CN107290514A - 具备自动标定功能的酒精检测仪及其自动标定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明具体涉及了一种具备自动标定功能的酒精检测仪及其自动标定方法，检测仪包括呼出气体酒精含量检测单元，所述呼出气体酒精含量检测单元包括控制器和气体采集通道，还包括标气储存及标定控制单元，所述标气储存及标定控制单元包括酒精标气瓶、减压阀、电磁阀和导气管；所述酒精标气瓶的气体输出口依次设置所述减压阀和所述电磁阀，所述导气管连通所述电磁阀和所述呼出气体酒精含量检测单元的气体采集通道；所述呼出气体酒精含量检测单元还包括用于计时自动标定时间间隔的时钟芯片，所述时钟芯片连接所述控制器；标定方法包括：自动标定时间间隔到达，先进行标定测试判断，再根据判断结果进行标定校准操作。

Description

具备自动标定功能的酒精检测仪及其自动标定方法
技术领域
本发明涉及酒精检测仪，具体的说，涉及了一种具备自动标定功能的酒精检测仪及其自动标定方法。
背景技术
岗前酒精浓度检测对于维护公司和个人的生命财产安全至关重要。例如，煤矿、运输、冶金开采等行业，员工饮酒后作业，可能对他人和社会产生巨大的危害。这类行业公司规模一般较大，员工数量众多。当进行岗前酒精检测时，每天需要检测数千乃至上万员工。一般的酒精检测仪在使用一定次数后，其核心元件酒精传感器会产生退化，造成酒检结果发生偏差，极大的降低酒精检测的质量。
因此酒精检测前对酒精检测设备的日常标定、校正是十分必要的。目前的酒精检测仪一般采用定期手工标定酒检设备，这种方式耗时耗力，而且可能因为人为操作不当使得标定后的设备数值不准确，影响测试质量。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种具备自动标定功能的酒精检测仪，解决了酒精检测仪多次使用后，其检测精度和准确性受影响的问题。本发明还提供了该酒精检测仪的自动标定方法。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种具备自动标定功能的酒精检测仪，包括呼出气体酒精含量检测单元，所述呼出气体酒精含量检测单元包括控制器和气体采集通道，该酒精检测仪还包括标气储存及标定控制单元，所述标气储存及标定控制单元包括酒精标气瓶、减压阀、电磁阀和导气管；所述酒精标气瓶的气体输出口依次设置所述减压阀和所述电磁阀，所述导气管连通所述电磁阀和所述呼出气体酒精含量检测单元的气体采集通道；所述呼出气体酒精含量检测单元还包括用于计时自动标定时间间隔的时钟芯片，所述时钟芯片连接所述控制器；自动标定时间间隔到达，所述控制器通过所述电磁阀和所述减压阀，控制所述酒精标气瓶内的酒精标准气体进入所述气体采集通道进行标定测试判断，再根据判断结果控制所述酒精标气瓶内的酒精标准气体进入所述气体采集通道进行标定校准操作。
基于上述，还包括设置在所述气体采集通道进气口处的吹气动作检测判断传感器，所述吹气动作检测判断传感器连接所述控制器以累计统计酒精测试次数，所述吹气动作检测判断传感器为压力传感器、MIC元件或流量传感器。
基于上述，所述标气储存及标定控制单元还包括酒精标气瓶余量检测装置，所述酒精标气瓶余量检测装置包括与所述控制器连接的压力传感器、流量传感器或MIC元件。
基于上述，还包括与所述控制器连接的对外通讯单元，所述对外通讯单元包括USB通讯模块、RS232串口通讯模块、无线通讯模块和地理信息定位模块。
基于上述，还包括与所述控制器连接的标定时间间隔设置装置。
基于上述，还包括与所述控制器连接，用于信息显示的显示单元。
一种所述的具备自动标定功能的酒精检测仪的自动标定方法，包括以下步骤：
