CN206057240U

CN206057240U - 一种呼出气体多组分联合检测的装置

Info

Publication number: CN206057240U
Application number: CN201620954038.7U
Authority: CN
Inventors: 黎达健; 韩杰
Original assignee: Wuxi Sunvou Medical Treatment Electronic Co Ltd
Current assignee: Wuxi Sunvou Medical Treatment Electronic Co Ltd
Priority date: 2016-08-26
Filing date: 2016-08-26
Publication date: 2017-03-29
Anticipated expiration: 2026-08-26

Abstract

本实用新型涉及一种呼出气体的多组分联合检测装置，所述装置由呼出气体传感器、多个气体过滤器、气体样品室、微型气泵、阀门及管路构成循环分析气路，所述方法是让同一呼出气体样本多次循环流经不同的过滤器组合，采集每次循环气体在检测器的测定结果，最后通过联立求解来确定多种呼出气体的浓度。

Description

一种呼出气体多组分联合检测的装置

技术领域

本发明涉及一种呼出气多组分联合检测的装置。

背景技术

一氧化氮、一氧化碳和硫化氢是国际公认的三大内源性气体信号分子。它们产生于哺乳动物组织和细胞内部，参与并指示调节哺乳动物体内几乎所有的生理与病理过程。例如：以L精氨酸和氧气作为底物，在多种一氧化氮合成酶的氧化催化下产生的内源性一氧化氮（NO），能有效地调节血管张力、抑制炎症以及抗动脉粥样硬化。

一氧化碳（CO）通过人体内的血红素加氧酶诱导合成，是第二种被确定的气体信号分子。它不仅在中枢神经系统和心血管系统中，还在呼吸道、消化道、内分泌及生殖功能中作为传递信号分子。类似于一氧化氮，内源性一氧化碳在血管扩张、降低血压、保护心脏缺血再灌注损伤方面起关键作用。

硫化氢（H₂S）是继NO和CO之后，另一种具有多种生物信号功能的内源性气体，它由哺乳动物体内半胱氨酸催化胱硫醚β合酶和胱硫醚γ裂解酶组成。可以作为血管舒张剂促使平滑肌松弛，也被认为是大脑中一种神经调节因子，参与学习、记忆和疼觉调节功能。最新的研究指出调节内源性硫化氢对多种心血管疾病和危重疾病有潜在的治疗功能。

除所述的三种人体内源性气体外，还有一些哺乳动物细胞中不自主产生，但在呼出气中存在的组分。例如，人体细胞不产生氢气（H₂），但是这不妨碍呼气氢测试在疾病诊断中的重要作用。早在20世纪80年代，国内已经利用呼气氢浓度变化来对肠胃道病理生理状态进行诊断。在小肠细菌过生长和乳糖不耐症的诊断中得到广泛的应用。

通常、H₂S和NO呼出气分子在十几到几百ppb浓度水平，CO和H₂呼出气分子在几十ppm浓度水平。由于气体浓度低，目前市场上满足所述气体检测要求的药监许可产品都是单一气体组分检测装置。例如：瑞典Aerocrine公司呼出气NO测定的化学发光分析仪(NIOX)与电化学传感器(MINO)，美国Capnia公司呼出气CO测定的电化学传感器，美国QuinTron公司呼出气H₂分析装置。尚未见到可同时测定ppb和ppm浓度的呼出气NO、H₂S、H₂与CO测定的产品及专利技术，包括传感器及分析仪器。基于传感器阵列的工业与环境气体检测仪可同时测定这些气体分子，但测试浓度普遍高于医用级浓度1000倍，不能满足呼出气的测定要求。

发明内容

本发明的目的是开发一种呼出气多组分联合检测的装置，利用两个气体传感器测定多种呼出气体ppb和ppm浓度水平，主要用于ppb浓度的呼出气NO和H₂S测定，以及ppm浓度的呼出气CO和H₂测定。

