SE523071C2 - Sätt att kalibrera och kontrollera en apparat för bestämning av koncentrationen av ett specifikt ämne i en persons utandningsluft - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 f523 071~ 2001-0946 E:\PUBLXC\DOC\P\3392003SE .dOC MS » - < u . n att detta tages i beaktande vid kalibrering eller kontroll av apparaten.

.Kort sammanfattning av uppfinningen Det är ett primärt ändamål med uppfinningen att åstadkomma ett kalibreringssätt, vid vilket även koncentra- tionen av vattenånga tages i beaktande för förbättring av den noggrannhet, som uppnås vid kalibrering av apparaten av det angivna slaget.

Detta uppnås genom att sättet av det angivna slaget enligt patentkravet 1 kännetecknas av att en blandning av nämnda ämne och vatten i en specificerad koncentration där- av under momentan förångning injiceras i den nämnda luften, då den tillföres mätsträckan, att koncentrationen av nämnda ämne och koncentrationen av vattenånga i luftflödet längs mätsträckan bestämmes, att ämnesgasflödet och vattenångflö- det beräknas och att förhållandet mellan dem jämföres med den nämnda specificerade koncentrationen hos den nämnda blandningen.

Ytterligare detaljer i sättet enligt uppfinningen är definierade i de osjälvständiga kraven.

Kort beskrivning av ritningen Ett som exempel valt utförande av sättet enligt upp- finningen skall beskrivas närmare nedan med hänvisning till bifogade ritning, pà vilken FIG 1 är en schematisk axialsektionsvy av en apparat, på vilken sättet enligt uppfinningen kan tillämpas, varvid apparaten är av det slag som visas i FIG 1 i WO-A-9820346, FIG 2 är ett diagram, som visar den mätta halten av det specifika ämnet i luftflödet relativt tiden, och FIG 3 är ett diagram, som visar den mätta halten av vatten i luftflödet relativt tiden. 10 U 20 25 30 35 (523 071 3 » ~ | n nu e n 3001-09-26 E:\PlIBLIC\DOC\P\33BZOOJSILGOC MS Detaljerad beskrivning av uppfinningen Apparaten innefattar ett värmeisolerat cylindriskt hus 10. ment 11, medan det har en inloppsöppning 12 i den andra än- Huset är slutet i sin ena ände medelst ett ändele- den. En cylindrisk kuvett 13, som bildar en mätsträcka, är monterad koaxiellt inuti huset och avgränsar en ringformig passage 14 genom huset. En öppen ände hos kuvetten befinner sig på axiellt avstånd från inloppsöppningen 12, medan den andra änden är fäst vid ändelementet 11, där den kommunice- rar med en tvärgående passage 15 i ändelementet. En ledning 16, som har en fläkt 17, mynnar radiellt i passagen 14 in- till ändelementet 11. En sugfläkt 18 är förbunden med pass- agen 15.

En strålningskälla (ljuskälla) 19 uppbäres i den öpp- na änden av kuvetten 13, varvid strålningen från denna käl- la emitteras mot en detektor 20 genom ett fönster 21 och ett filterhjul 22. En dator 23 är förbunden med detektorn för behandling av detektorns utsignal.

Då den beskrivna apparaten användes för mätning av koncentrationen av ett specifikt ämne och koncentrationen av vatten i utandningsluften, tillför fläkten 17 ett luft- flöde av förutbestämd sammansättning till passagen 14. Luf- ten avgår delvis till den omgivande atmosfären genom öpp- ningen 12 och passerar delvis genom kuvetten 13 till passa- gen 15 och därifrån till den omgivande atmosfären. Ansiktet spolas med den luft, på den person, som skall testas, som kommer ut genom öppningen 12, innan personen utandas i in- loppsöppningen 12. Då utandning äger rum, passerar utand- ningsluften genom kuvetten 13 och mätes koncentrationerna av det specifika ämnet och vatten medelst detektorn 20.

