CN113466472A - 一种无气泵式酒精测试仪及检测电路 - Google Patents

一种无气泵式酒精测试仪及检测电路 Download PDF

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CN113466472A CN202110712718.3A CN202110712718A CN113466472A CN 113466472 A CN113466472 A CN 113466472A CN 202110712718 A CN202110712718 A CN 202110712718A CN 113466472 A CN113466472 A CN 113466472A
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李君城
陈泽斌
郑大力
陈勇
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Abstract

本申请涉及执法检测设备技术领域,尤其涉及一种无气泵式酒精测试仪及检测电路,旨在解决现有技术存在有采用气泵抽气进行酒精检测时,气泵吸气的吸入量过大,容易吸入过多的空气,导致酒精检测结果误差大的缺陷,其技术方案是一种无气泵式酒精测试仪,包括用于使气体流通的气流通道,气流通道内设有用于泵吸空气的泵气组件,泵气组件包括两个对称设置的单向门,两个单向门固定在气流通道的内侧壁上且设置为静止时密封气流通道,单向门的导通方向设置为自气流通道的进气口指向出气口,两个单向门上均设有振动发生元件,本申请具有降低酒精检测时检测结果受到空气影响产生的误差,提高检测结果精准度的效果。

Description

一种无气泵式酒精测试仪及检测电路
技术领域
本申请涉及执法检测设备技术领域,尤其是涉及一种无气泵式酒精测试仪及检测电路。
背景技术
酒后驾驶是指驾驶人在饮酒后驾驶车辆在道路上驾驶的行为,根据世界卫生组织的事故调查显示,大约50%-60%的交通事故与酒后驾驶有关,酒后驾驶已经被列为车祸致死的主要原因。
近年来,交警在查处酒后驾驶时通常采用酒精测试仪检测驾驶员呼出气体中的酒精含量来作为查处依据。被测者通过酒精测试仪的吹嘴将气体吹入,然后通过酒精测试仪内的酒精检测模块分析酒精浓度。
目前,常见的酒精测试仪的的酒精检测模块主要包括酒精传感器以及气泵,酒精传感器的出气口通过导管连接气泵的进气口,检测时气泵进行抽气,进入到酒精传感器内的气体在气泵抽吸下通过酒精传感器的出气口进入气泵进气口,气体通过气泵内部后由气泵出气口排出。
针对上述中的相关技术,发明人认为存在有采用气泵抽气进行酒精检测时,气泵吸气的吸入量过大,容易吸入过多的空气,导致酒精检测结果误差大的缺陷。
发明内容
为了降低酒精检测时检测结果受到空气影响产生的误差,提高检测结果的精准度,本申请提供一种无气泵式酒精测试仪及检测电路。
第一方面,本申请提供的一种无气泵式酒精测试仪,采用如下的技术方案:
一种无气泵式酒精测试仪,包括用于使气体流通的气流通道,所述气流通道内设有用于泵吸空气的泵气组件,所述泵气组件包括两个对称设置的单向门,两个所述单向门固定在气流通道的内侧壁上且设置为静止时密封气流通道,所述单向门的导通方向设置为自气流通道的进气口指向出气口,两个所述单向门上均设有振动发生元件。
通过采用上述技术方案,在气流通道内设置泵气组件对气流进行泵吸,取代气泵的使用,泵吸组件的单向门静止时密封气流通道,降低了酒精测试仪在不使用时,发生空气泄露进入酒精测试仪中的可能性,设置在单向门上的振动发生元件在通电时驱动单向门振动,单向门振动的过程中对气流通道内的气流起到泵吸作用,使得气流通道内的气体得以流动,实现了对气体的采样,有助于满足对气体酒精含量检测的需求,在振动发生元件振动的过程中,泵吸组件实现了小体积、高频次的气体泵吸,在降低了大量空气进入酒精测试仪的可能性的同时保证了受检测的气体样本量,进而提高了酒精检测结果的精确度。
可选的,所述单向门设置为由PET材料制成。
通过采用上述技术方案,采用PET材料制作单向门,由于PET材料具有较好的力学性能,提高了单向门的抗冲击强度,赋予了单向门在振动的过程中更强的耐折性,进而提高了酒精测试仪的使用寿命;由于PET材质具有更强的耐油、耐脂肪等抗污性,而酒精检测过程中采集的气体来自于人体,采用PET材质制成的单向门有利于降低人体呼出的气体对单向门使用上的影响,进而保证酒精测试仪的泵吸组件的泵吸效果。
可选的,所述振动发生元件设置为压电陶瓷片。
通过采用上述技术方案,有助于根据输入压电陶瓷片的输入信号控制,振动发生元件发生振动的幅度和频率,进而控制气流通道内气流的气流泵吸的快慢和气流量,便于工作人员根据使用需求对酒精测试仪进行调节,提高了酒精测试仪检测酒精含量时控制上的灵活性。
