US 2011/0142200 А1, который содержит выступающую часть для позиционирования ручного инструмента на объекте измерения вблизи выходного окна для первичного пучка, при этом указанная выступающая часть служит в качестве опоры на объекте измерения и, одновременно, имеет форму коллиматора. Данный ручной инструмент имеет тот недостаток, что при этом невозможно обеспечить точное и заданное позиционирование ручного инструмента по отношению к объекту измерения.
Задача данного изобретения заключается в создании ручного инструмента для рентгенофлуоресцентного анализа, содержащего рентгенофлуоресцентное измерительное устройство, а также мобильное устройство для рентгенофлуоресцентного анализа, которое можно транспортировать в качестве одного блока, а также простой и надежной эксплуатации как в качестве настольного инструмента, так и в качестве ручного инструмента.
Данная задача решается, в соответствии с изобретением, посредством ручного инструмента для рентгенофлуоресцентного анализа, содержащего: корпус с ручкой и рентгенофлуоресцентное измерительное устройство, расположенное в корпусе, на конце фронтальной стороны первой секции которого имеется выходное окно, по меньшей мере один позиционирующий элемент, расположенный на передней секции корпуса и предназначенный для этого выходного окна, а также по меньшей мере один опорный элемент, расположенный по меньшей мере на одной дополнительной секции корпуса, на расстоянии от выходного окна, при этом ручной инструмент выровнен по отношению к поверхности измерения после установки на поверхность измерения объекта измерения с помощью по меньшей мере одного позиционирующего элемента и указанного по меньшей мере одного опорного элемента и независимо принимает положение измерения по отношению к поверхности измерения и удерживает положение измерения ручного инструмента по отношению к поверхности измерения. Таким образом, ручной измерительный инструмент принимает заданное положение измерения на объекте измерения без дополнительных специальных приспособлений. Одновременно ручной инструмент независимо принимает устойчивое положение. Это позволяет исключить искажения в течение измерения, связанные с изменением положения и/или угла измерительного инструмента по отношению к поверхности измерения. Таким образом, не требуются дополнительные переходники или соединители для ручного инструмента, поскольку ручной инструмент находится независимо на поверхности измерения и остается выровненным по отношению к этой поверхности после установки ручного инструмента на поверхности измерения объекта измерения.
Предпочтительно один позиционирующий элемент и два опорных элемента или два позиционирующих элемента и один опорный элемент формируют трехточечную опору. Таким образом можно обеспечить устойчивое положение и опору ручного инструмента на объекте измерения. Например, указанный один позиционирующий элемент может иметь форму поверхности, которая расположена вокруг выходного окна. Указанные два опорных элемента могут иметь форму подставки или призмы или в виде двух опорных точек, расположенных на расстоянии друг от друга, в частности, полусферических или сходной формы, при этом они могут быть расположены на второй секции корпуса. Расположение и конструкция позиционирующих элементов и опорных элементов для формирования трехточечной опоры могут быть также изменены. По существу, в качестве альтернативы может иметься несколько позиционирующих элементов и/или опорных элементов для формирования самоудерживающейся опоры ручного инструмента.
Кроме того, предпочтительно ручка расположена на первой секции корпуса предусмотрена при этом указанная по меньшей мере одна дополнительная секция корпуса соединена с первой секцией корпуса и/или с ручкой. Таким образом, обеспечивается возможность расположения опорных элементов на дополнительной секции корпуса, причем вторая секция корпуса непосредственно соединена с первой секцией корпуса или с ручкой с целью обеспечения компактной конструкции корпуса, в частности, автономного корпуса.
Кроме того, предпочтительно опорный элемент сформирован в виде опорной поверхности смежной с выходным окном или расположен на нем, при этом предпочтительно опорные элементы, расположенные на дополнительной секции корпуса, сформированы в виде позиционирующих ножек или позиционирующих призм. Это позволяет выполнять калибровку рентгенофлуоресцентного измерительного инструмента только один раз по отношению к плоскости измерения благодаря заданной опорной поверхности, которая предпочтительно частично или полностью окружает выходное окно, поскольку плоскость измерения всегда лежит на опорной поверхности, которая окружает выходное окно, при этом опорная поверхность опирается на поверхность измерения. Кроме того, в этом случае имеется преимущество при работе с небольшими объектами измерения, поскольку обеспечивается простота удержания на опорной поверхности для выполнения измерения. Если, для больших объектов измерения, выполняется рентгенофлуоресцентный анализ поверхности объекта измерения, то ручной инструмент может быть расположен на ней полностью.
Предпочтительно первая секция корпуса и ручка сформированы в виде пистолета. Вторая секция корпуса расположена на первой секции корпуса, в частности, в виде магазина, так что создается компактный и удобный блок для данного ручного инструмента. Предпочтительно рентгенофлуоресцентное измерительное устройство расположено, по меньшей мере, частично во второй секции корпуса. Кроме того, предпочтительно обеспечивается формирование первой секции корпуса с трубчатой, выпуклой или коробчатой формой и т.п.
Кроме того, направление выхода первичного излучения предпочтительно направлено перпендикулярно к опорной поверхности. Детектор рентгенофлуоресцентного измерительного устройства позиционирован по отношению к выходному окну таким образом, что излученное вторичное излучение можно быть детектировано рядом с первичным излучением, которое входит в корпус. В качестве альтернативы, первичный пучок может также выходить из выходного окна под острым углом к опорной плоскости.
