DE3823736A1 - Vorrichtung zum nachweis von halitose - Google Patents

Vorrichtung zum nachweis von halitose

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    • G01N33/483—Physical analysis of biological material
    • G01N33/497—Physical analysis of biological material of gaseous biological material, e.g. breath

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überprüfung der menschlichen Ausatemluft auf Halitose.
Es soll eine Vorrichtung zum Nachweis von Halitose aufgezeigt werden, mit der Halitose beim Menschen nachgewiesen und/oder der Grad des üblen Geruches menschlicher Ausatemluft quantitativ bestimmt werden kann. Weiter soll eine Methode zum Nachweis von Halitose und/oder zur quantitativen Bestimmung des üblen Geruches menschlicher Ausatemluft und zum Nachweis bei Verdacht auf Osostomie aufgezeigt werden.
Zum Nachweis von schlechtem Mundgeruch und zur Bestimmung des Grades einer Halitose oder des üblen Geruches menschlicher Ausatemluft werden bisher nur organoleptische Prüfungen eingesetzt, die auf dem menschlichen Geruchssinn basieren. Solche organoleptischen Prüfungen werden normalerweise von einer Gruppe von mehreren ausgebildeten Fachleuten ausgeführt, die in Zusammenarbeit den Grad der Halitose einfach dadurch abschätzen, daß sie ihren Geruchssinn einsetzen. Die organoleptischen Prüfungen durch Gruppen von Fachleuten sind jedoch zur quantitativen Erfassung der Ernsthaftigkeit der Halitose und mehr noch zur Messung der Konzentration von üblen Gerüchen in menschlicher Ausatemluft ungeeignet.
Die quantitative Analyse übler Gerüche in menschlicher Ausatemluft wird mittels Gaschromatographie, gewöhnlich unter Benutzung eines Flammenphotometers oder eines Wasserstoffflammenionisationsdetektors durchgeführt. Bei der Messung übler Gerüche mittels flammenphotometrischer Gaschromatographie wird die Ausatemluft einer Person, bei der Verdacht auf Osostomie besteht, auf ein adsorbierendes Material geleitet, so daß dieses die chemischen Bestandteile der Atemluft aufnimmt. Das adsorbierende Material, das die übelriechenden Gase, die in der Ausatemluft der Testperson enthalten sein können, aufgenommen hat, wird dann verbrannt, um den Nachweis und die Identifizierung und quantitative Messung der übelriechenden Gase durch Messung der bei der Verbrennung auftretenden Lichtintensität zu ermöglichen. Derartige quantitative Analysen übler Gerüche in menschlicher Ausatemluft erfordern eine umfangreiche, komplizierte und entsprechend teure Prüfausrüstung, die nicht für den persönlichen Gebrauch zu Hause oder in einer Zahnarztpraxis geeignet ist.
Experimentell wurde nachgewiesen, daß Halitose durch die Anwesenheit von etwa 20 bis 100 verschiedenen chemischen Substanzen im menschlichen Atem verursacht wird. Typische Beispiele für derartige Substanzen, die zum Entstehen von Halitose beim Menschen beitragen, sind Schwefelwasserstoff H₂S, Dimethylsulfid (CH₃)₂S, Methylmercaptan CH₃SH, und Ethylmercaptan C₂H₅SH. Schwefelwasserstoff entsteht beispielsweise durch die Ansammlung von Plaque auf den Zähnen und könnte durch regelmäßige Reinigung der Zähne und der Mundhöhle vermieden werden. Dimethylsulfid ist im Atem des Menschen normalerweise nicht enthalten und läßt sich, wie Periodontium-Fachärzte festgestellt haben, nur in der Ausatemluft eines Patienten mit krankhafter Osostomie nachweisen. Weiter enthält der Atem eines an krankhafter Osostomie leidenden Patienten nach Aussage von Fachärzten für das Periodontium nennenswerte Konzentrationen von Methylmercaptan und Ethylmercaptan, die als typische übelriechende Substanzen für die Halitose verantwortlich sind.
Diese chemischen Substanzen, die zum Entstehen von Halitose beim Menschen beitragen, können mit Hilfe eines bekannten Gassensors, der auf reduzierende Gase mit bestimmter chemischer Zusammensetzung anspricht, nachgewiesen und quantitativ erfaßt werden. Die einfache Anwendung eines derartigen Gassensors zum Nachweis und zur Messung von übelriechenden Stoffen in menschlicher Ausatemluft wäre jedoch problematisch, da nicht nur die nachzuweisenden übelriechenden reduzierenden Gase, sondern auch andere chemische Substanzen, die zum Entstehen von Halitose nicht beitragen, vom Sensor entdeckt und gemessen werden könnten.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine tragbare Vorrichtung zum Nachweis von Halitose aufzuzeigen, mit der Halitose beim Menschen einfach und bequem nachgewiesen werden und der üble Geruch in menschlicher Ausatemluft einfach und doch genau quantitativ bestimmt werden kann, die einen einfachen Aufbau aufweist, leicht und wirtschaftlich herzustellen und zu benutzen ist und doch zuverlässig arbeitet. Diese soll auch handlich und tragbar sein, zum persönlichen Gebrauch oder zur Benutzung zu Hause oder in einer Zahnarztpraxis geeignet sein und auf gerade die gasförmigen chemischen Verbindungen ansprechen, die zum Entstehen von Halitose beitragen.
Des weiteren soll mit vorliegender Erfindung eine Methode zum Nachweis von Halitose und/oder zur quantitativen Bestimmung der Stärke des üblen Geruches menschlicher Ausatemluft und zur Diagnose bei einem Fall mit Verdacht auf Osostomie aufgezeigt werden.
Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1. Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Ausführungsformen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Nachweis von Halitose und zur Prüfung menschlicher Ausatemluft auf Halitose umfaßt
  • a) eine Kammer mit einer Lufteinlaßöffnung, durch die die zu prüfende Ausatemluft in die Kammer gelangt und einer Luftauslaßöffnung, durch die die getestete Ausatemluft die Kammer verläßt,
  • b) eine innerhalb der Kammer angeordnete Meßvorrichtung, die, nach dem Erwärmen auf eine vorgegebene erste Temperatur, auf übelriechende Gase einschließlich solcher mit vorgegebener chemischer Zusammensetzung anspricht und ein elektrisches Signal erzeugt, dessen Stärke von der gemessenen Konzentration der übelriechenden Gase abhängt,
  • c) eine Vorrichtung, die elektrisch betätigt wird und dazu dient, die Meßvorrichtung wahlweise auf die erste Temperatur oder eine vorgegebene zweite Temperatur zu erwärmen, die höher ist als die erste Temperatur und so gewählt ist, daß die Meßvorrichtung regeneriert wird,
  • d) eine Steuervorrichtung, die auf das Signal, das die Stärke des üblen Geruches anzeigt, anspricht und ein elektrisches Signal erzeugt, das dem Grad des festgestellten üblen Geruches entspricht, und
  • e) eine Anzeigevorrichtung, die auf das von der Steuervorrichtung ausgehende Signal reagiert und Werte anzeigt, die der Stärke des üblen Geruches gemäß dem Signal der Steuervorrichtung entsprechen.
Weitere Merkmale, Einzelheiten, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich im folgenden aus der Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung des allgemeinen Schaltbildes der Vorrichtung zum Nachweis von Halitose;
Fig. 2A das Schaltbild einer ersten bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung zum Nachweis von Halitose, die im wesentlichen der Anordnung in Fig. 1 entspricht;
Fig. 2b das Schaltbild einer zweiten bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung zum Nachweis von Halitose, deren Anordnung im wesentlichen Fig. 1 entspricht;
Fig. 3A das Schaltbild einer dritten bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung zum Nachweis von Halitose, die im wesentlichen der Anordnung in Fig. 1 entspricht;
Fig. 3B das Schaltbild einer vierten bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung zum Nachweis von Halitose, die im wesentlichen der Anordnung in Fig. 1 entspricht;
Fig. 4 eine detaillierte Darstellung des Aufbaues eines typischen Beispiels eines thermisch aktivierten Metalloxidhalbleiter-Sensorelements im Längsschnitt, wie es in der in Fig. 2A oder 3A gezeigten Vorrichtung zum Nachweis von Halitose verwendet wird;
Fig. 5 einen Ausschnitt aus einer Kristallgitterstruktur von Zinndioxid, das Teil des Sensorelements in Fig. 4 ist;
Fig. 6 einen Längsschnitt mit dem detaillierten Aufbau eines typischen Beispiels eines thermisch aktivierten Dünnfilm-Adsorptionseffekttransistors, der als Sensorelement in der in Fig. 2B oder 3B gezeigten Vorrichtung zum Nachweis von Halitose dient;
Fig. 7A die perspektivische Darstellung des äußeren Aufbaus einer bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung zum Nachweis von Halitose, welche die in Fig. 2A gezeigte Anordnung enthält;
Fig. 7B eine teilweise ausgebrochene Draufsicht auf den inneren Aufbau der in Fig. 7A gezeigten Vorrichtung zum Nachweis von Halitose;
Fig. 7C einen Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 7B;
Fig. 8 das Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der Anordnung der Steuerschaltung und des Ausgabenetzwerks, die einen Teil der Steuereinheit bilden, die in den Fig. 7A bis 7C gezeigten Vorrichtung zum Nachweis von Halitose vorgesehen ist;
Fig. 9A die perspektivische Darstellung des äußeren Aufbaues einer bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung zum Nachweis von Halitose, die die in Fig. 3A gezeigte Anordnung enthält;
Fig. 9B einen Teil des inneren Aufbaus der Vorrichtung zum Nachweis von Halitose mit dem in Fig. 9A gezeigten äußeren Aufbau;
Fig. 10 ein Schaltbild ähnlich dem in Fig. 8 gezeigten, wobei hier aber die bevorzugte Ausführungsform der Anordnung von Steuerschaltung und Eingabe- und Ausgabenetzwerk gezeigt wird, wie sie in der Vorrichtung zum Nachweis von Halitose nach Fig. 9A und 9B enthalten ist;
Fig. 11A, 11B, 11C und 11D Flußdiagramme bzw. einige bevorzugte Beispiele des Hauptprogrammes, welches von der Zentraleinheit der Steuerschaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Nachweis von Halitose ausgeführt werden kann;
Fig. 12A und 12B Flußdiagramme mit der detaillierten Darstellung des in Fig. 11A gezeigten Programmes in seiner Anwendung in der in den Fig. 7A bis 7C gezeigten Vorrichtung;
Fig. 13 ein Flußdiagramm mit zusätzlichen Schritten, die in das in den Fig. 12A und 12B gezeigte Programm eingefügt werden können;
Fig. 14 ein Flußdiagramm mit Details eines Luftausstoß- Unterprogrammes, welches in dem in Fig. 11B gezeigten Programm zusätzlich zu dem in Fig. 11A gezeigten Programm enthalten ist;
Fig. 15A, 15B, 15C und 15D Flußdiagramme mit Details des in Fig. 11C gezeigten Programmes in seiner Anwendung in der in Fig. 9A und 9B gezeigten Vorrichtung;
Fig. 16 ein Flußdiagramm mit den Details eines Diagnose-Unterprogrammes, welches in dem in Fig. 11D gezeigten Programm zusätzlich zu dem in Fig. 11C gezeigten Programm enthalten ist; und
Fig. 17 ein Flußdiagramm mit einer Modifikation des in Fig. 16 gezeigten Diagnose-Unterprogrammes.
Wie in Fig. 1 dargestellt, umfaßt die Vorrichtung zum Nachweis von Halitose im wesentlichen einen Sensor 20 mit zwei Elektroden 22 und 22′ und einer Heizung 24, die mittels Elektrizität Wärme erzeugen kann. Entsprechend seiner Bauart reagiert der Sensor 20 auf Anionen bindende reduzierende Gase bestimmter chemischer Zusammensetzungen und verändert seinen Widerstand R v oder seine Leitfähigkeit G v bei thermischer Aktivierung. Der Sensor 20 reagiert so speziell auf die chemischen Substanzen, die zum Entstehen von Halitose beitragen, darunter, wie bereits oben erwähnt, Schwefelwasserstoff H₂S, Dimethylsulfid (CH₃)₂S, Methylmercaptan CH₃SH und Ethylmercaptan C₂H₅SH. Wird der Sensor 20 mittels Stromzufuhr zur Heizung 24 thermisch aktiviert und einer Umgebung ausgesetzt, die eines oder mehrere dieser übelriechenden Gase enthält, so ändern sich der Widerstand R v oder die Leitfähigkeit G v zwischen den Elektroden 22 und 22′ kontinuierlich mit der Gesamtkonzentration der übelriechenden Substanzen in der Umgebung.
In dem schematischen Schaltplan in Fig. 1 ist die Heizung 24 an eine Stromversorgung 26 mit konstanter Spannung angeschlossen, während der Sensor 20 selbst mit der Stromversorgung 26 über eine Steuerschaltung 28 verbunden ist. Die Steuerschaltung 28 reagiert auf die verschiedenen Spannungsunterschiede, die infolge der Veränderung des Widerstandes R v oder der Leitfähigkeit G v des Sensors 20 zwischen den Elektroden 22 und 22′ entstehen. Die Steuerschaltung 28 ist mit Eingabe- und Ausgabenetzwerken 30 und 32 verbunden, durch die verschiedene Steuer- und Datensignale während des Betriebes der Vorrichtung der Steuerschaltung 28 zugeführt und von dieser abgegeben werden können.