所述装置由样品室（301）、毛细管路和Nafion管（501）、过滤器1（401）、过滤器2（402）、气体传感器A（601）、气体传感器B（602）、采样泵（201）、分析泵（202）及阀门1（101）、阀门2（102）、阀门3（104）、阀门4（104）、阀门5（105）组成，其特征在于：所述阀门1（101）、样品室（301）及采样泵（201）通过管路串联连接；所述分析泵（202）、Nafion管（501）、气体传感器A（601）、气体传感器B（602）、阀门4（104）、阀门5（105）、过滤器1（401）及阀门3（103）、阀门2（102）依次连接后并联在样品室（301）两端组成循环气路；通过阀门3（103）控制气体在不同时段测量时，使待测气体选择经过或不经过特定的过滤器2（402），过滤其中的全部气体成分后再通入所述传感器进行测量；通过阀门4（104）、阀门5（105）导入空气进入循环气路清空，并通入所述传感器进行测量；所述样品室为细长管路，分析时气体在其中的流动为活塞流。

利用所述装置进行分析测量时将待测气体通入所述气体传感器后，分别经过不同的过滤器进行测量，根据多次测量结果间的关联关系，应用联立方程求解所述气体中的NO、H₂S、CO和H₂浓度。

其中所述气体传感器A对于ppb浓度的H₂S，以及ppm浓度的H₂和CO气体具有线性的响应，对于待测气体中的其它组分没有响应。所述气体传感器B对于ppb浓度的NO气体具有线性的响应，对于待测气体中的其它组分没有响应。气体传感器A和气体传感器B之间不存在互相干扰。

所述气体过滤材料为特定的过滤材料，其特征为：所述过滤器中至少包括一种过滤器可全部过滤NO、H₂S、CO，而不过滤待测气体中的其它组分。

同时，为了准确检测样品气中H₂浓度，选择所述过滤器中所有过滤材料完全不过滤H₂，过滤待测气体中的其它组分时对H₂完全保留。

实现本实用新型装置进行呼气测量除了利用两个传感器可进行多种人体呼出气体测量外，它具有另外两个优点: 一、所述装置完成一次测量需要30 mL样品气体，正常成年男子肺活量3500 mL，成年女子肺活量2500 mL。所述装置可以测试不同呼气阶段的气体。二、所述测量过程是在短时间内完成的，期间环境温湿度的变化较小，这些环境因素及混合气中其它气体组分对传感器基线的影响得到了有效的扣除，提高了测量准确性与可靠性。

以下通过实施例对所述方法进行具体说明及验证。

附图说明

图1. 实施例一气路示意图。

图2. 实施例一气体响应曲线。

图3. 呼气分析仪对H₂S响应得线性关系。

图4. 呼气分析仪对NO响应得线性关系。

图5. 实施例二气路示意图。

图6. 实施例二气体响应曲线。

图7. 呼气分析仪对CO响应得线性关系。

图8. 实施例三气路示意图。

图9. 实施例三气体响应曲线。

图10. 呼气分析仪对H₂响应得线性关系。

具体实施方式

本实用新型的实施方式组合提供了一种用于检测人体呼出气中多种气体组分的设备，包括呼出气中NO、CO、H₂S和H₂的测定，它们涵盖了临床呼气试验的主要测试目标。通常，一个气体传感器为了保证对一种气体测试的准确性，必须降低或消除对于其他气体成分的响应。由此，目前工业与环境级气体监测鲜有实现气体联合检测的产品；实验室使用的色谱分析仪与质谱分析仪虽然能够检测多种气体，但是因为成本高昂，维护繁琐，不适合用于广泛的临床呼气试验。设计一种“呼一口气”同时测试出NO、CO、H₂S和H₂含量可以专门用于疾病的临床诊断和筛查，具有重要的应用价值和科学意义。

例如，经过电极及结构改进的尚沃三电极电化学气体传感器A和气体传感器B对多种呼出气组成气体都存在响应。如表1所示，传感器A对CO，H₂S和H₂气体分别存在约600nA，720 nA和150 nA的电流响应，但对NO气体没有电流响应。与之相反，传感器B对NO气体存在150 nA的电流响应，但对CO，H₂S和H₂几乎没有响应。因此，当传感器A和传感器B同时使用的时候，有可能实现检测下列所述气体的目的。