第二方面,本申请提供一种基于无气泵式酒精测试仪的检测电路,采用如下的技术方案:
一种基于无气泵式酒精测试仪的检测电路,包括振动发生元件、酒精检测模块、模数转换模块、控制模块以及报警显示模块。
通过采用上述技术方案,对受检测者呼出的气体进行检测时,振动发生元件发生高频的振动,对气流通道中的气体进行泵吸,使得气流通道中的受检测者呼出的气体得到收集,受检测者呼出的气体通过气流通道与酒精检测模块接触时,酒精检测模块与受检测者呼出的气体接触后其中的酒精敏感元件的电阻值发生变化,使得酒精检测模块输出的信号发生变化,模数转换模块获取酒精检测模块输出的信号后,将电压变化的模拟信号转换为数字信号,控制模块接收到数字信号后对数字信号进行识别,向报警显示模块输出,有利于降低在酒精检测的过程中泵吸的气体中所含有的空气含量,进而提高了酒精检测结果的精确度。
可选的,所述酒精检测模块包括酒精传感器以及信号输出电路,所述酒精检测模块连接于信号输出电路中,所述信号输出电路包括负载电阻R1以及电压输出端Vr1。
通过采用上述技术方案,酒精检测模块中设置信号输出电路,有助于将酒精传感器的相关电阻参数的变化转化为电压或电流等信号的变化,提高了对酒精检测模块中信号处理的灵活性。
可选的,所述模数转换模块包括模数转换器U2,所述信号输出电路的电压输出端Vr1连接于模数转换器U2的模拟信号输入端AIN-n,所述模数转换器U2还包括数字信号输出端DOUT-n。
通过采用上述技术方案,模数转换模块接收酒精检测模块中输出的模拟信号,将模拟信号转换为数字信号,增强了信号的可加工性,进而提高了信号使用上的灵活性,同时数字信号在传输上具有更强的安全性,进而降低了酒精测试仪使用上出现故障误差的可能性。
可选的,所述控制模块包括控制芯片U1、输入电路以及复位电路,所述模数转换器U2的数字信号输出端DOUT-n与控制芯片U1的信号输入端Pin连接,所述输入电路的电压输出端VOUT与控制芯片U1的控制信号输入端XIN连接,所述复位电路的电压输出端ROUT与控制芯片U1的复位信号输入端RESET连接。
通过采用上述技术方案,在控制模块中设置输入电路,有助于工作人员根据使用需求控制酒精测试仪的开启和关闭,避免了当酒精检测仪无需使用时开启,导致电路元件或机械结构损坏的可能性;复位电路有助于在酒精测试仪工作状态异常的时候使得酒精测试仪恢复初始状态,有助于提高酒精测试仪使用上的稳定性。
可选的,所述报警显示模块包括显示电路以及报警电路,所述显示电路与控制芯片U1的显示信号输出端POUT1连接,所述报警电路与控制芯片U1的报警信号输出端POUT2连接。
通过采用上述技术方案,对检测结果同时进行数字显示和报警,增强了结果显示的突出性,有助于使用者更直观地得到酒精测试仪的检测结果,进而提高了酒精测试仪使用上的便捷性。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.在气流通道内设置泵气组件对气流进行泵吸,取代气泵的使用,泵吸组件的单向门静止时密封气流通道,降低了酒精测试仪在不使用时,发生空气泄露进入酒精测试仪中的可能性,设置在单向门上的振动发生元件在通电时驱动单向门振动,单向门振动的过程中对气流通道内的气流起到泵吸作用,使得气流通道内的气体得以流动,实现了对气体的采样,有助于满足对气体酒精含量检测的需求,在振动发生元件振动的过程中,泵吸组件实现了小体积、高频次的气体泵吸,在降低了大量空气进入酒精测试仪的可能性的同时保证了受检测的气体样本量,进而提高了酒精检测结果的精确度;
2.对受检测者呼出的气体进行检测时,振动发生元件发生高频的振动,对气流通道中的气体进行泵吸,使得气流通道中的受检测者呼出的气体得到收集,受检测者呼出的气体通过气流通道与酒精检测模块接触时,酒精检测模块与受检测者呼出的气体接触后其中的酒精敏感元件的电阻值发生变化,使得酒精检测模块输出的信号发生变化,模数转换模块获取酒精检测模块输出的信号后,将电压变化的模拟信号转换为数字信号,控制模块接收到数字信号后对数字信号进行识别,向报警显示模块输出,有利于降低在酒精检测的过程中泵吸的气体中所含有的空气含量,进而提高了酒精检测结果的精确度;
3.在控制模块中设置输入电路,有助于工作人员根据使用需求控制酒精测试仪的开启和关闭,避免了当酒精检测仪无需使用时开启,导致电路元件或机械结构损坏的可能性;复位电路有助于在酒精测试仪工作状态异常的时候使得酒精测试仪恢复初始状态,有助于提高酒精测试仪使用上的稳定性。
附图说明
图1是本申请实施例中示出的一种无气泵式酒精测试仪的整体结构示意图;
图2是本申请实施例中示出的一种基于无气泵式酒精测试仪的检测电路的结构框图;
