专利名称：气体测量仪及可更换的气体检测单元的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及气体测量仪及用于所述气体测量仪的可更换的 气体检测单元，尤其适用于在娱乐等使用频繁的公共场所进行酒精含 量的检测。
背景技术：
人们常常喜欢在酒吧等娱乐场所欣赏着音乐的同时喝上小两杯， 为了确保驶车的安全，并起到约束不良行为发生的效果，需要一种大 众化的酒精浓度测量仪。目前，市场上可见到各种各样对酒精含量进 行检测的测量仪，功能大同小异，但这些测量仪并没有在公共场所广 泛普及。同时，由于在公共场所使用频繁，测量仪需要经常进行标定， 以保持测试结果准确，因此需要测量仪能够方便地进行标定或维护。
在一定的期限内，气体测量仪中的气体^r测单元必须定期进行校 正，通常需要将整个气体测量仪返回到厂家或维修点进行校正。现有 气体测量仪中，有的气体检测单元采用可更换的形式，在需要进行标 定时，更换新的气体检测单元即可实现测量仪的校正。这些可更换的 气体检测单元中设置有存储器，以存储校正数据，从而维持测量仪在 校正状态。但这样使得气体检测单元结构复杂、成本高，气体测量仪 售后维护的成本也相对较高。
实用新型内容
为了解决现有技术中气体测量仪无法在娱乐场所等地广泛普及 以及维护成本高的缺点，本实用新型提供一种大众化的、使用维护方 便、成本低且功能强大的气体测量仪及用于所述气体测量仪的可更换 的气体检测单元，适合用于娱乐场所，且便于维护管理，让人们在适当饮酒过后可以自我测试，并进行警示，从而确保驶车的安全，并起 到约束不良行为发生的效果。
根据本实用新型的一个方面，提供一种气体测量仪，包括可更 换的气体检测单元，用于对气体进行釆集，并对所采集的气体浓度进 行检测；信息处理单元，其与所述可更换的气体^r测单元连接，对所 采集的气体浓度值进行判断处理；与所述信息处理单元连接的输出单 元；其中所述可更换的气体检测单元包括气体传感器，并具有附随 的与所述气体传感器相应的校正代码；所述气体测量仪还包括与所述 信息处理单元连接的输入单元，用于在更换所述气体检测单元后，将 所述校正代码输入到所述信息处理单元内，以维持所述气体传感器在 才交正状态。
气体检测单元进行校正而产生，通过打印或刻录的记录形式附随于所 述气体^^测单元或其包装上。所述校正代码采用数码或条码的形式，
下的电阻或电压值。
所述可更换的气体检测单元还包括气体拾取部件，用于进行气体 采集；所述气体传感器的采集孔安装于所述气体拾取部件上，对所采 集的气体浓度进行;险测。所述气体传感器优选地采用二氧化锡传感器 或者燃料电池气体传感器。
为实现普及的功能，所述气体测量仪还包括收费单元，其与所述 信息处理单元连接，在检测到有付款后，通过所述信息处理单元启动 所述可更换的气体检测单元进行工作，所述收费单元采用包括投币机 或者刷卡机的形式实现。
所述气体测量仪还优选地包括音频或视频播放单元，其与所述信 息处理单元连接，由所述信息处理单元控制进行工作。所述气体测量 仪还可包括功率放大组件，其以有线或无线的方式与所述音频或视频 播放单元进行连接。所述输出单元是LCD、 LED指示灯、蜂鸣器、打印单元中的任意 一种或多种，其中所述打印单元与所述信息处理单元进行有线或无线 连接，将气体测量结果打印出来。所述输入单元是按^:、触摸屏、光 扫描仪中的任意 一种或多种。
根据本实用新型的另 一个方面，提供一种可更换的气体检测单 元，包括印刷电路板，其上设置有连接接口；设置在所述印刷电路 板上的气体传感器；与所述气体传感器相应的校正代码，以打印或刻 录的记录形式附随于所述气体检测单元或其包装上；气体拾取部件， 用于进行气体采集，所述气体传感器的采集孔安装于所述气体拾取部 件上。
