CN206756525U - 用于呼出气中voc检测的气体采样装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种用于呼出气中VOC检测的气体采样装置，包括吹气嘴、传感器、监测控制仪、封闭阀门和采样器，所述吹气嘴通过连接管与封闭阀门一端口联通，所述封闭阀门为三通式阀门，所述封闭阀门受传感器的控制而开启或关闭，所述采样器通过连接管与封闭阀门的一端口联通，所述封闭阀门的第三端口与外界相通；本实用新型所述的解决现有技术中无法准确采集末端气体的问题，方便快捷的控制气体采集过程，从而得到更准确分析结果。
Description
技术领域
本实用新型属于呼出气中末端气体的采集及呼气流速控制技术领域，特别涉及用于呼出气中挥发性有机物(VOC)检测的末端气体采样装置。
背景技术
组织细胞代谢产生二氧化碳(CO2)，经毛细血管和静脉运输到肺，在呼气时排出体外，体内CO2产量(VCO2)和肺通气量(VA)决定肺泡内CO2分压(呼气末二氧化碳，PETCO2)。 CO2弥散能力很强，极易从肺毛细血管进入肺泡内；肺泡和动脉CO2完全平衡，最后呼出的气体应为肺泡气。PETCO2的测定有红外线法，质谱仪法和比色法三种，临床常用的红外线法又根据气体采样的方式分为旁流型和主流型两类；
呼出气末端气体中挥发性有机物的检测方法包括色谱法、质谱法、光谱法、传感器技术等，其中质谱分析是将被检物质电离成各种不同质量的带电气体，并按质量和电荷大小分离，根据质谱图对物质进行定性和定量分析。
人体在正常生理条件下，组织细胞不断产生CO2，因此组织细胞内的CO2分压最高；CO2具有很强的弥散能力，从肺毛细血管可以非常容易地扩散到肺泡内，直至肺泡和动脉内的CO2气体压力达到平衡；如图1所示，正常呼气中的CO2波形一般可分为四相四段：Ⅰ相：吸气基线，应处于零位，是呼气的开始部分，全部为呼吸道内死腔气，基本上不含CO2；Ⅱ相：呼气上升支，较陡直，为肺泡和无效腔的混合气；Ⅲ相：CO2曲线是水平或微向上倾斜，称作呼气平台，为混合肺泡气，平台终点为呼气末气流；Ⅳ相：吸气下降支，CO2曲线迅速陡直下降至基线，新鲜空气进入气到。
因此，可以通过观察CO2监测控制仪的波形，判断受试者的各个呼气阶段，并选择呼气平台期进行呼气采集，获得受试者的肺泡气；每个人的呼吸速率无法控制，故采用监测CO2波形曲线进行采样的方法依然无法准确采集到所需气体。
发明内容
有鉴于此，本实用新型旨在提出一种用于呼出气中VOC检测的气体采样装置，以解决现有技术中无法准确采集末端气体的问题，方便快捷的控制气体采集过程，从而得到更准确分析结果。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种用于呼出气中VOC检测的气体采样装置，包括吹气嘴、传感器、监测控制仪、封闭阀门和采样器，所述吹气嘴通过连接管与封闭阀门一端口联通，所述封闭阀门为三通式阀门，所述封闭阀门连接在检测控制仪上受传感器的控制而开启或关闭，所述采样器通过连接管与封闭阀门的一端口联通，所述封闭阀门的第三端口与外界相通；
最佳的，所述传感器外接有监测控制仪，所述监测控制仪与封闭阀门电连接，通过传感器的传输的数据至监测控制仪的显示屏上，并通过控制监测控制仪上的控制模块来控制封闭阀门的开关状态；
最佳的，所述采样器为玻璃注射器，优选的100mL玻璃注射器；当封闭阀门关闭后，从吹气嘴进入的气体被玻璃注射器吸入，进而得到所需的采样气体；
最佳的，所述传感器为CO2传感器，能快速响应CO2浓度；所述监测控制仪能检测CO2浓度变化；
最佳的，所述传感器为检测VOC用的传感器，能快速响应对应的VOC浓度；所述监测控制仪能检测对应的VOC浓度变化情况；
最佳的，所述采样器直接与在线监测质谱(如PTR-MS)连接，实现分析，也可用于样品预富集进而用离线检测方式(如GC-MS)进行分析；被测试者的呼出气体可以很方便的实现储存和运输。
采用上述采样装置的具体采样方法为：
S1、采样开始前，通过吹气嘴反复几次向采气系统内冲入氮气，避免残气污染；
