CN108139343A - 可替换酒精传感器模块 - Google Patents
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Abstract
一种用于呼吸测醉器的可替换酒精传感器模块。需要校准的所述酒精传感器模块可从所述呼吸测醉器的主体上拆下并使用新的酒精传感器模块来替换。所述可替换酒精传感器模块至少具有酒精传感器和适配器,所述适配器可拆卸地将所述可替换传感器模块连接至所述呼吸测醉器。所述适配器将由所述酒精传感器产生的电流传输至所述呼吸测醉器的处理器用于处理。所述酒精传感器和所述适配器安装在印制电路板上以提供所述可替换传感器模块。
Description
对相关申请的交叉引用
本发明要求2007年12月14日提交的美国临时专利申请No.61/013,784、2008年1月9日提交的美国临时专利申请No.61/019,907、2008年3月26日提交的美国临时专利申请No.61/039,605、2008年7月4日提交的美国专利申请No.12/168,091以及2008年11月28日提交的美国专利申请No.12/325,074的优先权。
技术领域
要求保护的本发明涉及一种用于呼吸酒精测试装置的校准的可替换酒精传感器模块。更具体来讲,本发明说明了一种酒精传感器模块,其可从呼吸测醉器的主体上拆下并经单独地校准用于基于呼吸空气样本来准备计算“血液酒精浓度百分比”(%BAC)以及随后可重新装入所述呼吸酒精测试仪中。
背景技术
呼吸酒精测试装置通常也被称为“呼气测醉器”(下文称为呼吸测醉器),并且包括便携式(PBT或便携式呼吸测试仪)和静止(投币式或类似的)装置。
专业用途(如临床、工业、医疗保健或工作场所环境)和个人使用(如普通消费者领域)的呼吸测醉器的可用性和可用访问性已经大大扩展,并且随着这种扩展,所有对于呼吸测醉器进行定期重新校准的必要性已在市场上出现了许多中断,因为呼吸测醉器目前必须邮寄或交付以选择服务中心地点,在该地点可使用仿真系统进行校准,使得在此校准期间呼吸测醉器对用户不可用,并且随着市场的增长越来越比服务中心更具优势。要求保护的本发明通过提供一种校准(或重新校准)呼吸测醉器的方法来补救这种情况,该方法极大地减少或者甚至消除了呼吸测醉器的运输和处理以及维护服务中心所涉及的时间和成本,以及由最终用户丢失的时间和效用。
呼吸测醉器一般主要包括酒精传感器组件、信号处理器(或CPU)150和显示器140以显示结果。通常,使用标准规格(受控酒精混合物)来校准呼吸酒精传感器以匹配选定校准点,并且信号处理器(或CPU)基于使用校准点的线性计算来确定BAC。随着时间的推移(通常在数百次测试后),每次呼吸酒精传感器都需要重新校准,因为不合需要的残留物和异物(包括但不限于唾液、香烟烟雾残留物和食物颗粒)会被困在传感器内部。当具有需要校准的呼吸测醉器的消费者或最终用户与呼吸测醉器零售商联系时,服务中心对呼吸测醉仪进行校准(或重新校准)的当前系统出现。零售商进而指导最终用户将呼吸测醉器运送到合适的服务中心。服务中心在收到呼气测醉器后,会使用受控酒精混合物,以便根据标准规格重新校准设备。当这种重新校准完成后,呼吸测醉器被运回最终用户。这种用于重新校准的程序在运输和处理包装、劳动时间和最终用户的损失方面是耗时且昂贵的。目前有超过100家零售商(在线和离线)和/或分销商向消费者和最终用户出售呼吸测醉器装置,而不到十(10)个服务中心位置用于执行传统呼吸测醉器的重新校准。由于这种差异,呼吸测醉器装置销售的整体增长压倒了需要重新校准的服务中心(这对于每个呼吸测醉仪来说都是必要的和周期性的),从而导致呼吸测醉器的处理和运送的延迟增加。当前,重新校准系统导致的另一个问题是传感器实际上没有被更换,并且残留物堆积不能被清除或从传感器中移除。这会导致整体传感器性能的恶化,因为即使传感器重新校准多次,但随着时间的推移,残留物也会累积。
