CN109991420A - 微型丙酮检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种微型丙酮检测装置,包含:一电路板;一壳体,具有一第一通孔及一第二通孔,该壳体组设于该电路板上且其内部与该电路板之间形成一容置空间;一丙酮传感器,容设于该容置空间内并与该电路板电性连接;以及一气体泵,容设于该容置空间内并与该电路板电性连接;其中,该气体泵作动后改变该容置空间的内部压力,令气体由该第一通孔进入该容置空间内,再由丙酮传感器测量该容置空间内气体的丙酮浓度,来计算使用者的血糖浓度,最后将气体通过第二通孔排出。
Description
【技术领域】
本案是关于一种丙酮检测装置,尤指一种利用气体泵提升丙酮检测效果,并由丙酮浓度计算血糖浓度的微型丙酮检测装置。
【背景技术】
血糖的自我检测于糖尿病患者于管理血糖中占有非常重要的地位,但是目前用来测量血糖的血糖机都不便于携带,因此患者于外出时便难以检测血糖含量,并且在测量血糖的过程中,有时会有扎针但未出血或是血量太少的情况,因此需要再次扎针或是用力挤出血液,但再次扎针可能造成患者负担,用力挤出血液可能又会导致测量结果不准。
针对上述缺失,本案开发一种安全、便于携带的微型丙酮检测装置,透过使用者吐出的气体中丙酮浓度来计算出使用者的血糖浓度,透过无痛、简便的方式检测使用者的血糖浓度,提供患者在日常生活中可随时、轻易的测量血糖含量,并解决上述传统测量血糖的问题。
【发明内容】
为了解决难以有效、简便的监测使用者的血糖浓度,本案提供一种微型丙酮检测装置,包含:一电路板;一壳体,具有一第一通孔及一第二通孔,该壳体组设于该电路板上且其内部与该电路板之间形成一容置空间;一丙酮传感器,容设于该容置空间内并与该电路板电性连接;以及一气体泵,容设于该容置空间内并与该电路板电性连接;其中,该气体泵作动后改变该容置空间的内部压力,令气体由该第一通孔进入该容置空间内,再由丙酮传感器测量该容置空间内气体的丙酮浓度,最后将气体通过第二通孔排出。
【附图说明】
图1为本案的微型丙酮检测装置第一实施例的结构及导气方向示意图。
图2为本案的微型丙酮检测装置第二实施例的结构及导气方向示意图。
图3为本案的微型丙酮检测装置第三实施例的结构及导气方向示意图。
图4为本案的微型丙酮检测装置第四实施例的结构及导气方向示意图。
图5为本案的微型丙酮检测装置第五实施例的结构及导气方向示意图。
图6为本案的微型丙酮检测装置第六实施例的结构及导气方向示意图。
图7为本案的微型丙酮检测装置第三、四实施例的气体泵相关构件分解示意图。
图8为本案的微型丙酮检测装置第三实施例的气体泵架构于壳体的组装示意图。
图9为本案的微型丙酮检测装置第五、六实施例的气体泵相关构件分解示意图。
【符号说明】
1:电路板
2:壳体
21:第一通孔
22:第二通孔
23:底板
231:固定槽
24:侧壁部
25:容置空间
3:丙酮传感器
4:气体泵
41:喷气孔片
411:支架
412:中空孔洞
42:压电组件
421:振动板
422:辅助板
423:压电板
43:框架
44:共振腔室
45:压电件
451:振动片
452:连接部
453:外框片
454:压电片
46:共振片
461:中空孔
462:可动部
47:进气片
471:进气孔
【具体实施方式】
体现本案特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本案能够在不同的态样上具有各种的变化,其皆不脱离本案的范围,且其中的说明及图示在本质上系当作说明之用,而非架构于限制本案。
