CN205426914U - 酒精气体浓度校对装置 - Google Patents

Abstract

一种酒精气体浓度校对装置，包括吹气气泵、酒精气体产生单元、酒精气体浓度监测单元及酒精补偿单元；所述吹气气泵用以吹出气体；所述酒精气体产生单元与所述吹气气泵连接，接入所述气体后模拟产生人体呼出用于校对的酒精气体；同时所述酒精气体浓度监测单元实时监测所述酒精气体的酒精浓度，跟预设校对酒精浓度进行比较得到比较结果，并根据所述比较结果控制所述酒精补偿单元对酒精气体产生单元进行补偿到预设校对酒精浓度。装置进行连续吹气测试时自动补偿校对的酒精溶液浓度，将会提高酒精检测仪的校对效率和准确性，解决了目前市面上的酒精校对仪仅仅测试几十次或一百多次就必须更换整罐酒精溶液，本装置节约成本，效率高。

Description

酒精气体浓度校对装置

技术领域

本实用新型涉及酒精检测仪校对技术，特别是涉及一种酒精气体浓度校对装置。

背景技术

目前的酒精校对仪，配制一次标准调校溶液后，由于吹气的校对校对仪是对酒精溶液是会产生一定损耗，一般地校对80-200次吹气周期后会导致标准调校溶液的浓度不同程度的下降，为了保证被调校酒精仪的准确性，不得不需要重配置新的酒精校对溶液。这样操作过程不但浪费时间，也浪费蒸馏水，更是操作人员不够细心的话，容易产生认为配溶液的误差，导致被调校酒精仪不准确，影响用户测量精度。

目前校对仪有方案采用恒温控制酒精容积酒精溶液，能稳定模拟人体吹气，吹气气体浓度也比较稳定，但是酒精气体具有强挥发性，吹气次数多了，恒温容积中酒精溶液自然而然将会下降不少，造成后续调校设备不准确。所以如果需要大批量生产校对酒精检测仪，不得不校对80到200次，需要重新配置溶液。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种酒精气体浓度校对装置，旨在解决目前的酒精浓度校对仪进行连续吹气测试时后续调校设备不准确，将会提高酒精检测仪的校对效率低和准确性不高的问题。

本实用新型提供了一种酒精气体浓度校对装置，包括吹气气泵、酒精气体产生单元、酒精气体浓度监测单元及酒精补偿单元；

所述吹气气泵用以吹出气体；

所述酒精气体产生单元与所述吹气气泵连接，接入所述气体后模拟产生人体呼出用于校对的酒精气体；同时

所述酒精气体浓度监测单元实时监测所述酒精气体的酒精浓度，跟预设校对酒精浓度进行比较得到比较结果，并根据所述比较结果控制所述酒精补偿单元对酒精气体产生单元进行补偿到预设校对酒精浓度。

优选地，所述吹气气泵吹出的气体为可调的恒定流量气体。

优选地，所述吹气气泵包括壳体、设于壳体内的电源和气泵压缩机、设于壳体上的进气孔和出气孔、以及设置于所述气泵压缩机和所述出气孔之间的气泵流量调节阀。

优选地，该流量调节阀可以调节出气体的流量范围为5升/分钟至60升/分钟。

优选地，所述酒精气体产生单元包括酒精溶液容器和控制模块；

所述酒精溶液容器具有用于存放酒精溶液的腔体，所述酒精溶液容器上设有进气管、用于流出所述酒精气体的出气口、温度计、液体搅拌器以及加热棒，所述进气管与所述吹气气泵的出气孔连接，接入所述吹气气泵吹出的气体；

所述控制模块包括控制电路板和用于设置参数的操作面板，所述控制电路板与所述温度计、液体搅拌器以及加热棒连接，根据温度计的检测信息控制所述液体搅拌器和加热棒工作使产生的所述酒精气体恒温。

优选地，所述酒精溶液容器上还设有水位监测计，所述控制模块还包括所述警报器，所述控制电路板与所述警报器和所述水位监测计，当所述水位监测计检测到酒精溶液不足时，所述控制电路板控制所述警报器发出警报。

