酒精气体浓度的检测系统研究
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3秒自动关闭窗口对啤酒中酒精含量测定方法的探讨--《山西食品工业》1997年04期
对啤酒中酒精含量测定方法的探讨
【摘要】：正 啤酒中的酒精含量是检验啤酒的一个重要的质量指标,它的含量多少,从一定的角度反应着啤酒质量的优劣程度。因而,对其含量的准确测定,具有重要的意义。但鉴于当前被广泛使用的比重瓶法操作繁琐,费时费工,技术要求较高,一般技术人员不易掌握应用等缺点,笔者研究了一种简便、快速、相对灵敏,有利于大批量样品的连续测定的方法,以便于提高工作效益。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：TS262.5【正文快照】：
啤酒中的酒精含量是检验啤酒的一个重要的质量指标,它的含量多少,从一定的角度反应着啤酒质量的优劣程度。因而,对其含量的准确测定,具有重要的意义。但鉴于当前被广泛使用的比重瓶法操作繁琐,费时费工,技术要求较高,一般技术人员不易掌握应用等缺点,笔者研究了一种简便、快
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京公网安备74号气敏血液酒精浓度测定仪的研制及其应用效果评价--《第一军医大学》2007年硕士论文
气敏血液酒精浓度测定仪的研制及其应用效果评价
【摘要】：
职业性与非职业性有毒物质对人体健康的影响越来越大，特别是改革开放后中国成为了世界加工厂，生产方式和生活方式的改变，使有毒物质对人体健康的影响无论在范围还是程度上都变得越来越严重。而其检查、治疗和康复费又用十分昂贵，这给国家、用人单位和劳动者均造成巨大损失。酒精又名乙醇，是我们在生产和生活中都经常会接触到的有毒物质。它被广泛用于食品工业、化学工业和新兴的新能源工业(酒精汽油)中，各种社交场所更会经常使用到它。酒精主要在胃和小肠中吸收，经肝脏、肺、心脏后到达全身各个组织。它对人体的影响主要在脑部，尤其是对个人思想、行为、判断事物能力的影响。酒精本身可能是最常见的中毒致死原因之一，它不但本身具有毒性，还会协同其他毒性物质的毒作用。血液酒精浓度是衡量人体酒精接触水平的一个重要的生理指标，其应用领域广泛。相对于呼气酒精浓度检测，血液酒精浓度测试在医学上被认为是更为精确的检测手段。目前血液酒精浓度检测方法有生化法(酶法)、化学法和物化法(气相色谱分析测定)。酶法操作过程复杂且精度不高。化学法操作过程也较为复杂，精度有限。气相色谱分析技术虽然发展成熟，测定精确，但其预处理时间较长，且设备较为昂贵，检测费用也较贵，在我国目前医疗卫生经费紧张、人均收入还较低的国情下不利于广泛推广。以上检测方法还有一种共同的缺点，就是测试必须在实验室内进行，不能在现场进行，也就是说，不能进行快速检测。所以，研制一种便携、操作简便、灵敏度高、精密度高而同时成本又低的检测设备和检测方法，对于预防和治疗酒精中毒具有重要意义。
通过对气敏血液酒精浓度测量仪的研制及其检测方法的研究，为血液中酒精浓度的测定寻找一种操作简便、能进行现场实时检测、灵敏度高、精密度好而成本又低的检测设备和检测方法，并对其应用效果进行评价。使血液酒精浓度的检测更易于推广普及。
实验原理是利用装有酒精溶液容器中的汽液平衡关系，用经过钝化处理的气敏探头测量汽相浓度而反推液相浓度。运用计算机辅助的方法，应用单片机技术开发了接口电路，完成对探头信号的采集、A／D转换和串行传输的控制(由于制作的硬件电路的稳定性和精度还达不到具体实验要求，在实际的实验研究工作中，采用了北京阿尔泰科技公司的USB2006型和Advantech的PCL818HD型A／D转换卡)，并在WinNT环境下开发了功能完整的应用软件，软件的功能包括辅助实验和辅助研究两方面。其中辅助实验功能在很大程度上方便了操作，使原本手工难以完成的实验过程变得快速准确。辅助研究部分则为数据积累、探头传感特性的研究等提供了必要的手段。在对检测方法的应用研究方面，所采用的取样方法是抽取2ml静脉血，置于无菌、真空、密闭抗凝管中，并在试管中加入足量的氟化钠和草酸钠，放在4℃冰箱中保存；样品的预处理是取0.5ml血液，与9.5ml纯净水混匀；通过与目前被公认为精密度和准确度最高的顶空气相色谱法进行方法学比对实验以及通过高中低三种浓度的回收率实验进行准确度实验；通过高中低三种浓度的重现性实验对方法的精密度进行验证；通过使用不同探头和在取样后第一、二、三天分别对同一样品进行再现性实验；取标准曲线的斜率为方法的灵敏度；通过对接近空白的溶液进行11次平行测定，取其浓度的3倍标准差作为最低检出限；通过软件的辅助，截取从零点开始，相关系数＞0.995的部分为直线可信范围；在取样后第一、三、七、十四天不同时间对样品的稳定性进行验证；在血液中加入氯化钠、糖、钙、镁、锌、铜进行干扰实验。
1．原理本文所研究的探头属于半导体式气体传感器，由一种非接触型的、经过钝化改性处理的气敏元件构成，利用溶液中挥发性成份(酒精)的单向扩散特性及汽液平衡关系，目标气体穿过探头内的传感器，产生一个正比于平衡后气体体积分数的信号，通过测量汽相中酒精的浓度，推算出血液中的酒精浓度。