请参阅图1,图1为本案的微型丙酮检测装置第一实施例的及导气方向结构示意图,微型丙酮检测装置包含有一电路板1、一壳体2、一丙酮传感器3及一气体泵4,壳体2具有一第一通孔21及一第二通孔22,且壳体2更包含有一底板23及自底板23周缘垂直延伸的一侧壁部24,壳体2组设于电路板1上且底板23、侧壁部24与电路板1之间形成一容置空间25,容置空间25与第一通孔21、第二通孔22相通;丙酮传感器3设置于容置空间25内并与电路板1电性连接;气体泵4设置于容置空间25内并与电路板1电性连接,透过气体泵4作动后改变容置空间25内部的压力。于本实施例中,第一通孔21形成于壳体2的侧壁部24,用于进气之用,第二通孔22形成于壳体2的底板23,用于出气之用,其中丙酮传感器3邻近设置于用于进气的第一通孔21,因此气体泵4开始运作后,气体得由第一通孔21进入容置空间25内,再由容置空间25内的丙酮传感器3测量容置空间25内气体的丙酮浓度,让气体进入时能够第一时间进行量测,最后将气体通过第二通孔22排出。
请先参阅图2,图2为本案的微型丙酮检测装置第二实施例的结构及导气方向示意图,本实施例中,相关构件与第一实施例构件完全相同,在此就不于赘述,仅就不同的导气作用作说明。于本实施例中,用来进气的第二通孔22形成于壳体2的底板23,而用来出气的第一通孔21则可形成于壳体2的侧壁部24,其中丙酮传感器3邻近设置于用来出气的第一通孔21,经由气体泵4将气体集压汇聚提供给丙酮传感器3进行量测。
请参阅图3、图7及图8,图3为本案的微型丙酮检测装置第三实施例的结构及导气方向示意图,图7为本案的微型丙酮检测装置第三、四实施例的气体泵相关构件分解示意图,图8为本案的微型丙酮检测装置第三实施例的气体泵架构于壳体的组装示意图。第三实施例为第一实施例的衍生实施例,以下说明其气体泵4的具体实施方式,至于其他元件与第一实施例相同,不再加以赘述;如图7所示,气体泵4包含一喷气孔片41、一压电组件42,喷气孔片41与压电组件42相互堆叠,且喷气孔片41与压电组件42之间设有一框架43,使其形成间隔设置,压电组件42、框架43、喷气孔片41由下向上依序堆叠组合,喷气孔片41更包含有多个支架411及一中空孔洞412,经由支架411架构于壳体2上,喷气孔片41得与壳体2的底板23间隔设置;于本实施例中,如图8所示,壳体2的底板23上设有多个固定槽231,多个支架411架构于底板23上多个固定槽231而定位,使喷气孔片41得与底板23间隔设置,其中多个支架411之间具有空隙供气体通过;而压电组件42由依序堆叠的一压电板423、一辅助板422、一振动板421由上至下依序组装而成,辅助板422位于压电板423与振动板421之间,作为两者之间的缓冲物,可调整振动板421的振动频率。基本上,辅助板422的厚度大于振动板421的厚度,且辅助板422的厚度可加以设计选择,借此调整压电组件42的振动频率,而在喷气孔片41、框架43及压电组件42之间共同形成一共振腔室44,透过控制共振腔室44中气体的振动频率,使其与喷气孔片41的压电振动频率趋近于相同,可使共振腔室44与喷气孔片41产生亥姆霍兹共振效应(Helmholtz resonance),俾使气体由喷气孔片41的中空孔洞412输出,提高传输效率,如此气体泵4透过施加驱动电压至压电板423,使压电板423因压电效应而产生形变,进而带动压电组件42及喷气孔片41上、下振动位移,借此改变容置空间25的气压,通过第一通孔21吸取外部的空气进入容置空间25,使邻近于第一通孔21的丙酮传感器3能够即时检测由第一通孔21进入的气体,确认吸入气体的丙酮浓度,而导入气体通过支架411之间的间隙由第二通孔22排出,并能借助共振腔室44中气体由喷气孔片41的中空孔洞412输出,加速气体由第二通孔22排出传输效率,重复带动压电组件42及喷气孔片41上、下振动位移,使气体能够不断地吸入容置空间25内及排出容置空间25外,供丙酮传感器3持续地检测气体的丙酮浓度。