为了减少发送呼气测醉器进行重新校准时的时间和效用损失,一些最终用户购买了多台呼吸测醉器,以便至少有一台呼吸测醉器可供使用,而一台或多台其他装置正在进行重新校准维护。一些最终用户无法承担预算的增加,以便实施这种类型的临时措施,因此在临时停止呼气酒精测试或对必要的重新校准点以外的呼气测醉器进行超重测试方面做出妥协(从而导致呼吸测醉仪显示越来越不准确的读数)。在许多情况下,最终用户选择不使用呼吸测醉器,主要是由于重新校准的复杂性。重新校准虽然是呼吸测醉器市场的绝对必要,但却是市场快速扩张的主要障碍之一,特别是在需要准确性和持续效用的工作场所、临床或其他专业环境中。
因此,所要求保护的本发明基于期望通过实际上消除最终用户的时间和效用的损失并减少服务中心的劳动小时数和运输成本的数量来为呼吸测醉器服务中心和最终用户两者提供显着的益处,同时以不高于当前服务中心系统的成本引入有效的解决方案。
发明内容
因此,要求保护的本发明的目的在于提供一种显著改进的呼吸测醉器重新校准的传统方法的替代品,其通过减少或消除由最终用户损失的时间和效用来支持市场安全,并且还通过解决工业或临床呼吸试验应用的需求的具体问题来扩大市场。要求保护的本发明包括一种校准的(或可校准的)酒精传感器模块,其包括至少一个酒精传感器和适配器,以向所述呼吸测醉器提供电链路来传达传感器读数。要求保护的本发明的所述校准的酒精传感器模块可由分销商、零售商、卖家、买家和最终用户使用,以更高效且更有效的解决方案代替或消除传统的呼吸测醉器重新校准方法,其代价不大于且经常小于任何现有的重新校准方法。
要求保护的本发明的所述酒精传感器模块可从呼吸测醉器的主体上拆下并经单独地校准用于基于呼吸空气样本来准备计算“血液酒精浓度”(BAC)以及随后可重新装入所述呼吸酒精测试仪中。根据要求保护的本发明的示例性实施例,所述传感器模块包括酒精传感器和适配器,以向所述呼吸测醉器提供电链路来传达传感器读数。要求保护的本发明通过给予消费者和/或其他最终用户更好的重新校准所述呼吸测醉器的解决方案来使呼吸测醉器产业获益。
要求保护的本发明从根本上消除了最终用户的时间和效用损失,并减少了呼吸测醉器维护中心的劳动时间和运输成本。要求保护的本发明以不大于当前维护中心系统的成本为最终用户和呼吸测醉器维护中心带来这些显着的益处和解决方案。要求保护的本发明的校准的、可替换的酒精传感器模块使最终用户可在需要的费用不超过(并且通常少于)重新校准服务的成本时购买新的传感器模块。要求保护的本发明的新的或校准的传感器模块附带简单的指令供最终用户遵循以手动替换需要校准的旧传感器模块。由于所述传感器模块受到预先校准,所以运送到最终用户是立即的并且毫不拖延。最终用户可在购买呼吸测醉器的同时购买传感器模块,或者在旧传感器需要重新校准之前购买传感器模块。使用要求保护的本发明的传感器模块进行重新校准的过程比使用呼气测醉器维护中心的当前校准系统更简单和更快,因为最终用户只需花费几秒钟将旧传感器模块与新传感器模块交换,以便立即将呼吸测醉器恢复到其全功能使用状态。
要求保护的本发明针对所有已知和将来的呼吸测醉器(或其他呼吸酒精测试装置),因为可替换的传感器模块可以与当前和未来的呼吸测醉器(或其他呼吸酒精测试装置)兼容。根据要求保护的本发明的实施例,只要具有处理器处理传感器读数和能够显示%BAC读数的显示器(例如,数字LED显示器)的这种装置,可替换传感器模块即可进行最小修改应用于各种其他便携式电子装置,比如,便携式雷达探测仪、便携式GPS装置、移动电话、电子钥匙/钥匙链装置等。
