CN109620233A - 一种便携式呼气检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种便携式呼气检测装置，所述呼气检测装置包括气体干燥装置、气体检测装置和气体排出装置，其中，所述气体干燥装置包括进气管以及与所述进气管连接的干燥管，所述进气管的横截面面积大于所述干燥管的横截面面积，所述干燥管内填充有多孔材料。本发明实施例还提供呼气检测方法。本发明实施例多孔材料采用硅胶和/或3A分子筛，可实时更换，而且干燥效果好，同时提高了检测装置检测结果的准确性。同时通过集成压力传感器、风扇实现自动化的气体收集和排放；利用气体单向阀构建了可密闭的气体检测环境，提高了检测结果的准确性，使用了简易、可替换的传感器模块来延长了呼气检测装置的使用寿命。
Description
技术领域
本发明实施例涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种便携式呼气检测装置。
背景技术
为了有效地预防和控制肥胖及其可能引发的相关疾病，普通人群对自身体重的实时监测显得尤为重要。对于肥胖控制的认识，人们普遍接受的理论模型是CICO(Calories-In-Calories-Out)。该理论模型指出，个人体重的增减取决于热量的摄入量与消耗量之间的平衡关系。如果热量的摄入量在一定时间内大于或小于消耗量，所涉及的个人就会面临体重的增加或减少。这个理论模型在实际的应用中，主要通过计算食物热量的摄入和静态能量的消耗(Resting Energy Expenditure,REE)的水平来推算个人体重增减的趋势2–4。然而在CICO理论的实践过程中，人们往往只偏重于单一地限制食物热量的摄入，如选择性节食，却忽略了理论另一部分所涉及的静态能量消耗的重要性。研究表明，当人体摄入的食物不能达到正常水平时，新陈代谢的等级也会相应降低。这被认为是人体生物系统，为了维持体重的一种自我保护手段2–4。对于食物热量的计算，人们已经可以根据摄入食物的种类及其质量(单位：克)来进行较为准确地量化。相比之下，静态能量的消耗，在计算方法上，则没有那么直接。这主要是因为，人与人之间基因构成、新陈代谢机制、身高、体重等等因素的差异，都会影到个人静态能量消耗的水平。所以，想要解决体重(热量摄入/消耗)监控的问题，人们需要一个能够实现静态热量消耗检测与量化的方法/仪器。
在众多方法中，间接测热法(Indirect Calorimetry)是一个被广泛认可的热量监测方法(世界卫生组织推荐的金标准)5，6。该方法的核心是测量一个人在一次或多次呼吸中二氧化碳的生成量(VCO2生成)和氧气的消耗量(VO2消耗)，单位为体积。这两个数值可以被用来计算热量的生成量(heat output(kcal))＝3.9×VO2消耗+1，11×VCO2生成)7或推算呼吸商(Respiratory Quotient，RQ＝VCO2生成/VO2消耗)8，并根据该数值判断新陈代谢的主要消耗底物是否为碳水化合物、脂肪或蛋白质。表格1中列举了不同营养物质代谢所对应的呼吸商。碳水化合物、脂肪和蛋白质这三类营养物质相对应的特征呼吸商分别为1、0.7和0.88。由于一顿饭中不可避免地掺杂着各类营养物质，健康人群摄入食物以及代谢期间的呼吸商应当处于0.67到1.3之间9。在非运动状态下，呼吸商大于1表明此时人体内有脂肪形成，没有脂肪消耗或消耗量极少，此时可以提示被检测者有增加体重的趋势。在减肥过程中，如运动结束一个小时以后或节食状态下，呼吸商的值是否接近0.7，可以用于判断人体脂肪燃烧的情况或者人体是否处于饥饿状态。相应地，在非运动、非饥饿状态下，如果一个人的呼吸商数值处在0.7附近，说明这个人不能良好地代谢葡萄糖，有患糖尿病的风险。
表格1.不同营养底物代谢对应的呼吸商8
| 代谢底物 | 英文名称 | 营养类型 | 化学式 | 呼吸商计算式 | 呼吸商 |
| 葡萄糖 | Glucose | 碳水化合物 | C6H12O6 | C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O | 6/6＝1 |
| 棕榈酸 | Palmitic Acid | 脂肪 | C16H32O2 | C16H32O2+23O2→16CO2+16H2O | 16/23＝0.70 |
