透皮式酒精传感器制造技术

本发明专利技术提供了一种透皮式酒精传感器，其中传感器包括：封装在外壳中的传感器组件；设置在所述外壳中的样本入口通道，所述样本入口通道用于提供来自身体排汗的蒸汽从所述外壳外部提供到所述传感器组件的通道；连接到所述传感器组件的电触点，用于传出所述传感器组件产生的指示所述蒸汽中包含的潜在酒精的电信号；以及单独的排气通路，所述排气通路连接自所述传感器组件，用于使所述蒸汽能够逃逸至大气中。中。中。

【技术实现步骤摘要】
透皮式酒精传感器


[0001]本专利技术涉及电化学传感器，更具体地，涉及一种透皮式酒精传感器。

技术介绍

[0002]近年来，通过皮肤(透皮)直接测量血液酒精的应用场景受到关注。这种方法不需要受试者的主动参与，并且可能会安装很长时间，需要装置服役最多达三个月的间隔。典型的应用场景是受法庭约束的累犯酗酒者。
[0003]市场上领先的设备移植了已知的电化学呼气式分析仪技术，并且通常是包含了泵采样系统的完整的呼气式分析仪套件，一般被连接到腿部，因而有些笨重。这类设备虽然经常被描述为“持续”分析仪，但实际上每隔一段时间采样一次，通常是30分钟。
[0004]一种紧凑得多而又可以真正持续分析的设备将是有利的。