Wie noch genauer beschrieben wird, wird zwischen den Elektroden 22 und 22′ durch eine entsprechende Generatorschaltung 34 für eine konstante Spannung ständig eine bestimmte Vorspannung V B erzeugt. Der Eingangspol der Generatorschaltung 34 für eine konstante Spannung ist mit der Stromversorgung 26 verbunden, der Ausgangspol mit einer der beiden Elektroden 22 und 22′ des Sensors 20. Wird der Sensor 20 in eine Umgebung gebracht, in der übelriechende Gase vorhanden sind, entsteht so eine Signalspannung V AUS zwischen den Elektroden 22 und 22′, die höher ist als die Vorspannung V B und sich mit der Konzentration der gemessenen übelriechenden reduzierenden Gase ändert. Die Signalspannung V AUS , die also der Konzentration der gemessenen übelriechenden, reduzierenden Gase entspricht, wird zur Steuerschaltung 28 geleitet. Die Generatorschaltung 34 hat zwei weitere Ausgänge, die über einen Zweistellungsschalter oder Umschalter 36 mit der Heizung 24 verbunden sind und durch die verschiedene, festgelegte Spannungen V H und V CL der Heizung 24 wahlweise zugeführt werden können. Wie noch genauer beschrieben wird, wird die Spannung V H der Heizung 24 zur Messung übelriechender Gase zugeführt und im folgenden als Heizspannung bezeichnet. Die Spannung V CL andererseits wird zum Regenerieren oder "Reinigen" des Sensors 20 benutzt, der durch die Verbrennung der reduzierenden Gase nach der Messung verunreinigt ist. Diese Spannung wird im folgenden als Sensorreinigungsspannung bezeichnet.
Fig. 2A zeigt die Schaltungsanordnung einer ersten bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Diagnose von Halitose. Im wesentlichen entspricht die Anordnung der zuvor unter Bezug auf Fig. 1 beschriebenen. Der Sensor 20 der gezeigten Diagnosevorrichtung enthält ein thermisch aktiviertes Metalloxidhalbleiter-Sensorelement 20 a, dessen Eingang und Ausgang jeweils mit den Elektroden 22 und 22′ verbunden ist. Das Sensorelement 20 a hat einen veränderlichen Widerstand R v , der sich mit der Gesamtkonzentration der reduzierenden Gase, denen das Sensorelement 20 a ausgesetzt ist, kontinuierlich ändert, wenn die dazugehörige Heizung 24 mit der Heizspannung V H elektrisch aktiviert wird. Zwischen den Elektroden 22 und 22′ entsteht so eine Signalspannung V AUS , die höher ist als die feste Vorspannung V B und sich mit der Konzentration der gemessenen reduzierenden Gase, denen das Sensorelement 20 a ausgesetzt ist, ändert. Die Generatorschaltung 34 für konstante Spannung wird von einem veränderlichen Widerstand gebildet, der mit der Stromversorgung und dem Sensorelement 20 a verbunden ist und über zwei Anschlüsse über den Umschalter 36 mit der Heizung 24 in Verbindung steht. Die Stromversorgung selbst soll hier aus einer Serienschaltung einer Gleichstromquelle 38, einem als Spannungsregler dienenden Regelwiderstand 40 und einem normalerweise offenen Stromversorgungsschalter 42 bestehen. Weiter ist ein Widerstand 35 gezeigt, der zwischen die Stromversorgung und die Ausgangselektrode 22′ des Sensors 20 geschaltet ist.
Fig. 2B zeigt die Schaltungsanordnung einer zweiten bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung zum Nachweis von Halitose, die im wesentlichen ebenfalls der unter Bezug auf Fig. 1 bereits beschriebenen Anordnung entspricht. Der hier gezeigte Sensor 20 der Vorrichtung hat ein Sensorelement 20 b, welches als thermisch aktivierter Dünnfilmadsorptionseffekttransistor ausgeführt ist, dessen Stromweg mit den Elektroden 22 und 22′ verbunden ist. Der Adsorptionseffekttransistor 20 b hat eine veränderliche Leitfähigkeit G v , die sich mit der Gesamtkonzentration der übelriechenden reduzierenden Gase, denen das Sensorelement 20 b ausgesetzt ist, kontinuierlich verändert, wenn die dazugehörige Heizung 24 elektrisch aktiviert wird. Zwischen den Elektroden 22 und 22′ des Sensors 20 entsteht so eine Signalspannung V AUS , die höher ist als die feste Vorspannung V B und sich mit der Konzentration der gemessenen reduzierenden Gase, denen das Sensorelement 20 b ausgesetzt ist, verändert. Die Generatorschaltung 34 für eine konstante Spannung ist als veränderlicher Widerstand ausgeführt, der mit der Stromversorgung und dem Sensorelement 20 b verbunden ist und von dem zwei Anschlüsse über den Umschalter 36 mit der Heizung 24 verbunden sind. Die Stromversorgung besteht aus einer Reihenschaltung einer Gleichstromquelle 38, eines Regelwiderstands 40, der als Spannungsregler dient, und einem normalerweise offenen Stromversorgungsschalter 42.
Die Fig. 3A und 3B zeigen jeweils die Schaltungsanordnung einer dritten und vierten bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung zum Nachweis von Halitose. Der Aufbau entspricht im wesentlichen dem in Bezug auf Fig. 1 beschriebenen. Die in Fig. 3A gezeigte Vorrichtung ist allgemein der unter Bezug auf Fig. 2A beschriebenen Vorrichtung ähnlich und hat so im Sensor 20 ein thermisch aktiviertes Metalloxidhalbleiter- Sensorelement 20 a, das mit den Elektroden 22 und 22′ verbunden ist. Die Stromversorgung mit konstanter Spannung umfaßt einen Transformator 44 mit einer Primärwicklung, die mit einer Wechselstromquelle 46 in Reihe verbunden ist, einem verstellbaren Spannungsregler 48 und einem normalerweise offenen Stromversorgungsschalter 50, und eine Sekundärwicklung, die mit der Generatorschaltung für konstante Spannung verbunden ist. Die Generatorschaltung für konstante Spannung kann z. B. unter Verwendung einer Zenerdiode aufgebaut sein und ist mit ihren Polen mit der Sekundärwicklung des Transformators 44 verbunden. Mit zwei Anschlüssen ist sie über den Umschalter 36 mit der Heizung 24 verbunden.
Die in Fig. 3B gezeigte Vorrichtung zum Nachweis von Halitose hingegen ist allgemein der in Fig. 2B gezeigten Vorrichtung ähnlich und verwendet im Sensor 20 als Sensorelement 20 b einen thermisch aktivierten Dünnfilmadsorptionseffekttransistor, der zwischen den Elektroden 22 und 22′ angeordnet ist. Wie bei der in Fig. 3A gezeigten Ausführungsform besteht die Stromversorgung mit konstanter Spannung 26 bei der hier gezeigten Ausführungsform aus einem Transformator 44 mit einer Primärwicklung, die in Reihe mit einer Wechselstromquelle 46 verbunden ist, einem verstellbaren Spannungsregler 48 und einem normalerweise offenen Stromversorgungsschalter 50, und einer Sekundärwicklung, die mit der Generatorschaltung für konstante Spannung verbunden ist. Die Generatorschaltung für konstante Spannung kann beispielsweise unter Verwendung einer Zenerdiode aufgebaut sein, ist mit ihren Polen mit der Sekundärwicklung des Transformators 44 verbunden und mit zwei Anschlüssen über den Umschalter 36 mit der Heizung 24.
Fig. 4 zeigt ein typisches Beispiel für den Aufbau eines thermisch aktivierten Metalloxidhalbleiter-Sensorelements 20 a, wie es in der in den Fig. 2A oder 3A gezeigten Vorrichtung zum Nachweis von Halitose benutzt wird. Das Metalloxidhalbleiter- Sensorelement 20 a besteht aus einem zylindrischen Hohlkörper aus gesintertem Zinndioxid 54 (SnO₂) und einem elektrischen Isolator 56, üblicherweise aus gesinterter Tonerdekeramik, der vom Zinndioxidhohlkörper 54 umschlossen wird. Die Außenfläche des Zinndioxidkörpers 54 kann, in der Zeichnung nicht gezeigt, mit einer Schutzschicht aus beispielsweise Siliciumdioxid (SiO₂) überzogen sein. Die Elektroden 22 und 22′ sind jeweils nahe den gegenüberliegenden Enden des Isolators 56 im Zinndioxidkörper 54 eingebettet und haben eine ringförmige Gestalt. Als Heizung 24 dient eine Wendel aus Widerstandsdraht, die längs zwischen den gegenüberliegenden Enden des Isolators 56 so eingebettet ist, daß Verbindung zu einer äußeren Zuleitung besteht.
Wie bereits unter Bezug auf Fig. 1 beschrieben, liegt zwischen den Elektroden 22 und 22′ ständig eine bestimmte Vorspannung V B an, so daß zwischen den Elektroden 22 und 22′ eine Signalspannung V AUS entsteht, die höher ist als die feste Vorspannung V B und sich mit der Konzentration der gemessenen reduzierenden Gase ändert. Der Heizung 24 wird wahlweise die Heizspannung V H oder die Sensorreinigungsspannung V CL zugeführt, um den Isolatorkörper 56 gleichmäßig über seine gesamte Länge zwischen den Elektroden 22 und 22′ zu erwärmen.
Ein Metalloxidhalbleitergassensor aus Zinndioxid ist an sich bekannt, z. B. aus dem Artikel "Detektoren für brennbare und gefährliche Gase in ihrer Entwicklung zur geforderten Leistungsfähigkeit" von R. Okabe ("The Sensors", Seiten 331-334, Nikkei McGrawhill, 1981). Wird der Sensor 20, ausgerüstet mit dem in Fig. 4 gezeigten Sensorelement 20 a mit der Heizung 24, in eine Umgebung gebracht, die reduzierende Gase bestimmter Zusammensetzung enthält und wird dann der Zinndioxidkörper 54 mittels der Heizung 24 auf eine bestimmte Temperatur erwärmt, so variiert der Widerstand R v des Zinndioxidkörpers 54 in Abhängigkeit von der Art der reduzierenden Gase und der Konzentration der in dieser Umgebung befindlichen Gase. Enthält die Umgebung, der der Zinndioxidkörper 54 ausgesetzt ist, eine bestimmte Art eines brennbaren reduzierenden Gases, so ändert sich der Widerstand R v des Zinndioxidkörpers 54 auf eine für die chemische Zusammensetzung des Gases charakteristische Weise mit der Konzentration des reduzierenden Gases. Die Eingangs- und Ausgangscharakteristik des Sensorelements 20 a, als das der Zinndioxidmetalloxidhalbleiter dient, ändert sich mit der Temperatur, auf die die Kanalschicht aufgeheizt wird und kann daher durch die Auswahl der der Heizung 24 zugeführten Heizspannung V H eingestellt werden.
Hier sei angemerkt, daß in den Fällen, in denen wie bei den in Fig. 2A und 3A gezeigten Vorrichtungen der Aufbau des Metalloxidhalbleiter-Sensorelements 20 a dem zuvor beschriebenen entspricht, die der Heizung 24 zugeführte Heizspannung V H so gewählt wird, daß der Zinndioxidkörper 54 im Sensorelement 20 a auf eine Temperatur im Bereich von 250°C bis 400°C, vorzugsweise auf annähernd 280°C erwärmt wird.
Fig. 5 zeigt einen Ausschnitt einer Kristallgitterstruktur von Zinndioxid, wobei die größten Teilchen Sauerstoffatome und die kleineren Zinnatome darstellen. Die Kristallstruktur von Zinndioxid verbleibt normalerweise in einem sauerstoffarmen Zustand und weist Lücken im Gitter auf, die, wie durch die punktierte Linie angedeutet, durch das Fehlen von Sauerstoffatomen entstehen. An diesen Stellen der Kristallgitterstruktur, an denen Sauerstoffatome fehlen, werden Elektronen 2 e angelagert, die ein relativ niedriges Energieniveau bilden, das als Donatorniveau dient. Wird die Kristallstruktur auf eine Temperatur nahe 280°C erwärmt, so werden diese Elektronen in Richtung auf das Leitfähigkeitsband aktiviert und wirken als Ladungsträger, die zur elektrischen Leitung beitragen und so die Kristallstruktur in die Lage versetzen, als n-Halbleiter zu wirken. Wird die Kristallstruktur der Umgebungsluft ausgesetzt, so lagern sich ionisierte Sauerstoffteilchen an der Oberfläche der Struktur an und bilden damit für die Elektronen Potentialbarrieren an den Korngrenzen des Gefüges. Die so in der Kristallstruktur errichteten Potentialgrenzen bilden einen Widerstand gegen die Wandung von Ladungsträgern in der Kristallstruktur. Enthält nun die Umgebungsluft, der die Kristallstruktur ausgesetzt ist, irgendein reduzierendes Gas, so werden die Moleküle des reduzierenden Gases an der Oberfläche der Kristallstruktur adsorbiert und verbrannt, wobei Zinndioxid als Katalysator wirkt. Dadurch verringert sich die Dichte der negativen Ladungen an der Oberfläche der Kristallstruktur, was dazu führt, daß die Sauerstoffatome an den Korngrenzen im Gefüge zur Oberfläche der Kristallstruktur wandern. Diese Bewegung der Sauerstoffatome zur Oberfläche der Struktur bewirkt wiederum eine Reduzierung der Potentialbarrieren zwischen den Korngrenzen, was zu einer Verminderung des Widerstandes gegen die Wanderung von Ladungsträgern durch die Kristallstruktur führt und entsprechend den Widerstandswert der gesamten Struktur vermindert. So ändert sich der Widerstandswert der Kristallstruktur mit der Konzentration des reduzierenden Gases in der Umgebungsluft, der die Kristallstruktur ausgesetzt ist.
