CN208751924U - 一种呼出气体取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种呼出气体取样装置，涉及血糖检测设备技术领域，解决了现有气体取样装置损耗严重，且无取样量提示的技术问题，其包括上下分离的储气瓶体、进气管、出气管、气压传感开关和与气压传感开关电性连接的提示装置，储气瓶体中部设置有分子筛过滤层，将储气瓶体分为上部的储气室和下部的过渡气室；储气瓶体顶部设置有带连接螺纹的瓶口；进气管穿过分子筛过滤层且在下端设置有单向阀一，出气管位于储气室并从瓶口穿出。本实用新型的呼出气体取样装置设置有气压传感开关和提示装置，便于保障单次取样检测的气体总量，防止检测的取样气体过多或过少而影响检测结果，提高检测的准确度和灵敏性。

Description

一种呼出气体取样装置

技术领域

本实用新型涉及血糖检测设备技术领域，更具体的是涉及一种呼出气体取样装置。

背景技术

目前在某些疾病(如糖尿病)的诊断过程中，往往需要抽取患者的静脉血液或末梢血液，进行若干指标的化验，并将化验结果与常规指标进行对比，从而帮助医生准确的诊断疾病。这种验血的疾病诊断方法具有较强的针对性和较高的准确性，在疾病诊断领域被广泛的使用。由于验血需要采量患者的血液，因此这种诊断方法需要刺破患者的皮肤、静脉血管，并留有创口，这会给患者带来一定程度的痛苦，晕血症患者甚至会晕倒；如果医疗卫生条件较差，还可能引起交又感染。在医疗技术不断革新的今天，无痛无创治疗已经成为成为医疗技术发展的大趋势，验血这种疾病诊断方法也面临着挑战。

以糖尿病为例，由于人患糖尿病后，体内胰岛素不足或功能不全，使得体内脂肪被大量动用，人体内因脂肪酸裂解相对过量导致丙酮量增加，造成人体呼吸气体中的丙酮含量也升高，本发明创造的呼出气体取样装置利用对呼出气体中丙酮含量的检测，实现无创诊断糖尿病。其通过高精度的丙酮气体传感器将检测气体中丙酮的含量转换成信号，由微处理器处理后输出到显示组件，与参考数据做对比，反应血糖情况，可以有效的减少患者的痛苦，但现有呼气取样装置往往存在损耗严重，且无取样量提示的功能，造成取样不准，影响检测。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：为了现有气体取样装置在使用过程中损耗严重，且无取样量提示的技术问题，提供一种到目标取样量可提示且便于反复使用的呼出气体取样装置。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种呼出气体取样装置，包括储气瓶体，还包括进气管、出气管、气压传感开关和与气压传感开关电性连接的提示装置，所述储气瓶体分为上下两部分，上下两部分通过螺纹和密封圈连接，且所述储气瓶体中部设置有分子筛过滤层，所述分子筛过滤层将储气瓶体分为上部的储气室和下部的过渡气室；所述储气瓶体顶部设置有凸出的瓶口，所述瓶口外壁上设置有用于连接固定的连接螺纹；所述进气管下端位于过渡气室且设置有单向阀一，进气管的上端穿过分子筛过滤层；所述出气管位于储气室并从瓶口穿出。

进一步地，作为储气瓶体上下部分连接结构的一种优化方案，所述储气瓶体的上下两部分分离设置，所述储气瓶体的上部分瓶壁下边缘设置有环状凸起一，所述储气瓶体的下部分瓶壁上边缘设置有环状凸起二和环状凸起三；所述环状凸起一设置在瓶壁中层，且环状凸起一的外侧设置有螺纹，所述环状凸起二和环状凸起三与环状凸起一配合，所述环状凸起二的内侧设置有与环状凸起一外侧相配合的螺纹，所述环状凸起三与环状凸起一的下表面相配合；所述环状凸起一和环状凸起三的内侧配合构成放置分子筛过滤层的放置槽。

