СМЕННЫЙ МОДУЛЬ ДАТЧИКА АЛКОГОЛЯ Российский патент 2020 года по МПК G01N27/12 

Область техники, к которой относится изобретение

Заявленное изобретение относится к откалиброванному сменному модулю датчика алкоголя для применения с прибором обнаружения алкоголя в выдыхаемом воздухе. Более точно, настоящее изобретение относится к модулю датчика алкоголя, который может извлекаться из корпуса прибора обнаружения алкоголя в выдыхаемом воздухе и отдельно калиброваться с целью точного расчета процентной концентрации алкоголя в крови (% КАК) в зависимости от проб выдыхаемого воздуха, а затем может повторно устанавливаться прибор обнаружения алкоголя в выдыхаемом воздухе.

Предпосылки создания изобретения

Прибор обнаружения алкоголя в выдыхаемом воздухе также известен как "алкогольно-респираторная трубка" или "анализатор дыхания" (далее - анализатор дыхания) и включает как портативные (ПАД или портативные анализаторы дыхания), так и стационарные (с монетоприемником или аналогичные) устройства.

Доступность и применимость анализаторов дыхания в профессиональных целях (в условиях клинической практики, промышленной среды, оказания медицинской помощи или на рабочем месте) и личных целях (в быту) значительно расширяется, и связанная с этим необходимость их периодической повторной калибровки создает множество перебоев на рынке, поскольку анализаторы дыхания необходимо доставлять в выбранные центры обслуживания, где может выполняться их калибровка с использованием имитационной системы, что делает их недоступными для пользователей в течение этого периода калибровки, и все больше переполняет центры обслуживания по мере роста рынка. Этот недостаток преодолен в заявленном изобретении за счет способа калибровки (или повторной калибровки) анализатора дыхания, который значительно уменьшает или даже исключает время и расходы, связанные с транспортировкой и обслуживанием анализаторов дыхания и эксплуатацией центров обслуживания, а также потери времени и доступности для конечного пользователя.

Типичный анализатор дыхания состоит в основном из датчика алкоголя, блока обработки сигналов (или ЦП) и блока индикации для отображения результатов. Обычно датчик алкоголя дыхания калибруют в соответствии с выбранными точками калибровки согласно стандартным техническим условиям (с использованием контролируемых спиртовых смесей), а блок обработки сигналов (или ЦП) определяет КАК в зависимости от линейных расчетов с использованием точек калибровки. Со временем (как правило, после нескольких сотен тестов) каждый датчик алкоголя дыхания требует повторной калибровки, поскольку внутри датчика накапливаются нежелательные загрязнители и посторонние вещества, включая без ограничения слюну, остаток сигаретного дыма и частицы пищи. Согласно существующей системе калибровки (или повторной калибровки) анализаторов дыхания в центрах обслуживания потребитель или конечный пользователь анализатора дыхания, нуждающегося в калибровке, обращается к предприятию розничной торговли анализаторами дыхания. В свою очередь, предприятие розничной торговли предлагает конечному пользователю отправить анализатор дыхания в соответствующий центр обслуживания. После получения анализатора дыхания в сервисном центре используют контролируемые спиртовые смеси для повторной калибровки устройства согласно стандартным техническим условиям. Когда повторная калибровка завершена, анализатор дыхания возвращают конечному пользователю. Эта процедура повторной калибровки является трудоемкой и дорогостоящей с точки зрения доставки и обслуживания, потерь рабочего времени и доступности для конечного пользователя. В настоящее время существует более 100 предприятий розничной торговли (действующих в режимах онлайн и офлайн) и/или дистрибьюторов, продающих анализаторы дыхания потребителям и конечным пользователям, в то время как существует менее десяти центров обслуживания для выполнения традиционной повторной калибровки анализаторов дыхания. Из-за этого несоответствия общее увеличение продаж анализаторов дыхания приводит к тому, что центры обслуживания переполнены запросами на повторную калибровку (которые являются необходимыми и периодическими для каждого анализатора дыхания), что вызывает все большие задержки в обслуживании и доставке анализаторов дыхания. Другим недостатком существующей системы повторной калибровки является то, что датчик фактически не заменяется, и его невозможно очистить от накопившихся загрязнителей или удалить их из датчика. Это вызывает дальнейшее ухудшение общих характеристик датчика, поскольку с течением времени загрязнители накапливаются даже при многократной повторной калибровке датчика.

Чтобы уменьшить потери времени и доступности из-за отправки анализатора дыхания на повторную калибровку, некоторые конечные пользователи покупают несколько анализаторов дыхания, чтобы, по меньшей мере, один анализатор дыхания был доступен для использования, пока одно или несколько других устройств проходят обслуживание с целью повторной калибровки. Поскольку некоторые конечные пользователи не могут позволить себе увеличить бюджет на временную меру этого типа, они идут на компромиссы, временно приостанавливая проведение тестов с целью обнаружения алкоголя в выдыхаемом воздухе или эксплуатируя анализаторы дыхания сверх срока необходимой повторной калибровки (позволяя тем самым анализатору дыхания отображать все менее точные показания). Во многих случаях конечные пользователи предпочитают не использовать анализаторы дыхания в основном из-за сложностей повторной калибровки. Будучи абсолютной необходимостью на рынке анализаторов дыхания, повторная калибровка является одним из основных препятствий для быстрого расширения рынка, в особенности, на рабочих местах, в условиях клинической практики или других профессиональных средах, где требуются как точность, так и непрерывная доступность.

