蔡開城+郭貴勇

【摘 要】本文介紹了現(xiàn)有常用呼出氣體酒精含量探測器檢定裝置系統(tǒng)組成、工作原理以及存在的一些不足，并提出一種解決現(xiàn)有不足的系統(tǒng)方案，并詳細(xì)介紹新方案中呼出氣體酒精含量探測器檢定裝置的組成部件、工作原理、裝置創(chuàng)新點(diǎn)及意義。

【關(guān)鍵字】呼出氣體酒精含量探測器；精密質(zhì)量流量控制器（MFC）；檢定裝置

0 引言

呼出氣體酒精含量探測器是公安交通管理部門判斷駕車司機(jī)是否酒后駕車的主要檢測設(shè)備，是現(xiàn)場出具執(zhí)法憑證的唯一手段，保證檢測設(shè)備的準(zhǔn)確性和統(tǒng)一性是保障公民權(quán)益、交通安全、社會穩(wěn)定和交警依法行政、公平執(zhí)法的必要條件。呼出氣體酒精含量探測器的溯源是通過計(jì)量部門的呼出氣體酒精含量探測器檢定裝置來實(shí)現(xiàn)的。

1 現(xiàn)有常用的呼出氣體酒精含量探測器檢定裝置

目前的國內(nèi)使用的呼出氣體酒精含量探測器檢定裝置由主標(biāo)準(zhǔn)器和微量進(jìn)樣器、氣袋、氣泵等配套設(shè)備組成，主標(biāo)準(zhǔn)器為MF-3B型液態(tài)有機(jī)氣體配氣裝置。該裝置自動計(jì)時及采樣，配氣精度高，穩(wěn)定性好，操作方便，但也存在一些問題：（1）檢定效率低。以檢定一臺呼出氣體酒精含量探測器為例，檢定低、中高三個濃度值至少要配置三袋標(biāo)準(zhǔn)酒精氣體，以1L/min流量配置10L的一袋氣體需要10分鐘，配置三袋氣體就要耗時30分鐘；若不滿足準(zhǔn)確度要求就應(yīng)該對呼出氣體酒精含量探測器重新標(biāo)定，有些需配置定值校準(zhǔn)濃度氣體，又需10分鐘。若一次校準(zhǔn)十幾臺或幾十臺呼出氣體酒精含量探測器，則校準(zhǔn)工作量將更大。（2）人為因素影響大。由于在配置過程中無水乙醇注入量為微升級，操作人員手動的誤差、注射器針尖酒精液滴的張力、閥門的吸附作用、酒精分子本身重于空氣平均分子導(dǎo)致的裝置內(nèi)上下酒精濃度不同和注射器本身可能存在的誤差都會影響最終的配比結(jié)果。以上種種不足直接或間接地影響到呼出氣體酒精含量探測器檢定的準(zhǔn)確、可靠性。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，呼出氣體酒精含量探測器種類和數(shù)量日益增多，對呼出氣體酒精含量探測器檢定裝置自動化程度和各項(xiàng)計(jì)量性能也有了更高的要求，以上的種種不足逐漸突顯出來。因此，對這些不足的解決，勢在必行。

2 擬采用的呼出氣體酒精含量探測器檢定裝置

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)和PLC技術(shù)的發(fā)展，研制一種解決以上不足的呼出氣體酒精含量探測器檢定裝置成為可能。本文擬采用的呼出氣體酒精含量探測器檢定裝置的原理如下圖1所示，呼出氣體酒精含量探測器檢定裝置由氣體發(fā)生裝置和氣體控制裝置組成。氣體發(fā)生裝置由零級空氣產(chǎn)生系統(tǒng)和恒溫酒精產(chǎn)生系統(tǒng)組成，利用高穩(wěn)定性恒溫槽產(chǎn)生固定揮發(fā)酒精氣體，由連續(xù)流動氣體，將產(chǎn)生槽的酒精揮發(fā)氣體帶出。氣體控制裝置由流量控制組件、溫度壓力氣體感測控制組件、紅外線呼氣酒精分析儀、PLC數(shù)據(jù)采集控制組件及計(jì)算機(jī)等部件組成，利用精密質(zhì)量流量控制器（MFC）產(chǎn)生穩(wěn)定酒精氣流，利用呼氣酒精分析儀（EBA）進(jìn)行線上酒精濃度監(jiān)測。通過溯源的干式標(biāo)準(zhǔn)混合酒精氣體，可對呼氣酒精分析儀進(jìn)行標(biāo)定，實(shí)現(xiàn)呼氣酒精濃度的溯源，保證了呼氣酒精氣體探測器的檢定精度。該裝置通過連續(xù)不間斷的載流氣體與稀釋氣體，達(dá)到配氣連續(xù)自動化；通過內(nèi)置酒精測量裝置，達(dá)到濃度驗(yàn)證自動化；經(jīng)過與標(biāo)準(zhǔn)氣體比對表明配置的呼氣酒精氣體完全滿足JJG657-2006《呼出氣體酒精含量探測器》對呼氣酒精氣體的濃度精度要求。

圖1 呼出氣體酒精含量探測器檢定裝置原理圖

在硬件的配備上，零級空氣產(chǎn)生系統(tǒng)由2臺空壓機(jī)、1臺冷干機(jī)、4級過濾裝置、在線調(diào)壓閥、FT-IR發(fā)生器、零級空氣發(fā)生器、2個不銹鋼儲氣筒和壓力監(jiān)測裝置組成，恒溫酒精產(chǎn)生系統(tǒng)主要由恒溫槽和酒精溶液組成；氣體控制裝置由流量控制組件、溫度壓力氣體感測控制組件、不銹鋼輸氣管路、在線式紅外線呼氣酒精分析儀及PLC數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)控制組件及計(jì)算機(jī)等部件組成。

3 數(shù)據(jù)共享

擬采用的呼出氣體酒精含量探測器檢定裝置軟件部分實(shí)行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)保存格式，為檢定資料電子檔案管理提供了有力的支持，為與無紙化出證系統(tǒng)對接提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。檢定過程中，檢定人員可以實(shí)時的將檢定數(shù)據(jù)錄入到檢定記錄中，當(dāng)檢定結(jié)束后，可將呼出氣體酒精含量探測器的檢定資料保存到各種媒介的存儲器中，為呼出氣體酒精含量探測器檢定數(shù)據(jù)管理提供高效的查詢支持。通過對同一臺呼出氣體酒精含量探測器的多次檢定數(shù)據(jù)的查詢對比，可以對呼出氣體酒精含量探測器的長期穩(wěn)定性，作出正確的判斷。通過對同一區(qū)域（品牌）的呼出氣體酒精含量探測器的合格率統(tǒng)計(jì)可以掌握這一區(qū)域（品牌）呼出氣體酒精含量探測器使用情況，為相關(guān)監(jiān)管部門提供數(shù)據(jù)支持。

4 結(jié)語

呼氣酒精氣體配氣裝置研制，可以提高呼出氣體酒精含量探測器計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確度和可靠性，提高呼出氣體酒精含量探測器檢定的自動化控制程度，提高工作效率，為呼出氣體酒精含量探測器計(jì)量提供堅(jiān)實(shí)可靠的技術(shù)保障。

【參考文獻(xiàn)】

[1]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局檢定規(guī)程：JJG657-2006《呼出氣體酒精含量探測器》.

[2]沈正生，邢奇鳳，趙海波，曹詠，顧家鈺.呼出氣體酒精含量探測器計(jì)量檢定標(biāo)準(zhǔn)裝置的研究，《中國計(jì)量》，2007（10）：53-54.