[發明專利]一種人體呼出氣體中VOCs和EBCs的并行采集裝置

有效

• 申請號: 201610130580.5
• 申請日: 2016-03-08
• 公開（公告）號: CN105784433B
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 王平;郎朗;鄒瑩暢;張希;高凡;盛佳靖;張旭升;吳謙
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N1/24
• 分類號: G01N1/24
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

1.一種人體呼出氣體中VOCs和EBCs的并行采集裝置，其特征在于，主要包括：吹氣裝置（1）、儲氣腔（2）、二氧化碳傳感器（3）、第一微型真空泵（4）、填充吸附劑的富集管（5）、質量流量計（6）、第二微型真空泵（7）、總控制電路（8）、加熱帶（9）、按鍵模塊（10）、顯示模塊（11）、氣體冷凝裝置（12）；其中，所述吹氣裝置（1）連接儲氣腔（2）的進氣口（29），儲氣腔（2）的出氣口（25）連接氣體冷凝裝置（12）；儲氣腔（2）的第一氣體采集口（27）與二氧化碳傳感器（3）相連，儲氣腔（2）的第二氣體采集口（28）與富集管（5）的一端相連；二氧化碳傳感器（3）與第一微型真空泵（4）連接；富集管（5）的另一端與質量流量計（6）相連；加熱帶（9）包裹在儲氣腔（2）的外壁，用于保持儲氣腔（2）在采集過程中溫度恒定以防止呼出氣體在儲氣腔（2）中冷凝；質量流量計（6）與第二微型真空泵（7）相連；

所述二氧化碳傳感器（3）、第一微型真空泵（4）、質量流量計（6）、第二微型真空泵（7）、加熱帶（9）、按鍵模塊（10）、顯示模塊（11）、氣體冷凝裝置（12）均與總控制電路（8）相連；

所述吹氣裝置（1）由第一單向閥（13）、第二單向閥（14）、咬嘴（15）和三通閥（16）組成；三通閥（16）的三個接口與第一單向閥（13）、第二單向閥（14）、咬嘴（15）相連；所述第一單向閥（13）使氣流只進不出，第二單向閥（14）使氣流只出不進；所述第二單向閥（14）與儲氣腔（2）的進氣口（29）相連；

所述第一單向閥（13）、第二單向閥（14）結構相同，均包括單向閥出氣端（17）、單向閥進氣端（18）和帶孔的軟性薄膜（19）；所述單向閥出氣端（17）為中空柱狀結構，單向閥進氣端（18）的一個端面開有兩個半圓通孔；所述軟性薄膜（19）夾在單向閥進氣端（18）和單向閥出氣端（17）中間，用以實現氣流的單向流動；單向閥進氣端（18）的一個開有兩個半圓通孔的端面靠近軟性薄膜（19）；

所述儲氣腔（2）由第一儲氣部件（20）和第二儲氣部件（21）組成；第一儲氣部件（20）的第一連接端（23）可伸縮地嵌套在第二儲氣部件（21）的第二連接端（26）內；所述第一儲氣部件（20）上具有長度調整卡齒（24），氣體冷凝裝置（12）開有與長度調整卡齒（24）相配合的齒槽，通過長度調整卡齒（24）來調整第一儲氣部件（20）在第二儲氣部件（21）中的長度；所述加熱帶（9）包裹在第一儲氣部件（20）和第二儲氣部件（21）的外壁；所述第一儲氣部件（20）上開有出氣口（25）；所述第二儲氣部件（21）上開有進氣口（29）、第一氣體采集口（27）和第二氣體采集口（28）。

2.根據權利要求1所述的人體呼出氣體中VOCs和EBCs的并行采集裝置，其特征在于，所述總控制電路包括單片機（30）、通信模塊（31）、電源模塊（32）和交互模塊（33）；其中，所述通信模塊（31）、電源模塊（32）、交互模塊（33）均與單片機（30）相連，單片機（30）對電路邏輯進行控制；通信模塊（31）分別與質量流量計（6）、二氧化碳傳感器（3）和氣體冷凝裝置（12）相連，用于向質量流量計（6）、二氧化碳傳感器（3）和氣體冷凝裝置（12）發送串口控制命令，并接受返回的流量信號、二氧化碳濃度以及溫度信號，同時向儀器外部提供單獨的串口和USB接口，用于和PC端進行數據交換；電源模塊（32）與所有需要供電的部件連接提供適配電壓，并通過單片機（30）直接控制部件的工作和停止；交互模塊（33）分別與按鍵模塊（10）和顯示模塊（11）相連，對用戶行為和反饋進行控制；交互模塊（33）用于控制按鍵模塊（10）和顯示模塊（11）的行為；按鍵模塊（10）用于用戶對儀器進行操作；顯示模塊（11）用于顯示儀器控制和采集狀態；加熱帶（9）和氣體冷凝裝置（12）均與單片機（30）相連。