光谱测定仪用测量容器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种测量容器；所述容器专门用来让需要进行光谱分析的气体流动；所述容器呈空心管状(20)，具有反光材料，从而形成光反射层；其特征在于：?空心管(20)由非金属材料制成；?可拆卸柔性光学部件(1)布置在背对空心管(20)的内表面上；所述部件包括柔性支撑件(10)；所述支撑件的一面覆盖有金属反光材料(11)；所述部件置入所述空心管内，从而让所述金属反光材料形成光反射层。
【专利说明】
光谱测定仪用测量容器
技术领域
[0001] 本发明涉及一种适用于光谱测定仪的测量容器。同样还涉及一种集成有此类测量 容器的光谱测定仪。还涉及一种酒精测试仪，用于测量或者检测局部呼出气体中酒精液体 的含量;其测量容器中同样集成有此类测量容器。此外，还涉及一种测量容器制造工艺;所 述容器专门用来让需要进行光谱分析的气体流动。最后，本发明还涉及一种在测量容器内 形成电磁屏障的方法。
[0002] 本发明涉及光谱测定仪组件技术领域，尤其是测量容器组件的技术领域。本发明 同样还涉及便携式电子装置技术领域，诸如，举例来说，测量或者检测局部呼出气体中酒精 液体的含量的酒精测试仪。
【背景技术】
[0003] 根据专利文件FR 2.941.530(SERES环境），下文简称为"SERES文件"可知，其中涉 及一种酒精测试仪，其组成包括红外辐射发射装置、红外接收器和测量容器;在所述容器中 有应该测量或者检测出其局部空气酒精含量的呼出气体流动。测量容器呈金属空心管状， 其内表面具有反光材料，从而形成光反射层。
[0004] 在本类仪器中，金属管起着电磁屏障的作用;在该测量容器内，能在必要时降低外 部的电磁场(电气干扰、射频、电磁波等等）。
[0005] 此外，其内表面需要进行特殊表面处理，从而形成光发射层。通常而言，该处理实 施起来较为复杂，而且在任何情况下，价格都较为昂贵。
[0006] 根据专利文件EP 1.306.661(AGILENT TECHNOLOGIES)同样可知，测量容器包括与 SERES文件所述管件类似的空心管，而且存在相同类型的缺点。
[0007] 本发明用于弥补此类状态。尤其是，本发明的目的在于，提出一种能降低测量容器 内部外电磁场效应的备选解决方案;和SERES文件中所述容器相比，在保证具有同等光学质 量的基础上，所述解决方案应该能让容器质量变得更轻，但是价格更便宜，更易于进行制 造。
[0008] 本发明的补充目的在于，提出一种适用于各类光谱测定仪的测量容器。
【发明内容】
[0009] 本发明所建议的解决方案为一种测量容器;所述容器专门用来让需要进行光谱分 析的气体流动。所述容器呈空心管状，具有反光材料，从而形成光反射层。该容器的显著特 征在于：
[0010] -空心管由非金属材料制成；
[0011] -可拆卸柔性光学部件布置在背对空心管的内表面上;所述部件包括柔性支撑件； 所述支撑件的一面覆盖有金属反光材料;所述部件置入所述空心管内，从而让所述金属反 光材料形成光反射层。
[0012] 目前，是柔性光学部件的金属反光材料在起着电磁屏障的作用，而不是空心管。因 此，所述空心管可以由质地轻便且价格低廉的非金属材料制成;和SERES文件所述表面不同 的是，其内表面无需进行特殊表面处理。此外，测量容器的设计简便，因为光学部件易于快 速置入空心管内。
[0013] 本发明所述测量容器的其它显著特征已在下文中列出；这些特征中的每一项均应 予以单独考虑或者组合考虑，其显著特征定义如下：
[0014] -优选地，空心管的长度小于或等于100mm;光学部件的长度则与所述空心管的长 度保持一致。