2．仪器的基本构造目前已开发实验型样机其总体结构如下：探头、探头支架、均温样品池、稳压器、USB接口、计算机。
3．应用软件的特点软件的功能包括辅助实验和辅助研究两方面，其中辅助实验功能在很大程度上方便了操作，使原本手工难以完成的实验过程变得快速准确。辅助研究部分则为数据积累、分析，探头传感特性的研究等提供了必要的手段。
4．实验方法的评价在设定的响应范围内，有稳定的电信号输出，且具有较好的线性度和重现性。具有操作简便、快速、精度较高和仪器成本低等优点。
5．样品的取样和保存稳定性试验结果显示，在4℃冰箱和室温下均可保存3天。
6．探头的初始化时间探头第一次初始化过程峰值一般较高，稳定时间也相当长，一般在220s至300s之间。此后，由于探头表面活化，探头的峰值会大大降低，初始化过程也会大大缩短，一般在120s至180s之间。
7．准确度的评价通过与顶空气相色谱法进行比较，将两方法结果均值进行配对t检验，结果表明，两方法均值在统计学上并没有显著性差异(P＞0.05)，表明两种测定血酒精的方法在方法学上差异没有统计学意义。通过加标回收率实验，高中低三种浓度的回收率分别是101.6％、101.6％、100.3％。
8．精密度的评价在重现性实验中，高中低三种浓度相对标准差从0.76％～8.17％。
9．在不同探头的再现性实验中，结果的差异没有统计学意义(P＞0.05)。
10．线性范围和相关系数的评价浓度在(0～1.58)mg／ml的范围内，曲线具有良好的线性关系，相关系数为0.9998。
11．灵敏度和检出限的评价标准曲线的斜率即灵敏度为d=375.26，接近空白的溶液浓度标准差s为0.0014mg／ml，故方法的检出限为0.004mg／ml(分析时取0.5ml血液)。
12．干扰实验人体血液中含有的氯化钠、糖、钙、镁、锌、铜等物质对本实验无干扰。
1．仪器成本低，连电脑估计也只要一万多元左右的成本，与气相色谱仪动辄十几万甚至几十万元相比，设备费显著降低，特别适合我国医疗经费普遍紧缺的国情，有利于在社区医院和区县级及以下的医院推广使用。仪器体积小、便携，能进行现场实时检测，适用于现场抢救和交警、法医等执法部门的使用。
2．操作方法简便、快捷，不需要特别的前处理，方法易于掌握，造价低，与目前使用的方法相比，大大地降低了劳动力成本、材料成本和时间成本，便于推广。检测时间的显著缩短，同时也为病人的及时治疗赢得了时间。
3．仪器的操作软件既能辅助实验操作又能辅助数据分析等研究工作。
4．仪器的稳定时间短，探头第一次使用，不超过5min的稳定时间，以后每次使用仅需约3min的稳定时间。而且初始化的判断工作由计算机自动完成，操作省时便捷。
5．无论是方法学的比对实验还是回收率实验，均符合《生物材料分析方法的研制准则》(尿样及血样)中相关指标的规定。表明本方法具有符合规范要求的准确度，而且其准确度不亚于项空气相色谱法。其前处理步骤少、操作简便，减少了操作误差，是其准确度较高、系统误差较少的原因之一。
6．重复性实验结果显示，本方法无论是高浓度还是中低浓度，均具有良好的精密度。再现性实验表明，不同探头对检测结果的影响不具有统计学意义。亦即不同的探头均能得出效果相近的结果。
7．本方法的检出限较低，当取0.5ml血样时，检出限达到0.004mg／L，低于WS／T68-1996中规定的检出限应小于0.3倍生物接触限值的要求。
8．在一定的范围内，实验具有良好的线性关系，相关系数达到0.999以上。而且本方法也能采用多项式曲线拟合方法进行二次曲线拟合，故比只能单纯只能使用一次线性拟合具有更宽的检测范围和更佳的灵敏度。由于酒精浓度的检测是通过汽相中酒精体积分数的检测实现的，血液的稀释倍数不影响检测效果，而且方法的灵敏度高，所以本方法具有较宽的检测范围。
9．本方法的应用范围广，能广泛应用于临床检验、法医检测、交警执法及医药研究单位等领域。
【关键词】：
【学位授予单位】：第一军医大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2007【分类号】：TH789【目录】：
ABSTRACT8-16
第一章 前言16-23
1.1 血液酒精浓度测量的意义16-20
1.2 现有的血液酒精测量方法及其不足20-21
1.3 气体传感器及其发展21-23
第二章 测量方法及仪器的结构与原理23-30
2.1 测量方法概述23
2.2 探头的基本原理23-24
2.3 仪器的基本构造24-25
2.4 实验流程25
2.5 计算机辅助功能25-27
2.6 计算机辅助软件27-29
2.7 讨论29-30
第三章 仪器的应用效果评价30-50
3.1 材料和方法30-35
3.2 实验结果35-48
3.3 讨论48-50
参考文献52-55
攻读学位期间成果57-58
文献综述59-83
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