Das Erwärmen der Kristallstruktur auf eine Temperatur, die höher ist als die bei der Messung des reduzierbaren Gases verwendete Temperatur, führt zu einer Zunahme der Dichte negativer Ladungen an der Oberfläche der Kristallstruktur und entsprechend auch der Potentialbarrieren zwischen den Korngrenzen der Struktur. Dies hat eine Wiederherstellung des ursprünglichen Widerstandes R v der Kristallstruktur zur Folge, wodurch das verunreinigte Sensorelement 20 a, bei dem eine Zinndioxidkristallstruktur verwendet wird, regeneriert oder "gereinigt" wird.
Experimentell wurde festgestellt, daß die Temperatur, auf die die Zinndioxidkristallstruktur zu erwärmen ist, vorzugsweise etwa 1,5 mal höher ist als die Temperatur, bei der die Messung übelriechender Gase vorgenommen wird. Das bedeutet, daß die der Heizung 24 zuzuführende Sensorreinigungsspannung V CL zur Reinigung des verunreinigten Sensorelementes 20 a vorzugsweise so zu wählen ist, daß der Zinndioxidkörper 54 des Sensorelementes 20 a auf eine Temperatur erwärmt wird, die etwa das 1,5fache der Temperatur beträgt, bei der die Messung übelriechender Gase vorgenommen wird. Wird, wie bereits erwähnt, die Heizspannung V H so gewählt, daß der Zinndioxidkörper 54 auf etwa 280°C erwärmt wird, so sollte die Sensorreinigungsspannung V CL so eingestellt werden, daß der Zinndioxidkörper 54 auf etwa 420°C erwärmt wird.
Fig. 6 zeigt den Aufbau eines typischen Beispieles eines thermisch aktivierten Dünnfilmadsorptionseffekttransistors, der als AET Sensorelement 20 b in der in Fig. 2B oder 3B gezeigten Vorrichtung eingesetzt wird.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, umfaßt das Sensorelement 20 b ein Substrat 58, üblicherweise aus Keramik, mit einer Heizung 24 an einer Fläche bzw. der Unterfläche und einem Elektrodenpaar 22 und 22′ an der anderen Fläche bzw. der Oberfläche. Die Elektroden 22 und 22′ befinden sich jeweils nahe den einander gegenüberliegenden Enden des Keramiksubstrates 58. Die Heizung 24 erstreckt sich zwischen den einander gegenüberliegenden Enden des Keramiksubstrates 58 über dessen gesamte Länge, so daß das Substrat 58 als Ganzes erwärmt werden kann. Auf der Oberfläche des keramischen Substrates 58 werden eine erste und zweite dotierte Halbleiterschicht angelagert oder auf andere Weise gebildet, die als Drain-Gebiet 60 und Source-Gebiet 62 des Adsorptionseffekttransistors wirken. Diese Drain- und Source-Gebiete 60 und 62 sind jeweils zum Teil auf der Oberfläche des Substrates 58 und zum Teil auf den Elektroden 22 und 22′ angelagert. Demzufolge haben die Drain- und Source-Gebiete 60 und 62 jeweils Teilgebiete 60 a und 62 a, die mit einem gewissen Abstand voneinander direkt auf der Oberfläche des Substrates 58 liegen, so daß die Oberfläche des Substrates 58 zwischen den Gebieten 60 und 62 frei liegt. Sowohl das Drain-Gebiet 60 als auch das Source-Gebiet 62 wird üblicherweise von einer Schicht von Silizium gebildet, das mit den bekannten Ionenimplantationstechniken mit Arsen dotiert wurde. Auf dem freiliegenden Gebiet der Oberfläche des keramischen Substrates 58 zwischen den Teilgebieten 60 a und 62 a der Drain- und Source-Gebiete 60 und 62 ist eine Gate- oder Steuerelektrode 64 angebracht, die direkt auf der Oberfläche des Substrates 58 aufliegt und von einer Halbleiterisolatorschicht 66 bedeckt wird, die üblicherweise aus Siliziumdioxid (SiO₂) besteht.
Weiter umfaßt der als Sensorelement 20 b dienende Adsorptionseffekttransistor eine Kanalschicht 68, die gewöhnlich aus Silizium besteht, das mit Indiumdioxid (InO₂), Zinkdioxid (ZnO₂) oder Zinndioxid (SnO₂) dotiert ist. Die Kanalschicht 68 erstreckt sich zum Teil in das Drain-Gebiet 60 und zum Teil in das Source-Gebiet 62 und hat auf der Isolatorschicht 66, zwischen den Drain- und Source-Gebieten 60 und 62, ein freiliegendes Oberflächengebiet. Der so aufgebaute Adsorptionseffekttransistor arbeitet ähnlich wie ein n-Kanal-Metalloxidhalbleiter (MOS) Feldeffekttransistor (FET) und verfügt durch das freiliegende Gebiet der Kanalschicht 68 über ein der Umgebung ausgesetztes Kanalgebiet.
Eine bestimmte Drain-Spannung wird als oben erwähnte Vorspannung V B der mit dem Drain-Gebiet 60 in Kontakt stehenden Elektrode 22 zugeführt, so daß eine Signalspannung V AUS , die höher ist als die feste Vorspannung V B und sich mit der Konzentration der gemessenen reduzierenden Gase verändert, zwischen den Elektroden 22 und 22′ entsteht. Der Heizung 24 wird die Heizspannung V H zugeführt, um so über das keramische Substrat 58 die Kanalschicht 68 über ihre gesamte Länge zwischen dem Drain-Gebiet 60 und dem Source-Gebiet 62 zu erwärmen.
Wird die Kanalschicht 68 des so aufgebauten Sensorelements 20 b von der Heizung 24, die durch Zuführung der Heizspannung V H elektrisch aktiviert wird, erwärmt, so werden die Atome der reduzierenden Gase, die in der Umgebung enthalten sind, der die Kanalschicht 68 über ihr freiliegendes Gebiet ausgesetzt ist, an der Kanalschicht 68 adsorbiert und dabei ionisiert. Das durch die Ionisierung der an der Kanalschicht 68 adsorbierten Atome entstehende elektrische Feld verursacht eine Veränderung der Leitfähigkeit G v des Kanalgebietes zwischen dem Drain-Gebiet 60 und dem Source- Gebiet 62, welche von der chemischen Zusammensetzung der Umgebung abhängig ist. Enthält die Umgebungsluft, mit der das freiliegende Gebiet der Kanalschicht 68 in Kontakt ist, ein spezielles brennbares reduzierendes Gas, so verändert sich die Leitfähigkeit G v der Kanalschicht 68 mit der Konzentration des reduzierenden Gases kontinuierlich auf eine für die chemische Zusammensetzung dieses speziellen Gases charakteristische Weise. Die Eingangs- und Ausgangscharakteristiken des Sensorelements 20 b, das als Adsorptionseffekttransistor ausgeführt ist, verändern sich nicht nur mit der Temperatur, auf die die Kanalschicht 68 erwärmt wird, sondern auch mit der Steuerspannung V G , die der Steuerelektrode 64 zugeführt wird. Die Eingangs- und Ausgangscharakteristik des Sensorelements 20 b kann daher nicht nur durch die Wahl der der Heizung 24 zuzuführenden Heizspannung V H , sondern auch durch die Wahl der der Steuerelektrode 64 zuzuführenden Steuerspannung V G eingestellt werden.
Fig. 7A, 7B und 7C zeigen den äußeren und inneren Aufbau einer bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung zum Nachweis von Halitose, die die unter Bezug auf Fig. 2A beschriebene Anordnung enthält.
Die hier gezeigte Vorrichtung umfaßt ein Gehäuse 70, das von Trennwänden 72, 74 und 76 in vier Kammern unterteilt wird, und zwar in eine Steuerkammer 78, eine Sensorkammer 80, ein Batteriefach 82 und ein Schalterfach 84. In der Steuerkammer 78 befindet sich eine Steuereinheit 86, die die Steuerschaltung 28, Eingabe- und Ausgabenetzwerke 30 und 32, wie in der in den Fig. 2A oder 2B beschriebenen Vorrichtung, und einen Spannungsregler 88, der, wie in der in Fig. 2A oder 2B gezeigten Vorrichtung, als Regelwiderstand 40 ausgeführt ist, enthält. In Verbindung mit dem Spannungsregler 88 ist ein handbetätigter Spannungsdrehregler 90 vorgesehen, mit dem die Spannung über den Regelwiderstand 40 kontinuierlich variiert werden kann. Entsprechend lassen sich alle in der Vorrichtung auftretenden Spannungen, die Vorspannung V B , die Heizspannung V H und die Sensorreinigungsspannung V CL regeln.
Weiter kann in der Steuerkammer 78 des Gehäuses 70 ein Entlüftungsgebläse 92 vorgesehen sein, das von einem Gebläsemotor 94 angetrieben wird. Dieser Motor wird von der Steuereinheit 86 gesteuert. Das Entlüftungsgebläse 92 hat einen Luftauslaß, der durch eine Öffnung 96 in der Trennwand 74 mit der Sensorkammer 80 in Verbindung steht. In der Sensorkammer 80 befindet sich der Sensor 20, der beispielsweise als das in Fig. 4 beschriebene Metalloxidhalbleiter-Sensorelement 20 a ausgeführt sein kann. Es kann jedoch auch das in Fig. 6 beschriebene Adsorptionseffekttransistor- Sensorelement 20 b als Sensor 20 vorgesehen sein. Die Sensorkammer 80 steht mit der Umgebungsluft durch eine Einblasöffnung 98 in Verbindung, die in das Oberteil des Gehäuses 70 eingeformt ist und vorzugsweise, wie abgebildet, mit einem entsprechenden Filterelement versehen ist. Durch die Einblasöffnung 98 wird die Ausatemluft einer Person, die auf Halitose untersucht werden soll, in die Sensorkammer 80 eingeblasen. Das Entlüftungsgebläse 92 dient zum Ausblasen der Sensorkammer 80, so daß die Luft, die durch die Einblasöffnung 98 in die Sensorkammer 80 geblasen wurde, nach Beendigung jedes Testvorganges aus der Sensorkammer 80 entfernt wird. Dazu kann in das Gehäuse 70 auch eine Entlüftungsöffnung 100 eingeformt sein, durch die mittels des Entlüftungsgebläses 92 die Luft aus der Sensorkammer 80 ausgeblasen wird.
Das Batteriefach 82 ist zur Aufnahme von Batterien oder Trockenzellen 102 vorgesehen, die als Gleichstromquelle 38 dienen und Teil der Stromversorgung 26 der in Fig. 2A gezeigten Vorrichtung sind. Die Abbildung zeigt die Batterien oder Trockenzellen 102 in Reihe geschaltet zwischen einer Kontaktplatte 104 und einer leitenden Spiralfeder 106. Sie stehen über geeignete Leitungen und Drähte, die nicht abgebildet sind, und über einen handbetätigten Hauptschalter 108 mit der Steuereinheit 86, dem Spannungsregler 88 und dem Gebläsemotor 94 elektrisch in Verbindung. Der Hauptschalter 108 ist im Schalterfach 84 vorgesehen und dient als der normalerweise offene Stromversorgungsschalter 42 in der in Fig. 2A dargestellten Vorrichtung.
Weiter enthält die so aufgebaute Vorrichtung mehrere Anzeigen, die so angeordnet sind, daß sie durch Öffnungen, die im Oberteil des Gehäuses 70 ausgespart sind, zu sehen sind. Diese Anzeigen sind als lichtemittierende Dioden (LED) ausgeführt, die einen Teil des zur Steuereinheit 86 gehörenden Ausgabenetzwerks 32 bilden. Wie noch genauer beschrieben wird, ist unter den Anzeigen eine erste Anzeige 110 a, die aufleuchtet oder blinkt, wenn die Vorrichtung eingeschaltet ist, und eine zweite Anzeige 110 b, die aufleuchtet oder blinkt, wenn sichergestellt ist, daß der vorgegebene Wert der Vorspannung V B erreicht ist. Die bei der in den Fig. 7A bis 7C gezeigten Vorrichtung vorgesehenen Anzeigen umfassen weiter eine dritte bis fünfte Anzeige 110 c bis 110 e, die jeweils aufleuchten oder blinken, wenn ein bestimmter Grad von üblem Geruch in der Ausatemluft gemessen wird.
Fig. 8 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung der Steuerschaltung 28 und des Ausgabenetzwerks 32, die Teil der Steuereinheit 86 sind, wie sie in der in den Fig. 7A bis 7C beschriebenen Vorrichtung vorgesehen ist.