根据要求保护的本发明的实施例,呼吸测醉器用户(与本发明兼容的呼吸测醉器的一般消费者、拥有者或操作者)可购买或以其他方式获得新的传感器模块,以便通过在所述呼吸测醉器的传感器需要重新校准时涉及的所有方面损失的最小成本和时间来替换旧的传感器模块。
传统的再校准系统和过程涉及多个实体之间的多个交易和/或通信。通常,最终用户(呼吸测醉器的一般消费者、拥有者或操作者)与购买呼吸测醉器的零售商联系,以报告呼吸测醉器需要重新校准。目前,大多数呼吸测醉器零售商都无法自行进行重新校准,因此要么是零售商从最终用户接受需要重新校准并将其散装到呼吸测醉器维护中心的呼吸测醉器,要么是零售商指导最终用户将需要重新校准的呼吸测醉器直接运送到维护中心。当维护中心接收到需要重新校准的呼吸测醉器时,必须保存并维护收据、发货、客户和零售商(供应商)数据的详细记录,以最大限度地减少处理和运输重新校准的呼吸测醉器时的错误。此外,任何可能出现的问题都很难解决,因为这些问题涉及多个当前不符合最终用户具体情况的当事方(例如,单次重新校准可能涉及零售商、分销商、维护中心和最终用户)。由于每次重新校准都可能涉及多种通信、交易、记录保存、处理和运输,因此呼吸测醉器市场会出现延迟,成本和其他问题的稳步增加,因为重新校准是不可避免的并是定期需要的。
要求保护的发明通过完全消除对经过校准的呼吸测醉器的记录保存、处理和运输的需求,消除了与当前的重新校准系统和方法学相关的许多上述问题,超出了零售商和/或分销商储存可替换传感器模块的通用零售业务。要求保护的发明可以大大减少甚至消除与当前重新校准系统相关的延迟、成本和问题。所有呼吸测醉器维护中心都主要以呼吸测醉器分销商或零售商的形式运营,而业务的维护中心部分通常不会为这些分销商或零售商创造大量收入,反而往往造成利润损失。要求保护的发明寻求或大大减少这些维护中心的操作压力或完全消除对维护中心的需求。此外,通过将分销商、零售商和最终用户之间的交易简化为有效的“零售专用”市场渠道,酒精饮料市场则可更加高效,并为不间断的增长做好准备。所要求保护的本发明的校准的可替换传感器模块将提供给参与呼吸测醉器交易的所有参与方,因此在大多数情况下,仅需要单个参与方的单个交易(销售)以供最终用户重新校准呼吸测醉器。
要求保护的本发明的另一个目的是为普通消费者提供简单、直接的操作、安装和移除校准后的可替换呼吸酒精传感器模块的说明,以便轻松执行这些操作。
要求保护的本发明的又一个目的是向包括处理器和能够显示BAC读数的显示器(例如数字LED显示器)的各种各样其他便携式电子装置提供额外呼吸酒精感测功能。通过最小的修改,要求保护的本发明可并入诸如便携式雷达检测器、便携式GPS装置、移动电话、电子钥匙/钥匙链装置等便携式电子装置中。
根据要求保护的本发明的示例性实施例,提供一种与呼吸测醉器一起使用的可替换酒精传感器模块。酒精传感器经校准以提供与在呼气样本中检测到的酒精量成比例的电流。适配器可拆卸地将所述可替换酒精传感器模块连接至所述呼吸测醉器并将由所述酒精传感器产生的电流传输至所述呼吸测醉器的处理器用于处理。所述呼吸测醉器的处理器测量所述电流并基于所测量的电流来计算所述呼吸样本的血液酒精浓度。所述酒精传感器和所述适配器安装在印制电路板上以提供与所述呼吸测醉器一起使用的所述可替换传感器模块。
根据要求保护的本发明的示例性实施例,所述可替换酒精传感器模块可安装在所述呼吸测醉器中,以在使用预定次数之后替换所述呼吸测醉器中的现有可替换酒精传感器模块。
