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专利名称：一种呼出气体酒精含量测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种呼出气体酒精含量检测仪器。
背景技术：
早在十九世纪三十年代，人们就发现了燃料电池的效用，并且着手研究其在某些 行业的应用。1972年，燃料电池开始作为酒精检测仪的传感器来测量呼出气体的酒精含量。 上世纪七十年代中期，燃料电池型的酒精检测仪正式作为计量器具在市场上销售。起初上 市的机型只能显示测量通过、未通过或者发出警告声提示，而且数值分析的时间长达数分 钟之久，亦不能连续测试，每小时也只能测量五六次左右。酒精检测仪在历经三十多年的市 场淘汰与磨砺之后，在研发上取得了长足的进步，各项性能都有了显著提高。但是，酒精检 测仪还是存在许多技术难点，对于每个酒精检测仪的制造商来说，这些问题的解决都有着 举足轻重的作用。譬如0°C以下低温下的性能是让广大研发人员最为棘手的问题，另一个长 期困绕着该行业的技术难题是燃料电池进水问题。仔细分析，燃料电池进水主要是如下三 种原因第一，口中吹出的液态水被泵从吹管里抽到燃料电池中。第二，燃料电池在10°C以 下的低温环境中，吹入酒精检测仪内的气体就有可能因为冷凝作用而产生结露现象，这是 因为温度降低水蒸汽的饱和度也降低从而导致进入燃料电池的气体有水汽析出。第三，酒 精在燃料电池中发生化学反应也会产生水。如果这些机械的、物理的或化学的作用形成的 水汽不能及时挥发或分解，燃料电池内的水份就会越积越多，从而严重影响其反应性能，导 致测量结果失真，甚至导致无法测试的情形。利用加热时水汽挥发的原理，现阶段很多酒精检测仪中加入了加热器，使得燃料 电池及气路都能保持恒温状态，并且防止温度波动的影响还加上高精度温度传感器以温度 补偿方式来调节不同温差下的测试值。这种方法是可行的，但其一需要较大的尺寸空间来 安放加热器，其二加热器需要大量的电能来维持恒温，其三加热过程中环境温度不同温度 场里各点的温度情况也有差异，即温度传感器不能在所有情形下都真实的监测出燃料电池 的温度，甚至燃料电池内部各点也存在温度差异。经过分析燃料电池中水汽不能及时挥发出去的原因是因为现阶段酒精检测仪的 抽气机构都是采用橡胶泵或者金属泵，利用电磁铁带动轴快速直线运动产生真空形成负压 从而达到抽气的目的，这种抽气方法，所抽气体全部密闭在燃料电池之后的气路中，燃料电 池中形成的水汽也只能通细小的进气孔缓慢排出，当有大量水汽时或空气中湿度较大时就 很难排出，导致了燃料电池的失效。

实用新型内容针对上述问题，本实用新型旨在提供一种具有防凝水功能的并能确保检测精度、 延长燃料电池使用寿命的呼出气体酒精含量测试装置。为实现该技术目的，本实用新型的方案是一种呼出气体酒精含量测试装置，包括 吹管、燃料电池组件，气压传感器；所述燃料电池组件设有进气孔、出气孔和压力孔；吹管通过软管连接于燃料电池组件的进气孔，气压传感器通过软管连接于燃料电池组件的压力 孔；所述装置还包括一抽气用的循环泵，该泵置有进气端和出气端，进气端通过软管与燃料 电池组件的出气孔连接；出气端通过气体管路连通到酒精检测装置外部。为确保酒精测试精度，所述循环泵为流量稳定、计量准确、负载噪声低的刮片泵或
计量泵。为进一步增强防凝水效果，所述循环泵进气端连接燃料电池出气孔的软管为耐腐 蚀硅胶管。作为进一步的改进，所述循环泵进气端连接燃料电池出气孔的软管上串接有一可 以控制管路开闭的双通阀。本方案采用循环泵进行抽气，其有益效果在于首先抽气量非常精确，大大提高了 酒精检测的精度；其次吹管内的待采样气体由进气嘴进入燃料电池反应舱内，原反应舱内 的气体直接通过循环泵排出机外，也就是说气体是在气路中流动的而不是密闭的，因此采 样气体中的水汽等杂质不会残留于燃料电池反应舱内，彻底解决了燃料电池凝水问题；另 外该机构还具有小巧紧凑、布局合理、安装方便。

