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原文传递一种胃肠道五气体的呼气检测方法与装置

专利名称：	一种胃肠道五气体的呼气检测方法与装置
摘要：	一种胃肠道五气体的呼气检测方法，由多种气体传感器同时对被测气体进行分析，然后进行多组信号的组合运算得到各种气体的浓度，多种气体传感器包含H2S传感器、H2传感器、CH4传感器、O2传感器和CO2传感器；多种气体传感器的响应时间均小于30秒，一个样品的分析时间仅为90秒，检测快速；多种气体传感器通过管路串联连接；多组信号的组合运算中扣除了气路前端的气体传感器对气体的消耗，提高了气路后端气体传感器检测的准确性。
专利类型：	发明专利
申请人：	无锡市尚沃医疗电子股份有限公司
发明人：	郑李纯;韩益苹;韩杰
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T20:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T10:00:00+0805
申请号：	CN201911329418.6
公开号：	CN110988056A
分类号：	G01N27/26;G01N33/00;G;G01;G01N;G01N27;G01N33;G01N27/26;G01N33/00
申请人地址：	214028 江苏省无锡市新吴区长江路7号科技园一区103室
主权项：	1.一种胃肠道五气体的呼气检测方法，由多种气体传感器同时对被测气体进行分析，然后进行多组信号的组合运算得到各种气体的浓度，其特征在于：所述多种气体传感器包含H2S传感器、H2传感器、CH4传感器、O2传感器和CO2传感器；所述多种气体传感器的响应时间均小于30秒，一个样品的分析时间仅为90秒，检测快速；所述多种气体传感器通过管路串联连接；所述多组信号的组合运算中扣除了气路前端的气体传感器对气体的消耗，提高了气路后端气体传感器检测的准确性。 2.如权利要求1所述一种胃肠道五气体的呼气检测方法，其特征在于：所述H2S传感器为电化学传感器，其检测下限可达1ppb，其对H2S和H2均有响应，对CH4、O2和CO2均无响应；所述H2传感器为电化学传感器，其检测下限可达1ppm，选择性好，对H2和O2均有响应，对H2S、CH4和CO2均无响应；所述CH4传感器为金属氧化物传感器，其对CH4和H2均有响应，对H2S、O2和CO2均无响应；所述O2传感器为电化学传感器，其对H2、H2S、CH4和CO2均无响应；所述CO2传感器为红外传感器，其对H2、H2S、CH4和O2均无响应。 3.如权利要求1所述一种胃肠道五气体的呼气检测方法，其特征在于：所述CH4传感器位于气路末端，并敞开与环境大气相通；其它气体传感器的位置除了位于气路末端外可以任意排布。 4.如权利要求1所述一种胃肠道五气体的呼气检测方法，其特征在于：所述多组信号的组合运算的特征在于：H2传感器的响应与O2浓度相关，需要预先求得H2与O2的相关系数K，再根据K求得CH2，校后 = K * CH2，校前。 5.如权利要求1所述一种胃肠道五气体的呼气检测方法，其特征在于：所述气体传感器对气体的消耗是指H2传感器和H2S传感器对样品气中H2的消耗，消耗前后H2的浓度的关系公式可以为线性公式、乘幂公式、对数公式或二次项公式。 6.如权利要求1所述一种胃肠道五气体的呼气检测方法，其特征在于：所述多组信号的组合运算的特征在于：H2S传感器位于H2传感器气路后端且H2传感器对H2的消耗可忽略时，或H2传感器位于H2S传感器气路后端且H2S传感器对H2的消耗可忽略时，样品气的H2浓度可直接通过气路中的H2传感器和O2传感器的输出计算得到，即CH2 = CH2，校后 = K * CH2，校前；H2S传感器的响应信号△I由样品气中的H2S和H2的贡献构成，即样品气的H2S浓度等于H2S传感器的响应浓度减去样品气H2在H2S传感器上的响应浓度，即CH2S = (△I –SH2 * CH2，校后) /SH2S，只需要将CH2，校后和预先标定好的SH2和SH2S代入公式即可计算出CH2S。 7.如权利要求1所述一种胃肠道五气体的呼气检测方法，其特征在于：所述多组信号的组合运算的特征在于：H2S传感器位于H2传感器气路后端且H2传感器对H2的消耗不可忽略时，样品气的H2浓度可直接通过气路中的H2传感器和O2传感器的输出计算得到，即CH2 =CH2，校后 = K * CH2，校前；H2S传感器的响应信号△I由样品气中的H2S和被H2传感器消耗后的H2的贡献构成，那么，样品气的H2S浓度等于H2S传感器的响应浓度减去样品气被H2传感器消耗后的H2在H2S传感器上的响应浓度，即CH2S = (△I –SH2 * CH2，消耗后) / SH2S。 