一种呼吸气挥发性有机物成分自动检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及呼吸成分检测技术领域，具体是一种呼吸气挥发性有机物成分自动检测装置，每个气体传感器的入口处均设有与其一一对应连接的进气管道，气源连接等离子发生器入口端，样本袋出口连接注射器一端，注射器的另一端与等离子发生器的出口端共同连接至若干进气管道，每根进气管道上均设有气阀，光通道切换单元内设有光路通道，光路通道的一端为对应入光口，光路通道的另一端为出光口，光通道切换单元底部连接步进电机。本实用新型专利技术通过将呼吸气挥发性有机物检测进行自动化实现，降低了操作复杂度，保证了数据重复性，提高了检测精度，使得该方法可应用于对呼吸气成分的快速识别检测，达到帮助诊断的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种呼吸气挥发性有机物成分自动检测装置[
]本技术涉及呼吸成分检测
，具体是一种呼吸气挥发性有机物成分自动检测装置。[
技术介绍
]癌症是全球人口致死率最高的疾病，很多癌症都是很难在早期的时候查出，一般等到其中、晚期的时候，往往错过了最佳治疗时机。因此，全面的癌症早期诊断显得格外重要。癌症早期诊断是一种专门针对癌症早期患者的诊疗方法，其目的在于早发现早治疗，从而减轻患者痛苦、精神和经济负担，让癌症患者早日康复。现在的癌症检测手段主要有：B超、CT、核磁共振成像及活检。由于存在对人体组织有损伤、检测周期长、成本高等问题，导致大人群的早期诊断门槛较高，绝大多数癌症的发现都处于中晚期，对癌症治疗极为不利。最近研究发现，癌症病人的呼吸气与正常人相比含有更大量的苯系物及其他一些气态烃等挥发性有机物。利用基于光成像原理的传感器阵列技术，根据多个传感器对样本响应的特性图谱进行识别分析，可以进行癌症诊断。然而目前基于呼吸气挥发性有机物检测的系统，因为其自动化程度低，导致操作复杂、不宜长期使用、数据重复性差等问题。使得检测存在误差，系统难以应用、普及。[
技术实现思路
]本技术的目的在于提供一种呼吸气挥发性有机物成分自动检测装置及其方法，以便作为一种快速、准确、低成本的呼吸气挥发性有机物检测仪器进行普及，为癌症及其他疾病的早期诊断提供一种手段。为达上述目的及其他目的，本技术提供的一种呼吸气挥发性有机物成分自动检测装置及其方法，包括用于存储呼吸气样本的样本袋，其特征在于还包括气源，等离子发生器、光子采集单元、注射器、光通道切换单元和若干气体传感器，每个气体传感器的入口处均设有与其一一对应连接的进气管道，所述的气源连接等离子发生器入口端，所述的样本袋出口连接注射器一端，注射器的另一端与等离子发生器的出口端共同连接至若干进气管道，每根进气管道上均设有气阀，所述的光通道切换单元内设有光路通道，光路通道的一端为入光口，该入光口的位置对应气体传感器的设置位置，光路通道的另一端为出光口，该出光口的位置对应光子采集单元的位置，光通道切换单元底部连接步进电机。光通道切换单元通过螺钉夹持在步进电机输出轴上，步进电机驱动器输出一个与角度关联的脉冲，驱动步进电机带动光通道切换单元旋转到设定角度。所述的气体传感器包括壳体，壳体上设有起导流和透光作用的石英管，壳体内为中空结构，壳体内底部设有恒温控制器，恒温控制器连接电加热器和温度传感器。每个气体传感器的电加热器表面均具有不同的催化涂层。所述的催化涂层为Cu2+/TiO2或Mn2+/ZrO2或Cu2+/Al2O3或Cu2+/MgO或Zn2+/SiO2或Zn2+/TiO2或Cu2+/ZrO2或Cu2+/ZnO或Mn2+/ZrO2或Zn2+/ZrO2或Ni2+/ZnO或Ni2+/TiO2。上述斜杠“/”表示两种物质的混合，混合比例根据实际情况选择，且不局限于所列出的物质。所述的电加热器与壳体内的两侧壁、顶壁之间具有空隙，气体传感器的入气口设在气体传感器一侧上部，出气口设在气体传感器一侧下部。所述的光路通道内设有反射镜片。所述的呼吸气挥发性有机物成分自动检测装置的检测方法为：载气由气源输入等离子发生器，产生等离子体，样本袋内的呼吸气样本经由注射器输出，载气与呼吸气样本混合注入气体传感器；打开相应通路的气阀，光通道切换单元的步进电机驱动反射镜片对准开启的气体传感器，混合气进入开启的气体传感器，由气体传感器内部的温度控制器控制电加热器恒温，温度传感器将温度信息反馈给温度控制器，达到闭环控制；电加热器表面涂有催化物质，与混合气作用产生光信号；光信号经由光通道切换单元的反射镜片，将光信号传输给光子采集单元；光子采集单元为通用的光电倍增管组件；光子采集单元将光信号转化为数据信号。本技术同现有技术相比，其优点在于：本技术通过将呼吸气挥发性有机物检测进行自动化实现，降低了操作复杂度，保证了数据重复性，提高了检测精度，使得该方法可应用于对呼吸气成分的快速识别检测，达到帮助诊断的目的。同时，技术利用旋转的光通道切换单元，减少了光子采集单元所需光电倍增管的使用，减少了装置的复杂程度及成本。