表1 几种呼气组成气体对尚沃传感器A和传感器B的响应。

呼出气常见组成	尚沃传感器A (nA)	尚沃传感器B (nA)
			60 ppb NO	0	150
60 ppm CO	~600	1
			60 ppb H₂S	~720	2.3
60 ppm H₂	~150	0

当尚沃传感器A对CO，H₂S和H₂都存在响应时，如何区分这三种气体是实现同时检测的关键。采用过滤材料去除一种目标气体，通常会同时去除多种要测的气体。表2中列出了各种过滤材料对所述气体的去除情况。

表2 过滤材料对所述气体的去除情况。

材料/气体	H₂S	NO	CO	H₂
					活性氧化铝	完全去除	部分去除	不去除	不去除
活性氧化锌	完全去除	部分去除	不去除	不去除
					高锰酸钾	完全去除	完全去除	微量去除	不去除
活性碳	完全去除	部分去除	不去除	不去除
					铂黑氧化铝	完全去除	完全去除	完全去除	不去除

为解决目前技术的缺陷，本实用新型提出三个实施方式通过过滤材料组合的装置来实现NO、H₂S、CO和H₂联合测定。

该方法简述如下：

1）将待测气体通入所述的尚沃传感器A和尚沃传感器B进行测量，此时传感器响应方程为：

I_A= K_H2SC_H2S + K_COC_CO + K_H2C_H2+ I_b (1)

I_B = K_NOC_NO + I_b`

其中：I_A为传感器A对待测气体中所有活性成分的响应电流，K_H2S、 K_CO、K_H2分别为传感器对H₂S、 CO及H₂响应的灵敏度，C_H2S、C_NO及C_CO分别为待测气体中H₂S、 CO及H₂的浓度，I_b为传感器A零点电流；I_B为传感器B对待测气体中所有活性成分的响应电流，K_NO为传感器对NO响应的灵敏度，C_NO分别为待测气体中NO的浓度，I_b`为传感器B零点电流。

2）将待测气体经过填充KMnO₄材料的过滤器后，再通入所述传感器进行测量，此时传感器响应为：

I_A2= K_H2SC_1H2S + K_COC_1CO + K_H2C_1H2+ I_b (2a)

I_B2 = K_NOC_1NO + I_b`

其中：

C_1H2S为气体经过KMnO₄过滤器后H₂S浓度 (传感器A)

C_1CO为气体经过KMnO₄过滤器后CO浓度 (传感器A)

C_1H2为气体经过KMnO₄过滤器后H₂浓度 (传感器A)

C_1NO为气体经过KMnO₄过滤器后NO浓度 (传感器B)

由于KMnO₄过滤器全部过滤NO及H₂S，基本不过滤CO和H₂，因而有C_1CO= C_CO、C_1H2=C_H2,公式（2a）可写成：

I_A2= 0 + K_COC_CO + K_H2C_H2+ I_b (2b)

I_B2 = 0 + I_b

3）将待测气体经过填充Pt/Al₂O₃材料的过滤器后，再通入所述气体传感器进行测量，此时传感器响应为：

I_A3= K_H2SC_2H2S + K_COC_2CO + K_H2C_2H2+ I_b (3a)

I_B3 = K_NOC_2NO + I_b`

其中：

C_2CO为气体经过Pt/Al₂O₃过滤器后CO浓度

C_2H2为气体经过Pt/Al₂O₃过滤器后H₂浓度

由于Pt/Al₂O₃材料将NO和CO过滤干净而不过滤H₂,即C_2H2= C_H2,因而（3a）可写成：

I_A3 = 0 + 0 + K_H2C_H2 + I_b (3b)

