專利名稱：氣體測量儀及可更換的氣體檢測單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及氣體測量儀及用于所述氣體測量儀的可更換的 氣體檢測單元，尤其適用于在娛樂等使用頻繁的公共場所進行酒精含 量的檢測。
背景技術(shù)：
人們常常喜歡在酒吧等娛樂場所欣賞著音樂的同時喝上小兩杯， 為了確保駛車的安全，并起到約束不良行為發(fā)生的效果，需要一種大 眾化的酒精濃度測量儀。目前，市場上可見到各種各樣對酒精含量進 行檢測的測量儀，功能大同小異，但這些測量儀并沒有在公共場所廣 泛普及。同時，由于在公共場所使用頻繁，測量儀需要經(jīng)常進行標定， 以保持測試結(jié)果準確，因此需要測量儀能夠方便地進行標定或維護。
在一定的期限內(nèi)，氣體測量儀中的氣體^r測單元必須定期進行校 正，通常需要將整個氣體測量儀返回到廠家或維修點進行校正?，F(xiàn)有 氣體測量儀中，有的氣體檢測單元采用可更換的形式，在需要進行標 定時，更換新的氣體檢測單元即可實現(xiàn)測量儀的校正。這些可更換的 氣體檢測單元中設(shè)置有存儲器，以存儲校正數(shù)據(jù)，從而維持測量儀在 校正狀態(tài)。但這樣使得氣體檢測單元結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，氣體測量儀 售后維護的成本也相對較高。

實用新型內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中氣體測量儀無法在娛樂場所等地廣泛普及 以及維護成本高的缺點，本實用新型提供一種大眾化的、使用維護方 便、成本低且功能強大的氣體測量儀及用于所述氣體測量儀的可更換 的氣體檢測單元，適合用于娛樂場所，且便于維護管理，讓人們在適當飲酒過后可以自我測試，并進行警示，從而確保駛車的安全，并起 到約束不良行為發(fā)生的效果。
根據(jù)本實用新型的一個方面，提供一種氣體測量儀，包括可更 換的氣體檢測單元，用于對氣體進行釆集，并對所采集的氣體濃度進 行檢測；信息處理單元，其與所述可更換的氣體^r測單元連接，對所 采集的氣體濃度值進行判斷處理；與所述信息處理單元連接的輸出單 元；其中所述可更換的氣體檢測單元包括氣體傳感器，并具有附隨 的與所述氣體傳感器相應(yīng)的校正代碼；所述氣體測量儀還包括與所述 信息處理單元連接的輸入單元，用于在更換所述氣體檢測單元后，將 所述校正代碼輸入到所述信息處理單元內(nèi)，以維持所述氣體傳感器在 才交正狀態(tài)。
氣體檢測單元進行校正而產(chǎn)生，通過打印或刻錄的記錄形式附隨于所 述氣體^^測單元或其包裝上。所述校正代碼采用數(shù)碼或條碼的形式，
下的電阻或電壓值。
所述可更換的氣體檢測單元還包括氣體拾取部件，用于進行氣體 采集；所述氣體傳感器的采集孔安裝于所述氣體拾取部件上，對所采 集的氣體濃度進行;險測。所述氣體傳感器優(yōu)選地采用二氧化錫傳感器 或者燃料電池氣體傳感器。
為實現(xiàn)普及的功能，所述氣體測量儀還包括收費單元，其與所述 信息處理單元連接，在檢測到有付款后，通過所述信息處理單元啟動 所述可更換的氣體檢測單元進行工作，所述收費單元采用包括投幣機 或者刷卡機的形式實現(xiàn)。
所述氣體測量儀還優(yōu)選地包括音頻或視頻播放單元，其與所述信 息處理單元連接，由所述信息處理單元控制進行工作。所述氣體測量 儀還可包括功率放大組件，其以有線或無線的方式與所述音頻或視頻 播放單元進行連接。所述輸出單元是LCD、 LED指示燈、蜂鳴器、打印單元中的任意 一種或多種，其中所述打印單元與所述信息處理單元進行有線或無線 連接，將氣體測量結(jié)果打印出來。所述輸入單元是按^:、觸摸屏、光 掃描儀中的任意 一種或多種。
根據(jù)本實用新型的另 一個方面，提供一種可更換的氣體檢測單 元，包括印刷電路板，其上設(shè)置有連接接口；設(shè)置在所述印刷電路 板上的氣體傳感器；與所述氣體傳感器相應(yīng)的校正代碼，以打印或刻 錄的記錄形式附隨于所述氣體檢測單元或其包裝上；氣體拾取部件， 用于進行氣體采集，所述氣體傳感器的采集孔安裝于所述氣體拾取部 件上。
