[发明专利]一种人体呼出气体中VOCs和EBCs的并行采集装置

权利要求书

1.一种人体呼出气体中VOCs和EBCs的并行采集装置，其特征在于，主要包括：吹气装置（1）、储气腔（2）、二氧化碳传感器（3）、第一微型真空泵（4）、填充吸附剂的富集管（5）、质量流量计（6）、第二微型真空泵（7）、总控制电路（8）、加热带（9）、按键模块（10）、显示模块（11）、气体冷凝装置（12）；其中，所述吹气装置（1）连接储气腔（2）的进气口（29），储气腔（2）的出气口（25）连接气体冷凝装置（12）；储气腔（2）的第一气体采集口（27）与二氧化碳传感器（3）相连，储气腔（2）的第二气体采集口（28）与富集管（5）的一端相连；二氧化碳传感器（3）与第一微型真空泵（4）连接；富集管（5）的另一端与质量流量计（6）相连；加热带（9）包裹在储气腔（2）的外壁，用于保持储气腔（2）在采集过程中温度恒定以防止呼出气体在储气腔（2）中冷凝；质量流量计（6）与第二微型真空泵（7）相连；

所述二氧化碳传感器（3）、第一微型真空泵（4）、质量流量计（6）、第二微型真空泵（7）、加热带（9）、按键模块（10）、显示模块（11）、气体冷凝装置（12）均与总控制电路（8）相连；

所述吹气装置（1）由第一单向阀（13）、第二单向阀（14）、咬嘴（15）和三通阀（16）组成；三通阀（16）的三个接口与第一单向阀（13）、第二单向阀（14）、咬嘴（15）相连；所述第一单向阀（13）使气流只进不出，第二单向阀（14）使气流只出不进；所述第二单向阀（14）与储气腔（2）的进气口（29）相连；

所述第一单向阀（13）、第二单向阀（14）结构相同，均包括单向阀出气端（17）、单向阀进气端（18）和带孔的软性薄膜（19）；所述单向阀出气端（17）为中空柱状结构，单向阀进气端（18）的一个端面开有两个半圆通孔；所述软性薄膜（19）夹在单向阀进气端（18）和单向阀出气端（17）中间，用以实现气流的单向流动；单向阀进气端（18）的一个开有两个半圆通孔的端面靠近软性薄膜（19）；

所述储气腔（2）由第一储气部件（20）和第二储气部件（21）组成；第一储气部件（20）的第一连接端（23）可伸缩地嵌套在第二储气部件（21）的第二连接端（26）内；所述第一储气部件（20）上具有长度调整卡齿（24），气体冷凝装置（12）开有与长度调整卡齿（24）相配合的齿槽，通过长度调整卡齿（24）来调整第一储气部件（20）在第二储气部件（21）中的长度；所述加热带（9）包裹在第一储气部件（20）和第二储气部件（21）的外壁；所述第一储气部件（20）上开有出气口（25）；所述第二储气部件（21）上开有进气口（29）、第一气体采集口（27）和第二气体采集口（28）。

2.根据权利要求1所述的人体呼出气体中VOCs和EBCs的并行采集装置，其特征在于，所述总控制电路包括单片机（30）、通信模块（31）、电源模块（32）和交互模块（33）；其中，所述通信模块（31）、电源模块（32）、交互模块（33）均与单片机（30）相连，单片机（30）对电路逻辑进行控制；通信模块（31）分别与质量流量计（6）、二氧化碳传感器（3）和气体冷凝装置（12）相连，用于向质量流量计（6）、二氧化碳传感器（3）和气体冷凝装置（12）发送串口控制命令，并接受返回的流量信号、二氧化碳浓度以及温度信号，同时向仪器外部提供单独的串口和USB接口，用于和PC端进行数据交换；电源模块（32）与所有需要供电的部件连接提供适配电压，并通过单片机（30）直接控制部件的工作和停止；交互模块（33）分别与按键模块（10）和显示模块（11）相连，对用户行为和反馈进行控制；交互模块（33）用于控制按键模块（10）和显示模块（11）的行为；按键模块（10）用于用户对仪器进行操作；显示模块（11）用于显示仪器控制和采集状态；加热带（9）和气体冷凝装置（12）均与单片机（30）相连。