Кроме того, смежно с опорными элементами или на самих опорных элементах имеются крепежные элементы, причем указанные крепежные элементы служат для фиксации ручного инструмента на приемном устройстве транспортировочного контейнера или измерительного столика транспортировочного контейнера. Например, при этом может быть создано простое разъемное, зажимное и винтовое соединение. Дополнительно, крепежные элементы и опорные элементы могут взаимодействовать друг с другом в течение фиксации ручного инструмента на приемном устройстве с целью обеспечения требуемого выравнивания ручного инструмента по отношению к измерительному столику. -
Ручной инструмент предпочтительно вмещает по меньшей мере одну аккумуляторную батареи в ручке инструмента. Эта аккумуляторная батарея выполнена с возможностью замены и предпочтительно с возможностью перезарядки.
Еще один предпочтительный вариант выполнения ручного инструмента предусматривает использование дисплея для вывода рабочих данных, расположенного на конце первой секции корпуса или корпуса, который находится напротив выходного окна для выхода рентгеновского флуоресцентного излучения. Пользователь может отслеживать отдельные части данных измерения или контролировать установку параметров непосредственно в течение выполнения измерения.
Кроме того, предпочтительно обеспечено, что устройство обработки данных, расположенное в корпусе, управляет радиоинтерфейсом для беспроводной связи с устройством обработки данных, находящимся отдельно от ручного инструмента, в частности, с персональным компьютером (PC), планшетом, смартфоном и т.п. Это обеспечивает возможность гибкого и простого использования ручного инструмента, который расположен отдельно от транспортировочного контейнера или расположен на поверхности измерения объекта измерения, с целью управления ручным инструментом и/или для регистрации, оценки детектированных данных измерения.
Кроме того, предпочтительно устройство обработки данных в ручном инструменте выполнено с возможностью быть управляемым посредством дистанционного управления. Пользователь может, таким образом, управлять ручным инструментом для выполнения измерения на расстоянии от местоположения измерения. Это может потребоваться, например, когда ручной инструмент должен быть установлен в герметизированном помещении, при этом в течение измерения пользователь должен находиться за пределами этого помещения. То же самое может иметь место для измерения в транспортном контейнере, когда нет необходимости в том, чтобы ручной инструмент был соединен с устройством управления и/или обработки данных транспортного контейнера посредством проводных соединений.
Эта задача, кроме того, решается посредством мобильного устройства, которое содержит переносной транспортировочный контейнер, а также ручной инструмент, содержащий рентгенофлуоресцентное измерительное устройство, имеющееся на нем, которое может быть размещено в транспортировочном контейнере, а также может быть полностью снято из этого транспортировочного контейнера. Приемное устройство выполнено с возможностью размещения в транспортировочном контейнере, которое также сформировано как измерительный столик и может вмещать измерительный столик, при этом ручной инструмент выполнен с возможностью позиционирования в транспортном контейнере относительно измерительного столика. Данное мобильное устройство имеет то преимущество, что компоненты, необходимые для рентгенофлуоресцентного анализа, могут быть расположены и/или размещены вместе на и/или в транспортировочном контейнере, при этом обеспечивается простота эксплуатации в течение транспортировки и в местоположении измерения. Таким образом, с одной стороны, обеспечивается возможность использовать мобильное устройство традиционным известным способом в качестве настольного инструмента в местоположении измерения, либо, если это необходимо, ручной инструмент может быть полностью снят из транспортировочного контейнера с целью его позиционирования непосредственно на объекте измерения таким образом, чтобы можно было также выполнять измерения на месте вручную.
Кроме того, предпочтительно транспортировочный контейнер имеет приемное устройство, на котором можно закреплять ручной инструмент с возможностью снятия. Путем использования данного приемного устройства, с одной стороны, можно обеспечить безопасную транспортировку ручного инструмента в заданном положении хранения в транспортном контейнере. Дополнительно, ручной инструмент может также принимать заданное положение по отношению к измерительному столику. Кроме того, ручной инструмент можно также просто снять с целью его позиционирования непосредственно в местоположении выполнения измерений.
Кроме того, в качестве альтернативы, ручной инструмент можно использовать в транспортировочном контейнере, при этом приемное устройство для ручного инструмента может быть выполнено с возможностью фиксации в транспортировочном контейнере или на транспортировочном контейнере. Таким образом, обеспечивается безопасность транспортировки ручного инструмента в транспортировочном контейнере.
Предпочтительно это приемное устройство транспортировочного контейнера с одной стороны сформировано как измерительный столик и обеспечивало установку ручного инструмента на стороне, противоположной измерительному столику посредством держателя, к которому прикрепляется, с возможностью снятия, ручной инструмент. Таким образом, данное приемное устройство может выполнять двойную функцию, что позволяет уменьшить размеры конструкционного пространства в транспортировочном контейнере.
