[发明专利]用于产生包括挥发性分析物的高精度混合气体混合物的方法和装置

说明书

一种用于产生高精度混合气体产品(BGP)的系统，包括：呈液体形式的挥发性分析物；惰性载气；至少一种稀释气体；分析物气化器(AG)子系统，用于接收呈液体形式的挥发性分析物、雾化挥发性分析物并将雾化的挥发性分析物与惰性载气混合以便形成分析物气流(AGS)；气体分析器(GA)，用于接收AGS并对其进行分析；气体比例调节器，用于接收来自GA的AGS，接收至少一种稀释气体，并且基于GA的结果来配比AGS和至少一种稀释气体，以提供配比的AGS和配比的至少一种稀释气体；以及气体混合室，用于从气体比例调节器接收配比的AGS和配比的至少一种稀释剂，以产生BGP。

对待决的现有专利申请的引用

本专利申请要求由美国交通安全汽车联盟公司和Brian E. Fratto等人针对名称为“METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING HUMIDIFIED, CONTROLLED VOLATILEEFFLUENTS USING REAL-TIME FEEDBACK CONTROLS (代理人卷号No. ACTS-2 PROV)”于2019年8月30日提交的序列号为62/894,038的待决的现有美国临时专利申请的权益，该专利申请在此通过引入并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及用于产生混合气体混合物的方法和装置，并且更特别地涉及用于产生包括挥发性分析物的高精度混合气体混合物的方法和装置。

背景技术

现今，使用各种检测器来测量人呼吸中的特定气体成分的浓度。

作为示例而非限制，一种类型的检测器被设计成测量人的呼吸中的氨浓度，因为有证据表明人的呼吸中的氨的存在与诸如高血压、糖尿病和癌症的某些疾病相关。因此，能够测量低浓度氨的检测器可以提供疾病的早期指示，使得人可以接受对疾病的早期治疗。

作为进一步的示例而非限制，另一种类型的检测器被设计成测量人呼吸中的二氧化碳和氧气的浓度。这种类型的检测器可以用于医院环境中，以在人生病或受伤时监测人的呼吸功能。

通常被称为呼气测醉器的又一种类型的检测器被设计为测量人的呼气中的酒精浓度(即，测量人的呼气酒精含量，其有时被称为“BrAC”)。将理解的是，集成到车辆中的酒精检测系统可以在人的BrAC高于法定限制时防止他们操作车辆。这种类型的酒精检测系统的示例是用于安全程序的驾驶员酒精检测系统(www.dadss.org)，有时在本文称为“DADSS程序”)。

因此，将理解的是，存在许多可能期望使用检测器来测量人呼吸中的特定气体成分的浓度的情况。

取决于应用，检测器的准确度和精度可能是关键的。作为示例而非限制，对于DADSS程序，检测器必须能够以高的准确度和精度，例如小至BrAC水平的0.0003%的精度，检测人的BrAC。

为了校准和测试这种检测器的性能，必须能够产生已知成分的气体混合物，其中以足够的准确度和精度建立成分的浓度。此外，在气体混合物意图模拟人类呼出的呼吸时，气体混合物必须被适当地加湿。

因此，需要一种能够产生包括挥发性分析物的高精度混合气体混合物的装置，该混合气体混合物在本文有时被称为“混合气体产品”或“BGP”，其中该装置能够在延长的时间周期保持BGP的构成成分的准确和精确浓度，同时还提供根据需要改变BGP的构成成分的浓度的能力。

并且需要能够产生加湿的BGP的装置。

并且需要该装置能够产生模仿呼出的包含挥发性分析物的人类的呼吸的BGP (例如，用于测试高性能呼吸传感器，诸如用于确定人的BrAC的DADSS程序中的检测器)。

实际上，由于现有技术系统的有限精度和准确度，先前提供这种系统的尝试不能令人满意。

更特别地，商业气体工业通常提供具有报告浓度的±2%的组成精度的气体。这限制了通过商业来源获得的成分气体产生的气体混合物的精度。