图3是本申请实施例中示出的一种基于无气泵式酒精测试仪的检测电路的振动发生元件的连接结构示意图;
图4是本申请实施例中示出的一种基于无气泵式酒精测试仪的检测电路的酒精检测模块的连接结构示意图;
图5是本申请实施例中示出的一种基于无气泵式酒精测试仪的检测电路的模数转换模块的连接结构示意图;
图6是本申请实施例中示出的一种基于无气泵式酒精测试仪的检测电路的控制模块的连接结构示意图;
图7是本申请实施例中示出的一种基于无气泵式酒精测试仪的检测电路的报警显示模块的结构框图。
附图标记说明:1、气流通道;2、泵气组件;21、单向门;22、振动发生元件;3、酒精检测模块;31、酒精传感器;32、信号输出电路;4、模数转换模块;5、控制模块;51、输入电路;52、复位电路;6、报警显示模块;61、显示电路;62、报警电路。
具体实施方式
以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种无气泵式酒精测试仪。
参考图1,一种无气泵式酒精测试仪,包括气流通道1,气流通道1设于酒精测试仪内部,用于提供酒精测试仪采集的气体样本流入并流出酒精测试仪的通路,气流通道1内设置有用于为气体样本的流动进行驱动的泵吸组件,泵吸组件包括固定在气流通道1内壁上的两块单向门21,单向门21呈薄片状且由PET材质制成,两个单向门21均呈半圆形且对称设置,单向门21在气流通道1内自靠近气流通道1内壁向远离气流通道1内壁方向逐渐向气体流动方向倾斜,两块单向门21在气流通道1内直径处抵触且将气流通道1密封。单向门21靠近气体流动方向的一侧面上固定有振动发生元件22,振动发生元件22设置为压电陶瓷片,振动发生元件22与单向门21相贴合。
基于上述的一种无气泵式酒精测试仪,本申请实施例还公开了一种基于无气泵式酒精测试仪的检测电路,采用如下的技术方案:
参考图2,一种基于无气泵式酒精测试仪的检测电路,包括振动发生元件22、酒精检测模块3、模数转换模块4、控制模块5以及报警显示模块6。
参考图3,作为振动发生元件22的一种实施方式,振动发生元件22设置为压电陶瓷片,振动发生元件22驱动电路的电压输入端与第一供电电源VDD连接,振动发生元件22驱动电路还包括基于NPN型三极管的三极管振荡电路,三极管振荡电路的基极和射极分别连接于振动发生元件22的两端,使得振动发生元件22两端的电压得以按一定的幅度和频率变化,进而驱动振动发生元件22随着电压的变化发生振动。
参考图4,作为酒精检测模块3的一种实施方式,酒精检测模块3包括酒精传感器31以及配合酒精传感器31使用的信号输出电路32,酒精传感器31具体为燃料电池型酒精传感器,酒精传感器31的两个H引脚分别连接+5V供电电源以及接地,酒精传感器31两端的A、B引脚作为输出引脚接入信号输出电路32,信号输出电路32中设有负载电阻R1,负载电阻R1的两端引出电压输出端Vr1。R1的有效输出电压Vr1反映了酒精传感器31的电阻变化,进而反映酒精检测模块3所检测的气体中酒精含量的变化。
参考图5,作为模数转换模块4的一种实施方式,模数转换模块4包括模数转换器U2,模数转换器U2具体为逐次比较型A/D转换器ADC0809,模数转换器U2的模拟信号输入端AIN-0与酒精检测模块3的电压输出端Vr1连接,模数转换器U2的数字信号输出端DOUT-n与控制模块5连接,数字信号输出端DOUT-n具体为8位的从DOUT-0到DOUT-7。
参考图5和图6,作为控制模块5的一种实施方式,控制模块5包括控制芯片U1,控制芯片U1具体为AT89C51单片机,控制芯片U1的信号输入端Pin与模数转换模块4的数字信号输出端DOUT-n连接,控制模块5还包括外接与控制芯片U1的输入电路51以及复位电路52,输入电路51的电压输出端VOUT与控制芯片U1的控制信号输入端X1、X2连接,输入电路51具体为外接有具体振荡器Y1的振荡电路;复位电路52的电压输出端ROUT与控制芯片的复位信号输入端RESET连接,复位电路52中还连接有复位案件以及复位信号显示等ELECTRO。
参考图7,作为报警显示模块6的一种实施方式,报警显示模块6包括显示电路61以及报警电路62,显示电路61具体为LED显示器及其相关电路,显示电路61的信号输入端与控制芯片U1的显示信号输出端POUT1连接;报警电路62具体为语音报警器及其相关电路,报警电路62的信号输入端与控制芯片U1的报警信号输出端POUT2连接。有助于对酒精检测结果进行声光同步的显示和报警,增强了检测结果的展示效果。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,本说明书(包括摘要和附图)中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

