专利名称：呼吸酒精含量测量仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种呼吸酒精含量测量仪(Atemalkoholgehaltmessgerjit),其带有包括用于呼吸空气流(Atemluftstrom)的流动通道(Durchflusskanal)的基体(Grundkorper)的；带有吸收人的呼吸空气流的可更换的喷嘴(Mundstueck),其在流动通道的置于上游的端部处与基体相连接；带有与基体相关联的用于测量呼吸空气流的酒精含量的酒精传感器单元和用于测量呼吸空气流的温度的温度传感器单元；带有用于加热流动通道的加热单元；带有用于处理由温度传感器单元所提供的测量信号且用于控制加热单元的控制单元。
背景技术：
从文件DE 198 11 177 C2中已知一种呼吸酒精含量测量仪，其具有带有流动通道的基体，呼吸空气流被引导穿过该流动通道并且借助于传感器单元来测量酒精含量。该 呼吸空气流通常作为人的呼吸空气样本经由可固定在基体处的且可更换的喷嘴来发出。为了获得正确的测量结果，尤其为了避免呼吸空气流在较低温度下的冷凝，该仪器具有加热单元，借助于其在靠近流动通道的区域中加热基体。对此，在基体中置入有螺旋导线(Drahtwendel)，其端子向外引导，以便被供应有电流。此外，呼吸酒精含量测量仪具有用于测量呼吸空气流或喷嘴的温度的传感器单元，使得当在流动通道中存在预设的最小温度值时，在与控制单元的共同作用下可检测和评估酒精测量样本。已知的呼吸酒精含量测量仪不利的是，流动通道的加热由于借助于螺旋导线到基体中的逐点的热输入而相对缓慢。
发明内容
因此，本发明的目的是这样改进呼吸酒精含量测量仪，使得在使用相对小的加热功率的情况下相对快速地确保在人的呼吸空气流中的酒精含量的测量。为了实现该目的，本发明与权利要求I的前序部分相联系特征在于，基体和/或酒精含量传感器单元至少在邻接流动通道的区域中由导电的聚合材料(Polymermaterial)构成，并且多个接触电极在基体和/或酒精含量传感器单元处相接触，其中，接触电极相应经由电线通有电流。本发明的特别的优点在于，通过基体和/或传感器单元由至少部分导电的聚合材料构造而成确保流动通道或传感器单元或喷嘴的相对快的且均匀的加热。呼吸空气流的冷凝被有效地抵制，使得即使在较低的温度下呼吸酒精含量测量仪可相对快速地激活。尤其在机动车中的所谓的“互锁”系统中，在其中机动车的起动以呼吸酒精测试的成功的结束为前提，直至测量仪能够运行的更短的等待时间有利地起作用。根据本发明的一优选的实施形式，与电压源相连接的接触电极以分布地布置在基体和/或传感器单元处并且/或者置入其中。有利地，由此可实现到基体中或到传感器单元中的稳定的且均匀的热引入。根据本发明的一改进方案，接触电极根据提供到传感器单元中的温度测量信号这样加载以电流强度，使得基体和/或传感器单元的由传感器单元所测量的温度值等于或大于预设的最小温度值。由此保证，当存在对于正确的测量结果的前提时，才执行呼吸空气酒精测试。通过多个接触电极可被成对地控制，可根据地点实现温度补偿。因此可在呼吸空气温度的均匀化的意义中对不同的边界条件或温度曲线产生影响。根据本发明的一改进方案，基体或者传感器单元的聚合材料可设有导电的填料(Fuellstoff)或自身导电地来构造，以便获得需要的导电能力。通过应用导电的填料或导电的聚合材料，除导电能力之外同时得到良好的导热能力，因为可导电的材料原理上也具有良好的导热能力。有利地，由此在应用相对小的电功率的情况下可实现待测量的呼吸空气流的快速的加热。
本发明的另外的优点从另外的从属权利要求中得出。
本发明的实施例根据附图来详细阐述。其中
图I显示了根据第一实施形式的呼吸酒精含量测量仪的示意性示图以及 图2显示了根据第二实施形式的呼吸酒精含量测量仪的示意性示图。附图标记清单