Соответственно, в основу заявленного изобретения положена задача обеспечения значительных преимуществ как для центров обслуживания анализаторов дыхания, так и для конечных пользователей за счет практического исключения потерь времени и доступности для конечных пользователей и сокращения затрат рабочего времени и затрат на транспортировку для центров обслуживания, при этом затраты на эффективное решение этой задачи не превышают затраты на существующую систему центров обслуживания.

Задачи и краткое изложение сущности изобретения

Соответственно, одной из задач изобретения является создание значительно усовершенствованного способа взамен традиционного способа повторной калибровки анализаторов дыхания с целью поддержания обеспеченности рынка за счет сокращения или исключения потерь времени и доступности для конечного пользователя, а также с целью расширения рынка путем обеспечения конкретных потребностей применения анализаторов дыхания в промышленности или условиях клинической практики. В изобретении предложен откалиброванный (или калибруемый) модуль датчика алкоголя, который содержит, по меньшей мере, датчик алкоголя и адаптер для обеспечения электронной связи с анализатором дыхания с целью передачи показаний датчика. Откалиброванный модуль датчика алкоголя согласно заявленному изобретению может использоваться дистрибьюторами, предприятиями розничной торговли, продавцами, покупателями и конечными пользователями и тем самым обеспечивает замену традиционных способов повторной калибровки анализаторов дыхания значительно более эффективным решением по цене, не превышающей и часто меньшей, чем у любого существующего способа повторной калибровки.

Модуль датчика алкоголя согласно заявленному изобретению может извлекаться из корпуса анализатора дыхания и отдельно калиброваться с целью точного расчета "концентрации алкоголя в крови" (КАК) в зависимости от проб выдыхаемого воздуха, а затем может снова устанавливаться в прибор обнаружения алкоголя в выдыхаемом воздухе. В одном из примеров осуществления заявленного изобретения датчика содержит датчик алкоголя и адаптер для обеспечения электронной связи с анализатором дыхания с целью передачи показаний датчика. Заявленное изобретение обеспечивает значительные преимущества анализаторов дыхания, предоставляя потребителям и/или другим конечным пользователям лучшее решение для повторной калибровки анализаторов дыхания.

В заявленном изобретении преимущественно исключены потери времени и доступности для конечных пользователей, сокращено рабочее время и снижена стоимость доставки для центров обслуживания анализаторов дыхания. В заявленном изобретение обеспечиваются эти существенные преимущества и предложено решение как для конечных пользователей, так и для центров обслуживания анализаторов дыхания по цене, не превышающей стоимость существующей системы центров обслуживания. Калиброванные, сменные датчиков алкоголя согласно заявленному изобретению позволяют конечным пользователям приобретать новые модули датчиков, когда возникает необходимость, по цене, не превышающей (и часто меньшей) стоимость услуги повторной калибровки. Новые или откалиброванные модули датчиков согласно заявленному изобретению поставляются с простыми указаниями для конечного пользователя, которым необходимо следовать, чтобы вручную заменить старый модуль датчика, требующий калибровки. Поскольку модули датчиков предварительно откалиброваны, отправка конечным пользователям осуществляется незамедлительно и без задержки. Конечные пользователи могут приобретать модули датчиков одновременно с покупкой анализатора дыхания или до того, как старый датчик потребует повторной калибровки. Процесс повторной калибровки с помощью модуля датчика согласно заявленному изобретению является более простым и быстрым, чем существующая система калибровки в центре обслуживания, поскольку конечному пользователю требуется потратить всего несколько секунд на замену старого модуля датчика новым модулем, чтобы анализатор дыхания немедленно вернулся в полностью функциональное состояние.

Заявленное изобретение применимо во всех известных и будущих анализаторах дыхания (или других приборах обнаружения алкоголя в выдыхаемом воздухе), поскольку сменный модуль датчика совместим с существующими и будущими анализаторами дыхания (или другими приборами обнаружения алкоголя в выдыхаемом воздухе). В одном из вариантов осуществления заявленного изобретения сменный модуль датчика может с минимальной модификацией применяться в различных других портативных электронных устройствах, таких как портативные антирадары, портативные устройства GPS, мобильные телефоны, электронные ключи/брелоки и т.д., при условии, что такие устройства имеют блок обработки показаний датчиков и дисплей, способный отображать % КАК (например, цифровой светодиодный дисплей).

В одном из вариантов осуществления заявленного изобретения пользователь анализатора дыхания (обычный потребитель, владелец или оператор анализатора дыхания, совместимого с заявленным изобретением) может приобрести или иным образом получить новый модуль датчика, чтобы заменить старый модуль датчика с минимальными затратами и потерями времени для всех заинтересованных сторон, когда датчик анализатора дыхания требует повторной калибровки.