步骤1，进行自动标定时间间隔判断
通过所述标定时间间隔设置装置设置自动标定的时间间隔T0，并通过所述控制器存储标定的时间间隔数据，若自动标定时间间隔到达，进入酒精标准气体测试；
步骤2，进行酒精标准气体测试
所述控制器控制压力阀和电磁阀打开酒精标气瓶，酒精标气通过所述导气管进入所述气体采集通道，通过所述呼出气体酒精含量检测单元的酒精传感器对酒精标气进行检测，所述控制器对酒精传感器的信号进行处理，判断酒精传感器的信号是否变小，如变小，则酒精传感器信号不正常，进入标定部分；如传感器信号未变小，则酒精传感器信号正常，不进行标定操作，进入待机状态；
步骤3，进行自动标定
所述控制器控制压力阀和电磁阀打开酒精标气瓶，酒精标气通过所述导气管进入所述气体采集通道，通过所述呼出气体酒精含量检测单元的酒精传感器对酒精标气进行检测，所述控制器对酒精传感器进行标定，标定成功后，所述控制器更新并存储此次自动标定时间。
基于上述，当所述控制器检测到时钟芯片实时时间T2减去上次标定时间T1超过所述标定的时间间隔T0时，判定为自动标定时间间隔到达。
基于上述，所述气体采集通道进气口处设置用于累计统计酒精测试次数的吹气动作检测判断传感器；当时钟芯片时间未超过自动标定的时间间隔T0，如果该酒精检测仪的已测试次数N1超过预定的测试次数N0，进入酒精标准气体测试。
基于上述，所述标气储存及标定控制单元设置用于测量酒精标气余量的酒精标气瓶余量检测装置，步骤2中，进行酒精标准气体测试前，进行酒精标气余量测试，所述酒精标气瓶余量检测装置的测试值低时，提醒更换气瓶，否则进入酒精标准气体测试。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著进步，具体的说，本发明通过在传统呼出气体酒精含量检测仪的基础上增加标气储存及标定控制单元，实现酒精含量检测仪的自动标定校准操作。本发明通过标定校准前采用标准气体自动测试呼出气体酒精含量检测单元的酒精传感器信号是否正常，判断是否进行标定校准，避免无意义的重复标定操作，更加高效、便捷，可以较大的满足需要进行频繁标定酒精检测仪的应用需求。而且还可以通过时钟芯片设定自动标定时间间隔实现自动标定。
附图说明
图1是本发明部分结构示意图。
图2是本发明标定流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。
如图1所示，一种具备自动标定功能的酒精检测仪，包括呼出气体酒精含量检测单元，所述呼出气体酒精含量检测单元包括控制器和气体采集通道，该酒精检测仪还包括标气储存及标定控制单元，所述标气储存及标定控制单元包括酒精标气瓶、减压阀、电磁阀和导气管；所述酒精标气瓶的气体输出口依次设置所述减压阀和所述电磁阀，所述导气管连通所述电磁阀和所述呼出气体酒精含量检测单元的气体采集通道；所述呼出气体酒精含量检测单元还包括用于计时自动标定时间间隔的时钟芯片，所述时钟芯片连接所述控制器；自动标定时间间隔到达，所述控制器通过所述电磁阀和所述减压阀，控制所述酒精标气瓶内的酒精标准气体进入所述气体采集通道进行标定测试判断，再根据判断结果控制所述酒精标气瓶内的酒精标准气体进入所述气体采集通道进行标定校准操作。
优选地，本发明酒精检测仪还包括设置在所述气体采集通道进气口处的吹气动作检测判断传感器，所述吹气动作检测判断传感器连接所述控制器以累计统计酒精测试次数，所述吹气动作检测判断传感器为压力传感器、MIC元件或流量传感器。使用本发明酒精检测仪进行岗前酒精检测时，可以通过压力传感器的检测结果累计统计本发明酒精检测仪的酒精测试次数。