Fläkten 18 suger utandningsluften genom kuvetten 13 och an- vändes till att reglera flödet genom kuvetten speciellt i det fall, då den person som skall testas, är medvetslös. q ~ u q s u W U 20 25 30 o ø ø ø ~ V- 523 071 4 2001-09-26 Ex\PUBLIC\DOC\P\3392003SE.d0C MS För ytterligare detaljer i det tillämpade testsättet hänvi- sas till WO-A-9820346.

För uppfinningens ändamål är apparaten anordnad med en kalibrerings- eller kontrollanordning, vilken innefattar en sluten behållare 25, som innehåller en blandning av det ämne, för vilket apparaten skall kalibreras, och vatten un- der övertryck. Nämnda ämne kan vara exempelvis etylalkohol.

Trycket kan upprättas under fyllning av behållaren, eller också kan en flaska med gas under tryck vara förbunden med behållaren. Ett membran eller en propp 26 tillsluter behål- så att innehållet i behålla- ren inte kan manipuleras eller bytas ut utan att förseg- laren och kan vara förseglad, lingen brytes. Membranet eller proppen genomtränges medelst en kanyl 27, vilken förbinder behållaren med en ventil 28, som medelst lämplig mekanism 29 är operativt förbunden med en solenoid 30 för manövrering av ventilen, vilken är stängd, då solenoiden är strömlös. Ventilen bör vara en höghastighetsventil med mycket litet dödrum. Ett kapillär- rör 31 sträcker sig från ventilens 28 utlopp till ett upp- värmt munstycke 32, vilket är placerat i ledningen 16 på fläktens 17 trycksida. I ledningen 16 är också på fläktens trycksida anordnad en elektrisk värmeslinga 33.

Under en kalibreringscykel tillföres luft medelst' fläkten 17 genom ledningen 16 från ett utrymme, i vilket luften är fri från det specifika ämne, för vilket apparaten skall kalibreras, eller har en känd koncentration av detta ämne, för åstadkommande av ett luftflöde genom den ringfor- miga passagen 14 mot inloppsöppningen 12. Luften upphettas medelst den elektriska värmeslingan 33, så att de ytor i apparaten, som begränsar luftpassagerna i denna, upphettas för undvikande av att fuktighet, som förekommer i luften, utfälles på dessa ytor. En större del av den tillförda luf- ten avgår till den omgivande atmosfären genom inloppsöpp- ningen 12, och en mindre del passerar genom kuvetten 13 in 10 U 20 25 30 35 »S23 071 2001-09-26 Ex\PUBLIC\DOC\P\3392003SE.døc MS nu n n n a Q u . - ø . a» i passagen 15 och via fläkten 18 till den omgivande atmo- sfären.

Vätska tillföres det uppvärmda munstycket 32 från be- hållaren 25 genom att solenoiden 30 tillföres ström och ventilen 28 sålunda öppnas. Vätskeflödet bestämmes antingen av övertrycket i behållaren och strömningsmotståndet i ka- pillärröret 31, varvid ventilen hålles öppen kontinuerligt, eller genom att ventilen påverkas genom korta öppningspul- ser i snabb följd. Vätskan förångas i det uppvärmda mun- stycket 32 för att injiceras i luftflödet som en gas, var- vid förångning av vätskan understödes av uppvärmningseffek- ten hos värmeslingan 33. Kondensering pà luftpassagernas ytor förhindras av att de nämnda ytorna hàlles varma genom det upphettade luftflödet.

Med hänvisning till FIG 2 initieras insprutningen av en förutbestämd volym av den vätska, som finns i behållaren 25, genom munstycket 33 vid tidpunkten T1. Innehållet av det specifika ämnet i luftflödet, såsom det mätes medelst detektorn 20, tills luften med det däri upptagna ämnet när den vänstra änden av kuvetten 13 kommer att vara noll, och passerar in i denna kuvett vid tidpunkten T2. Vid denna tidpunkt kommer halten av det specifika ämnet, såsom den mätes av detektorn, att öka och så småningom nå ett maximi- värde vid tidpunkten T3. Eftersom volymen hos flödespassa- gen från insprutningsstället till den vänstra änden av ku- vetten 13 och volymen hos strömningspassagen i kuvetten 13 mellan dennas ändar är kända liksom tidperioden mellan tid- punkterna T1 och T; resp. T2 och T3, kan det totala gasflö- det och flödet genom kuvetten 13 beräknas. Eftersom volymen av den injicerade vätskan också är känd, kan gasflödet A av (alkohol) utföres medelst datorn 23. det specifika ämnet beräknas. Alla beräkningar FIG 3 visar det motsvarande diagrammet för vatten i luftflödet, och flödet B av vattenånga bestämmes på samma sätt. 10 15 20 25 30 Iszs 071 2001-09-26 E z \PUBLIC\DOC\P\3392003SE.d0C MS - - Q u a »- Eftersom förhållandet A/B (koncentration) hos vätskan i behållaren 31 är känt, kan apparaten kalibreras för att indikera de absoluta värdena på det specifika ämnet (alko- hol) A resp. vatten B.