本實用新型提供了一種功能強大、容易拆裝、大眾化的氣體測量 儀，釆用低成本的可容易更換的氣體檢測單元，通過投置硬幣或者刷 卡，完成高精確度的酒精濃度測量，同時也可播放MP3歌曲，合適用 于娛樂場所、便于管理，讓人們在可以和朋友一起歡聚欣賞音樂，適 當飲酒過后可以自我測試，并可將結(jié)果打印，以作保留、警示。而且， 通過校正設(shè)備和軟件的程序配合，可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的酒精測量儀的校正 存儲器，從而，可更換的氣體檢測單元不需要外部存儲器來存儲校正 數(shù)據(jù)，節(jié)省了成本。因本實用新型氣體測量儀用于公共場所且使用頻 繁，低成本且結(jié)構(gòu)簡單的可更換氣體檢測單元減輕了售后服務(wù)的成 本。


下面通過參考附圖并結(jié)合實例具體地描述本實用新型，本實用新 型的優(yōu)點和實現(xiàn)方式將會更加顯而易見，其中附圖所示內(nèi)容僅用于對 本實用新型的解釋說明，而不構(gòu)成對本實用新型的任何意義上的限 制。本實用新型附圖僅為示意性圖，并不嚴格按比例繪制，在附圖中 圖1為本實用新型氣體測量儀的整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實用新型可更換的氣體檢測單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型可更換的氣體^r測單元和信息處理單元部分的 分解圖4為本實用新型收費單元部分的分解圖； 圖5為本實用新型的電路原理示意碼的實現(xiàn)方式原理示意圖7(a)和圖7(b)為本實用新型校正代碼附隨于可更換氣體檢測單 元的實現(xiàn)形式的示例性示圖8為本實用新型通過可更換氣體檢測單元進行更換實現(xiàn)重新標 定的原理示意圖。
具體實施方式
以下參照附圖詳細說明本實用新型的實施例。
如圖l至圖4所示，以下介紹本實用新型氣體測量儀的一種實施 例，用于酒精濃度檢測的氣體測量儀采用投幣式可更換的氣體檢測單 元，附帶MP3及打印機、功率放大組件功能，由可更換的氣體檢測單 元和信息處理單元部分、收費單元部分組成。
如圖3所示，可更換的氣體^^測單元和信息處理單元部分包括可 更換的氣體檢測單元l(也可以采用固定的形式)、信息處理單元2、音 頻或—見頻播放單元(本實施例以MP3單元3為例進行說明)、支撐架5、 輸出單元6、外殼7、后殼8、傳感器面蓋9。信息處理單元2由支撐 架5支架，安裝在由外殼7、后殼8組成的殼體內(nèi)。該輸出單元6可 以采用多種實現(xiàn)形式，可以是顯示單元，將信息處理單元的處理結(jié)果 顯示到該顯示單元上，顯示單元可是觸摸屏、LCD、 LED指示燈中的 一種或者多種。輸出單元6也可以是與信息處理單元2相連的蜂鳴器， 該氣體測量儀檢測氣體中所含酒精濃度，信息處理單元2進行分析處 理，如酒精成份超出所設(shè)定的限值，該信息處理單元2會控制該蜂鳴 器發(fā)出特定鳴叫聲。如圖2所示，可更換的氣體檢測單元1包括傳感器17、校正代碼 ID、氣體拾取部件4，傳感器17在一電路板上，通過排針19與信息 處理單元連接。校正代碼ID可以通過打印或刻錄的記錄形式附隨于 氣體檢測單元或其包裝上，可以同氣體檢測單元1在一起，也可以同
檢測單元1的包裝在一起?？筛鼡Q的氣體檢測單元1也安裝在由外殼 7、后殼8組成的殼體內(nèi)，并由傳感器面蓋9密封住。該氣體拾取部 件4是與傳感器17連通的氣室。傳感器17為酒精傳感器，可采用二 氧化錫(tin dioxide)傳感器或者燃料電池傳感器。
如圖4所示，收費單元部分包括收費單元10、硬幣盒11、打印 單元12、串行接口 16、前蓋13、后蓋15和門鎖14。串行接口 16完 成各單元的連沖妻。該收費單元10可以為投幣機或者刷卡機，本實施 例以投幣機為例進行說明。打印單元12可以是與信息處理單元2有 線或者無線連接的打印機。