优选地，所述标气储存及标定控制单元还包括酒精标气瓶余量检测装置，所述酒精标气瓶余量检测装置包括与所述控制器连接的压力传感器或流量传感器，当该压力传感器的压力值低时，所述酒精标气瓶的余量减少。
优选地，本发明酒精检测仪还包括与所述控制器连接的对外通讯单元，所述对外通讯单元包括USB通讯模块、RS232串口通讯模块、无线通讯模块和地理信息定位模块。通过对外通讯单元与门禁系统、考勤系统等进行通信，将该酒精检测仪的标定信息以及酒精检测结果上传至门禁系统或考勤系统。所述控制器采用STM32系列单片机。当收到酒精测试命令（例如指纹、员工打卡等命令信息）时，进行酒精检测，同时通过USB通讯模块将测试结果进行上传考勤系统，可以方便的上传日常的酒测数据，满足考勤等岗前酒精检测的需求。
优选地，本发明酒精检测仪还包括与所述控制器连接的标定时间间隔设置装置，标定时间间隔可以通过按键、触摸屏、UART通讯、无线通讯等标定时间间隔设置装置的方式进行设置。
优选地，本发明酒精检测仪还包括与所述控制器连接，用于显示工作状态、酒精标气瓶余量等信息的显示单元。
本发明的酒精检测仪的自动标定流程为：
如图2所示，包括自动标定时间间隔判断部分、酒精标准气体测试部分、标定部分。
所述自动标定时间间隔判断部分
即判断自动标定时间间隔是否到达。通过所述标定时间间隔设置装置设置自动标定的时间间隔T0，并通过所述控制器存储标定的时间间隔数据。判断自动标定时间间隔是否到达包括两种方案：
1、当所述控制器检测到时钟芯片实时时间T2减去上次标定时间T1超过所述标定的时间间隔T0（即T2-T1>T0）时，进入酒精标准气体测试部分；
2、当时钟芯片时间未超过自动标定的时间间隔T0（即T2-T1<T0）时,如果该酒精检测仪的已测试次数N1(设每次标定后的测试次数为0)超过预定的测试次数N0（例如1000次），也进入酒精标准气体测试部分。
所述酒精标准气体测试部分
所述控制器控制压力阀和电磁阀打开酒精标气瓶，酒精标气通过所述导气管进入所述气体采集通道，通过所述呼出气体酒精含量检测单元的酒精传感器对酒精标气进行检测，所述控制器对酒精传感器的信号进行处理，判断酒精传感器的信号是否变小，如变小，则酒精传感器信号不正常，进入标定部分；如传感器信号未变小，则酒精传感器信号正常，不进行标定操作，进入待机状态。特别的，如果酒精传感器的信号过小，则酒精传感器退化严重，所述控制器可以向外发送更换设备提醒。在其他实施例中，为了保证所述酒精标气瓶的气量充足，在进行酒精标准气体测试前，进行酒精标气余量测试，所述酒精标气瓶余量检测装置的测试值低时，提醒更换气瓶，否则进入酒精标准气体测试。
所述标定部分
所述控制器控制压力阀和电磁阀打开酒精标气瓶，酒精标气通过所述导气管进入所述气体采集通道，通过所述呼出气体酒精含量检测单元的酒精传感器对酒精标气进行检测，所述控制器对酒精传感器进行标定，标定成功后，所述控制器更新并存储此次自动标定时间。特别的，如果标定后酒精传感器信号较小，则酒精传感器退化严重，所述控制器可以向外发送更换设备提醒。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应该理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换，并不使技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种具备自动标定功能的酒精检测仪，包括呼出气体酒精含量检测单元，所述呼出气体酒精含量检测单元包括控制器和气体采集通道，其特征在于：该酒精检测仪还包括标气储存及标定控制单元，所述标气储存及标定控制单元包括酒精标气瓶、减压阀、电磁阀和导气管；所述酒精标气瓶的气体输出口依次设置所述减压阀和所述电磁阀，所述导气管连通所述电磁阀和所述呼出气体酒精含量检测单元的气体采集通道；