Традиционная система и процедура повторной калибровки включают множество операций и/или взаимодействий с участием нескольких объектов. Обычно конечный пользователь (стандартный потребитель, владелец или оператор анализатора дыхания) связывается с предприятием розничной торговли, у которого был приобретен анализатор дыхания, чтобы сообщить, что анализатор дыхания нуждается в повторной калибровке. Поскольку в настоящее время значительное большинство всех предприятий розничной торговли, продающих анализаторы дыхания, не способны выполнять повторную калибровку, они принимают от конечных пользователей анализаторы дыхания, требующие повторной калибровки, и партиями отправляют их в центр обслуживания анализаторов дыхания или предлагают конечному пользователю отправить анализатор дыхания, требующий повторной калибровки, непосредственно в центр обслуживания. Когда центр обслуживания получает анализаторы дыхания, требующие повторной калибровки, необходимо вести учет и сохранять подробную информацию о поступлениях, отправках, клиентах и предприятиях розничной торговли (продавцах), чтобы свести к минимуму ошибки при выполнении работ и отправке повторно откалиброванных анализаторов дыхания. Кроме того, любые проблемы, которые могут возникать, сложно решить, поскольку они затрагивают несколько сторон, которые не знакомы с конкретной ситуации конечного пользователя (например, одна повторная калибровка может затрагивать предприятие розничной торговли, дистрибьютора, центр обслуживания и конечного пользователя). Вследствие многочисленных взаимодействий, операций, ведения учета при выполнении работ и отправке в связи с каждой повторной калибровкой на рынке анализаторов дыхания происходит постоянное увеличение задержек, рост затрат и других проблем, поскольку повторные калибровки являются неизбежными и периодически необходимыми.

В заявленном изобретении преодолены многие из упомянутых недостатков существующей системы и методики повторной калибровки за счет полного исключения необходимости вести учет, выполнять работы и отправлять повторно калиброванные анализаторы дыхания сверх обычной практики хранения сменных модулей предприятиями розничной торговли и/или дистрибьюторами. Заявленное изобретение позволяет значительно уменьшать и даже исключать задержки, затраты и недостатки, присущие существующей системе повторной калибровки. Все центры обслуживания анализаторов дыхания действуют в основном как дистрибьюторы или продавцы анализаторов дыхания, при этом обслуживание обычно не приносит значительных доходов этим дистрибьюторам или продавцам и часто приводит к потере прибыли. В заявленном изобретении поставлена задача значительного снижения нагрузки на эти центры обслуживания или вообще исключения необходимости в центрах обслуживания. Кроме того, за счет рационального направления операций между дистрибьюторами, предприятиями розничной торговли и конечными пользователями фактически только по каналам розничного рынка, может быть повышена эффективность рынка анализаторов дыхания с возможностью его непрерывного роста. Поскольку калиброванные сменные модули датчиков согласно заявленному изобретению будут доступны всем сторонам, участвующим в операциях с анализаторами дыхания, в большинстве случаев для повторной калибровки анализатора дыхания конечному пользователю потребуется всего одна операция (продажа) с одной стороной.

Еще одной задачей заявленного изобретения является создание простых и ясных указаний по обращению, установке и извлечению откалиброванных сменных модулей датчиков алкоголя для стандартного потребителя, чтобы эти операции могли выполняться с легкостью.

Еще одной задачей заявленного изобретения является придание дополнительных функциональных возможностей обнаружения алкоголя в выдыхаемом воздухе широкому спектру других портативных электронных устройств, которые содержит блок обработки и дисплей, способный отображать показания КАК (например, цифровой светодиодный дисплей). При минимальной модификации заявленное изобретение может применяться в таких портативных электронных устройствах, как портативные антирадары, портативные устройства GPS, мобильные телефоны, электронные ключи/брелоки и т.д.

В одном из примеров осуществления заявленного изобретения предложен сменный модуль датчика алкоголя для применения с анализатором дыхания. Датчик алкоголя откалиброван с целью обеспечения электрического тока, пропорционального количеству алкоголя, обнаруженного в пробе выдыхаемого воздуха. Адаптер разъемно соединяет сменный модуль датчика с анализатором дыхания и передает электрический ток, генерируемый датчиком алкоголя, процессору анализатору дыхания для обработки. Процессор анализатора дыхания измеряет электрический ток и вычисляет концентрацию алкоголя в крови на основании пробы выдыхаемого воздуха в зависимости от измеренного электрического тока. Датчик алкоголя и адаптер установлены на печатной плате, обеспечивающей применение сменного модуля датчика с анализатором дыхания.

В одном из примеров осуществления заявленного изобретения сменный модуль датчика алкоголя может устанавливаться в анализаторе дыхания взамен существующего сменного модуля датчика алкоголя в анализаторе дыхания после его использования заданное число раз.

В одном из примеров осуществления заявленного изобретения сменный модуль датчика алкоголя содержит трубку для отбора проб выдыхаемого воздуха и их направления в датчик алкоголя.

В одном из примеров осуществления заявленного изобретения датчик алкоголя сменного модуля индивидуально откалиброван перед установкой в анализатор дыхания.

В одном из примеров осуществления заявленного изобретения сменный модуль датчика заменяется новым сменным модулем, если установлено, что датчик алкоголя требует повторной калибровки.

В одном из примеров осуществления заявленного изобретения анализатором дыхания является одно из следующего: портативный анализатор дыхания, анализатор дыхания с монетоприемником, встроенный в брелок для ключей анализатор дыхания или встроенный в систему зажигания автомобиля анализатор дыхания.