I呼吸酒精含量测量仪 2基体 3流动通道 4喷嘴
5 流动隔板(StrSmungsblende)
6压力传感器 7控制单元
10酒精含量传感器单元
11温度测量电阻
12加热单元
13电线
14接触电极
15显不器
16操作元件
21呼吸酒精含量测量仪
22基体
23流动通道
28红外传感器
29测量室
30，30’镜子
31红外线辐射源32辐射探测器
33,33'窗口
34支架 35气体入口
35’气体出口
36，36’温度传感器
37，37’，37〃，37’〃 接触电极
38控制单元。
具体实施例方式呼吸酒精含量测量仪I可构造为用于道路交通中的酒精监控的可移动测量仪或构造为固定地安装在机动车中的静止的仪器(“互锁”仪器)。测量仪I具有基体2，其具有用于引导由人发出的呼吸空气流的流动通道3。在流动通道3的置于上游的端部处，基体2与可更换的喷嘴4相连接，通过其人可吹入其呼吸空气流。在流动通道3中布置有带有圆形的横截面和3_至4_的直径的流动隔板5，借助于其引起呼吸空气流的压降。压降借助于压力传感器6来测量，其提供控制单元7的压力测
量数据。温度传感器单元包括至少一个温度测量电阻11，其在基体2中嵌入以确定呼吸空气流的温度和/或基体2的温度并且其将对应的温度信号提供到控制单元7处。如果由温度传感器单元提供给控制单元7的温度测量值低于最小温度值，那么借助于控制单元7来控制加热单元12以加热流动通道3或基体2。加热单元12具有与供电单元相连接的受控制的电压源或电流源并且经由电线13与贴靠在基体2处的和/或置入其中的接触电极14相连接。优�。哟サ缂�14分布地这样布置在基体2内，使得通过控制接触电极14确保基体2或流动通道3的均匀的加热。为了该目的，接触电极14可在基体2的端侧在整个长度上接合到其中。备选地，杆状的接触电极14也可横向于流动通道3从基体2的侧面这里置入其中。为了基体2被均匀地加热，基体2由导电的聚合材料构成，其例如可填充有导电的填料，尤其炭黑、烟囱炭黑(Kaminrufi)、碳素纤维和/或石墨粉末和/或金属粉末。填料例如可被提供给热硬化的(wjirmehjirtend)或热塑性的树脂。基体2的聚合材料优选地这样来构造，使得在两个接触电极14之间欧姆电阻在10 Ω与50Ω之间、优选地10 Ω与20Ω之间的区域中调节。电气体积电阻(Volumenwiderstand)可处于900 Ω cm至1200 Ω cm之间的区域中、优选地1100 Ω Cm,导热能力可处于10W/mK与50W/mK之间的区域中、优选地20W/mK。为了能够获得正确的酒精含量测量结果，在呼吸测试之前，流动通道3必须被带到超过呼吸空气流的冷凝温度、即超过35°C的温度上。控制单元7与用于为执行测量的人员显示测量相关数据的显示器15以及与用于接通和关断测量仪I的操作元件16相连结。如果呼吸酒精含量的测量应实现，则借助于操作元件接通控制单元7。随后，借助于温度传感器单元来确定基体2的当前的温度。如果其处于预设的最小温度值之上，那么加热单元12不获得接通接触电极14的控制信号。如果当前的温度低于预设的最小温度值，那么加热单元12从控制单元7获得接通接触电极14的控制信号。由此基体2被如此长时间地加热，直至达到必需的最小温度。随后，相关的人员被要求发出呼吸测试。在此，呼吸空气通过喷嘴4流到流动通道3中。压力传感器6获取所产生的动压头(Staudruck)，压力传感器6的输出信号由控制单元7在发出呼吸空气时连续地换算成由人发出的体积。当输出信号超过阈值时，经由控制单元7起动未示出的泵并且样本被从呼吸空气流牵引至酒精含量传感器单元10的由酒精传感器。从由酒精传感器10提供的测量信号在控制单元7中根据已知的方法来确定酒精含量。然后在显示器15中示出所测量的呼吸酒精含量。传感器单元6、10、11优选地彼此独立地且直接地与控制单元7电连接。根据本发明的另一实施形式可设置有呼吸酒精含量测量仪21，与前述的测量仪I不同，其不具有电化学的酒精含量传感器10而具有红外传感器28。测量仪1、21的相同的构件或者构件功能设有相同的附图标记。
