專利名稱：一種強制檢測式禁止酒后操作的裝置的制作方法
一種強制檢測式禁止酒后操作的裝置技術(shù)領(lǐng)域涉及一種具有強制檢測功能的氣體酒精檢測儀器及當(dāng)檢測到受檢人員 呼出的氣體酒精含量超標時，可自動禁止受控設(shè)備運行的裝置。
背景技術(shù)：
《中華人民共和國道路交通安全法》第22條規(guī)定“飲酒不得駕駛機動 車”，《中華人民共和國海船船員值班規(guī)則》第132條也規(guī)定“嚴禁船員酗酒，值班人員在值 班前4小時內(nèi)禁止喝酒，且值班期間血液中的酒精含量不得超過0. 08%”。在現(xiàn)有的技術(shù)中，禁止酒后駕駛機動車的裝置已經(jīng)存在，《行車指南》 3March. 2007 (國內(nèi)統(tǒng)一刊號CN21-1535/G0國際標準刊號ISSN 1673-9345)中就有這樣的 報道“美國洛杉磯交通管理部門規(guī)定酒后駕車除受到重罰外，還要花300美元在車上安 裝一種裝置，這種裝置對酒味十分敏感，只要有酒味，車子就發(fā)動不起來。同時規(guī)定這些受 罰的司機不準駕駛沒有這種裝置的汽車，否則就會被吊銷駕駛執(zhí)照。”經(jīng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，這 種開放式的檢測方式，存在著難以克服的缺欠當(dāng)打開車窗或者將檢測探頭遮掩住時，這種 裝置會產(chǎn)生漏動作；當(dāng)同乘的其他人員飲酒量大，車內(nèi)空氣酒精濃度高時，這種裝置會產(chǎn)生 誤動作；在開放空間，這種裝置更是無能為力。由于存在上述缺欠，這種裝置在實際應(yīng)用中 會造成很多麻煩，難以全面推廣使用。而能夠禁止船員酒后值班、駕駛船舶的裝置，經(jīng)檢索， 還沒有出現(xiàn)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的任務(wù)是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，具有強制檢測功能的氣 體酒精檢測儀器和能在檢測到受檢人員呼出的氣體酒精含量超標時，自動禁止受控設(shè)備運 行的裝置。使用這種裝置，當(dāng)受檢人員呼出的氣體酒精含量正常時，機動車或者小型船舶可 以啟動，大型船舶的值班人員可以記錄為值班；當(dāng)受檢人員呼出的氣體酒精含量超標時，機 動車或者小型船舶則無法啟動，大型船舶的值班人員則不能記錄為值班，并且可以通過報 警器通知船長。強制檢測式禁止酒后操作的裝置包括一個風(fēng)筒，一個酒精檢測儀，一個風(fēng)動信號 發(fā)生器，一個延時保持電路，兩個電壓比較器和一個電源控制器。兩個電壓比較器的兩個輸 出信號，共同控制著一個電源控制器，根據(jù)不同的需求，電源控制器控制著不同的終端。對 于機動車可以控制發(fā)動機的電子點火器；對于小型船舶可以控制船舶啟動系統(tǒng)的電源；對 于大型船舶可以控制一個考勤機和報警器。強制檢測式禁止酒后操作的裝置的功能是這樣實現(xiàn)的把酒精檢測儀，主要是酒 精檢測儀中的氣敏元件和風(fēng)動信號發(fā)生器裝置在一個特制的風(fēng)筒內(nèi)。風(fēng)筒的一端有風(fēng)門 Μκ，風(fēng)筒的另一端有風(fēng)門Mc，風(fēng)門Mk和風(fēng)門Mc是有方向性的，只有從風(fēng)門禮端向風(fēng)筒內(nèi)吹入 氣體，才可以把風(fēng)門Mk和風(fēng)門Mc吹開。