一种便携式乙醇检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种便携式乙醇检测装置，应用于检测乙醇的浓度，包括感应电阻、常规电阻、可变电阻、电热丝、仪表盘、控制电路、供电电源、外壳及开关按钮；所述感应电阻由Cu1‑XZnXS空心微球和Y2O3纳米粉体制备构成；本发明专利技术提供了一种高灵敏、低成本，结构简单且稳定、可重复使用的乙醇检测装置。

【技术实现步骤摘要】
一种便携式乙醇检测装置
本专利技术涉及气体检测
，尤其涉及一种便携式乙醇检测装置。
技术介绍
随着交通运输业的发展，机动车和拥有驾照的人员数量迅速增加，交通事故频繁发生，在中国，每年由于酒后驾车引发的交通事故达数万起，而造成的死亡事故中百分之五十以上都是酒后驾车引起的，对社会造成了极坏的影响，危害自己及他人的生命安全。目前，针对酒驾，最主要的检测方法是呼气检测法，呼气发由于不需要样本预处理，不必要抽取静脉血而得到了广泛的应用，目前，呼气检测法常用的设备感应度较低，响应时间较长，效率低下。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种便携式乙醇检测装置，以解决上述提出问题。本专利技术的实施例中提供了一种便携式乙醇检测装置，应用于检测乙醇的浓度，包括感应电阻、常规电阻、可变电阻、电热丝、仪表盘、控制电路、供电电源、外壳及开关按钮；所述感应电阻由Cu1-XZnXS空心微球和Y2O3纳米粉体制备构成。本专利技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本专利技术提供了一种高灵敏、低成本，结构简单且稳定、可重复使用的乙醇检测装置。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。附图说明利用附图对本专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是本专利技术检测装置的结构示意图，图2是本专利技术实施方式中电路布线结构示意图。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本专利技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本专利技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。本专利技术的实施例涉及一种便携式乙醇检测装置，该检测装置包括感应电阻、常规电阻、可变电阻、电热丝、仪表盘300、控制电路、供电电源、外壳100及开关200按钮。图1所示为本专利技术便携式乙醇检测装置的结构示意图，所述开关200及仪表盘300嵌在所述外壳100表面，所述外壳100开有用于吹气的孔洞110，所述控制电路布置在外壳100内部。如图2所示为控制电路布线结构示意图，其中R1、R2、R3、R4、R5为定值电阻，Rx为可变电阻，Rg为感应电阻，H为电热丝、G为仪表盘，E为供电电源，K为开关。定值电阻R5与电热丝H相连，以调节电热丝的输出功率。所述感应电阻的制备方法如下：所有的试剂都是分析纯级别，使用前没有经过进一步的提纯处理。将5g葡萄糖溶于35ml去例子水中形成澄清溶液，然后将其放入水热釜中，将该水热釜在190℃下保持10h，将所得的前驱液用乙醇和去例子水反复清洗5次，之后在80℃烘干13h，得到碳质多糖微球；然后，将1mmol的硫脲溶于二甲基甲酰胺中形成0.1mol/L的溶液A，将0.7mmol的醋酸锌溶于二甲基甲酰胺中形成0.07mol/L的溶液B，将0.3mmol的醋酸铜溶于二甲基甲酰胺中形成0.03mol/L的溶液C，将1.8g的碳质多糖微球超声溶于150ml的二甲基甲酰胺中形成溶液D；取溶液A、B、C各50ml，向溶液A、B、C中分别加入乙二胺和去离子水体积比为2:1的混合溶液10ml；将溶液A、B、C依次、缓慢滴加到溶液D中，同时不断磁力搅拌，然后超声1h后，将混合溶液转移到聚四氟乙烯容器中，密封，在180℃下保温10h，然后冷却至室温，在室温下放置2天，用乙醇和去离子水交替离心清洗，将固体混合物在70℃烘干10h，得到Cu0.3Zn0.7S空心微球；将上述离心干燥后的Cu0.3Zn0.7S空心微球与Y2O3纳米粉体、去离子水混合、研磨，压制成直径为5mm、长度为20mm的柱状，并将成型后的样品分别在300℃下煅烧4h、430℃下煅烧0.5h，即得到所述感应电阻。上述所述感应电阻中含有Cu1-XZnXS空心微球和Y2O3纳米粉体，两者的质量之比为7:1。关于乙醇敏感材料，在现有技术中，多集中于传统的单一金属氧化物，比如ZnO、SnO2、TiO2、In2O3等，然而其仍然存在响应恢复时间长、灵敏度较低的问题；而将金属硫化物作为气敏材料的技术方案相对很少，并且金属硫化物多为二元金属硫化物，比如将CdS纳米线作为敏感材料。本专利技术技术方案中，创造性的将三元金属硫化物Cu1-XZnXS结合Y2O3纳米粉体作为敏感材料，该敏感材料吸附乙醇后会引起电导率变化，从而可以将感应电阻应用于乙醇传感器中以检测乙醇的浓度，并且产生了意料不到的技术效果，通过Zn元素及Cu元素的电负性，对气体的吸附作用更强，并通过Y2O3纳米粉体的掺杂及确定掺杂比例，使得该敏感材料对乙醇产生了较高的灵敏度，响应恢复时间短。该Cu1-XZnXS空心微球是以碳质多糖球为模板、水热法制备的，该Cu1-XZnXS空心微球的粒径为500nm。本专利技术中，采用传统的碳质多糖球为模板，创造性的制备了Cu1-XZnXS空心微球，并且，该Cu1-XZnXS空心微球粒径为500nm，采用上述材料作为敏感材料并在该粒径尺寸下，能够保证敏感材料与目标气体充分接触并使得气体能够扩散进敏感材料的更深区域，从而提高了敏感材料的利用效率。该敏感材料中包含Y2O3纳米粉体，该Y2O3纳米粉体的粒径为100nm，优选地，上述Cu1-XZnXS空心微球中，该X的值为0.7。本专利技术技术方案中，在实践中发现，通过控制Cu1-XZnXS空心微球中阳离子组份比例，能够对敏感材料的敏感性能起到调控作用，当X为0.7时，上述的Cu0.3Zn0.7S空心微球对乙醇的灵敏度最高。本实施方式中，用于检测乙醇的电路图如图2所示。该电路中，感应电阻由含有质量比为7:1的Cu1-XZnXS空心微球和Y2O3纳米粉体组成，当感应电阻没有吸附乙醇时，配对电阻R1与感应电阻Rg的初始电阻(即未吸附乙醇时的电阻)相等，且R1＝Rg＝R2＝R4＝250kΩ。当感应电阻吸附了乙醇后，电阻Rg发生变化，电流表G测试的电流发生变化。根据预先测定的乙醇浓度与电阻Rg之间的对应关系以及电阻Rg与电流表G读数之间的对应关系，从而可以计算出乙醇的浓度。更进一步的，根据预先测定的乙醇浓度与电阻Rg之间的对应关系以及电阻Rg与电流表G读数之间的对应关系，可以将电流表G的读数换算为乙醇的浓度，从而当电桥电路置于富含乙醇环境中时，根据电流表G的指针偏移位置可以直接读出乙醇的浓度。更进一步的，调节可变电阻Rx，使得当乙醇浓度达到14μg/100ml时电流表G指针半偏，当浓度超过45μg/100ml时指针满偏。实际检测中，开关打到K1，则接通检测装置，对着吹气口吹气3秒以上时间，当含有乙醇的气体吸附在感应电阻时，感应电阻的电阻值即发生改变，从而引起控制电路电流的变化，从仪表盘能读出相应的经过转换的浓度值；当检测完成后，开关打开K2，则开启电热丝加热，由于乙醇是热挥发气体，当温度加热到80度时，可快速挥发而脱离感应电阻，检测装置可再次用于检测。需要说明的是，不限于采用图2所示的电路来检测乙醇含量。以上所述仅为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式乙醇检测装置，应用于检测乙醇的浓度，包括感应电阻、常规电阻、可变电阻、电热丝、仪表盘、控制电路、供电电源、外壳及开关按钮；其特征在于，所述感应电阻由Cu1‑XZnXS空心微球和Y2O3纳米粉体制备构成。

