DE2436984C3

DE2436984C3 - Vorrichtung zur quantitativen Bestimmung des Alkoholgehaltes des menschlichen Atems

Info

Publication number: DE2436984C3
Application number: DE2436984A
Authority: DE
Inventors: Lawrence Allan Point Pleasant Block; Robert N. Ocean Township Dewilde; Gavino A. Bricktown Spampanato
Original assignee: Bangor Punta Operations Inc Greenwich Conn (vsta)
Current assignee: Bangor Punta Operations Inc Greenwich Conn (vsta)
Priority date: 1972-12-27
Filing date: 1974-08-01
Publication date: 1978-07-13
Also published as: AU7153874A; DE2436984B2; DE2436984A1; AU490923B2; US3853477A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur quantitativen Bestimmung des Alkoholgehaltes des menschlichen Atems, nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Eine solche Vorrichtung ist aus der US-PS 35 52 930 bekannt Hierbei ist jedoch zur Bemessung der zu untersuchenden Atemprobe eine mit verschiedenen öffnungen und Durchlässen versehene, motorgetriebene Ventilscheibe zusammen mit einer Kolben/Zylinderanordnung vorgesehen. Abgesehen von der Tatsache, daß durch das für die Drehung der Ventilscheibe eo erforderliche Toleranzspiel Gas entweicht, wodurch das Bemessungsvolumen und dementsprechend auch das Meßergebnis beeinflußt wird, ist auch bei dieser Anordnung nicht gewährleistet, daß stets ein von einer Testperson zur anderen gleiches, tiefes Lungenvolumen analysiert wird. Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs derart auszugestalten, daß stets ein gleiches Atemvolumen der Testperson analysiert wird, wobei vor der Bemessung der Atemprobe zunächst ein vorbestimmtes Atemvolumen abgeführt wird, um gleiche Ausgangsbedingungen für alle Testpersonen zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst. Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Vorrichtung ermöglicht eine vollständig transistorisierte quantitative Atemalkoholbestimmung und besitzt einen einfachen Aufbau sowie ein geringes Gewicht Sie erzeugt sowohl eine visuelle Anzeige wie auch ein gedrucktes Untersuchungsergebnis. Die visuelle Anzeige kann in digitaler Form vorliegen. Schließlich werden die einzelnen Schritte für den Ablauf der Untersuchung durch eine programmierte Schaltung gesteuert

Die Erfindung soll an Hand der Zeichnungen im folgenden näher erläutert werden. Dabei zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung des Geräts zur quantitativen Bestimmung des Atemalkohols,

F i g. 2 ein vereinfachtes Fließbild des Geräts gemäß Fig. 1,

F i g. 3 ein vereinfachtes Blockschaltbild des Geräts gemäß F ig. 1,

F i g. 4A zusammen mit F i g. 4B ein Schaltdiagramm des Geräts gemäß Fig. 1, wobei einzelne Teile in Blockform dargestellt sind,

Fig.5 ein Zeitschaltbild des Untersuchungsgeräts, wobei der Spül-, Null- und Untersuchungszyklus dargestellt ist

Die Darstellung gemäß Fig. 1 zeigt das Atemuntersuchungsgerät 10, das innerhalb eines Gehäuses 12 angeordnet ist, aus welchem ein Schlauch und ein damit in Verbindung stehendes Mundstück 14 herausragt, in welches die Person, deren Atem zu untersuchen ist, hineinbläst Außerdem ist an dem Gehäuse 12 ein Nar iensschild 16 sowie eine Anzahl von Lichtanzeigen 18 angeordnet Das Ergebnis der Untersuchung kann über einen Anzeiger 20 abgegeLjn werden, der vorzugsweise aus drei Zahlen besteht, wobei jede Zahl durch sieben Segmente gebildet werden kann. Zur gleichen Zeit, wenn die Anzeige in dem Fenster 20 erscheint, wird auf einer Karte 22 das Ergebnis ausgedruckt, wobei die Karte 22 in einen Schlitz 24 des Gehäuses 12 hineingesteckt werden kann. Außerdem zeigt die F i g. 1 eine Bezugs- oder Standardampulle 26, die in einem entsprechenden Behälter innerhalb des Untersuchungsgeräts angeordnet ist, während außerdem eine Meßampulle 28 vorgesehen ist, in deren Oberteil das Ende eines Durchströmungsschlauches 30 eingeführt ist. Das Untersuchungsgerät 10 kann von der unteren Hälfte eines Koffers 32 aufgenommen werden und kann in diesem transportiert werden, wobei der Stecker in eine Wechselstromsteckdose eingesteckt werden kann. Die dem Untersuchungsgerät 10 zugeführte elektrische Energie steht unter der Kontrolle eines Dreiwegeschalters 34, der manuell in die Positionen »Aus«, »Rückstellung« und »Ein« geschaltet werden kann.