[0015] -优选地，空心管的内表面由凸起部件组成；只有在这些凸起部件所在的位置，光 学部件才与所述空心管的内表面发生接触。
[0016] -进一步地，可以在如下群组中选择材料来制作柔性支撑件:聚酰亚胺、环氧树脂、 聚酯、玻璃纤维强化环氧树脂、铝基质。
[0017] _柔性支撑件的厚度可以在Ιμπι至250μηι之间。
[0018] -优选地，构成光学反射材料层的反光材料，可以在如下群组中选择：金、钴、银、 镍、铜、错、络、锌。
[0019] -该层可以布置在金属反光材料和柔性支撑件表面之间；该层的材料可以在如下 群组中进行选择:铜、铝、银、聚乙烯。
[0020] 本发明此外还涉及一种光谱测定仪;其组成包括测量容器;所述容器专门用来让 需要进行光谱分析的气体流动;所述容器呈空心管状，具有反光材料，从而形成光反射层； 所述容器符合前述特征任一权利要求的相关要求。
[0021] 本发明还涉及一种酒精测试仪，用于根据呼出液体来测量或者检测局部呼出气体 的含量;所述测试仪包括红外辐射发射装置、红外接收器和测量容器;在所述容器中有呼出 气体流动;测量容器呈空心管状，具有反光材料，从而形成光反射层。该酒精测试仪的显著 特征在于：
[0022] -空心管由非金属材料制成；
[0023] -可拆卸柔性光学部件布置在背对空心管的内表面上;所述部件包括柔性支撑件； 所述支撑件的一面覆盖有金属反光材料;所述部件被放置入所述空心管内，从而让所述金 属反光材料形成光反射层。
[0024] 本发明此外还涉及一种测量容器制造工艺;所述容器专门用来让需要进行光谱分 析的气体流动;所述容器呈空心管状，具有反光材料，从而形成光反射层。根据本发明所述 的制造工艺，其特征在于：
[0025] i)空心管由非金属材料制成；
[0026] ii)在背对空心管的内表面上:布置有可拆卸柔性光学部件;所述部件包括柔性支 撑件;所述支撑件的一面覆盖有金属反光材料;所述部件置入所述空心管内，从而让所述金 属反光材料形成光反射层。该步骤ii)可以包括能让光学部件滚动或者发生弯曲；-能将 滚动或者弯曲的光学部件置入空心管内，以便于所述部件的金属反光材料能形成光反射 层。
[0027]本发明此外还涉及一种在测量容器内形成电磁屏障的方法;所述容器专门用来让 需要进行光谱分析的气体流动;所述容器呈空心管状，具有反光材料，从而形成光反射层； 所述空心管由非金属材料制成。所述方法的特征在于，在背对空心管的内表面上:布置有可 拆卸柔性光学部件;所述部件包括柔性支撑件;所述支撑件的一面覆盖有金属反光材料;所 述部件置入所述空心管内，从而让所述金属反光材料形成光反射层，以及在容器内部和所 述空心管内表面之间形成电磁屏障。
【附图说明】
[0028] 本发明的其它优点和特征将在对优选实施方式的描述内容中出现;该描述内容中 将以参考和非限制性的方式给出参考附图，其中涉及：
[0029] -图1为根据本发明所述的光学部件的剖面示意图；
[0030] -图2为根据图1所述光学部件的底部示意图；
[0031 ]-图3为根据本发明所述的酒精测试仪的纵剖面示意图；
[0032]-图4为根据图3所述酒精测试仪的A-A剖面图。
【具体实施方式】
[0033] 本发明所述的测量容器，包括但不仅限于在光谱测定仪上使用。尤其需要设计用 来集成入酒精测试仪内，但是也可以集成入其它各类仪器内；所述气体仪器能测量呼出液 体参数(酒精浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、水浓度等等)或者其它液体参数(比如:蒸 汽或者排放气体）。