I_B3 = 0 + I_b`

4）将空气经过填充KMnO₄及Pt/Al₂O₃材料的过滤器后，再通入所述传感器进行测量，此时传感器响应为

I_A4= K_H2SC_3H2S + K_COC_3CO + K_H2C_3H2 + I_b (4a)

I_B4 = K_NOC_3NO + I_b`

其中：

C_3H2S为气体经过KMnO₄、Pt/Al₂O₃过滤器后H₂S浓度

C_3NO为气体经过KMnO₄、Pt/Al₂O₃过滤器后NO浓度

C_3CO为气体经过KMnO₄、Pt/Al₂O₃过滤器后CO浓度

由于KMnO₄、Pt/Al₂O₃将H₂S、NO、CO过滤干净，并且空气中的氢气含量约500 ppb,可忽略不计。因此（4a）可写成：

I_A4= 0 + 0 + 0 + I_b (4b)

I_B4 = 0 + I_b`

由(1)-(2b)得：

I_A - I_A2= K_H2SC_H2S + K_COC_CO + K_H2C_H2+ I_b- 0 - K_COC_CO - K_H2C_H2- I_b

I_A - I_A2= K_H2SC_H2S(5)

I_B - I_B2 = K_NOC_NO + I_b` - 0 - I_b`

I_B - I_B2 = K_NOC_NO (6)

由(2b)-(3b)得：

I_A2- I_A3 = 0 + K_COC_CO + K_H2C_H2+ I_b- 0 - 0 - K_H2C_H2 - I_b

I_A2- I_A3 = K_COC_CO (7)

由(3b)-(4b)得：

I_A3 - I_A4= 0 + 0 + K_H2C_H2 + I_b - 0 - 0 - 0 - I_b

I_A3 - I_A4 = K_H2C_H2 (8)

如果选择的气体过滤器可全部过滤H₂S、NO、CO，且所述周围环境中氢气浓度符合大气中氢气含量标准。可以通过方程（5）~（8）求出待测气体中的NO、H₂S、CO、H₂浓度：

C_H2S= (I_A– I_A2)/K_H2S (9)

C_NO= (I_B - I_B2)/K_NO(10)

C_CO = (I_A2- I_A3)/ K_CO(11)

C_H2 = (I_A3 - I_A4)/K_H2 (12)

其中KH2S、KNO、KCO、KH2等测量参数可通过标准气测量获得。

由上述分析可见，只要通过合理的气路设计,通过组合不同的过滤器进行对所述气体进行多次测量分析，可利用一个气体传感器实现NO、H₂S、CO和H₂的联合检测。

当待测气体中含有CO、H₂等组分而不需要测量其具体浓度时，上述测量装置及测量过程可简化，只需进行步骤1~2的操作即可，所述测量方法除了能克服CO、H₂的干扰外，它的另外一个优点是：步骤1~~4是在短时间内完成的，期间环境温湿度的变化较小，这些环境因素及混合气中其它气体组分对传感器基线的影响得到了有效的扣除。

以下通过具体实施例对所述装置的应用加以说明。

具体实施例一

本实施例解决的问题为呼气中的NO及H₂S的联合测定。

根据前述设计思路，组装如图1所示气路（呼气分析仪），其特征在于：所述阀门1（101）、样品室（301）及采样泵（201）通过管路串联连接；所述分析泵（202）、Nafion管（501）、气体传感器A（601）、气体传感器B（602）及过滤器1（401）及阀门2 (102)依次连接后并联在样品室（301）两端组成循环气路；所述样品室为细长管路，分析时气体在其中的流动为活塞流。

然后按如下步骤进行测量分析：

1）采样：打开阀门1、阀门2及采样泵，气体经阀门1、样品室、阀门2、采样泵排空，采样完成后关闭采样泵及阀门1、阀门2，此时30 mL待测气体被收集到样品室中。

2）测量过程：分为两次测量。

第一次测量(对应于图2中A段曲线)：

打开分析泵，气体经样品室、Nafion管、气体传感器A、气体传感器B、过滤器1（填充KMnO₄过滤材料）回到样品室中，此时气体流量约1 mL/s，用时35秒，在此条件下所述气体中的NO、H₂S、CO、H₂及其它活性组分在所述传感器上都有响应,传感器响应电流满足方程（1）。