Die F i g. 2 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild des Untersuchungsgeräts 10 gemäß Fig. 1. Wie die Fig.2 zeigt, steht das Mundstück 14 mit einem Schlauch 36 in Verbindung, der durch ein Magnetventil 38 unterbrochen ist, das geöffnet werden kann und nachfolgend als »Blas«-Ventil bezeichnet werden soll. Die Atemprobe wird, nachdem sie das Ventil 38 durchströmt hat, durch einen Schlauch 40 und einen Eingangsschlauch 42 in das

Innere der Proben- oder Atemkammer 44 geführt. Innerhalb der Atemkammer 44 ist ein Kolben 46 verschiebbar angeordnet. In der tiefsten Lage innerhalb der Kammer 44 kommt der Kolben 46 mit einem Bodenschalter 48 in Berührung und vermag diesen zu s betätigen. Der Zweck dieses Schalters wird nachstehend noch näher erläutert

Wenn die Person, deren Atem untersucht werden soll, in das Mundstück 14 hineinbläst, strömt der Atem durch das Magnetventil 38 in die Kammer 44 hinein, wobei der to Kolben 46 nach oben in die oberste Stellung gebracht wird, wie dieses in der Zeichnung dargestellt ist Der Atem strömt dann durch den Schlauch 92 in den Zylinder 96 über, wobei der Kolben 98 nach oben gedrückt wird, bis er den oberen Schalter 100 berührt Wenn der Atem nicht mehr strömt, löst sich der Kontakt am oberen Schalter 100. Das Ventil 38 ist geschlossen und ein zweites Magnetventil 50 wird geöffnet, was durch das nachfolgend als »Durchströmw-Magnet bezeichnete Element geschieht Das Ventil SO steht mit einem Ausgangsschlauch 52 der Probenkammer 44 in Verbindung und gestattet ein Überströmen der Atemprobe von der Kammer 44 über das Ausg^ngsrohr 52 und das Ventil 50 in ein Durchströmungsrohr 54, dessen unteres Ende von der Untersuchungsampulle 28 aufgenommen wird. Diese Ampulle ist teilweise mit einer Flüssigkeit 56 (Fig.2) gefüllt, so daß die Atemprobe, die aus dem unteren Ende des Durchströmungsrohres 54 entweicht, in Form von Blasen die Lösung 56 durchströmt Nachdem die Atemprobe durch die Lösung 56 hindurchgeführt worden ist, und nach einer Wartezeit von 90 ± 30 Sekunden zur Beendigung der chemischen Reaktion, wird die gelbe Farbe der Lösung heller, wodurch mehr Licht die Lösung zu durchströmen vermag. Der stärkere Lichtdurchfall durch die Lösung 56 wird mit dem Lichtdurchgang durch eine identische Bezugslösung 58 in der Standardampulle 26 verglichen. Zu diesem Zweck ist eine Lampe 60 auf einem Wagen 62 zwischen der Standardampulle 26 und der Untersuchungsampulle 28 verschiebbar angeordnet «vie dies durch den Doppelpfeil 64 angezeigt ist Die Verschiebung wird durch die Rotation einer Schraube 66, deren Gewindegänge mit dem Wagen 62 im Eingriff stehen, vollzogen. Die Schraube 66 wird durch einen Hilfsmotor 68 gedreht, der durch einen Hilfsverstärker 70 gesteuert wird. Der Hilfsverstärker 70 ist an den Ausgang zweier Photozellen 72 und 74 angeschlossen, wobei die Photozelle 72 das Licht von der Lampe 60 aufnimmt, das durch die Lösung 58 in der Ampulle 26 einfällt, während die Photozelle 74 das Licht so aufnimmt, das von der Lampe durch die Lösung 56 in der Untersuchungsampulle 28 einfällt. Um die Photozellen im wesentlichen auf Blaulicht (440 nm) empfindsam zu machen, sind zwischen den entsprechenden Ampullen und den Photozellen Blaufilter 76 und 78 angeordnet ss Die Schraube 66 steht über die Antriebsräder 80 und 8? mit einer Welle 84 in Verbindung, deren Winkelstellung die Verschiebung der Lampe 60 anzeigt. Das Ausmaß der Drehung der Welle 84 wird durch einen photoelektrischen Empfänger 86 aufgenommen, und der Ausgang des Empfängers wird über die Leiter 88 und 90 der dreistelligen optischen Anzeige zugeführt.