停止吹氣后，風(fēng)門Mk和風(fēng)門Mc上的彈性部件，可使 風(fēng)門Mr和風(fēng)門Mc自動復(fù)位閉合，使吹入的氣體在風(fēng)筒腔內(nèi)保留Nj秒。Nj = nw+nj+n0, nw為 酒精檢測儀溫機所需時間，~為酒精檢測儀檢測所需時間，Iltl為設(shè)定的時間常數(shù)。當(dāng)吹動 風(fēng)門Mk和風(fēng)門Mc時，風(fēng)門Mk或風(fēng)門Mc的軸向位移，可以改變一個開關(guān)的狀態(tài)。這個開關(guān)可 以是一個光電開關(guān)，也可以是一個觸點式開關(guān)，開關(guān)狀態(tài)的變化可以產(chǎn)生一個電信號。各種 形式的開關(guān)及因氣體流動而能產(chǎn)生電信號的各種器件，例如風(fēng)輪微型直流發(fā)電機、風(fēng)壓傳 感器等，在這里稱 為風(fēng)動信號發(fā)生器。
在風(fēng)筒的兩端，風(fēng)門Mk和風(fēng)門Mc的外側(cè)設(shè)有導(dǎo)流板Lk和導(dǎo)流板Lc，導(dǎo)流板可以為 一層也可以為多層。導(dǎo)流板可以與風(fēng)筒截面平行，也可以形成一定的角度，以利于氣體流 動。導(dǎo)流板上開有槽孔，多層導(dǎo)流板的槽孔相互錯位，可以使氣體順利通過，卻能阻止細桿 狀物插入風(fēng)筒觸及風(fēng)門，防止人為作弊。風(fēng)筒壁可為雙層，內(nèi)壁在風(fēng)門Mk與導(dǎo)流板Lk間和風(fēng)門Mc與導(dǎo)流板Lc間開有一對 小孔Kk和小孔Kc，小孔可以為一對，也可以為多對。當(dāng)從風(fēng)門禮端向風(fēng)筒內(nèi)吹入氣體時，只 有小股氣體通過小孔Kk和Ke流動，不影響吹動風(fēng)門Mk和風(fēng)門Me。當(dāng)受檢人員肆意作弊回 吸氣體時，風(fēng)門Mk和風(fēng)門Me為閉合狀態(tài)，回吸的氣體通過小孔Kk和小孔Ke流動，不會影響 風(fēng)筒腔內(nèi)受檢氣體的成分。風(fēng)筒壁也可以為單層，風(fēng)筒壁為單層時，風(fēng)門禮與導(dǎo)流板！^間 的小孔和風(fēng)門Mc與導(dǎo)流板Le間的小孔可由管狀物一一對應(yīng)連接。強制檢測式禁止酒后操作的裝置的特殊結(jié)構(gòu)，即酒精檢測儀的氣敏元件和風(fēng)動信 號發(fā)生器裝置在同一個特制的風(fēng)筒內(nèi)，使得受檢人員在吹動風(fēng)動信號發(fā)生器時，同時也進 行了酒精檢測。風(fēng)門MK和風(fēng)門Mc的自動復(fù)位閉合，可使吹入的氣體在風(fēng)筒內(nèi)滯留一段時 間，保證了酒精檢測所需要的 秒時間。酒精檢測儀產(chǎn)生的控制信號由一個電壓比較器進 行比較，風(fēng)動信號發(fā)生器產(chǎn)生的控制信號，需要經(jīng)過延時保持電路延時Nf秒后再由另一只 電壓比較器進行比較。Nf = nw+nj+ni， 為酒精檢測儀溫機所需時間，nj為酒精檢測儀檢 測所需時間，^為設(shè)定的時間常數(shù)。兩個電壓比較器的兩個輸出信號，共同控制著一個電 源控制器。只有兩個電壓比較器輸出的兩個控制信號同時為高電平時，電源控制器才能動 作，接通受控終端的電源。如果受檢人員未吹動風(fēng)動信號發(fā)生器，電壓比較器輸出的是低電 平，如果酒精檢測儀檢測到酒精含量超限，電壓比較器輸出的也是低電平，這兩種情況都未 能滿足兩個電壓比較器輸出的兩個控制信號同時為高電平的條件，所以電源控制器不能動 作，受控終端無法工作。