本实用新型提供了一种功能强大、容易拆装、大众化的气体测量 仪，釆用低成本的可容易更换的气体检测单元，通过投置硬币或者刷 卡，完成高精确度的酒精浓度测量，同时也可播放MP3歌曲，合适用 于娱乐场所、便于管理，让人们在可以和朋友一起欢聚欣赏音乐，适 当饮酒过后可以自我测试，并可将结果打�。宰鞅Ａ簟⒕�。而且， 通过校正设备和软件的程序配合，可以代替传统的酒精测量仪的校正 存储器，从而，可更换的气体检测单元不需要外部存储器来存储校正 数据，节省了成本。因本实用新型气体测量仪用于公共场所且使用频 繁，低成本且结构简单的可更换气体检测单元减轻了售后服务的成 本。
下面通过参考附图并结合实例具体地描述本实用新型，本实用新 型的优点和实现方式将会更加显而易见，其中附图所示内容仅用于对 本实用新型的解释说明，而不构成对本实用新型的任何意义上的限 制。本实用新型附图仅为示意性图，并不严格按比例绘制，在附图中 图1为本实用新型气体测量仪的整体结构示意图； 图2为本实用新型可更换的气体检测单元的结构示意图；图3为本实用新型可更换的气体^r测单元和信息处理单元部分的 分解图4为本实用新型收费单元部分的分解图； 图5为本实用新型的电路原理示意码的实现方式原理示意图7(a)和图7(b)为本实用新型校正代码附随于可更换气体检测单 元的实现形式的示例性示图8为本实用新型通过可更换气体检测单元进行更换实现重新标 定的原理示意图。
具体实施方式
以下参照附图详细说明本实用新型的实施例。
如图l至图4所示，以下介绍本实用新型气体测量仪的一种实施 例，用于酒精浓度检测的气体测量仪采用投币式可更换的气体检测单 元，附带MP3及打印机、功率放大组件功能，由可更换的气体检测单 元和信息处理单元部分、收费单元部分组成。
如图3所示，可更换的气体^^测单元和信息处理单元部分包括可 更换的气体检测单元l(也可以采用固定的形式)、信息处理单元2、音 频或—见频播放单元(本实施例以MP3单元3为例进行说明)、支撑架5、 输出单元6、外壳7、后壳8、传感器面盖9。信息处理单元2由支撑 架5支架，安装在由外壳7、后壳8组成的壳体内。该输出单元6可 以采用多种实现形式，可以是显示单元，将信息处理单元的处理结果 显示到该显示单元上，显示单元可是触摸屏、LCD、 LED指示灯中的 一种或者多种。输出单元6也可以是与信息处理单元2相连的蜂鸣器， 该气体测量仪检测气体中所含酒精浓度，信息处理单元2进行分析处 理，如酒精成份超出所设定的限值，该信息处理单元2会控制该蜂鸣 器发出特定鸣叫声。如图2所示，可更换的气体检测单元1包括传感器17、校正代码 ID、气体拾取部件4，传感器17在一电路板上，通过排针19与信息 处理单元连接。校正代码ID可以通过打印或刻录的记录形式附随于 气体检测单元或其包装上，可以同气体检测单元1在一起，也可以同
检测单元1的包装在一起。可更换的气体检测单元1也安装在由外壳 7、后壳8组成的壳体内，并由传感器面盖9密封住。该气体拾取部 件4是与传感器17连通的气室。传感器17为酒精传感器，可采用二 氧化锡(tin dioxide)传感器或者燃料电池传感器。
如图4所示，收费单元部分包括收费单元10、硬币盒11、打印 单元12、串行接口 16、前盖13、后盖15和门锁14。串行接口 16完 成各单元的连冲妻。该收费单元10可以为投币机或者刷卡机，本实施 例以投币机为例进行说明。打印单元12可以是与信息处理单元2有 线或者无线连接的打印机。
