[0028]本發(fā)明的實質性效果是:(I)通過紅外方式檢測氣體酒精濃度，能夠進行連線測試，準確記錄測試結果曲線，成本較低，檢測效率高。(2)將氣室分為兩個氣腔，一個氣腔作為氣體檢測通道，另一個氣腔作為參考通道，排除環(huán)境因素干擾，能提高測量的精度和準確性。
【附圖說明】
[0029]圖1是本發(fā)明的紅外檢測裝置的結構示意圖；
[0030]圖2是本發(fā)明的一種電路原理連接框圖。
[0031]圖中:1、微處理器，2、顯示屏，3、驅動電路，4、氣室，5、紅外光源，6、紅外探測器，7、進氣口，8、出氣口，9、風扇，10、凹面鏡，11、第一氣腔，12、第二氣腔，13、氣體流量傳感器，14、壓力傳感器，15、加熱模塊，16、燃料電池酒精傳感器，17、無線通信模塊，18、指紋識別模塊，19、熱敏打印機，20、鍵盤，21、聲光報警器，22、存儲單元，23、前置放大電路，24、濾波放大電路，25、A/D轉換電路，26、溫度傳感器，27、GPS模塊，28、信號處理電路。
【具體實施方式】
[0032]下面通過實施例，并結合附圖，對本發(fā)明的技術方案作進一步具體的說明。
[0033]實施例:本實施例的一種呼氣酒精測試儀，如圖1、圖2所示，包括微處理器1、顯示屏2、紅外檢測裝置、無線通信模塊17、指紋識別模塊18、GPS模塊27、熱敏打印機19、鍵盤20、聲光報警器21、存儲單元22，紅外檢測裝置包括驅動電路3、氣室4和信號處理電路28，氣室4前后兩端分別設有紅外光源5和紅外探測器6，紅外光源5后側設有凹面鏡，所述紅外光源5位于凹面鏡10的焦點處，氣室4被分成相互平行且長度相等的第一氣腔11和第二氣腔12，第一氣腔11和第二氣腔12不連通，紅外探測器6的兩個檢測端分別位于第一氣腔11的末端和第二氣腔12的末端，紅外光源5發(fā)出的紅外光經凹面鏡10反射后平行射入第一氣腔11和第二氣腔12，第一氣腔11上設有進氣口 7和出氣口 8，進氣口 7設有氣體流量傳感器13，出氣口 8設有風扇9，驅動電路3與紅外光源5電連接，紅外探測器6與信號處理電路28的輸入端電連接，微處理器I分別與顯示屏2、無線通信模塊17、指紋識別模塊18、GPS模塊27、熱敏打印機19、鍵盤20、聲光報警器21、存儲單元22、驅動電路3的控制端、信號處理電路28的輸出端、氣體流量傳感器13和風扇9電連接。
[0034]紅外光源為IRL715紅外光源，IRL715紅外光源屬于熱輻射型光源，最大直徑3.17mm，波長從可見光到5μπι，適合對乙醇氣體的測量。從氣室一端進入的紅外線的量與從另一端出去的紅外線的量之間的差值與氣室中吸收紅外線的氣體樣品酒精濃度成一定的比例關系。氣室采用圓柱形結構，為了減少光線在傳輸過程中損耗，氣室的內壁要有足夠的光潔度，可以通過內壁的拋光或鍍膜來實現(xiàn)。
[0035]由于被分析氣體成分復雜，具有一定的腐蝕性，長時間使用后氣室極易被污染，直接影響測量精度。因此，紅外檢測裝置還包括設置在氣室兩端的外支撐結構，外支撐結構與氣室可拆卸連接，外支撐結構固定住氣室的兩端，更換中間的氣室時不用變換兩端的支撐結構，同時由于與外支撐結構分離，進一步減小了外界條件的影響，使儀器能適應復雜環(huán)境下工作。
[0036]氣室被等分成并排的第一氣腔和第二氣腔。檢測時，將呼氣管與進氣口連接，被測者通過呼氣管吹入的氣體只進入第一氣腔，不進入第二氣腔，微處理器通過驅動電路驅動紅外光源工作，紅外光源發(fā)出的紅外光經凹面鏡反射形成平行光射入第一氣腔和第二氣腔，紅外光源發(fā)出的紅外光與進入第一氣腔的待測氣體中的酒精發(fā)生相互作用，紅外輻射光線被酒精吸收，吸收的量是與氣體中酒精濃度、光路長度(即第一氣腔長度)和紅外吸收常數(shù)相關的函數(shù)。由于氣體中酒精吸收紅外線，能夠到達第一氣腔末端的光線將比初始減弱，到達第一氣腔末端的紅外光被紅外探測器吸收，轉化為與第一氣腔出射光的光強對應的電壓信號Ul，經過信號處理電路處理后發(fā)送到微處理器。第二氣腔中沒有待測氣體，紅外光源發(fā)出的紅外光不被吸收，到達第二氣腔末端的光線沒有減弱，到達第二氣腔末端的紅外光被紅外探測器吸收，轉化為與第二氣腔出射光的光強對應的電壓信號U2，作為參考信號，微處理器根據(jù)電壓信號U1、U2以及預設的光路長度L、紅外吸收常數(shù)K代入公式C = -1/KL.(InU1-1nUdA),A為參數(shù)，計算出氣體中酒精濃度C，并通過顯示屏顯示出來，紅外檢測裝置進行連續(xù)檢測，顯示屏顯示測試結果曲線。檢測完后，微處理器控制風扇工作，將氣室中的氣體排出，便于下一次檢測。電壓信號Ul與被測氣體的酒精濃度直接有關；電壓信號U2與被測氣體的酒精濃度無關，它反映了外界環(huán)境條件等因素，作為參考信號，利用它對被檢測氣體測量值進行補償，能提高測量的精度和準確性。