优选地，所述酒精气体浓度监测单元包括监测管道、出气管道、红外发光管、红外信号接收管、信号放大处理电路及微处理器；

所述监测管道一端接入所述酒精气体，另一端接所述出气管道，所述出气管道用于将所述酒精气体接入到被校对设备，所述红外发光管和所述红外信号接收管分别设于所述监测管道的两端，所述红外信号接收管接收所述红外发光管发出的代表所述酒精浓度的红外信号；

所述信号放大处理电路接收所述红外信号放大处理后输入到所述微处理器，所述微处理器根据所述红外信号得到的酒精浓度与预设校对酒精浓度进行比较得到比较结果，并根据所述比较结果控制所述酒精补偿单元对酒精气体产生单元进行补偿。

优选地，所述酒精气体浓度监测单元还包括流量监测计和显示器，所述流量监测计设于所述监测管道上，检测所述酒精气体的流量并输出流量信号，所述信号放大处理电路接收所述流量信号放大处理后输入到所述微处理器，所述微处理器控制所述显示器显示当前酒精气体的酒精浓度和流量。

优选地，所述酒精补偿单元包括用于存储酒精的酒精容器和电磁阀，所述酒精容器与所述酒精溶液容器以一酒精添加管道连接，所述电磁阀设于所述酒精添加管道上，所述电磁阀受所述酒精气体浓度监测单元控制。

上述的酒精气体浓度校对装置酒精气体浓度监测单元实时无损监测吹气的酒精浓度，并反馈实时酒精浓度给自动控制酒精补偿单元，该单元将比较实时酒精浓度与预设酒精浓度是否发生损耗，计算出所要往酒精气体产生单元中的罐体增加合适酒精，并自动补偿校对的酒精溶液浓度，这样在同种校对酒精浓度溶液下，用户就不用经常更换酒精浓度，节约用水，方便生产。且进行连续吹气测试时自动补偿校对的酒精溶液浓度，将会提高酒精检测仪的校对效率和准确性，不用像目前市面上的酒精校对仪仅仅测试几十次或一百多次就必须更换整罐酒精溶液，节约成本。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例中酒精气体浓度校对装置的模块示意图；

图2为本实用新型较佳实施例中酒精气体浓度校对装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1及图2，本实用新型较佳实施例中酒精气体浓度校对装置包括吹气气泵10、酒精气体产生单元20、酒精气体浓度监测单元40及酒精补偿单元30。

吹气气泵10用以吹出气体；酒精气体产生单元20与吹气气泵10连接，接入气体后模拟产生人体呼出用于校对的酒精气体，酒精气体用于被校对设备(如酒精检测仪)校对；同时酒精气体浓度监测单元40实时监测酒精气体的酒精浓度，跟预设校对酒精浓度进行比较得到比较结果，并根据比较结果控制酒精补偿单元30对酒精气体产生单元20进行补偿到预设校对酒精浓度。如果检测到酒精气体产生单元20中气体下降了，酒精气体产生单元20、酒精气体浓度监测单元40及酒精补偿单元30三者构成一个闭环控制系统，持续产生稳定的酒精气体浓度。

吹气气泵10吹出的气体流量范围为5升/分钟至60升/分钟的可调的恒定流量气体。本实施例中，吹气气泵10包括壳体100、设于壳体100内的电源103和气泵压缩机101、设于壳体上的进气孔102和出气孔107、以及设置于气泵压缩机101和出气孔107之间的气泵流量调节阀106。该流量调节阀106可以调节出气体的流量范围为5升/分钟至60升/分钟。

更具体地，吹气气泵10还包括气泵基脚垫104、调节旋钮105。气泵压缩机101把进气孔102的空气压缩产生连续的气体流量，并通过一个流量调节阀106，通过调节旋钮105调节流量调节阀106可以调节出气体流量范围在5升/分钟至60升/分钟，最后从出气孔107进入到酒精气体产生单元20的酒精溶液容器200里。