| 清蛋白 | Albumin | 蛋白质 | C72H112N18O22S | C72H112N18O22S+77O2→63CO2+38H2O+SO3+9CO(NH2)2 | 63/77＝0.82 |
从一个健康人的角度出发，热量的摄入量和消耗量分别取决于膳食种类以及运动强度，静止、休息状态并不能有效地消耗热量。为了达到相对快速的热量消耗效果，运动会是人们首选的方式之一。之前提到过，大多数人倾向于单一地执行食物热量摄入的控制，通过节食来达到减肥的效果。然而这一做法带来的实际效果并不理想，其原因是，饥饿状态会导致新陈代谢效率的同步降低。目前从饮食上控制热量摄入的方式主要为食用低糖、低脂的食物，但是这种做法只能减少相对的热量摄入量，并不能起到热量消耗的作用。盲目的节食和挑食，不但不能保证良好的减肥效果，如果程度把握不当，还可能诱发身体的其他损伤。所以对于减肥效果的预测，是可以通过运动的效率，即呼吸商，来实现间接判断的。
由于不同个体之间存在着基因构成、新陈代谢机制等的差异，每个人对于同一食物所伴随的热量摄入/同一运动量所伴随的热量消耗都会有所不同。由此可见，一个可以有效针对个体体质差异，为检测者提供热量摄入以及消耗情况反馈的个性化呼吸商检测仪，将会为满足普通人群实现监测并控制体重的需求。
目前，被广泛使用的间接测热法仪器主要为大型运动心肺/能量代谢测试仪(Indirect calorimetry metabolic cart)。这种类型的仪器会较多的出现在医院、保健中心等公共场所。该类仪器虽然可以有效地以高标准完成相应指标的检测，但是仪器本身具有成本高、体重大等限制其检测实用性与便捷性的缺点，如被测者需要在整个测试过程携带面罩，并且只能在有限的空间内活动，使用过程极为不方便。
除去以上大型呼气检测仪器，相对实用、方便的呼气检测仪器一般具备以下几个或多个特点。在一种或一些呼气检测仪器中，氧气浓度的测量是通过荧光淬灭法实现的。该方法利用了与氧气有结合能力的荧光团来检测氧气的浓度。在不同氧气浓度情况下，荧光团所发出的不同波长的光波会在强度上发生相应的变化。由于该方法对检测环境的湿度以及温度有着较高的依赖性，同时还会涉及到荧光材料受到光漂白的问题，其检测准确度会随着使用时间的增长而发生不可控制的变化，使检测结果失去意义。对于二氧化碳浓度的测量，这一种或一些呼气检测仪器是通过获取水蒸气、氧气以及氮气等空气中常见气体的浓度信息来间接实现测定二氧化碳浓度的。这一间接的检测过程，在每个环节上出现的干扰和误差都会累积到最终的检测结果。
现有的呼气检测仪中，还有利用干化学以及比色法来检测人体呼出气体中氧气以及二氧化碳含量的间接测热法。该方法的实现，包含以下步骤：使用者通过吹嘴，对准相关仪器做正常有规律地呼吸，这个期间使用者的呼吸习惯会被仪器记录下来，用于后期辅助计算、取值。与此同时，使用者呼出气体中的氧气和二氧化碳会分别与具有气体选择性的、由颜色区分的干化学材料反应，致使部分材料挥发、变色。这一颜色变化会被相应的发光二极管光源和光敏元件检测到，并与气体体积/浓度相关联。结合以上数据，仪器将为使用者反馈当前的能量消耗与热量摄入情况。该仪器虽然能够在短时间内反馈热量的生成与消耗，其主要缺陷在于，相应的气体检测干化学材料属于消耗型材料。从耗材的角度来说，长期使用该仪器是需要投入较大的成本的，不便于该产品的普及。传统的气体浓度检测装置中，气体浓度检测一般采取关联气体流量与浓度的方法计算出氧气和二氧化碳的体积。
综上所述，现有技术的呼气检测仪存在着体积重量较大，使用不方便，使用成本高，以及由于对呼气检测处理不到位等原因导致的检测结果不准确的缺陷，亟待进一步改进。
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发明内容
为此，本发明实施例提供一种便携式呼气检测装置及其检测方法，以解决现有技术中检测装置检测结果不准确、检测装置体积大、成本高、操作不便等问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种便携式呼气检测装置，所述呼气检测装置包括气体干燥装置、气体检测装置和气体排出装置，其中，所述气体干燥装置包括进气管以及与所述进气管连接的干燥管，所述进气管的横截面面积大于所述干燥管的横截面面积，所述干燥管内填充有多孔材料；
所述气体检测装置包括气室、与所述气室连通的压力传感器、氧气传感器、二氧化碳传感器以及单片机，所述氧气传感器、二氧化碳传感器、压力传感器分别与所述单片机连接；