В одном из примеров осуществления заявленного изобретения датчиком алкоголя сменного модуля является датчик топливного элемента.

В одном из примеров осуществления заявленного изобретения предложен сменный модуль датчика алкоголя для применения с анализатором дыхания. Датчик алкоголя, который откалиброван с целью обеспечения изменения его удельного сопротивления в зависимости от количества алкоголя, обнаруженного в пробе выдыхаемого воздуха. Адаптер разъемно соединяет сменный модуль датчика с анализатором дыхания и передает изменение удельного сопротивления датчика алкоголя процессору анализатора дыхания для обработки. Процессор анализатора дыхания вычисляет концентрацию алкоголя в крови в зависимости от пробы выдыхаемого воздуха на основании изменения удельного сопротивления датчика алкоголя. Датчик алкоголя и адаптер установлены на печатной плате, обеспечивающей применение сменного модуля датчика с анализатором дыхания.

В одном из примеров осуществления заявленного изобретения сменный модуль датчика алкоголя может устанавливаться в анализаторе дыхания взамен существующего сменного модуля датчика алкоголя в анализаторе дыхания после использования заданное число раз.

В одном из примеров осуществления заявленного изобретения датчик алкоголя обеспечивает электрический ток в зависимости от изменения удельного сопротивления датчика алкоголя. Процессор анализатора дыхания измеряет изменение проводимости датчика алкоголя в зависимости от электрического тока с целью расчета концентрации алкоголя в крови на основании пробы выдыхаемого воздуха.

В одном из примеров осуществления заявленного изобретения датчиком алкоголя сменного модуля является полупроводниковый датчик.

В одном из примеров осуществления заявленного изобретения сменный модуль датчика алкоголя содержит нагревательный элемент для нагрева полупроводникового датчика до заданной температуры.

В одном из примеров осуществления заявленного изобретения полупроводниковый датчик нагревается до заданной температуры с помощью нагревательного элемента анализатора дыхания.

В одном из примеров осуществления заявленного изобретения анализатор дыхания содержит процессор, сменный модуль датчика алкоголя, дисплей и корпус. Датчик алкоголя сменного модуля откалиброван для обеспечения электрического тока, пропорционального количеству алкоголя, обнаруженного в пробе выдыхаемого воздуха. Адаптер разъемно соединяет сменный модуль датчика с анализатором дыхания и передает электрический ток, генерируемый датчиком алкоголя, процессору для обработки. Датчик алкоголя и адаптер установлены на печатной плате сменного модуля датчика алкоголя. Процессор измеряет электрический ток и вычисляет концентрацию алкоголя в крови на основании пробы выдыхаемого воздуха в зависимости от электрического тока, измеренного датчиком алкоголя. Вычисленная концентрация алкоголя в крови отображается на дисплее. Процессор, сменный модуль датчика алкоголя и дисплей размещены в корпусе анализатора дыхания.

В одном из примеров осуществления заявленного изобретения анализатор дыхания содержит процессор, сменный модуль датчика алкоголя, дисплей и корпус. Датчик алкоголя откалиброван, чтобы обеспечивать изменение его удельного сопротивления в зависимости от количества алкоголя, обнаруженного в пробе выдыхаемого воздуха. Адаптер разъемно соединяет сменный модуль датчика с анализатором дыхания и передает изменение удельного сопротивления датчика алкоголя процессору анализатора дыхания для обработки. Датчик алкоголя и адаптер установлены на печатной плате сменного модуля датчика. Процессор вычисляет концентрацию алкоголя в крови на основании пробы выдыхаемого воздуха в зависимости от изменения удельного сопротивления датчика алкоголя. Вычисленная концентрация алкоголя в крови отображается на дисплее. Процессор, сменный модуль датчика алкоголя и дисплей размещены в корпусе анализатора дыхания.

Различные другие задачи, преимущества и признаки заявленного изобретения станут очевидными из следующего далее подробного описания, а признаки новизны конкретно заявлены в прилагаемой формуле изобретения.

Краткое описание чертежей

Следующее далее подробное описания, приведенное в качестве примера и не предназначенное для ограничения заявленного изобретения исключительно им, будет лучше всего понято в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых:

на фиг. 1 схематически проиллюстрирован анализатор дыхания, содержащий откалиброванный сменный модуль датчика алкоголя согласно одному из примеров осуществления заявленного изобретения;

на фиг. 2 схематически проиллюстрирован откалиброванный сменный модуль датчика алкоголя согласно одному из примеров осуществления заявленного изобретения;

на фиг. 3 схематически проиллюстрирован откалиброванный сменный модуль датчика алкоголя, прикрепленного к трубке для отбора проб выдыхаемого воздуха, согласно одному из примеров осуществления заявленного изобретения;

на фиг. 4 проиллюстрированы первичную цепь модуля датчика согласно одному из примеров осуществления заявленного изобретения;

на фиг. 5 показана блок-схема анализатора дыхания, содержащего откалиброванный модуль датчика алкоголя согласно одному из примеров осуществления заявленного изобретения;

на фиг. 6A-6D показаны диаграммы откалиброванного сменного модуля датчика алкоголя, установленного в анализаторе дыхания с монетоприемником согласно одному из примеров осуществления заявленного изобретения;

на фиг. 7А-7С показаны диаграммы откалиброванного сменного модуля датчика алкоголя, установленного во встроенном в систему зажигания автомобиля анализаторе дыхания согласно одному из примеров осуществления заявленного изобретения; и

на фиг. 8А-8С показаны диаграммы откалиброванного сменного модуля датчика алкоголя, установленного во встроенном в брелок для ключей активаторе дыхания согласно одному из примеров осуществления заявленного изобретения.

