[发明专利]复合式呼气检测方法和装置

权利要求书

1.一种复合式呼气检测方法，采用金属氧化物/碳纳米管传感器，配合氢传感器和氧传感器同时对被测气体进行分析，然后对于3组信号进行组合运算得到甲烷、氢气和氧气的浓度，其特征在于：

所述氧传感器、氢传感器、金属氧化物/碳纳米管传感器通过管路串联连接；

所述氧传感器和氢传感器为电化学传感器；

所述金属氧化物/碳纳米管传感器为在室温条件下检测ppm级的甲烷和氢气的半导体传感器；

所述金属氧化物/碳纳米管传感器对氢气、甲烷、氧气都有响应，扣除氢气和氧气的贡献计算出甲烷的信号贡献部分VCH₄后，根据甲烷浓度CCH₄ 与VCH₄的关系公式计算得到CCH₄。

2.如权利要求1所述一种复合式呼气检测方法，其特征在于：所述金属氧化物/碳纳米管传感器对氢气、甲烷、氧气的响应在量程范围内都为线性时，只需将电化学传感器测试得到的氧气浓度CO₂、氢气浓度CH₂和标定好的灵敏度SO₂、SH₂、SCH₄，带入公式CCH₄=（∆V-SH₂*CH₂ *-SO₂*CO₂）/SCH₄计算即可得到甲烷浓度CCH₄ 。

3.如权利要求1所述一种复合式呼气检测方法，其特征在于：所述金属氧化物/碳纳米管传感器对氢气、氧气的响应在量程范围内都为线性的而甲烷是非线性时，先利用公式VCH₄=∆V-SH₂*CH₂ *-SO₂*CO₂计算出甲烷的信号贡献部分VCH₄后，根据甲烷浓度CCH₄ 与VCH₄的非线性关系公式计算得到CCH₄。

4.如权利要求3所述一种复合式呼气检测方法，其特征在于：甲烷浓度CCH₄ 与VCH₄的非线性关系公式可以为乘幂公式、对数公式或二次项公式。

5.如权利要求1所述一种复合式呼气检测方法，其特征在于：所述金属氧化物/碳纳米管传感器对氢气、甲烷、氧气的响应在量程范围内都为非线性时，通过SH₂与氢气浓度CH₂、SO₂与氧气浓度CO₂的非线性关系公式计算出SH₂和SO₂，再利用公式VCH₄=∆V-SH₂*CH₂ *-SO₂*CO₂计算出甲烷的信号贡献部分VCH₄，然后再根据CCH₄ 与VCH₄的非线性关系公式计算得到CCH₄。

6.如权利要求5所述一种复合式呼气检测方法，其特征在于：SH₂与氢气浓度CH₂、SO₂与氧气浓度CO₂、甲烷浓度CCH₄ 与VCH₄的非线性关系公式可以为乘幂公式、对数公式或二次项公式。

7.一种复合式呼气检测方法，采用两个金属氧化物/碳纳米管传感器，配合氧传感器同时对被测气体进行分析，然后对于3组信号进行组合运算得到甲烷、氢气和氧气的浓度，其特征在于：

所述两个金属氧化物/碳纳米管传感器通过管路并联连接，氧传感器串联于两个金属氧化物/碳纳米管传感器之前；

所述氧传感器为电化学传感器或荧光氧传感器；

所述两个金属氧化物/碳纳米管传感器都为在室温条件下检测ppm级的甲烷和氢气的半导体传感器；

所述两个金属氧化物/碳纳米管传感器对甲烷与氢气的响应大小不同，分别扣除氧气的贡献计算出甲烷和氢气的信号贡献部分∆V1和∆V2后，联立方程求解得到甲烷浓度CCH₄和氢气浓度CH₂。