所述干燥管与所述气室连通，在所述干燥管与所述气室之间设有温控装置。
优选的，所述干燥管内设有第一单向阀，所述气体排出装置的排气管内设有第二单向阀。
优选的，所述呼气检测装置还包括校准气体装置，所述校准气体装置内分别设有氧气储藏室、氮气储藏室以及二氧化碳气体储藏室；
所述气室上还设有供校准气体装置连接的接口。
优选的，所述气室内还设有湿度传感器，所述湿度传感器与所述单片机连接。
优选的，所述多孔材料采用硅胶和/或3A分子筛。
优选的，所述呼气检测装置还包括通信装置，所述单片机通过通信装置与终端连接。
优选的，所述气体排出装置包括排气管以及与安装在所述排气管出口端的风扇，所述排气管的进口端与所述气室连接。
优选的，所述排气管的出口端设有弯折部。
本发明实施例还提供一种呼吸商检测方法，包括以下步骤：
利用校准气体对二氧化碳传感器、氧气传感器进行校准；
呼出气体通过所述气体干燥装置干燥，使得不同测试检测批次的呼出气体在到达气室后保持相对一致的湿度；
通过所述氧气传感器、二氧化碳传感器测量进入气室内的相对静止、干燥的呼出气体；
通过单片机对氧气传感器、二氧化碳传感器测得的信号进行处理，获得呼出气体中氧气和二氧化碳的浓度；
所述单片机根据呼出气体中所述氧气和二氧化碳的浓度、结合大气中相应气体的浓度，计算呼吸商。
优选的，所述校准过程包括利用氧气或二氧化碳气体校准气体确定公式y＝kx+b的系数，其中，y为被测气体中氧气或二氧化碳的浓度，x为氧气或二氧化碳传感器测定的信号强度，k，b为系数，所述校准气体采用体积分数为10％和20.9％的氧气(平衡气为氮气)；以及体积分数为0.04％和6％的二氧化碳(平衡气为氮气)。
本发明实施例具有如下优点：
本发明实施例针对检测人体呼出气体可能涉及到的影响因素，整合了简易、高效的水汽处理方法，采用静态气体检测方法，精选气敏元件，在确保了检测准确度的同时，提高了产品的使用寿命，降低了使用者的经济成本。本发明实施例中，多孔材料采用硅胶和/或3A分子筛，上述多孔材料可实时更换，而且干燥效果好，提高了检测装置检测环境的一致性和结果的准确性。通过集成压力传感器、风扇实现自动化的气体收集和排放；利用气体单向阀构建了可密闭的气体检测环境；使用了简易、可替换的传感器模块来延长了呼气检测装置的的使用寿命。该发明实施例的检测，通过检测氧气的消耗量以及二氧化碳的生成来计算使用者的呼吸商，并以此关联使用者的新陈代谢与脂肪燃烧的情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施例可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明实施例所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在本发明实施例所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例1提供的便携式呼气检测装置原理图；
图2为本发明实施例2提供的便携式呼气检测装置的结构示意图；
图3为本发明实施例2提供的便携式呼气检测装置的结构的爆炸图；
图4为本发明实施例2提供的干燥装置的结构示意图；
图5为本发明实施例3提供的便携式呼气检测装置的结构示意图；
图6为本发明实施例4提供的便携式呼气检测装置的结构示意图；
图中：100-干燥装置；110-进气管；120-干燥管；121-第一单向阀；200-气体检测装置；210-氧气传感器；220，230-压力传感器接口；240-二氧化碳传感器；250-接口；300-气体排出装置；310-风扇；320-排气管；321-第二单向阀；330-弯折部；400-温控装置；500-显示屏。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明实施例的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明实施例的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明实施例保护的范围。