根据要求保护的本发明的示例性实施例,所述可替换酒精传感器模块还包括呼吸取样管,所述呼吸取样管用以接收所述呼吸样本并将其引导至所述酒精传感器。
根据要求保护的本发明的示例性实施例,所述可替换酒精传感器模块的所述酒精传感器在安装进所述呼吸测醉器中之前单独受到校准。
根据要求保护的本发明的示例性实施例,响应于确定所述酒精传感器需要重新校准,所述可替换传感器模块使用新的可更换传感器模块来替换。
根据要求保护的本发明的示例性实施例,所述呼吸测醉器是下列仪器中的一种:便携式呼吸测醉器、投币式呼吸测醉器、钥匙链呼吸测醉仪或汽车点火呼吸测醉器。
根据要求保护的本发明的示例性实施例,所述可替换传感器模块的所述酒精传感器是燃料电池传感器。
根据要求保护的本发明的示例性实施例,提供一种与呼吸测醉器一起使用的可替换酒精传感器模块。酒精传感器经校准以基于呼气样本中检测到的酒精量来提供其电阻率的变化。适配器可拆卸地将所述可替换酒精传感器模块连接至所述呼吸测醉器并将所述酒精传感器的电阻率的变化传输至所述呼吸测醉器的处理器用于处理。所述呼吸测醉器的所述处理器基于所述酒精传感器的所述电阻率的变化来计算所述呼吸样本的血液酒精浓度。所述酒精传感器和所述适配器安装在印制电路板上以提供与所述呼吸测醉器一起使用的所述可替换传感器模块。
根据要求保护的本发明的示例性实施例,所述可替换酒精传感器模块可安装在所述呼吸测醉器中,以在使用预定次数之后替换所述呼吸测醉器中的现有可替换酒精传感器模块。
根据要求保护的本发明的示例性实施例,所述酒精传感器基于所述酒精传感器的电阻率的变化来提供电流。所述呼吸测醉器的所述处理器基于所述电流来测量所述酒精传感器的电导率的变化以计算所述呼吸样本的血液酒精浓度。
根据要求保护的本发明的示例性实施例,所述可替换酒精传感器模块的所述酒精传感器是半导体传感器。
根据要求保护的本发明的示例性实施例,所述可替换酒精传感器模块还包括加热装置,所述加热装置用以将所述半导体传感器加热至预定温度。
根据要求保护的本发明的示例性实施例,所述半导体传感器由所述呼吸测醉器的加热装置加热到预定温度。
根据要求保护的本发明的示例性实施例,一种呼吸测醉器包括处理器、可替换酒精传感器模块、显示器和壳体。所述可替换酒精传感器的酒精传感器经校准以提供与在呼气样本中检测到的酒精量成比例的电流。适配器可拆卸地将所述可替换酒精传感器模块连接至所述呼吸测醉器并将由所述酒精传感器产生的电流传输至所述处理器用于处理。所述酒精传感器和所述适配器安装在印制电路板上以提供所述可替换酒精传感器模块。所述处理器测量所述电流并基于由所述酒精传感器测量的电流来计算所述呼吸样本的血液酒精浓度。所计算的血液酒精浓度显示在所述显示器上。所述处理器、所述可替换酒精传感器模块和所述显示器容纳在所述壳体中以提供所述呼吸测醉器。
根据要求保护的本发明的示例性实施例,一种呼吸测醉器包括处理器、可替换酒精传感器模块、显示器和壳体。酒精传感器经校准以基于呼气样本中检测到的酒精量来提供其电阻率的变化。适配器可拆卸地将所述可替换酒精传感器模块连接至所述呼吸测醉器并将所述酒精传感器的电阻率的变化传输至所述呼吸测醉器的处理器用于处理。所述酒精传感器和所述适配器安装在印制电路板上以提供所述可替换传感器模块。所述处理器基于所述酒精传感器的所述电阻率的变化来计算所述呼吸样本的血液酒精浓度。所计算的血液酒精浓度显示在所述显示器上。所述处理器、所述可替换酒精传感器模块和所述显示器容纳在所述壳体中以提供所述呼吸测醉器。