Das Innere der Atemkammer 44 steht mit einem Schlauch 92 und einem Ventil 94 mit dem Inneren einer zweiten oder Überlaufkammer 96 in Verbindung. In der Kammer 96 ist ein /weiter Kolben 98 verschiebbar angeordnet, der in seiner oberen Lage mit einem Schalter 10 in Verbindung tritt und diesen zu betätigen vermag. Der Zweck der zweiten Kammer und des Ventils 94 liegt darin, daß sichergestellt wird, daß eine Probe von mehr als 400 ml von der zu untersuchenden Person ausgeatmet wird, Hierdurch wird gewährleistet, daß eine Probe der alveolaren oder tiefen Lungenatmung analysiert wird.

Bei einem alternativen (nicht dargestellten) Verfahren zur Bemessung der 400 ml wird eine zweite Kammer 96 mit einem Volumen von 400 ml eingesetzt. Das gesamte, von der ersten Kammer 44 überströmende Gas wird dann der Kammer 96 zugeführt und von hier aus abgegeben.

Die Atemkammer 44 kann durch einen Luftstrom gespült werden, der über eine Pumpe 101, die an ein zweites Zuführungsrohr 104 angeschlossen ist herangeführt wird. Diese Luft strömt durch ein Magnetventil 106, welches durch ein nachfolgend als »Pump«-Magnet bezeichnetes Element betätigt wird. Sie wird dann durch den Schlauch 108 und das gemeinsame Rohr 42 dem Inneren der Kammer 44 zugeführt. Die Pumpe führt die Luft nicht nur während des Spülzyklu·" :.u, sondern auch in die Probenkammer 44 während des NuHzyklus, wenn eine Messung an der reinen Luft durchgeführt werden soll, wie dieses weiter unten noch im einzelnen erläutert werden soll.