Die Steuerschaltung 28 als Teil der Steuereinheit 86 umfaßt eine Zentraleinheit 112, aus einem Chip bzw. einer integrierten Schaltung bestehend, die mit der Stromversorgung 26 elektrisch verbunden ist und auf Schrittpulse, die von einem Taktgenerator 114 gegeben werden, der auch mit der Stromversorgung 26 verbunden ist, reagiert. Die im Sensor 20 entstehende Signalspannung V AUS wird einem Analog-Digital-Umsetzer 116 zugeführt und in Form eines digitalen Signales in die Zentraleinheit 112 eingegeben. Die Zentraleinheit 112 wiederum ist über einen gemeinsamen Bus 118 mit einem Programmspeicher oder Read-only-memory (ROM) 120, einem Datenspeicher oder Random- access-memory (RAM) 122 und, wie abgebildet, einer Gruppe von Zeitgebern "A", "B", "C" . . . verbunden. Im Programmspeicher (ROM) 120 sind Befehle und Daten für die Ausführung des Hauptprogramms durch die Zentraleinheit 112 gespeichert. Im Datenspeicher (RAM) 122 sind Daten und Befehle, die vom Bediener eingegeben werden können, gespeichert, und Daten und Befehle, die von der Zentraleinheit 112 aus dem Programmspeicher (ROM) 120 entnommen werden. Der Datenspeicher (RAM) 122 ist mit einer Sicherungsstromquelle 124 versehen, die den Inhalt des Speichers 122 sichert. Während die Speicher 120 und 122 hier außerhalb der Ein-Chip-Zentraleinheit 112 vorgesehen sein sollen, können ihre Aufgaben auch jeweils von internen Speichern der Zentraleinheit 112 ausgeführt werden. Die Zeitgeber "A", "B", "C" etc. arbeiten mit den Schrittpulsen des Taktgenerators 114 und sind auf bestimmte Zeiträume eingestellt, um die Zeitintervalle, in denen verschiedene Unterprogramme unter der Steuerung der Zentraleinheit 112 auszuführen sind, vorzuschreiben. Die Zeitgeber "A", "B", "C" etc. können auch als interne, in der Zentraleinheit 112 vorgesehene Zeitgeber ausgeführt sein. Der aus der Zentraleinheit 112 führende gemeinsame Bus 118 führt zu einem Ausgabepuffer 126, über den verschiedene Steuersignale dem Gebläsemotor 94 zugeführt und die Anzeigen 110 a bis 110 e vom Ausgabenetzwerk 32 angesteuert werden.
In der hier gezeigten Schaltungsanordnung umfaßt das Ausgabenetzwerk 32 eine Decoderschaltung 128, deren Eingänge mit dem Puffer 126 verbunden sind und deren parallele Ausgänge jeweils über Schaltelemente 130 a bis 130 e mit den als Anzeigen 110 a bis 110 e dienenden lichtemittierenden Dioden verbunden sind. Als Schaltelement 130 a bis 130 e ist jeweils ein Feldeffekttransistor vorgesehen, dessen Steuerelektrode mit der Decoderschaltung 128 verbunden ist und dessen Strompfad zwischen Source und Drain zwischen eine Versorgungsspannungsquelle V CC und den Anodenanschluß der jeweils dazugehörigen Diode, die als Anzeige 110 a bis 110 e dienen, geschaltet ist. Das Ausgabenetzwerk 32 in der in Fig. 8 gezeigten Schaltungsanordnung umfaßt weiter eine Antriebsschaltung 132 für den Gebläsemotor 94, der das Entlüftungsgebläse 92 antreibt. Der Ausgabepuffer 126 ist darüber hinaus mit dem Umschalter 36 verbunden, so daß der Heizung 24, gesteuert von der Zentraleinheit 112, entweder die Heizspannung V H oder die Sensorreinigungsspannung V CL wahlweise zugeführt wird.
Fig. 9A zeigt den äußeren Aufbau und Fig. 9B einen Teil des inneren Aufbaus einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung zum Nachweis von Halitose, deren Anordnung der in Fig. 3A beschriebenen entspricht.
Die in Fig. 9A gezeigte Vorrichtung hat ein Gehäuse 134 mit einer Schalttafel 136 und einem Anzeigeschirm 138. Der Anzeigeschirm 138 umfaßt drei Teile, einen graphischen Anzeigeteil 138 a, einen numerischen Datenanzeigeteil 138 b und einen Mitteilungsteil 138 c. Der graphische Anzeigeteil 138 a dient zur Anzeige eines Testergebnisses, beispielsweise in Form einer Balkengraphik. Im Datenanzeigeteil 138 b wird das Testergebnis als Zahlenwert angezeigt. Der Mitteilungsteil 138 c dient dazu, in verschiedenen Stadien des Testvorganges Mitteilungen und Instruktionen für den Bediener anzuzeigen. Jeder der Teilbereiche 138 a, 138 b und 138 c des Anzeigeschirms 138 ist üblicherweise als Flüssigkristallanzeige ausgeführt.
Auf der Schalttafel 136 sind mehrere handbetätigte Steuertasten angeordnet, darunter eine Testbeginntaste 140, eine Testbeendigungstaste 142, eine Aufforderungstaste 144, eine Wahltaste 146 für die Betriebsart "Uhr" und eine Druck-Taste 148. Mit der Testbeginntaste 140 wird, bei vorher betätigtem Stromversorgungsschalter 42, ein Durchgang des Testvorganges gestartet. Mit der Testbeendigungstaste 142 wird ein Testdurchgang nach Beendigung oder während des Testvorganges beendet. Durch Betätigung der Aufforderungstaste 144 wird die gerade im graphischen Anzeigeteil 138 a des Anzeigeschirms 138 erscheinende Anzeige gelöscht und die Vorrichtung aufgefordert, im graphischen Anzeigeteil 138 a eine andere Mitteilung erscheinen zu lassen, falls entsprechende Daten anzuzeigen sind. Mit dem Wahlschalter 146 für die Betriebsart "Uhr" läßt sich die Vorrichtung, wenn sie nicht für Testzwecke benutzt wird, so umschalten, daß sie als Uhr dient und im numerischen Anzeigeteil 138 b des Anzeigeschirms 138 Monat, Tag, Stunde und Minuten numerisch anzeigt. Die Druck-Taste 148 ist im Zusammenhang mit einem Drucker (nicht abgebildet), der Teil der Vorrichtung sein kann, vorgesehen und dient dazu, den Drucker zum Ausdruck des angezeigten Testergebnisses zu veranlassen. Weiter befindet sich auf der Schalttafel 136 ein handbetätigter Spannungsdrehregler 150, der in Verbindung mit dem Spannungsregler 88 (Fig. 3A oder 3B) über den Regelwiderstand 40 zur kontinuierlichen Veränderung der Spannung dient. Dies ermöglicht das Einstellen der in der Diagnosevorrichtung verwendeten Vorspannung V B , Heizspannung V H und Sensorreinigungsspannung V CL .
In Fig. 9B ist das Gehäuse 134 der Vorrichtung mit einer inneren Trennwand 152 dargestellt, die eine Sensorkammer 154, in der sich der Sensor 20 befindet, bildet. Der Sensor 20 kann hier beispielsweise als Metalloxidhalbleiter- Sensorelement 20 a, wie in Fig. 4 beschrieben, oder, falls erwünscht, als Adsorptionseffekttransistor-Sensorelement 20 b, wie in Fig. 6 beschrieben, ausgeführt sein. Die Sensorkammer 154 steht über einen in Fig. 9A gezeigten flexiblen Einblasschlauch 156, der in einem Mundstück 158 endet, mit der Umgebungsluft in Verbindung. Durch den Einblasschlauch 156 und das Mundstück 158 wird die auf Halitose zu untersuchende Ausatemluft einer Person in die Sensorkammer 154 eingeblasen.
Des weiteren ist im Gehäuse 134 der Vorrichtung ein Entlüftungsgebläse 160 vorgesehen, das neben der Sensorkammer 154 angeordnet ist und von einem Gebläsemotor 162 angetrieben wird. Das Entlüftungsgebläse 160 hat eine Luftauslaßöffnung, die durch eine Öffnung 164 in der Trennwand 152 mit der Sensorkammer 154 in Verbindung steht. Das Gebläse 160 dient zum Spülen der Sensorkammer 154, so daß die Luft, die durch den Einblasschlauch 156 in die Sensorkammer 154 geblasen wurde, nach Beendigung jedes Testvorganges aus dieser Kammer 154 ausgestoßen wird. In der Trennwand 152 des Gehäuses 134 ist weiters eine Luftauslaßöffnung 166 vorgesehen, die mit einer Entlüftungsöffnung 168, die in den oberen Teil des Gehäuses 134 eingeformt ist und, wie in Fig. 9A besser zu erkennen, sich nach außen zur Umgebungsluft öffnet, in Verbindung steht. Der Gebläsemotor 162 kann so ausgeführt sein, daß sich seine Laufrichtung ändern läßt und das Entlüftungsgebläse 160 somit auch als Ansauggebläse dienen kann. Atmet nun eine Testperson mit dem Mundstück 158 im Mund während des Tests aus, so wird der in den Schlauch 156 geatmete Luftstrom vom Entlüftungsgebläse 160, das zur Unterstützung der Testperson beim Atmen in den Schlauch 156 als Sauggebläse betrieben wird, in die Sensorkammer 154 eingeblasen.
In der Sensorkammer 154 befindet sich am Luftauslaßende des Einblasschlauches 156 ein Absperrventil 170, das so aufgebaut ist, daß es das Auslaßende des Schlauches 156 in Reaktion auf einen Luftstrom, der mit Druck in den Schlauch 156 geblasen wird, öffnet. Das Absperrventil 170 schließt die Auslaßöffnung des Schlauches 156, wenn der Luftdruck in der Sensorkammer 154 den Luftdruck im Schlauch 156 übersteigt. Die Luftauslaßöffnung 166 ist ebenso mit einem Absperrventil 172 versehen, das so ausgelegt ist, daß es geschlossen bleibt, wenn in der Kammer 154 ein Luftdruck herrscht, der durch die von einer Testperson in die Kammer 154 eingeblasene Ausatemluft entsteht. Entsprechend öffnet sich das Absperrventil 172, wenn der Luftdruck in der Sensorkammer 154 einen vorgegebenen Wert übersteigt, der höher als der durch das Einblasen von Ausatemluft in die Kammer 154 entstehende Luftdruckwert ist.
Im Gehäuse 134 der Vorrichtung befinden sich weiters eine Steuereinheit 174, die die Steuerschaltung 28 enthält, und Eingabe- und Ausgabenetzwerke 30 und 32 entsprechend der in Fig. 3A beschriebenen Vorrichtung. Die Steuereinheit 174 steht über den Schalter 42 in elektrischer Verbindung mit dem Sensor 20, Gebläsemotor 162 und weiteres mit den Flüssigkristallanzeigen, die die Teilanzeigen 138 a, 138 b und 138 c bilden.
Fig. 10 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für die Schaltungsanordnung der Steuerschaltung 28 und der Eingabe- und Ausgabenetzwerke 30 und 32, die in der unter Fig. 9A und 9B beschriebenen Diagnosevorrichtung enthalten sein können.
Die Steuerschaltung 28 als Teil der in Fig. 9B gezeigten Steuereinheit 174 ist an sich der unter Bezug auf Fig. 8 beschriebenen Steuerschaltung 28 ähnlich und umfaßt somit eine aus einem Chip bestehende Zentraleinheit 112, einen Taktgenerator 114 und einen Analog-Digital-Umsetzer 116. Die Zentraleinheit 112 ist über einen gemeinsamen Zweiweg-Bus 118 mit einem Programmspeicher (ROM) 120, einem Datenspeicher (RAM) 122 und einer Gruppe von Zeitgebern "A", "B", "C", . . . verbunden, die alle den jeweils entsprechenden Einrichtungen in der in Fig. 8 beschriebenen Schaltungsanordnung ähnlich sind. Der aus der Zentraleinheit 112 führende gemeinsame Bus 118 endet in einem Eingabe-/Ausgabepuffer 176, über den verschiedene Signale, die der Zentraleinheit 112 zugeführt werden sollen, vom Eingabenetzwerk 30 eingegeben werden und Steuersignale, die dem Anzeigeschirm 138, dem Gebläsemotor 162 und dem Drucker (nicht abgebildet) zugeführt werden sollen, durch das Ausgabenetzwerk 32 ausgegeben werden.
In der hier gezeigten Schaltungsanordnung umfaßt das Eingabenetzwerk 30 Schalter 140′, 142′, 144′, 146′ und 148′, die mit der Testbeginntaste 140, Testbeendigungstaste 142, Aufforderungstaste 144, der Wahltaste 146 für die Betriebsart "Uhr" und der Druck-Taste 148 auf der Schalttafel 136 jeweils verbunden sind. Jeder dieser Schalter 140′ bis 148′ wird geschlossen, wenn die dazugehörige Taste 140 bis 148 von Hand niedergedrückt wird, und gibt ein entsprechendes Steuersignal durch den Eingabe-/Ausgabepuffer 176 an die Zentraleinheit 112. Das Ausgabenetzwerk 32 in der in Fig. 10 gezeigten Schaltungsanordnung enthält eine Decoderschaltung 178 mit Eingabeanschlüssen, die mit dem Puffer 176, und Ausgabeanschlüssen, die mit den Flüssigkristallanzeigen, die die Teilanzeigen 138 a bis 138 c des Anzeigeschirms 138 bilden, verbunden sind. Ebenso wie in der in Fig. 8 beschriebenen Schaltungsanordnung umfaßt das Ausgabenetzwerk 32 weiters eine Antriebsschaltung 180 für den Gebläsemotor 162 zur Betätigung des Entlüftungsgebläses 160. Darüber hinaus ist der Eingabe-/Ausgabepuffer 176 mit dem Umschalter 36 verbunden. Gesteuert von der Zentraleinheit 112, wird so entweder die Heizspannung V H oder die Sensorreinigungsspannung V CL der Heizung 24 wahlweise zugeführt.