信息處理單元2內(nèi)部為一個印刷電路板，內(nèi)部集成了控制芯片及 驅(qū)動電路、MP3單元3。插上電源，信息處理單元2將輸入電源處理 后提供電源輸出直接供給各用電單元，收費單元10檢測到有付款后 信息處理單元2驅(qū)動可更換的氣體檢測單元1進行測量準備，提取氣 體進4亍^:測，分析得出結(jié)果并在輸出單元6上完成輸出，輸出可為多 種形式完成。通過輸出單元6完成選擇所需要打印輸出的數(shù)據(jù)，打印 單元12為有線無線連接的打印機。再回到顯示單元的主界面，通過 選擇鍵選擇需要播放的MP3歌曲，也可通過內(nèi)置功率放大組件用于酒 吧娛樂場所，MP3內(nèi)置有RF天線，通過發(fā)射接收模組，連接無線接 收功率放大器進行歌曲的播放，當其處于不工作狀態(tài)時進入待機模式 畫進入播放移動影片功能作為樓宇廣告進行投放廣告。
圖5顯示本實用新型的電路實現(xiàn)形式，包括電源管理單元A、投 幣檢測單元G、微處理器B、晶振源H、蜂鳴器F、輸出單元C、 MP3 單元D、功率放大單元E、打印單元I、可更換的氣體檢測單元接口 J、 氣體檢測單元K。其工作方式組裝好機子，最后裝入可更換的氣體檢測單元，開機輸入校正代碼，讀取校正數(shù)據(jù)，完成機器的準備。當 收費單元5(投幣機)有投幣進入時，投幣檢測單元G檢測到信號傳輸
給微處理器B,投幣檢測單元G對真假幣，幣種具有識別能力，微處 理器B控制輸出單元C顯示，進入酒精含量測量模式，進行采集氣體， 微處理器B分析酒精含量、處理、分析酒精數(shù)值并驅(qū)動蜂鳴器E發(fā)出 聲響，輸出單元C輸出酒精含量的數(shù)值。電源管理單元A負責為微處 理器B、 MP3單元D供應(yīng)工作電源，通過可更換的氣體檢測單元接口 J，為可更換的氣體檢測單元K供電。晶振源H為微處理器B提供工 作頻率。最后選擇想要打印的內(nèi)容按下確認后微處理器B驅(qū)動打印機 單元I工作。通過輸出單元C上的提示操作可進行歌曲的選擇，微處 理器B控制MP3單元D工作，功率放大單元E放大MP3單元D所 傳過來的音頻信號，并分出高低音。
信息處理單元控制著整個產(chǎn)品的工作，包括MP3的播放和廣告投 映，完成各種操作，它們均為通過排針、排線及串口線實現(xiàn)連接。當 測量儀處以待機狀態(tài)時自動進入播放移動影片界面，可以作為一種宣 傳的平臺，播放廣告及溫馨提示。
本實用新型的可更換的氣體檢測單元1可以按一定的使用次數(shù)進 行更換，拆下傳感器面蓋9，檸下螺釘就可拿下可更換的氣體檢測單 元1更換。在使用或者更換可更換的氣體檢測單元1時需要輸入一串 校正代碼，以維持可更換的氣體檢測單元在一個校準的狀態(tài)。
如圖6所示，氣體檢測單元通過外部校正設(shè)備實現(xiàn)校正，此工作 由工廠或服務(wù)中心操作，用戶不需要做。其中可更換的氣體檢測單元 連接到校正設(shè)備上，按順序分別用不同標準濃度的酒精氣體，從可更 換的氣體檢測單元吹酒精氣體，每次吹完后，校正設(shè)備和可更換的氣 體檢測單元配合，產(chǎn)生電壓、電流或頻率等輸出，送到校正設(shè)備的芯 片組件處理，校正設(shè)備會出現(xiàn)一個校正用的十六進制代碼。
以下為一種可行的校正示例，首先按濃度順序校正后，在校正設(shè) 備的控制板中查看校正代碼菜單，出現(xiàn)上面五種濃度氣體的校正代碼(濃度為0.1%。BAC的校正由測試系統(tǒng)根據(jù)測試結(jié)果計算得出)?？刂?br> 的校正代碼(ID代碼)，可更換的氣體檢測單元的校正代碼是六段十六 進制數(shù)碼，前五段是五種濃度氣體的校正代碼，最后一段系統(tǒng)計算得 出。
可更換的氣體^r測單元的校正代碼;〖各式為
XXXX - XXXX - XXXX — XXXX — XXXX - XXXX(X是十六進制數(shù)碼)
1111-2222-33334444-5555-ABFC 其中1111是根據(jù)0.2。/。。BAC濃度的酒精氣體數(shù)據(jù)產(chǎn)生的校正代碼 2222是0.2%。BAC濃度的酒精氣體的4交正代碼 3333是0.5%。BAC濃度的酒精氣體的校正代碼 4444是0.8%。BAC濃度的酒精氣體的校正代碼 5555是2.0%0BAC濃度的酒精氣體的校正代碼 ABFC是校正設(shè)備電路內(nèi)的CPU根據(jù)五種濃度的校正代碼產(chǎn)生的 校正代碼，濃度逐步升高，六組數(shù)值是逐步增大。
此可更換的氣體檢測單元的校正代碼ID可輸出到紙、打印材料 或刻錄材料上，并如圖7(a)和圖7(b)所示，標在可更換的氣體檢測單 元的包裝材料上或可更換的氣體檢測單元上。