要求保护的本发明的各种其他目的、优点和特征将从随后的详细描述中变得显而易见,并且新颖特征将在所附权利要求中特别指出。
附图说明
通过示例给出的以下详细描述并不意图将本发明仅限制于此,结合附图可以最好地理解:
图1是根据要求保护的本发明的示例性实施例,示出并入校准后的可替换酒精传感器模块的呼吸测醉器装置的视图;
图2是根据要求保护的本发明的示例性实施例,校准后的可替换酒精传感器模块的视图;
图3是根据要求保护的本发明的示例性实施例,附接至呼吸取样管的校准后可替换酒精传感器模块的视图;
图4是根据要求保护的本发明的示例性实施例,示出传感器模块的主电路的视图;
图5是根据要求保护的本发明的示例性实施例,并入校准后的酒精传感器模块的呼吸测醉器的方框图。
图6A-6D是根据要求保护的本发明的示例性实施例,并入到投币式呼吸测醉器中的校准后可替换酒精传感器模块的视图;
图7A-7C是根据要求保护的本发明的示例性实施例,并入到汽车点火呼吸测醉器中的校准后可替换酒精传感器模块的视图;以及
图8A-8C是根据要求保护的本发明的示例性实施例,并入到钥匙链呼吸测醉器中的校准后可替换酒精传感器模块的视图。
具体实施方式
为了消除当前重新校准方法中的上述问题,要求保护的本发明的传感器模块60制成与多类呼吸测醉器100可兼容,如图1所示。呼吸测醉器100可用无障碍隔室110进行新制造或修改,用于安装和拆卸要求保护的本发明的校准后呼吸酒精传感器模块60。根据要求保护的本发明的示例性实施例,可障碍隔室110包括一个系统以将传感器模块附接和固定至呼吸测醉器100(例如,连接槽或紧固件120)、包括接口40以将呼吸测醉器100电连接至传感器模块60的适配器30,以及包括盖件或面板50以在传感器模块60固定于呼吸测醉器100的主体中时将其封闭。另外,呼吸取样管20可附接至传感器模块60,如图1和图3所示,用于需要呼吸酒精传感器11的呼吸取样管20的呼吸测醉器100进行正常工作。为了兼容性和便利性,要求保护的本发明将传感器模块60和呼吸取样管20描述为单独的部件,因为呼吸取样管20不可避免地在各种类型的呼吸测醉器100中变化和/或不使用。然而,“校准后可替换酒精传感器模块”或“传感器模块60”在要求保护的本发明可指具有或不具有附接的呼吸取样管20以及具有或不具有加热装置13。
现在转向图2-5,其中根据要求保护的本发明的示例性实施例,示出了传感器模块60,其包括印制电路板(PCB)10、酒精传感器11和适配器30,以将传感器模块电连接/电子连接至呼吸测醉器100。传感器模块60的适配器30将传感器读数从酒精传感器11传达至呼吸测醉器100。根据要求保护的本发明的示例性实施例,如图3和图4所示,传感器模块60可另外包括加热装置13和/或呼吸取样管20。
根据要求保护的本发明的示例性实施例,传感器模块60的酒精传感器11的电路可操作地根据变化的酒精浓度水平来检测电导率的变化。酒精传感器11可为燃料电池传感器、半导体传感器等。例如,燃料电池传感器具有两个铂电极之间的多孔酸电解质材料。在呼吸样本流过燃料电池时,铂氧化呼气样品中的酒精以产生乙酸、质子和电子。电子从酒精传感器11的铂电极流过以提供电流,该电流经由酒精传感器11的适配器30传输至呼吸测醉器100的信号处理器150。由酒精传感器11产生的电流与呼吸样本中由酒精传感器11氧化的酒精量成比例。呼吸测醉器100的处理器或信号处理器150测量电流并计算BAC。呼吸测醉器的显示器140显示计算后的BAC。