Mittlerweile wurde experimentell bestätigt, daß folgende Mindestkonzentrationen (in parts per million) reduzierender Gase, die typische übelriechende Stoffe in menschlicher Ausatemluft darstellen, dafür ausreichend sind, daß der Atem als übelriechend empfunden wird:
Ethylmercaptan (C₂H₅SH):|0,0010 ppm
Methylmercaptan (CH₃SH): 0,0021 ppm
Schwefelwasserstoff (H₂S): 0,0047 ppm
Dimethylamin ((CH₃)₂NH): 0,0470 ppm
Acrylnitril (CH₂=CHCN): 21,4000 ppm
Methanol (C₂H₅OH): 100,0000 ppm
Dimethylamin und Acrylnitril sind die Hauptquellen von üblem Geruch, der durch das Essen von Fisch bzw. Knoblauch verursacht wird, während Methanol für den typischen Alkoholgeruch im Atem verantwortlich ist. Methylmercaptan ist eine typische übelriechende Substanz, die in krankhaft übelriechender menschlicher Ausatemluft enthalten ist.
Wie die quantitative Analyse mittels Gaschromatographie zeigt, ist die Konzentration von Methylmercaptan in der Ausatemluft von Patienten mit krankhafter Halitose kleiner als 2,0 ppm und liegt normalerweise in einem Bereich zwischen 0,2 ppm und 0,7 ppm. Dieser Konzentrationsbereich entspricht ungefähr dem 100 bis 350fachen der Mindestkonzentration (0,0021 ppm) von Methylmercaptan, durch die menschliche Ausatemluft erkennbar übelriechend wird. Dadurch ist es naheliegend, daß die Vorspannung V B und die Heizspannung V H , die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden, so gewählt werden sollten, daß der Sensor 20 der Vorrichtung in der Lage ist, übelriechende Stoffe in Konzentrationen zu erfassen, die geringfügig über einem Wert liegen, der einer Konzentration 2,0 ppm Methylmercaptan entspricht. Zeigt die vom Sensor 20 ausgegebene Ausgabespannung V AUS an, daß die gemessene Gesamtkonzentration übelriechender Stoffe höher als dieser Wert liegt, so ist mit großer Wahrscheinlichkeit anzunehmen, daß die der Spannung V AUS entsprechenden Werte einfach durch das Essen von Fisch und/oder Knoblauch und/oder das Trinken eines alkoholischen Getränkes verursacht wurden. In diesem Fall kann festgestellt werden, daß die Testperson sich nicht in einem für den Test geeigneten physischen Zustand befindet und das Testergebnis kann damit als für Diagnosezwecke wertlos bzw. bedeutungslos betrachtet werden. Der Test kann mit dieser Testperson wiederholt werden, wenn gesichert ist, daß sich die Testperson in einem zur Überprüfung geeigneten physischen Zustand befindet.
Fig. 11A bis 11D zeigen Flußdiagramme, die jeweils ein bevorzugtes Beispiel des Hauptprogrammes zeigen, das von der Zentraleinheit 112, die Teil der unter Bezug auf Fig. 8 bzw. Fig. 10 beschriebenen Steuerschaltung 28 ist, ausgeführt wird. Bei dem in Fig. 11A gezeigten Programm ist angenommen, daß in der in Fig. 7A bis 7C beschriebenen Vorrichtung kein Entlüftungsgebläse 92 bzw. in der in den Fig. 9A und 9B beschriebenen Vorrichtung kein Entlüftungsgebläse 160 vorgesehen ist. Das in Fig. 11C gezeigte Hauptprogramm ist insbesondere zur Benutzung in der in den Fig. 9A und 9B beschriebenen Vorrichtung vorgesehen.
Das in Fig. 11A gezeigte Hauptprogramm beginnt mit dem manuellen Schließen des Stromversorgungsschalters 42 und fährt dann mit dem Unterprogramm A 01 zur Initialisierung der Zentraleinheit 112 fort. Dann führt die Zentraleinheit 112 ein Sensorreinigungs-Unterprogramm A 02 aus, wodurch die Heizung 24 des Sensors 20 mit der Sensorreinigungsspannung V CL versorgt wird, um so das Sensorelement 20 a, das noch durch die letzte Benutzung der Diagnosevorrichtung verunreinigt sein kann, zu reinigen. Nach Beendigung des Sensorreinigungs- Unterprogrammes A 02 führt die Zentraleinheit 112 ein Spannungsregelungs-Unterprogramm A 03 aus, um festzustellen, ob die dem Sensorelement 20 a zuzuführende Vorspannung V B den korrekten Wert hat oder nicht. Wird festgestellt, daß die Vorspannung V B , die dem Sensorelement 20 a zugeführt wird, nicht den richtigen Wert hat, so wartet die Zentraleinheit 112, bis die Vorspannung V B mittels des verstellbaren Spannungsreglers 48 auf den richtigen Wert eingeregelt wurde. Das Einstellen der Spannung über den Spannungsregler 48 erfolgt durch Betätigung des Spannungsdrehreglers 90 bei der in den Fig. 7A bis 7C gezeigten Vorrichtung oder des Spannungsdrehreglers 150 bei der in Fig. 9A und 9B gezeigten Vorrichtung. Jede der in der Vorrichtung angewendeten Spannungen, die Vorspannung V B , die Heizspannung V H und die Sensorreinigungsspannung V CL werden so durch Betätigung des Spannungsdrehreglers 90 oder 150 auf ihren korrekten Wert eingestellt.
Zu einem gewünschten Zeitpunkt nach Einschalten der Vorrichtung kann die auf Halitose zu testende Person durch die Einblasöffnung 98 in der in Fig. 7A bis 7C gezeigten Vorrichtung oder den Einblasschlauch 156 der in Fig. 9A und 9B gezeigten Vorrichtung in die Vorrichtung blasen.
Entsprechend führt die Zentraleinheit 112 ein Test/Anzeige- Unterprogramm A 04 aus, um den Testvorgang durchzuführen und das Testresultat durch eine der Anzeigen 110 c bis 110 e der in Fig. 7A bis 7C gezeigten Vorrichtung oder auf dem Anzeigeschirm 138 der in Fig. 9A und 9B gezeigten Vorrichtung anzuzeigen. Die Einzelheiten dieses Unterprogrammes in seiner Anwendung in der in Fig. 7A bis 7C gezeigten Vorrichtung werden unter Bezug auf Fig. 12A und 12B beschrieben. Wird das in Fig. 11A gezeigte Programm von der in Fig. 7A bis 7C gezeigten Vorrichtung ausgeführt, so wird das Testergebnis mit vorgegebenen Bezugswerten verglichen, so daß eine der Anzeigen 110 c bis 110 e je nach gemessenem Grad von Halitose aufleuchtet oder blinkt. Das Hauptprogramm gemäß Fig. 11A kann so modifiziert werden, daß das Sensorreinigungs-Unterprogramm A 02 nach dem Test/Anzeige- Unterprogramm A 04 ausgeführt wird.
Das in Fig. 11B gezeigte Hauptprogramm enthält ein zusätzliches Unterprogramm A 05, durch das das Entlüftungsgebläse 92 in der in Fig. 7A bis 7C gezeigten Vorrichtung oder das Entlüftungsgebläse 160 in der in Fig. 9A und 9B gezeigten Vorrichtung betätigt wird, um die Sensorkammer 80 bzw. 154 zu entlüften. Die Einzelheiten des Luftausstoß- Unterprogrammes A 05, das zusätzlich zu dem in den Fig. 12A und 12B gezeigten Programm ausgeführt wird, wird unter Bezug auf Fig. 14 näher beschrieben. Das in Fig. 11B gezeigte Hauptprogramm kann so abgewandelt werden, daß das Sensorreinigungs- Unterprogramm A 02 auf das Test/Anzeige-Unterprogramm A 04 oder das Luftausstoß-Unterprogramm A 05 folgend ausgeführt wird.
Bei dem in Fig. 11C gezeigten Hauptprogramm werden durch ein Test/Anzeige-Unterprogramm A 04, das nach dem Spannungsregelungs- Unterprogramm A 03 ausgeführt wird, mit einer Testperson zwei oder mehr Testzyklen hintereinander ausgeführt. Während eines jeden Testzyklus wird das Luftausstoß-Unterprogramm A 05 nach dem Test/Anzeige-Unterprogramm A 04 durchgeführt. Nachdem das Luftausstoß-Unterprogramm A 05 im letzten Testzyklus ausgeführt wurde, wird das arithmetische Mittel der beim Test erhaltenen Werte von einem Mittelwertkalkulations- Unterprogramm A 06 ermittelt und angezeigt und kann dann von einem Druckausgabe-Unterprogramm A 07 in Form von gedruckter Information ausgegeben werden. Die Einzelheiten des die Unterprogramme A 04, A 05, A 06 und A 07 enthaltenden Programmes in seiner Anwendung in der in Fig. 9A und 9B gezeigten Vorrichtung werden mit Bezug auf Fig. 15A bis 15D näher erläutert.
Der Mittelwert der vom Test/Anzeige-Unterprogramm A 04 ermittelten Testergebnisse kann in einem Diagnose-Unterprogramm A 08, wie es in dem in Fig. 11D gezeigten Hauptprogramm enthalten ist, mit vorgegebenen Bezugswerten verglichen werden. Dieses Diagnose-Unterprogramm A 08 ist eine Alternative zum Mittelwertkalkulations-Unterprogramm A 06 in dem in Fig. 15A bis 15D dargestellten Programm. Die Details eines solchen Diagnose-Unterprogrammes A 08 werden unter Bezug auf Fig. 16 beschrieben.
Das in Fig. 12A und 12B dargestellte Programm wird in der in Fig. 7A bis 7C gezeigten Vorrichtung eingesetzt und wird von der Zentraleinheit 112 in der in Fig. 8 gezeigten Steuerschaltung 28 ausgeführt. Das Programm beginnt mit dem manuellen Schließen des Stromversorgungsschalters 42 und fährt mit Schritt B 01 zum Einschalten der ersten Anzeige 110 a der in Fig. 7A bis 7C gezeigten Vorrichtung fort, um anzuzeigen, daß die Vorrichtung eingeschaltet ist. Nachdem so die erste Anzeige 110 a eingeschaltet wurde und leuchtet oder blinkt, kann die Testperson durch die Einblasöffnung 98 in die Vorrichtung blasen, so daß die von der Testperson ausgeatmete Luft in die Sensorkammer 80 gelangt.
Nach Durchführung von Schritt B 01 fährt das Programm mit Schritt B 02 fort, um die Zentraleinheit 112 und den Datenspeicher (RAM) 122 der Steuerschaltung 28 zu initialisieren und die verschiedenen Betriebsparameter und Betriebsarten in Übereinstimmung mit den vorgegebenen Standardregeln einzustellen. Auf Schritt B 02 folgt Schritt B 03, wobei vom Ausgabepuffer 126 ein Steuersignal an den Umschalter 36 ausgegeben wird, um der Heizung 24 die Sensorreinigungsspannung V CL zuzuführen. Durch die so aktivierte Heizung 24 wird das Sensorelement 20 a auf eine Temperatur von normalerweise 420°C aufgeheizt und so von den Verunreinigungen, die nach einer früheren Benutzung der Diagnosevorrichtung zurückgeblieben sein können, gereinigt. Nach Beendigung des Sensorreinigungsschrittes B 03 gibt die Zentraleinheit 112 als Schritt B 04 ein Befehlssignal aus, den in der Steuerschaltung 28 enthaltenen Zeitgeber "A" zu starten. Der Zeitgeber "A" ist auf eine Zeitspanne eingestellt, die für die Reinigung des Sensorelementes 20 a vorgegeben ist. Wird in einem Entscheidungsschritt B 05 bestätigt, daß die vom Zeitgeber "A" vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist, so gibt der Ausgabepuffer 126 an den Umschalter 36 ein Steuersignal aus, um die der Heizung 24 zugeführte Spannung von Sensorreinigungsspannungs V CL auf Heizspannung V H umzuschalten. Dieser Vorgang ist als Schritt B 06 gekennzeichnet.
In einem Entscheidungsschritt B 07 wird dann festgestellt, ob die dem Sensorelement 20 a zugeführte Spannung exakt der vorgegebenen Vorspannung V B entspricht oder nicht. Wird bei Schritt B 07 festgestellt, daß die dem Sensorelement 20 a zugeführte Spannung nicht dem vorgegebenen Wert der Vorspannung V B entspricht, so gibt die Zentraleinheit 112 ein Befehlssignal im Schritt B 08 aus, daß die zweite Anzeige 110 b der Vorrichtung aufleuchtet oder blinkt. Dadurch wird der Bediener der Vorrichtung aufgefordert, die Sensorspannungen durch Betätigung des Spannungsdrehreglers 90 einzustellen. Durch die dann folgende Betätigung des Spannungsdrehreglers 90 verändert der Bediener kontinuierlich die Spannung über den Reglerwiderstand 40. Entsprechend werden die in der Vorrichtung verwendete Vorspannung V B , Heizspannung V H und Sensorreinigungsspannung V CL verändert. Wird in Schritt B 09 bestätigt, daß die dem Sensorelement 20 a zugeführte Spannung auf den vorgegebenen Wert korrekt eingestellt wurde, so wird in Schritt B 10 ein Befehlssignal ausgegeben, um die zweite Anzeige 110 b abzuschalten.
