Патент на изобретение №2258022
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНЫХ КОНТЕЙНЕРОВ С ХРАНЯЩИМИСЯ В НИХ МАТЕРИАЛАМИ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области способов контроля внутреннего пространства контейнеров с хранящимися в них материалами. Способ контроля герметичных контейнеров с хранящимися в них материалами включает загрузку контейнера, его герметизацию и вакуумирование, создание среды хранения. При хранении в контейнерах тепловыделяющих материалов измеряют только перепад температуры среды контейнера в начальный момент хранения и в произвольные моменты. О факте несанкционированного вскрытия контейнера судят по резкому изменению определяемого параметра на графике. Предлагаемый способ обеспечивает повышение эффективности контроля хранения и достоверность несанкционированного вскрытия контейнера. 1 ил.
Предлагаемое изобретение относится к области способов контроля внутреннего пространства контейнеров с хранящимися в них материалами и может быть использовано для экспрессного обнаружения факта несанкционированного вскрытия контейнеров или доступа к их содержимому с нарушением герметичности последних. Известен способ контроля среды хранения с хранящимися в них биологическими материалами (патент РФ №2016501, МПК А 01 F 25/00, публ. БИ №14/94, от 30.07.94 г.), включающий загрузку камеры, ее герметизацию, создание газовой среды заданного состава, измерение концентрации каждого из компонентов газовой среды, к которым относятся диоксид углерода и кислород, с последующим регулированием этих параметров на основе учета графических зависимостей коэффициента дыхания биологического объекта от содержания кислорода и диоксида углерода. К недостаткам известного способа относится то, что в известном способе не предусмотрена возможность оперативного и точного определения факта несанкционированного вскрытия камеры с хранящимися в ней тепловыделяющими материалами, в связи с чем достоверность информации и эффективность контроля среды контейнеров в процессе хранения недостаточно высоки. В качестве наиболее близкого к заявляемому по технической сущности и заявляемому техническому результату относится способ контроля герметичных систем (патент РФ №1759128, МПК G 01 M 3/02, публ. БИ №8/96, от 20.03.96 г.), включающий измерение в качестве параметров среды хранения концентрации или давления газовых компонентов среды хранения в замкнутом объеме. Недостатком прототипа является недостаточно высокая эффективность контроля газовой среды хранения материалов и отсутствие возможности обеспечения экспрессности и достоверности установления факта несанкционированного вскрытия контейнера с хранящимися в нем объектами. Задачей авторов предлагаемого изобретения является разработка эффективного способа контроля герметичных контейнеров с хранящимися в них тепловыделяющими материалами для оперативного и достоверного установления факта несанкционированного вскрытия контейнеров или доступа к ним с нарушением герметичности последних. Новый технический результат, обеспечиваемый при использовании предлагаемого способа, заключается в повышении эффективности контроля хранения за счет обеспечения точности, оперативности и достоверности установления факта несанкционированного вскрытия контейнера с хранящимися в нем тепловыделяющими материалами. Указанные задача и новый технический результат достигаются тем, что в известном способе контроля герметичных контейнеров с хранящимися в них материалами, включающем загрузку контейнера, его герметизацию и вакуумирование, создание среды хранения, измерение, по крайней мере, одного из параметров среды хранения, в соответствии с предлагаемым способом при хранении в контейнерах, выделяющих тепло материалов, измеряют только перепад температуры среды хранения в контейнере в начальный момент хранения и в произвольные моменты перед контрольным вскрытием контейнера посредством датчика для измерения разности температур с последующим построением графической зависимости определяемого параметра от времени, а о факте несанкционированного вскрытия контейнера судят по резкому изменению определяемого параметра на указанном графике. Предлагаемый способ поясняется следующим образом. На чертеже изображена графическая зависимость для случая измерения разности температур в контейнере с хранящейся в нем деталью, выделяющей при хранении тепло. Как это видно на графике, предлагаемый способ позволяет достаточно точно и оперативно определить момент нарушения термодинамического равновесия в среде хранения, т.е. установить факт вскрытия контейнера, поскольку этому факту соответствует резкий излом графической кривой. В процессе хранения материалов, выделяющих тепло, в герметичных контейнерах устанавливается равновесный тепловой режим, характеризующийся конкретными значениями перепада температур на разном удалении от тепловыделяющего материала. После загрузки контейнера и его герметизации необходимо произвести вакуумирование его внутреннего объема для удаления исходной газовой среды с последующим созданием требуемой газовой среды хранения. При нарушении герметичности контейнера или при его вскрытии происходит резкое изменение параметров среды хранения, что регистрируется соответствующими приборами (датчиками температуры, например). Поскольку в процессе хранения по предлагаемому способу контроль среды хранения осуществляется на основе учета изменения только одного параметра последней (перепада температур) с построением графиков