酒精气体产生单元20包括酒精溶液容器和控制模块。

酒精溶液容器具有用于存放酒精溶液205的腔体，酒精溶液容器上设有进气管201、用于流出酒精气体的出气口207、温度计202、液体搅拌器203以及加热棒，进气管与吹气气泵10的出气孔连接，接入吹气气泵10吹出的气体209。控制模块包括控制电路板205和用于设置参数的操作面板(如按键212)，控制电路板215与温度计202、液体搅拌器203以及加热棒209连接，根据温度计202的检测信息控制液体搅拌器203和加热棒209工作使产生的酒精气体恒温。加热棒209可以把酒精溶液加热到恒定一个温度，如34.0摄氏度，确保吹气气泵10吹出来的空气经过校对仪后的酒精气体能真实模拟人体呼出的气体。

进一步地，酒精溶液容器上还设有水位监测计204，控制模块还包括警报器217，控制电路板215与警报器217和水位监测计204，当水位监测计204检测到酒精溶液205不足时，控制电路板215控制警报器217发出警报。酒精气体产生单元20中控制电路板215接收酒精溶液容器中的传感器反馈的状态和请求，通过智能的算法控制加热器209加热酒精溶液205到目标温度。

更具体的实施例中，酒精溶液容器用于存放酒精溶液205，其中进气管201、温度计202、液体搅拌器203、水位监测计204、出气口207及加热棒209内置于这个容器中。控制电路板内置在控制模块的壳体210中，控制模块包括电源213、散热装置214、显示屏216、按键212、控制电路板215及报警器217。

进气管201连接吹气单元中出气孔107，进气管201位于酒精溶液容器底部，吹气气泵10吹出来的连续恒定的气流经过酒精溶液205，这样产生的恒定的酒精气体经过酒精溶液容器顶部出气孔207用于酒精检测仪校对。为了保证产生恒定的酒精气体，在酒精溶液容器里面的酒精溶液205中内置温度计202，实时监测酒精溶液容器里面的酒精溶液205温度并反馈给酒精溶液容器顶部上的控制模块，如果温度过低，将会启动与控制电路板215相连加热棒209，加热酒精溶液205到目标温度。同时为了安全考虑，酒精溶液容器中也增加一个水位检测计204，如果检测酒精溶液容器中无液体或液面不够，将反馈给控制电路板215停止加热或报警提醒。更进一步是为了让溶液加热时受热均匀，酒精溶液容器中也提供一个液体搅拌器203装置，加热同时也开始搅拌溶液。

本实施例将提供大功率的电源213，电源213增加相应保险丝，为了防止控制模块过热，也增加了散热装置214，实时保护控制模块的安全可靠。控制模块中控制电路板215内置于控制装置壳体210中，该控制电路板215上集成控制芯片，可检测外部按键212的请求命令。按键212可以设置目标参数，如加热目标温度，加热功率等参数，在设置同时可以通过显示屏216显示相应设置参数，温度，以及装置运行状态信息，报警信号，当然也可以输出到报警器217产生相应的声光报警。控制电路板215也会实时监测酒精溶液容器里面传感器状态，如果酒精溶液容器中的无溶液或溶液液面过低，将根据水位检测计204反馈信息命令加热棒209停止加热，并产生声光报警提醒直到恢复到正常状态为止；温度计202实时把监测温度反馈给控制电路板215，如果控制电路板215发现目标温度过低，将会启动加热棒209进行加热酒精溶液205，并采用智能算法保证快速稳定加热到目标温度，如温度与目标温度相差较大，控制器采用大功率持续加热方法，当监测温度与目标温度接近时，采用周期性脉冲式小功率加热方法，以防止过温，保证酒精溶液205中的温度恒定。

酒精气体浓度监测单元40包括监测管道400、出气管道501、红外发光管401、红外信号接收管403、信号放大处理电路404及微处理器408。

监测管道400一端接酒精溶液容器顶部出气口207输出的酒精气体，另一端接出气管道501，出气管道501用于将酒精气体接入到被校对设备，红外信号接收管403和红外发光管401分别设于监测管道400的两端，红外信号接收管403接收红外发光管401发出的代表酒精浓度的红外信号；信号放大处理电路404接收红外信号放大处理后输入到微处理器408，微处理器408根据红外信号得到的酒精浓度与预设校对酒精浓度进行比较得到比较结果，并根据比较结果控制酒精补偿单元30对酒精气体产生单元20进行补偿。