電壓值，反之知道某濃度點下電阻或電壓值，就可以反推出當前的氣 體濃度。
每個可更換的氣體檢測單元在同濃度下的電阻值或電壓是固定 的，將多個濃度下固定的電阻或電壓值標定，成為每個可更換的氣體 檢測單元的標準尺度，此過程稱為校準或校正?？筛鼡Q的氣體檢測單 元在個濃度點的電阻或電壓值，再加上修正誤差，即成了上面說的校 正代碼。
每個可更換的氣體檢測單元擁有專用的校正代碼，不可以更換使用。每個可更換的氣體檢測單元的校正代碼，必須匹配本可更換的氣 體檢測單元。
可更換的氣體檢測單元的酒精濃度范圍根據(jù)客戶的需要，通過上 面的方法校正，顯示或打印實現(xiàn)酒精校正數(shù)據(jù)的設(shè)定，而不需在氣體 檢測單元上設(shè)置存儲設(shè)備再來存儲校正的數(shù)據(jù)。
如圖8所示，用戶操作時不需要再用酒精氣體去調(diào)校，僅需要將
可更換的氣體^^測單元安裝后，在屏幕上輸入一組代碼就可以使用。
使用方法當用戶將硬件連接完畢后(包括20Pin的插座、吹管和可更 換的氣體檢測單元)，開機先進入本氣體測量儀的系統(tǒng)調(diào)校主菜單，再 進入酒精測試設(shè)置中更換傳感器菜單。
剛進入此菜單，屏幕上方顯示的是舊的可更換的氣體檢測單元的 傳感器的校正代碼，下面是O至F觸摸數(shù)字位及控制觸摸位，用觸摸 筆觸摸屏幕，將此可更換的氣體檢測單元包裝上的校正代碼 xxxx—xxxx—xxxx—xxxx-xxxx-xxxx ， 如上例中的 1111-2222-3333 4444-5555-ABFC輸入到屏幕上，(中間的"-"不用輸入)全部輸完后， 連續(xù)按兩次"OK"確定，覆蓋舊的可更換的氣體檢測單元的數(shù)據(jù)，自動 退出此菜單。剛輸入的校正代碼被存儲在氣體測量儀信息處理單元的 存儲器中，信息處理單元的存儲器同時還存儲氣體測量儀的測試次 數(shù)、用戶設(shè)置的各項參數(shù)和密碼。做到了同一存儲器存儲最多項目， 避免了在可更換的氣體檢測單元中設(shè)置存儲器帶來的成本增加、各單 元的連接復(fù)雜、軟件編寫不便的問題。
由于每個可更換的氣體檢測單元，在出廠前都做過在4個濃度點 的電阻值的測試，形成了標準尺度，用此尺度去測試被測試氣體，就 可反推出當前的氣體濃度。
存儲在氣體測量儀的信息處理單元的存儲器中的校正代碼，就是 在工廠模式下的標定過的標準尺度。因此新可更換的氣體檢測單元更
換完畢，就維持可更換的氣體檢測單元在一個校準的狀態(tài)，就可以使 用了，無需用戶再在各個濃度再進行標定。使用過的可更換氣體檢測單元可用校正設(shè)備重新較正后，將新校正代碼輸入到信息處理單元內(nèi) 便可重復(fù)多次使用。
上述的例子，輸入方法為觸摸屏輸入到本氣體測量儀，實際也可 能采用儀器的按鍵或光掃描儀輸入。校正代碼也可以采用條碼的形 式，也可以刻錄在附帶的光盤上。
在以上實用新型的實施例中，通過校正設(shè)備和軟件的程序配合， 將校正代碼可打印輸出，可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)酒精測量儀的可更換氣體檢測 單元上的校正存儲器，節(jié)省了成本和體積。同時，本實用新型將投幣
機(或刷卡機)、酒精含量測量技術(shù)以及MP3播放器等功能一體化，將 低耗電傳感器的加熱數(shù)據(jù)釆集、處理技術(shù)結(jié)合，引出一種結(jié)構(gòu)新穎、 精度高、多功能、可更換氣體檢測單元的氣體測量儀。附帶打印機功 能及MP3功率放大器，可以播放移動影片功能作為樓宇廣告進行投 放。其通過收費單元和信息處理單元配合工作完成大眾化的需求。