信息处理单元2内部为一个印刷电路板，内部集成了控制芯片及 驱动电路、MP3单元3。插上电源，信息处理单元2将输入电源处理 后提供电源输出直接供给各用电单元，收费单元10检测到有付款后 信息处理单元2驱动可更换的气体检测单元1进行测量准备，提取气 体进4亍^:测，分析得出结果并在输出单元6上完成输出，输出可为多 种形式完成。通过输出单元6完成选择所需要打印输出的数据，打印 单元12为有线无线连接的打印机。再回到显示单元的主界面，通过 选择键选择需要播放的MP3歌曲，也可通过内置功率放大组件用于酒 吧娱乐场所，MP3内置有RF天线，通过发射接收模组，连接无线接 收功率放大器进行歌曲的播放，当其处于不工作状态时进入待机模式 画进入播放移动影片功能作为楼宇广告进行投放广告。
图5显示本实用新型的电路实现形式，包括电源管理单元A、投 币检测单元G、微处理器B、晶振源H、蜂鸣器F、输出单元C、 MP3 单元D、功率放大单元E、打印单元I、可更换的气体检测单元接口 J、 气体检测单元K。其工作方式组装好机子，最后装入可更换的气体检测单元，开机输入校正代码，读取校正数据，完成机器的准备。当 收费单元5(投币机)有投币进入时，投币检测单元G检测到信号传输
给微处理器B,投币检测单元G对真假币，币种具有识别能力，微处 理器B控制输出单元C显示，进入酒精含量测量模式，进行采集气体， 微处理器B分析酒精含量、处理、分析酒精数值并驱动蜂鸣器E发出 声响，输出单元C输出酒精含量的数值。电源管理单元A负责为微处 理器B、 MP3单元D供应工作电源，通过可更换的气体检测单元接口 J，为可更换的气体检测单元K供电。晶振源H为微处理器B提供工 作频率。最后选择想要打印的内容按下确认后微处理器B驱动打印机 单元I工作。通过输出单元C上的提示操作可进行歌曲的选择，微处 理器B控制MP3单元D工作，功率放大单元E放大MP3单元D所 传过来的音频信号，并分出高低音。
信息处理单元控制着整个产品的工作，包括MP3的播放和广告投 映，完成各种操作，它们均为通过排针、排线及串口线实现连接。当 测量仪处以待机状态时自动进入播放移动影片界面，可以作为一种宣 传的平台，播放广告及温馨提示。
本实用新型的可更换的气体检测单元1可以按一定的使用次数进 行更换，拆下传感器面盖9，柠下螺钉就可拿下可更换的气体检测单 元1更换。在使用或者更换可更换的气体检测单元1时需要输入一串 校正代码，以维持可更换的气体检测单元在一个校准的状态。
如图6所示，气体检测单元通过外部校正设备实现校正，此工作 由工厂或服务中心操作，用户不需要做。其中可更换的气体检测单元 连接到校正设备上，按顺序分别用不同标准浓度的酒精气体，从可更 换的气体检测单元吹酒精气体，每次吹完后，校正设备和可更换的气 体检测单元配合，产生电压、电流或频率等输出，送到校正设备的芯 片组件处理，校正设备会出现一个校正用的十六进制代码。
以下为一种可行的校正示例，首先按浓度顺序校正后，在校正设 备的控制板中查看校正代码菜单，出现上面五种浓度气体的校正代码(浓度为0.1%。BAC的校正由测试系统根据测试结果计算得出)。控制
的校正代码(ID代码)，可更换的气体检测单元的校正代码是六段十六 进制数码，前五段是五种浓度气体的校正代码，最后一段系统计算得 出。
可更换的气体^r测单元的校正代码;〖各式为
XXXX - XXXX - XXXX — XXXX — XXXX - XXXX(X是十六进制数码)
1111-2222-33334444-5555-ABFC 其中1111是根据0.2。/。。BAC浓度的酒精气体数据产生的校正代码 2222是0.2%。BAC浓度的酒精气体的4交正代码 3333是0.5%。BAC浓度的酒精气体的校正代码 4444是0.8%。BAC浓度的酒精气体的校正代码 5555是2.0%0BAC浓度的酒精气体的校正代码 ABFC是校正设备电路内的CPU根据五种浓度的校正代码产生的 校正代码，浓度逐步升高，六组数值是逐步增大。