进一步地，酒精气体浓度监测单元40还包括流量监测计402和显示器407，流量监测计402设于监测管道400上，用于检测酒精气体的流量并输出流量信号，信号放大处理电路404接收流量信号放大处理后输入到微处理器408，微处理器408控制显示器407显示当前酒精气体的酒精浓度和流量。

更具体地，酒精气体浓度监测单元40是一个采用红外光实时监测酒精溶液容器中吹出酒精气体浓度的监测装置，该单元内置在壳体405中，相比如果采用电化学酒精传感器的酒精仪来检测的话，由于电化学酒精传感器容易损耗，如果持续监测的话，监测仪器需要定期校准，可信度低，所以采用红外持续无损检测酒精气体浓度。本实施例的单元监测管道400与酒精溶液容器的出气口207相连，从酒精溶液容器出气口207出去的酒精气体流经监测管道400，在管道一端安装红外发光管401，另一端安装红外信号接收管403，管道中间安置一个流量监测计402，产生的红外信号和流量信号经由一个信号放大处理电路404，然后ADC模块406转换成数字信号传送给监测单元中微处理器408，计算出实时流量值和酒精浓度值并显示在显示器407，同时为微处理器408也根据按键409输入的目标酒精浓度对比，如果监测吹出酒精气体浓度由于损耗低于目标的酒精浓度，微处理器408将根据损耗的酒精浓度按照比例计算所需添加的酒精，并发送命令给酒精补偿单元30自动添加损耗的酒精。另外，酒精气体浓度监测单元40上也设有排气口501。

酒精补偿单元30包括用于存储酒精的酒精容器301和电磁阀302，酒精容器301与酒精溶液容器以一酒精添加管道208连接，电磁阀302设于酒精添加管道208上，电磁阀受酒精气体浓度监测单元40的微处理器408根据上述的比较结果控制。

在本实施例中酒精补偿单元30、酒精气体产生单元20、酒精气体浓度监测单元40形成一个闭环控制系统。一旦酒精气体浓度监测单元40监测到酒精溶液容器的酒精气体浓度有损耗后，并发送命令给酒精补偿单元30打开添加酒精的电磁阀300，与之相连一端是一瓶酒精容器(存有99.7％的酒精)，另外一端连接到酒精添加管道208，酒精添加管道208连接到酒精溶液容器的底部溶液中。为了实现精准补偿损耗的酒精，在本实施例中采用每次开关电磁阀，将注入一个小单位量的酒精来补偿损耗的酒精其它浓度，其中这个小单位的酒精将基于Dubowski公式求得。

在本实施例中，选择99.7％酒精和蒸馏水按照一定比例配置酒精溶液，该比例是基于Dubowski公式-1。

Cair＝0.04145*(10^3)*Caqua*exp(0.06583t)……(公式-1)

在本实施例中，采用34.0摄氏度恒温加热容器里面的酒精溶液，所以t＝34.0摄氏度代入公式-1，即为：

Cair＝0.38866*(10^3)*Caqua……(公式-2)

在本实施例中，选用3L容器200，需要在容器中装入2L蒸馏水，然后基于Dubowski公式按照目标酒精气体浓度计算出的酒精装入酒精溶液容器里面，然后打开电源213，在控制电路板215设置好目标温度和目标酒精气体浓度，打开加热棒209，待酒精溶液容器中酒精溶液205温度稳定到目标温度后，就可以开始连续校对酒精仪。