Die F i g. 3 stellt ein vereinfachtes Blockschaltbild für das Untersuchungsgerät 10 gemäß F i g. 1 dar, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen sind. Die Kolbenschalter 48 und 100 betätigen zusammen mit dem Schalter 34 einen Programmzähier 103, unter der Steuerung eines Taktgebers 105, der beispielsweise von der Leitungsfrequenz von 60 Hz angetrieben sein kann. Der Programmzähler 103 und der Taktgeber 105 bilden einen Teil der Schalttafel, die durch die gestrichelte Linie 107 angedeutet ist Der Programmzähler 103 ist außerdem an einen wärmeempfindlichen Bimetallthermostaten 110 angeschlossen, der den Betrieb ausschließt solange die Anordnung die Betriebstemperatur noch nicht erreicht hat. Eine alternative Anordnung zum Thermostaten ist eine elektronische Thermistorschaltung zur Bestimmung der erforderlichen Betriebstempera·, jr. Außerdem ist an der Schalttafel ein Decodierer 134 angeordnet der an den Programmzähier 103 angeschlossen ist und eine Anzahl von Betätigungselementen 112 zu energetisieren vermag. Die Betätigungselemente 112 schalten einen Pumpenelektromagneten 116, der das Pumpenventil 106 (Fig. 2) öffnet einen Blaselektromagneten 118, der ein »Blas«-Ventil 38 (F i g. 2) öffnet und einen Durchströmelektromagneten 120, der das »Durchström«-Ventil 50 (Fig.2) öffnet. Außerdem werden durch die Elemente 112 die Lampe 60 und die Windungen 122 des Hilfsmotors gespeist. Der photometrische Empfänger 86 ist an einen Empfangszähler *24 angeschlossen. Der photometrische Empfänger 86 zählt zusammen mit dem Zähler 124 die Impulse, die die Lage der Lampe anzeigen. Die Zä/ilnng wird dann über einen Zählcodierer 126, der Digitalanzeige 20 und dem Drucker 128 zugeführt

Die F i g. 4A und 4B zeigen zusammen ein Schaltdiagramm für das Untersuchungsgerät 10. Auch hier sind gleiche Gegenstände mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Zwei elektrische Leiter 130 und 132 sbd zur Zuführung der Energie an eine herkömmliche Steckdose mit 117 Volt und 60 Hz Wechselstrom angeschlossen. Zwischengeschaltet ist der Dreiwegeschalter 34 mit den beweglichen Kontakten 134 und 134', die zwischen einer oberen oder Ausposition einer dazwischenliegenden Rückstellposition und der unteren Einposition (4A)

verstellbar sind. Eine Spannung von 12 Volt wird über einen Transformator 136 den Betätigungselementen 112 und eine Spannung von 24 Volt dem Hilfsverstärker 70 über die Leiter 140 und 142 dem Drucker 128 zugeführt. Der Schalttafel 107 wird die elektrische Energie über einen Transformator 144 mit einer in der Mitte angezapften Sekundärspule 146 zugeführt. Außerdem ist an die Schalttafel 107 der Thermostat 110, der Atemkammerbodenschalter 48, der obere Schalter 100 sowie ein Sperrschalter angeschlossen. Ein zusätzliches in der F i g. 4B dargestelltes Merkmal ist der photoelektrische Empfänger 86, der zwei Lampen 148 und 150 aufweist, die die Lichtenergie einem Paar Photosensoren in der Form von Phototransistoren 152 und 154 zuführen. Die Lichtquellen 148 und 150 und Sensoren 152 und 154 schließen zwischen sich eine Scheibe ein, die mit einem Kreis von (nicht dargestellten) kleinen Ixichern versehen ist. Die Scheibe bildet einen Teil des

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Drehung der Scheibe periodisch durch die Löcher fallende Licht fällt jeweils auf die entsprechenden Phototransistoren, so daß vom Zähler 124 aufgenommene Impulse erzeugt werden. Wenn bei der bevorzugten Ausführungsform der Servomotor die Schraube 66 (F i g. 2) und das Antriebsrad 80 und damit wiederum das Eichrad 82 auf der Welle 84 antreibt, wird die Scheibe des photoelektrischen Empfängers 86 gedreht.