Подробное описание вариантов осуществления

С целью преодоления упомянутых недостатков существующих способов повторной калибровки предусмотрено, что модуль 60 датчика согласно заявленному изобретению совместим с разнообразными анализаторами 100 дыхания, как показано на фиг. 1. Анализаторы 100 дыхания могут являться новыми или модифицированными и иметь легкодоступный отсек 110 для установки и извлечения откалиброванного модуля 60 датчика алкоголя согласно заявленному изобретению. В одном из примеров осуществления заявленного изобретения доступный отсек 110 содержит систему присоединения и фиксации модуля датчика к корпусу анализатора 100 дыхания (например, монтажные прорези или крепежные элементы 120), интерфейс 40 для установления электронной связи анализатора 100 дыхания с адаптером 30 модуля 60 датчика и крышку или лицевую панель 50, закрывающую модуль 60 датчика после его фиксации в корпусе анализатора 100 дыхания. Кроме того, в анализаторах 100 дыхания, у которых для должного функционирования датчика 11 алкоголя в выдыхаемом воздухе необходима трубка 20 для отбора проб выдыхаемого воздуха, к модулю 60 датчика может быть прикреплена трубка 20 для отбора проб выдыхаемого воздуха, как показано на фиг. 1 и 3. Для удобства модуль 60 датчика и трубка 20 для отбора проб выдыхаемого воздуха описаны в заявленном изобретении как отдельные компоненты с учетом неизбежных вариантов и/или неиспользования трубок 20 для отбора проб выдыхаемого воздуха в анализаторах 100 дыхания различных типов. Однако термин "откалиброванный сменный модуль 60 датчика алкоголя" или "модуль 60 датчика" может относиться к заявленному изобретению с использованием или без использования присоединенной трубки 20 для отбора проб выдыхаемого воздуха и с использованием или без использования нагревательного элемента 13.

Обратимся к фиг. 2-5, на которых показан модуль 60 датчика согласно одному из примеров осуществления заявленного изобретения, содержащий печатную плату 10, датчик 11 алкоголя и адаптер 30 для установления электрической/электронной связи модуля датчика с анализатором 100 дыхания. Адаптер 30 модуля 60 датчика передает показания датчика 11 алкоголя анализатору 100 дыхания. Как показано на фиг. 3 и 4, в одном из примеров осуществления заявленного изобретения, модуль 60 датчика может дополнительно содержать нагревательный элемент 13 и/или трубку 20 для отбора проб выдыхаемого воздуха.

В одном из примеров осуществления заявленного изобретения цепь датчика 11 алкоголя модуля 60 способна обнаруживать изменения проводимости в зависимости от изменяющихся уровней концентрации алкоголя. Датчиком 11 алкоголя может являться датчиком топливного элемента, полупроводниковый датчик и т.п. Например, датчик топливного элемента содержит пористый кислотный электролит между двумя платиновыми электродами. Когда проба выдыхаемого воздуха проходит через топливный элемент, платина окисляет алкоголь в пробе выдыхаемого воздуха, в результате чего образуется уксусная кислота, протоны и электроны. Электроны выходят из платинового электрода датчика 11 алкоголя, обеспечивая электрический ток, который через адаптер 30 датчика 11 алкоголя передается блоку 150 обработки сигналов анализатора 100 дыхания. Электрический ток, создаваемый датчиком 11 алкоголя, пропорционален количеству алкоголя в пробе выдыхаемого воздуха, который окисляется датчиком 11 алкоголя. Процессор или блок 150 обработки сигнала анализатора 100 дыхания измеряет электрический ток и вычисляет КАК. Дисплей 140 дыхательного анализатора отображает вычисленную КАК.

Полупроводниковый датчик обычно состоит из оксида металла, например оксида олова. При подаче напряжения на полупроводниковый датчик без какой-либо пробы создается слабый выходной ток. Но при контакте алкоголя, т.е. молекул этанола из пробы выдыхаемого воздуха с оксидом металла удельное сопротивление оксида металла изменяется, изменяя тем самым ток на выходе полупроводникового датчика. Иначе говоря, при контакте молекул этанола с оксидом металла полупроводникового датчика происходит реакция, изменяющая удельное сопротивление полупроводникового датчика. Полупроводниковый датчик измеряет изменения удельного сопротивления, вызванные пробой выдыхаемого воздуха. Поскольку такие изменения удельного сопротивления приводят к изменению выходного тока, полупроводниковый анализатор дыхания может измерять изменение удельного сопротивления или изменение тока с целью расчета/оценки КАК.

Следует учесть, что определенный датчик 11 алкоголя, например, полупроводниковый датчик, должен быть нагрет до заданной температуры перед использованием, чтобы обеспечивать точные показания. У анализаторов 100 дыхания с таким датчиком 11 алкоголя модуль 60 может быть оснащен дополнительным нагревательным элементом 13 для нагрева датчика 11 алкоголя, или дополнительным нагревателем 170 для нагрева датчика 11 алкоголя может быть оснащен анализатор 100 дыхания. Адаптер 30 передает данные и показания анализатору 100 дыхания.