在本酒精气体浓度校对装置中采用两套闭环控制系统，一套是时酒精气体产生单元20中控制器控制电路215与温度计202，加热棒209三者构成恒温闭环控制系统，这样能较好稳定酒精溶液中温度；另外一套是酒精补偿单元30(3)与酒精气体产生单元20(2)，酒精气体浓度监测单元40(4)形成一个闭环控制酒精气体浓度系统，并解决酒精仪校对时产生的损耗，导致酒精气体浓度下降使校对仪器不准确。正因为在本实施例中能够持续提供稳定酒精校对气体浓度，将大大的提供生产效率和仪器校对精确性，同时也节约校对的生产成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种酒精气体浓度校对装置，其特征在于，包括吹气气泵、酒精气体产生单元、酒精气体浓度监测单元及酒精补偿单元；

所述吹气气泵用以吹出气体；

所述酒精气体产生单元与所述吹气气泵连接，接入所述气体后模拟产生人体呼出用于校对的酒精气体；同时

所述酒精气体浓度监测单元实时监测所述酒精气体的酒精浓度，跟预设校对酒精浓度进行比较得到比较结果，并根据所述比较结果控制所述酒精补偿单元对酒精气体产生单元进行补偿到预设校对酒精浓度。

2.如权利要求1所述的酒精气体浓度校对装置，其特征在于，所述吹气气泵吹出的气体为可调的恒定流量气体。

3.如权利要求1所述的酒精气体浓度校对装置，其特征在于，所述吹气气泵包括壳体、设于壳体内的电源和气泵压缩机、设于壳体上的进气孔和出气孔、以及设置于所述气泵压缩机和所述出气孔之间的气泵流量调节阀。

4.如权利要求3所述的酒精气体浓度校对装置，其特征在于，该流量调节阀可以调节出气体的流量范围为5升/分钟至60升/分钟。

5.如权利要求3所述的酒精气体浓度校对装置，其特征在于，所述酒精气体产生单元包括酒精溶液容器和控制模块；

所述酒精溶液容器具有用于存放酒精溶液的腔体，所述酒精溶液容器上设有进气管、用于流出所述酒精气体的出气口、温度计、液体搅拌器以及加热棒，所述进气管与所述吹气气泵的出气孔连接，接入所述吹气气泵吹出的气体；

所述控制模块包括控制电路板和用于设置参数的操作面板，所述控制电路板与所述温度计、液体搅拌器以及加热棒连接，根据温度计的检测信息控制所述液体搅拌器和加热棒工作使产生的所述酒精气体恒温。

6.如权利要求5所述的酒精气体浓度校对装置，其特征在于，所述酒精溶液容器上还设有水位监测计，所述控制模块还包括警报器，所述控制电路板与所述警报器和所述水位监测计，当所述水位监测计检测到酒精溶液不足时，所述控制电路板控制所述警报器发出警报。

7.如权利要求1或5所述的酒精气体浓度校对装置，其特征在于，所述酒精气体浓度监测单元包括监测管道、出气管道、红外发光管、红外信号接收管、信号放大处理电路及微处理器；

所述监测管道一端接入所述酒精气体，另一端接所述出气管道，所述出气管道用于将所述酒精气体接入到被校对设备，所述红外发光管和所述红外信号接收管分别设于所述监测管道的两端，所述红外信号接收管接收所述红外发光管发出的代表所述酒精浓度的红外信号；

所述信号放大处理电路接收所述红外信号放大处理后输入到所述微处理器，所述微处理器根据所述红外信号得到的酒精浓度与预设校对酒精浓度进行比较得到比较结果，并根据所述比较结果控制所述酒精补偿单元对酒精气体产生单元进行补偿。

8.如权利要求7所述的酒精气体浓度校对装置，其特征在于，所述酒精气体浓度监测单元还包括流量监测计和显示器，所述流量监测计设于所述监测管道上，检测所述酒精气体的流量并输出流量信号，所述信号放大处理电路接收所述流量信号放大处理后输入到所述微处理器，所述微处理器控制所述显示器显示当前酒精气体的酒精浓度和流量。

9.如权利要求5所述的酒精气体浓度校对装置，其特征在于，所述酒精补偿单元包括用于存储酒精的酒精容器和电磁阀，所述酒精容器与所述酒精溶液容器以一酒精添加管道连接，所述电磁阀设于所述酒精添加管道上，所述电磁阀受所述酒精气体浓度监测单元控制。