技术实现思路

[0005]提供本
技术实现思路
以便以简化形式介绍将在以下具体实施方式中进一步的描述一些概念。本
技术实现思路
并非旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
[0006]本专利技术提供了一种用于对血液酒精进行透皮式测量的紧凑型扩散传感器，其可以持续分析超过六个月。
[0007]根据本专利技术的一个实施例，提供了一种透皮式酒精传感器，其中所述传感器包括：
[0008]封装在外壳中的传感器组件；
[0009]设置在所述外壳中的样本入口通道，所述样本入口通道用于提供来自身体排汗的蒸汽从所述外壳外部提供到所述传感器组件的通道；
[0010]连接到所述传感器组件的电触点，用于传出所述传感器组件产生的指示所述蒸汽中包含的潜在酒精的电信号；以及
[0011]单独的排气通路，所述排气通路连接自所述传感器组件，用于使所述蒸汽能够逃逸至大气中。
[0012]根据本专利技术的进一步实施例，所述传感器进一步包括位于所述外壳上的外保护膜，用于保护所述样本入口通道免于包含在所述蒸汽中的固体和液体颗粒的进入。
[0013]根据本专利技术的进一步实施例，所述传感器进一步包括位于所述样本入口通道和所述传感器组件之间的内保护膜，用于防止所述样本入口通道被所述传感器内形成的自由液体阻塞。
[0014]根据本专利技术的进一步实施例，所述传感器进一步包括用于控制进入所述传感器的蒸汽的扩散速率的扩散控制介质。
[0015]根据本专利技术的进一步实施例，所述传感器进一步包括放置在所述排气通路中的过滤器装置，用于防止活性气体经由所述排气通路接触传感器。
[0016]根据本专利技术的进一步实施例，所述传感器部件包括电极和电解质，其中所述电极
包括两个电极或包括三个或更多个电极。
[0017]根据本专利技术的进一步实施例，所述电解质包含硫酸或磷酸。
[0018]根据本专利技术的进一步实施例，所述电解质包含在电解质蓄积晶片中。
[0019]根据本专利技术的进一步实施例，所述排气通路包括布置在所述传感器组件下方的蒸汽排出聚集器、位于所述外壳中的通向排气室的出口以及疏水排气塞或疏水膜。
[0020]根据本专利技术的进一步实施例，所述样本入口通道是孔、毛细管或膜。
[0021]通过阅读下面的详细描述并参考相关联的附图，这些及其他特点和优点将变得显而易见。应该理解，前面的概括说明和下面的详细描述只是说明性的，不会对所要求保护的各方面形成限制。
附图说明
[0022]为了能详细地理解本专利技术的上述特征所用的方式，可以参照各实施例来对以上简要概述的内容进行更具体的描述，其中一些方面在附图中示出。然而应该注意，附图仅示出了本专利技术的某些典型方面，故不应被认为限定其范围，因为该描述可以允许有其它等同有效的方面。
[0023]图1是根据本专利技术的一个实施例的透皮式酒精传感器的结构框图。
[0024]图2是根据本专利技术的一个实施例的如图1所述的透皮式酒精传感器的截面图。
具体实施方式
[0025]下面结合附图详细描述本专利技术，本专利技术的特点将在以下的具体描述中得到进一步的显现。
[0026]电化学扩散传感器的基本设计已经确立了几十年。电极(一般为两个或三个)被封装在一个密封容器内，并且通过通向感测电极的膜、或孔的直径或毛细管来控制接触一种或多种目标气体的速率。电极被浸没在离子导电电解质中，通常是酸。呼气式分析仪传感器始终是带有酸性电解质的双电极单元，与扩散传感器类似，但不同之处在于它摄取0.5毫升数量级的泵送样本。
[0027]在本专利技术中，为了减小整个透皮式产品套件的体积，将呼气式分析仪的两个电极、酸性电解质模式应用于扩散传感器，去除了对于采样泵的需求，并且提供真正的持续测量。然而，酸性电解质引入了一个问题，提供对这一问题的补偿则是本申请的目的之一。酸被选择的部分原因是它们能够保持水分，因此呼气式分析仪传感器的电解质永远不会变干。它们的含水量肯定会随着当时环境温度和湿度而发生一定变化，正是这种特性在实现基于扩散的透皮式酒精传感器时带来了问题，因为电解质始终与由人体汗液产生的温暖和潮湿环境(35℃和95％的相对湿度的数量级)密切相伴。在这种情况下，电解质会不断吸收水蒸汽，最终淹没传感器，可能导致故障、泄漏和伤害。
[0028]本方面的本质上的创新在于提供一种紧凑的透皮式酒精传感器，其提供水蒸汽从传感器最终到大气大的排出通道，以保持电解质中所需的酸/水平衡。
[0029]图1是根据本专利技术的一个实施例的透皮式酒精传感器(100)的结构框图，而图2是图1的透皮式酒精传感器的截面图。
[0030]如图1中所示，透皮式酒精传感器(100)(以下称为“传感器(100)”)具有一体式外
壳，该外壳包含大致长方体的主体和位于主体的相对的侧面上的两个圆柱形延伸部。延伸部中的一个可用于容纳集电器(3)，而另一延伸部分被配置为排气室(4)，这两者将在下文中更详细地进一步描述。本领域技术人员应当理解，上文中提到的长方体形状和圆柱形形状仅仅是示例，主体和外壳的延伸部可以根据实际需要具有其它合适的形状。
[0031]样本入口通道(2)被设置在外壳的顶表面上，并覆盖有外保护膜(1)，诸如保护性气体可渗透膜。作为非限制性示例，样本入口通道(2)可以是孔、毛细管或膜。外入口保护膜(1)的作用是防止样本中含有的固体和液体颗粒通过样本入口通道(2)。在这一示例中，样本是来自皮肤的蒸汽，该蒸汽中可能包括水蒸汽和潜在的酒精蒸汽组成。在样本入口通道(2)是图1和图2中所示的孔的示例中，该孔被布置在一个圆盘扩散控制介质中，其可以控制蒸汽分子的扩散速度，诸如通过控制孔(2)的直径。作为一个示例，样本入口通路(2)可以是毛细管。
[0032]在样本入口通道(2)的另一端是内入口保护膜(6)，其防止在传感器(100)内形成的自由液体堵塞样本入口通道(2)。
[0033]在内入口保护膜(6)的下方是传感器(100)的传感器组件(或称传感器子套件)。传感器组件由电极承载晶片(8)以及分别布置在晶片(8)的上表面和下表面上的催化感测电极(7)和催化反电极(9)组成。催化感测电极(7)和催化反电极(9)均由电催化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种透皮式酒精传感器，其中所述传感器包括：封装在外壳中的传感器组件；设置在所述外壳中的样本入口通道，所述样本入口通道用于提供来自身体排汗的蒸汽从所述外壳外部提供到所述传感器组件的通道；连接到所述传感器组件的电触点，用于传出所述传感器组件产生的指示所述蒸汽中包含的潜在酒精的电信号；以及单独的排气通路，所述排气通路连接自所述传感器组件，用于使所述蒸汽能够逃逸至大气中。2.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述传感器进一步包括位于所述外壳上的外保护膜，用于保护所述样本入口通道免于包含在所述蒸汽中的固体和液体颗粒的进入。3.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述传感器进一步包括位于所述样本入口通道和所述传感器组件之间的内保护膜，用于防止所述样本入口通道被所述传感器内形成的自由液体阻塞。4.如权利要求1所述的传感器，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王约翰，王水，
申请(专利权)人：达特传感器深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：