Возвращаясь к фиг. 4, в одном из примеров осуществления заявленного изобретения сигналы от модуля 60 датчика процессору 150 анализатора дыхания передаются через адаптер 30. Адаптер 30 соединяет модуль 10 датчика с анализатором 100 дыхания или, как показано на фиг. 1, адаптер 30 соединяет модуль датчика 10 с анализатором 100 дыхания кабелем 40. В одном из примеров осуществления заявленного изобретения модуль 60 датчика может включать все компоненты анализатора 100 дыхания, в которых может происходить накопление загрязнителей и возникать другие проблемы, требующие повторной калибровки. Это выгодно, поскольку позволяет обеспечивать анализатор 100 дыхания, обладающий такой же точностью и функционально эквивалентный "новому" анализатору 100 дыхания, путем простой замены модуля 60 датчика согласно заявленному изобретению.

Основной причиной неточности анализаторов дыхания является загрязнение датчика в результате накопления загрязнителей, таких как слюна, сигаретный дым, частицы пищи и т.д. Это накопление загрязнителей не только вызывает неточность датчика, но и сокращает общий срок службы датчика 11, поскольку загрязнители сложно удалить. Это означает, что даже в случае повторной калибровки или регулировки датчика он никогда не сможет оставаться таким же эффективным или точным, как новый датчик 11. На функциональные возможности и точность датчика 11 алкоголя в выдыхаемом воздухе, но в меньшей степени, чем загрязнение датчика, также может влиять накопление загрязнителей в трубке 20 для отбора проб выдыхаемого воздуха.

В одном из примеров осуществления заявленного изобретения трубка 20 для отбора проб выдыхаемого воздуха прикреплена к модулю 60, как показано на фиг. 1 и 3. Трубка 20 для отбора проб выдыхаемого воздуха может быть прикреплена непосредственно над датчиком 11 алкоголя, чтобы датчик 11 алкоголя мог определять содержание алкоголя в пробе выдыхаемого воздуха.

Как показано на фиг. 1 и 3, в одном из примеров осуществления заявленного изобретения трубка 20 для отбора проб выдыхаемого воздуха состоит из длинной цилиндрической трубки 21 для продуваемого воздуха, прорези 27 для мундштука и изогнутого отрезка 25 для направления воздуха в сторону датчику 11 алкоголя. Хотя трубка 20 для отбора проб выдыхаемого воздуха показана как длинная цилиндрическая изогнутая трубка, следует учесть, что она может иметь любую форму или длину, и рассчитана на анализаторы дыхания различных типов.

На фиг. 1 показано, как в одном из примеров осуществления заявленного изобретения откалиброванный сменный модуль 60 датчика алкоголя в выдыхаемом воздухе может быть установлен в совместимом анализаторе 100 дыхания. Трубка 20 для отбора проб выдыхаемого воздуха анализатора 100 дыхания прикреплена к датчику 11 модуля 60. Трубка 20 для отбора проб выдыхаемого воздуха содержит крепежную прорезь 29, а анализатор 100 дыхания содержит крепежный паз 120 для фиксации модуля 60 в доступном отсеке 110 анализатора 100 дыхания. Хотя на фиг. 1 показан кабель 40, посредством адаптера 30 связывающий модуль 60 датчика с блоком 150 обработки сигналов анализатора дыхания, адаптер 30 может связывать модуль 60 датчика непосредственно с блоком 150 обработки сигналов анализатора дыхания. Фиксаторы 29,120 могут быть закреплены с помощью винтов, штифтов или других известных крепежных средств. Анализатор 100 дыхания также содержит крышку 50, закрывающую модуль 60 датчика после его установки с целью обеспечения постоянного внешнего вида анализатора 100 дыхания.

Обычно пользователь приобретает анализатор 100 дыхания для работы (например, сотрудник полиции может использовать его для проведения тестов на трезвость), клинических исследования, личного использования и т.д. После множества применений анализатор 100 дыхания обычно требует повторной калибровки в результате накопления загрязнителей и/или возникновения других рассмотренных проблем. Если анализатор 100 дыхания требует повторной калибровки, пользователь связывается с продавцом, который направляет пользователя в соответствующий центр обслуживания. Пользователь отправляет анализатор 100 дыхания в центр обслуживания. После поступления анализатора 100 дыхания центр обслуживания калибрует его, например, используя имитационную систему, и возвращает повторно откалиброванный анализатор дыхания пользователю, тем самым позволяя ему использовать анализатор 100 дыхания для вычисления или измерения КАК.