第二次测量(对应于图2中B段曲线)：

第一次测量进行35秒后，气体再次经样品室、Nafion管、气体传感器A、气体传感器B、过滤器1（填充KMnO₄过滤材料）回到样品室中。此时气体流量约1 mL/s, 用时约80秒，因为在第一次测量后，待测气体已经通过过滤器1，所述气体中的H₂S和NO被KMnO₄完全过滤掉,传感器的响应电流满足方程（2b）。

这样通过上述气路及测量步骤设计完成了所述方法的I_A、I_A2、I_B、I_B2的测量，图2中下面的曲线为尚沃传感器A, 上面的曲线为尚沃传感器B。A段和B段为上述测量过程所获得的响应曲线。2条曲线上4个平台电流分别对应所述的I_A、I_A2、I_B、I_B2。然后可根据所述公式（9）、（10）计算混合气中H₂S、NO浓度。

计算公式（9）、（10）牵涉到两个参数，传感器A和传感器B分别对H₂S、NO响应的灵敏度K_H2S、K_NO可通过标准气测量来确定。图3和图4分别显示了所述尚沃传感器A和传感器B对H₂S气体和NO气体具有良好的线性响应。

具体实施例二

本实施例解决的问题为呼气中的NO，H₂S以及CO的联合测定。

根据前述设计思路，组装如图5所示气路（呼气分析仪），其特征在于：所述阀门1（101）、样品室（301）及采样泵（201）通过管路串联连接；所述分析泵（202）、Nafion管（501）、气体传感器A（601）、气体传感器B（602）、过滤器1（401）、阀门3（103）、阀门2（102）依次连接后并联在样品室（301）两端组成循环气路；通过阀门3（103）控制气体在不同时段测量时，使待测气体选择经过或不经过特定的过滤器2（402），过滤其中的全部气体成分后再通入所述传感器进行测量；所述样品室为细长管路，分析时气体在其中的流动为活塞流。

然后按如下步骤进行测量分析：

1）采样：打开阀门1、阀门2及采样泵，气体经阀门1、样品室、阀门2、采样泵排空，采样完成后关闭采样泵、阀门1及阀门2，此时30 mL待测气体被收集到样品室中。

2）测量过程：分为三次测量。

第一次测量(对应于图6中A段曲线)：

打开分析泵，气体经样品室、Nafion管、气体传感器A、气体传感器B、过滤器1（填充KMnO₄过滤材料）、阀门3回到样品室中，此时气体流量约1 mL/s，时35秒，在此条件下所述气体中的NO、H₂S、CO、H₂及其它活性组分在所述传感器上都有响应,传感器响应电流满足方程（1）。

第二次测量(对应于图6中B段曲线)：

第一次测量进行45秒后，气体再次经样品室、Nafion管、气体传感器A、气体传感器B、过滤器1（填充KMnO₄过滤材料）、阀门3以及过滤器2（填充Pt/Al₂O₃过滤材料）回到样品室中。阀门3是一个三通阀，第二次测量时选择通过过滤器2回到样品室。此时气体流量约1mL/s, 用时约80秒。因为在第一次测量后，待测气体已经通过过滤器1，所述气体中的H₂S和NO被KMnO₄完全过滤掉, 传感器的响应电流满足方程（2b）。

第三次测量(对应于图6中C段曲线)：

第二次测量进行45秒后，气体第三次经样品室、Nafion管、气体传感器A、气体传感器B、过滤器1（填充KMnO₄过滤材料）、阀门3以及过滤器2（填充Pt/Al₂O₃过滤材料）回到样品室中。此时气体流量约1 mL/s, 用时约125秒。因为在第二次测量后，待测气体已经通过过滤器1和过滤器2，所述气体中的H₂S和NO被KMnO₄完全过滤掉，同时气体中的CO被Pt/Al₂O₃完全过滤掉，传感器的响应电流满足方程（3b）。