如图1至图3所示，本发明实施例提供一种便携式呼气检测装置，其包括气体干燥装置100、气体检测装置200和气体排出装置300，其中，气体干燥装置100包括进气管110以及与进气管110连接的干燥管120，进气管110的横截面面积大于干燥管120的横截面面积，干燥管120内填充有多孔材料；气体检测装置200包括气室、与气室的压力传感器220、氧气传感器210、二氧化碳传感器240以及单片机，氧气传感器210、二氧化碳传感器240分别与单片机连接；干燥管120与气室连通，在干燥管120与气室之间设有温控装置400，进气管110以及干燥管120的管道部分的设计，保证了不同批次检测气体，在气室内的温度统一达到37°C，避免了因检测环境温度变化可能导致的各个传感器检测误差，降低了呼吸商计算中数值偏差对最终结果的影响。
具体的，如图4所示，本发明实施例的干燥装置100中的进气管110的横截面面积大于干燥管120的横截面面积，干燥管120道长度至少于5cm，且其横截面直径不大于1cm，在待检气体由进气管110进入到气室的过程中，气室入口端的温控装置400会将气体的温度控制在37℃，进气管110具有一定的长度，同时横截面面积较小，可以确保气流缓慢通过温控装置400，使得通过的气体能够与温控装置400充分接触。由于进气管110的横截面面积比较小，即单位时间内输送量小，将有利于温控装置400对进入气室的气体进行充分加热。进气管110的横截面面积大于干燥管120横截面面积，同时温控装置400设置在干燥管120与气室之间，为传感器检测待测气体提供了相同的温度环境，减小了不同批次待测气体之间的误差。
当使用者通过进气管110吹气时，呼出的气体中夹杂的唾液以及碰到进气管110壁之后形成的凝结水，会首先被阻挡在进气管110与干燥管120的交界处的管壁上。呼出的气体进入横截面较小的干燥管120道。干燥管120道内填充有硅胶和3A分子筛，较佳的，硅胶和3A分子筛的质量比为1：1，使得经过管道的气体中的水汽被进一步吸附，最终达到气体干燥的效果，使用过的硅胶和3A分子筛可以被回收并做高温加热处理，循环利用。本发明实施例通过设置干燥管120，并在干燥管120中设置水汽吸附材料，通过降低水汽对检测气体的影响，可减少检测结果的误差。
如图3所示，本发明实施例的干燥管120内设有第一单向阀121，气体排出装置300的排气管320内设有第二单向阀321门，当检测者停止对吹嘴吹气后，待检气体与气室形成一个孤立、稳定的系统，不受外界气流的影响。第一单向阀121和第二单向阀321只允许气体沿着呼出气体的流动方向开启，同时，当呼出气体充满气室，使得呼出的气体在气室内静止，使得气室形成相对封闭的空间，使待检测气体达到相对静止的状态，因此，单向阀的存在，使得气室内形成相对密闭的气体检测环境；当呼出气体采集完成后，外界的气压不足以触发单向阀的开启，所以气室内的气体相对静止，排除了气体不均匀流动可能给传感器检测气体带来的干扰因素，使传感器输出的数值保持在小于0.5％偏差的浮动范围，达到了呼吸商检测精度的要求。
本发明实施例的气室的体积设置为100-200ml，主要考虑到收集末端气体的必要性以及方便携带该呼气检测装置。正常人群一般一次可以呼出500ml的气体，其中，有大约150ml来自于鼻腔、气管和支气管，该部分气体没有与肺泡气直接接触，不能正确地反映与新陈代谢相关的气体的使用和生成情况，所以定义为无效气体。气室体积大小的选择有助于采集到末端气体作为检测目标，获得准确的检测结果。在使用过程中，使用者首先缓缓吸气并屏住呼吸3秒，之后均匀地以正常呼气速度向仪器吹气5秒，气室内的呼出气体是无效气体以外的呼出气体。对于一些呼出气体量不能达到500ml的人群，可以保证气室内最终存留的气体不会被无效气体干扰。
如图2所示，本发明实施例的呼气检测装置还包括校准气体装置，校准气体装置内分别设有氧气储藏室、氮气储藏室以及二氧化碳气体储藏室；气室上还设有供校准气体装置连接的接口250。
作为可变换的实施方式，本发明实施例的气室内还设有湿度传感器，湿度传感器与单片机连接，通过湿度传感器反馈的数据，可以检测到气室内的气体的空气湿度，根据检测到的空气湿度的结果，可对干燥管120内的多孔材料进行更换，提高干燥管120的干燥效果。
