CN218419850U - 一种呼出气的在线除湿装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为一种呼出气的在线除湿装置，属于化学分析检测技术领域。它采用光电离的离子迁移谱在线检测技术，通过在线除湿将呼出气中高的湿气除掉，并分别进入到正负离子模式的离子迁移谱中进行检测，在正离子模式下直接光电离可以实现对正常人呼出气丙酮的直接检测，在负离子模式下可以实现对呼出气一氧化氮NO的直接检测，同时离子分子反应不受环境和呼出气中其它组分的干扰，进而达到提高呼出气中不同极性小分子定性识别准确性，对人呼出气中低浓度ppbv量级的丙酮和NO具有非常高的灵敏度和特异性的信号响应，有效的消除了呼出气中高的湿度对呼出气痕量小分子组分检测的影响。
Description
技术领域
本实用新型属于分析化学仪器检测领域，具体涉及一种呼出气的在线除湿装置。
背景技术
呼出气中高的湿度严重影响呼出气中痕量组分检测的灵敏度，如何消除呼出气中高的湿度影响，并同时实现对呼出气中不同极性小分子组分的检测，本发明采用正、负离子模式的离子迁移谱对经过除湿后的呼出气分别进行检测，将其应用于人体呼出气中丙酮和一氧化氮含量的检测，进行非侵入、无创的诊断及病情监控提供可能。离子迁移谱在监测痕量呼出气成分方面具有高度特异性，非常适合高湿度背景下复杂基质中的气相组分检测，提高呼出气中丙酮和一氧化氮的检测的灵敏度。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题为：呼出气中高的湿度影响呼出气中痕量组分ppb浓度丙酮和一氧化氮的检测，对于呼出气中不同极性的小分子化合物如何实现同时检测的问题。本发明通过在线除湿装置消除呼出气中高的湿度的影响，解决了呼出气中高的湿度(100％RH)的影响，在正、负离子模式下分别实现了呼出气中痕量低浓度ppbv组分丙酮和一氧化氮检测的影响，分析检测时间只有80ms，可用于相关疾病的临床诊断研究。
具体内容包括：
一种呼出除湿装置，包括针对气体样品的半导体制冷在线除湿装置、第一、第二三通电磁阀、第三二通电磁阀、以及正离子模式的离子迁移管和负离子模式的离子迁移管；
第一三通电磁阀的第一个接口(进气口)连接的为干净的空气载气气源、第二个接口(进气口)连接的为呼出气的进气口，第一三通电磁阀的第三个接口(出气口)和半导体制冷在线除湿装置的进气口相连，半导体制冷在线除湿装置的出气口和第二三通电磁阀的第二个进气口(第二个接口)相连，第二三通电磁阀的第一进气口(第一个接口)连接的为干净的空气载气气源，第二三通电磁阀的出气口(第三个接口)通过管路分别与正、负离子迁移谱的进样口相连；第三二通电磁阀的进气口通过管路与半导体制冷在线除湿装置的出气口和第二三通电磁阀之间的连接管路相连通，第三二通电磁阀的出气口作为排水口。
所述半导体制冷在线除湿装置为一中空密闭腔体，于腔体侧壁面上设有为其降温的半导体制冷片；于腔体侧壁面上设有分别与第一三通电磁阀的第三个接口的气体进口与第二三通电磁阀的第二个进气口相连气体出口。
在线除湿过程包括离子迁移谱的采样进样过程以及除湿装置的排水过程；在线除湿采样进样过程中，呼出气经第一电磁阀(5)到半导体制冷在线除湿装置中，经过制冷除湿后到达第二个三通电磁阀(3)，之后进入到离子迁移谱中进行检测；除湿装置排水过程，第一三通电磁阀切换，干净空气吹扫第一电磁阀到半导体制冷在线除湿装置，将除湿装置中的水汽吹扫到第三二通电磁阀(6)排出；此时，第二电磁阀切换气路，干净载气吹扫进入到离子迁移谱中，清洗第一电磁阀。
第二三通电磁阀的出气口(第三个接口)分别通过管路经阀门与正、负离子迁移谱的进样口相连。
离子迁移谱包括正离子迁移谱和负离子迁移谱，可以实现对呼出气中不同极性化合物的检测，正离子模式下针对呼出气中的氨、丙酮或异戊二烯以及醛类或烷烃等检测；负离子模式下针对呼出气中的硫化氢、氰化氢或一氧化氮等电负性物质的检测。
该呼出气的在线除湿装置，不仅可以用于呼出气中高湿度的去除，或，还可以用于环境气体中空气的除湿检测等。