下面結(jié)合附圖，詳細說明強制檢測式禁止酒后操作的裝置的細節(jié)和工作原理。圖1是強制檢測式禁止酒后操作的裝置的方框圖。圖2是強制檢測式禁止酒后操作的裝置的風(fēng)筒剖視圖。圖3是強制檢測式禁止酒后操作的裝置的的電原理圖。
具體實施方式
強制檢測式禁止酒后操作的裝置主要是由酒精檢測儀(1)，風(fēng)動信 號發(fā)生器(2)，延時保持電路(3)，電壓比較器⑷，電壓比較器(5)，組成電源控制器的VT1、 VT2、K，報警電路(7)、⑶和風(fēng)筒(圖2)組成。這里的風(fēng)動信號發(fā)生器(2)由風(fēng)門禮和一 個光電開關(guān)組件構(gòu)成。酒精檢測儀(1)的輸出信號，經(jīng)F反相后，通過調(diào)節(jié)電位器RP連接 到電壓比較器⑷的同相輸入端(+)，當(dāng)酒精檢測儀⑴未檢測到酒精時，電壓比較器⑷ 輸出高電平，當(dāng)酒精檢測儀⑴檢測到酒精時，電壓比較器⑷輸出低電平。強制檢測作用 是由該裝置的特殊結(jié)構(gòu)決定的，酒精檢測儀(1)上的氣敏元件和風(fēng)動信號發(fā)生器(2) —起 裝入一個特制的風(fēng)筒(圖2)內(nèi)，風(fēng)動信號發(fā)生器(2)的輸出信號經(jīng)過延時保持電路(3)的 延時保持，加至電壓比較器(5)的同相輸入端(+)，要使電源控制器的K動作，必須向風(fēng)筒內(nèi) 吹氣，使風(fēng)動信號發(fā)生器(2)產(chǎn)生一個電壓信號。由于酒精檢測儀(1)上的氣敏元件與風(fēng) 動信號發(fā)生器(2)裝在同一風(fēng)筒(圖2)內(nèi)，這樣在吹動風(fēng)動信號發(fā)生器(2)的同時，也就 自然地作了酒精檢測。電壓比較器(4)和電壓比較器(5)的參考電壓均加至兩個比較器的
4反相輸入端(_)，參考電壓由Rl、R2分壓取得。VT1、VT2和繼電器K組成了電源控制器。在未進行酒精檢測時，酒精檢測儀(1) 輸出低電平，經(jīng)F反相后為高電平，電壓比較器⑷輸出高電平，VD1截止，風(fēng)動信號發(fā)生器 (2)無電壓輸出，電壓比較器(5)輸出為低電平，VD2導(dǎo)通，VT1導(dǎo)通，VT2截止，繼電器K不 吸合，受控終端的電源不能接通，受控終端無法工作。當(dāng)從風(fēng)門禮端向風(fēng)筒(圖2)內(nèi)吹氣時，酒精檢測儀(1)同時對所吹入的氣體進 行了酒精檢測，風(fēng)動信號發(fā)生器⑵會產(chǎn)生一個高電平，使電壓比較器(5)輸出高電平，VD2 截止。此時若無酒精被檢出，則電壓比較器(4)保持高電平輸出，VD1截止。VD1、VD2均截 止的情況下，VT1截止，VT2導(dǎo)通，電源控制器的繼電器K通電吸合，受控終端可以工作。當(dāng)向風(fēng)筒(圖2)吹氣檢測到酒精含量超限時，酒精檢測儀(1)輸出高電平，經(jīng)F 反相后為低電平，電壓比較器⑷輸出低電平，這時，VD1導(dǎo)通，VT1導(dǎo)通，VT2截止，繼電器 K不吸合，受控終端無法工作。VT1、VT2和繼電器K控制著受控終端的電源。當(dāng)無酒精被檢測到時，VT1截止，VT2 導(dǎo)通，繼電器K通電吸合，可以接通受控終端的電源，受控終端可以工作。當(dāng)檢測到酒精含 量超限時，繼電器K不吸合，受控終端的電源不能接通，受控終端無法工作。當(dāng)向風(fēng)筒(圖2)吹氣檢測到酒精含量超限時，酒精檢測儀(1)輸出的高電平加至 型號為TW8778的電子開關(guān)(6)的控制端，使電子開關(guān)閉合，接通報警發(fā)聲電路(7)的工作 電源。