如图3和图6所示，气体排出装置300包括排气管320以及与安装在排气管320出口端的风扇310，排气管320的进口端与气室连接。排气管320的出口端设有弯折部330，可一定程度上保持气体在气室内的稳定程度，有助于传感器检测气体获得更为准确的结果。本发明实施通过在气室内设置压力传感器220、压力传感器分别通过设置在气室上的压力传感器接口220、230与气室连接，在排气口端设置风扇310以及将传感器、风扇310与单片机连接。在呼气检测装置开启后，风扇310保持开启，当压力传感器220检测到气室内的气体压力大于大气压力一定程度时，风扇310立刻关闭，并在之后的一段时间内保持关闭状态。风扇310关闭的时间小于等于2min，即关闭的时间内，传感器可有效地检测并输出准确的气体浓度值。为了有效地实现气体排放，风扇310安装在排气管320出口端，风扇310开启时，第一单向阀121和第二单向阀321打开。保证了使用者可以在短时间内完成多次测量，可以有效地避免因操作不当，如吹气不均匀，所导致的数据偏差甚至错误，增强仪器使用的可重复性以及检测结果的准确性。
本发明实施例的呼气检测装置还包括通信装置，单片机通过通信装置与终端连接，终端设备包括手机、笔记本电脑等。手机端可以利用手机端程序，通过手机端与云端后台进行数据交换，一方面可以将结果在手机端的显示屏上呈现，或者通过手机等终端设备计算的结果反馈到呼气检测装置自带的显示屏上。手机端可获得额外服务项目，例如，饮食管理和运动建议等。手机以及云端平台的搭建，方便了检测数据的收集、计算与统计，为仪器本身的优化、算法的升级、附加功能的扩展、甚至产品的更新换代。
本发明实施例还提供一种呼吸商检测方法，其包括以下步骤：利用校准气体对二氧化碳传感器240、氧气传感器210进行校准；检测前，通过将校准气体装置与气室连通，分别导入体积分数为10％和20.9％的氧气对氧气传感器210进行校正，以及通过导入体积分数为0.04％和6％的二氧化碳气体进行校正，以氮气作为平衡气体。校准气体的过程包括利用校准气体确定公式y＝kx+b中系数的过程，其中，y为被测气体中氧气或二氧化碳气体的浓度，x为传感器测定的对应的氧气或者二氧化碳气体的信号强度，k，b为系数。例如，氧气的浓度值计算是通过校准后取得y氧气浓度＝k1x氧气传感器信号+b1中k1和b1的值之后，结合检测过程中传感器的信号获取的。二氧化碳气体的浓度值是先通过校准y二氧化碳浓度＝k2x二氧化碳传感器信号+b2中k2和b2的值后，结合检测过程中传感器的信号获取的。
呼出的气体通过气体干燥装置100干燥，获得干燥的待检测气体；通过氧气传感器210、二氧化碳传感器240测量进入气室的干燥的呼气检测；通过单片机对氧气传感器210、二氧化碳传感器240测得信号进行处理，获得呼出气体中氧气和二氧化碳的浓度；单片机根据氧气和二氧化碳计算呼吸商或者单片机将氧气和二氧化碳浓度结果发送到终端或云服务器，手机终端和云服务器进一步对数据进行处理获得呼吸商的数值。
本发明实施例中，呼吸商的计算是通过以下公式实现的：
在Eq.1中，[O2入]为吸入气体(即大气)中氧气的浓度，[O2出]为呼出气体中氧气的浓度，[CO2入]为吸入气体(即大气)中二氧化碳的浓度，[CO2出]为呼出气体中二氧化碳的浓度，V为气室的体积。由于V气室同时存在于运算式的分子和分母中，所以相互抵消，即从理论上讲，气室大小不会影响呼吸商的计算结果。然而在实际操作中，检测环境的空间相对越大，越有利于有限环境中气体的扩散并达到稳定状态。这也会直接影响到检测的效率以及准确度。所以在实际操作中即要考虑为了采集末端气体限制气室体积的必要性，也要考虑为气体提供足够大的被动扩散空间的必要性。
本发明实施例中，检测氧气的传感器为电化学传感器，只要待检气体中存在氧气，就会一直消耗电化学传感器中的反应试剂，当反应试剂消耗到一定量时，传感器的输出的电信号需要重新与实际气体的浓度做关联，进行重新校准。该电化学传感器与气室为可插接结构，允许使用者更换该电学传感器，有效延长了呼气检测装置的使用寿命。
如图5所示，当使用者对准干燥装置100的进气管110吹气后，呼出的气体经过干燥装置100干燥，干燥的气体经过干燥管120后，被温控装置400加热到37℃。由于单向阀的存在，气室在不受外界压力的情况下可以形成与外界隔离的孤立系统，为传感器检测气体浓度提供了稳定的检测环境。气室内的压力传感器220通过导气软管相互连通，当检测到气室内的气压的增加时，可根据压力增加的大小控制风扇310的释放关闭或者开启。如果压力传感器检测到的压力超过一定数值以后，关闭风扇310，当气体传感器对气室内的气体完成浓度检测后，控制风扇310开启，直到使用者下一次吹气。氧气传感器210和二氧化碳传感器240将测得的氧气的气体和二氧化碳的气体浓度信号发送至单片机处理，单片机将处理的氧气浓度值和二氧化碳浓度值通过通信装置发送到云端或者终端设备，云端服务器或者终端利用公式Eq.1计算呼吸商，并将相关结果反馈给仪器的使用者；或者通过单片机将处理后的结果通过显示屏500进行显示，获得最终呼吸商的计算结果。也可通过通信装置将呼吸商计算结果信息反馈到使用者的手机端程序，使用者可以根据呼吸商的计算结果用来指导、规划饮食控制和运动建议。