[0034] 为便于清晰表达内容并进行总结，下述描述内容值能作为酒精测试仪的参考资 料，而不能作为所需达到保护的限制范围。词语"酒精测试仪"，根据本发明，可以理解为用 于根据呼出液体来测量或者检测局部呼出气体含量的各种仪器(其中包括酒精度测试），尤 其可以检测出呼出空气中的酒精浓度和/或检测出呼出空气内的酒精浓度阈值。
[0035] 根据图1可知，光学部件用于形成测量容器。该部件1包括柔性支撑件10;所述支撑 件由薄膜组成，其厚度为Iym至250μπι，优选地，其厚度约为25μπι。根据这些厚度值可以获得 良好的柔韧度/强度比值。其长度和宽度取决于所集成的测量容器的尺寸。进一步地，支撑 件10可以由从如下群组中选择的材料制成:聚酰亚胺（比如：K串〇η?(聚酰亚胺胶带））、环 氧树脂、聚酯、玻璃纤维强化环氧树脂、铝基质（比如由AITECHN0L0GY公司销售的 COOL-CLAD?支撑件）。但是，也可以考虑通常用来制造柔性印刷电路的其它各种材料。 支撑件10可以用磨制、挤压、乳制等方式获得。
[0036] 支撑件10包括顶面IOa和与之相对的底面10b。根据附图1可知，顶面IOa覆盖有金 属反光材料11用于形成光反射层;在所述光反射层上，会有红外线辐射反射回来。但是，可 以考虑将反光金属材料11布置在底面IOb上。为使反射层具有最佳的反射效果，并限制所发 出辐射产生的能耗，优选地，金属反光材料11可以从如下群组中选择:金、钴、银、镍、铜、铝、 铬、锌。
[0037]金属反光材料11的厚度在Ο.ΟΙμηι至500μηι之间。可以以粘贴、电化学镀层、电解质 镀层、印刷、丝印、加热或者与较细层进行粘合的其它各种工艺来进行布置。
[0038]为保证金属反光材料11能在支撑件10顶面IOa上处于较好的位置，可以将挂料层 12沉积在所述顶面上。比如，该层12由铜层、铝层、银层或者聚乙烯层组成，举例来说来说， 其厚度可以在〇. Iym至500μπι之间，采用与前文所述类型的较细层进行粘合的工艺来进行布 置。层12不是必不可少的；尤其是在，比如以电解质镀层来布置金属反光材料11的情况下， 可以不采用所述层。
[0039]集成入便携式酒精测量仪测量容器中的部件1的集成情况，现在可详细参阅附图3 和附图4。所述酒精测量仪E为前述SERES文件中所述的类型。测量容器呈空心管20状。所述 空心管的典型截面为圆形，但是也可以是方形、矩形、椭圆形等等。空心管20可以由非金属 材料(比如:PVC、ABS)、碳、合成材料等制成。可以以以磨制、挤压方式、或者专业人士所熟知 的其它各种工艺获得。其内表面无需进行与金属SERES文件中所述工艺相反的表面处理。 [00 40] 根据优选实施例，空心管20的长度为5至200mm;优选地，小于或等于100mm;本发明 可以使用与SERES文件所述长度更短的测量容器。其内径小于15mm，举例来说来说，可以在4 至15mm之间。其厚度小于5mm，举例来说来说，可以在1至5mm之间。
[00411空心管20的一端20a安装有红外线辐射发射装置;进一步地，其波长为Ιμπι至12μπι。 另一端20b安装有红外线接收器22。发射器21和红外线接收器22均为所属领域的技术人员 众所周知的类型。呼出液体在测量容器内空心管20的两端20a、20b之间流动。特别是，液体 可通过安装在端点20a上的进液管23a(用于用户吹气)来渗入空心管20内，并通过安装在对 端23b的出液管23b从所述空心管中排出。两根接管23a和23b可以位于空心管20的同一侧， 或者反之位于两相对侧(请参阅图3)。栗送系统可以与接管23a和23b相连，从而保证所吹出 液体样本能够流动。