请参阅图4所示,图4为本案的微型丙酮检测装置第四实施例的结构及导气方向示意图,第四实施例为第二实施例的衍生实施例,以下说明其气体泵4的具体实施方式,气体泵4以外的其他元件与第二实施例相同,气体泵4结构也与第三实施例相同,在此不再加以赘述;本实施例的气体泵4是经由支架411反向架构于壳体2上,得与壳体2的底板23间隔设置,亦即压电组件42朝向相对于壳体2的底板23的架构组装方式,而第三实施例为喷气孔片41朝向相对于壳体2的底板23的架构组装方式,第四实施例的气体泵4与第三实施例的气体泵4架构于壳体2的底板23上为相反向组装,透过施加驱动电压至压电板423使压电板423因压电效应而产生形变,进而带动压电组件42及喷气孔片41上、下振动位移,借此改变容置空间25的气压,通过第二通孔22吸取外部的空气进入容置空间25,且气体通过支架411之间的间隙,并能借助共振腔室44中气体由喷气孔片41的中空孔洞412输出,增加气体由第一通孔21排出的传输效率,并加快气体导入邻近于第一通孔21的丙酮传感器3,如此丙酮传感器3能够快速检测到由气体泵4导入的气体,确认吸入气体的丙酮浓度,并透过重复带动压电组件42及喷气孔片41上、下振动位移,使气体能够不断地吸入容置空间25内集压及排出容置空间25外,供丙酮传感器3持续地检测气体的丙酮浓度。
请参阅图5及第9图,图5是本案的微型丙酮检测装置第五实施例的结构及导气方向示意图,第9图为本案的微型丙酮检测装置第五、六实施例的气体泵相关构件分解示意图。第五实施例为第一实施例的衍生实施例,用以说明其气体泵4的具体实施方式,至于其他元件则与第一实施例相同,在此不再加以赘述;气体泵4是一压电式气体泵,包含有由上至下依序堆叠的一压电件45、一共振片46及一进气片47,并与壳体2的底板23间隔设置;其中进气片47具有至少一进气孔471,供导入气体,共振片46具有一中空孔461,连通每一进气孔471,且对应压电件45,并于中空孔461的周围为一可动部462,而压电件45与共振片46间隔设置,且压电件45包含一振动片451、至少一连接部452、一外框片453以及一压电片454,外框片453环绕设置于振动片451的周缘,并透过至少一连接部452连接于两者之间,并且提供一弹性支撑力,振动片451的表面贴附压电片454;承上所述,施加驱动电压至压电片454,使压电片454因压电效应而产生形变,进一步带动振动片454上、下振动位移,同时共振片46将因亥姆霍兹共振(Helmholtz resonance)原理同步上、下振动位移,以改变容置空间25的内部气压,使气体泵4的进气片47上的至少一进气孔471开始吸入气体,并使邻近于第一通孔21的丙酮传感器3能够即时检测由第一通孔21进入的气体,确认吸入气体的丙酮浓度,且导入气体通过共振片46的中空孔461,并由共振片46的可动部462的共振效应,使气体再向两侧压缩并由压电件45在至少一连接部452之间之间隙导出,再由第二通孔22排出,重复压电片454带动振动片454上、下振动位移,使气体能够不断地吸入容置空间25内及排出容置空间25外,供丙酮传感器3持续地检测气体的丙酮浓度。
请参阅图6,图6是本案的微型丙酮检测装置第六实施例的结构及导气方向示意图,第六实施例为第二实施例的衍生实施例,用以说明其气体泵4的具体实施方式,气体泵4以外的其他元件与第二实施例相同,气体泵4结构也与第五实施例相同,在此不再加以赘述;本实施例的气体泵4是经进气片47、共振片46及压电件45由上至下依序堆叠架构于壳体2上,得与壳体2的底板23间隔设置,亦即进气片47朝向相对于壳体2的底板23的架构组装方式,而第五实施例为压电件45朝向相对于壳体2的底板23的架构组装方式,第六实施例的气体泵4与第五实施例的气体泵4架构于壳体2的底板23上为相反向组装;承上所述,施加驱动电压至压电片454,使压电片454因压电效应而产生形变,进一步带动振动片454上、下振动位移,同时共振片46将因亥姆霍兹共振(Helmholtz resonance)原理同步上、下振动位移,使气体泵4开始传输气体,使第二通孔22开始吸入气体进入气体泵4内,依序通过进气片47的至少一进气孔471、共振片46的中空孔461,并由共振片46的可动部462的共振效应,使气体再向两侧压缩并由压电件45在至少一连接部452之间之间隙导出进入容置空间25,而气体会通过邻设于第一通孔21的丙酮传感器3,丙酮传感器3能够检测确认吸入气体的丙酮浓度,最后气体由第一通孔21排出,重复压电片454带动振动片454上、下振动位移,使气体能够不断地吸入容置空间25内集压后,再排出容置空间25外,供丙酮传感器3持续地检测气体的丙酮浓度。