Это приемное устройство предпочтительно имеет сквозное отверстие, ведущее к измерительному столику, через которое ручной инструмент, расположенный на противоположной стороне, может направлять рентгеновское флуоресцентное излучение на поверхность измерения объекта измерения, который опирается на измерительный столик. Ручной инструмент предпочтительно также закрепляется в этом сквозном отверстии. Таким образом обеспечивается формирование мобильного устройства для рентгенофлуоресцентного анализа в качестве настольного инструмента с целью выполнения рентгенофлуоресцентного анализа в случае закрытого транспортировочного контейнера.
Транспортировочный контейнер предпочтительно содержит нижнюю часть и крышку, которая закрывает нижнюю часть и которая выполнена с возможностью откидывания назад или удаления с нижней части. Доступ во внутреннее пространство транспортировочного контейнера можно обеспечить путем открывания крышки, при этом, в частности, обеспечивается доступ к измерительному столику для установки и удаления объекта измерения, причем ручной инструмент позиционируется под ним во внутреннем пространстве нижней части. Таким образом, после позиционирования объекта измерения на измерительном столике, крышку можно снова закрыть и можно выполнять рентгеновский флуоресцентный анализ с экранированием в закрытом транспортировочном контейнере.
Приемное устройство предпочтительно выполнено с возможностью позиционирования на верхнем крае нижней части транспортировочного контейнера или выполнено с возможностью размещения на нем. Таким образом, ручной инструмент может быть размещен во внутреннем пространстве нижней части в течение использования мобильного устройства в качестве настольного устройства и может быть полностью закрыт приемным устройством, так чтобы после открытия крышки доступ снаружи имелся только к измерительному столику.
В закрытом положении крышки приемное устройство предпочтительно фиксирован по отношению ко внутреннему пространству или нижней части транспортировочного контейнера. Таким образом, в случае закрытого транспортировочного контейнера простым способом обеспечивается безопасное положение хранения приемного устройства и/или ручного инструмента в нижней части.
Предпочтительный вариант выполнения мобильного устройства предполагает, что приемное устройство, содержащее шарнирное соединение, размещено на боковой стенке транспортировочного контейнера, в частности, на створке таким образом, что приемное устройство можно поворачивать из положения хранения в положение удаления ручного инструмента. В данном случае положение хранения представляет собой расположение приемного устройства на нижней части, так что измерительный столик является доступным после открывания крышки, при этом нижняя часть, в которой расположен ручной инструмент, закрыта опорным элементом или измерительным столиком. Это имеет то преимущество, что приемное устройство расположено в транспортировочном контейнере неразъемно. Дополнительно хороший доступ к нижней стороне приемного устройства для удаления и крепления ручного инструмента может быть обеспечен после перевода приемного устройства из положения хранения в положение удаления, который выполнен с возможностью поворота, например, на угол 90° по отношению к расположению в качестве измерительного столика. Положение хранения приемного устройства может, одновременно, представлять собой расположение приемного устройства в горизонтальной плоскости в качестве измерительного столика.
Предпочтительно ручной инструмент прикреплен на держателе с возможностью съема посредством разъемного, зажимного, винтового соединения и/или байонетного крепления, либо их комбинации. Надежное и быстрое снятие и повторная установка на держатель могут быть выполнены несколькими простыми движениями.
Для обеспечения точного позиционирования ручного инструмента по отношению к сквозному отверстию, предпочтительно на ручном инструменте или держателе, или на обоих имеется, по меньшей мере, одна центрирующая и/или фиксирующая секция. Таким способом обеспечивается требуемое позиционирования ручного инструмента по отношению к измерительному столику. При этом сначала может выполняться центрирование ручного инструмента с помощью центрирующей и/или фиксирующей секции после вставки в корпус с помощью самих крепежных элементов, которые размещают на ручном инструменте и могут затем принимать самоудерживающееся положение. Предпочтительно имеется скользящее соединение для обеспечения заданного положения ручного инструмента по отношению к приемному устройству. Это соединение может быть, дополнительно, закрыто защелкой, выполненной с возможностью открывания.
Транспортировочный контейнер предпочтительно имеет поглощающий элемент в крышке, который расположен над сквозным отверстием приемного устройства в случае его положения в положении хранения в случае закрытого положения крышки по отношению к нижней части. Таким образом, обеспечивается надлежащее экранирование внутреннего пространства транспортировочного контейнера в случае случайного измерения посредством рентгеновской флуоресценции без позиционирования объекта измерения относительно сквозного отверстия.
Нижняя часть транспортировочного контейнера предпочтительно оснащена дисплеем или устройством обработки данных, имеющим дисплей, выполненные с возможностью поворачиваться или перемещаться на наружную сторону и с возможностью перевода из положения неиспользования для перевода транспортировочного контейнера в положение использования для использования устройства рентгенофлуоресцентного анализа. В положении неиспользования дисплей или устройство обработки данных, оснащенное дисплеем, выравнивают по направлению к внутреннему пространству транспортировочного контейнера таким образом, чтобы наружная сторона корпуса дисплея или устройства обработки данных образовывали наружную стенку транспортировочного контейнера. Таким образом обеспечивается защита дисплея от повреждений. В положении использования, которое предпочтительно достигается путем поворота дисплея, соответствующие параметры измерения можно вводить непосредственно с мобильного устройства с последующей визуализацией результатов измерения. В альтернативном варианте предполагается, что вместо поворачиваемого дисплея или устройства обработки данных используется съемный планшет и т.п., так что этот дисплей или устройство обработки данных можно также было отделить от транспортировочного контейнера. В частности, это является преимуществом в том случае, если транспортировочный контейнер не используется в качестве настольного устройства, а ручной инструмент позиционируется отдельно от транспортировочного контейнера на объект измерения, при этом, по меньшей мере, дисплей можно аналогичным образом направлять к местоположению измерения.