它采用光电离的离子迁移谱在线检测技术，通过在线除湿将呼出气中高的湿气除掉，并分别进入到正负离子模式的离子迁移谱中进行检测，在正离子模式下直接光电离可以实现对正常人呼出气丙酮的直接检测，在负离子模式下可以实现对呼出气一氧化氮NO的直接检测，同时离子分子反应不受环境和呼出气中其它组分的干扰，进而达到提高呼出气中不同极性小分子定性识别准确性，对人呼出气中低浓度ppbv量级的丙酮和NO具有非常高的灵敏度和特异性的信号响应，有效的消除了呼出气中高的湿度对呼出气痕量小分子组分检测的影响。
附图说明
图1为一种呼出气的在线除湿装置的采样进样过程示意图，1为正离子模式的离子迁移谱，2为负离子模式的离子迁移谱，3为第二三通电磁阀，4为半导体制冷在线除湿装置，5为第一三通电磁阀，6为第三二通电磁阀；
图2为一种呼出气的在线除湿装置的排水过程的示意图，1为正离子模式的离子迁移谱，2为负离子模式的离子迁移谱，3为第二三通电磁阀，4为半导体制冷在线除湿装置，5为第一三通电磁阀，6为第三二通电磁阀；
图3为正离子模式下，检测除湿的呼出气中丙酮的离子迁移谱图；
图4为负离子模式下，检测除湿的呼出气中NO的离子迁移谱图。
具体实施方式
一种呼出除湿装置包括针对气体样品的半导体制冷在线除湿装置、第一、第二三通电磁阀、第三二通电磁阀、以及正离子模式的离子迁移管和负离子模式的离子迁移管；第一三通电磁阀的第一个接口(进气口)连接的为干净的空气载气气源、第二个接口(进气口)连接的为呼出气的进气口，第一三通电磁阀的第三个接口(出气口)和半导体制冷在线除湿装置的进气口相连，半导体制冷在线除湿装置的出气口和第二三通电磁阀的第二个进气口(第二个接口)相连，第二三通电磁阀的第一进气口(第一个接口)连接的为干净的空气载气气源，第二三通电磁阀的出气口(第三个接口)通过管路分别与正、负离子迁移谱的进样口相连；第三二通电磁阀的进气口通过管路与半导体制冷在线除湿装置的出气口和第二三通电磁阀之间的连接管路相连通，第三二通电磁阀的出气口作为排水口。
实施例1
呼出气的在线除湿装置的采样进样过程，如图1所示，(1)为正离子模式的离子迁移谱，(2)为负离子模式的离子迁移谱，(3)为第二三通电磁阀，(4)为半导体制冷在线除湿装置，(5)为第一三通电磁阀，(6)为第三二通电磁阀。
在线除湿采样进样过程中，呼出气经第一电磁阀5到半导体制冷在线除湿装置中，经过制冷除湿后到达第二个三通电磁阀3，之后分别进入到正负离子迁移谱中进行检测；
实施例2
呼出气的在线除湿装置的排水过程，如图2所示，(1)为正离子模式的离子迁移谱，(2)为负离子模式的离子迁移谱，(3)为第二三通电磁阀，(4)为半导体制冷在线除湿装置，(5)为第一三通电磁阀，(6)为第三二通电磁阀。
排水过程中，第一三通电磁阀切换，干净空气吹扫第一电磁阀到半导体制冷在线除湿装置，将除湿装置中的水汽吹扫到第三二通电磁阀6排出；此时，第二电磁阀切换气路，干净载气吹扫进入到离子迁移谱中，清洗第一电磁阀。
实施例3
在线除湿装置采用半导体制冷除湿，为一中空密闭腔体，于腔体侧壁面上设有为其降温的半导体制冷片；于腔体侧壁面上设有分别与第一三通电磁阀的第三个接口的气体进口与第二三通电磁阀的第二个进气口相连气体出口。
制冷除湿的温度为-5到-20℃，在直接光电离正离子模式下检测得到呼出气丙酮的离子迁移谱图，如图3所示，经过半导体在线制冷除湿后，正常人呼出气丙酮的信号强度由几mV增加到几十个mV，呼出气中丙酮信号强度得到了明显的提升；在试剂辅助光电离负离子模式下得到呼出气NO的离子迁移谱图，如图4所示，经过半导体制冷除湿后，负离子模式下成功检测出了呼出气中几个ppb的NO的产物离子峰，由未经过除湿之前的50mV提高到150mV左右，负离子模式下呼出气NO的灵敏度也得到了提升。
Claims (6)
1.一种呼出气的在线除湿装置，其特征在于：包括针对气体样品的半导体制冷在线除湿装置、第一、第二三通电磁阀、第三二通电磁阀、以及正离子模式的离子迁移管和负离子模式的离子迁移管；
