留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

高海拔对呼出气体酒精含量检测仪测量的影响

刘沂玲 尼玛曲宗 潘卫江 郝静坤

刘沂玲,尼玛曲宗,潘卫江,等. 高海拔对呼出气体酒精含量检测仪测量的影响[J]. 计量科学与技术,2023, 67(8): 36-42 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0267
引用本文: 刘沂玲,尼玛曲宗,潘卫江,等. 高海拔对呼出气体酒精含量检测仪测量的影响[J]. 计量科学与技术,2023, 67(8): 36-42 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0267
LIU Yiling, NIMA Quzong, PAN Weijiang, HAO Jingkun. Impact of High Altitude on Breath Alcohol Analyzer Measurements[J]. Metrology Science and Technology, 2023, 67(8): 36-42. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0267
Citation: LIU Yiling, NIMA Quzong, PAN Weijiang, HAO Jingkun. Impact of High Altitude on Breath Alcohol Analyzer Measurements[J]. Metrology Science and Technology, 2023, 67(8): 36-42. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0267

高海拔对呼出气体酒精含量检测仪测量的影响

doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0267
基金项目: 国家市场监督管理总局科技计划项目(2021MK102)。
详细信息
    作者简介:

    刘沂玲(1971-),中国计量科学研究院副研究员, 研究方向:气体计量,邮箱:liuyl@nim.ac.cn

  • 中图分类号: TB99

Impact of High Altitude on Breath Alcohol Analyzer Measurements

  • 摘要: 呼出气体酒精含量检测仪作为对酒驾呼气检测的主要计量器具,该类仪器根据工作原理主要分为两种类型:燃料电池型和红外吸收型。酒精含量检测仪广泛应用于我国不同海拔地区的交管部门,作为酒驾执法的工具,其量值准确性直接关乎交警执法查处的力度和科学执法的公平公正。JJG 657-2019《呼出气体酒精含量检测仪》计量检定规程要求采用空气中乙醇国家有证一级标准物质或发生源产生的空气中乙醇标准气体来对酒检仪进行检测,附录C说明了这些标准物质的特性量值在使用时mg/L为浓度单位时,受检定时的大气压的影响,需要根据使用时的大气压对其进行修正,但酒检仪本身是否会受大气压的影响目前还没有相关研究。为研究不同海拔高度对这两种原理的酒检仪测量数据的影响,将计量标准和被测计量器具分别在海拔高度20 m、3560 m的地区进行了实地验证。实验结果表明,对于我国交警通常使用的燃料电池型酒检仪,无论是酒驾还是醉驾的判定点,偏差均不超过0.04 mg/L,海拔高度对酒检仪的影响在可控的误差范围内,不会影响酒检仪的测量准确性,我国高海拔地区也可以开展酒驾执法呼气检测项目的准确量传。
  • 图  1  燃料电池型酒精传感器结构示意图

    Figure  1.  Structure schematic of fuel cell type alcohol sensor

    图  2  红外酒检仪工作原理图

    Figure  2.  Working principle of infrared breath alcohol analyzer

    图  3  呼气酒精检测仪检定装置

    Figure  3.  Calibration apparatus for breath alcohol analyzers

    图  4  燃料电池型酒检仪实物图

    Figure  4.  Photograph of fuel cell type breath alcohol analyzer

    图  5  红外线型酒检仪实物图

    Figure  5.  Photograph of infrared type breath alcohol analyzer

    表  1  深圳市区酒检仪测量结果

    Table  1.   Breath alcohol analyzer measurement results in Shenzhen

    酒检仪 标准浓度值 (mg/L ) 酒检仪示值 (mg/L) 示值平均值 (mg/L)
    燃料电池型1 0.153 0.152 0.151 0.150 0.151
    0.609 0.595 0.594 0.593 0.594
    0.914 0.879 0.88 0.88 0.880
    燃料电池型2 0.153 0.151 0.152 0.152 0.152
    0.609 0.594 0.595 0.595 0.595
    0.914 0.884 0.882 0.882 0.883
    红外线型 0.153 0.147 0.145 0.146 0.148
    0.609 0.599 0.599 0.599 0.599
    0.914 0.900 0.897 0.900 0.899
    下载: 导出CSV