综上所述,本案所提供的微型丙酮检测装置,利用气体泵来传输、集压气体提供给丙酮传感器,使丙酮传感器能够检测气体内的丙酮浓度,并将其传递至控制芯片,通过丙酮浓度来计算出脂肪的燃烧情况,进一步推测使用者的血糖,来监测使用者的血糖是否有过低的情况,并透过不同的气体泵提升气体传输的效果,提升检测丙酮浓度的效率,令使用者能够透过对本发明的微型丙酮检测装置呼气即可得知其血糖浓度,提供一种可易于携带、便捷、快速的血糖检测装置给使用者。
本案得由熟知此技术的人士任施匠思而为诸般修饰,然皆不脱如附申请专利范围所欲保护者。
Claims (20)
1.一种微型丙酮检测装置,其特征在于,包含:
一电路板;
一壳体,具有一第一通孔及一第二通孔,该壳体组设于该电路板上且其内部与该电路板之间形成一容置空间;
一丙酮传感器,容设于该容置空间内并与该电路板电性连接;以及
一气体泵,容设于该容置空间内并与该电路板电性连接;
其中,该气体泵作动后改变该容置空间的内部压力,传输气体至该丙酮传感器测量该容置空间内气体的丙酮浓度。
2.如权利要求1所述的微型丙酮检测装置,其特征在于,该丙酮传感器设置于该容置空间内且邻近于该第一通孔,该气体泵作动后,该气体由该第一通孔进入该容置空间,改变该容置空间的内部压力,该气体传输至该丙酮传感器,该丙酮传感器测量该容置空间内气体的丙酮浓度,且该气体通过第二通孔排出。
3.如权利要求1所述的微型丙酮检测装置,其特征在于,该丙酮传感器设置于该容置空间内且邻近于该第一通孔,该气体泵作动后,该气体由该第二通孔进入该容置空间,改变该容置空间的内部压力,该气体传输至该丙酮传感器,该丙酮传感器测量该容置空间内气体的丙酮浓度,且该气体通过第一通孔排出。
4.一种微型丙酮检测装置,其特征在于,包含:
一电路板;
一壳体,具有一第一通孔、一第二通孔及一底板,该壳体组设于该电路板上且该底板与该电路板之间形成一容置空间,该容置空间与该第一通孔、该第二通孔相通;
一丙酮传感器,容设于该容置空间内并与该电路板电性连接;以及
一气体泵,容设于该容置空间内,且架构于该壳体的该底板上,得与该壳体的该底板间隔设置,该气体泵并与该电路板电性连接,包含有一喷气孔片及一压电组件,且该喷气孔设有一中空孔洞,该压电组件施加驱动电压而作动连动该喷气孔片位移,以改变该容置空间的内部压力;
其中,该气体泵作动改变该容置空间的内部压力,以传输气体至该丙酮传感器,该丙酮传感器测量该容置空间内气体的丙酮浓度。
5.如权利要求4所述的微型丙酮检测装置,其特征在于,该气体泵的该喷气孔片及该压电组件相互堆叠间隔设置。
6.如权利要求5所述的微型丙酮检测装置,其特征在于,该气体泵的该喷气孔片及该压电组件之间设有一框架形成间隔设置。
7.如权利要求6所述的微型丙酮检测装置,其特征在于,该气体泵的该压电组件、该框架及该喷气孔片由下向上依序堆叠组合架构于该壳体上,供与该壳体的该底板间隔设置。
8.如权利要求7所述的微型丙酮检测装置,其特征在于,该丙酮传感器设置于该容置空间内且邻近于该第一通孔,该气体泵作动后,该气体由该第一通孔导入该容置空间,改变该容置空间的内部压力,该气体传输至该丙酮传感器,该丙酮传感器测量该容置空间内气体的丙酮浓度,且该气体通过第二通孔排出。
9.如权利要求6所述的微型丙酮检测装置,其特征在于,该气体泵的该喷气孔片、该框架、该压电组件由下向上依序堆叠组合架构于该壳体上,供与该壳体的该底板间隔设置,且在该喷气孔片、该框架及该压电组件之间共同形成一共振腔室。