8.如权利要求1所述一种胃肠道五气体的呼气检测方法，其特征在于：所述多组信号的组合运算的特征在于：H2传感器位于H2S传感器气路后端且H2S传感器对H2的消耗不可忽略时，气路中的H2传感器和O2传感器的输出计算得到H2浓度为被H2S传感器消耗后的H2浓度，根据消耗前后的公式可计算得到消耗前的H2浓度，即样品气的H2浓度；H2S传感器的响应信号△I由样品气中的H2S和H2的贡献构成，那么，样品气的H2S浓度等于H2S传感器的响应浓度减去样品气被H2S传感器消耗后的H2在H2S传感器上的响应浓度，即CH2S = (△I –SH2 *CH2，消耗前) / SH2S。 9.如权利要求1所述一种胃肠道五气体的呼气检测方法，其特征在于：所述多组信号的组合运算的特征在于：H2S传感器和H2传感器对H2的消耗均不可忽略且H2S传感器位于H2传感器气路后端时，在CH4传感器上响应的H2浓度等于H2传感器的响应值CH2，校后减去H2传感器对H2的消耗值，再减去H2S传感器对H2的消耗值。 10.如权利要求1所述一种胃肠道五气体的呼气检测方法，其特征在于：所述多组信号的组合运算的特征在于：H2S传感器和H2传感器对H2的消耗均不可忽略且H2传感器位于H2S传感器气路后端时，在CH4传感器上响应的H2浓度等于H2传感器的响应值CH2，校后减去H2传感器对H2的消耗值。 11.如权利要求1所述一种胃肠道五气体的呼气检测方法，其特征在于：所述多组信号的组合运算的特征在于：H2S传感器对H2的消耗不可忽略，H2传感器对H2的消耗可忽略且H2S传感器位于H2传感器气路后端时，在CH4传感器上响应的H2浓度等于H2传感器的响应值CH2，校后减去H2S传感器对H2的消耗值。 12.如权利要求1所述一种胃肠道五气体的呼气检测方法，其特征在于：所述多组信号的组合运算，其特征在于：H2S传感器对H2的消耗不可忽略，H2传感器对H2的消耗可忽略且H2传感器位于H2S传感器气路后端时，在CH4传感器上响应的H2浓度等于H2传感器的响应值CH2，校后。 13.如权利要求1所述一种胃肠道五气体的呼气检测方法，其特征在于：所述多组信号的组合运算的特征在于：H2S传感器对H2的消耗可忽略，H2传感器对H2的消耗不可忽略，无论H2S传感器位于H2传感器气路后端还是H2传感器位于H2S传感器气路后端，在CH4传感器上响应的H2浓度等于H2传感器的响应值CH2，校后减去H2传感器对H2的消耗值。 14.如权利要求1所述一种胃肠道五气体的呼气检测方法，其特征在于：所述多组信号的组合运算的特征在于：H2S传感器和H2传感器对H2的消耗均可忽略，无论H2S传感器位于H2传感器气路后端还是H2传感器位于H2S传感器气路后端，在CH4传感器上响应的H2浓度等于H2传感器的响应值CH2，校后。 15.如权利要求1所述一种胃肠道五气体的呼气检测方法所采用的一种胃肠道五气体的呼气检测装置，其特征在于，由三通电磁阀（101）、分析泵（302）、氧传感器（201）、CO2传感器（202）、氢传感器（203）、H2S传感器（204）、预热调湿装置（401）、CH4传感器（205）、空气过滤器（501）、压力传感器（502）、电磁阀一（102）、电磁阀二（103）、气室（601）和采样泵（301）组成；电磁阀一（102）、电磁阀二（103）和气室（601）串联连接；压力传感器（502）连接到电磁阀一（102）与呼气入口之间，监测呼气压力；采样泵（301）连接到电磁阀二（103）和气室（601）之间，采集气袋样本；氧传感器（201）、三通电磁阀（101）、分析泵（302）、氧传感器（201）、CO2传感器（202）、H2S传感器（204）、氢传感器（203）、预热调湿装置（401）和CH4传感器（205）依次串联连接到电磁阀一（102）和气室（601）之间，三通电磁阀（101）的另一个接口连接空气过滤器（501）。 16.如权利要求1所述一种胃肠道五气体的呼气检测方法所采用的一种胃肠道五气体的呼气检测装置，其特征在于，由三通电磁阀（101）、分析泵（302）、氧传感器（201）、CO2传感器（202）、氢传感器（203）、H2S传感器（204）、预热调湿装置（401）、CH4传感器（205）、空气过滤器（501）、压力传感器（502）组成；三通电磁阀（101）、分析泵（302）、氧传感器（201）、CO2传感器（202）、氢传感器（203）、H2S传感器（204）、预热调湿装置（401）和CH4传感器（205）依次串联连接，三通电磁阀（101）的另一个接口连接空气过滤器（501）；压力传感器（502）连接到三通电磁阀（101）和分析泵（302）之间。
所属类别：	发明专利