[附图说明]图1(a)是本技术实施例中呼吸气挥发性有机物成分自动检测装置的构成图。图1(b)是本技术实施例中呼吸气挥发性有机物成分自动检测装置的另一角度构成图。图2是本技术实施例中呼吸气挥发性有机物成分自动检测装置内部光通道切换单元的构成图。图3是本技术实施例中呼吸气挥发性有机物成分自动检测装置内部气体传感器的构成图。如图所示，图中：1.气源2.等离子发生器3.光子采集单元4.样本袋5.注射器6.气阀7.光通道切换单元8.气体传感器7-1.反射镜片7-2.构件7-3.步进电机8-1.壳体8-2.石英管8-3.恒温控制器8-4.电加热器8-5.温度传感器。[具体实施方式]下面结合附图对本技术作进一步说明，这种装置的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。本技术提供的呼吸气挥发性有机物成分自动检测装置，包括：样本袋：用于呼吸气样本的收集；气源：用于载气的供给；注射器：用于样本的输入；等离子发生器：用于提高气体传感器的识别性能；气体传感器：采用16种(不局限于16种)具有不同催化物质涂层的气体传感器，对呼吸气产生不同的特征响应；光通道切换单元：将各个气体传感器的光信号逐一进行传递；光子采集单元：收集气体传感器发出的并通过光通道切换单元传递的光信号，并将其转化为数据信号。检测方法中，依次包括如下步骤：进行呼吸气检测功能启动的步骤；执行呼吸气检测的步骤。如图1所示，呼吸气挥发性有机物成分自动检测装置由气源1，等离子发生器2、光子采集单元3、样本袋4、注射器5、气阀6、光通道切换单元7和气体传感器8组成。上述组成的气源1将载气输入，载气为空气；等离子发生器2离子化载气；注射器5控制样本的进样，载气与样本混合，形成混合气；光通道切换单元7传送不同气体传感器8产生的光信号；光子采集单元3将光信号转换为数据信号。如图2所示，光通道切换单元7由反射镜片7-1、构件7-2、步进电机7-3组成。反射镜片7-1改变光信号运动方向；构件7-2提供部件的安装；步进电机7-3控制反射镜片7-1和构件7-2的旋转。如图3所示，气体传感器8由壳体8-1、石英管8-2、恒温控制器8-3、电加热器8-4和温度传感器8-5组成。壳体8-1提供部件安装及密封；石英管8-2对混合气导流和透光；恒温控制器8-3控制电加热器8-4的加热功率，控制反应温度，保证测试数据的重复性；电加热器8-4加速化学反应速率，达到增强信号的效果，其表面未标示的不同涂层，分别为：包括：Cu2+/TiO2，Mn2+/ZrO2，Cu2+/Al2O3，Cu2+/MgO，Zn2+/SiO2，Zn2+/TiO2，Cu2+/ZrO2，Cu2+/ZnO，Mn2+/ZrO2，Zn2+/ZrO2，Ni2+/ZnO，Ni2+/TiO2。针对混合气中的各种成分产生不同的催化效果；温度传感器8-5采集温度信号。实施例1连接220V/50Hz市电，启动呼吸气挥发性有机物成分自动检测装置。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种呼吸气挥发性有机物成分自动检测装置，包括用于存储呼吸气样本的样本袋，其特征在于还包括气源，等离子发生器、光子采集单元、注射器、光通道切换单元和若干气体传感器，每个气体传感器的入口处均设有与其一一对应连接的进气管道，所述的气源连接等离子发生器入口端，所述的样本袋出口连接注射器一端，注射器的另一端与等离子发生器的出口端共同连接至若干进气管道，每根进气管道上均设有气阀，所述的光通道切换单元内设有光路通道，光路通道的一端为入光口，该入光口的位置对应气体传感器的设置位置，光路通道的另一端为出光口，该出光口的位置对应光子采集单元的位置，光通道切换单元底部连接步进电机。

【技术特征摘要】
1.一种呼吸气挥发性有机物成分自动检测装置，包括用于存储呼吸气样本的样本袋，其特征在于还包括气源，等离子发生器、光子采集单元、注射器、光通道切换单元和若干气体传感器，每个气体传感器的入口处均设有与其一一对应连接的进气管道，所述的气源连接等离子发生器入口端，所述的样本袋出口连接注射器一端，注射器的另一端与等离子发生器的出口端共同连接至若干进气管道，每根进气管道上均设有气阀，所述的光通道切换单元内设有光路通道，光路通道的一端为入光口，该入光口的位置对应气体传感器的设置位置，光路通道的另一端为出光口，该出光口的位置对应光子采集单元的位置，光通道切换单元底部连接步进电机。2.如权利要求1所述的一种呼吸气挥发性有机物成分自动检测装置，其特征在于所述的气体传感器包括壳体，壳体上设有起导流和透光作用的石英管，壳体内为中空结构，壳体内底部设有恒温控制器，恒温控制器连接电...

【专利技术属性】
技术研发人员：范永涛，史剑鹏，张文广，李国东，那娜，来先家，
申请(专利权)人：河北百强医用设备制造有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13