報警發(fā)聲電路(7)由TM801組成，當(dāng)它被觸發(fā)后，會連續(xù)不斷的發(fā)出警告語。報警發(fā) 聲電路(7)的輸出，經(jīng)由型號為LM386N的功放電路(8)放大后，由揚聲器YS放出。機動車、小型船舶和大型船舶的受控終端各有不同。機動車的受控終端為電子點火器A。當(dāng)受檢人員呼出的氣體酒精含量正常時，機動 車的電子點火器可以點火，機動車可以啟動。當(dāng)受檢人員呼出的氣體酒精含量超標時，機動 車的電子點火器接地，機動車無法啟動。小型船舶的受控終端為船舶啟動系統(tǒng)的電源B。當(dāng)受檢人員呼出的氣體酒精含量 正常時，船舶啟動系統(tǒng)的電源可以接通，船舶可以啟動。當(dāng)受檢人員呼出的氣體酒精含量超 標時，船舶啟動系統(tǒng)的電源無法接通，船舶無法啟動。大型船舶的受控終端可以是一個考勤機C和報警器。當(dāng)受檢人員呼出的氣體酒精 含量正常時，考勤機的電源接通，考勤機正常工作，受檢人員可以打卡，記錄為值班。當(dāng)受檢 人員呼出的氣體酒精含量超標時，考勤機的電源無法接通，考勤機無法工作，受檢人員不能 打卡，不能記錄為值班。同時報警器報警通知船長。
權(quán)利要求
一種強制檢測式禁止酒后操作的裝置，由(圖3)中的酒精檢測儀(1)，風(fēng)動信號發(fā)生器(2)，延時保持電路(3)，電壓比較器(4)，電壓比較器(5)，組成電源控制器的(VT1)、(VT2)、(K)，報警電路(7)、(8)和風(fēng)筒(圖2)組成；酒精檢測儀(1)的輸出信號經(jīng)(F)反向后加至電壓比較器(4)的同相輸入端(+)，當(dāng)酒精檢測儀(1)未檢測到酒精時，電壓比較器(4)輸出高電平，當(dāng)酒精檢測儀(1)檢測到酒精時，電壓比較器(4)輸出低電平；風(fēng)動信號發(fā)生器(2)的輸出信號為高電平，經(jīng)過延時保持電路(3)的延時保持，加至電壓比較器(5)的同相輸入端(+)；其特征是酒精檢測儀(1)的氣敏元件和風(fēng)動信號發(fā)生器(2)一起裝入一個特制的風(fēng)筒(圖2)內(nèi)，酒精檢測儀(1)的輸出信號由電壓比較器(4)比較，風(fēng)動信號發(fā)生器(2)的輸出信號經(jīng)過延時保持電路(3)的延時保持，由電壓比較器(5)比較，兩個電壓比較器的兩個輸出信號，共同控制著一個電源控制器，只有向風(fēng)筒(圖2)內(nèi)吹氣，使風(fēng)動信號發(fā)生器(2)產(chǎn)生一個電壓信號，電源控制器的(K)才能動作，由于酒精檢測儀(1)的氣敏元件與風(fēng)動信號發(fā)生器(2)裝在同一風(fēng)筒(圖2)內(nèi)，這樣在吹動風(fēng)動信號發(fā)生器(2)的同時，也就自然地作了酒精檢測。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強制檢測式禁止酒后操作的裝置，其特征是風(fēng)動信號發(fā) 生器是指因氣體流動而能產(chǎn)生電信號的各種器件，可以是一個光電開關(guān)，也可以是一個觸 點式開關(guān)，還可以是風(fēng)輪微型直流發(fā)電機、風(fēng)壓傳感器等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強制檢測式禁止酒后操作的裝置，其特征是風(fēng)筒(圖2) 