Транспортировочный контейнер предпочтительно выполнен в виде инструмента, который обладает свойствами полностью защищенного инструмента. Соответственно, толщина стенки и материал стенки выбираются так, чтобы рентгеновское излучение не могло выходить наружу или его уровень был ниже порогового значения, определяемого нормами, касающимися рентгеновского излучения. Кроме того, в корпусе имеются отдельные автоматические прерыватели и/или датчики, так чтобы рентгенофлуоресцентное измерение в транспортировочном контейнере могло запускаться и выполняться только в том случае, когда, например, крышка закрыта. Закрытое положение крышки может, например, детектироваться с помощью датчика, расположенного в нижней части, который соединен к устройству управления или устройству обработки данных.
В случае мобильного устройства предпочтительно ручной инструмент и устройство обработки данных коммуницируют друг с другом в транспортировочном контейнере беспроводным способом. Это может происходить с помощью Bluetooth-соединения, соединения WLAN, инфракрасного интерфейса и т.п. В качестве альтернативы, может также использоваться беспроводная связь, в частности в случае дисплея, выполненного с возможностью поворота, либо для устройства обработки данных, выполненного с возможностью поворота на нижней части транспортировочного контейнера. Например, линия передачи сигналов может также быть подключенной между транспортным контейнером и ручным инструментом, либо дисплеем, либо устройством передачи данных. Связь в отношении устройства передачи данных, дисплея и ручного инструмента также зависит от конструкции. Например, может быть обеспечено, что устройство обработки данных установлено фиксированным образом в транспортировочном контейнере, так что обеспечивается связь между поворачиваемым и/или съемным дисплеем и съемным ручным инструментом. Если дисплей и устройство обработки данных выполнены в одном инструменте, как например, в случае планшета, возможна прямая связь с ручным инструментом.
Кроме того предпочтительно транспортировочный контейнер оснащен центральным замком. Таким образом, как наружная часть корпуса дисплея или устройства обработки данных, так и крышка могут удерживаться в безопасном закрытом положении. Для этого предпочтительно имеется блокировочный механизм, который в то же время входит в зацепление с верхней частью корпуса дисплея или устройства обработки данных, а также с боковой стенкой крышки, расположенной смежно с ним.
Изобретение и дополнительные предпочтительные варианты его осуществления и усовершенствования описаны и объяснены более детально ниже посредством примеров, показанных чертежах. Признаки, явствующие из описания и чертежей, могут использоваться, по отдельности или вместе в любой комбинации в соответствии с изобретением. На чертежах показаны:
фиг. 1 - вид в аксонометрии транспортировочного контейнера мобильного устройства для рентгенофлуоресцентного анализа,
фиг. 2 - вид в аксонометрии ручного инструмента, содержащего рентгенофлуоресцентное измерительное устройство,
фиг. 3 - вид в аксонометрии мобильного устройства в положении использования в качестве настольного устройства,
фиг. 4 - вид в аксонометрии мобильного устройства в дополнительном положении использования в течение измерения,
фиг. 5 - вид в аксонометрии дополнительного положения использования мобильного устройства в соответствии с фиг. 1 для удаления ручного инструмента,
фиг. 6 - еще один схематический вид положения использования мобильного устройства, в соответствии с фиг. 5, в течение удаления ручного инструмента,
фиг. 7 - схематический вид еще дополнительного положения использования мобильного устройства в течение удаления ручного инструмента,
фиг. 8 - схематический вид спереди положения использования в соответствии с фиг. 7,
фиг. 9а и 9ab - детальные схематические виды фиксации ручного инструмента на мобильном устройстве,
фиг. 10 - схематический частичный вид сбоку транспортировочного контейнера на фиг. 1 и
фиг.11 - схематический вид ручного инструмента при использовании на поверхности измерения объекта измерения.
На фиг. 1 показан вид в аксонометрии мобильного устройства 11 для рентгенофлуоресцентного анализа в состоянии транспортировки. Данное мобильное устройство 11 содержит транспортировочный контейнер 12, который на фиг. 1 показан в закрытом положении, и ручной инструмент 14, вид в аксонометрии которого показан на фиг. 2. Кроме того, мобильное устройство 11 для рентгенофлуоресцентного анализа содержит, по меньшей мере, одно устройство обработки данных, которое более детально не показано, а также дисплей 16, который показан, например, на фиг. 3. Этот дисплей 16 может также быть частью устройства обработки данных, такого как, например, компьютер, планшет и т.п., и также может быть выполнен с возможностью съема с транспортировочного контейнера 12. Аналогичным образом, может использоваться такая конфигурация, в которой устройство обработки данных имеется в транспортировочном контейнере 12, при этом только устройство дисплея, в частности, дисплей, выполнен с возможностью съема с транспортировочного контейнера 12, причем передача данных предпочтительно осуществляется беспроводным способом.
