[发明专利]一种人体呼出气体中VOCs和EBCs的并行采集装置

摘要

本发明公开了一种人体呼出气体中VOCs和EBCs的并行采集装置，可以实现VOCs和EBC的同时采集。通过一个嵌套式储气腔将呼出气体分为三路，分别通过二氧化碳传感器、VOCs富集管和气体冷凝装置。利用填充有吸附剂的富集管收集呼出气体中的VOCs，利用气体冷凝装置收集呼出气体中的EBC，其中流经富集管的呼出气体流速由一个质量流量计控制，通过二氧化碳传感器检测呼出气体中的二氧化碳浓度并结合相应动态阈值算判别呼出气体中的非代谢腔气体。气体采集流程由单片机电路进行监控。本发明体积小、成本低、便携化，可以快速并可靠地在各种场合并行收集人体呼出气体中的VOCs和EBC。

主权项

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）。