一种新型的微型化、便携式酒精检测仪器的制造方法
【专利摘要】一种新型的微型化、便携式酒精检测仪器，它是由：微处理器(1)、LCD显示器(2)、键盘(3)、模数转换器(4)、I/V转换器(5)、电化学传感器(6)、恒电势仪(7)和数模转换器(8)构成。利用基于乙醇氧化酶(AOX)和高生物活性分子材料聚乙烯醇-聚乙烯吡咯烷酮(PVA-g-P(4-VP))的电化学传感器来实现对酒精的检测，检测灵敏度可达到0.5mg/100mL；仪器体积小巧，长×宽×高是108×32×17mm，携带方便；成本低，使用方便。
【专利说明】 一种新型的微型化、便携式酒精检测仪器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种新型的用于检测血液中酒精含量的微型化、便携式酒精检测仪器。
【背景技术】
[0002]随着经济发展，道路上运行的车辆越来越多，然而每年因驾驶员酒后驾驶出现的交通事故屡见不鲜。国家法律规定血液酒精含量超过20mg/100ml者即为酒后驾驶，而超过80mg/100ml者即为醉酒驾驶。酒精检测仪就是被交警用来检测驾驶员血液内酒精含量是否超标的一种仪器，但目前交警所使用的酒精检测仪都是基于呼气式原理的，这种呼气式原理的检测仪器由于精度不够，只能作为初步判定，且仪器受环境的影响较大，如在零度以下，检测仪器的精度将大大降低。此外，该类仪器难以区分口腔气和肺深部气体，如果使用不当，会引起驾驶人的质疑和投诉。
【发明内容】
[0003]为了克服现有方法的不足，本发明提供一种用于检测血液中酒精含量的微型化、便携式酒精检测仪器，其体积小巧、结构简单、检测时间短且灵敏度高。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是利用基于乙醇氧化酶(AOX)和高生物活性分子材料聚乙烯醇-聚乙烯吡咯烷酮(PVA-g-P (4-VP))的电化学传感器来实现对酒精的检测。在一定的电位下，血液中的氧气可以在电极表面被还原而产生一定的电流，如果血液中含有酒精的话，在乙醇氧化酶催化的作用下，酒精中的乙醇会和氧气发生化学反应生成乙醛，氧气被还原生成过氧化氢。由于反应中氧气被消耗，从而导致电流变小，且电流的变化和酒精的浓度成正比，本实用新型依据此原理设计了一种新型的微型化、便携式酒精检测仪器。
[0005]本发明涉及一种新型的微型化、便携式酒精检测仪器的结构原理如图1所示，它是由:微处理器(I)、LCD显示器(2)、键盘(3)、模数转换器(4)、I/V转换器(5)、电化学传感器(6)、恒电势仪(7)和数模转换器⑶构成。其中微处理器⑴与LCD显示器⑵、键盘(3)、模数转换器(4)和数模转换器(8)分别连接；电化学传感器(6)与I/V转换器(5)和恒电势仪(7)分别连接。数模转换器(8)用来输出一定的电压，恒电势仪(7)保证电化学传感器(6)的WE电极和CE电极之间的电位恒定在数模转换器⑶的输出电压上。I/V转换器(5)用来把电化学传感器(6)WE电极的输出电流转换成电压，模数转换器(4)把这个电压转换成数字量后传输给微处理器(I)。
[0006]本发明的特点和有益的效果是:可以迅速检测血液中的酒精浓度，检测灵敏度高，灵敏度可达到0.5 mg/100mL ;仪器体积小巧，长X宽X高是108 X 32 X 17mm，携带方便；成本低，使用方便。
【专利附图】
【附图说明】[0007]图1是仪器结构原理方框图。
【具体实施方式】
[0008]实施例1
本发明涉及一种新型的微型化、便携式酒精检测仪器的结构原理如图1所示，它是由:微处理器(I)、LCD显不器(2)、键盘(3)、模数转换器(4)、I/V转换器(5)、电化学传感器
(6)、恒电势仪(7)和数模转换器⑶构成。其中微处理器⑴与LCD显示器⑵、键盘(3)、模数转换器⑷和数模转换器⑶分别连接；电化学传感器(6)与I/V转换器(5)和恒电势仪(7)分别连接。
[0009]其中电化学传感器(6)的电极WE是由含乙醇氧化酶(AOX)的高生物活性分子材料聚乙烯醇-聚乙烯吡咯烷酮(PVA-g-P(4-VP))膜修饰的，聚乙烯醇-聚乙烯吡咯烷酮(PVA-g-P (4-VP))起到固定乙醇氧化酶(AOX)的作用，而且可以保持乙醇氧化酶(AOX)的活性。电极CE是Au金属电极。
[0010]检测时，微处理器(I)驱动数模转换器(8)输出0.8V的电压，恒电势仪(7)会保持电化学传感器(6)的WE电极和CE电极之间的电位一直恒定在0.8V,在0.8V的电压下电化学传感器(6)可以达到最大的检测灵敏度。然后在电化学传感器(6)上加入血样，这时电化学传感器出)的WE电极会产生电流，I/V转换器(5)把这个电流转换成电压输出给模数转换器(4)。这时按动键盘(3)，微处理器(I)会通过采集模数转换器(4)的数字量的变化来判断血液中是否含有酒精以及酒精的浓度，并通过LCD显示器(2)显示出来。
【权利要求】
1.一种新型的微型化、便携式酒精检测仪器，它是由:微处理器(1)、LCD显示器(2)、键盘⑶、模数转换器(4)、I/V转换器(5)、电化学传感器(6)、恒电势仪(7)和数模转换器(8)构成；其特征是利用基于乙醇氧化酶(AOX)和高生物活性分子材料聚乙烯醇-聚乙烯吡咯烷酮(PVA-g-P(4-VP))的电化学传感器来实现对酒精的检测；在一定的电位下，血液中的氧气可以在电极表面被还原而产生一定的电流，如果血液中含有酒精的话，在乙醇氧化酶催化的作用下，酒精中的乙醇会和氧气发生化学反应生成乙醛，氧气被还原生成过氧化氢；由于反应中氧气被消耗，从而导致电流变小，且电流的变化和酒精的浓度成正比。
2.根据权利要求1所述的微型化、便携式酒精检测仪器，其特征是电化学传感器(6)的电极WE是由含乙醇氧化酶(AOX)的高生物活性分子材料聚乙烯醇-聚乙烯吡咯烷酮(PVA-g-P (4-VP))膜修饰的，电化学传感器(6)的电极CE是Au金属电极。
3.根据权利要求1所述的微型化、便携式酒精检测仪器，其特征是仪器工作时电化学传感器(6)的WE电极和CE电极之间的电位一直恒定在0.8V。
【文档编号】G01N27/26GK103969301SQ201310034927
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年1月29日 优先权日:2013年1月29日
【发明者】牛利, 王伟, 吕翔宇, 刘世伟 申请人:常州储能材料与器件研究院