Транспортировочный контейнер 12 выполнен в форме кожуха или коробки, которые оснащены ручкой 17. Этот транспортировочный контейнер 12 содержит подставки 18 для стабильной и фиксированной поддержки транспортировочного контейнера 12 на поверхности.
Транспортировочный контейнер 12 содержит нижнюю часть 21, а также крышку 22, которая показана на фиг. 1 в закрытом положении, а на фиг. 3 в открытом положении. Предпочтительно крышка 22 соединена с нижней частью 21 посредством шарнирного соединения 23 (фиг. 3). В качестве альтернативы крышка может быть выполнена с возможностью полного удаления.
Ручной инструмент 14, показанный на фиг. 2, размещен во внутреннем пространстве транспортировочного контейнера 12 с возможностью полного снятия. Ручной инструмент 14 содержит ручку 25, например, оснащенную кнопкой управления 26. Аккумуляторная батарея 28 (фиг. 5) может быть вставлена в ручку 25 через съемный фиксатор 27. Ручка 25 соединена с первой секцией 30 корпуса 28, имеющей выходное окно 31 на конце, через которое выходит первичное излучение. На первой секции 30 корпуса смежно с выходным окном 31 имеется дополнительная секция 32 корпуса, в частности, в форме магазина. Рентгенофлуоресцентное измерительное устройство расположено в этой секции 32 корпуса, а также, по меньшей мере, частично в секции 30 корпуса, причем указанное рентгенофлуоресцентное измерительное устройство содержит источник излучения для испускания первичного пучка, а также детектор для детектирования вторичного излучения, испущенного поверхностью 38 измерения, и устройство оценки. На верхней стороне первой секции 30 корпуса может иметься заслонка, с помощью которой можно закрывать выходное окно 31.
Направление выхода первичного излучения предпочтительно совпадает с направлением продольной оси 35 первой секции 30 корпуса. На первой секции 30 корпуса в плоскости, перпендикулярной плоскости первой секции корпуса, предпочтительно имеются позиционирующие элементы 33. Кроме того, на второй секции 32 корпуса предпочтительно имеется по меньшей мере один опорный элемент 36. Опорные поверхности или поверхности контакта указанного по меньшей мере одного позиционирующего элемента 33 и указанного по меньшей мере одного опорного элемента 36 могут лежать в общей плоскости с целью позиционирования ручного инструмента 14 на поверхности 38 измерения объекта 39 измерения непосредственно в местоположении выполнения измерений в случае мобильного использования, как это показано на фиг. 11. Предпочтительно указанный по меньшей мере один позиционирующий элемент 33 и указанный по меньшей мере один опорный элемент 36 сформированы в качестве трехточечной опоры. Позиционирующий элемент 33, который расположен у выходного окна 31 может, например, быть сформирован опорной поверхностью 37, которая расположена заподлицо с выходным окном 31. В качестве альтернативы выходное окно 31 может также быть немного смещено назад по отношению к опорной поверхности 37, либо по отношению к указанному по меньшей мере одному позиционирующему элементу 33 в направлении секции 30 корпуса, причем предпочтительно определено заданное расстояние, так что определено расстояние между поверхностью 38 измерения и рентгенофлуоресцентным устройством, в частности, коллиматором и/или детектором. Дополнительные опорные элементы 36, размещенные на дополнительной секции 32 корпуса, предпочтительно выполнены в виде двух позиционирующих ножек, геометрическая форма пространства между которыми предпочтительно является призматической, так что центрирование и/или позиционирование ручного инструмента 14 можно было выполнять с помощью этой призматической опоры опорных элементов 36, размещенных на секции 32 корпуса в течение позиционирования ручного инструмента 14 на поверхности трубы или искривленной поверхности, при этом опорная поверхность 37 поддерживается только линейным образом в самой высокой точке трубчатой или искривленной поверхности измерения. В качестве альтернативы указанный по меньшей мере один позиционирующий элемент 33 может также быть оснащен опорной призмой или разнесенными опорными точками, при этом опорный элемент 36 может быть оснащен точечной или плоской, а также призматической опорой.
Ручной инструмент 14 может принимать положение, показанное на фиг. 11. Ручной инструмент 14 выполнен самоудерживающимся по отношению к поверхности 38 измерения и автономно принимает положение 57 измерения. Опорные элементы 36 предпочтительно расположены на расстоянии друг от друга с целью обеспечения заданного выравнивания продольной оси 35 первой секции 30 корпуса с помощью данной трехточечной опоры и, следовательно, с целью обеспечения выхода первичного пучка из выходного окна 31. Крепежные элементы 41 расположены на корпусе 29 или на секциях 30, 32 корпуса смежно с указанным по меньшей мере одним позиционирующим элементом 33 и/или указанным по меньшей мере одним опорным элементом 36. Функция данных крепежных элементов 41 более подробно описана ниже с использованием фиг. 5-7.
На фиг. 3 и 4 мобильное устройство 11 для рентгенофлуоресцентного анализа показано для первого применения изобретения в качестве настольного устройства.
