CN205562376U - 一种酒精检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种酒精检测仪。它包括微处理器、显示屏、声光报警器和红外检测装置，所述红外检测装置包括驱动电路、气室和信号处理电路，所述气室两端分别设有红外光源和红外探测器，所述气室上还设有进气口和出气口，所述出气口设有风扇，所述驱动电路与红外光源电连接，所述红外探测器与信号处理电路的输入端电连接，所述微处理器分别与显示屏、声光报警器、驱动电路的控制端、信号处理电路的输出端和风扇电连接。本实用新型通过红外方式检测气体酒精浓度，能够进行连线检测，准确记录检测结果曲线，成本较低，检测效率高。

Description

一种酒精检测仪

技术领域

本实用新型涉及酒精检测技术领域，尤其涉及一种酒精检测仪。

背景技术

随着汽车工业的迅猛发展，因酒后驾车而引起的交通事故与日俱增，对人民的生命财产安全的危害逐渐突出，而检测司机是否酒后驾车既能有效的控制司机的违法行为，也是在交通事故后调查取证的重要措施之一。要判断是否是酒后驾驶，最理想的方法是检查驾驶员的BAC（Blood Alcohol Concentration），即血液中的酒精浓度。在事故现场勘验或交通警察的日常交通检查中，最简单有效的方案是现场检测驾驶员呼气中的酒精含量。

现有酒精检测仪采用燃料电池型传感器检测气体酒精浓度，成本较高；不能进行连续的检测，这意味着不能描绘呼出气体酒精浓度的变化曲线，以至于不能判断呼出的气体是来自于肺泡，还是仅仅来自于被测者的口腔；需要每隔一定的时间作标定，检测效率低。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有酒精检测仪采用燃料电池型传感器检测气体酒精浓度，成本较高，不能进行连续的检测，检测效率较低的技术问题，提供了一种酒精检测仪，其通过红外方式检测气体酒精浓度，能够进行连线检测，准确记录检测结果曲线，成本较低，检测效率高。

为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

本实用新型的一种酒精检测仪，包括微处理器、显示屏、声光报警器和红外检测装置，所述红外检测装置包括驱动电路、气室和信号处理电路，所述气室两端分别设有红外光源和红外探测器，所述气室上还设有进气口和出气口，所述出气口设有风扇，所述驱动电路与红外光源电连接，所述红外探测器与信号处理电路的输入端电连接，所述微处理器分别与显示屏、声光报警器、驱动电路的控制端、信号处理电路的输出端和风扇电连接。

在本技术方案中，红外光源为IRL715红外光源，IRL715红外光源属于热辐射型光源，最大直径3.17mm，波长从可见光到5µm，适合对乙醇气体的测量。

检测时，将呼气管与进气口连接，被测者通过呼气管将气体吹入气室，微处理器通过驱动电路驱动红外光源工作，红外光源发出的红外光与进入气室的待测气体中的酒精发生相互作用，红外辐射光线被酒精吸收。由于气体中酒精吸收红外线，能够到达气室末端的光线将比初始减弱，到达气室末端的红外光被红外探测器吸收，转化为电压信号，经过信号处理电路处理后发送到微处理器，微处理器计算出气体中酒精浓度，并通过显示屏显示出来，红外检测装置进行连续检测，显示屏显示测试结果曲线。当检测结果超过设定值时，声光报警器发出声光报警。检测完后，微处理器控制风扇工作，将气室中的气体排出，便于下一次检测，热敏打印机打印出检测结果。

作为优选，所述红外光源后侧设有凹面镜，所述红外光源位于凹面镜的焦点处。红外光源发出的红外光经凹面镜反射形成平行光射入气室。

作为优选，所述进气口处设有气体流量传感器，所述气体流量传感器与微处理器电连接。微处理器通过气体流量传感器检测被测者吹入气室的气体量，显示屏显示检测的气体量，便于观察被测者是否吹入足够的气体。

作为优选，所述一种酒精检测仪还包括存储单元，所述存储单元与微处理器电连接。

作为优选，所述信号处理电路包括前置放大电路、滤波放大电路和A/D转换电路，红外探测器与前置放大电路的输入端电连接，前置放大电路的输出端与滤波放大电路的输入端电连接，滤波放大电路的输出端与A/D转换电路的输入端电连接，A/D转换电路的输出端与微处理器电连接。由红外探测器输出的微弱信号，经过前置放大电路和二级放大滤波电路，得到稳定的信号，信号经过A/D转换，送到微处理器处理。

作为优选，所述气室被分成相互平行且长度相等的第一气腔和第二气腔，所述第一气腔和第二气腔不连通，所述红外探测器的两个检测端分别位于第一气腔的末端和第二气腔的末端，所述红外光源发出的红外光经凹面镜反射后平行射入第一气腔和第二气腔，所述进气口和出气口与第一气腔连通。