зависимости измеряемого параметра от времени хранения, то представляется возможным оперативно и точно установить факт несанкционированного вскрытия контейнера по резкому изменению этого параметра на указанных выше кривых. Такое измерение может быть проведено в произвольный момент перед контрольным вскрытием контейнера. Экспериментально был подтвержден факт соответствия резкого изменения измеряемых параметров во времени в момент несанкционированного вскрытия контейнера, что может быть положено в основу экспресс-метода и применимо в любых, как лабораторных, так и полевых, условиях. Таким образом, использование предлагаемого способа обеспечивает повышение эффективности контроля хранения по сравнению с прототипом за счет обеспечения точности, оперативности и достоверности установления факта несанкционированного вскрытия контейнера с хранящимися в нем тепловыделяющими материалами. Возможность промышленной реализации предлагаемого способа подтверждается следующим примером. Пример. В лабораторных условиях предлагаемый способ опробован на опытном образце контейнера AT-400R с размещенным в нем бюксом с тепловыделяющим материалом, конкретно тепловым источником, имитирующим выделение тепловой мощности делящегося материала по величине и пространственному распределению. Мощность теплового источника составляла 20 Вт. Контроль перепада температуры производился с помощью датчиков температуры, установленных в контрольных точках теплового источника и поверхности контейнера. Для уменьшения влияния на тепловой режим внешних конструкций контейнер устанавливался на два бруса из пенопласта, лежащих на столе с текстолитовой крышкой. Эксперименты проводились в помещении с температурой окружающего воздуха Т0=23…28°С. После включения нагревателя теплового источника через определенные промежутки времени снимались показания с датчиков температуры в контрольных точках. Стационарный тепловой режим контейнера после включения нагревателя достигался для данных условий эксперимента через 60 часов. После достижения стационарного режима величина локального перегрева В стационарном режиме максимальный перегрев относительно окружающей среды 10,5°С наблюдается для центра нижней поверхности контейнера. Верхняя и боковая поверхности перегреваются в 2 раза меньше – 5 и 4,5°С соответственно. При этом максимальный перепад в тепловых полях верхней и боковой поверхности не превышал 1°С, а нижней 5°С. Анализ полученных результатов показывает, что локализация областей с максимальным перегревом и величина перегрева для каждой из рассматриваемых поверхностей индивидуальна и связана с конструктивными особенностями контейнера и его содержимым. В частности, более сильный нагрев в центре нижней поверхности по сравнению с другими поверхностями связан с меньшим термическим сопротивлением RT теплопроводящей цепи: источник тепла – нижняя поверхность контейнера. Основной вклад в уменьшение RT вносит конструктивный элемент бюкса – ложемент, выполненный из Al сплава и обладающий высокой теплопроводностью. На чертеже показано стационарное тепловое поле контейнера. При этом перегрев в верхней части боковой поверхности достигает своего максимального значения 4,5°С. Эксперименты показали, что изменение внешних условий – температуры окружающего воздуха, интенсивности теплообмена, которые могут происходить в закрытом помещении, практически не отражается на величине и распределении перегрева по поверхности контейнера. Для примененного в эксперименте набора датчиков, применительно к контейнеру AT-400R, предельная чувствительность метода по оценкам составляет 0,3°С, что позволяет контролировать сохранность делящегося материала с минимальной выделяемой тепловой мощностью 1…2 Вт. Экспериментально был подтвержден факт соответствия резкого изменения измеряемых параметров во времени в момент несанкционированного вскрытия контейнера. Таким образом, экспериментально было подтверждено, что использование предлагаемого способа эффективно обеспечивает более высокие точность, оперативность и достоверность при установлении факта несанкционированного вскрытия герметичного контейнера с хранящимися в нем тепловыделяющими материалами.
Формула изобретения
Способ контроля герметичных контейнеров с хранящимися в них материалами, включающий загрузку контейнера, его герметизацию и вакуумирование, создание среды хранения, измерение, по крайней мере, одного параметра среды хранения, отличающийся тем, что при хранении в контейнерах тепловыделяющих материалов измеряют только перепад температуры среды контейнера в начальный момент хранения и в произвольные моменты перед контрольным вскрытием контейнера посредством датчика для измерения разности температур с последующим построением графической зависимости определяемого параметра от времени, а о факте несанкционированного вскрытия контейнера судят по резкому изменению определяемого параметра на указанном графике.
РИСУНКИ
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 11.04.2007
Извещение опубликовано: 27.02.2008 БИ: 06/2008
|
||||||||||||||||||||||||||
Ti=Тi-Т0 элементарной площадки Si поверхности контейнера относительно окружающего воздуха с температурой Т0 стабилизируется. Общая продолжительность экспериментов по регистрации теплового поля контейнера AT-400R составила 300 часов. Собственно измерения только одного параметра – перепада температур среды хранения – занимают по продолжительности значительно меньше времени и обеспечиваются меньшим количеством операций.