一种呼气酒精测试仪的校准方法技术领域
本发明涉及呼气酒精测试仪技术领域，尤其涉及一种呼气酒精测试仪的校准方
法。
背景技术
近年来，随着我国经济的高速发展，人民生活水平的迅速提高，公路上行驶的车辆
大量增加，酒后驾驶造成的交通事故频频发生。据有关资料统计，全世界每年因车祸丧生的
人数就超过60万人，留下永久性残伤者在400万以上，一般受伤者则不计其数。在许多国家，
车祸已成为第一位意外死亡原因。
从理论上说，要判断是否是酒后驾驶，最准确的方法应该是检查驾驶人员血液中
的酒精含量，血液中的酒精含量可以通过检查血液、呼气、唾液和小便得到，目前采用呼气
酒精测试仪用于测量人体呼出气体中酒精含量的仪器。呼气式酒精测试仪是90年代发展起
来的一种新的检测技术，它将传感器技术、电子技术、信号处理和计算机技术融合在一起，
克服了传统的单一气体传感器在检测中存在的交叉敏感等缺点，能够将酒精气体从呼气混
合气体中分离出来，并对其进行定性或定量分析，它涉及材料、精密制造、多传感器融合、计
算机、嵌入式系统、应用数学等多领域的科学与技术，拥有广阔的应用前景。
随着我国机动车辆的日益增多，交通管理日趋法制化、严格化，使得呼气酒精测试
仪成为公安交通部门执法的常用设备，这也对呼气酒精测试仪的校准工作提出了更高的要
求，目前呼气酒精测试仪的校准方法均要求使用配气瓶，但是配气瓶法不但配置麻烦、要求
特质设备，而且测量重复性很差，无法保证校准质量。
发明内容
本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种呼气酒精测试仪
的校准方法，改变磨口瓶处于恒温水浴箱的横向和纵向位置，将取得的平均值作为参考溶
液的标准乙醇浓度，排除恒温水浴箱中不同位置水浴温度存在差异的干扰，所获取的参考
溶液的标准乙醇浓度具有极高的参考价值，然后批量对呼气酒精测试仪进行一致性测试，
测试重复性好，将呼气酒精测试仪的测试乙醇浓度与参考溶液的标准乙醇浓度进行比较，
确定误差，根据误差对呼气酒精测试仪进行统一校准，提高校准精准性，校准结果准确可
靠，提高呼气酒精测试仪的测量精度。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种呼气酒精测试仪的校准方法，其特征在于包括如下步骤：
(a)控制测试环境；
(b)配制参考溶液：将纯酒精投入到混合室中，并加入蒸馏水混合，至混合室中混
合液设计高度，再控制操作面板，开启搅拌器，将混合溶液混匀，得到酒精水溶液，然后将混
合室上的注射头伸入磨口瓶中，并将酒精水溶液注入到磨口瓶中，注射结束后，塞紧橡胶
塞，作为参考溶液；
(c)恒温水浴箱中投入磨口瓶：将磨口瓶放置到位置调整装置上，用支撑装置上的
底板支撑磨口瓶，再控制推杆下移夹紧装置，夹紧装置处的夹紧圈扣住磨口瓶的颈部，再将
夹紧装置锁紧，将磨口瓶锁紧在位置调整装置中，然后通过控制杆将位置调整装置放入到
恒温水浴箱中，设定恒温水浴温度34℃，将磨口瓶放置20min进行温度平衡；
(d)获取参考溶液标准乙醇浓度：移动控制杆，将磨口瓶控制在恒温水浴箱设定位
置，并在控制杆处划线，记录为第一位置，再在进气管处接入预先设定的空气泵，然后对磨
口瓶进行10s冲刷，冲刷后在出气管处接入气相色谱仪，加热进气管和出气管，得到第一位
置A处参考溶液的五份乙醇色谱图，然后将控制杆设置到水平杆上，保持控制杆水平高度不