[0042]部件1被置入空心管20内，从而让金属反光材料11形成光反射层。当空心管20为圆 形截面时，部件1可以手动或者自动滚动，以便于形成滚筒。当空心管20不是圆形截面而是 方形截面、矩形截面或者其它多边形截面时，部件1可以进行弯曲，从而让空心管形成特殊 的截面。金属反光材料11可以形成该滚筒(或者该空心管）的内表面。这种布置方式能优化 空心管20中的光学轨迹长度，并保证足够数量的光线可以进入接收器22内。因此，测量容器 会比SERES文件中所述酒精测量仪用测量容器更短。
[0043]光学部件1的长度与空心管20中光学部件的长度相一致，从而让所述空心管的内 表面或者全部，或者几乎全部被所述部件覆盖。实际上，在完全保证可接受的测量质量的基 础上，空心管20内表面的某些区域可能不会被覆盖，尤其是端点20a和20b处。
[0044]而合格的部件1则可以置入位于端点20a或者20b上的空心管20内，以便于金属反 光材料11能形成光反射层;在与所述光发射层相对的位置，会有红外线辐射反射回来。根据 图1所述的配置，支撑件10底面IOb会与空心管20的内表面相接触。
[0045] 因此，光学部件1布置在空心管20内表面和测量容器内部之间的区域；更确切地 说，金属反光材料11可形成电磁屏障。所有或者部分外部电磁场，容易渗入测量容器内，并 对红外线接收器22产生干扰，-并因此影响测量精度;-需要采用金属反光材料11来阻止这 些电磁场。
[0046] 当部件1成型时，则自然有展开(或者折叠）的趋势，以便于恢复其最初的扁平状外 形。因此，便具有如下功能:可以自然地将部件1保持在空心管20内，而无需准备其它机械固 定系统或者采取粘贴的方式。但是，此类系统可以在采取预防措施时加以考虑。
[0047]进一步地，为限制往空心管20外部散热，空心管内表面包括凸起部件200。例如，所 述凸起部件可以为纵向肋条或者径向肋条，或者具有在空心管20内表面呈空心状和隆起状 的其它各种外形。如图4所述，当光学部件1被置入空心管20内时，只会与这些凸起部件200 相接触。
[0048] 一旦部件1成型并安装在空心管20内，而且测量容器已经制好，便可安装其它部件 21、22、23a、23b〇
[0049] 对于接管23a、23b而言，即便出现了覆盖在空心管20内表面上的部件1，还是需要 让接管达到测量容器内部。就此，如图2所述，部件1包括销槽、钻孔等，更进一步说，还包括 镂空部分100;其尺寸可以根据接管23a、23b的直径来进行调整。所述镂空部分100位于部件 1的侧面边缘。当部件1成型并被置入空心管10内时，镂空部分100位于接管23a、23b的覆盖 端点230a、230b上，并为这些接管留出空间。
[0050] 在前述实施例中，本发明所述的各种不同元件和/或设备和/或步骤的布局，不应 理解为，在所有实施例中均要求采用所述类型的布局。在任何情况下，均可以理解为，只要 不背离本发明的精神和范围，可以对这些元件和/或设备和/或步骤进行各种修改。尤其是， 测量容易可以用来处理红外信号以外的其它信号，和/或采用光谱测定以外的其它分析技 术。
【主权项】
1. 一种测量容器，专门用来让需要进行光谱分析的气体流动；所述容器呈空心管状 (20 )，具有反光材料，从而形成光反射层;其特征在于： 空心管(20)由非金属材料制成； 可拆卸柔性光学部件（1)布置在背对空心管（20)的内表面上;所述部件包括柔性支撑 件（10);所述支撑件的一面（l〇a)覆盖有金属反光材料（11);所述部件置入所述空心管内， 从而让所述金属反光材料形成光反射层。2. 根据权利要求1所述的测量容器，其特征在于，空心管(20)长度小于或等于100mm;光 学部件(1)的长度则与所述空心管长度保持一致。