半导体传感器大体由金属氧化物形成,例如氧化锡。当电压施加至半导体传感器而无任何样本时,其产生较小的输出电流。但当来自呼吸样本的酒精(即乙醇分子)接触金属氧化物时,其改变了金属氧化物的电阻率,从而改变了由半导体传感器输出的电流。也就是说,当乙醇分子与半导体传感器的金属氧化物接触时,它们之间的反应改变了半导体传感器的电阻率。半导体传感器测量由呼吸样本引起的电阻率的变化。该电阻率的变化导致输出电流的变化,从而基于半导体的呼吸测醉器可测量电阻率的变化或电流的变化来计算/估计BAC。
应了解,某些酒精传感器11(例如,半导体传感器)在用以提供正确的读数之前需要加热至预定温度。对应具有此类酒精传感器11的呼吸测醉器100,用以加热酒精传感器11的可选性加热装置13可设在传感器模块60,或用以加热酒精传感器11的可选性加热器170可装配在呼吸测醉器100中。适配器30将数据和读数传达至呼吸测醉器100。
回到图4,根据要求保护的本发明的示例性实施例,从传感器模块60到呼吸测醉器的处理器或信号处理器150的信号通过适配器30来发送。适配器30将传感器模块10连接至呼吸测醉器100,如图1所示,适配器30通过电线40将传感器模块10连接至呼吸测醉器100。根据要求保护的本发明的示例性实施例,传感器模块60可包括呼吸测醉器100的所有部件,这些部件可能会产生残留物堆积和其他需要重新校准的问题。这有利地使本发明能够通过简单地替换要求保护的本发明的传感器模块60来提供与“新”的呼吸测醉器100一样精确并且在功能上等同于“新”的呼吸测醉器的呼吸测醉器100。
呼吸测醉器不准确的主要原因是传感器污染问题,这指的是传感器污染物的堆积,比如唾液、香烟烟雾、食物颗粒等的堆积。这些污染物的堆积不仅仅引起传感器不准确,还降低了传感器11的整体寿命,由于无法简单移除残留物。这意味着即使传感器受到重新校准或调节,其仍无法如同新的传感器11一样有效或准确。呼吸取样管20中污染物的堆积也可影响呼吸酒精传感器11的功能和准确性,但比传感器污染效果程度要小。
根据要求保护的本发明的示例性实施例,呼吸取样管20附接至传感器模块60,如图1和图3所示。呼吸取样管20可直接附接在酒精传感器11上方,以便酒精传感器11可处理来自呼吸样本的酒精读数。
如在图1和图3中可看出,根据要求保护的本发明的示例性实施例,呼吸取样管20包括用于使吹过的空气通过的长圆柱形管21、喉舌插槽27和用以将空气导向酒精传感器11的弯曲部25。虽然呼吸取样管20所示为长圆柱形弯曲管,但应了解,其可为任何形状或长度来容纳不同类型的呼吸测醉器。
根据要求保护的本发明的示例性实施例,图1示出了如何将校准后的可替换呼吸酒精传感器60装入可兼容的呼吸测醉器100中。呼吸测醉器100的呼吸取样管20附接至传感器模块60的传感器11。呼吸取样管20包括连接槽29,且呼吸测醉器100包括连接槽120,用以将传感器模块60固定在呼吸测醉器100的无障碍隔室110中。虽然图1所示电线40用以经由适配器30来将传感器模块60连接至呼吸测醉器的信号处理器150,但适配器30可直接将传感器模块60连接至呼吸测醉器的信号处理器150。连接槽29、120可使用螺丝、销或其他已知的紧固装置来固定。呼吸测醉器100还包括盖件50,用以在安装后封闭传感器模块60,以保持呼吸测醉器100的一致的外观。
一般来说,用户购买呼吸测醉器100用以工作(例如,警务人员可用其来进行醒酒测试)、临床研究、个人使用等。在多次重复使用后,呼吸测醉器100一般需要重新校准,这是由于本发明所述的残留物堆积和/或其他问题。如果呼吸测醉器100需要重新校准,则用户可联系零售商并且零售商将用户引导至适当的维护中心。用户将呼吸测醉器100运送到维护中心。在接收到呼吸测醉器100时,维护中心例如使用模拟系统校准呼吸测醉器,并将重新校准的呼吸测醉器运回给用户,从而使用户能够使用呼吸测醉器100来计算或测量BAC。