Die Fig. 5 stellt ein Zeitablaufsdiagramm für das Untersuchungsgerät 10 gemäß F i g. 1 dar. Das in F i g. 5 gezeigte Diagramm ist durch die vertikalen gestrichelten Linien 156 und 158 in drei Zyklen oder drei Zeilintervalle aufgeteilt, die jeweils mit Spülung, Nullablesung und Untersuchung bezeichnet werden. Die Linie 160 in Fig. 5 zeigt die »Ein«-Position des Schalters 34 während der drei Zyklen. Die Linie 162 zeigt die Erregungszeit für den Pumpelektromagneten 116, und die Linie 164 erläutert den Betrieb des Durchströmungselektromagneten 120, während die Linie 166 die Zeit anzeigt, in welcher der Blaselektromagnet 118 erregt ist. Die Linie 166 ist bei 168 unterbrochen, um anzuzeigen, daß die Zeit des Blaszyklus variabel ist, und zwar in Abhängigkeit davon, wie schnell die Probenkammer durch die in das Mundstück hineinblasende Person gefüllt wird. Die Betätigung des Bodenschalters 48 ist durch die Linie 170 in Fig.5 dargestellt, während die Linie 172 die Betätigung des oberen Schalters 100 anzeigt. Das Einschalten der Lampe 60 wird durch die Linie 174 angezeigt, während der Betrieb des Hilfsmotors durch die Linie 176 und des Druckers während des Nullzyklus durch die Linie 178 dargestellt ist.

Im folgenden soll nun Schritt für Schritt der typische Betriebsablauf für das Untersuchungsgerät 10 der F i g. 1 beschrieben werden. Die Person, deren Atem untersucht werden soll, muß mindestens fünfzehn Minuten lang genau beobachtet werden, wobei in dieser Zeit nichts gegessen werden sollte und Rauchen nicht erlaubt ist

Schritt 1

Das Gerät wird entriegelt und der Deckel abgenommen. Die elektrische Verbindungsschnur wird in eine Steckdose eingesteckt

Schritt 2

Der Funktionsschalter 34 auf der linken unteren Seite der Schalttafel wird von der »Aus«-Position in die Rückstellposition gebracht

Schritt 3

Nachdem der Schritt 2 vollzogen worden ist, nimmt die Bedienungsperson des Geräts die erleuchtete Anzeige »Warte« war. Diese Anzeige ist nur dann erleuchtet, wenn das Instrument nicht die erforderliche Betriebstemperatur von 50⁰C mit einer Toleranz von ±3°C aufweist. Wenn diese Anzeige erleuchtet ist, verhindert das Gerät, daß durch den Programmzähler ein Versuchsablauf eingeleitet wird. Wenn die Temperatur innerhalb der Toleranzgrenzen liegt, erlischt das »Warte«-Signal, und die Bedienungsperson kann die Untersuchung fortsetzen.

Schritt 4

Sowohl die Bezugsampulle als auch die Meßampulle werden begutachtet und in das Gerät eingesetzt. Hierbei wird die Untersuchungsampulle geöffnet und an dss Durch5tromun^CTsrohr 54 angeschlossen Dieser 2n Schritt kann zusammen mit dem folgenden Schritt 5 durchgeführt werden, während die Bedienungsperson auf das Erreichen der Betriebstemperatur wartet.

Schritt 5

Die Ergebniskarte wird durch den schmalen Schlitz 24 auf der linken Seite der Schalttafel von vorn in den Drucker eingeschoben. Die Oberseite der Karte wird zunächst in den Schlitz eingeschoben bis der Druckmechanismus die Karte »ergreift« und ein weiteres

Schieben nicht mehr möglich ist.

Schritte

Sobald das Signal »Warte« erlischt, wird der Funktionsschalter 34 von der »Rückstelk-Position in die »Ein«-Position gebracht. In diesem Augenblick wird das Untersuchungsgerät praktisch selbständig und arbeitet so bis zur Beendigung der Testfolge. Die Bedienungsperson überwacht im wesentlichen lediglich die Programmfunktionen.