作为优选，所述第一气腔内设有压力传感器，所述压力传感器与微处理器电连接。压力传感器检测第一气腔内的气压，微处理器根据气压值对计算出的气体的酒精含量数值进行修正。

作为优选，所述第一气腔底部设有燃料电池酒精传感器，所述燃料电池酒精传感器与微处理器电连接。还能够通过燃料电池酒精传感器检测气体的酒精浓度。

本实用新型的有益效果是：（1）通过红外方式检测气体酒精浓度，能够进行连线检测，准确记录检测结果曲线，成本较低，检测效率高。（2）将气室分为两个气腔，一个气腔作为气体检测通道，另一个气腔作为参考通道，排除环境因素干扰，能提高测量的精度和准确性。

附图说明

图1是本实用新型的红外检测装置的结构示意图；

图2是本实用新型的一种电路原理连接框图。

图中：1、微处理器，2、显示屏，3、驱动电路，4、气室，5、红外光源，6、红外探测器，7、进气口，8、出气口，9、风扇，10、凹面镜，11、第一气腔，12、第二气腔，13、气体流量传感器，14、压力传感器，15、加热模块，16、燃料电池酒精传感器，17、无线通信模块，18、指纹识别模块，19、热敏打印机，20、键盘，21、声光报警器，22、存储单元，23、前置放大电路，24、滤波放大电路，25、A/D转换电路，26、温度传感器，27、GPS模块，28、信号处理电路。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的一种酒精检测仪，如图1、图2所示，包括微处理器1、显示屏2、红外检测装置、无线通信模块17、指纹识别模块18、GPS模块27、热敏打印机19、键盘20、声光报警器21、存储单元22，红外检测装置包括驱动电路3、气室4和信号处理电路28，气室4前后两端分别设有红外光源5和红外探测器6，红外光源5后侧设有凹面镜，所述红外光源5位于凹面镜10的焦点处，气室4被分成相互平行且长度相等的第一气腔11和第二气腔12，第一气腔11和第二气腔12不连通，红外探测器6的两个检测端分别位于第一气腔11的末端和第二气腔12的末端，红外光源5发出的红外光经凹面镜10反射后平行射入第一气腔11和第二气腔12，第一气腔11上设有进气口7和出气口8，进气口7设有气体流量传感器13，出气口8设有风扇9，驱动电路3与红外光源5电连接，红外探测器6与信号处理电路28的输入端电连接，微处理器1分别与显示屏2、无线通信模块17、指纹识别模块18、GPS模块27、热敏打印机19、键盘20、声光报警器21、存储单元22、驱动电路3的控制端、信号处理电路28的输出端、气体流量传感器13和风扇9电连接。

红外光源为IRL715红外光源，IRL715红外光源属于热辐射型光源，最大直径3.17mm，波长从可见光到5µm，适合对乙醇气体的测量。气室采用圆柱形结构，为了减少光线在传输过程中损耗，气室的内壁要有足够的光洁度，可以通过内壁的抛光或镀膜来实现。

由于被分析气体成分复杂，具有一定的腐蚀性，长时间使用后气室极易被污染，直接影响测量精度。因此，红外检测装置还包括设置在气室两端的外支撑结构，外支撑结构与气室可拆卸连接，外支撑结构固定住气室的两端，更换中间的气室时不用变换两端的支撑结构，同时由于与外支撑结构分离，进一步减小了外界条件的影响，使仪器能适应复杂环境下工作，

气室被等分成并排的第一气腔和第二气腔。检测时，将呼气管与进气口连接，被测者通过呼气管吹入的气体只进入第一气腔，不进入第二气腔，微处理器通过驱动电路驱动红外光源工作，红外光源发出的红外光经凹面镜反射形成平行光射入第一气腔和第二气腔。红外光源发出的红外光与进入第一气腔的待测气体中的酒精发生相互作用，红外辐射光线被酒精吸收，由于气体中酒精吸收红外线，能够到达第一气腔末端的光线将比初始减弱，到达第一气腔末端的红外光被红外探测器吸收，转化为电压信号，经过信号处理电路处理后发送到微处理器；第二气腔中没有待测气体，红外光源发出的红外光不被吸收，到达第二气腔末端的光线没有减弱，到达第二气腔末端的红外光被红外探测器吸收，转化为电压信号，经过信号处理电路处理后发送到微处理器，该电压信号与被测气体的酒精浓度无关，它反映了外界环境条件等因素，作为参考信号，利用它对被检测气体测量值进行补偿，能提高测量的精度和准确性。微处理器计算出气体中酒精浓度，并通过显示屏显示出来，红外检测装置进行连续检测，显示屏显示测试结果曲线，可根据测试结果曲线判断哪部分测试结果是检测来自于肺泡的气体的检测值。当检测结果超过设定值时，声光报警器发出声光报警。检测完后，微处理器控制风扇工作，将气室中的气体排出，便于下一次检测。