【技术特征摘要】
1.一种便携式乙醇检测装置，应用于检测乙醇的浓度，包括感应电阻、常规电阻、可变电阻、电热丝、仪表盘、控制电路、供电电源、外壳及开关按钮；其特征在于，所述感应电阻由Cu1-XZnXS空心微球和Y2O3纳米粉体制备构成。2.根据权利要求1所述的一种便携式乙醇检测装置，其特征在于，所述Cu1-XZnXS空心微球中，该X的值为0.7。3.根据权利要求2所述的一种便携式乙醇检测装置，其特征在于，所述感应电阻中Cu1-XZnXS空心微球和Y2O3纳米粉体的质量之比为7:1。4.根据权利要求2所述的一种便携式乙醇检测装置，其特征在于，所述Cu1-XZnXS空心微球是以碳质多糖球为模板、水热法制备的，所述Cu1-XZnXS空心微球的粒径为500nm。5.根据权利要求2所述的一种便携式乙醇检测装置，其特征在于，所述Y2O3纳米粉体的粒径为100nm。6.根据权利要求2所述的一种便携式乙醇检测装置，其特征在于，所述感应电阻的制备方法如下：将5g葡萄糖溶于35ml去例子水中形成澄清溶液，然后将其放入水热釜中，将该水热釜在190℃下保持10h，将所得的前驱液用...

【专利技术属性】
技术研发人员：何旭连，
申请(专利权)人：何旭连，
类型：发明
国别省市：广西,45