Schritt 7

Der Schritt 7 bewirkt, daß die »Spül«-Programmanzeige aufleuchtet, während zur gleichen Zeit auf der Anzeige 20 eine 0,88 Ablesung erscheint. Diese Anzeige bestätigt, daß alle Elemente der Anzeigenrohre funktionieren. Die verschiedenen Vorgänge der Spülphase des Instruments werden aufeinanderfolgend durchgeführt. Der Abschluß der Spülung wird fast gleichzeitig durch das Geräusch des Druckers 128 und das Aufleuchten des »Ablese«-Programmanzeigers mitgeteilt. Zu diesem Zeitpunkt liest man auf Gin Anzeigenröhrchen nach wie vor 0,88 ab und auf der Ergebniskarte 22 ist die gleiche Ablesung 038 an der für die »Spülung« vorgesehenen Stelle der Karte aufge-

ss druckt, womit bestätigt wird, daß die Röhrenanzeigeanordnungen aufeinander eingestellt sind. Zu dieser Zeit leuchten die »Spül«- und »Ablesew-Programmanzeiger auf. In etwa 5 Sekunden veranlaßt der Programmzähler 103 (F i g. 3) eine Rückstellung aller Anzeigen und leitet

W) die nächste Phase ein.

Schritte

Der Programmzähler veranlaßt nun das Instrument, eine Nullablesung an der Umgebungsluft durchzuführen. Während dieser Phase leuchtet die »Null«-Anzeige auf. Am Ende dieser Phase hört man wiederum, daß der Drucker das Ergebnis der Analyse an der »Nulk-Stelle der Karte 22 aufdruckt und die »Nulk- und

»AbleseK-Programmanzeigen leuchten während einer Dauer von etwa 5 Sekunden auf, bevor der Programmzähler zur nächsten Phase weiterschreitet. Die Bedienungsperson muß die Arbeit des Geräts in diesem Augenblick überwachen. Nachdem das Gerät die Analyse der Umgebungstemperatur vollendet hat, muß die Bedienungsperson das auf der Karte ausgedruckte Analysf.nergebnis inspizieren, um zu bestätigen, daß die Nullanaivse 0,01% nicht überschreitet. Eine Anzeige von 0,01% wird als Grenzwert angesehen, und die Bedienungsperson sollte statt der Durchführung des nächsten Schritts lieber zu Schritt 5 zurückkehren und erneut beginnen.

Schritt 9 _|5

Wenn die Nullanalyse erfolgreich durchgeführt worden ist, zeigt die Bedienungsperson der Person, deren Atem zu untersuchen ist, daß sie den erleuchteten Instruktionen des Programmanzeigers, nämlich »Probe« und »Blase« zu folgen hat. Die Person bläst lediglich in das Instrument durch das Mundstück 14 auf der oberen rechten Seite der Schalttafel (Fig. 1) bis das »Blas«-Anzeigelicht erlischt.

Schritt 10

25

Der Programmzähler 103 fährt nun fort, das Gerät durch die verbleibenden Schritte der Atemprobenuntersuchung zu führen. Bei der Beendigung der Untersuchung hört man, daß der Drucker arbeitet, und die Erleuchtung des »Ablese«-Signals tritt neben der Anzene »Probe« auf. Hiermit schließt die Untersuchung ab, und in dieser Phase verbleiben sowohl das »Ablese«- als auch das »Probew-Signal erleuchtet.

Schritt 11

35

Nachdem die Untersuchungsampulle, das Durchströmungsrohr 4 und die Ergebniskarte 22 herausgenommen und entfernt worden sind, sollte das Gerät für die Lagerung verschlossen werden oder wenn anschließend eine weitere Untersuchung durchgeführt werden soll, ist der Funktionsschalter 34 wieder auf die Rückstellposition einzustellen.

Alternative Testfolge

Zur Demonstration dessen, daß das Gerät imstande ist, eine Bezugsprobe mit einer vorbestimmten Alkoholkonzentration richtig zu analysieren, ist eine einzige Änderung in dem Ablauf erforderlich. Die Schritte 1 bis 8 verbleiben die gleichen, während jedoch Schritt 9 wie folgt verändert wird:

Schritt 9A

Wenn der Nulltest erfolgreich abgeschlossen ist, schließt die Bedienungsperson den Atemzuführungsschlauch, der an dem Mundstück 14 befestigt ist an einen entsprechenden Simulator an und bläst das Gas des Simulators in das Instrument hinein bis die »BIas«-Anzeige erlischt Im Anschluß daran werden alle nachfolgenden Schritte in der gleichen Weise, wie oben angezeigt durchgeführt.