    表  2  拉萨市区酒检仪测量结果

    Table  2.   Breath alcohol analyzer measurement results in Lhasa

    酒检仪 标准浓度值 (mg/L) 酒检仪示值 (mg/L) 示值平均值 (mg/L)
    燃料电池型1 0.099 0.090 0.091 0.091 0.091
    0.296 0.366 0.367 0.366 0.366
    0.495 0.547 0.545 0.546 0.546
    燃料电池型2 0.099 0.096 0.096 0.096 0.096
    0.296 0.374 0.373 0.373 0.373
    0.495 0.552 0.554 0.557 0.554
    红外线型 0.099 0.148 0.148 0.146 0.135
    0.296 0.600 0.596 0.596 0.597
    0.495 0.897 0.897 0.895 0.896
    下载: 导出CSV

    表  3  红外线型酒检仪测量结果换算表

    Table  3.   Conversion table for infrared breath alcohol analyzer measurements

    酒检仪 深圳市区 拉萨市区
    标准浓度值 仪器读数 换算值 换算后偏差值 标准浓度值 仪器读数 换算值 换算后偏差值
    红外线型 0.153 0.146 0.147 0.006 0.097 0.135 0.086 0.011
    0.609 0.599 0.603 0.006 0.387 0.597 0.382 0.005
    0.914 0.899 0.905 0.009 0.582 0.896 0.574 0.008
    下载: 导出CSV