微处理器通过气体流量传感器检测被测者吹入气室的气体量，显示屏显示检测的气体量，便于观察被测者是否吹入足够的气体。热敏打印机可打印出检测结果。存储单元用于存储检测结果。

指纹识别模块识别被测者指纹，GPS模块检测酒精检测仪的位置，键盘可输入被测者的驾驶证号，将检测得到的气体中酒精浓度C、被测者指纹信息、被测者的驾驶证号和GPS模块检测的位置信息绑定存储，并发送到云服务器，云服务器查找数据库验证驾驶证号与指纹信息是否匹配，如果匹配则将检测的气体中酒精浓度C、被测者的驾驶证号和GPS模块检测的位置信息绑定存储，并发送验证成功信息到酒精检测仪，如果不匹配，则将检测的气体中酒精浓度C、被测者指纹信息和GPS模块检测的位置信息绑定存储，并发送验证失败信息到酒精检测仪。防止出现被测者与驾驶证不符的情况。

信号处理电路28包括前置放大电路23、滤波放大电路24和A/D转换电路25，红外探测器6与前置放大电路23的输入端电连接，前置放大电路23的输出端与滤波放大电路24的输入端电连接，滤波放大电路24的输出端与A/D转换电路25的输入端电连接，A/D转换电路25的输出端与微处理器1电连接。由红外探测器输出的微弱信号，经过前置放大电路和二级放大滤波电路，得到稳定的信号，信号经过A/D转换，送到微处理器处理。

第一气腔11内设有压力传感器14，第一气腔11底部设有燃料电池酒精传感器16，第一气腔11和第二气腔12内都设有加热模块15和温度传感器26。压力传感器检测第一气腔内的气压，微处理器根据气压值对计算出的气体的酒精含量数值进行修正。第一气腔内的加热模块控制本气腔内的温度，第二气腔内的加热模块控制本气腔内的温度，检测时，第一气腔和第二气腔内的温度维持在同样的设定值，通过恒温处理，排除温度对检测数据的影响。还能够通过燃料电池酒精传感器检测待测气体的酒精浓度。

Claims (8)

1.一种酒精检测仪，其特征在于：包括微处理器（1）、显示屏（2）、声光报警器（21）和红外检测装置，所述红外检测装置包括驱动电路（3）、气室（4）和信号处理电路（28），所述气室（4）两端分别设有红外光源（5）和红外探测器（6），所述气室（4）上还设有进气口（7）和出气口（8），所述出气口（8）设有风扇（9），所述驱动电路（3）与红外光源（5）电连接，所述红外探测器（6）与信号处理电路（28）的输入端电连接，所述微处理器（1）分别与显示屏（2）、声光报警器（21）、驱动电路（3）的控制端、信号处理电路（28）的输出端和风扇（9）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种酒精检测仪，其特征在于：所述红外光源（5）后侧设有凹面镜，所述红外光源（5）位于凹面镜（10）的焦点处。

3.根据权利要求1所述的一种酒精检测仪，其特征在于：所述进气口（7）处设有气体流量传感器（13），所述气体流量传感器（13）与微处理器（1）电连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种酒精检测仪，其特征在于：还包括存储单元（22），所述存储单元（22）与微处理器（1）电连接。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种酒精检测仪，其特征在于：所述信号处理电路（28）包括前置放大电路（23）、滤波放大电路（24）和A/D转换电路（25），红外探测器（6）与前置放大电路（23）的输入端电连接，前置放大电路（23）的输出端与滤波放大电路（24）的输入端电连接，滤波放大电路（24）的输出端与A/D转换电路（25）的输入端电连接，A/D转换电路（25）的输出端与微处理器（1）电连接。

6.根据权利要求2所述的一种酒精检测仪，其特征在于：所述气室（4）被分成相互平行且长度相等的第一气腔（11）和第二气腔（12），所述第一气腔（11）和第二气腔（12）不连通，所述红外探测器（6）的两个检测端分别位于第一气腔（11）的末端和第二气腔（12）的末端，所述红外光源（5）发出的红外光经凹面镜（10）反射后平行射入第一气腔（11）和第二气腔（12），所述进气口（7）和出气口（8）与第一气腔（11）连通。

7.根据权利要求6所述的一种酒精检测仪，其特征在于：所述第一气腔（11）内设有压力传感器（14），所述压力传感器（14）与微处理器（1）电连接。

8.根据权利要求6所述的一种酒精检测仪，其特征在于：所述第一气腔（11）底部设有燃料电池酒精传感器（16），所述燃料电池酒精传感器（16）与微处理器（1）电连接。