Bei dem Untersuchungsgerät handelt es sich um ein vollständig transistorisiertes Gerät unter Verwendung von Transistor-Transistor-Logik, um die Funktionen des Geräts zu steuern. Durch den Programmzähler 103 (Fig.3) werden zwölf Grundschritte in der entsprechenden zeitlichen Reihenfolge vollzogen. Der Programmzähler wird im wesentlichen durch vier äußere Signale beeinflußt, die durch die Funktion des Schalters 34, der Temperatursperre, der Kolbenschalter 48 und 100 (F i g. 2) und des Programmzeitgebers 105 (F i g. 3) erzeugt werden. Die Funktion des Schalters 34 bewirkt sowohl das Aufwärmen wie auch die Aktivierung des Programmzyklus. Das Gerät wird mittels einer herkömmlichen (nicht dargestellten) Heizvorrichtung aufgewärmt, und die Temperatur wird mittels eines Thermostaten 110 (Fig. 3) bestimmt. Dieser Thermostat bzw. diese Temperatursperre verhindert die Durchführung eines Programms, wenn das Gerät nicht innerhalb der Temperaturtoleranzen liegt. Die Kolbenschalter geben Signale an die Anzeigen, ob die Kammer voll oder leer ist, und der Programmzeitgeber sorgt für die elektronische Zeiteinteilung, wie es das Programm erfordert.

Der Programmdecodierer 114(Fi g. 3) überwacht die Stellung des Programmzählers 103. In Abhängigkeit von der jeweiligen Programmphase betätigt der Decodierer 114 die unter seiner Steuerung befindlichen Komponenten, nämlich den Pumpelektromagneten 116, den Blaselektromagneten 118. den Durchströmelektromagneten 120, die Lampe 60 und den Hilfsmotor. In Abhängigkeit von dem Schritt des Programmzählers überträgt der Programmdecodierer Signale auf die Betätigungselemente 112 für die einzelnen Bestandteile, so daß die erforderliche Funktion durchgeführt wird. Der Hilfsmotor 68 (F i g. 2) steht mit der Schraube 66 in Verbindung und ist an eine Spannungsquelle angeschlossen, um den Lichtwagen 62 in die entsprechende Richtung zu bewegen, damit ein Ausgleich erzielt wird. Bei dem Hilfsverstärker 70 handelt es sich um eine gedruckte Schaltung, die die von den Photozellen 72 und 74 ausgehenden Signale überwacht. Er ermittelt die Ungleichheit des Zellenausgangs und veranlaßt, daß der Motor 68 den Lichtwagen zu einem Ausgleichspunkt führt. Wenn dieser Ausgleich erreicht ist, wird dem Servomotor 68 keine weitere Energie zugeführt, und die Ausgleichsstellung bleibt erhalten.

Der Programmdecodierer 114 (Fig.3) erregt außerdem den Aufnahmezähler 124, der das Zähldecodierbetätigungselement auf die Ausgänge 20 und 128 erregt. Diese Erregung tritt im Laufe des Messens von Luft oder einer Probe ein, wobei in diesem Augenblick der Programmdecodierer 114 über den Empfangszähler 124 die Ablesung ermöglicht. Der Zähler 124 nimmt die Impulse von dem elektronischen Empfänger 86 auf, verarbeitet diese und gibt entsprechende Anzeigeinformationen an das Zähldecodierbetätigungselement 126, welches wiederum die erforderlichen Signale erzeugt, um die richtigen Ergebnisse den Anzeigeröhren und dem Drucker zuzuführen.