这样通过上述气路及测量步骤设计完成了所述方法的I_A、I_A2、I_B、I_B2、I_B3的测量，图6中下面的曲线为尚沃传感器A, 上面的曲线为尚沃传感器B。A段、B段和C段为上述测量过程所获得的响应曲线。2条曲线上5个平台电流分别对应所述的I_A、I_A2、I_B、I_B2、I_B3。然后可根据所述公式（9）、（10）、（11）计算混合气中H₂S、NO、CO浓度。

计算公式（9）、（10）、（11）牵涉到三个参数，传感器A对H₂S、CO响应的灵敏度K_H2S、K_CO和传感器B对NO响应的灵敏度K_NO，它们可通过标准气测量来确定。图7显示所述尚沃传感器A对CO气体具有良好的线性响应（H₂S响应线性和NO响应线性参考具体实施例一）。

具体实施例三

本实施例解决的问题为呼气中的NO，H₂S，CO以及H₂的联合测定。

根据前述设计思路，组装如图8所示气路（呼气分析仪），其特征在于：所述阀门1（101）、样品室（301）及采样泵（201）通过管路串联连接；所述分析泵（202）、Nafion管（501）、气体传感器A（601）、气体传感器B（602）、过滤器1（401）、阀门3（103）、阀门2（102）依次连接后并联在样品室（301）两端组成循环气路；通过阀门3（103）控制气体在不同时段测量时，使待测气体选择经过或不经过特定的过滤器2（402），过滤其中的全部气体成分后再通入所述传感器进行测量；通过阀门4（104）、阀门5（105）导入空气进入循环气路清空，并通入所述传感器进行测量；所述样品室为细长管路，分析时气体在其中的流动为活塞流。

然后按如下步骤进行测量分析：

2）测量过程：分为四次测量。

第一次测量(对应于图9中A段曲线)：

打开分析泵，气体经样品室、Nafion管、气体传感器A、气体传感器B、过滤器1（填充KMnO₄过滤材料）、阀门3回到样品室中，此时气体流量约1 mL/s, 用时35秒，在此条件下所述气体中的NO、H₂S、CO、H₂及其它活性组分在所述传感器上都有响应,传感器响应电流满足方程（1）。

第二次测量(对应于图9中B段曲线)：

第三次测量(对应于图9中C段曲线)：

第二次测量进行45秒后，气体经样品室、Nafion管、气体传感器A、气体传感器B、阀门4（104）排出气路。同时，空气经阀门5（105）、过滤器1（填充KMnO₄过滤材料）、阀门3以及过滤器2（填充Pt/Al₂O₃过滤材料）抽入到样品室中。此时气体流量约1 mL/s, 用时约125秒。因为在第二次测量后，待测气体已经通过过滤器1和过滤器2，所述气体中的H₂S和NO被KMnO₄完全过滤掉, 同时气体中的CO被Pt/Al₂O₃完全过滤掉，传感器的响应电流满足方程（3b）。

第四次测量(对应于图9中D段曲线)：

第三次测量进行55秒后，气体经样品室、Nafion管、气体传感器A、气体传感器B、阀门4（104）排出气路。同时，空气经阀门5（105）、过滤器1（填充KMnO₄过滤材料）、阀门3（103）以及过滤器2（填充Pt/Al₂O₃过滤材料）抽入到样品室中。此时气体流量约1 mL/s, 用时约180秒。因为在第三次测量后，原有气体已经通过阀门4排出仪器，待测气体为通过过滤器1和过滤器2的空气，此时空气中的H₂S和NO被KMnO₄完全过滤掉, CO被Pt/Al₂O₃完全过滤掉。由于空气中H₂浓度低（约500ppb），传感器的响应电流满足方程（4b）。