此可更换的气体检测单元的校正代码ID可输出到纸、打印材料 或刻录材料上，并如图7(a)和图7(b)所示，标在可更换的气体检测单 元的包装材料上或可更换的气体检测单元上。
电压值，反之知道某浓度点下电阻或电压值，就可以反推出当前的气 体浓度。
每个可更换的气体检测单元在同浓度下的电阻值或电压是固定 的，将多个浓度下固定的电阻或电压值标定，成为每个可更换的气体 检测单元的标准尺度，此过程称为校准或校正。可更换的气体检测单 元在个浓度点的电阻或电压值，再加上修正误差，即成了上面说的校 正代码。
每个可更换的气体检测单元拥有专用的校正代码，不可以更换使用。每个可更换的气体检测单元的校正代码，必须匹配本可更换的气 体检测单元。
可更换的气体检测单元的酒精浓度范围根据客户的需要，通过上 面的方法校正，显示或打印实现酒精校正数据的设定，而不需在气体 检测单元上设置存储设备再来存储校正的数据。
如图8所示，用户操作时不需要再用酒精气体去调校，仅需要将
可更换的气体^^测单元安装后，在屏幕上输入一组代码就可以使用。
使用方法当用户将硬件连接完毕后(包括20Pin的插座、吹管和可更 换的气体检测单元)，开机先进入本气体测量仪的系统调校主菜单，再 进入酒精测试设置中更换传感器菜单。
刚进入此菜单，屏幕上方显示的是旧的可更换的气体检测单元的 传感器的校正代码，下面是O至F触摸数字位及控制触摸位，用触摸 笔触摸屏幕，将此可更换的气体检测单元包装上的校正代码 xxxx—xxxx—xxxx—xxxx-xxxx-xxxx ， 如上例中的 1111-2222-3333 4444-5555-ABFC输入到屏幕上，(中间的"-"不用输入)全部输完后， 连续按两次"OK"确定，覆盖旧的可更换的气体检测单元的数据，自动 退出此菜单。刚输入的校正代码被存储在气体测量仪信息处理单元的 存储器中，信息处理单元的存储器同时还存储气体测量仪的测试次 数、用户设置的各项参数和密码。做到了同一存储器存储最多项目， 避免了在可更换的气体检测单元中设置存储器带来的成本增加、各单 元的连接复杂、软件编写不便的问题。
由于每个可更换的气体检测单元，在出厂前都做过在4个浓度点 的电阻值的测试，形成了标准尺度，用此尺度去测试被测试气体，就 可反推出当前的气体浓度。
存储在气体测量仪的信息处理单元的存储器中的校正代码，就是 在工厂模式下的标定过的标准尺度。因此新可更换的气体检测单元更
换完毕，就维持可更换的气体检测单元在一个校准的状态，就可以使 用了，无需用户再在各个浓度再进行标定。使用过的可更换气体检测单元可用校正设备重新较正后，将新校正代码输入到信息处理单元内 便可重复多次使用。
上述的例子，输入方法为触摸屏输入到本气体测量仪，实际也可 能采用仪器的按键或光扫描仪输入。校正代码也可以采用条码的形 式，也可以刻录在附带的光盘上。
在以上实用新型的实施例中，通过校正设备和软件的程序配合， 将校正代码可打印输出，可以代替传统酒精测量仪的可更换气体检测 单元上的校正存储器，节省了成本和体积。同时，本实用新型将投币
机(或刷卡机)、酒精含量测量技术以及MP3播放器等功能一体化，将 低耗电传感器的加热数据釆集、处理技术结合，引出一种结构新颖、 精度高、多功能、可更换气体检测单元的气体测量仪。附带打印机功 能及MP3功率放大器，可以播放移动影片功能作为楼宇广告进行投 放。其通过收费单元和信息处理单元配合工作完成大众化的需求。