Обычно анализатор 100 дыхания требует повторной калибровки после использования 200-300 раз (в зависимости от указанных факторов). В качестве альтернативы, модуль 60 датчика алкоголя или блок 150 обработки сигналов анализатора 100 дыхания может выполнять тесты периодически или по запросу оператора (т.е. при нажатии кнопки на корпусе 105 анализатора 100 дыхания), чтобы определять, требует ли датчик 11 алкоголя в выдыхаемом воздухе повторной калибровки. Если анализатор 100 дыхания требует повторной калибровки, пользователь может приобрести откалиброванный модуль 60 датчика согласно заявленному изобретению. В качестве альтернативы, пользователь может приобрести откалиброванный модуль 60 датчика по телефону или через Интернет, после чего розничный торговец отправит пользователю новый калиброванный модуль 60 датчика. Пользователь устанавливает новый откалиброванный модуль 60 датчика в анализатор 100 дыхания, что тем самым позволяет ему использовать анализатор 100 дыхания для расчета или измерения КАК. Следует учесть, что пользователь может предварительно приобрести новый откалиброванный модуль 60 датчика для замены существующего сменного модуля, что тем самым исключает простой в работе анализатора 100 дыхания.

Ясно, что пользователь может приобрести дополнительный новый откалиброванный модуль(и) 60 датчика вместе с анализатором 100 дыхания. Кроме того, пользователь может приобрести новый откалиброванный модуль 60 датчика после покупки анализатора 100 дыхания, но до того, как анализатор 100 дыхания потребует калибровки. Если анализатор 100 дыхания требует повторной калибровки, пользователь устанавливает новый откалиброванный модуль 60 датчика в анализатор 100 дыхания, что тем самым позволяет ему использовать анализатор 100 дыхания для вычисления или измерения КАК.

Ясно, что процедура установки будет различаться анализаторов 100 дыхания для различных типов, например, для анализаторов 100 дыхания без трубки 20 для отбора проб выдыхаемого воздуха и/или без кабеля 40. Пользователь может подготовить анализатор 100 дыхания с трубкой 20 для отбора проб выдыхаемого воздуха и кабелем 40, как показано на фиг. 1, с целью установки калиброванного модуля 60 датчика алкоголя в анализатор 100 дыхания. Пользователь может использовать плоский острый инструмент, чтобы осторожно открыть верхнюю крышку 50 анализатора 100 дыхания, и поднять трубку 20 для отбора проб выдыхаемого воздуха, чтобы получить доступ к модулю 60 датчика алкоголя. Затем пользователь удаляет трубку 20 для отбора проб выдыхаемого воздуха, и осторожно извлекает модуль 60 датчика алкоголя из корпуса анализатора 100 дыхания, следя за тем, чтобы кабель 40 не отсоединился от корпуса анализатора 100 дыхания. Кабель 40 извлекается из адаптера или прорези 30 под модулем 60 датчика алкоголя. Следует учесть, что анализаторам дыхания некоторых типов не требуется кабель 40, и адаптер 40 соединен непосредственно с анализатором дыхания без использования кабеля 40. Кабель 40 вставляют в новый модуль 60 датчика алкоголя, и помещают модуль 60 датчика алкоголя в исходное положение в анализаторе дыхания. Затем снова присоединяют трубку 20 для отбора проб выдыхаемого воздуха непосредственно к модулю 60 датчика алкоголя, и снова прикрепляют крышку 50 поверх корпуса анализатора 100 дыхания.

Из описанного выше изобретения специалистам в данной области техники ясно, что оно может быть модифицировано различными способами, не выходящими за пределы сущности и объема изобретения. Предполагается, что все такие модификации входят в объем следующей далее формулы изобретения. Например, на фиг. 1 показаны четкие и определенные местоположения компонентов, таких как фиксаторы 29, 120 и крышка 50, но, поскольку производятся анализаторы 100 дыхания множества различных моделей и форм, для простоты проиллюстрирован всего один пример установки откалиброванного модуль 60 датчика согласно заявленному изобретению в конкретном анализаторе дыхания (или приспособления откалиброванного модуля 60 датчика к конкретному анализатору дыхания). Следует учесть, что заявленное изобретение не ограничено проиллюстрированным на фиг. 1 примером анализатора 100 дыхания с точки зрения приспособления, способов крепления и конкретных процедур установки/извлечения. Анализаторы дыхания других типов включают, например, портативные анализаторы дыхания, анализаторы дыхания с монетоприемником (фиг. 6A-6D), встроенные в брелок для ключей анализаторы дыхания (фиг. 8А-8С) или встроенные в систему зажигания автомобиля анализаторы дыхания (фиг. 7А-7С). Сменный модуль 60 датчика алкоголя в выдыхаемом воздухе согласно заявленному изобретению предназначен для использования во всех таких разновидностях анализаторов дыхания.

В заявке описан сменный модуль датчика алкоголя для использования с анализатором дыхания. Сменный модуль (60) датчика алкоголя для использования с анализатором 100 дыхания содержит датчик (11) алкоголя, который откалиброван для обеспечения электрического тока, пропорционального количеству алкоголя, обнаруженного в пробе выдыхаемого воздуха, адаптер (30) для разъемного соединения сменного модуля (60) датчика с анализатором (100) дыхания и передачи электрического тока, генерируемого датчиком (11) алкоголя, для обработки процессору (150) анализатора (100) дыхания, который измеряет электрический ток и вычисляет концентрацию алкоголя в крови на основании пробы выдыхаемого воздуха в зависимости от измеренного электрического тока, печатную плату (10) для установки датчика (11) алкоголя и адаптера (30), при этом сменный модуль (60) датчика алкоголя может устанавливаться в анализаторе 100 дыхания взамен существующего сменного модуля (60) датчика алкоголя в анализаторе (100) дыхания после его использования заданное число раз. Изобретение обеспечивает расширение области использования и исключение потерь времени. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Сменный модуль (60) датчика алкоголя для использования с анализатором 100 дыхания, содержащий:

