一种人体呼气组分检测装置的制作方法

本发明涉及气体检测，具体涉及一种人体呼气组分检测装置。

背景技术：

1、呼出气作为人体代谢产物与人类的健康息息相关，如何更好的对呼出气进行检测是当前医疗领域的一个热点问题，采用气相色谱原理来进行检测是目前较为普遍的做法，但常规气相色谱检测对于呼出气组分识别不高，仅能识别单一或部分气体，且检出限较差，不能满足诊断等需求。如对人体口腔菌群及肝功能诊断时要求二甲硫醚等异味气体检出限达到8ppb，对红细胞寿命进行诊断时要求扣除环境空气中一氧化碳，精确测定内源性一氧化碳浓度，而环境空气中一氧化碳浓度一般在0.3ppm－1ppm，这就要求仪器具有能够精确定量0.3ppm以下一氧化碳的能力。

2、现有技术中，口臭分子硫化氢、甲硫醇、二甲硫醚的检测在实验室中一般采用火焰光度检测器、氢火焰离子化检测器、脉冲式火焰光度检测器或硫化学发光检测器，其检测限一般为几十ppb，无法满足对口气检测的要求。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的呼气组分检测装置二甲硫醚等异味气体的检测下限无法检测需求的缺陷，从而提供一种人体呼气组分检测装置。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供一种人体呼气组分检测装置，包括：

3、气源组件，其出口端并联安装有第一进样组件和第二进样组件；

4、第一色谱分离件，连通在第一进样组件的出口端，第一色谱分离件的出口端连通有二氧化碳检测件；

5、第二色谱分离件，与第一色谱分离件并联连通在第一进样组件的出口端，第二色谱分离件的出口端连通有可燃气体检测件；

6、第三色谱分离件，连通在第二进样组件的出口端，第三色谱分离件的出口端连通有光离子化硫检测件。

7、可选地，光离子化硫检测件包括：

8、电离腔室，其上设置有气体入口和气体出口，电离腔室的内侧壁上安装有光电传感器，光电传感器靠近气体出口设置；

9、紫外发生源，朝向电离腔室的内腔设置，紫外发生源适于向电离腔室内发射紫外线，以使电离腔室内的粒子发生光电离；

10、微波发生源，其适于向电离腔室内发射微波，以使电离腔室内的粒子发生微波电离。

11、可选地，紫外发生源安装在微波发生源的上游。

12、可选地，电离腔室的侧壁上安装有透光玻璃，紫外发生源朝向透光玻璃设置。

13、可选地，透光玻璃朝向电离腔室内腔的一面上涂覆有低维纳米材料涂层。

14、可选地，可燃气体检测件包括：

15、检测池体，其内设置有一对检测腔室，检测腔室内均安装有检测元件，一对检测元件之间并联设置，检测元件的一极与电源连接，另一极适于与信号输出件电连接；

16、载气流道，贯穿检测池体设置，载气流道依次连通一对检测腔室。

17、可选地，载气流道包括依次连通的载气进入流道、中间流道和载气输出流道，载气进入流道将其中一个检测腔室与外部连通，载气输出流道将另一检测腔室与外部连通，中间流道设于一对检测腔室之间，将一对检测腔室连通。

18、可选地，载气进入流道的输出端与检测腔室的底部连通，载气输出流道的输入端与检测腔室的顶部连通。

19、可选地，中间流道在一对检测腔室之间并联设置有多个。

20、可选地，其中一个检测元件与电源连接的一极上安装有第一补偿元件，另一检测元件适于与信号输出件电连接的一极上安装有第二补偿元件。

21、本发明技术方案，具有如下优点：

22、1.本发明提供的人体呼气组分检测装置，包括：气源组件，其出口端并联安装有第一进样组件和第二进样组件；第一色谱分离件，连通在第一进样组件的出口端，第一色谱分离件的出口端连通有二氧化碳检测件；第二色谱分离件，与第一色谱分离件并联连通在第一进样组件的出口端，第二色谱分离件的出口端连通有可燃气体检测件；第三色谱分离件，连通在第二进样组件的出口端，第三色谱分离件的出口端连通有光离子化硫检测件。

23、利用人体呼气组分检测装置进行人员呼气组分含量进行检测时，气体从气源组件进入到检测装置内，通过气源组件的出口端进行分流，一部分气体进入到第一进样组件，剩余部分气体进入到第二进样组件。进入到第一进样组件中的气体部分进入第一色谱分离件中，将二氧化碳气体分离，进入到二氧化碳检测件中进行含量检测；另外部分气体进入到第二色谱分离件中，对氢气、甲烷和一氧化碳等可燃气体进行色谱分离后，进入可燃气体检测件中进行含量检测。进入到第二进样组件中的气体通过光离子化硫检测件对气体中的含硫化合物的含量进行检测。通过设置光离子化硫检测件对含硫化合物进行检测，利用光离子和光电子与硫化物分子碰撞电离形成离子，被电极收集并通过后端电路放大形成信号，利用微波电离使未电离硫化物激发释放出特征光谱，并被光电检测器检测，电信号与光信号经处理后叠加，能够大大提高对硫化物气体分子的检测能力，二甲硫醚最小检测浓度可达0.1ppb。

24、2.本发明提供的人体呼气组分检测装置，光离子化硫检测件包括：电离腔室、紫外发生源和微波发生源。样品气体经其他入口流入电离腔室内，紫外发生源将紫外光直接照射至电离腔，将硫化物气体分子电离成离子，一部分紫外光激发光电子，光电子与硫化物气体分子碰撞电离形成离子，两种状态的离子，都能被电极收集并通过后端电路放大形成信号。在电离腔室上设置可编程微波发生源，向电离腔室内发射微波，微波赋予光电子及环境气体能量，形成等离子体，在此过程中，等离子体辅助未电离的硫化物氧化反应，形成一氧化硫，同时光电子辅助生成更多臭氧分子，臭氧分子与一氧化硫反应生成激发态二氧化硫，激发态二氧化硫衰变至基态，释放出特征光谱，并被光电检测器检测。通过调节微波频率与功率，提高对硫化物的选择性激发，避免背景干扰。能够大大提高对硫化物气体分子的检测能力，二甲硫醚最小检测浓度可达0.1ppb。

25、3.本发明提供的人体呼气组分检测装置，透光玻璃朝向电离腔室内腔的一面上涂覆有低维纳米材料涂层。低维纳米材料涂层可以为碲烯涂层、石墨烯涂层、硅笼涂层等，紫外光照射到低维纳米材料涂层上能够激发更多光电子，使得电离腔室内的硫化物气体分子被电离，提升光离子化硫检测件的检测精度。

26、4.本发明提供的人体呼气组分检测装置，可燃气体检测件包括检测池体和载气流道。通过载气流道腔室气体经过一对检测腔室，当氢气、甲烷、一氧化碳等待测组分由载气带入池体内的检测腔室时，在检测腔室内与检测元件接触而发生催化氧化反应，释放大量热量，导致检测元件的阻值变化，从而在电桥信号输出件上输出电压信号，用来指示可燃气体浓度。通过强制扩散结构，大大提高了可燃气体的检测性能，同时避免了二氧化碳、水气、氦气等干扰，一氧化碳最小检测浓度可达10ppb。

27、5.本发明提供的人体呼气组分检测装置，其中一个检测元件与电源连接的一极上安装有第一补偿元件，另一检测元件适于与信号输出件电连接的一极上安装有第二补偿元件。通过第一补偿元件和第二补偿元件与两个检测元件构成四臂电桥结构，以提升可燃气体检测件的检测灵敏度和响应速度。