本发明实施例中，多孔材料采用硅胶和/或3A分子筛，上述多孔材料可实时更换，而且干燥效果好，同时提高了检测装置检测结果的准确性。同时通过集成压力传感器、风扇实现自动化的气体收集和排放；利用气体单向阀构建了可密闭的气体检测环境，同时使用了简易、可替换的检测传感器模块来延长了呼气检测装置的使用寿命。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明实施例作了详尽的描述，但在本发明实施例基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明实施例精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明实施例要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种便携式呼气检测装置，其特征在于，所述呼气检测装置包括气体干燥装置、气体检测装置和气体排出装置，其中，所述气体干燥装置包括进气管以及与所述进气管连接的干燥管，所述进气管的横截面面积大于所述干燥管的横截面面积，所述干燥管内填充有多孔材料；
所述气体检测装置包括气室、与所述气室连通的压力传感器、氧气传感器、二氧化碳传感器以及单片机，所述氧气传感器、二氧化碳传感器、压力传感器分别与所述单片机连接；
所述干燥管与所述气室连通，在所述干燥管与所述气室之间设有温控装置。
2.如权利要求1所述的便携式呼气检测装置，其特征在于，
所述干燥管内设有第一单向阀，所述气体排出装置的排气管内设有第二单向阀。
3.如权利要求1所述的便携式呼气检测装置，其特征在于，
所述呼气检测装置还包括校准气体装置，所述校准气体装置内分别设有氧气储藏室、氮气储藏室以及二氧化碳气体储藏室；
所述气室上还设有供校准气体装置连接的接口。
4.如权利要求1所述的便携式呼气检测装置，其特征在于，
所述气室内还设有湿度传感器，所述湿度传感器与所述单片机连接。
5.如权利要求1所述的便携式呼气检测装置，其特征在于，
所述多孔材料采用硅胶和/或3A分子筛。
6.如权利要求1所述的便携式呼气检测装置，其特征在于，
所述呼气检测装置还包括通信装置，所述单片机通过通信装置与终端连接。
7.如权利要求1所述的便携式呼气检测装置，其特征在于，
所述气体排出装置包括排气管以及与安装在所述排气管出口端的风扇，所述排气管的进口端与所述气室连接。
8.如权利要求7所述的便携式呼气检测装置，其特征在于，
所述排气管的出口端设有弯折部。
9.一种呼吸商检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
利用校准气体对二氧化碳传感器、氧气传感器进行校准；
呼出气体通过所述气体干燥装置干燥，使得不同测试批次的呼出气体在达到气室后保持相对一致的湿度；
通过所述氧气传感器、二氧化碳传感器测量进入气室内的相对静止、干燥的呼出气体；
通过单片机对氧气传感器、二氧化碳传感器测得信号进行处理，获得呼出气体中氧气和二氧化碳的浓度；
所述单片机根据呼出气体中所述氧气和二氧化碳的浓度、结合大气中相应气体的浓度，计算呼吸商。
10.如权利要求9所述的呼吸商检测方法，其特征在于，
所述校准过程包括利用氧气或二氧化碳气体校准气体确定公式y＝kx+b的系数，其中，y为被测气体中氧气或二氧化碳的浓度，x相应为氧气或二氧化碳传感器测定的信号强度，k，b为系数，所述校准气体采用体积分数为10％和20.9％的氧气，且平衡气为氮气；以及体积分数为0.04％和6％的二氧化碳，且平衡气为氮气。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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