进一步地，所述气压传感开关设置在储气室内。

呼出气体取样装置的使用方法：进气管下端设置小型单向阀，将进气管细的上端穿过分子筛过滤层，将分子筛过滤层和进气管下端放入储气瓶体的下半部分瓶体，并注意分子筛过滤层与瓶体的密封性，连接储气瓶体的上部分瓶体和下部分瓶体，进气管上端从瓶口穿过；然后通过瓶口上的连接螺纹与外接的气体检测装置连接，气压传感开关和出气管设置在气体检测装置与瓶口的连接处，连接后，气压传感开关和出气管的下端伸入储气瓶体的储气室，气压传感开关与提示装置的蜂鸣器或信号灯电性连接；瓶口与外接的气体检测装置连接后上端密封，出气管上设置有单向阀二。使用时，从进气管导入呼出气体到过渡气室，气体从分子筛过滤层向上过滤处理后进入储气室，随着导入气体增多，瓶体内气压增大到达气压传感开关的目标范围气压，此时气压传感开关控制作为提示装置的蜂鸣器发出声音或信号灯闪烁，提示使用人停止呼气。

一种呼出气体取样装置的应用方式：糖尿病呼气检测装置，糖尿病呼气检测装置包括取样部分和检测部分，取样部分和检测部分可拆分式连接，所述取样部分为呼出气体取样装置，所述检测部分包括与出气管连接的微型气泵、通过气管与微型气泵的出气口连通的检测室、设置在检测室内部的气体传感器、信号处理电路、转换器、微处理器和显示组件，所述气体传感器、信号处理电路、转换器和微处理器依次连接。当呼出气体取样装置内气压达到气压传感开关的目标范围气压，气压传感开关控制提示装置工作的同时，打开微型气泵开关，向检测室均匀输入干燥的呼出气体，微型气泵采用微型定量泵，气体传感器为丙酮气体传感器，微型定量泵保障检测室内进气均匀，提高丙酮气体传感器的检测准确度。

所述检测装置内设置有进气连接管，进气连接管向外可拆卸连接有呼气罩，进气连接管向内与进气管可拆卸式连接，形成进气口，拆卸式呼气罩便于更换或清洗消毒。同时为了使用时更加便利，所述糖尿病呼气检测装置设有便于持拿的手柄槽，所述手柄槽设置在远离进气管的一侧。便于手持检测装置向进气管呼气。

进一步地，为了减少因温度变化带来的误差影响，所述检测室内还设置有温度补偿传感器，所述温度补偿传感器通过I/O接口与微处理器连接。温度补偿传感器采用数字化温度传感器DS18B20，用以修正温度偏移带来的数据误差。

糖尿病呼气检测装置的工作原理：由于人患糖尿病后，体内胰岛素不足或功能不全，使得体内脂肪被大量动用，人体内因脂肪酸裂解相对过量导致丙酮量增加，造成人体呼吸气体中的丙酮含量也升高，本发明创造的呼出气体取样装置利用对呼出气体中丙酮含量的检测，实现无创诊断糖尿病。其通过高精度的丙酮气体传感器将检测气体中丙酮的含量转换成信号，由微处理器处理后输出到显示组件，与参考数据做对比，反应血糖情况；其中所述过滤层通过分子筛实现除湿。

其中：气体传感器法的机理是利用构成传感器的敏感物质和被测气体之间发生的一种特定物质交换从而导致敏感物质电学性质的变化实现被测气体的测量。这些电学性质主要是指敏感物质的固有频率、电导率和电容等。敏感体与被测气体之间的作用主要是物理吸附和化学吸附。所谓物理吸附是指气体分子在敏感体表面因为电负性引力而产生的吸附；化学吸附是气体分子在敏感体表面产生一种氧化还原反应。因此，物理吸附所引起的导电类型是离子传导型的，化学吸附则是电子传导型的。通常用的化学材料是电介质、金属氧化物、以及高分子聚合薄膜等。