图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。如图1所示，本实用新型涉及的呼出气体酒精含量测试装置包含有燃料电池组件 5，燃料电池组件5用来发生酒精的电化学反应，依据酒精量的多少产生对应的微量电流， 因此抽到燃料电池组件5里气体样本体积的精确度非常关键。燃料电池组件有一进气孔4，与进气孔4通过软管3相连有进气嘴2，与进气嘴2 连通有吹管1，抽气时此三要素构成了燃料电池的进气气路。进气气路应当通畅，具有防水 设计。进气气路所用材料采用热容量小的专用材料，特别不能使用金属，这样最大限度避免 结露现象产生。结构上的防水设计及采用避免结露的专用材料体现了对燃料电池组件进水 问题提前预防的原则。与燃料电池组件5的压力孔6相连的气压传感器7，监测吹气压力的变化，当合乎 要求的吹气压力达到指定时间后(对应于一定流量的气体)抽气泵进行吹气。燃料电池组件5的出气孔8与循环泵10的进气端连接，有时在两者之间串接有一 特殊功能双通阀9，可以控制管路开闭，循环泵10出气端接排气管直通仪器外部。抽气时这 些要素构成燃料电池的排气气路。排气气路应能满足迅速排气的原理，气路中水汽排到仪 器外部，不积聚，增加了燃料电池组件5的可靠性和使用寿命。循环泵10采用刮片泵或其它满足要求的计量泵，因为刮片泵等具有流量稳定、计 量准确、负载噪声低等特点，有效的保证了抽气样本体积的一致性，进而保证了酒精测试的 精度，此为本实用新型的优点之一，高精度。前面所述的防水结构，避免结露材料，水汽排出 通道等设计，采用防与治双管齐下方法，使燃料电池里水汽少产生，易排出，此为本实用新 型的优点之二，防凝水。
4[0018]本实用新型的核心为采用循环泵做为抽气泵，取代传统的橡胶泵、金属泵等非循 环泵，气体实现流动而非密闭。在高档的燃料电池型酒精检测仪中使用此实用新型，可以大 大提升酒精检测仪的测试精度和可靠性，使得所设计的酒精检测仪器可以作为合格甚至优 秀的警用执法工具来使用。当前控制酒驾形势十分严峻，执勤警察每次出勤都要严查大辆 的司机，在更快的测试速度、更多的测试次数、更准的测试结果、更长的使用寿命、更高的可 靠性等客观实际要求下，高精度防凝水的酒精检测仪应时运而生，成为一种满足当前形势 的高可靠设计方案。以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡是依据本 实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本 实用新型技术方案的保护范围之内。
权利要求一种呼出气体酒精含量测试装置，包括吹管、燃料电池组件，气压传感器；所述燃料电池组件设有进气孔、出气孔和压力孔；吹管通过软管连接于燃料电池组件的进气孔，气压传感器通过软管连接于燃料电池组件的压力孔；其特征在于所述装置还包括一抽气用的循环泵，该泵置有进气端和出气端，进气端通过软管与燃料电池组件的出气孔连接；出气端通过气体管路连通到酒精检测装置外部。
2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于所述循环泵为流量稳定、计量准确、 负载噪声低的刮片泵或计量泵。
3.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于所述循环泵进气端连接燃料电池出 气孔的软管为耐腐蚀硅胶管。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的测试装置，其特征在于所述循环泵进气端连 接燃料电池出气孔的软管上串接有一可以控制管路开闭的双通阀。
专利摘要本实用新型公开了一种具有防凝水功能的并能确保检测精度、延长燃料电池使用寿命的呼出气体酒精含量测试装置，包括吹管、燃料电池组件，气压传感器；所述装置还包括一抽气用的循环泵，该泵置有进气端和出气端，进气端通过软管与燃料电池组件的出气孔连接；出气端通过气体管路连通到酒精检测装置外部。本方案首先抽气量非常精确，大大提高了酒精检测的精度；其次吹管内的待采样气体由进气嘴进入燃料电池反应舱内，原反应舱内的气体直接通过循环泵排出机外，采样气体中的水汽等杂质不会残留于燃料电池反应舱内，彻底解决了燃料电池凝水问题；另外该机构还具有小巧紧凑、布局合理、安装方便。
文档编号G01N35/08GK201716286SQ201020194689
公开日2011年1月19日 申请日期2010年5月12日 优先权日2010年5月12日
发明者陈新 申请人:陈新