Nach Einblasen der von der Testperson ausgeatmeten Luft in die Sensorkammer 80 steigt die über das Sensorelement 20 a entstehende Spannung V AUS auf einen Wert, der höher als der der Vorspannung V B ist und sich mit der Konzentration übelriechender Substanz in der Luft in der Sensorkammer 80 ändert. Nach Schritt B 10 oder Schritt B 07, falls in diesem festgestellt wurde, daß die dem Sensorelement 20 a zugeführte Spannung genau dem vorgegebenen Wert der Vorspannung V B entspricht, wird in einem Entscheidungsschritt B 11 (Fig. 12B) festgestellt, ob die momentan am Sensorelement 20 a anliegende Spannung V AUS höher ist als die Vorspannung V B oder nicht. Dabei kann die Spannung V AUS vorzugsweise mit einer Spannung, die etwas höher liegt als die Vorspannung V B und nicht mit der Vorspannung V B selbst verglichen werden. Der Grund dafür liegt in der Tatsache, daß der Widerstand und entsprechend die Spannung im Sensorelement 20 a sich mehr oder weniger ändern, wenn das Sensorelement 20 a von der mit der Heizspannung V H aktivierten Heizung 24 geheizt wird.
Hat die Testperson zu dem Zeitpunkt, an dem Schritt B 11 erreicht ist, in die Vorrichtung geblasen, so wird Schritt B 11 mit Ja beantwortet. In diesem Fall wird in einem Entscheidungsschritt B 12 weiter festgestellt, ob die momentan im Sensorelement 20 a entstehende Spannung V AUS niedriger ist als ein vorgegebener erster Bezugswert V₁. Dieser erste Bezugswert V₁ ist höher als der Wert der Vorspannung V B und stellt den oberen Grenzwert für die Konzentration übelriechender Substanzen in menschlicher Ausatemluft dar, die als normal und zulässig gilt. Wie bereits erläutert wurde, kann dieser Grenzwert für eine zulässige Konzentration übelriechender Substanzen so gewählt werden, daß er einer Konzentration von 0,2 ppm Methylmercaptan entspricht. Wird in Schritt B 12 festgestellt, daß die momentane Spannung V AUS im Sensorelement 20 a niedriger ist als der erste Bezugswert V₁, so wird von der Zentraleinheit 112 in Schritt B 13 ein Befehlssignal ausgegeben, das die dritte Anzeige 110 c der Vorrichtung aufleuchten oder blinken läßt. Die dritte Anzeige 110 c leuchtet auf oder blinkt, wenn die Testperson zu dem Zeitpunkt nicht in die Vorrichtung geblasen hat, an dem die Reinigung des Sensorelements 20 a in Schritt B 06 beendet ist.
Wird in Schritt B 12 festgestellt, daß die Spannung V AUS im Sensorelement 20 a nicht unter dem ersten Bezugswert V₁ liegt, dann wird in einem Entscheidungsschritt B 14 geprüft, ob die Spannung V AUS unter einem vorgegebenen zweiten Bezugswert V₂ liegt oder nicht. Dieser zweite Bezugswert V₂ ist höher als der erste Bezugswert V₁ und stellt den oberen Grenzwert für einen Grad üblen Geruches menschlicher Ausatemluft dar, der als unzulässig und krankhaft gilt. Dieser Grenzwert für die unzulässige Konzentration übelriechender Substanzen, den der zweite Bezugswert V₂ der Spannung V AUS darstellt, kann so gewählt werden, daß er einer Konzentration von 0,5 ppm Methylmercaptan entspricht. Wird in Schritt B 14 festgestellt, daß die Spannung V AUS im Sensorelement 20 a niedriger ist als der gesamte zweite Bezugswert V₂, so gibt die Zentraleinheit 112 in Schritt B 15 ein Befehlssignal aus, das die vierte Anzeige 110 d der Vorrichtung aufleuchten oder blinken läßt. Wird jedoch im Schritt B 14 festgestellt, daß die Spannung V AUS des Sensorelements 20 a nicht unter dem zweiten Bezugswert V₂ liegt, so gibt die Zentraleinheit 112 in Schritt B 16 ein Befehlssignal aus, das die fünfte Anzeige 110 e der Vorrichtung aufleuchten oder blinken läßt. Das Aufleuchten oder Blinken der fünften Anzeige 110 e zeigt somit an, daß die Testperson einen abnormen Grad von Halitose aufweist und daß die Diagnose einer ernsthaften Erkrankung an Osostomie gestellt wird.
Nach Schritt B 13, B 15 oder B 16 fährt das Programm mit einem Schritt B 17 fort, in dem von der Zentraleinheit 112 ein Befehlssignal ausgegeben wird, den Zeitgeber "B" in der in Fig. 8 gezeigten Steuerschaltung 28 zu starten. Der Zeitgeber "B" ist auf einen Zeitraum eingestellt, während dem die Anzeigen 110 c bis 110 e, die das Testergebnis anzeigen, eingeschaltet sein sollen und aufleuchten oder blinken. Wird daraufhin in Schritt B 18 bestätigt, daß der vom Zeitgeber "B" vorgegebene Zeitraum verstrichen ist, so wird von der Zentraleinheit 112 ein Steuersignal ausgegeben, in Schritt B 19 die Anzeige 110 c, 110 d oder 110 e, je nachdem, welche eingeschaltet war, wieder abzuschalten. Nachdem die Anzeige 110 c, 110 d oder 110 e in Schritt B 19 ausgeschaltet wurde, kehrt das Programm zu Schritt B 02 zurück und kann, wie zuvor beschrieben, die Schritte B 02 bis B 19 wiederholen.
Darüber hinaus kann die in Fig. 7A und 7B gezeigte Diagnosevorrichtung mit einer sechsten Anzeige versehen werden, die in Fig. 8 mit 110 f bezeichnet ist. Dazu wird das zuvor in Fig. 12A und 12B beschriebene Programm geringfügig modifiziert. Diese Modifikation des vorbeschriebenen Programmes kann so ausgeführt werden, daß für den Fall, daß sich in Schritt B 12 zeigt, daß die Spannung V AUS nicht niedriger ist als der zweite Bezugswert V₂, in Schritt B 20, wie in Fig. 13 gezeigt, weiter geprüft wird, ob die Spannung V AUS unter einem vorgegebenen dritten Bezugswert V₃ liegt oder nicht. Dieser dritte Bezugswert V₃ ist größer als der zweite Bezugswert V₂ und repräsentiert den unteren Grenzwert für einen Grad von üblem Geruch in menschlicher Ausatemluft, der vom Verzehr von Fisch und/oder Knoblauch und/oder dem Trinken alkoholischer Getränke herrührt. Ein derartiger Grenzwert für einen nicht krankhaften Grad von üblem Geruch kann so gewählt werden, daß er einer Konzentration von mehr als 2,0 ppm Methylmercaptan entspricht. Wird in Schritt B 20 in Fig. 13 festgestellt, daß die Spannung V AUS niedriger ist als der dritte Bezugswert V₃, so kann von der Zentraleinheit 112 ein Befehlssignal ausgegeben werden, um die fünfte Anzeige 110 e in Schritt 16 in dem in Fig. 12A und 12B gezeigten Programm leuchten oder aufblinken zu lassen. Wird im Schritt B 20 in Fig. 13 festgestellt, daß die Spannung V AUS höher ist als der dritte Bezugswert V₃, so kann in Schritt B 21 ein Befehlssignal ausgegeben werden, die sechste Anzeige 110 f der Vorrichtung aufleuchten oder aufblinken zu lassen. Das Aufleuchten oder Blinken der sechsten Anzeige 110 f zeigt damit an, daß der von der Spannung V AUS repräsentierte Wert vermutlich einfach auf das Essen von Fisch und/oder Knoblauch und/oder das Trinken eines alkoholischen Getränkes zurückzuführen ist und daß die Testperson sich damit nicht in einem zum Test geeigneten physischen Zustand befindet. Stellt sich heraus, daß die Spannung V AUS nicht höher ist als der dritte Bezugswert, so gibt die Zentraleinheit 112 im Schritt B 16 ein Befehlssignal aus, um die fünfte Anzeige 110 e der Vorrichtung aufleuchten oder blinken zu lassen.
Fig. 14 zeigt die Einzelheiten eines Luftausstoß-Unterprogrammes, das zusätzlich zu dem oben unter Bezug auf Fig. 12A und 12B beschriebenen Programm ausgeführt wird, um die Sensorkammer 80 der in Fig. 7A bis 7C beschriebenen Vorrichtung zu entlüften. Das Luftausstoß-Unterprogramm kann nach Schritt B 19, bei dem die Anzeigen 110 c bis 110 e abgeschaltet werden, ausgeführt werden. Auf Schritt B 19 oder den vorhergehenden Schritt B 18 folgend, wird in einem ersten Schritt C 01 des Luftausstoß-Unterprogrammes von der Zentraleinheit 112 ein Gebläsestartsignal F fs im Zustand logisch "1" ausgegeben. Als Reaktion auf dieses Gebläsestartsignal F fs im Zustand logisch "1" gibt die Zentraleinheit 112 ein Befehlssignal aus, um den Gebläsemotor 94 des Entlüftungsgebläses 92 anzuschalten, wobei die Antriebsschaltung 132 vom Ausgabepuffer 126 der in Fig. 8 gezeigten Steuerschaltung 28 ein Steuersignal erhält. In dem auf Schritt C 01 folgenden Schritt C 02 gibt die Zentraleinheit 112 ein Steuersignal zum Starten des in der Steuerschaltung 28 enthaltenen Zeitgebers "F" aus. Der Zeitgeber "F" ist auf eine bestimmte Zeitspanne eingestellt, während der das Gebläse 92 in Betrieb sein soll, um die Luft aus der Sensorkammer 80 auszubringen. Wird in Schritt C 03 bestätigt, daß die vom Zeitgeber "F" vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist, so stellt die Zentraleinheit 112 das Gebläsestartsignal F fs auf den Zustand logisch "0" und schaltet damit im Schritt C 04 den Gebläsemotor 94 ab. Nachdem der Gebläsemotor 94 so angehalten wurde, kehrt das Programm, in dem das Luftausstoß-Unterprogramm enthalten ist, zu Schritt B 02 zurück und kann dann die Schritte B 02 bis B 19 des unter Bezug auf Fig. 12A und 12B beschriebenen Programmes wiederholen.
Fig. 15A bis 15D zeigen Flußdiagramme mit den Einzelheiten des in Fig. 11C gezeigten Programmes. Das hier gezeigte Programm wird in der in Fig. 9A und 9B gezeigten Vorrichtung angewendet und wird von der Zentraleinheit 112 in der in Fig. 10 gezeigten Steuerschaltung 28 ausgeführt. Das Programm beginnt mit dem manuellen Schließen des Stromversorgungsschalters 42 und fährt dann mit Schritt D 01 fort, um die Zentraleinheit 112 und den Datenspeicher (RAM) 122 der Steuerschaltung 28 zu initialisieren und verschiedene Betriebsparameter und Betriebsarten in Übereinstimmung mit den vorgegebenen Standardregeln einzustellen. In diesem Schritt D 01 wird die Zahl N, die die Anzahl der während des Testbetriebes zu wiederholenden Testzyklen angibt, entsprechend dem vorgegebenen Standardwert auf drei gestellt. Im darauffolgenden Schritt D 02 wird von der Zentraleinheit 112 ein Befehlssignal ausgegeben, um im Mitteilungsteil 138 c des Anzeigeschirms 138 die Mitteilung "BITTE WARTEN" erscheinen zu lassen, durch die die Testperson zum Abwarten aufgefordert wird, bis die Vorrichtung zur Aufnahme der Ausatemluft bereit ist.
In dem auf Schritt D 02 folgenden Schritt D 03 gibt der Eingabe/ Ausgabepuffer 176 an den Umschalter 36 ein Befehlssignal aus, um so die Sensorreinigungsspannung V CL der Heizung 24 zuzuführen. Damit heizt die Heizung 24 das Sensorelement 20 a auf eine Temperatur von normalerweise 420°C, wodurch das Sensorelement von Verunreinigungen, die von einer vorherigen Benutzung der Diagnosevorrichtung herrühren können, gereinigt wird. Nach Beendigung des Sensorreinigungsschrittes D 03 gibt die Zentraleinheit 112 im Schritt D 04 ein Befehlssignal aus, um den in der Steuerschaltung 28 enthaltenen Zeitgeber "A" zu starten. Der Zeitgeber "A" ist auf einen für das Reinigen des Sensorelementes 20 a vorgegebenen Zeitraum eingestellt. Wird in einem Entscheidungsschritt D 05 bestätigt, daß die vom Zeitgeber "A" vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist, so gibt der Eingabe/Ausgabepuffer 176 an den Umschalter 36 ein Steuersignal aus, um in Schritt D 06 die der Heizung 24 zugeführte Spannung von der Sensorreinigungsspannung V CL auf die Heizspannung V H umzuschalten.