化学材料的转化检测量有三种：一是检测敏感物质因吸附气体分子产生阻抗的变化而导致电位变化；二是检测敏感体因为吸附气体造成质量变化而引起的晶振频率变化；三是检测以敏感体作为电容极片时的振荡频率的变化。只要精确的测量出电位变化、晶振频率变化和振荡频率变化的数值，就可间接得到被测气体的浓度。

本实用新型的有益效果如下：

总体而言，本实用新型的呼出气体取样装置设置有上下可分离的两部分带环形凸起部分的玻璃瓶体，其优点在于便于清洗、消毒更换以及装配，同时，呼出气体取样装置设置有气压传感开关和提示装置，便于保障单次取样检测的气体总量，防止检测的取样气体过多或过少而影响检测结果，提高检测的准确度和灵敏性。

1.选用玻璃气瓶，安全环保，不与待检测气体反应而影响结果；呼出气体重于空气，采用自下往上过滤的方式，过滤效果更好。

2.进气管的上端设置有呈喇叭状的可拆卸式呼气罩，拆卸式呼气罩便于更换或清洗消毒，健康卫生。

附图说明

图1是呼出气体取样装置的结构示意图；

图2是呼出气体检测装置的结构示意图；

附图标记：1—进气口，2—瓶口，3—连接螺纹，4—进气管，5—单向阀一，6—过渡气室，7—分子筛过滤层，8—储气瓶体，9—储气室，10—出气管，11—气压传感开关，12—环状凸起一，13—环状凸起二，14—环状凸起三，15—进气连接管，16—微型定量泵，17—检测室，18—手柄，19—气体传感器，20—呼气罩。

具体实施方式

为了本技术领域的人员更好的理解本实用新型，下面结合附图和以下实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例

如图1所示，本实用新型提供一种呼出气体取样装置，包括储气瓶体8，还包括进气管4、出气管10、气压传感开关11和与气压传感开关11电性连接的提示装置，储气瓶体8分为上下两部分，上下两部分通过螺纹和密封圈连接，且储气瓶体8中部设置有分子筛过滤层7，分子筛过滤层7将储气瓶体8分为上部的储气室9和下部的过渡气室6；储气瓶体8顶部设置有凸出的瓶口2，瓶口2外壁上设置有用于连接固定的连接螺纹3；进气管4下端位于过渡气室6且设置有单向阀一5，进气管4的上端穿过分子筛过滤层7；出气管10位于储气室9并从瓶口2穿出。

进一步地，作为储气瓶体8上下部分连接结构的一种优化方案，储气瓶体8的上下两部分分离设置，储气瓶体8的上部分瓶壁下边缘设置有环状凸起一12，储气瓶体8的下部分瓶壁上边缘设置有环状凸起二13和环状凸起三14；环状凸起一12设置在瓶壁中层，且环状凸起一12的外侧设置有螺纹，环状凸起二13和环状凸起三14与环状凸起一12配合，环状凸起二13的内侧设置有与环状凸起一12外侧相配合的螺纹，环状凸起三14与环状凸起一12的下表面相配合；环状凸起一12和环状凸起三14的内侧配合构成放置分子筛过滤层7的放置槽。

进一步地，气压传感开关11设置在储气室9内。

呼出气体取样装置的使用方法：进气管4下端设置小型单向阀，将进气管4细的上端穿过分子筛过滤层7，将分子筛过滤层7和进气管4下端放入储气瓶体8的下半部分瓶体，并注意分子筛过滤层7与瓶体的密封性，连接储气瓶体8的上部分瓶体和下部分瓶体，进气管4上端从瓶口2穿过；然后通过瓶口2上的连接螺纹3与外接的气体检测装置连接，气压传感开关11和出气管10设置在气体检测装置与瓶口2的连接处，连接后，气压传感开关11和出气管10的下端伸入储气瓶体8的储气室9，气压传感开关11与提示装置的蜂鸣器或信号灯电性连接；瓶口2与外接的气体检测装置连接后上端密封，出气管10上设置有单向阀二。使用时，从进气管4导入呼出气体到过渡气室6，气体从分子筛过滤层7向上过滤处理后进入储气室9，随着导入气体增多，瓶体内气压增大到达气压传感开关11的目标范围气压，此时气压传感开关11控制作为提示装置的蜂鸣器发出声音或信号灯闪烁，提示使用人停止呼气。