    表  4  不同海拔高度实验结果对比

    Table  4.   Experimental results comparison at varying altitudes

    酒检仪 标准浓度值
    (µmol/mol)
    深圳市区 拉萨市区
    标准浓度值
    (mg/L)
    仪器读数
    (mg/L)
    偏差值
    (mg/L)
    标准浓度值
    (mg/L)
    仪器读数
    (mg/L)
    偏差值
    (mg/L)
    燃料电池型1
    83 0.153 0.151 0.002 0.097 0.091 0.006
    331 0.609 0.594 0.015 0.387 0.366 0.021
    497 0.914 0.880 0.034 0.582 0.546 0.036
    燃料电池型2
    83 0.153 0.152 0.001 0.097 0.096 0.001
    331 0.609 0.595 0.014 0.387 0.373 0.014
    497 0.914 0.883 0.031 0.582 0.554 0.028
    红外线型
    83 0.153 0.146 0.007 0.097 0.135 -0.038
    331 0.609 0.599 0.010 0.387 0.597 -0.210
    497 0.914 0.899 0.015 0.582 0.896 -0.314
    下载: 导出CSV
  • [1] 赵建南, 金美兰. 酒后驾车与呼气酒精含量检验[J]. 计量技术, 2004(11): 42.
    [2] 董葵, 陆宇. 酒后驾驶检测技术及设备应用现状和发展[J]. 中国公共安全(学术版), 2014(3): 65-69.
    [3] 邹永良, 吴昌成, 陆宇, 等. 呼出气体酒精含量检测仪技术发展及使用管理研究[J]. 中国人民公安大学学报(自然科学版), 2022, 28(2): 58-63.
    [4] 国家市场监督管理总局. 呼出气体酒精含量检测仪计量检定规程: JJG 657-2019[S]. 北京: 中国标准出版社, 2019.
    [5] 杨中元, 潘卫江, 周婧, 等. 呼出气体酒精含量检测仪检定用乙醇气体发生源的研制[J]. 计量与测试技术, 2022, 49(10): 38-40.
    [6] 许建军, 贾会, 马长征, 等. 动态体积法乙醇气体发生装置的研制[J]. 化学分析计量, 2022, 31(10): 66-70.
    [7] 黄静妍. 中外呼出气体酒精含量探测器质量管理之比较[J]. 计量技术, 2007(2): 62-63.
    [8] 国家质量监督检验检疫总局. 呼出气体酒精含量检测仪国家标准: GB/T 21254-2017[S]. 北京: 中国标准出版社, 2017.
    [9] 刘沂玲, 刘春宇, 蔡春洪. JJG657-2019《呼出气体酒精含量检测仪检定规程》解读[J]. 中国计量, 2020(7): 123-126.
    [10] OIML. Evidential breath analysers : OIML R126-2021 [S]: Paris, 2021.
    [11] 刘卓, 陈田新, 马星宇, 等. 检定和使用呼出气体酒精含量探测器中影响因素分析与探讨[J]. 计量技术, 2013(5): 59-61.
    [12] 卢利强, 方学新. 在交通执法中呼气酒精检测的应用研究[J]. 中国公共安全(学术版), 2011(4): 116-119.
    [13] 孟祥海. 基于STM32F407ZG的呼气式酒精含量检测仪的研究[D]. 天津: 河北工业大学, 2015.
    [14] 胡稳. 基于ARM的呼气式酒精浓度检测系统设计[D]. 郑州: 郑州大学, 2016.
    [15] Workman T E. The Science Behind Breath Testing for Ethanol[J]. university of massachusetts law review, 2012(1): 4.
    [16] 孔小平, 李博. 湿气法呼出气体酒精含量探测器标准气体发生装置的设计和实现[J]. 计量技术, 2014(9): 19-22.
    [17] 王维康, 王显建, 郑宏昌. 呼出气体酒精含量检测仪溯源技术探讨[J]. 计量技术, 2015(7): 20-23.
    [18] 蔡开城. 一种便携式呼出气体酒精含量检测仪智能检定装置[J]. 计量与测试技术, 2023, 50(4): 43-45. doi: 10.15988/j.cnki.1004-6941.2023.4.011
    [19] 蔡晓燕. 浅谈呼出气体酒精含量检测仪检定装置[J]. 计量与测试技术, 2020, 47(2): 67-69.
    [20] 付欣艳. 浅谈呼出气体酒精含量探测器[J]. 计量与测试技术, 2014, 41(7): 72, 74.
    [21] Li R W , Xiong Y P , Wang Y J , et al. Research on Infrared Breath Alcohol Test Based on Differential Absorption[C]. IEEE Computer Society, 2009.
    [22] 王彪. 燃料电池型酒精气体化学传感器及其应用[J]. 仪器仪表与分析监测, 1986(2): 28-29.
    [23] 贺平, 金航. 一种新型燃料电池型酒精传感器及其制备方法: CN1609607 [P]. 2005-04-27.
    [24] 张小水, 高胜国, 古瑞琴, 等. 燃料电池式乙醇传感器的研制[J]. 仪表技术与传感器, 2009(S1): 189-191.
    [25] 顾伟军, 史晓东, 彭亦功. 基于电化学原理的燃料电池型酒精传感器技术与设计[C]. 中国仪器仪表学会过程检测控制仪表分会, 2007.
    [26] 熊业攀. 基于嵌入式Linux的红外呼气酒精检测系统的研究及开发[D]. 杭州: 浙江理工大学, 2010.
    [27] 陈雅. 基于激光探测的酒驾测试方法研究与试验[J]. 激光杂志, 2018, 39(9): 72-76.
    [28] Norio Fujitsuka, Masatoshi Yonemura, Kiyomi Sakakibara. Alcohol detection in exhale air using NDIR aborbtion method[J]. R& D review of Toyota CRDL, 2014, 45(2): 29-34.
    [29] Alcotest® 9510 Technical Manual. Draeger Safety Diagnostics, Inc[EB/OL].https://www.draeger.com/.
    [30] Intoxilyzer-9000-Brochure[EB/OL]. https://www.alcoholtest.com/intoxilyzer-9000/.
    [31] 荆宝生. 对大气压强微观本质的认识[J]. 中学物理, 2014, 32(6): 61-62.
    [32] 吴浩然. 大气压强和高度的关系[J]. 张家口师专学报(自然科学版), 1994(5): 25-28.
  • 加载中
图(5) / 表(4)
计量
  • 文章访问数:  67
  • HTML全文浏览量:  25
  • PDF下载量:  9
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2023-11-10
  • 录用日期:  2023-11-14
  • 修回日期:  2023-11-23
  • 网络出版日期:  2023-11-30
  • 刊出日期:  2023-08-18

目录

    /

    返回文章
    返回