S2、采样时，受试者全程保持放松状态，用鼻深吸气后，嘴巴对着一次性吹嘴缓慢呼气；
S3、采集者注意观察CO2监测控制仪的波形，当CO2波形处于Ⅰ相和Ⅱ相时，封闭阀门打开；
S4、当波形开始到达Ⅲ相时，关闭封闭阀门，拉动玻璃注射器活塞，此时注射器内收集到的即为受试者的肺泡气，待Ⅳ相结束后，停止拉动玻璃注射器活塞；
S5、受试者吸气进行下一次呼气采集。
相对于现有技术，本实用新型所述的采样装置及采样方法具有以下优势：
(1)所述实用新型的采样装置通过CO2(VOC)传感器和CO2(VOC)监测器可以准确判断受试者呼气的不同阶段；通过控制封闭阀门的开、关和玻璃注射器的活塞，可以对呼气的采集进行快捷方便的控制；玻璃注射器对待测挥发性有机物无特异性吸附，且玻璃注射器不会释放其他挥发性气体对受试者呼气造成污染；末端气采样袋既可直接与在线监测质谱如PTR-MS连接，实现在线分析，也可用于样品预富集进而用离线检测方式如 GC-MS进行分析；被测试者的呼出气体可以很方便的实现储存和运输。
(2)本实用新型所述的采样方法能够快速准确的采集到肺泡气体，避免采集死腔气体或无效气体，进而提高了检测结果的准确性。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型所述的正常人呼气CO2波形图；
图2为本实用新型实施例所述的气体采样装置示意图。
附图标记说明：
1—吹气嘴；2—传感器；3—监测控制仪；4—封闭阀门；5—采样器。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实用新型的描述中，需要理解的是指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
如图2所示，一种用于呼出气中VOC检测的气体采样装置，包括吹气嘴1、传感器2、监测控制仪3、封闭阀门4和采样器5，所述吹气嘴1通过连接管与封闭阀门4一端口联通，所述封闭阀门4为三通式阀门，所述封闭阀门4受传感器2的控制而开启或关闭，所述采样器5通过连接管与封闭阀门4的一端口联通，所述封闭阀门4的第三端口与外界相通；所述传感器2外接有监测控制仪3，所述监测控制仪3与封闭阀门4电连接，通过传感器2的传输的数据至监测控制仪3的显示屏上，并通过控制监测控制仪3上的控制模块来自动控制封闭阀门4的开关状态，控制模块响应时间为1s；所述采样器5为玻璃注射器，优选的100mL玻璃注射器；当封闭阀门4关闭后，从吹气嘴1进入的气体被采样器5吸入，进而得到所需的采样气体；所述传感器2为CO2传感器，能快速响应CO2 浓度；所述监测控制仪3能检测CO2浓度变化；或所述传感器2为检测VOC用的传感器，能快速响应对应的VOC浓度；所述监测控制仪3能检测对应的VOC浓度变化情况；所述采样器5直接与在线监测质谱(如PTR-MS)连接，实现分析，也可用于样品预富集进而用离线检测方式(如GC-MS)进行分析；被测试者的呼出气体可以很方便的实现储存和运输。
采用上述采样装置的具体采样方法为：
S1、采样开始前，通过吹气嘴反复几次向采气系统内冲入氮气，避免残气污染；
S2、采样时，受试者全程保持放松状态，用鼻深吸气后，嘴巴对着一次性吹嘴缓慢呼气；
S3、采集者注意观察CO2监测控制仪的波形，当CO2波形处于Ⅰ相和Ⅱ相时，控制模块控制封闭阀门4打开；
S4、当波形开始到达Ⅲ相时，控制模块自动控制封闭阀门4关闭，拉动玻璃注射器活塞，此时注射器内收集到的即为受试者的肺泡气，待Ⅳ相结束后，停止拉动玻璃注射器活塞；此时控制模块自动控制封闭阀门4再次打开；
S5、受试者吸气进行下一次呼气采集。
所述实用新型的采样装置通过CO2(VOC)传感器和CO2(VOC)监测器可以准确判断受试者呼气的不同阶段；通过控制封闭阀门的开、关和玻璃注射器的活塞，可以对呼气的采集进行快捷方便的控制；玻璃注射器对待测挥发性有机物无特异性吸附，且玻璃注射器不会释放其他挥发性气体对受试者呼气造成污染；末端气采样袋既可直接与在线监测质谱如PTR-MS连接，实现在线分析，也可用于样品预富集进而用离线检测方式如GC-MS 进行分析；被测试者的呼出气体可以很方便的实现储存和运输。