Der in F i g. 2 dargestellte Kolben 46, innerhalb der Probenkammer 44, befindet sich normalerweise am Boden der Kammer und liegt an dem Bodenschalter 48 an. Wenn ein Gas der Kammer zugeführt wird, wird der Kolben 46 nach oben gedrückt und gibt den Auslaßschlauch 92 frei, so daß das Gas von dieser Kammer über das Bemessungsventil 94 der Kammer 96 zugeführt wird und dort ebenfalls den Kolben 98 nach oben drückt. In dieser Höchstlage betätigt der Kolben 98 den Schalter 100 und zeigt somit die volle Ladung an. Darauf schließt das Magnetventil 38, und das Durchströmventil 50 öffnet sich. Das Gewicht der Kolben bewirkt, daß sich dieser nach unten bewegt wobei das Gas innerhalb der Kammer 96 durch das Ventil 94 und den Ausgleichsschlauch 102 in die Atmosphäre entweicht während die Gasladung der Kammer 44 durch den Kolben 46 über das Ventil 50 und das Durchström-

rohr 54 in die Untersuchungsampulle 28 hineingedrängt wird. Wenn der Kolben 46 die Bodenposition erreicht, wird der Schalter 48 betätigt und zeigt an, daß die volle Ladung durch die Untersuchungsampulle geführt worden ist. Indem man die getrennte Überströmkammer 96 vorsieht, werden von der zu untersuchenden Person zunächst im Überschuß 400 ml entnommen, bevor die Probe 'ür annehmbar gehalten wird. Auch wenn eine minimale Quantität ausgeatmet worden ist, kann die Person fortfahren zu blasen, und der Fortgang zur nächsten Phase wird zu der Zeit initiiert, nachdem

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die minimale Ausatmung erfolgt ist, wenn die Person aufhört zu blasen. Di; Volumenmessung der Atemprobe beträgt etwa 55 bis 58 ml bei Betriebstemperatur. Wie bereits vorher erwähnt, handelt es sich bei dem Reagenz in den Ampullen um ein übliches Reagenz und vorzugsweise um eine Lösung von Kaliumdichromat in Schwefelsäurelösung, wobei das Dichromat der Lösung den Äthylalkohol in der Atemprobe oxydiert.

Es sind im ganzen sechs Programmanzeiger 18

ίο (Fig. 1)vorgesehen.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Vorrichtung zur quantitativen Bestimmung des Alkoholgehaltes des menschlichen Atems mit einem von dem Atem beaufschlagten GefäQ zur Aufnahme eines bestimmten Atemvolumens, einer mit dem Gefäß in Verbindung bringbaren Meßzelle, die ein Reagens enthält, dessen Lichtdurchlässigkeit durch Alkohol veränderbar ist, einer dasselbe Reagens I ο enthaltenden Vergleichszelle, einer zwischen Meß- und Vergleichszelle verschieblich angeordneten Lichtquelle zur Durchstrahlung der beiden Zellen sowie je einem Photoempfänger hinter jeder Zelle, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Gefäß (44) in Verbindung bringbarer Überströmbehäiter (96) vorgesehen ist und daß Einrichtungen (94, 98,100,50,120) zur Unterbrechung der Verbindung zwischen dem Gefäß (44) und der Meßzelle (28) sowie zur Herstellung der Verbindung zwischen dem Gefäß (44) und dem Oberströmbehälter (96) während der Beaufschlagung des Gefäßes (44) mit Atem einerseits und zur Unterbrechung der Verbindung zwischen dem Gefäß (44) und dem Oberströmbehälter (96) sowie zur Freigabe der Verbindung zwischen dem Gefäß (44) und der Meßzelle (28) nach der Füllung des Überströmbehälters (96) andererseits vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überströmbehälter (96) aus einem Zylinder besteht und daß die Einrichtungen (94,98, 100, SO, 120) einen in dem Zylinder verschiebbar angeordneten Kolben (98) und einen im oberen Bereich des Zylinders angeordneten, von dem Kolben (98) betätigbaren Schaltkontakt (100) umfassen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß (44) ebenfalls aus einem Zylinder besteht und einen in diesem verschiebbar angeordneten weiteren Kolben (46) sowie einen im unteren Bereich des Zylinders vorgesehenen, von dem weiteren Kolben (46) betätigbaren und den photometrischen Meßvorgang initiierenden Schaltkontakt (48) enthält

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