红外传感器28在构造为比色皿(KUvette)的基体22中与流动通道23集成地布置。喷嘴4在流动通道23的置于上游的端部处可松开地与基体22相连接。红外传感器28包括两个在测量室29中相对布置的镜子30、30’，其镶嵌在基体22中。在镜子30内布置有红外线辐射源31，而在镜子30’内布置有辐射探测器32。在镜子30、30’之间的距离以及其焦距这样来选择，使得红外线辐射源31在多次辐射通路(Strahlungsdurchgang)、例如三个通路之后被映射到福射探测器32上。例如,镜子30、30’彼此的距离可以为5cm，使得最佳的路程长度在此为15cm。红外线辐射源31和辐射探测器32相应通过可透过辐射的窗口 33或33’由引导呼吸空气流的流动通道23或测量室29来密封。优�。涮讲馄�32布置在特别的支架34中，支架34与基体22热分离。基体22的温度变化因此不对热辐射探测器32起作用。经由气体入口 35和气体出口 35’，呼吸空气样本流到红外传感器28的测量室29中。与控制单元38相连接的温度传感器单元包括两个温度传感器36、36’，其中，一个温度传感器36镶嵌在镜子30’中，而另一个温度传感器36’镶嵌在基体22处。集成在控制单元38中的加热单元12经由电线13与四个接触电极37、37’、37〃、37’ ’ ’相连接，它们分布地置入基体22中。通过借助于控制单元7控制加热单元12，接触电极37、37’、37〃、37’ ’ ’成对地同时或者按顺序地被加载以预设的电压。例如，接触电极37和37’’可与电压源的正极相连接，而接触电极37’和37’’’可与电压源的负极相连接。加热电流然后流动通过在接触电极37与37’、37与37’ ’ ’、37’ ’ ’与37〃以及37’与37〃之间的基体22。借助于温度传感器36、36’，当前的温度在加热过程期间被确定并且通过选择性地关断和接通接触电极37、37’、37〃、37’’’如此来控制在基体22或红外传感器28中的能量分布或热引入，使得两个温度传感器36、36’大致测量相同的温度，其应对应于理论温度。通过选择性地接通/关断成对的接触电极37、37’、37〃、37’ ’ ’可平衡在基体22或红外传感器28内的温度梯度。根据未示出的备选的实施形式，接触电极37、37’、37〃、37’’’也可如此来定位，使得在它们之间在基体22或红外传感器28中始终存在相同的欧姆电阻。
为了测量呼吸酒精含量，该仪器借助于操作元件16来接通，使得首先基体22借助于加热单元12被加热。当基体22加热到大约40°C时，则借助于未示出的泵环境空气被牵引到测量室29中。辐射探测器32的在此建立的信号在控制单元中被存储为参考值。然后，人员被要求发 出呼吸样本。呼吸空气流然后经由接口 35到达测量室29中。从由辐射探测器32所测量的测量值的然后所测量的测量值和之前所确定的参考值，控制单元7计算酒精浓度。在显示器15中示出测量结果。在测量过程结束后，测量室29为了清洗又被以环境空气冲洗。
权利要求
1.一种呼吸酒精含量测量仪，其带有包括用于呼吸空气流的流动通道的基体；带有吸收人的呼吸空气流的可更换的喷嘴，其在所述流动通道的置于上游的端部处与所述基体相连接；带有与所述基体相关联的用于测量呼吸空气流的酒精含量的酒精传感器单元和用于测量呼吸空气流的温度的温度传感器单元；带有用于加热所述流动通道的加热单元；带有用于处理由所述温度传感器单元所提供的测量信号且用于控制所述加热单元的控制单元，其特征在于，所述基体(2，22)和/或所述酒精含量传感器单元(10，28)至少在邻接所述流动通道(3)的区域中由导电的聚合材料构成，并且多个接触电极(14，37，37’，37"，37’’ ’)在所述基体(2，22)和/或所述酒精含量传感器单元(10，28)处相接触，其中，所述接触电极(14，37，37’，37"，37’相应经由电线(13)被供应有电流。