一端有風(fēng)門(Μκ)，另一端有風(fēng)門(Mc)，從風(fēng)門(Mk)端向風(fēng)筒(圖2)內(nèi)吹入氣體，可以把風(fēng)門 (Me)和風(fēng)門(Mc)吹開，停止吹氣后，風(fēng)門(Mk)和風(fēng)門(Mc)上的彈性部件，可使風(fēng)門(Mk)和 風(fēng)門(Mc)自動復(fù)位閉合，使吹入的氣體在風(fēng)筒(圖2)腔內(nèi)保留Nj秒，Nj = nw+nj+n0, nw為 酒精檢測儀的溫機時間，Hj為酒精檢測儀檢測所需時間，n0為一時間常數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強制檢測式禁止酒后操作的裝置，其特征是風(fēng)動信號發(fā) 生器(2)產(chǎn)生的控制信號，需要經(jīng)過延時保持電路(3)延時Nf秒后再由電壓比較器(5)進 行比較，Nf = nw+nj+ni，nw為酒精檢測儀溫機所需時間，~為酒精檢測儀檢測所需時間A1為 一時間常數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強制檢測式禁止酒后操作的裝置，其特征是在風(fēng)筒(圖 2)的兩端，風(fēng)門(Mk)和風(fēng)門(Mc)的外側(cè)均設(shè)有導(dǎo)流板L，導(dǎo)流板可以是一層，也可以是多 層，導(dǎo)流板可以與風(fēng)筒截面平行，也可以形成一定的角度，導(dǎo)流板上開有槽孔，多層導(dǎo)流板 的槽孔相互錯位，導(dǎo)流板能使氣體順利通過，導(dǎo)流板能阻止細桿狀物插入風(fēng)筒(圖2)觸及 風(fēng)門(Me)和風(fēng)門(Mc)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強制檢測式禁止酒后操作的裝置，其特征是風(fēng)筒壁為雙 層，內(nèi)壁在風(fēng)門Mk與導(dǎo)流板Lk間和風(fēng)門Mc與導(dǎo)流板L。間開有一對小孔Kk和小孔K。，小孔 可以為一對，也可以為多對，風(fēng)筒壁也可以為單層，風(fēng)筒壁為單層時，風(fēng)門Mk與導(dǎo)流板Lk間 的小孔和風(fēng)門Mc與導(dǎo)流板Lc間的小孔可由管狀物一一對應(yīng)連接。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種具有強制檢測功能的氣體酒精檢測裝置，在受檢人員呼出的氣體酒精含量超標時，會自動禁止受控設(shè)備運行。本裝置包括一個風(fēng)筒，一個酒精檢測儀，一個風(fēng)動信號發(fā)生器，一個延時保持電路，兩個電壓比較器和一個電源控制器。根據(jù)不同的需求，電源控制器控制著不同的終端。對于機動車可以控制發(fā)動機的電子點火器；對于小型船舶可以控制船舶啟動系統(tǒng)的電源；對于大型船舶可以控制一個考勤機和報警器。使用這種裝置后，當(dāng)受檢人員呼出的氣體酒精含量正常時，機動車或者小型船舶可以啟動，大型船舶的值班人員可以記錄為值班；當(dāng)受檢人員呼出的氣體酒精含量超標時，機動車或者小型船舶則無法啟動，大型船舶的值班人員則不能記錄為值班。
文檔編號G01N33/48GK101927697SQ20091014989
公開日2010年12月29日 申請日期2009年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月26日
發(fā)明者張其言, 張?zhí)硖?申請人:張?zhí)硖?br>