第一三通电磁阀的第一个接口连接的为干净的空气载气气源、第二个接口连接的为呼出气的进气口，第一三通电磁阀的第三个接口和半导体制冷在线除湿装置的进气口相连，半导体制冷在线除湿装置的出气口和第二三通电磁阀的第二个进气口相连，第二三通电磁阀的第一进气口连接的为干净的空气载气气源，第二三通电磁阀的出气口通过管路分别与正、负离子迁移谱的进样口相连；第三二通电磁阀的进气口通过管路与半导体制冷在线除湿装置的出气口和第二三通电磁阀之间的连接管路相连通，第三二通电磁阀的出气口作为排水口。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述半导体制冷在线除湿装置为一中空密闭腔体，于腔体侧壁面上设有为其降温的半导体制冷片；于腔体侧壁面上设有分别与第一三通电磁阀的第三个接口的气体进口与第二三通电磁阀的第二个进气口相连气体出口。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：在线除湿过程包括离子迁移谱的采样进样过程以及除湿装置的排水过程；在线除湿采样进样过程中，呼出气经第一电磁阀（5）到半导体制冷在线除湿装置中，经过制冷除湿后到达第二个三通电磁阀（3），之后进入到离子迁移谱中进行检测；除湿装置排水过程，第一三通电磁阀切换，干净空气吹扫第一电磁阀到半导体制冷在线除湿装置，将除湿装置中的水汽吹扫到第三二通电磁阀（6）排出；此时，第二电磁阀切换气路，干净载气吹扫进入到离子迁移谱中，清洗第一电磁阀。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：第二三通电磁阀的出气口分别通过管路经阀门与正、负离子迁移谱的进样口相连。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：离子迁移谱包括正离子迁移谱和负离子迁移谱，可以实现对呼出气中不同极性化合物的检测，正离子模式下针对呼出气中的氨、丙酮或异戊二烯以及醛类或烷烃等检测；负离子模式下针对呼出气中的硫化氢、氰化氢或一氧化氮等电负性物质的检测。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：该呼出气的在线除湿装置，不仅可以用于呼出气中高湿度的去除，或，还可以用于环境气体中空气的除湿检测等。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202221925302.6U CN218419850U (zh) | 2022-07-25 | 2022-07-25 | 一种呼出气的在线除湿装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202221925302.6U CN218419850U (zh) | 2022-07-25 | 2022-07-25 | 一种呼出气的在线除湿装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN218419850U true CN218419850U (zh) | 2023-02-03 |
Family
ID=85092147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202221925302.6U Active CN218419850U (zh) | 2022-07-25 | 2022-07-25 | 一种呼出气的在线除湿装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN218419850U (zh) |
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2022
- 2022-07-25 CN CN202221925302.6U patent/CN218419850U/zh active Active
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