I apparaten kan mätningar utföras vid (tre) olika våglängder hos den strålning, som emitteras medelst källan 19, genom inställning av filterhjulet 22 i ändamål att pla- cera olika filter däri i den utsända strålen. Då apparaten kalibreras, göres de kurvor, som erhålles vid de olika mät- ningarna, kongruenta genom justering i datorn. Då apparaten sedan användes för mätning av okända halter av ett speci- fikt ämne, såsom alkohol, i utandningsluft, är det säker- ställt, att inget annat ämne är involverat, om de vid olika våglängder erhållna resultaten är desamma. Om apparaten har_ -kalibrerats för etylalkohol och det finns en divergens mel- 'lan värdena vid testning av om utandningsluften från en person innehåller etylalkohol, kan divergensen ha orsak i att utandningsluften innehåller också exempelvis metylalko- hol.

Det är också möjligt att kalibrera apparaten för oli- ka ämnen, så att det kan skiljas mellan dessa ämnen vid testning.

Sättet enligt uppfinningen kan användas även för kon- troll av att en apparat, som har kalibrerats med användning av det föreliggande sättet, bibehåller kalibreringen, genom användning av olika behållare 25, som innehåller olika äm- nen, vilka är blandade med vatten, och/eller ämne och vat- ten i olika blandningsförhållanden.

Uppfinningen har beskrivits med hänvisning till ett specifikt utförande av den i WO-A-9820346 visade apparaten men kan också tillämpas på andra utföranden, som är be- skrivna i WO-A-9820346, och på apparater i allmänhet, som är konstruerade för utövning av det i WO-A-9820346 beskriv- na sättet.

Claims (6)

10 15 20 25 nu o a o n ;« uu-n 2001-09-26 E:\PUBLIC\DOC\P\3392003SB.duc MS ano- n 2523 071 7 PATENTKRAV

1. Sätt att kalibrera eller kontrollera en apparat för bestämning av koncentrationen av ett specifikt ämne i en persons utandningsluft, varvid apparaten innefattar en anordning för ledning av utandningsluft längs en fri mät- sträcka och en anordning för tillförsel av luft med en för- utbestämd sammansättning till mätsträckan för àstadkommande av ett luftflöde längs denna sträcka, kånnetecknat av att en blandning av nämnda ämne och vatten i en specificerad koncentration därav under momentan förängning injiceras i att kon- centrationen av nämnda ämne och koncentrationen av vatten- den nämnda luften, då den tillföres mätsträckan, ànga i luftflödet längs mätsträckan bestämmes, att ämnes- gasflödet och vattenàngflödet beräknas och att förhållandet däremellan jämföres med den nämnda specificerade koncentra- tionen hos nämnda blandning.

2. Sätt enligt krav 1, vid vilket blandningen föräng- as vid insprutningen. 1

3. Sätt enligt krav 2, vid vilket blandningen tillfö- res luftflödet genom ett uppvärmt munstycke.

4. Sätt enligt något av krav 1-3, vid vilket luftflö- det uppvärmes.

5. Sätt enligt något av krav l-4, vid vilket appara- ten kalibreras för flera än ett specifikt ämne. I

6. Sätt enligt nàgot av krav 1-5, vid vilket det to- tala gasflödet och gasflödet utmed mätsträckan beräknas vid bestämning av gasflödet av det specifika ämnet och vatten- ängflödet. 13.