Дисплей 16 или устройство обработки данных, оснащенное дисплеем 16, такое как, например, съемный планшет, расположен на передней части транспортировочного контейнера 12, при этом указанный дисплей 16 выполнен с возможностью раскладывания из положения неиспользования, в соответствии с фиг.1, в положение использования, как показано на фиг. 3 и 4. Например, дисплей 16 можно поворачивать вокруг горизонтальной оси вращения, как показано на фиг. 3 и 4. Ось вращения может также быть расположена в верхней или нижней части. Аналогичным образом, вертикальная ось вращения может также иметься в угловой области боковой поверхности транспортировочного контейнера. Приемное пространство для дисплея 16 или устройства обработки данных на транспортировочном контейнере 12 отделено перегородкой 44 от внутреннего пространства транспортировочного контейнера 12. В этой перегородке 44 может быть предусмотрено окно 45, которое выполнено прозрачным с целью обеспечения возможности визуальной проверки местонахождения ручного инструмента 14 в положении хранения 47 в нижней части 21 транспортировочного контейнера 12.
Для выполнения измерения на объекте 39 измерения крышка 22 открывается таким образом, что объект 39 измерения может быть поддерживаться измерительным столиком 48, который является частью приемного устройства 49. Это приемное устройство 49 имеет плоскую поверхность и предпочтительно выполнено в виде пластины, которая опирается на верхний край 51 нижней части 21, и предпочтительно может быть полностью или, по меньшей мере, частично снята. В приемном устройстве 49 имеется сквозное отверстие 52. Ручной инструмент 14 прикрепляют к держателю 54, показанному на фиг. 5-8 по отношению к сквозному отверстию на боковой стороне приемного устройства 49, расположенного напротив измерительного столика 48 таким образом, что положение выходного окна 31 ручного инструмента 14 точно соответствует положению сквозного отверстия 52. В течение позиционирования приемного устройства 49 в рабочее положение 42, когда ручной инструмент 14 находится в положении хранения 47, ручной инструмент 14 находится во внутреннем пространстве нижней части 21, при этом он полностью окружен нижней частью 21 и приемным устройством 49. Таким образом, измерение может проводиться на поверхности 38 измерения объекта 39 измерения, который удерживается направленным вперед, причем поверхность 38 измерения находится на измерительном столике 48. Объект 39 измерения, опирающийся на измерительный столик 48, позиционируется таким образом, что поверхность 38 измерения находится в области сквозного отверстия 52 или покрывает его.
Поглощающий элемент 56 расположен на внутренней поверхности крышки 12, при этом указанный поглощающий элемент 56 находится на оси рентгеновского излучения, когда крышка закрыта 22, причем указанное рентгеновское излучение выходит через сквозное отверстие 52, с целью поглощения рентгеновского излучения которое может выходить через сквозное отверстие 52.
Ручной инструмент 14 и устройство обработки данных работают предпочтительно по беспроводной связи, так что сигналы, детектируемые рентгеновским измерительным устройством, оцениваются с помощью устройства оценки и передаются в устройство обработки данных для подготовки и передачи детектированных значений. Для выполнения измерения крышка 22 закрывается после установки объекта 39 измерения на приемное устройство 49 и выравнивания по отношению к сквозному отверстию 52. Сигнал передается, таким образом, в рентгенофлуоресцентное измерительное устройство, так что измерение может быть запущено и начато. Ручной инструмент 14, расположенный в нижней части 21, соединяется с устройством обработки данных по беспроводной связи или между ручным инструментом 14 и устройством обработки данных имеется кабельное соединение, как схематично показано, например, на фиг. 5, где используется передающий кабель 46. Отдельные или стандартные параметры для выполнения измерения можно вводить через дисплей 16, при этом пользователь может запустить измерение. После выполнения измерения результат измерения представляются на соответствующих диаграммах. Как только крышка 22 будет поднята для удаления объекта 39 измерения, автоматически выполняется блокировка рентгенофлуоресцентного измерительного устройства в ручном инструменте 14, так что первичное излучение не может быть случайно испущено из ручного инструмента 14.
На фиг. 3, 5-9 показана последовательность рабочих этапов с целью перевода ручного инструмента 14 из его положения хранения 47 в положение 57 использования, в котором мобильный ручной инструмент 14 позиционирован непосредственно на объекте 39 измерения в соответствии с фиг. 11 и позиционирован по отношению к объекту 39 измерения. На фиг. 6 показано расположение, аналогичное фиг. 8, причем на фиг. 8 приемное устройство 49 не показано. Приемное устройство 49 предпочтительно соединяют с транспортировочным контейнером 12 предпочтительно в нижней части 21, с помощью шарнирного соединения 58, расположенного на продольной или узкой стороне, таким образом, чтобы приемное устройство 49 можно было перевести из положения хранения 47, в соответствии с фиг. 3, в положение 61 удаления, в соответствии с фиг. 7, ручного инструмента 14 путем поворота. В этом положении 61 удаления хорошо виден держатель 54 для приемного устройства 49 ручного инструмента 14 и для фиксации к сквозному отверстию 52. Держатель 54 для ручного инструмента 14 является всего лишь примером, при этом он может быть выполнен самыми различными способами посредством разъемного, зажимного, запирающего и/или байонетного соединения.