以上參照附圖說明了本實用新型的優(yōu)選實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員 不脫離本實用新型的實質(zhì)和精神，可以有多種變型方案實現(xiàn)本實用新 型。以上所述僅為本實用新型較佳可行的實施例而已，并非因此局限 本實用新型的權(quán)利范圍，凡運用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的 等效變化，均包含于本實用新型的權(quán)利范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種氣體測量儀，包括可更換的氣體檢測單元，用于對氣體進行采集，并對所采集的氣體濃度進行檢測；信息處理單元，其與所述可更換的氣體檢測單元連接，對所采集的氣體濃度值進行判斷處理；與所述信息處理單元連接的輸出單元；其特征在于，所述可更換的氣體檢測單元包括氣體傳感器，并具有附隨的與所述氣體傳感器相應(yīng)的校正代碼；所述氣體測量儀還包括與所述信息處理單元連接的輸入單元，用于在更換所述氣體檢測單元后，將所述校正代碼輸入到所述信息處理單元內(nèi)，以維持所述氣體傳感器在校正狀態(tài)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體測量儀，其特征在于，所述校正代通過打印或刻錄的記錄形式附隨于所述氣體^r測單元或其包裝上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體測量儀，其特征在于，所述校 正代碼采用數(shù)碼或條碼的形式，其中的各段數(shù)碼或條碼代表所述可更 換的氣體檢測單元在各種濃度下的電阻或電壓值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體測量儀，其特征在于，所述可更換 的氣體檢測單元還包括氣體拾取部件，用于進行氣體采集；所述氣體 傳感器的采集孔安裝于所述氣體拾取部件上，對所采集的氣體濃度進 行檢測。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體測量儀，其特征在于，所述氣體傳 感器為二氧化錫傳感器或者燃料電池傳感器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體測量儀，其特征在于，還包括收費 單元，其與所述信息處理單元連接，在檢測到有付款后，通過所述信 息處理單元啟動所述可更換的氣體^r測單元進行工作，所述收費單元采用包括投幣機或者刷卡機的形式實現(xiàn)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體測量儀，其特征在于，所述輸出單元是LCD、 LED指示燈、蜂鳴器、打印單元中的任意一種或多種，其 中所述打印單元與所述信息處理單元進行有線或無線連接，將氣體測 量結(jié)果打印出來。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體測量儀，其特征在于，所述輸入單 元是按鍵、觸摸屏、光掃描儀中的任意一種或多種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體測量儀，其特征在于，所述氣體測 量儀還包括音頻或視頻播放單元，其與所述信息處理單元連接，由所 述信息處理單元控制進行工作。
10. —種可更換的氣體^r測單元，其特征在于，包括 印刷電路板，其上設(shè)置有連接接口； 設(shè)置在所述印刷電路板上的氣體傳感器；與所述氣體傳感器相應(yīng)的校正代碼，以打印或刻錄的記錄形式附 隨于所述氣體檢測單元或其包裝上；氣體拾取部件，用于進行氣體采集，所述氣體傳感器的采集孔安 裝于所述氣體拾取部件上。
專利摘要本實用新型提供一種氣體測量儀及用于所述氣體測量儀的可更換的氣體檢測單元，該氣體測量儀包括可更換的氣體檢測單元，用于對氣體進行采集，并對所采集的氣體濃度進行檢測；信息處理單元，其與可更換的氣體檢測單元連接，對所采集的氣體濃度值進行判斷處理；與信息處理單元連接的輸出單元；其中可更換的氣體檢測單元包括氣體傳感器，并具有附隨的與氣體傳感器相應(yīng)的校正代碼；氣體測量儀還包括與信息處理單元連接的輸入單元，用于在更換氣體檢測單元后，將校正代碼輸入到信息處理單元內(nèi)，以維持氣體傳感器在校正狀態(tài)。本實用新型提供一種大眾化的、使用維護方便、成本低且功能強大的氣體測量儀，適合用于娛樂等公共場所。
文檔編號G01N27/407GK201397338SQ20082021065
公開日2010年2月3日 申請日期2008年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月26日
發(fā)明者劉少雄 申請人:東莞市冠科電子有限公司