这样通过上述气路及测量步骤设计完成了所述方法的I_A、I_A2、I_B、I_B2、I_B3、I_B4的测量，图9中下面的曲线为尚沃传感器A, 上面的曲线为尚沃传感器B。A段、B段、C段和D段为上述测量过程所获得的响应曲线。2条曲线上6个平台电流分别对应所述的I_A、I_A2、I_B、I_B2、I_B3、I_B4。然后可根据所述公式（9）、（10）、（11）、（12）计算混合气中H₂S、NO、CO、H₂浓度。

计算公式（9）、（10）、（11）、（12）牵涉到四个参数，传感器A对H₂S、CO、H₂响应的灵敏度K_H2S、K_CO、K_H2和传感器B对NO响应的灵敏度K_NO，它们可通过标准气测量来确定。图10显示所述尚沃传感器A对H₂气体具有良好的线性响应（H₂S响应线性和NO响应线性参考具体实施例一，CO响应线性参考具体实施例二）。

以下通过标准H₂S、NO、CO、H₂混合气来验证本实用新型所述装置的可行性。测量结果见表1，由结果可见实用新型所述装置可同时进行H₂S、NO、CO、H₂四种气体的测量，其浓度测量的准确性能满足呼气检测的基本要求。

表3是利用所述分析装置对呼出气和空气中可能存在的几种干扰气体进行测量的结果，由表可知：利用本实用新型所述装置进行测量在实现H_2S、NO、CO、H₂联合检测同时，可有效克服传感器选择性较差的问题，能保证用空气作为零点时H₂测试的准确性。

表4是利用所述分析装置对呼出气和空气中可能存在的几种干扰气体进行测量的结果，由表可见:利用本实用新型所述装置进行测量在实现H_2S、NO、CO、H₂联合检测同时, 可有效克服传感器选择性较差的问题，能保证用空气作为零点时H₂测试的准确性。

。

Claims

1.一种呼出气体多组分联合检测的装置，由样品室（301）、毛细管路和Nafion管（501）、过滤器1（401）、过滤器2（402）、气体传感器A（601）、气体传感器B（602）、采样泵（201）、分析泵（202）及阀门1（101）、阀门2（102）、阀门3（103）、阀门4（104）、阀门5（105）组成，其特征在于：

所述阀门1（101）、样品室（301）及采样泵（201）通过管路串联连接；

所述分析泵（202）、Nafion管（501）、气体传感器A（601）、气体传感器B（602）、阀门4（104）、阀门5（105）、过滤器1（401）及阀门3（103）、阀门2（102）依次连接后并联在样品室（301）两端组成循环气路；通过阀门3（103）控制气体在不同时段测量时，使待测气体选择经过或不经过特定的过滤器2（402），过滤其中的全部气体成分后再通入所述传感器进行测量；通过阀门4（104）、阀门5（105）导入空气进入循环气路清空，并通入所述传感器进行测量；

所述样品室为细长管路，分析时气体在其中的流动为活塞流。

2.如权利要求1所述一种呼出气体多组分联合检测的装置，其特征在于：所述气体传感器A（601）对于ppb浓度的H₂S，以及ppm浓度的H₂和CO气体具有线性的响应，对于待测气体中的其它组分没有响应。

3.如权利要求1所述一种呼出气体多组分联合检测的装置，其特征在于：所述气体传感器B（602）对于ppb浓度的NO气体具有线性的响应，对于待测气体中的其它组分没有响应。

4.如权利要求1所述一种呼出气体多组分联合检测的装置，其特征在于：所述过滤器中至少包括一种过滤器可全部过滤NO、H₂S、CO，而不过滤待测气体中的其它组分。

5.如权利要求1所述呼出气体多组分联合检测的装置，其特征在于：所述过滤器中所有过滤材料完全不过滤H₂，过滤待测气体中的其它组分时对H₂完全保留。

6.如权利要求3或4所述一种呼出气体多组分联合检测的装置，其特征在于：过滤器1放置在过滤器2之前，依照过滤材料的吸附特性，依次获得待测气体中NO、H₂S、CO和H₂的浓度。