变，然后水平移动控制杆，改变磨口瓶的水平位置，开启空气泵，得到第一位置B处参考溶液
的五份乙醇色谱图，继续水平移动控制杆，得到第一位置C处和D处参考溶液的各五份乙醇
色谱图，一共得到第一位置的二十份相关乙醇色谱图，然后通过二十份相关乙醇色谱图求
出第一位置处参考溶液的乙醇平均浓度，进行记录，然后拆除水平杆，并将控制杆设置到竖
直杆上，纵向移动控制杆，改变磨口瓶在恒温水浴箱中的位置，再在控制杆处划线，记录为
第二位置，然后遵循第一位置相同方法在第二位置处得到二十份相关乙醇色谱图，然后通
过二十份相关乙醇色谱图求出第二位置处参考溶液的乙醇平均浓度，进行记录，一共记录
恒温水浴箱中十处不同纵向位置的参考溶液的乙醇平均浓度，然后将得到乙醇平均浓度绘
制统计图，再通过进行计算平均值，得到参考溶液的标准乙醇浓度；
(e)统一校准呼气酒精测试仪：移动控制杆，将磨口瓶调整到恒温水浴箱处中间位
置，再固定控制杆，然后将呼气酒精测试仪接入到出气管处，肉眼观察恒温水浴箱中温度计
的读数，控制恒温水浴温度为34℃，加热进气管和出气管，开启空气泵，磨口瓶中的气体进
入到被测的呼气酒精测试仪中，操作人员保持呼气酒精测试仪水平稳定，并读取呼气酒精
测试仪的读数，然后排空空气，对同一个呼气酒精测试仪进行重复测试，读取五个读数，取
读数的平均值，作为该呼气酒精测试仪的测试乙醇浓度，然后将该呼气酒精测试仪的测试
乙醇浓度与参考溶液的标准乙醇浓度进行比较，确定误差，根据误差对呼气酒精测试仪进
行校准，采用位置调整装置将磨口瓶保持在恒温水浴箱中同一位置，统一对呼气酒精测试
仪进行校准；
(f)整理测试仪器。
进一步，步骤(a)中，控制测试环境包括测试室温控制为常温，并控制室内温度±2
℃，测试压强为标准大气压，测试湿度控制在20％-80％。
进一步，步骤(c)中，恒温水浴箱使用前，在指定的输入电压下运行1个半小时，然
后测试电压，使用伏特计监视输入功率，使电压的准确度在±2％的范围内。
进一步，步骤(c)中，恒温水浴箱使用前，对恒温水浴箱进行电气安全检测。
进一步，进气管的尾端用管套封死，再在进气管的侧面开设20-30个小孔，将吹入
磨口瓶中的气体与酒精水溶液充分混合。
进一步，步骤(e)中，控制空气泵泵入气体的速率，将磨口瓶中的气体进入到被测
的呼气酒精测试仪的时间控制在10-15s。
本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
本发明采用夹紧装置和支撑装置相互配合，将磨口瓶限位在位置调整装置上，通
过控制杆在水平杆上移动，使得磨口瓶在恒温水浴箱的纵向位置不变，改变磨口瓶处于恒
温水浴箱的横向位置，通过气相色谱仪得到恒温水浴箱某处的参考溶液的五份乙醇色谱
图，得到该位置的参考溶液的乙醇平均浓度；控制杆设置到竖直杆上，纵向移动控制杆，改
变磨口瓶在恒温水浴箱中的纵向位置，改变后的纵向位置采用同样的横向移动方法，得到
该位置的参考溶液的乙醇平均浓度，纵向位置的区分主要通过控制杆处不同位置的划线进
行区分；将纵向位置得到的乙醇平均浓度绘制统计图，再计算纵向位置乙醇平均浓度的平
均值，将取得的平均值作为参考溶液的标准乙醇浓度，能排除恒温水浴箱中不同位置水浴
温度存在差异的干扰，所获取的参考溶液的标准乙醇浓度具有极高的参考价值。
