CN109061124B - 一种酒精浓度检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种酒精浓度检测方法,包括:S1.呼出气体采集通道开启;S2.检测人体呼出气体的指标值,包括呼气流量值、单次呼气持续时间、实时气压值、实时温度值和酒精传感器的实时输出值;S3.判断所述呼气流量值和单次呼气持续时间值是否均达到预设值,是,则执行S4;否,则停止气体采集,间隔时间t后,再执行S1;S4.判断所述气体的实时气压值是否达到预设值,是,则执行S5,否,则执行S2;S5.根据所述实时气压值、实时温度值和酒精传感器的实时输出值,计算呼出气体的酒精浓度值;S6.根据所述呼出气体的酒精浓度值,计算人体血液中的酒精浓度值。本发明在实时检测人体血液中酒精浓度的同时,又可保证检测结果准确。
Description
技术领域
本发明涉及检测领域,具体是一种酒精浓度检测方法。
背景技术
国家质量监督检验检疫局发布的《车辆驾驶人员血液、呼气酒精含量阈值与检验》中规定:饮酒驾车是指车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或者等于20mg/100ml,小于80mg/100ml的驾驶行为;醉酒驾车是指车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或者等于80mg/100ml的驾驶行为。
目前,为了防止驾驶人员在饮酒后驾驶机动车,常通过检测呼气酒精浓度的方式来判断驾驶人员是否酒后驾车。酒精检测仪是检测驾驶人员呼气中酒精含量的仪器,包括:便携式酒精检测仪、壁挂式酒精检测仪,其操作过程简便,但购买价格昂贵。同时,由于不同人的体质差异,酒精的分解能力存在差异,酒精检测仪的检测结果容易受到不同人体温度和环境温度的干扰,另外,被测人员的呼气流量和单次持续时间因人而异,无法确定被测人员是否为深度呼气,这无疑对检测结果造成相当大的误导。进一步的,被测气体的气压量,也会影响检测结果。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种酒精浓度检测方法,以至少达到实时检测人体血液中酒精浓度的同时,又可保证检测结果准确。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种酒精浓度检测方法,包括如下步骤:
S1.人体呼出气体采集通道开启;
S2.检测人体呼出气体的指标值,包括呼气流量值、单次呼气持续时间、实时气压值、实时温度值和酒精传感器的实时输出值;
S3.判断所述呼气流量值和单次呼气持续时间值是否均达到预设值,是,则执行步骤S4;否,则停止气体采集,间隔时间t后,再执行步骤S1;
S4.判断所述气体的实时气压值是否达到预设值,是,则执行步骤S5,否,则执行步骤S2;
S5.根据所述实时气压值、实时温度值和酒精传感器的实时输出值,计算呼出气体的酒精浓度值;
S6.根据所述呼出气体的酒精浓度值,计算人体血液中的酒精浓度值。
进一步的,S2中,所述呼出气体的指标值还包括所述气体的气压变化率和温度变化率。
进一步的,S3中,所述间隔时间t为0.5-2s。
进一步的,S5中,所述的呼出气体的酒精浓度值的求解公式如下:
其中,Ch为呼出气体中的酒精浓度,Os为酒精传感器的实时输出值,k1为系数,P为呼出气体的实时气压值,Pmax为酒精传感器正常工作的最大气压值,Pmin为酒精的传感器正常工作的最小气压值,T为呼出气体的实时温度值,Tmax为酒精传感器正常工作的最大温度值,Tmin为酒精传感器正常工作的最小温度值,R为通用气体常数。
进一步的,S6中,所述的血液中的酒精浓度值的求解公式为:
Cx=k2*Ch,
其中,Cx为血液中的酒精浓度,k2为系数。
进一步的,系数k2满足如下函数关系:
其中,P为呼出气体的实时气压值,T为呼出气体的实时温度值,ΔP为呼出气体的每秒的气压值变化差值的绝对值,ΔT为呼出气体的每秒的温度值变化差值的绝对值。
一种采用酒精浓度检测方法的检测装置,所述的检测装置包括电动阀、显示器、流量计、计时器、气压传感器、温度传感器、酒精传感器和控制器;
所述电动阀与气体采集通道连通,所述流量计设置于所述气体采集通道上,所述气压传感器、温度传感器和酒精传感器设置于气体采集腔内,所述气体采集腔与气体采集通道连通;
所述控制器与电动阀、显示器、流量计、计时器、气压传感器、温度传感器、酒精传感器电连接。
本发明的有益效果是:在酒精分析算法执行前,添加对被测气体的双重预处理及判断,首先对呼气流量值、单次呼气持续时间进行判断,对不符合标准的呼气进行暂停处理,有效规避被测人员企图通过浅度呼气逃避惩罚的操作;对符合呼气标准的气体,再进一步监测实时气压值。在气体量达到预设标准后,进入酒精浓度测试环节,求解气体酒精浓度时,因考虑到不同酒精传感器受环境和人体影响导致漂移,本发明加入气体的气压和温度作为检测结果的补偿,有效降低干扰。同时,本方法还对非正常呼气和气体量不足做出补偿策略,可作为对上一步预处理判断的保险操作,进一步增加了检测的精度。最后,对血液酒精浓度和呼气气体酒精浓度的相关系数,做出进一步的补偿处理。