[0037]大量的統(tǒng)計研究結果表明，體內唯有肺泡中的氣體與血液在酒精濃度上存在一種穩(wěn)定的關系，所以只有通過分析從肺泡中呼出的氣體，才能得到呼氣酒精濃度或者是血液酒精濃度的數(shù)量化結果。如果被測者深吸氣后以中等力度呼氣達三秒鐘以上，這時呼出的氣就是從肺部深處出來的氣體，因此根據(jù)測試結果曲線截取呼氣在Tl至T2秒之間的測試結果作為被測者呼氣酒精濃度，T2>T1>3，或者將氣體流量傳感器檢測到呼入氣體量在設定范圍Ql至Q2之間的測試結果的平均值作為被測者呼氣酒精濃度。當檢測結果超過設定值時，聲光報警器發(fā)出聲光報警。
[0038]微處理器通過氣體流量傳感器檢測被測者吹入氣室的氣體量，顯示屏顯示檢測的氣體量，便于觀察被測者是否吹入足夠的氣體。熱敏打印機可打印出檢測結果。存儲單元用于存儲檢測結果。
[0039]指紋識別模塊識別被測者指紋，GPS模塊檢測呼氣酒精測試儀的位置，鍵盤可輸入被測者的駕駛證號，將檢測得到的氣體中酒精濃度C、被測者指紋信息、被測者的駕駛證號和GPS模塊檢測的位置信息綁定存儲，并發(fā)送到云服務器，云服務器查找數(shù)據(jù)庫驗證駕駛證號與指紋信息是否匹配，如果匹配則將檢測的氣體中酒精濃度C、被測者的駕駛證號和GPS模塊檢測的位置信息綁定存儲，并發(fā)送驗證成功信息到呼氣酒精測試儀，如果不匹配，則將檢測的氣體中酒精濃度C、被測者指紋信息和GPS模塊檢測的位置信息綁定存儲，并發(fā)送驗證失敗信息到呼氣酒精測試儀。
[0040]信號處理電路28包括前置放大電路23、濾波放大電路24和A/D轉換電路25，紅外探測器6與前置放大電路23的輸入端電連接，前置放大電路23的輸出端與濾波放大電路24的輸入端電連接，濾波放大電路24的輸出端與A/D轉換電路25的輸入端電連接，A/D轉換電路25的輸出端與微處理器I電連接。由紅外探測器輸出的微弱信號，經過前置放大電路和二級放大濾波電路，得到穩(wěn)定的信號，信號經過A/D轉換，送到微處理器處理。
[0041]第一氣腔11內設有壓力傳感器14，第一氣腔11底部設有燃料電池酒精傳感器16，第一氣腔11和第二氣腔12內都設有加熱模塊15和溫度傳感器26。壓力傳感器檢測第一氣腔內的氣壓，微處理器根據(jù)氣壓值對計算出的氣體的酒精含量數(shù)值進行修正。第一氣腔內的加熱模塊控制本氣腔內的溫度，第二氣腔內的加熱模塊控制本氣腔內的溫度，檢測時，第一氣腔和第二氣腔內的溫度維持在同樣的設定值，通過恒溫處理，排除溫度對檢測數(shù)據(jù)的影響。還能夠通過燃料電池酒精傳感器檢測待測氣體的酒精濃度。
[0042]本實施例的一種呼氣酒精測試儀的酒精測試方法，包括以下步驟:
[0043]S1:被測者呼出的氣體通過進氣口進入第一氣腔，微處理器通過驅動電路驅動紅外光源工作，紅外光源發(fā)出的紅外光經凹面鏡反射后平行射入第一氣腔和第二氣腔，紅外探測器分別檢測第一氣腔出射光的光強和第二氣腔出射光的光強，并輸出與第一氣腔出射光的光強對應的電壓信號Ul、與第二氣腔出射光的光強對應的電壓信號U2，信號處理電路對紅外探測器輸出的信號進行處理后輸入微處理器；
[0044]S2:微處理器將電壓信號Ul和電壓信號U2代入氣體中酒精含量公式C = _1/KL.(InU1-1nUdA)，計算出第一氣腔中氣體的酒精含量C，其中，K為光被吸收的比例系數(shù)，L為第一氣腔的長度，A為已知參數(shù)，顯示屏顯示計算出的氣體酒精含量C。
[0045]氣體中酒精含量公式通過以下步驟得到:
[0046]N1:向第一氣腔內通入酒精含量已知的氣體，微處理器通過驅動電路驅動紅外光源工作，紅外光源發(fā)出的紅外光經凹面鏡反射后平行射入第一氣腔和第二氣腔，紅外探測器分別檢測第一氣腔出射光的光強和第二氣腔出射光的光強，并輸出與第一氣腔出射光的光強對應的電壓信號Ul、與第二氣腔出射光的光強對應的電壓信號U2，信號處理電路對紅外探測器輸出的信號進行處理后輸入微處理器；
[0047 ] N 2:假設紅外光源射出的光強為I