Данный держатель 54 содержит, например, основную пластину 63, которая фиксировано размещена на нижней стороне приемного устройства 49, а также несущую пластину 64, которая выполнена с возможностью поворота по отношению к основной пластине 63 с целью выполнения позиционирования и фиксации ручного инструмента 14, который размещен на несущей пластине 64 с зажимным креплением к основной пластине 63. С этой целью несущая пластина 64 имеет отверстия 66, которые предпочтительно выполнены с формой замочной скважины, как показано на фиг. 9а и 9b. Посредством этого обеспечивается, что опорные элементы 36 ручного инструмента 14, имеющие крепежные элементы 41, размещенные по бокам на нем, можно вставить в более широкую часть отверстия 66, так чтобы эти крепежные элементы 41 вошли в зацепление с более узкими секциями отверстия 66 и/или зацепились за них. Предпочтительно более узкая секция отверстия 66 может быть также выполнена с конической формой, так что обеспечивается возможность дополнительного центрирования ручного инструмента 14 по отношению к отверстиям 66 несущей пластины 64. После того, как ручной инструмент 14, оснащенный крепежными элементами 41, вставлен в отверстия 66 несущей пластины 64 и принял нижнее положение, несущую пластину 64 поворачивают с закрытием на основной пластине 63 и закрепляют с помощью фиксирующего элемента 67, такого как, например зажим, защелка или винтовое соединение. Это положение показано на фиг. 5. При этом, ручной инструмент 14, в частности, продольная ось первой секции 30 корпуса, точно выравнивается по отношению к сквозному отверстию 52. Предпочтительно опорная поверхность 37 ручного инструмента 14 находится заподлицо с поверхностью измерительного столика 48, так чтобы на приемном устройстве 49 формировалась закрытая опорная поверхность с целью позиционирования на ней объекта 39 измерения, как показано, например, на фиг. 3. В качестве альтернативы, выходное окно 31 или опорная поверхность 37 могут быть смещены назад по сравнению с опорной поверхностью измерительного столика 48.
Съем ручного инструмента 14 выполняется в порядке, обратном порядку вышеописанной сборки ручного инструмента 14 на держателе 54. После перевода приемного устройства 49 в положение 61 удаления, фиксирующий элемент 67, например, винтовое или зажимное, можно снять. Таким образом несущая пластина 64 снимают с основной пластины 63 путем поворота (фиг. 7) так, что ручной инструмент 14, оснащенный опорными элементами 36, сначала перемещается вверх в отверстии 66 до тех пор, пока крепежные элементы 41 на достигнут более широкого участка отверстий 66 с целью последующего удаления ручного инструмента 14 из отверстий 66.
Транспортировочный контейнер 12 может, кроме того, иметь по меньшей мере одну полость 68 для установки еще одной аккумуляторной батареи 28. Предпочтительно сам транспортировочный контейнер 12 содержит свой собственный источник энергии в виде перезаряжаемой аккумуляторной батареи 28, с помощью которого можно заряжать электроприборы, расположенные в транспортировочном контейнере 12 и/или соединенные с ним. Кроме того, в транспортировочном контейнере 12 может иметься соединительная линия (фиг. 4) для соединения 70 с коммунальной системой электроснабжения с целью обеспечения подачи энергии и/или перезарядки аккумуляторных батарей 28.
На фиг. 10 показан схематический частичный вид транспортировочного контейнера 12, на котором дисплей 16 или устройство обработки данных полностью удалены. Посредством этого виден блокировочный механизм 72, который предпочтительно содержит центральный замок над замком 73. Задвижка 74 блокировочного механизма 72 позволяет, с одной стороны, выполнять закрепление крышки 22 по отношению к нижней части 21, а также закрепление транспортировочного положения дисплея 16 или устройства обработки данных по отношению к транспортировочному контейнеру 12. Доступ снаружи к внутреннему пространству транспортировочного контейнера 12 более невозможен.
1. Ручной инструмент для рентгенофлуоресцентного анализа, содержащий:
- корпус (29) и ручку (25),
- рентгенофлуоресцентное измерительное устройство, расположенное в корпусе (29) и содержащее источник излучения, посредством которого первичный пучок направляется на поверхность (38) измерения объекта (39) измерения через выходное окно (31),
- детектор, расположенный в корпусе (29) и выполненный с возможностью детектировать вторичное излучение, испущенное поверхностью (38) измерения объекта (39) измерения,
- устройство обработки данных, расположенное в корпусе (29) и выполненное с возможностью управлять по меньшей мере одним дисплеем (19), расположенным на корпусе (29) или соединенным с ним,
отличающийся тем, что
- выходное окно (31) расположено на конце фронтальной стороны первой секции (30) корпуса (29), при этом на первой секции (30) корпуса расположен по меньшей мере один позиционирующий элемент (33), предназначенный для этого выходного окна (31),
- по меньшей мере на одной дополнительной секции (32) корпуса (29), на расстоянии от выходного окна (31) на первой секции (30) корпуса расположен по меньше мере один опорный элемент (36) и
- ручной инструмент (14) выровнен по отношению к поверхности (38) измерения после позиционирования на поверхности (38) измерения объекта (39) измерения с помощью указанного по меньшей мере одного позиционирующего элемента (33) и указанного по меньшей мере одного опорного элемента (36), причем он позиционирован автономно по отношению к поверхности (38) измерения в положении (57) измерения.