10.如权利要求9所述的微型丙酮检测装置,其特征在于,该丙酮传感器设置于该容置空间内且邻近于该第一通孔,该气体泵作动后,该气体由该第二通孔导入该容置空间,改变该容置空间的内部压力,该气体传输至该丙酮传感器,该丙酮传感器测量该容置空间内气体的丙酮浓度,且该气体通过第一通孔排出。
11.如权利要求4所述的微型丙酮检测装置,其特征在于,该喷气孔片包含有多个支架,以及该壳体的该底板上设有多个固定槽,经该多个支架架构于该底板上多个固定槽而定位,使该喷气孔片得与该底板间隔设置。
12.如权利要求9所述的微型丙酮检测装置,其特征在于,该压电组件由依序堆叠的一压电板、一辅助板、一振动板由上至下组装而成,该辅助板位于该压电板与该振动板之间,作为两者之间的缓冲物,可调整该振动板的振动频率。
13.如权利要求12所述的微型丙酮检测装置,其特征在于,该辅助板的厚度大于该振动板的厚度,以调整该压电组件的振动频率,透过控制该共振腔室中气体的振动频率,使其与该喷气孔片的压电振动频率趋近于相同,可使该共振腔室与该喷气孔片产生共振效应,使气体由该喷气孔片的该中空孔洞输出,提高传输效率。
14.一种微型丙酮检测装置,其特征在于,包含:
一电路板;
一壳体,具有一第一通孔、一第二通孔及一底板,该壳体组设于该电路板上且该底板与该电路板之间形成一容置空间,该容置空间与第一通孔、第二通孔相通;
一丙酮传感器,容设于该容置空间内并与该电路板电性连接;以及
一气体泵,容设于该容置空间内,且架构于该壳体的该底板上,得与该壳体的该底板间隔设置,该气体泵并与该电路板电性连接,包含有一进气片、一共振片、一压电件,该压电组件施加驱动电压而作动连动该共振片位移,以改变该容置空间的内部压力;
其中,该气体泵作动后改变该容置空间的内部压力,以传输气体至该丙酮传感器,使该丙酮传感器测量该容置空间内气体的丙酮浓度。
15.如权利要求14所述的微型丙酮检测装置,其特征在于,该气体泵的该压电件、该共振片及该进气片由上至下依序堆叠架构于该壳体的该底板上间隔设置。
16.如权利要求15所述的微型丙酮检测装置,其特征在于,该丙酮传感器设置于容置空间内且邻近于该第一通孔,该气体泵作动后,以使该气体由该第一通孔导入改变该容置空间的内部压力,该气体传输至该丙酮传感器测量该容置空间内气体的丙酮浓度,且该气体通过第二通孔排出。
17.如权利要求14所述的微型丙酮检测装置,其特征在于,该气体泵的该进气片、该共振片及该压电件由上至下依序堆叠架构于该壳体的该底板上间隔设置。
18.如权利要求17所述的微型丙酮检测装置,其特征在于,该丙酮传感器设置于容置空间内且邻近于该第一通孔,该气体泵作动后,该气体由该第二通孔导入该容置空间,改变该容置空间的内部压力,该气体传输至该丙酮传感器,该丙酮传感器测量该容置空间内气体的丙酮浓度,且该气体通过第一通孔排出。
19.如权利要求14所述的微型丙酮检测装置,其特征在于,该气体泵的该进气片具有至少一进气孔,供导入气体,该共振片具有一中空孔,连通每一该进气孔,且对应该压电件,并于该中空孔的周围为一可动部,而该压电件与该共振片间隔设置,施加驱动电压至该压电片,该压电片因压电效应而产生形变,连动该共振片上、下振动位移而改变该容置空间的内部气压,使该气体依序通过该进气片的该至少一进气孔、该共振片的该中空孔,并由该共振片的该可动部的共振效应,使气体再向两侧压缩并由该压电件导出。
20.如权利要求14所述的微型丙酮检测装置,其特征在于,该气体泵的该压电件包含一振动片、至少一连接部、一外框片以及一压电片,该外框片环绕设置于该振动片的周缘,并透过该至少一连接部连接于两者之间,并且提供一弹性支撑力,该振动片的表面贴附该压电片。
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