[发明专利]带有曲线绘制功能的红外酒精测试方法及系统

权利要求书

1.一种带有曲线绘制功能的红外酒精测试方法，其特征在于：微处理器产 生一定频率的方波脉冲，输入脉动光源驱动电路驱动红外光源，被调制的红外 光进入气室后，在气体特征吸收谱线范围内，红外辐射光线被吸收，衰减的红 外光经中心波长为3.95μm、3.48μm和3.39μm的窄带滤光片组后，打在红外探 测器上，转换为电信号后送入信号放大处理电路，然后经A/D转换电路转换为 数字信号送入微处理器，微处理器对各路数字信号进行处理，计算出酒精浓度， 并以曲线的形式实时显示浓度值；

所述的滤光片组包括中心波长为3.95μm、3.48μm和3.39μm的窄带滤光片， 3.95μm的红外光不被气室内任何吸能化合物吸收，作为系统的参考通道；3.48μm 的红外光主要被酒精吸收，作为系统的乙醇通道；3.39μm的红外光主要被丙酮 和水吸收，作为系统的丙酮通道；

参考通道与乙醇通道处理后的信号送入A/D转换电路转换为数字信号，经 比较去除光源不稳定性及光电器件零漂产生的影响，从而得到乙醇与丙酮浓度 之和；通过调整丙酮通道的增益，使得当呼气样本中只存在乙醇时，丙酮通道 与乙醇通道产生的电信号一致，则当呼气样本中存在丙酮时，通过对丙酮通道、 乙醇通道信号的比较得到呼气样本中丙酮的浓度，然后将丙酮浓度按比例从乙 醇丙酮浓度之和中减掉，即可得出酒精浓度。

2.根据权利要求1所述的一种带有曲线绘制功能的红外酒精测试方法，其 特征在于：所述的微处理器通过定时器设定一定的采样时间间隔，将采集的数 据转换为酒精浓度值后以曲线的形式在图形用户界面显示系统上实时显示。

3.一种实施权利要求1所述的带有曲线绘制功能的红外酒精测试方法的系 统，其特征在于：包括微处理器单元(1)、脉动光源驱动电路(2)、抛物线型 反射镜(3)、红外光源(4)、气室(5)、滤光片组(6)、红外探测器(7)、信 号放大处理电路(8)、A/D转换电路(9)、无线打印模块(10)和GUI显示系 统(11)；抛物线型反射镜(3)和红外光源(4)、气室(5)、滤光片组(6)和 红外探测器(7)依次连接，红外光源(4)、气室(5)、滤光片组(6)及红外 探测器(7)处于同一光路上；红外探测器(7)经信号放大处理电路(8)和 A/D转换电路(9)电连接，微处理器单元(1)分别与脉动光源驱动电路(2)、 A/D转换电路(9)、无线打印模块(10)和GUI显示系统(11)电连接，脉动 光源驱动电路(2)与红外光源(4)电连接。

4.根据权利要求3所述的带有曲线绘制功能的红外酒精测试方法的系统， 其特征在于：所述的酒精测试系统中，微处理器单元(1)采用ARM9芯片，滤 光片组(6)包括中心波长为3.95μm、3.48μm和3.39μm的窄带滤光片，红外探 测器(7)采用热电制冷硒化铅探测器，无线打印模块(10)核心部件是nRF2401 芯片，采用该芯片的经典标准连接电路，A/D转换电路(9)采用MAX1214或 National公司的系列A/D转换芯片。

5.根据权利要求3所述的带有曲线绘制功能的红外酒精测试方法的系统， 其特征在于：所述的GUI显示系统(11)：软件部分包括移植在微处理器单元(1) 中的嵌入式Linux操作系统、移植在嵌入式Linux操作系统上的GUI支持系统 MiniGUI及基于MiniGUI的应用程序，硬件部分为TFT型LCD及其接口电路。

6.根据权利要求3所述的带有曲线绘制功能的红外酒精测试方法的系统， 其特征在于：所述的GUI显示系统(11)：软件部分包括移植在微处理器单元(1) 中的嵌入式Linux操作系统、移植在嵌入式Linux操作系统上的GUI支持系统 Qt/Embedded及基于Qt/Embedded的应用程序，硬件部分为TFT型LCD及其接 口电路。