具体实施方式
下面进一步详细描述本发明的技术方案,但本发明的保护范围不局限于以下所述。
一种酒精浓度检测方法,包括如下步骤:
S1.人体呼出气体采集通道开启;
S2.检测人体呼出气体的指标值,包括呼气流量值、单次呼气持续时间、实时气压值、实时温度值和酒精传感器的实时输出值;
S3.判断所述呼气流量值和单次呼气持续时间值是否均达到预设值,是,则执行步骤S4;否,则停止气体采集,间隔时间t后,再执行步骤S1;
S4.判断所述气体的实时气压值是否达到预设值,是,则执行步骤S5,否,则执行步骤S2;
S5.根据所述实时气压值、实时温度值和酒精传感器的实时输出值,计算呼出气体的酒精浓度值;
S6.根据所述呼出气体的酒精浓度值,计算人体血液中的酒精浓度值。
进一步的,S2中,所述呼出气体的指标值还包括所述气体的气压变化率和温度变化率。
进一步的,S3中,所述间隔时间t为0.5-2s。
进一步的,S5中,所述的呼出气体的酒精浓度值的求解公式如下:
其中,Ch为呼出气体中的酒精浓度,Os为酒精传感器的实时输出值,k1为系数,P为呼出气体的实时气压值,Pmax为酒精传感器正常工作的最大气压值,Pmin为酒精的传感器正常工作的最小气压值,T为呼出气体的实时温度值,Tmax为酒精传感器正常工作的最大温度值,Tmin为酒精传感器正常工作的最小温度值,R为通用气体常数。
进一步的,S6中,所述的血液中的酒精浓度值的求解公式为:
Cx=k2*Ch,
其中,Cx为血液中的酒精浓度,k2为系数。
进一步的,系数k2满足如下函数关系:
其中,P为呼出气体的实时气压值,T为呼出气体的实时温度值,ΔP为呼出气体的每秒的气压值变化差值的绝对值,ΔT为呼出气体的每秒的温度值变化差值的绝对值。
一种采用酒精浓度检测方法的检测装置,所述的检测装置包括电动阀、显示器、流量计、计时器、气压传感器、温度传感器、酒精传感器和控制器;
所述电动阀与气体采集通道连通,所述流量计设置于所述气体采集通道上,所述气压传感器、温度传感器和酒精传感器设置于气体采集腔内,所述气体采集腔与气体采集通道连通;
所述控制器与电动阀、显示器、流量计、计时器、气压传感器、温度传感器、酒精传感器电连接。
本发明在酒精分析算法执行前,添加对被测气体的双重预处理及判断,首先对呼气流量值、单次呼气持续时间进行判断,对不符合标准的呼气进行暂停处理,有效规避被测人员企图通过浅度呼气逃避惩罚的操作;对符合呼气标准的气体,再进一步监测实时气压值。在气体量达到预设标准后,进入酒精浓度测试环节,求解气体酒精浓度时,因考虑到不同酒精传感器受环境和人体影响导致漂移,本发明加入气体的气压和温度作为检测结果的补偿,有效降低干扰。同时,本方法还对非正常呼气和气体量不足做出补偿策略,可作为对上一步预处理判断的保险操作,进一步增加了检测的精度。最后,对血液酒精浓度和呼气气体酒精浓度的相关系数,做出进一步的补偿处理。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (6)
1.一种酒精浓度检测方法,其特征在于:
S1.人体呼出气体采集通道开启;
S2.检测人体呼出气体的指标值,包括呼气流量值、单次呼气持续时间、实时气压值、实时温度值和酒精传感器的实时输出值;
S3.判断所述呼气流量值和单次呼气持续时间值是否均达到预设值,是,则执行步骤S4;否,则停止气体采集,间隔时间t后,再执行步骤S1;
S4.判断所述气体的实时气压值是否达到预设值,是,则执行步骤S5,否,则执行步骤S2;
S5.根据所述实时气压值、实时温度值和酒精传感器的实时输出值,计算呼出气体的酒精浓度值;
S6.根据所述呼出气体的酒精浓度值,计算人体血液中的酒精浓度值;
S5中,所述的呼出气体的酒精浓度值的求解公式如下:
其中,Ch为呼出气体中的酒精浓度,Os为酒精传感器的实时输出值,k1为系数,P为呼出气体的实时气压值,Pmax为酒精传感器正常工作的最大气压值,Pmin为酒精的传感器正常工作的最小气压值,T为呼出气体的实时温度值,Tmax为酒精传感器正常工作的最大温度值,Tmin为酒精传感器正常工作的最小温度值,R为通用气体常数。
2.根据权利要求1所述的一种酒精浓度检测方法,其特征在于:S2中,所述呼出气体的指标值还包括所述气体的气压变化率和温度变化率。
3.根据权利要求2所述的一种酒精浓度检测方法,其特征在于:S3中,所述间隔时间t为0.5-2s。
4.根据权利要求1所述的一种酒精浓度检测方法,其特征在于:S6中,所述的血液中的酒精浓度值的求解公式为:Cx=k2*Ch,其中,Cx为血液中的酒精浓度,k2为系数。
6.一种采用权利要求1-5之一所述的酒精浓度检测方法的检测装置,其特征在于:所述的检测装置包括电动阀、显示器、流量计、计时器、气压传感器、温度传感器、酒精传感器和控制器;所述电动阀与气体采集通道连通,所述流量计设置于所述气体采集通道上,所述气压传感器、温度传感器和酒精传感器设置于气体采集腔内,所述气体采集腔与气体采集通道连通;所述控制器与电动阀、显示器、流量计、计时器、气压传感器、温度传感器、酒精传感器电连接。
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