所述呼出气体酒精含量检测单元还包括用于计时自动标定时间间隔的时钟芯片，所述时钟芯片连接所述控制器；
自动标定时间间隔到达，所述控制器通过所述电磁阀和所述减压阀，控制所述酒精标气瓶内的酒精标准气体进入所述气体采集通道进行标定测试判断，再根据判断结果控制所述酒精标气瓶内的酒精标准气体进入所述气体采集通道进行标定校准操作。
2.根据权利要求1所述的具备自动标定功能的酒精检测仪，其特征在于: 还包括设置在所述气体采集通道进气口处的吹气动作检测判断传感器，所述吹气动作检测判断传感器连接所述控制器以累计统计酒精测试次数，所述吹气动作检测判断传感器为压力传感器、MIC元件或流量传感器。
3.根据权利要求1所述的具备自动标定功能的酒精检测仪，其特征在于: 所述标气储存及标定控制单元还包括酒精标气瓶余量检测装置，所述酒精标气瓶余量检测装置包括与所述控制器连接的压力传感器、流量传感器或MIC元件。
4.根据权利要求1或2或3所述的具备自动标定功能的酒精检测仪，其特征在于：还包括与所述控制器连接的对外通讯单元，所述对外通讯单元包括USB通讯模块、RS232串口通讯模块、无线通讯模块和地理信息定位模块。
5.根据权利要求3所述的具备自动标定功能的酒精检测仪，其特征在于：还包括与所述控制器连接的标定时间间隔设置装置。
6.根据权利要求1所述的具备自动标定功能的酒精检测仪，其特征在于：还包括与所述控制器连接，用于信息显示的显示单元。
7.一种权利要求1任一项所述的具备自动标定功能的酒精检测仪的自动标定方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，进行自动标定时间间隔判断
通过所述标定时间间隔设置装置设置自动标定的时间间隔T0，并通过所述控制器存储标定的时间间隔数据，若自动标定时间间隔到达，进入酒精标准气体测试；
步骤2，进行酒精标准气体测试
所述控制器控制压力阀和电磁阀打开酒精标气瓶，酒精标气通过所述导气管进入所述气体采集通道，通过所述呼出气体酒精含量检测单元的酒精传感器对酒精标气进行检测，所述控制器对酒精传感器的信号进行处理，判断酒精传感器的信号是否变小，如变小，则酒精传感器信号不正常，进入标定部分；如传感器信号未变小，则酒精传感器信号正常，不进行标定操作，进入待机状态；
步骤3，进行自动标定
所述控制器控制压力阀和电磁阀打开酒精标气瓶，酒精标气通过所述导气管进入所述气体采集通道，通过所述呼出气体酒精含量检测单元的酒精传感器对酒精标气进行检测，所述控制器对酒精传感器进行标定，标定成功后，所述控制器更新并存储此次自动标定时间。
8.根据权利要求7所述的具备自动标定功能的酒精检测仪的自动标定方法，其特征在于，当所述控制器检测到时钟芯片实时时间T2减去上次标定时间T1超过所述标定的时间间隔T0时，判定为自动标定时间间隔到达。
9.根据权利要求8所述的具备自动标定功能的酒精检测仪的自动标定方法，其特征在于，所述气体采集通道进气口处设置用于累计统计酒精测试次数的吹气动作检测判断传感器；当时钟芯片时间未超过自动标定的时间间隔T0，如果该酒精检测仪的已测试次数N1超过预定的测试次数N0，进入酒精标准气体测试。
10.根据权利要求7-9任一项所述的具备自动标定功能的酒精检测仪的自动标定方法，其特征在于，所述标气储存及标定控制单元设置用于测量酒精标气余量的酒精标气瓶余量检测装置，步骤2中，进行酒精标准气体测试前，进行酒精标气余量测试，所述酒精标气瓶余量检测装置的测试值低时，提醒更换气瓶，否则进入酒精标准气体测试。
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