In einem Entscheidungsschritt D 07 wird dann festgestellt, ob die dem Sensorelement 20 a zugeführte Spannung genau der vorgegebenen Vorspannung V B entspricht oder nicht. Wird im Schritt D 07 festgestellt, daß die dem Sensorelement 20 a zugeführte Spannung höher oder niedriger ist als die Vorspannung V B , so gibt im Schritt D 08 die Zentraleinheit 112 ein Befehlssignal aus, um im Mitteilungsteil 138 c des Anzeigeschirms 138 die Mitteilung "SPANNUNG EINSTELLEN" erscheinen zu lassen und so die Testperson oder den Bediener aufzufordern, durch Betätigung des Spannungsdrehreglers 150 die Sensorspannung einzustellen. Die Testperson oder der Bediener wird dann den Spannungsdrehregler 150 betätigen und damit die Spannung über den verstellbaren Spannungsregler 48 kontinuierlich verändern, wobei entsprechend jede der in der Vorrichtung verwendeten Spannungen, die Vorspannung V B , die Heizspannung V H und die Sensorreinigungsspannung V CL verändert werden. Wird in Schritt D 09 bestätigt, daß die Spannung für das Sensorelement 20 a auf den Wert der Vorspannung V B richtig eingestellt wurde, so wird in Schritt D 10 ein Befehlssignal ausgegeben, um die auf dem Mitteilungsteil 138 c erscheinende Mitteilung zu löschen. Wird jedoch im Schritt D 09 festgestellt, daß die dem Sensorelement 20 a zugeführte Spannung nicht korrekt auf den Wert der Vorspannung V B eingestellt wurde, wartet die Zentraleinheit 112 ab, bis der Bediener die Spannung auf den richtigen Wert eingeregelt hat. In Schritt D 08 kann weiter der gemessene Wert der Vorspannung V B graphisch oder numerisch in irgendeinem Teil des Anzeigeschirms 138 angezeigt werden.
Auf Schritt D 10 folgend, oder, wenn sich im Schritt D 07 gezeigt hat, daß der Wert der dem Sensorelement 20 a zugeführten Spannung genau dem Wert der Vorspannung V B entspricht, auf diesen folgend, gibt die Zentraleinheit 112 in Schritt D 11 (Fig. 15B) ein Befehlssignal aus, um im Mitteilungsteil 138 c des Anzeigeschirms 138 die Mitteilungen "BEREIT" und "TESTBEGINN" erscheinen zu lassen, um so die Testperson oder den Bediener aufzufordern, die Testbeginntaste 140 auf der Schalttafel 136 zu drücken. Nach der Anzeige dieser Mitteilungen im Mitteilungsteil 138 c wird im Schritt D 12 festgestellt, ob durch die Betätigung der Testbeginntaste 140 und das Schließen des dazugehörigen Schalters 140′ ein Signal gegeben wurde oder nicht. Wird bestätigt, daß dieses Signal an die Steuerschaltung 28 gegeben wurde, so wird von der Zentraleinheit 112 in Schritt D 13 ein Testbeginnsignal F ts im Zustand logisch "1" ausgegeben. Handelt es sich, wie oben erwähnt, bei dem Gebläsemotor 162 um eine Ausführung mit umkehrbarer Drehrichtung, so folgt auf Schritt D 13 Schritt D 14, in dem von der Zentraleinheit 112 ein Saugbeginnsignal F ss im Zustand logisch "1" gegeben wird. Als Reaktion auf dieses Saugbeginnsignal F ss im Zustand logisch "1" ändert der Motor 162 seine Drehrichtung, wodurch das Entlüftungsgebläse 160 als Sauggebläse arbeitet und im Einblasschlauch 156 Unterdruck erzeugt. In diesem Fall wird vom Eingabe/Ausgabepuffer 176 der in Fig. 10 gezeigten Steuerschaltung 28 ein entsprechendes Steuersignal an die Antriebsschaltung 180 gegeben.
Als Antwort auf dieses Testbeginnsignal F ts im Zustand logisch "1" gibt die Zentraleinheit 112 im Schritt D 15 ein Befehlssignal aus, um im Mitteilungsteil 138 c des Anzeigeschirms 138 die Mitteilung "Bitte blasen" erscheinen zu lassen, womit die Testperson aufgefordert wird, in den Einblasschlauch 156 zu blasen, so daß die von der Testperson ausgeatmete Luft mit Hilfe des im Schlauch 156 erzeugten Unterdruckes in die Sensorkammer 154 gelangt. Nachdem im Schritt D 15 im Mitteilungsteil 138 c die Aufforderung "BITTE BLASEN" erschienen ist, gibt die Zentraleinheit 112 in Schritt D 16 ein Befehlssignal aus, um den Zeitgeber "B" in der Steuerschaltung 28 zu starten. Der Zeitgeber "B" ist auf eine vorgegebene Zeitspanne eingestellt, die der Testperson genügend Zeit gibt, in die Sensorkammer 154 zu blasen. Wird im Schritt D 17 bestätigt, daß die vom Zeitgeber "B" vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist, so ändert die Zentraleinheit 112 im Schritt D 18 das Testbeginnsignal F ts und das Saugbeginnsignal F ss auf den Zustand logisch "0".
Nachdem die Ausatemluft der Testperson in die Sensorkammer 154 gelangt ist, steigt die im Sensorelement 20 a entstehende Spannung V AUS auf einen Wert, der höher ist als der der Vorspannung V B und sich mit der Konzentration übelriechender Substanzen in der in der Kammer 154 enthaltenen Luft ändert. Demgemäß wird in dem auf Schritt D 18 folgenden Entscheidungsschritt D 19 festgestellt, ob die momentan im Sensorelement 20 a vorhandene Spannung V AUS höher ist als die Vorspannung V B oder nicht. Aus dem bereits zuvor erklärten Grund kann die Spannung V AUS nicht nur mit der Vorspannung V B selbst, sondern auch mit einer geringfügig höheren Spannung verglichen werden.
Hat die Testperson bei Erreichen von Schritt D 18 in die Vorrichtung geblasen, so wird Schritt D 19 positiv beantwortet. Wird somit bestätigt, daß die Spannung V AUS höher ist als die Vorspannung V B oder als die geringfügig höhere Vergleichsspannung, so wird im Schritt D 20 von der Zentraleinheit 112 ein Befehlssignal ausgegeben, um die momentan noch im Mitteilungsteil 138 c erscheinende Mitteilung "BITTE BLASEN" zu löschen. Anschließend errechnet im Schritt D 21 (Fig. 15C) die Zentraleinheit 112 die der momentan gemessenen Spannung V AUS des Sensorelements 20 a entsprechende Konzentration übelriechender Gase. In dem auf Schritt D 21 folgenden Schritt D 22 gibt die Zentraleinheit 112 ein Befehlssignal aus, um den errechneten Wert Φ₁ der Konzentration graphisch im graphischen Anzeigeteil 138 a und numerisch im numerischen Anzeigeteil 138 b des Anzeigeschirms 138 wiederzugeben. Des weiteren wird im Schrit 16783 00070 552 001000280000000200012000285911667200040 0002003823736 00004 16664t D 23 der errechnete Wert Φ₁ als erster Testwert im Datenspeicher RAM 122 in der Steuerschaltung 28 gespeichert. Im nachfolgenden Schritt D 24 wird die Zahl N, die nach der Initialisierung der Zentraleinheit 112 und des Datenspeichers (RAM) 122 im Schritt D 01 die Anzahl der zu wiederholenden Testzyklen angibt, um eins vermindert.
Nachdem der erste Testwert als Ergebnis des ersten Testzyklus im Datenspeicher (RAM) 122 gespeichert wurde, gibt die Zentraleinheit 112 in Schritt D 25 ein Befehlssignal aus, um im Mitteilungsteil 138 c des Anzeigeschirms 138 die Mitteilung "TEST BEENDEN" erscheinen zu lassen und so die Testperson oder den Bediener aufzufordern, die Testbeendigungstaste 142 auf der Schalttafel 136 zu betätigen. Nach dem Erscheinen dieser Anzeige im Mitteilungsteil 138 c wird im Schritt D 26 festgestellt, ob durch das Betätigen der Testbeendigungstaste 142 und das Schließen des dazugehörigen Schalters 142′ ein Signal gegeben wurde oder nicht. Wird bestätigt, daß dieses Signal an die Steuerschaltung 28 gegeben wurde, so gibt die Zentraleinheit 112 im Schritt D 27 ein Befehlssignal aus, welches die gerade im Mitteilungsteil 138 c erscheinende Nachricht löscht.
Nach Schritt D 27 wird im Schritt D 28 festgestellt, ob die Zahl N gleich Null ist oder nicht. Während des ersten Testdurchganges wird die Zahl N im Schritt D 24 vermindert und ist somit gleich zwei. Deshalb fährt das Programm nach Schritt D 28 mit dem in Fig. 14 gezeigten Luftausstoß-Unterprogramm A 05 fort. Bei dem Luftausstoß-Unterprogramm, das zu dem in Fig. 15A bis 15D gezeigten Programm gehört, gibt die Zentraleinheit 112 im Schritt C 01 ein Gebläsestartsignal F fs im Zustand logisch "1". In Beantwortung dieses Gebläsestartsignals im Zustand logisch "1" gibt die Zentraleinheit 112 ein Befehlssignal aus, um den Gebläsemotor 162 in Blasrichtung anzuschalten, wobei die Antriebsschaltung 180 vom Eingabe/Ausgabepuffer 176 der in Fig. 10 gezeigten Steuerschaltung 28 ein geeignetes Steuersignal erhält. Das Entlüftungsgebläse 160 wird nun so betrieben, daß frische Luft in die Sensorkammer 154 geblasen wird und somit die zuvor in die Kammer 154 eingeblasene Luft durch die Luftauslaßöffnung 166 und die Entlüftungsöffnung 168 (Fig. 9B) aus der Sensorkammer 154 verdrängt wird. Im darauffolgenden Schritt C 02 gibt die Zentraleinheit 112 ein Befehlssignal aus, den Zeitgeber "F" in der Steuerschaltung 28 zu starten.
Wenn im Schritt C 03 bestätigt wird, daß die vom Zeitgeber "F" vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist, verändert die Zentraleinheit 112 im Schritt C 04 das Gebläsestartsignal auf den Zustand logisch "0", um den Gebläsemotor 162 anzuhalten.
Nach dem Anhalten des Gebläsemotors 162 kehrt das Programm zu Schritt D 02 in Fig. 15A zurück, um die Abfolge der Schritte D 02 bis D 08 zu wiederholen und einen Wert Φ₂ der Konzentration übelriechender Gase, die in der von der Testperson eingeblasenen Atemluft vorhanden ist, ein zweites Mal zu errechnen. Der errechnete Wert Φ₂ der Konzentration übelriechender Gase wird in den Teilen 138 a und 138 b des Anzeigeschirms 138 angezeigt und wird als zweiter Testwert im Datenspeicher (RAM) 122 der Steuerschaltung 28 gespeichert. Während dieses zweiten Testdurchganges wird die Zahl N, die die Anzahl der zu wiederholenden Testdurchgänge angibt, um eins vermindert. Wird daraufhin bestätigt, daß die Testbeendigungstaste 142 ein zweites Mal betätigt wurde, so kehrt das Programm wiederum zu Schritt D 02 zurück, um die Schritte D 02 bis D 28 zu wiederholen und den Wert Φ₃ der gemessenen Konzentration übelriechender Gase zu errechnen im Teil 138 a und 138 b des Anzeigeschirms 138 anzuzeigen und als dritten Testwert in dem Datenspeicher (RAM) 122 zu speichern.
Im Schritt D 24 im dritten Durchlauf des Testvorganges wird die Zahl N, die die Anzahl der zu wiederholenden Testdurchläufe angibt, schließlich zu Null. Daraus folgt, daß der nachfolgende Entscheidungsschritt D 28 positiv beantwortet wird, so daß auf Schritt D 28 nun der Schritt D 29 folgt, in dem die Zentraleinheit 112 ein Befehlssignal ausgibt, um im Mitteilungsteil 138 c des Anzeigeschirms 138 die Mitteilung "BITTE WARTEN" erscheinen zu lassen. Die Zentraleinheit 112 holt dann den ersten, zweiten und dritten Testwert der gemessenen Konzentrationen übelriechender Gase aus dem Datenspeicher (RAM) 122 und errechnet im Schritt D 30 das arithmetische Mittel der Werte Φ₁, Φ₂ und Φ₃. Im darauffolgenden Schritt D 31 gibt die Zentraleinheit 112 ein Befehlssignal aus, durch das das so errechnete arithmetische Mittel graphisch im Anzeigeteil 138 a und numerisch im Anzeigeteil 138 b des Anzeigeschirms 138 angezeigt wird.
Nach Schritt D 31 wird im Schritt D 32 (Fig. 15D) festgestellt, ob durch das Betätigen der Druck-Taste 148 auf der Schalttafel 136 ein Signal S P erzeugt wurde oder nicht. Wird bestätigt, daß dieses Signal S P über den dazugehörigen Schalter 148′ dem Eingabe/Ausgabepuffer 176 eingegeben wurde, so gibt die Zentraleinheit 112 im Schritt D 33 ein Druckbeginnsignal F ps im Zustand logisch "1" aus. Als Antwort auf dieses Druckbeginnsignal F ps im Zustand logisch "1" werden die bei den drei Testdurchläufen ermittelten Werte und das arithmetische Mittel dieser Werte von einem Drucker, der in der Vorrichtung enthalten sein kann, ausgedruckt. Auf Schritt D 33 folgend wird von Zentraleinheit 112 im Schritt D 34 ein Befehlssignal ausgegeben, um den Zeitgeber "C" in der Steuerschaltung 28 zu starten. Der Zeitgeber "C" ist auf einen bestimmten Zeitraum eingestellt, während dem der Drucker den Ausdruck vollenden kann. Wird im Schritt D 35 bestätigt, daß der vom Zeitgeber "C" vorgegebene Zeitraum verstrichen ist, so ändert im Schritt D 36 die Zentraleinheit 112 das Druckbeginnsignal F ps auf den Zustand logisch "0". Danach kehrt das Programm zu Schritt D 01 (Fig. 15A) zurück, woraufhin die Schritte D 01 bis D 36 des hier mit Bezug auf Fig. 15A bis 15D beschriebenen Programms wiederholt werden können.