本发明将磨口瓶调整到恒温水浴箱处中间位置，批量对待校准的呼气酒精测试仪
进行一致性测试，测试重复性好，将呼气酒精测试仪的测试乙醇浓度与参考溶液的标准乙
醇浓度进行比较，确定误差，根据误差对呼气酒精测试仪进行统一校准，提高校准精准性，
校准结果准确可靠，提高呼气酒精测试仪的测量精度。
本发明准确度高，稳定可靠，操作简单，实用性强，而且酒精水溶液配制简单，保存
时间久。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明校准时的结构示意图；
图2为本发明中位置调整装置的结构示意图；
图3为本发明中夹紧装置的结构示意图；
图4为本发明中支撑装置的结构示意图。
具体实施方式
如图1至图4所示，本发明一种呼气酒精测试仪的校准方法，包括如下步骤：
(a)控制测试环境：控制测试环境包括测试室温控制为常温，并控制室内温度±2
℃，测试压强为标准大气压，测试湿度控制在20％-80％，测试过程需要保持同一周围环境。
(b)配制参考溶液：将77ml纯酒精(相对密度为0.79)，投入到带注射头的混合室
中，并加入蒸馏水混合，至混合室中混合液设计高度。
再控制操作面板，开启搅拌器，将混合溶液混匀，得到酒精水溶液，然后将混合室
上的注射头伸入磨口瓶1中，并将酒精水溶液注入到磨口瓶1中，注射结束后，塞紧橡胶塞2，
作为参考溶液。剩余酒精水溶液存放在密封瓶中，在4℃或室温情况下时，经过一年不会有
显著的改变。
(c)恒温水浴箱5中投入磨口瓶1：将磨口瓶1放置到位置调整装置6上，用支撑装置
7上的底板8支撑磨口瓶1。再控制推杆11下移夹紧装置9，夹紧装置9处的夹紧圈10扣住磨口
瓶1的颈部，再将夹紧装置9锁紧，将磨口瓶1锁紧在位置调整装置6中。
通过控制杆12将位置调整装置6放入到恒温水浴箱5中，设定恒温水浴温度34℃，
恒温水浴温度控制±0.1℃。将磨口瓶1放置20min进行温度平衡。恒温水浴箱5使用前，在指
定的输入电压下运行1个半小时，然后测试电压，使用伏特计监视输入功率，使电压的准确
度在±2％的范围内。
恒温水浴箱5使用前，对恒温水浴箱5进行电气安全检测，电气安全检测以保护操
作者不会触电。正确使用输入电源保险丝并保证没有露在外面的具有高危险性的接头；判
断电线是否应使用过度而过热，并确保不会出现不适当运作和火警危险。
(d)获取参考溶液标准乙醇浓度：移动控制杆12，将磨口瓶1控制在恒温水浴箱5设
定位置，并在控制杆12处划线，记录为第一位置。再在进气管3处接入预先设定的空气泵，进
气管3的尾端用管套封死，再在进气管3的侧面开设20-30个小孔，小孔的直径为0.4-0.8mm，
能将吹入磨口瓶1中的气体与酒精水溶液充分混合。
然后对磨口瓶1进行10s冲刷，冲刷后在出气管4处接入气相色谱仪，每个测试的进
气管3和出气管4都是新的。加热进气管3和出气管4，得到第一位置A处参考溶液的五份乙醇
色谱图。然后将控制杆12设置到水平杆上，保持控制杆12水平高度不变，然后水平移动控制
杆12，改变磨口瓶1的水平位置，开启空气泵，得到第一位置B处参考溶液的五份乙醇色谱
图，继续水平移动控制杆12，得到第一位置C处和D处参考溶液的各五份乙醇色谱图，一共得
到第一位置的二十份相关乙醇色谱图，根据实际情况可适当增加第一位置不同水平位置的
乙醇色谱图的数量。然后通过二十份相关乙醇色谱图求出第一位置处参考溶液的乙醇平均
