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电化学酒精传感器在呼气酒精检测仪中的应用
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2019年12月31日,JJG657-2019《呼出气体酒精含量检测仪检定规程》JJF国家计量技术规范1785-2019年《呼出气体酒精含量检测仪型式评价大纲》获得国家批准并发布,自2020年3月31日起实施。

新的检测标准要求更严格,如被检测人员持续吹气时间从2.5秒改为3秒,每分钟呼气流量要求不小于6升,酒精探测器开始采样分析。过去,对最小呼气流量和体积没有要求,但现在有了更详细的数字标准要求。

呼出气体酒精含量检测仪的两项规范均为强制性规范,一是限制交警执法规范,二是规范检测仪制造商。本规范对呼出气体酒精含量检测仪涉及的相关计量性能、通用技术、验证检测项目和方法作出了详细规定,未按本规定申请验证或验证不合格的,不得使用。

酒精探测器通过酒精气体传感器来判断测试人是否酒后驾驶。酒精气体传感器相当于气敏电阻,电阻值会随着呼出气体中酒精浓度的变化而变化,从而导致电路中电流和电压的变化。呼出气体中的酒精含量与血液中的酒精含量有一定的比例关系。不同浓度的酒精含量会导致传感器产生不同强度的电压信号。最后,信号通过电子放大器放大,得到酒精探测器上的数据。

呼气酒精检测仪是由原来的醉酒检测仪、检测仪和便携式醉酒检测仪开发的。第一台呼气酒精检测仪早在1954年就成功开发出来,此后呼气酒精检测仪开始迅速发展,酒精传感器技术也在不断改进。

目前,常用的呼气酒精检测仪主要采用半导体检测技术、燃料电池技术、色彩比较技术、红外检测技术、气体色谱分析技术五种传感器技术。由于各种原因,目前最常用的是燃料电池技术。

燃料电池型呼气酒精探测器采用燃料电池酒精传感器作为气敏元件,采用贵金属-白金作为电极。传感器燃烧室充满特殊催化剂,入燃烧室的酒精充分燃烧转化为电能,在两个电极上产生电压,与进入燃烧室的气体的酒精浓度成正比。

根据检测方法的不同,该传感器可分为自然扩散式和泵吸式。

泵吸式酒精传感器一般用于警用呼气式酒精检测仪产品,而自然扩散式酒精传感器用于检测空气中的酒精浓度。

二者区别:

扩散式酒精传感器直接安装在被测对象环境中,通过自然扩散直接接触传感器元件;

泵吸式酒精传感器是利用吸气泵等手段,将待测气体引入传感器检测元件进行检测。

国家计量技术规范的发布和实施,保证了呼出气体酒精含量检测仪的可靠性,提高了交警执法的客观公正性,降低了交警执法误判的风险;为计量技术机构对呼出气体酒精含量检测仪制造商的型式审批提供技术依据,填补了强制管理计量仪器目录中呼出气体酒精含量检测仪配套法律法规的空白,完善了国家相关计量技术规范。

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