以上参照附图说明了本实用新型的优选实施例，本领域技术人员 不脱离本实用新型的实质和精神，可以有多种变型方案实现本实用新 型。以上所述仅为本实用新型较佳可行的实施例而已，并非因此局限 本实用新型的权利范围，凡运用本实用新型说明书及附图内容所作的 等效变化，均包含于本实用新型的权利范围之内。
权利要求1.一种气体测量仪，包括可更换的气体检测单元，用于对气体进行采集，并对所采集的气体浓度进行检测；信息处理单元，其与所述可更换的气体检测单元连接，对所采集的气体浓度值进行判断处理；与所述信息处理单元连接的输出单元；其特征在于，所述可更换的气体检测单元包括气体传感器，并具有附随的与所述气体传感器相应的校正代码；所述气体测量仪还包括与所述信息处理单元连接的输入单元，用于在更换所述气体检测单元后，将所述校正代码输入到所述信息处理单元内，以维持所述气体传感器在校正状态。
2. 根据权利要求1所述的气体测量仪，其特征在于，所述校正代通过打印或刻录的记录形式附随于所述气体^r测单元或其包装上。
3. 根据权利要求1或2所述的气体测量仪，其特征在于，所述校 正代码采用数码或条码的形式，其中的各段数码或条码代表所述可更 换的气体检测单元在各种浓度下的电阻或电压值。
4. 根据权利要求1所述的气体测量仪，其特征在于，所述可更换 的气体检测单元还包括气体拾取部件，用于进行气体采集；所述气体 传感器的采集孔安装于所述气体拾取部件上，对所采集的气体浓度进 行检测。
5. 根据权利要求1所述的气体测量仪，其特征在于，所述气体传 感器为二氧化锡传感器或者燃料电池传感器。
6. 根据权利要求1所述的气体测量仪，其特征在于，还包括收费 单元，其与所述信息处理单元连接，在检测到有付款后，通过所述信 息处理单元启动所述可更换的气体^r测单元进行工作，所述收费单元采用包括投币机或者刷卡机的形式实现。
7. 根据权利要求1所述的气体测量仪，其特征在于，所述输出单元是LCD、 LED指示灯、蜂鸣器、打印单元中的任意一种或多种，其 中所述打印单元与所述信息处理单元进行有线或无线连接，将气体测 量结果打印出来。
8. 根据权利要求1所述的气体测量仪，其特征在于，所述输入单 元是按键、触摸屏、光扫描仪中的任意一种或多种。
9. 根据权利要求1所述的气体测量仪，其特征在于，所述气体测 量仪还包括音频或视频播放单元，其与所述信息处理单元连接，由所 述信息处理单元控制进行工作。
10. —种可更换的气体^r测单元，其特征在于，包括 印刷电路板，其上设置有连接接口； 设置在所述印刷电路板上的气体传感器；与所述气体传感器相应的校正代码，以打印或刻录的记录形式附 随于所述气体检测单元或其包装上；气体拾取部件，用于进行气体采集，所述气体传感器的采集孔安 装于所述气体拾取部件上。
专利摘要本实用新型提供一种气体测量仪及用于所述气体测量仪的可更换的气体检测单元，该气体测量仪包括可更换的气体检测单元，用于对气体进行采集，并对所采集的气体浓度进行检测；信息处理单元，其与可更换的气体检测单元连接，对所采集的气体浓度值进行判断处理；与信息处理单元连接的输出单元；其中可更换的气体检测单元包括气体传感器，并具有附随的与气体传感器相应的校正代码；气体测量仪还包括与信息处理单元连接的输入单元，用于在更换气体检测单元后，将校正代码输入到信息处理单元内，以维持气体传感器在校正状态。本实用新型提供一种大众化的、使用维护方便、成本低且功能强大的气体测量仪，适合用于娱乐等公共场所。
文档编号G01N27/407GK201397338SQ20082021065
公开日2010年2月3日 申请日期2008年9月26日 优先权日2008年9月26日
发明者刘少雄 申请人:东莞市冠科电子有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