Fig. 16 zeigt ein Flußdiagramm mit den Einzelheiten des Diagnose- Unterprogramms A 08, das einen Teil des in Fig. 11D dargestellten Programmes bildet.
Das in Fig. 16 gezeigte Diagnose-Unterprogramm folgt auf Schritt D 31 des unter Bezug auf die Fig. 15A bis 15D beschriebenen Programmes und liegt zwischen den Verbindungspunkten D₄, die die Flußdiagramme in Fig. 15C und 15D verbinden. Nach dem Errechnen des arithmetischen Mittels der Werte Φ₁, Φ₂ und Φ₃, die aus der gemessenen Konzentration übelriechender Gase errechnet wurden, wird in einem Entscheidungsschritt E 01 festgestellt, ob der im Schritt D 30 (Fig. 15C) errechnete Mittelwert unter einem ersten Bezugswert M₁ liegt oder nicht. Dieser erste Bezugswert M₁ stellt den oberen Grenzwert für einen Grad üblen Geruches in menschlicher Ausatemluft dar, der als normal und zulässig angesehen wird. Wird im Schritt E 01 festgestellt, daß der Mittelwert unter dem ersten Bezugswert M₁ liegt, so gibt die Zentraleinheit 112 im Schritt E 02 ein Befehlssignal aus, um im Mitteilungsteil 138 c des Anzeigeschirms 138 die Mitteilung "NORMAL" erscheinen zu lassen.
Zeigt sich im Schritt E 01, daß der Mittelwert der gemessenen Konzentrationen übelriechender Gase nicht unter dem ersten Bezugswert M₁ liegt, so wird im Schritt E 03 festgestellt, ob der Mittelwert unter einem vorgegebenen zweiten Bezugswert M₂ liegt oder nicht. Dieser zweite Bezugswert M₂ ist größer als der erste Bezugswert M₁ und stellt den oberen Grenzwert eines Grades üblen Geruches menschlicher Ausatemluft dar, der als ernst und nicht mehr zulässig angesehen wird. Wird im Schritt E 03 bestätigt, daß der Mittelwert unter dem zweiten Bezugswert M₂ liegt, so gibt die Zentraleinheit 112 im Schritt E 04 ein Befehlssignal aus, wodurch im Mitteilungsteil 138 c des Anzeigeschirms 138 die Mitteilung "ERNSTHAFT" erscheint. Zeigt sich im Schritt E 03, daß der Mittelwert nicht unter dem zweiten Bezugswert M₂ liegt, so gibt die Zentraleinheit 112 im Schritt E 05 ein Befehlssignal aus, um im Mitteilungsteil 138 c des Anzeigeschirms 138 die Mitteilung "KRANKHAFT" erscheinen zu lassen. Die so im Mitteilungsteil 138 c des Anzeigeschirms 138 erscheinende Mitteilung "KRANKHAFT" gibt an, daß die Testperson an Halitose abnormen Grades leidet und damit die Diagnose einer ernsthaften Osostomie gestellt wird.
Nach Schritt E 02, E 04 oder E 05 fährt das Programm mit einem Schritt E 06 fort, in dem die Zentraleinheit 112 ein Befehlssignal ausgibt, den nicht abgebildeten Zeitgeber "D" in der in Fig. 10 abgebildeten Steuerschaltung 28 zu starten. Der Zeitgeber "D" ist auf eine Zeitspanne eingestellt, während der die Mitteilung "NORMAL", "ERNSTHAFT" oder "KRANKHAFT" im Mitteilungsteil 138 c des Anzeigeschirms 138 erscheinen soll. Wird im Schritt E 07 bestätigt, daß die vom Zeitgeber "D" vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist, so gibt die Zentraleinheit 112 im Schritt E 08 ein Befehlssignal aus, um die momentan erscheinende Mitteilung zu löschen. Daraufhin fährt das Programm mit Schritt D 32 in dem in Fig. 15D gezeigten Flußdiagramm fort und führt das Druckausgabe-Unterprogramm A 07 aus, wie bereits unter Bezug auf Fig. 15D beschrieben wurde.
Bei dem in Fig. 16 gezeigten Programm wird das Ergebnis der Diagnose in einem der Schritte E 02, E 04 und E 05 angezeigt und die Werte der Ergebnisse der drei Testdurchläufe werden vom Drucker ausgedruckt.
Die Grenzwerte für einen zulässigen und nicht mehr zulässigen Grad üblen Geruches, die den ersten Bezugswert M₁ und den zweiten Bezugswert M₂ für den Mittelwert der gemessenen Konzentration übelriechender Substanzen darstellen, können ähnlich den Grenzwerten in dem in Fig. 12A und 12B beschriebenen Programm gewählt werden. Entsprechend können der erste Bezugswert M₁ und der zweite Bezugswert M₂ so gewählt werden, daß sie aus den bereits erwähnten Gründen einer Konzentration von 0,2 ppm bzw. 0,5 ppm Methylmercaptan entsprechen.
Fig. 17 zeigt eine Modifikation des zuvor in Fig. 16 beschriebenen Diagnose-Unterprogrammes. Wird in dem in Fig. 17 gezeigten Unterprogramm Schritt E 03 negativ beantwortet, so wird im Schritt E 09 festgestellt, ob der Mittelwert der gemessenen Konzentration übelriechender Gase größer ist als ein vorgegebener dritter Bezugswert M₃ oder nicht. Dieser dritte Bezugswert M₃ liegt weitaus höher als der zweite Bezugswert M₂ und stellt den unteren Grenzwert für einen Grad üblen Geruches in menschlicher Ausatemluft dar, der durch den Verzehr von Fisch und/oder Knoblauch und/oder das Trinken alkoholischer Getränke verursacht wird. Dieser Grenzwert für eine nicht krankhafte Konzentration übelriechender Substanzen kann so gewählt werden, daß er, wie bereits erwähnt, einer Konzentration von mehr als 2,0 ppm Methylmercaptan entspricht. Wird im Schritt E 09 bestätigt, daß der Mittelwert der gemessenen Konzentration übelriechender Gase unter dem dritten Bezugswert M₃ liegt, so gibt die Zentraleinheit 112 ein Befehlssignal aus, um im Schritt E 04 im Teil 138 c des Anzeigeschirms 138 die Mitteilung "ERNSTHAFT" wie in dem in Fig. 16 gezeigten Unterprogramm erscheinen zu lassen. Zeigt sich in dem zusätzlichen Entscheidungsschritt E 09, daß der Mittelwert größer ist als der dritte Bezugswert M₃, so gibt die Zentraleinheit 112 im Schritt E 10 ein Befehlssignal aus, das im Mitteilungsteil 138 c des Anzeigeschirms 138 die Mitteilung "UNGEEIGNETER FALL" erscheinen läßt. Diese Mitteilung "UNGEEIGNETER FALL" zeigt an, daß das dem Mittelwert entsprechende Ergebnis vermutlich nur auf den Verzehr von Fisch und/ oder Knoblauch und/oder das Trinken alkoholischer Getränke zurückzuführen ist und sich die Testperson folglich in einem Zustand befindet, der einen Test unmöglich macht.
In den unter Bezug auf Fig. 12A und 12B oder Fig. 15A bis 15D beschriebenen Programmen können die ersten und zweiten Bezugswerte, die einer Konzentration von 0,2 ppm bzw. 0,5 ppm Methylmercaptan entsprechen, erforderlichenfalls angepaßt werden. Insbesondere der Wert, der zur Diagnose einer krankhaften Halitose dient, kann in Anbetracht der Tatsache, daß die Konzentration von Methylmercaptan in der Ausatemluft von Patienten, die an krankhafter Osostomie leiden, im Bereich von etwa 0,2 ppm bis 0,7 ppm liegt, so gewählt werden, daß er einer Konzentration von 0,7 ppm Methylmercaptan entspricht. Alternativ kann auch der Grad der Ernsthaftigkeit der Halitose in drei oder mehr Schritten genauer bestimmt werden. Zu diesem Zweck kann der Grad der Ernsthaftigkeit der Halitose für eine Konzentration unter 0,2 ppm als normal, für eine Konzentration zwischen 0,2 ppm und 0,5 ppm als ernsthaft, aber noch zulässig, für eine Konzentration zwischen 0,5 ppm und 0,7 ppm als ernsthaft und nicht mehr zulässig, aber nicht krankhaft und für eine über 0,7 ppm liegende Konzentration als krankhaft betrachtet werden.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Nachweis von Halitose und zur Prüfung menschlicher Ausatemluft auf Halitose, dadurch gekennzeichnet, daß sie
  • a) eine Kammer (80, 154) mit einer Einblasöffnung (98) oder einem Einblasschlauch (156), durch die die zu prüfende Ausatemluft in die Kammer (80, 154) gelangt und einer Entlüftungsöffnung (100, 168), durch die die getestete Ausatemluft aus der Kammer (80, 154) ausgebracht wird,
  • b) einen in der Kammer (80, 154) angeordneten Sensor (20), der nach Erwärmen auf übelriechende Gase einschließlich solcher mit vorgegebener chemischer Zusammensetzung anspricht und ein elektrisches Signal (V AUS ) erzeugt, dessen Wert sich mit der gemessenen Konzentration der übelriechenden Gase ändert,
  • c) eine Heizung (24) mit einem Umschalter (36), die elektrisch betätigt den Sensor (20) erwärmt,
  • d) eine Steuerschaltung (28), die auf das Signal (V AUS ) reagiert, anhand dieses Signales (V AUS ) den Grad des üblen Geruches bestimmt und ein elektrisches Signal erzeugt, welches dem bestimmten Grad üblen Geruches entspricht, und
  • d) Anzeigen (110 c bis 110 e, 110 c bis 110 f) bzw. einen Anzeigeschirm (138), welche auf das von der Steuerschaltung (28) ausgehende Signal reagieren und Informationen bezüglich des Grades des üblen Geruches entsprechend dem von der Steuerschaltung (28) gegebenen Signal anzeigen,
enthält.
2. Vorrichtung zum Nachweis von Halitose und zur Prüfung menschlicher Ausatemluft auf Halitose, dadurch gekennzeichnet, daß sie
  • a) eine Kammer (80, 154) mit einer Einblasöffnung (98, 156), durch die die zu prüfende Ausatemluft in die Kammer (80, 154) gelangt und einer Entlüftungsöffnung (100, 168), durch die die getestete Ausatemluft aus der Kammer (80, 154) ausgebracht wird,
  • b) einen innerhalb der Kammer (80, 154) angeordneten Sensor (20), der nach dem Erwärmen auf eine vorgegebene erste Temperatur auf übelriechende Gase einschließlich solcher mit vorgegebener chemischer Zusammensetzung anspricht und ein elektrisches Signal (V AUS ) erzeugt, dessen Stärke von der gemessenen Konzentration der übelriechenden Gase abhängt,
  • c) eine Heizung (24) mit einem Umschalter (36), die elektrisch betätigt den Sensor (20) wahlweise auf eine vorgegebene erste Temperatur oder eine vorgegebene zweite Temperatur erwärmt, wobei die zweite Temperatur höher ist als die erste Temperatur und so gewählt wird, daß der Sensor (20) regeneriert wird,
  • d) eine Steuerschaltung (28), die auf das Signal (V AUS ) anspricht, anhand dieses Signales den Grad des üblen Geruches bestimmt und ein elektrisches Signal produziert, das dem bestimmten Grad des üblen Geruches entspricht, und
  • e) Anzeigen (110 c bis 110 e, 110 c bis 110 f) bzw. einen Anzeigeschirm (138), welche auf das von der Steuerschaltung (28) ausgehende Signal ansprechen und Informationen bezüglich des Grades des üblen Geruches, entsprechend dem von der Steuerschaltung (28) ausgehenden Signal, anzeigen,
enthält.
3. Vorrichtung zum Nachweis von Halitose nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens drei elektrisch betätigte Anzeigen (110 c bis 110 e), in der Steuerschaltung (28) Mittel (B 12/B 14) zum Vergleichen des vom Sensor (20) ausgehenden Signales mit mindestens zwei vorgegebenen Bezugswerten (V₁, V₂) und eine Decoderschaltung (128) und Mittel (130 c bis 130 e/B 13/B 15), die entsprechend dem Verhältnis zwischen dem Signal (V AUS ) des Sensors (20) und den Bezugswerten (V₁, V₂) wahlweise eine der Anzeigen (110 c bis 110 e) betätigen, enthält.
4. Vorrichtung zum Nachweis von Halitose nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigen (110 c bis 110 e) bzw. der Anzeigeschirm (138) mindestens drei Mittel zur Anzeige von Mitteilungen (E 02, E 04, E 05) enthalten und daß die Steuerschaltung (28) Mittel (E 01/ E 03) zum Vergleichen des vom Sensor (20) kommenden Signales (V AUS ) mit mindestens zwei verschiedenen vorgegebenen Bezugswerten (M₁, M₂) umfaßt, wobei die Steuerschaltung (28) in Abhängigkeit des Verhältnisses des vom Sensor (20) ausgehenden Signales (V AUS ) zu jedem der Bezugswerte (M₁, M₂) wahlweise eines der Mittel zur Anzeige einer Mitteilung (E 02, E 04 und E 05) betätigt.
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