在线检测人体呼气标识性顺磁气体分子浓度的装置

摘要

本实用新型属于在线人体呼气检测技术领域，具体为一种在线检测人体呼气中的标识性顺磁气体分子浓度的装置。本实用新型装置包括取样模块、检测模块，两个模块协调配合工作，可以在线实时检测呼气中的一氧化氮和二氧化氮顺磁性气体分子的浓度。本实用新型利用法拉第旋光原理解决现有装置受呼气中的水和二氧化碳分子的干扰，无需对呼气样气进行干燥过滤处理，避免了因干燥过滤处理而损失掉部分一氧化氮浓度的问题，提高了呼气检测的精度和可靠性。本实用新型通过合理的结构设计使整个装置突破了现有装置存在的体积庞大，检测耗时长，对样气的流速和压强的要求高等技术难点，拓宽了适用人群。

主权项

一种在线检测人体呼气标识性顺磁气体分子浓度的装置，其特征在于包括检测模块、取样模块；所述检测模块包括：依次连接的激光源（8）、起偏器（7）、法拉第腔（5）、检偏器（3）、第一光电探测器（2）、信号解调器（1），以及依次连接的平面高反射镜片（13）、参考法拉气体池（12）、第二光电探测器（11）、频率锁定器（20）；而且平面高反射镜片（13）接收来自检偏器（3）的一路光，频率锁定器（20）与激光源（8）连接；还有一与信号解调器（1）连接的用于驱动法拉第腔（5）中电磁线圈的线圈驱动器（10）；其中：激光源（8），产生具有第二频率的波长调制的第一激光束，其中第二频率高于第一频率；法拉第腔（5），包括一腔体，该腔体内部充有利用第一频率的交变磁场调制的待测气体，腔体的外部缠有产生第一交变磁场的电磁线圈；起偏器（7），将激光源（8）的波长调制的第一激光束转换成线偏振光，并将该偏振光入射到法拉第腔；检偏器（3），将从法拉第腔（5）的腔体输出的偏振调制的激光束转换成强度调制的激光束；两个光电探测器（2和11），其通过光电转换将该强度调制的激光束转换为电信号；线圈驱动器（10），用于驱动线圈的微小交流信号放大；频率锁定器（20），利用所述波长调制的激光束对所述第一激光束进行波长校准或锁定；信号解调器（1），解调多个波长调制的第二激光束通过法拉第腔（5）的腔体之后通过光电转换输出的电信号；平面高反射镜片（13），其表面镀有高反射膜，用于改变激光束的传播方向，并使其进入到所述法拉第腔内；参考法拉气体池（12），其内充有配置好浓度的标准气体；所述取样模块包括：呼气气嘴（14）、流量计（15）、气压控制阀（16）、压力控制泵（17），以及法拉第腔（5）的进气嘴（6）、出气嘴（4）；呼气气嘴（14）、流量计（15）、气压控制阀（16）依次连接，气压控制阀（16）通过气管与法拉第腔（5）的进气嘴（6）连接，压力控制泵（17）通过气管与法拉第腔（5）的出气嘴（4）连接；其中：呼气气嘴（14），通过与气管连接，用于将测试者的呼气收集并通入到法拉第腔（5）的腔体；流量计（15），用于监测呼气的流速大小；进气嘴（6），用于将呼气导入到法拉第腔（5）的腔体内进行检测；出气嘴（4），用于排放法拉第腔（5）的腔体内被检测后的气体成分；气压控制阀（16），用于控制法拉第腔（5）的腔体内样气的压力；压力控制泵（17），用于抽取法拉第腔（5）的腔体内的空气，以降低压力。