一种呼出气体取样装置的应用方式：糖尿病呼气检测装置，糖尿病呼气检测装置包括取样部分和检测部分，取样部分和检测部分可拆分式连接，取样部分为呼出气体取样装置，检测部分包括与出气管10连接的微型气泵、通过气管与微型气泵的出气口连通的检测室17、设置在检测室17内部的气体传感器19、信号处理电路、转换器、微处理器和显示组件，气体传感器19、信号处理电路、转换器和微处理器依次连接。当呼出气体取样装置内气压达到气压传感开关11的目标范围气压，气压传感开关11控制提示装置工作的同时，打开微型气泵开关，向检测室17均匀输入干燥的呼出气体，微型气泵采用微型定量泵16，气体传感器19为丙酮气体传感器，微型定量泵16保障检测室17内进气均匀，提高丙酮气体传感器的检测准确度。其中微处理器采用AT89C501单片机，转换器选用ADC121S101，气体传感器9为丙酮气体传感器，传感器材料为SnO₂或ZnO₂。

检测装置内设置有进气连接管15，进气连接管15向外可拆卸连接有呼气罩20，进气连接管15向内与进气管4可拆卸式连接，形成进气口1，拆卸式呼气罩20便于更换或清洗消毒。同时为了使用时更加便利，糖尿病呼气检测装置设有便于持拿的手柄18槽，手柄18槽设置在远离进气管4的一侧。便于手持检测装置向进气管4呼气。

进一步地，为了减少因温度变化带来的误差影响，检测室17内还设置有温度补偿传感器，温度补偿传感器通过I/O接口与微处理器连接。温度补偿传感器采用数字化温度传感器DS18B20，用以修正温度偏移带来的数据误差。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (3)

1.一种呼出气体取样装置，包括储气瓶体(8)，其特征在于：还包括进气管(4)、出气管(10)、气压传感开关(11)和与气压传感开关(11)电性连接的提示装置，所述储气瓶体(8)分为上下两部分，上下两部分通过螺纹和密封圈连接，且所述储气瓶体(8)中部设置有分子筛过滤层(7)，所述分子筛过滤层(7)将储气瓶体(8)分为上部的储气室(9)和下部的过渡气室(6)；所述储气瓶体(8)顶部设置有凸出的瓶口(2)，所述瓶口(2)外壁上设置有用于连接固定的连接螺纹(3)；所述进气管(4)下端位于过渡气室(6)且设置有单向阀一(5)，进气管(4)的上端穿过分子筛过滤层(7)；所述出气管(10)位于储气室(9)并从瓶口(2)穿出。

2.根据权利要求1所述的呼出气体取样装置，其特征在于：所述储气瓶体(8)的上下两部分分离设置，所述储气瓶体(8)的上部分瓶壁下边缘设置有环状凸起一(12)，所述储气瓶体(8)的下部分瓶壁上边缘设置有环状凸起二(13)和环状凸起三(14)；所述环状凸起一(12)设置在瓶壁中层，且环状凸起一(12)的外侧设置有螺纹，所述环状凸起二(13)和环状凸起三(14)与环状凸起一(12)配合，所述环状凸起二(13)的内侧设置有与环状凸起一(12)外侧相配合的螺纹，所述环状凸起三(14)与环状凸起一(12)的下表面相配合；所述环状凸起一(12)和环状凸起三(14)的内侧配合构成放置分子筛过滤层(7)的放置槽。

3.根据权利要求1或2所述的呼出气体取样装置，其特征在于：所述气压传感开关(11)设置在储气室(9)内。