ES2578357T3 - Procedimiento para medir la concentración de alcohol en el aliento y aparato para el mismo - Google Patents

Procedimiento para medir la concentración de alcohol en el aliento y aparato para el mismo Download PDF

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Abstract

Procedimiento para medir la concentración de alcohol en el aliento (BrAC) de un usuario, que comprende las etapas de: - recibir un flujo de una muestra de aliento espirado desde el usuario; - medir la presión instantánea del flujo de la muestra de aliento espirado; - registrar el tiempo de espiración de la muestra de aliento; - llevar la muestra de aliento a un sensor de celda de combustible (6); y - calcular la concentración de alcohol en el aliento (BrAC) en base a una señal de salida (FCsalida) del sensor de celda de combustible (6); - calcular el volumen (Vb) de la muestra de aliento en base a la presión medida; caracterizado por: - actualizar continuamente el volumen de la muestra de aliento (Vb) y la concentración de alcohol en el aliento (BrAC) mediante la integración de la presión medida instantánea y la señal de salida de la celda de combustible (FCsalida) a lo largo del tiempo, con independencia del volumen de la muestra de aliento (Vb); - calcular el caudal (Q) de la muestra de aliento en base al volumen de la muestra de aliento (Vb) y el tiempo de espiración registrado; y cuando el usuario deja de soplar, se realizan las etapas siguientes antes de calcular la concentración final de alcohol en el aliento (BrAC): - compensar la señal de salida de la celda de combustible (FCsalida) usando un volumen de calibración almacenado (Vcal) para obtener una señal de salida de la celda de combustible compensada en volumen (FCVcomp); - compensar la señal de salida de la celda de combustible compensada en volumen (FCVcomp) para obtener una señal de salida de la celda de combustible compensada en caudal (FCQcomp) utilizando un factor de ajuste del caudal almacenado (Qf) correspondiente al caudal calculado (Q).

Description

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Parte del flujo de aire se conduce a través de un canal de toma de muestras 4 y entra en un sensor de celda de combustible 6 cerca de un extremo proximal del primer canal 3. Cualquier alcohol (etanol) presente en la muestra de aliento activa una reacción electroquímica en la celda de combustible 6, que da lugar a una corriente eléctrica. Esta corriente es entonces una medida de la cantidad de alcohol en la muestra de aliento y se representa mediante una señal de salida de la celda de combustible FCsalida, normalmente la tensión medida a través de la celda de combustible 6.
El sensor de presión 5 y la celda de combustible 6 están conectados con un microcontrolador 7 que comprende medios para procesar las mediciones de la presión y la tensión de la celda de combustible. En este contexto, el procesamiento incorpora encontrar el área bajo las curvas de la presión y la señal de salida de la celda de combustible FCsalida en función del tiempo. El área corresponde al volumen Vb de la muestra de aliento y la concentración de alcohol en el aliento BrAC, respectivamente. Esto también se puede conseguir mediante la integración de la presión, y la señal de salida de la celda de combustible FCsalida, respectivamente, con respecto al tiempo. El microcontrolador 7 está adaptado para actualizar continuamente el volumen de la muestra de aliento Vby la señal de salida de la celda de combustible FCsalida durante toda la duración de la prueba del aliento.
Como se mencionó anteriormente, el caudal Q se calcula dividiendo el volumen Vb de la muestra de aliento con el tiempo de espiración registrado de la muestra de aliento. Para este fin, el microcontrolador 7 comprende un reloj o medios de temporizador. El tiempo de espiración puede registrarse con la condición de que la presión medida por el sensor de presión 5 esté por encima de un umbral predeterminado, lo que indica que se está proporcionando una muestra de aliento.
Para la medición de la temperatura, el aparato de medición 1 comprende un sensor de temperatura (no mostrado). El sensor de temperatura mide la temperatura de la celda de combustible y/o la temperatura ambiente. El microcontrolador 7 utiliza la temperatura medida para llevar a cabo la compensación en temperatura sobre la base de un factor de ajuste de la temperatura almacenado correspondiente con la temperatura medida. Los factores de ajuste para temperaturas en el intervalo de -10 °C a 50 °C pueden almacenarse en el microcontrolador 7.
Cuando la muestra de aliento ha pasado la celda de combustible 6, sale de la carcasa 1 del aparato de medición a través de un tubo de escape 8.
También comprendida en el aparato de medición hay una batería 9 u otra fuente adecuada de energía para alimentar el sensor de presión 5, la celda de combustible 6 y/o el microcontrolador 7.
En un modo de realización preferido de la presente invención, el aparato de medición puede comprender además medios de visualización para mostrar la concentración de alcohol en el aliento BrAC y/o la concentración de alcohol en la sangre BAC medidas. La concentración de alcohol en la sangre BAC puede determinarse a partir de la relación de partición de sangre a aire, es decir la relación entre la cantidad de alcohol en un volumen dado de aliento y sangre. La mayoría de alcoholímetros utilizan una relación de partición estándar internacional de 2100:1, es decir, para cada parte de alcohol en el aliento hay 2100 partes de alcohol en sangre. El aparato de medición de alcohol según la presente invención puede hacerse muy compacto y se incluye en un dispositivo de bloqueo de sobriedad. Tales dispositivos de bloqueo son conocidos en la técnica y no se describirán aquí en detalle. El dispositivo de bloqueo puede comprender medios para medir la temperatura, la humedad y/o la concentración de alcohol del aliento de un usuario, y en base a estas mediciones que caen dentro de los intervalos permitidos (correspondientes al usuario que no está intoxicado por el alcohol), el dispositivo de bloqueo permite arrancar un vehículo u otros tipos de maquinaria conectados al dispositivo de bloqueo. Además, el dispositivo de bloqueo puede estar equipado con un microprocesador para analizar los resultados de los aparatos de medición de alcohol y un relé conectado eléctricamente al motor de arranque del vehículo o máquina.
Cuando está provisto de un aparato de medición de alcohol de acuerdo con la presente invención, puede lograrse un dispositivo de bloqueo de sobriedad compacto y de bajo coste y se utiliza para controlar la puesta en marcha de cualquier vehículo o máquina.
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