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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于呼出气中VOC检测的气体采样装置，其特征在于：包括吹气嘴(1)、传感器(2)、监测控制仪(3)、封闭阀门(4)和采样器(5)，所述吹气嘴(1)通过连接管与封闭阀门(4)一端口联通，所述封闭阀门(4)为三通式阀门，所述封闭阀门(4)连接在检测控制仪(3)上且由传感器(2)的控制而开启或关闭，所述采样器(5)通过连接管与封闭阀门(4)的一端口联通，所述封闭阀门(4)的第三端口与外界相通。
2.根据权利要求1所述的气体采样装置，其特征在于：所述传感器(2)外接有监测控制仪(3)，所述监测控制仪(3)与封闭阀门(4)电连接，通过传感器(2)的传输的数据至监测控制仪(3)的显示屏上，并通过控制监测控制仪(3)上的控制模块来控制封闭阀门(4)的开关状态。
3.根据权利要求1所述的气体采样装置，其特征在于：所述采样器(5)为玻璃注射器，当封闭阀门(4)关闭后，从吹气嘴(1)进入的气体被采样器(5)吸入。
4.根据权利要求1所述的气体采样装置，其特征在于：所述传感器(2)为CO2传感器，能快速响应CO2浓度；所述监测控制仪(3)能检测CO2浓度变化。
5.根据权利要求1所述的气体采样装置，其特征在于：所述传感器(2)为检测VOC用的传感器，能快速响应对应的VOC浓度；所述监测控制仪(3)能检测对应的VOC浓度变化情况。
6.根据权利要求1所述的气体采样装置，其特征在于：所述采样器(5)直接与在线监测质谱连接，实现在线分析；或用离线检测方式进行分析。
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN108362754A (zh) * | 2018-01-19 | 2018-08-03 | 北京大学 | 一种呼出气中生物标志物在线检测系统及方法 |
| CN109009236A (zh) * | 2018-07-30 | 2018-12-18 | 北京大学 | 一种人体呼出气体采集装置及采集方法 |
| JP2022501616A (ja) * | 2018-11-28 | 2022-01-06 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | 過装填検出によるガス分析サンプリング |
| WO2023046165A1 (zh) * | 2021-09-27 | 2023-03-30 | 惠雨恩科技(深圳)有限公司 | 分离气道的呼气末气体采集装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN108362754A (zh) * | 2018-01-19 | 2018-08-03 | 北京大学 | 一种呼出气中生物标志物在线检测系统及方法 |
| CN109009236A (zh) * | 2018-07-30 | 2018-12-18 | 北京大学 | 一种人体呼出气体采集装置及采集方法 |
| JP2022501616A (ja) * | 2018-11-28 | 2022-01-06 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | 過装填検出によるガス分析サンプリング |
| JP7089119B2 (ja) | 2018-11-28 | 2022-06-21 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | 過装填検出によるガス分析サンプリング |
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