2.根据权利要求I所述的呼吸酒精含量测量仪，其特征在于，所述接触电极(14，37，37’，37"，37’分布地布置在所述基体(2，22)处。
3.根据权利要求I或2所述的呼吸酒精含量测量仪，其特征在于，所述接触电极(14，37，37’，37"，37’’’)根据由所述温度传感器单元(11，36，36’)所提供的温度测量信 号能够这样可选择地供应有这样的电流强度，使得所述基体(2，22)和/或所述酒精含量传感器单元(10，28)的由所述温度传感器单元(11，36，36’)所测量的温度值等于或大于预设的最小温度值。
4.根据权利要求I至3中任一项所述的呼吸酒精含量测量仪，其特征在于，所述温度传感器单元(11，36，36’)包括至少两个温度测量电阻(11)，其相应布置在所述基体(2，22)或所述酒精含量传感器单元(10，28)处，并且所述接触电极(14，37，37’，37"，37’’’)能够供应有这样的电流强度，使得所述温度测量电阻(11)提供相同的温度测量信号。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的呼吸酒精含量测量仪，其特征在于，所述接触电 极(14，37，37’，37"，37’成对地这样置入所述基体(2，22)和/或所述酒精含量传感器单元(10，28)处，使得在成对的接触电极(14，37，37’，37"，37’’’)之间欧姆电阻在IOQ与50 Q的区域中、优选地在IOQ与20 Q之间来调节。
6.根据权利要求I至5中任一项所述的呼吸酒精含量测量仪，其特征在于，所述基体(2，22)和所述酒精含量传感器单元(10，28)的聚合材料填充有导电的填料，尤其炭黑、烟囱炭黑、碳素纤维和/或石墨粉末和/或金属粉末。
7.根据权利要求I至7中任一项所述的呼吸酒精含量测量仪，其特征在于，所述基体 2，22)和/或所述酒精含量传感器单元(10，28)的聚合材料这样来构造，使得在两个彼此相间隔布置的接触电极(14，37，37’，37"，37’之间体积电阻在900 Q cm至1200 Q cm之间并且/或者导热能力在10W/mK与50W/mK之间的区域中来调节。
8.根据权利要求I至8中任一项所述的呼吸酒精含量测量仪，其特征在于，所述酒精含量传感器单元(10，28)通过电化学传感器(10)或红外传感器(28)来形成。
全文摘要
本发明涉及一种呼吸酒精含量测量仪，其带有包括用于呼吸空气流的流动通道的基体；带有吸收人的呼吸空气流的可更换的喷嘴，其在流动通道的置于上游的端部处与基体相连接；带有与基体相关联的用于测量呼吸空气流的酒精含量的酒精传感器单元和用于测量呼吸空气流的温度的温度传感器单元；带有用于加热流动通道的加热单元；带有用于处理由温度传感器单元所提供的测量信号且用于控制加热单元的控制单元，其中，基体和/或酒精含量传感器单元至少在邻接流动通道的区域中由导电的聚合材料构成，并且多个接触电极在基体和/或酒精含量传感器单元处相接触，其中，接触电极相应经由电线通有电流。
文档编号G01N33/497GK102854303SQ201210224168
公开日2013年1月2日 申请日期2012年7月2日 优先权日2011年7月2日
发明者B.施托克 申请人:德拉格安全股份两合公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