一般来说,呼吸测醉器100需要在使用200-300次(根据本发明所述的因素而变化)后来进行重新校准。替代地,呼吸测醉器100的酒精传感器模块60或信号处理器150可定期或根据运营商的要求进行测试(即按下呼吸测醉器100的壳体105上的按钮),以确定呼吸酒精传感器11是否需要重新校准。如果呼吸测醉器100需要重新校准,则用户可购买要求保护的本发明的校准后传感器模块60。替代地,用户可通过电话或互联网购买校准后传感器模块60,且运营商可将新的校准后传感器模块60运送给用户。用户将新的校准后传感器模块60安装在呼吸测醉器100中,从而使用户可使用呼吸测醉器100来计算或测量BAC。应了解,用户可预先购买新的校准后传感器模块60来替换已有的可替换传感器模块,从而消除了呼吸测醉器100的任何停机时间。
应了解,用户可与呼吸测醉器100一起购买其他新的校准后传感器模块60。另外,用户可在购买呼吸测醉器100之后但在呼吸测醉器100需要校准之前购买新的校准后传感器模块60。如果呼吸测醉器100需要重新校准,则用户将新的校准后传感器模块60安装在呼吸测醉器100中,从而使用户可使用呼吸测醉器100来计算或测量BAC。
应了解,安装步骤将根据不同类型的呼吸测醉器100而变化,例如,无呼吸取样管100和/或无电线40的呼吸测醉器。用户可准备具有呼吸取样管20和电线40的示例性呼吸测醉器100,如图1所示,用于将校准后酒精传感器模块60安装在呼吸测醉器100中。用户可使用平坦的尖锐工具小心地打开呼吸测醉器100的顶盖50,并提升呼吸取样管20以接近酒精传感器模块60。接下来,用户拆下呼吸取样管20,随后小心地从呼吸测醉器100的主体上提起酒精传感器模块60,注意勿将电线40从呼吸测醉器100的主体上拆下。电线40从适配器或酒精传感器模块60下方的狭槽30上拆下。应了解,某些类型的呼吸测醉器不需要电线40,且适配器40直接连接至呼吸测醉器而不需电线40。电线40插入新的酒精传感器模块60,且酒精传感器模块60放置在呼吸测醉器中的原始位置上。呼吸取样管20随后重新直接附接在酒精传感器模块60上,盖件50则重新附接在呼吸测醉器100的主体上。
已经描述的要求保护的本发明对于本领域技术人员来说是显而易见的,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以通过许多方式改变它们。因此,任何和所有这些修改均旨在包含在下面权利要求的范围内。例如,图1示出了诸如连接槽29、120和盖件50的部件的不同和限定位置,但当呼吸测醉器100制造成多个不同造型和形状时,为了简单起见,仅示出了本发明的校准后传感器模块60如何安装在特定呼吸测醉器中(或者校准后传感器模块60与特定呼吸测醉器的配合)的一个例子。应了解,无论是在装配、附接方法还是特定的安装/拆卸过程方面,本发明均不受限于图1给出的呼吸测醉器100示例。例如,其他类型的呼吸测醉器包括:便携式呼吸测醉器、投币式商用装置(图6A-6D)、钥匙链呼吸测醉器(图8A-8C)以及汽车点火呼吸测醉器(图7A-7C)。本发明的可替换呼吸酒精传感器模块60旨在用于所有这些类型的呼吸测醉器中。
Claims (12)
1.一种用于呼吸测醉器(100)的可替换酒精传感器模块(60),其特征在于,所述可替换酒精传感器模块包括:
酒精传感器(11),所述酒精传感器经校准以提供与在呼气样本中检测到的酒精量成比例的电流;