датчик (11) алкоголя, который откалиброван для обеспечения электрического тока, пропорционального количеству алкоголя, обнаруженного в пробе выдыхаемого воздуха;

адаптер (30) для разъемного соединения сменного модуля (60) датчика с анализатором (100) дыхания и передачи электрического тока, генерируемого датчиком (11) алкоголя, для обработки процессору (150) анализатора (100) дыхания, который измеряет электрический ток и вычисляет концентрацию алкоголя в крови на основании пробы выдыхаемого воздуха в зависимости от измеренного электрического тока;

печатную плату (10) для установки датчика (11) алкоголя и адаптера (30);

при этом сменный модуль (60) датчика алкоголя может устанавливаться в анализаторе 100 дыхания взамен существующего сменного модуля (60) датчика алкоголя в анализаторе (100) дыхания после его использования заданное число раз.

2. Сменный модуль (60) датчика алкоголя для использования с анализатором (100) дыхания, содержащий:

датчик (11) алкоголя, который откалиброван для обеспечения изменения его удельного сопротивления в зависимости от количества алкоголя, обнаруженного в пробе выдыхаемого воздуха;

адаптер (30) для разъемного соединения сменного модуля (60) датчика с анализатором (100) дыхания и передачи изменения удельного сопротивления датчика (11) алкоголя для обработки процессору (150) анализатора (100) дыхания, который

вычисляет концентрацию алкоголя в крови на основании пробы выдыхаемого воздуха на основании изменения удельного сопротивления датчика (11) алкоголя;

печатную плату (10) для установки датчика (11) алкоголя и адаптера (30);

при этом сменный модуль (60) датчика алкоголя может устанавливаться в анализаторе (100) дыхания взамен существующего сменного модуля (60) датчика алкоголя в анализаторе (100) дыхания после его использования заданное число раз.

3. Сменный модуль (60) датчика алкоголя по п. 1 или 2, которым заменяют новым сменным сенсорным модулем (60) датчика алкоголя после того, как определено, что датчик (11) алкоголя требует повторной калибровки.

4. Сменный модуль (60) датчика алкоголя по п. 1 или 2, в котором анализатором (100) дыхания является одно из следующего: портативный анализатор дыхания, анализатор дыхания с монетоприемником, встроенный в брелок для ключей анализатор дыхания или встроенный в систему зажигания автомобиля анализатор дыхания.

5. Сменный модуль (60) датчика алкоголя по п. 1 или 2, дополнительно содержащий трубку (20) для отбора проб выдыхаемого воздуха и их направления в датчик (11) алкоголя.

6. Анализатор (100) дыхания, содержащий сменный модуль (60) датчика алкоголя по п. 1 или 2, процессор (150), дисплей (140) для отображения вычисленной концентрации алкоголя в крови и корпус (105) для размещения процессора (150), модуля (60) сменных датчиков алкоголя и дисплея (140).

7. Анализатор (100) дыхания по п. 6, в котором датчик (11) алкоголя предварительно откалиброван до установки в анализаторе дыхания.

8. Анализатор (100) дыхания по п. 6, в котором датчиком (11) алкоголя является датчик (11) топливного элемента.

9. Сменный модуль (60) датчика алкоголя по п. 2, в котором датчик (11) алкоголя обеспечивает электрический ток в зависимости от изменения удельного сопротивления датчика (11) алкоголя; и в котором процессор (150) измеряет изменение проводимости датчика (11) алкоголя в зависимости от электрического тока с целью расчета концентрации алкоголя в крови на основании пробы выдыхаемого воздуха.

10. Анализатор (100) дыхания по п. 6, в котором датчиком (11) алкоголя является полупроводниковый датчик (11).

11. Анализатор (100) дыхания по п. 10, в котором сменный модуль (60) датчика алкоголя дополнительно содержит нагревательный элемент (13) для нагрева полупроводникового датчика (11) до заданной температуры.

12. Анализатор дыхания по п. 10, в котором полупроводниковый датчик (11) нагревается до заданной температуры нагревательным элементом (170) анализатора (100) дыхания.

13. Сменный модуль (60) датчика алкоголя по п. 1, в котором датчиком (11) алкоголя является датчик (11) топливного элемента.

14. Анализатор (100) дыхания по п. 6, в котором датчик (11) алкоголя обеспечивает электрический ток в зависимости от изменения удельного сопротивления датчика (11) алкоголя; и в котором процессор (150) измеряет изменение проводимости датчика (11) алкоголя в зависимости от электрического тока с целью расчета концентрации алкоголя в крови на основании пробы выдыхаемого воздуха.

15. Сменный модуль (60) датчика алкоголя по п. 2, в котором датчиком (11) алкоголя является полупроводниковый датчик (11).

16. Сменный модуль (60) датчика алкоголя по п. 15 дополнительно содержит нагревательный элемент (13) для нагрева полупроводникового датчика (11) до заданной температуры.

17. Сменный модуль (60) датчика алкоголя по п. 15, в котором полупроводниковый датчик (11) нагревается до заданной температуры нагревательным элементом (170) анализатора (100) дыхания.