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原文传递一种呼出气样品前处理装置及处理方法

专利名称：	一种呼出气样品前处理装置及处理方法
摘要：	一种呼出气样品前处理装置及处理方法，该装置包括除水装置、富集装置、气泵、出气通道切换模块，除水装置、富集装置、气泵依次连接在进样端与出气通道切换模块的输入端之间，出气通道切换模块的第一输出端连接排气口，出气通道切换模块的第二输出端用于连接VOCs检测装置，除水装置用于除去气体中的水分，富集装置包括用于吸附VOCs的吸附单元和用于加热以使被吸附的VOCs解吸的加热单元，气泵用于提供气体输送动力，出气通道切换模块用于切换控制将来自富集装置的气体从第一输出端输送至排气口排出或从第二输出端输送至VOCs检测装置进行检测。本发明能够对人体呼出气的简便、快速、可靠的前处理，提高后续VOCs检测的可靠性和准确性，并实现了装置的便携化。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	清华大学深圳研究生院
发明人：	董瑛;刘子韬;王晓浩
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-18T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910049534.6
公开号：	CN109781969A
代理机构：	深圳新创友知识产权代理有限公司
代理人：	王震宇
分类号：	G01N33/497(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	518055 广东省深圳市南山区西丽大学城清华校区
主权项：	1.一种呼出气样品前处理装置，其特征在于,包括除水装置、富集装置、气泵、出气通道切换模块，所述除水装置、所述富集装置、所述气泵依次连接在进样端与所述出气通道切换模块的输入端之间，所述出气通道切换模块的第一输出端连接排气口，所述出气通道切换模块的第二输出端用于连接VOCs检测装置，所述除水装置用于除去气体中的水分，所述富集装置包括用于吸附VOCs的吸附单元和用于加热以使被吸附的VOCs解吸的加热单元，所述气泵用于提供气体输送动力，所述出气通道切换模块用于切换控制将来自所述富集装置的气体从所述第一输出端输送至所述排气口排出或从所述第二输出端输送至所述VOCs检测装置进行检测。 2.如权利要求1所述的呼出气样品前处理装置，其特征在于,所述出气通道切换模块包括二位三通阀，所述气泵的排气口与所述二位三通阀的一端相连接，所述二位三通阀的另外两端作为所述第一输出端和所述第二输出端分别与所述排气口和所述VOCs检测装置相连接。 3.如权利要求1或2所述的呼出气样品前处理装置，其特征在于,还包括二位四通阀，所述二位四通阀的一端连接到所述除水装置的输出端，所述二位四通阀的另外三端分别连接到所述气泵的抽气口以及所述富集装置的两端，其中所述二位四通阀处在一位时，呼出气样品在所述气泵的作用下流动，经过所述除水装置除水以及所述富集装置的吸附单元吸附VOCs，剩下的背景气体通过所述出气通道切换模块的第一输出端从所述排气口排出，所述富集装置的加热单元不加热，其中所述二位四通阀处在二位时，所述富集装置的加热单元处于加热状态，使所述吸附单元吸附的VOCs解吸，在所述气泵的作用下，解吸出来的目标气体通过所述出气通道切换模块的第二输出端送至所述VOCs检测装置进行检测。 4.如权利要求3所述的呼出气样品前处理装置，其特征在于,还包括冷凝管，所述二位四通阀的所述另外三端中的一端经过所述冷凝管连接所述富集装置的一端，其中所述二位四通阀处在二位时，从所述富集装置解吸出来的目标气体经过所述冷凝管的降温及除水后，再送到所述出气通道切换模块。 5.如权利要求1至4任一项所述的呼出气样品前处理装置，其特征在于,所述除水装置与所述富集装置之间设置有二通阀，所述二通阀用于在所述富集装置处于吸附工作状态时保持所述除水装置与所述富集装置的连接，并在所述富集装置处于解吸工作状态时断开所述除水装置与所述富集装置的连接。 6.如权利要求1至5任一项所述的呼出气样品前处理装置，其特征在于,所述除水装置包括填充有3A分子筛的金属管，优选不锈钢管。 7.如权利要求1至6任一项所述的呼出气样品前处理装置，其特征在于,所述吸附单元包括金属吸附管，优选不锈钢吸附管，所述加热单元包括缠绕在所述吸附管上的加热管，所述吸附管填充有吸附剂，所述吸附剂包括活性炭、碳分子筛、Tenax-TA中的一种或多种。 8.如权利要求1至7任一项所述的呼出气样品前处理装置，其特征在于,还包括与所述进样端相连的采样存储装置。 9.一种呼出气样品检测设备，其特征在于,包括如权利要求1至8任一项所述的呼出气样品前处理装置和VOCs检测装置，所述VOCs检测装置包括质谱仪、气相色谱仪、离子迁移谱仪、气体传感器中的一种或多种。 10.一种呼出气样品前处理方法，其特征在于,采用如权利要求1至8任一项所述的呼出气样品前处理装置进行呼出气样品前处理，所述方法包括：富集阶段：呼出气样品在所述气泵的作用下流动，经过所述除水装置除水以及所述富集装置的吸附单元吸附VOCs，剩下的背景气体通过所述出气通道切换模块的第一输出端从所述排气口排出，所述富集装置的加热单元不加热；解吸附阶段：停止向所述富集装置输入新的呼出气样品，所述富集装置的加热单元处于加热状态，使所述吸附单元吸附的VOCs解吸，在所述气泵的作用下，解吸出来的目标气体通过所述出气通道切换模块的第二输出端送至VOCs检测装置进行检测；优选地，上述两个阶段循环工作。
所属类别：	发明专利