Claims (8)

1.一种无气泵式酒精测试仪,包括用于使气体流通的气流通道(1),其特征在于:所述气流通道(1)内设有用于泵吸空气的泵气组件(2),所述泵气组件(2)包括两个对称设置的单向门(21),两个所述单向门(21)固定在气流通道(1)的内侧壁上且设置为静止时密封气流通道(1),所述单向门(21)的导通方向设置为自气流通道(1)的进气口指向出气口,两个所述单向门(21)上均设有振动发生元件(22)。
2.根据权利要求1所述的一种无气泵式酒精测试仪,其特征在于:所述单向门(21)设置为由PET材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种无气泵式酒精测试仪,其特征在于:所述振动发生元件(22)设置为压电陶瓷片。
4.一种基于无气泵式酒精测试仪的检测电路,其特征在于:包括振动发生元件(22)、酒精检测模块(3)、模数转换模块(4)、控制模块(5)以及报警显示模块(6)。
5.根据权利要求4所述的一种基于无气泵式酒精测试仪的检测电路,其特征在于:所述酒精检测模块(3)包括酒精传感器(31)以及信号输出电路(32),所述酒精检测模块(3)连接于信号输出电路(32)中,所述信号输出电路(32)包括负载电阻R1以及电压输出端Vr1。
6.根据权利要求5所述的一种基于无气泵式酒精测试仪的检测电路,其特征在于:所述模数转换模块(4)包括模数转换器U2,所述信号输出电路(32)的电压输出端Vr1连接于模数转换器U2的模拟信号输入端AIN-n,所述模数转换器U2还包括数字信号输出端DOUT-n。
7.根据权利要求6所述的一种基于无气泵式酒精测试仪的检测电路,其特征在于:所述控制模块(5)包括控制芯片U1、输入电路(51)以及复位电路(52),所述模数转换器U2的数字信号输出端DOUT-n与控制芯片U1的信号输入端Pin连接,所述输入电路(51)的电压输出端VOUT与控制芯片U1的控制信号输入端XIN连接,所述复位电路(52)的电压输出端ROUT与控制芯片U1的复位信号输入端RESET连接。
8.根据权利要求4所述的一种基于无气泵式酒精测试仪的检测电路,其特征在于:所述报警显示模块(6)包括显示电路(61)以及报警电路(62),所述显示电路(61)与控制芯片U1的显示信号输出端POUT1连接,所述报警电路(62)与控制芯片U1的报警信号输出端POUT2连接。
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