3. 根据权利要求1或2任一权利要求所述的测量容器，其特征在于，空心管（20)的内表 面由凸起部件(200)组成；只有在这些凸起部件所在的位置，光学部件（1)才与所述空心管 的内表面发生接触。4. 根据权利要求1至3任一权利要求所述的测量容器，其特征在于，可以在如下群组中 选择材料来制作柔性支撑件（10):聚酰亚胺、环氧树脂、聚酯、玻璃纤维强化环氧树脂、铝基 质。5. 根据权利要求1至4任一权利要求所述的测量容器，其特征在于，柔性支撑件（10)的 厚度为lwn至250μηι。6. 根据权利要求1至5任一权利要求所述的测量容器，其特征在于，构成光学反射材料 层的反光材料(11)，可以在如下群组中选择:金、钴、银、镍、铜、铝、铬、锌。7. 根据权利要求1至6任一权利要求所述的测量容器，其特征在于，层（12)布置在发光 金属材料(11)和柔性支撑件(10)的表面(l〇a)之间。8. 根据权利要求7任一权利要求所述的测量容器，其特征在于，可在如下群组中选择层 (12)的材料:铜、铝、聚乙烯。9. 一种光谱测定仪，其组成包括测量容器;所述容器专门用来让需要进行光谱分析的 气体流动;所述容器呈空心管状(20 )，具有反光材料，从而形成光反射层;其特征在于，所述 容器符合权利要求1至8任一权利要求所述的要求。10. -种酒精测试仪，用于根据呼出液体来检测局部呼出气体的含量;所述测试仪包括 红外辐射发射装置(21)、红外接收器(22)和测量容器;在所述容器中有呼出气体流动;测量 容器呈空心管状(20)，具有反光材料，从而形成光反射层;其特征在于:根据权利要求1至8 任一权利要求所述的容器： 空心管(20)由非金属材料制成； 可拆卸柔性光学部件（1)布置在背对空心管（20)的内表面上;所述部件包括柔性支撑 件（10);所述支撑件的一面（l〇a)覆盖有金属反光材料（11);所述部件置入所述空心管内， 从而让所述金属反光材料形成光反射层。11. 一种测量容器制造工艺;所述容器专门用来让需要进行光谱分析的气体流动;所述 容器呈空心管状(20 )，具有反光材料，从而形成光反射层;其特征在于： i) 空心管(20)由非金属材料制成； ii) 在背对空心管（20)的内表面上:布置有可拆卸柔性光学部件（1);所述部件包括柔 性支撑件（10);所述支撑件的一面(l〇a)覆盖有金属反光材料(11);所述部件置入所述空心 管内，从而让所述金属反光材料形成光反射层。12. 根据权利要求11所述的工艺;其特征在于，其步骤i i)包括： 让光学部件（1)滚动或者发生弯曲； 将滚动或者弯曲的光学部件（1)置入空心管（20)内，以便于所述部件的金属发光材料 (11)能形成光反射层。13. -种在测量容器内形成电磁屏障的方法;所述容器专门用来让需要进行光谱分析 的气体流动;所述容器呈空心管状(20 )，具有反光材料，从而形成光反射层;所述空心管由 非金属材料制成;所述方法的特征在于，在背对空心管的内表面上:布置有可拆卸柔性光学 部件（1);所述部件包括柔性支撑件（10);所述支撑件的一面（l〇a)覆盖有金属反光材料 (11);所述部件置入所述空心管内，从而让所述金属反光材料形成光反射层，以及在容器内 部和所述空心管内表面之间形成电磁屏障。
【文档编号】G01N33/497GK105849526SQ201480055099
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2014年9月18日
【发明人】纪尧姆·内萨, 格雷戈里·迪布瓦, 艾蒂安·弗莱施, 利昂内尔·帕富米, 让-皮埃尔·蒂埃里
【申请人】奥利瑟公司