[實用新型]一種人體呼吸氣體現場采樣裝置

有效

• 申請號: 201220587705.4
• 申請日: 2012-11-08
• 公開（公告）號: CN203011743U
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 王平;趙聰;王鏑;陳星;王林;鄒瑩暢;張軒朗;張希;陳辰星;安超
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N1/22
• 分類號: G01N1/22
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 周烽

技術領域

本實用新型涉及一種人體生理參數采樣裝置，特別涉及一種人體呼吸氣體現場采樣裝置。

背景技術

目前，國內外廣泛采用氣袋進行呼吸氣體的采樣，這種方法雖然簡便易行，但是難以避免氣袋材料的污染。因為呼吸氣體中的VOCs（Volatile?Organic?Compounds，揮發性有機化合物）含量很低，僅為ppb-ppt級，所以氣袋輕微的污染都會對呼吸氣體樣本造成很大的影響，并直接影響呼吸樣本檢測結果。同時，呼吸氣體中含有大量的高沸點VOCs，它們在常溫下極易冷凝。而氣袋在采樣和搬運過程中，難以保持高溫，勢必有大量VOCs凝結在氣袋壁上，造成樣本的流失。此外，因為呼吸氣體中的VOCs含量很低，需要進行富集后才能進行檢測，而氣袋本身并無富集功能，需要外接富集單元。在這種情況下，氣袋相當于呼吸氣體采樣富集的冗余環節，很容易引入干擾。

進一步地，采樣環境的溫度對吸附管中吸附劑的突破體積（Breakthrough?Volume）值有直接影響，突破體積表征了吸附劑對VOCs的捕獲吸附能力，若不加以嚴格控制，將無法保證在每次采樣時吸附劑的突破體積值的一致性，會造成呼吸樣本檢測結果的不準確。目前國外雖有呼吸氣體采集裝置的報道，但都未對吸附管中吸附劑的突破體積進行控制。

發明內容

本實用新型的目的在于針對現有國際上該研究方法和裝置的不足，提供一種人體呼吸氣體現場采樣裝置。?

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：一種人體呼吸氣體現場采樣裝置，對呼出氣體中的VOCs進行富集采樣。它包括：呼吸采樣一次性吹嘴、儲氣腔、加熱套管、吸附管、突破體積控制單元、單片機、干燥瓶、質量流量控制器、微型真空泵；所述呼吸采樣一次性吹嘴與儲氣腔相連，儲氣腔外部包裹加熱套管，儲氣腔通過聚四氟乙烯連接件與吸附管相連，吸附管周圍包裹突破體積控制單元，吸附管、干燥瓶、質量流量控制器和微型真空泵依次通過硅膠管相連，加熱套管、突破體積控制單元、質量流量控制器和微型真空泵均與單片機相連，由單片機控制。其中，所述呼吸采樣一次性吹嘴包括：咬嘴、三通管、第一單向閥和第二單向閥；所述突破體積控制單元包括：鋁塊上蓋、鋁塊下蓋、半導體制冷片、散熱片和風扇。

本實用新型相對于現有技術，具有以下技術效果：本實用新型提供的一種人體呼吸氣體現場采樣裝置，實現了對人體呼吸氣體的準確、無污染、自動化采樣和富集，呼吸采樣吹嘴保證裝置采得的是人體的呼出氣體，長管形儲氣腔結構自動去除了無效解剖腔的干擾氣體，儲氣腔外壁包裹加熱套管保持40℃防止VOCs冷凝，突破體積控制單元通過精確控制吸附管中的吸附劑溫度來保證每次采樣中吸附劑突破體積性能的一致性，質量流量控制器精確控制和記錄采樣流量，單片機程序自動精確控制采樣過程，最終人的呼出氣體被富集在吸附管中，方便儲存和運輸，且不會損失呼吸樣本的原始信息。

附圖說明

圖1是人體呼吸氣體現場采樣裝置的系統結構圖；

圖2是呼吸采樣一次性吹嘴結構圖；

圖3是呼吸采樣一次性吹嘴剖面結構圖；

圖4是呼吸采樣單向閥的結構圖；

圖5是突破體積控制單元的結構圖；

圖6是人體呼吸氣體現場采樣裝置的軟件流程圖；

圖中，呼吸采樣一次性吹嘴1、儲氣腔2、加熱套管3、支架4、聚四氟乙烯連接件5、吸附管6、突破體積控制單元7、單片機8、干燥瓶9、質量流量控制器10、微型真空泵11、儀器底板12、儀器前面板13、液晶14、控制按鈕15、咬嘴16、三通管17、第一單向閥18、第二單向閥19、第一單向裝置20、帶孔薄膜21、第二單向裝置22、鋁塊上蓋23、鋁塊下蓋24、半導體制冷片25、散熱片26、風扇27。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例進一步說明本實用新型，本實用新型的目的和效果將變得更加明顯。

如圖1所示，本實用新型一種人體呼吸氣體現場采樣裝置包括：呼吸采樣一次性吹嘴1、儲氣腔2、加熱套管3、吸附管6、突破體積控制單元7、干燥瓶9、質量流量控制器10、微型真空泵11。其中，所述呼吸采樣一次性吹嘴1與儲氣腔2相連，儲氣腔2外部包裹加熱套管3，儲氣腔2通過聚四氟乙烯連接件5與吸附管6相連，吸附管6周圍包裹突破體積控制單元7，吸附管6、干燥瓶9、質量流量控制器10和微型真空泵11依次通過硅膠管相連，加熱套管3、突破體積控制單元7、質量流量控制器10和微型真空泵11均與單片機8相連，由單片機8控制。