浓度，进行记录，然后拆除水平杆。
将控制杆12设置到竖直杆上，纵向移动控制杆12，改变磨口瓶1在恒温水浴箱5中
的位置，再在控制杆12处划线，记录为第二位置，然后遵循第一位置相同方法在第二位置处
得到二十份相关乙醇色谱图，然后通过二十份相关乙醇色谱图求出第二位置处参考溶液的
乙醇平均浓度，进行记录，一共记录恒温水浴箱5中十处不同纵向位置的参考溶液的乙醇平
均浓度，然后将得到乙醇平均浓度绘制统计图，再通过进行计算平均值，得到参考溶液的标
准乙醇浓度。
(e)统一校准呼气酒精测试仪：移动控制杆12，将磨口瓶1调整到恒温水浴箱5处中
间位置，再固定控制杆12。然后将酒精测试仪接入到出气管4处，肉眼观察恒温水浴箱5中温
度计的读数，控制恒温水浴温度为34℃，水浴温度控制在±0.1℃。加热进气管3和出气管4，
开启空气泵，控制空气泵泵入气体的速率，将磨口瓶1中的气体进入到被测的呼气酒精测试
仪的时间控制在10-15s。磨口瓶1中的气体进入到被测的呼气酒精测试仪中，操作人员保持
呼气酒精测试仪水平稳定，并读取呼气酒精测试仪的读数。然后排空空气，对同一个呼气酒
精测试仪进行重复测试，读取五个读数，取读数的平均值，计算到小数点后三位，作为该呼
气酒精测试仪的测试乙醇浓度，然后将该呼气酒精测试仪的测试乙醇浓度与参考溶液的标
准乙醇浓度进行比较，确定误差，根据误差对呼气酒精测试仪进行校准，采用位置调整装置
6将磨口瓶1保持在恒温水浴箱5中同一位置，统一对呼气酒精测试仪进行校准。可针对呼气
酒精测试仪的校准结果进行打印，防止校准结果遗忘，这样对校准数据起到一个保护作用。
(f)整理测试仪器。
本发明采用夹紧装置9和支撑装置7相互配合，将磨口瓶1限位在位置调整装置6
上，通过控制杆12在水平杆上移动，使得磨口瓶1在恒温水浴箱5的纵向位置不变，改变磨口
瓶1处于恒温水浴箱5的横向位置，通过气相色谱仪得到恒温水浴箱5某处的参考溶液的五
份乙醇色谱图，得到该位置的参考溶液的乙醇平均浓度；控制杆12设置到竖直杆上，纵向移
动控制杆12，改变磨口瓶1在恒温水浴箱5中的纵向位置，改变后的纵向位置采用同样的横
向移动方法，得到该位置的参考溶液的乙醇平均浓度，纵向位置的区分主要通过控制杆12
处不同位置的划线进行区分；将纵向位置得到的乙醇平均浓度绘制统计图，再计算纵向位
置乙醇平均浓度的平均值，将取得的平均值作为参考溶液的标准乙醇浓度，能排除恒温水
浴箱5中不同位置水浴温度存在差异的干扰，所获取的参考溶液的标准乙醇浓度具有极高
的参考价值。
本发明将磨口瓶1调整到恒温水浴箱5处中间位置，批量对呼气酒精测试仪进行一
致性测试，测试重复性好，将呼气酒精测试仪的测试乙醇浓度与参考溶液的标准乙醇浓度
进行比较，确定误差，根据误差对呼气酒精测试仪进行统一校准，提高校准精准性，校准结
果准确可靠，提高呼气酒精测试仪的测量精度。
本发明准确度高，稳定可靠，操作简单，实用性强，而且酒精水溶液配制简单，保存
时间久。
以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发
明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等
同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。