适配器(30),所述适配器用以可拆卸地将所述可替换酒精传感器模块(60)连接至所述呼吸测醉器(100)并将由所述酒精传感器(11)产生的电流传输至所述呼吸测醉器(100)的处理器(150)用于处理,所述处理器(150)测量所述电流并基于所测量的电流来计算所述呼吸样本的血液酒精浓度;
印制电路板(10),所述印制电路板用以安装所述酒精传感器(11)和所述适配器(30);以及
其中,所述可替换酒精传感器模块(60)可安装在所述呼吸测醉器(100)中,以使用预定次数之后替换所述呼吸测醉器(100)中的现有可替换酒精传感器模块(60)。
2.一种用于呼吸测醉器(100)的可替换酒精传感器模块(60),其特征在于,所述可替换酒精传感器模块包括:
酒精传感器(11),所述酒精传感器经校准以基于呼气样本中检测到的酒精量来提供其电阻率的变化;
适配器(30),所述适配器用以可拆卸地将所述可替换酒精传感器模块(60)连接至所述呼吸测醉器(100)并将所述酒精传感器(11)的所述电阻率的变化传输至所述呼吸测醉器(100)的处理器(150),所述处理器(150)基于所述酒精传感器(11)的所述电阻率的变化来计算所述呼吸样本的血液酒精浓度;
印制电路板(10),所述印制电路板用以安装所述酒精传感器(11)和所述适配器(30);以及
其中,所述可替换酒精传感器模块(60)可安装在所述呼吸测醉器(100)中,以使用预定次数之后替换所述呼吸测醉器(100)中的现有可替换酒精传感器模块(60)。
3.根据权利要求1或2所述的可替换酒精传感器模块(60),其特征在于,响应于确定所述酒精传感器(11)需要重新校准,所述可替换传感器模块(60)使用新的可更换传感器模块(60)来替换。
4.根据权利要求1或2所述的可替换酒精传感器模块(60),其特征在于,所述呼吸测醉器(100)是下列仪器中的一种:便携式呼吸测醉器、投币式呼吸测醉器、钥匙链呼吸测醉仪或汽车点火呼吸测醉器。
5.根据权利要求1或2所述的可替换酒精传感器模块(60),其特征在于,所述可替换酒精传感器模块还包括呼吸取样管(20),所述呼吸取样管用以接收所述呼吸样本并将其引导至所述酒精传感器(11)。
6.一种呼吸测醉器(100),所述呼吸测醉器包括根据权利要求1或2所述的可替换酒精传感器模块(60)、处理器(150)、显示器(140)和壳体(105),所述显示器用以显示所述计算的血液酒精浓度,所述壳体用以容纳所述处理器(150)、所述可替换酒精传感器模块(60)和所述显示器(140)。
7.根据权利要求1、2或6所述的酒精传感器(11)在安装进所述呼吸测醉器中之前受到预校准。
8.根据权利要求1或6所述的酒精传感器(11)是燃料电池传感器(11)。
9.根据权利要求2或6所述的可替换酒精传感器模块(60),其特征在于,所述酒精传感器(11)基于所述酒精传感器(11)的电阻率的变化来提供电流;并且,所述处理器(150)基于所述电流来计算所述酒精传感器(11)的电导率的变化以计算所述呼吸样本的血液酒精浓度。
10.根据权利要求2或6所述的酒精传感器(11)是半导体传感器(11)。
11.根据权利要求2或6所述的可替换酒精传感器模块(60),其特征在于,所述可替换酒精传感器模块还包括加热装置(13),所述加热装置用以将所述半导体传感器(11)加热至预定温度。
12.根据权利要求2或6所述的可替换酒精传感器模块(60),其特征在于,所述半导体传感器(11)由所述呼吸测醉器(100)的加热装置(170)加热到预定温度。
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