2. Ручной инструмент по п. 1, отличающийся тем, что один позиционирующий элемент (33) и два опорных элемента (36) или два позиционирующих элемента (33) и один опорный элемент (36) образуют трехточечную опору.
3. Ручной инструмент по п. 1, отличающийся тем, что ручка (25) расположена на первой секции (30) корпуса, при этом указанная по меньшей мере одна дополнительная секция (32) корпуса соединена с первой секцией (30) корпуса, причем первая секция (30) корпуса и ручка (25) сформированы в виде пистолета.
4. Ручной инструмент по п. 1, отличающийся тем, что позиционирующий элемент (33), смежный с выходным окном (31) или прилегающий к нему, сформирован в виде опорной поверхности (37), при этом предпочтительно опорные элементы (36), расположенные на секции (32) корпуса, сформированы в виде позиционирующих ножек или позиционирующих призм.
5. Ручной инструмент по п. 1, отличающийся тем, что крепежные элементы (41) для фиксации ручного инструмента (14) к приемному устройству (49) или к держателю (54) на приемном устройстве (49) измерительного столика (48) расположены смежно с опорными элементами (36) или на опорных элементах (36).
6. Ручной инструмент по п. 1, отличающийся тем, что устройство обработки данных выполнено с возможностью управлять радиоинтерфейсом для беспроводной связи с дополнительным устройством обработки данных, находящимся отдельно от ручного инструмента.
7. Ручной инструмент по п. 1, отличающийся тем, что устройство обработки данных в ручном инструменте (14) выполнено с возможностью быть управляемым посредством дистанционного управления.
8. Мобильное устройство для рентгенофлуоресцентного анализа, содержащее
- портативный транспортировочный контейнер (12),
- рентгенофлуоресцентное измерительное устройство, расположенное в ручном инструменте (14) и выполненное с возможностью размещения в транспортировочном контейнере (12) и с возможностью полного удаления из транспортировочного контейнера (12), и
приемное устройство (49), выполненное с возможностью размещения в транспортировочном контейнере (12), формирующее, по меньшей мере частично, измерительный столик (48), выполненный с возможностью размещения на нем объекта (39) измерения, причем ручной инструмент (14) выполнен с возможностью позиционирования в транспортировочном контейнере (12) по отношению к измерительному столику (48),
отличающееся тем, что ручной инструмент (14) выполнен с возможностью съемного крепления на приемном устройстве (49) и размещения в транспортировочном контейнере (12).
9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что приемное устройство (49) сформировано на одной стороне в качестве измерительного столика, при этом на противоположной стороне приемного устройства (49) имеется держатель (54) для съемного крепления ручного инструмента (14).
10. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что в приемном устройстве (49) имеется сквозное отверстие (52), при этом ручной инструмент (14) выполнен с возможностью позиционирования по отношению к сквозному отверстию (52) приемного устройства (49) или в указанном отверстии с использованием держателя (54), причем ручной инструмент (14) прикреплен к держателю (54) приемного устройства (49) с помощью разъемного, зажимного или винтового соединения, или байонетного крепления.
11. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что транспортировочный контейнер (12) имеет нижнюю часть (21) и крышку (22), выполненную с возможностью закрывать нижнюю часть и расположенную на нижней части (21) с возможностью откидного открывания или удаления, а также нахождения в закрытом положении по отношению к нижней части (21), причем крышка (22) выполнена с возможностью фиксировать приемное устройство (49) на нижней части (21) транспортировочного контейнера (12).
12. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что приемное устройство (49), имеющее шарнирное соединение (58), расположено на боковой стенке транспортировочного контейнера (12), при этом приемное устройство (49) выполнено с возможностью перехода из положения (47) хранения в положение (61) удаления для удаления ручного инструмента (14).
13. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что держатель (54) имеет, по меньшей мере, одну центрирующую и/или фиксирующую секцию (53) для правильного позиционирования ручного инструмента (14) по отношению к сквозному отверстию (52) приемного устройства (49).
14. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что в крышке (22) транспортировочного контейнера (12) имеется поглощающий элемент (56), расположенный над сквозным отверстием (52) в положении (47) хранения приемного устройства (49).
15. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что нижняя часть (22) транспортировочного контейнера (12) содержит поворачивающийся и/или съемный дисплей (16) и/или устройство обработки данных с дисплеем (16) на наружной стороне, выполненные с возможностью перемещения из положения неиспользования для транспортировки транспортировочного контейнера (12) в положение (42) использования для использования устройства для рентгенофлуоресцентного анализа.
16. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что имеется беспроводная связь между ручным инструментом (14) и устройством обработки данных или дисплеем (16), или между ними обоими в транспортировочном контейнере (12).
17. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что держатель (54) имеет, по меньшей мере, одно отверстие (66), выполненное с возможностью вставки в него крепежных элементов (41) ручного инструмента (14) и размещения их в закрепленном положении по отношению к держателю (54).
18. Транспортировочный контейнер для использования с мобильным устройством для рентгенофлуоресцентного анализа по п. 8, отличающийся тем, что транспортировочный контейнер (12) имеет признаки одного из пп. 8-17, которые имеют отношение к транспортировочному контейнеру (12).
