酒驾的快速检测原理及方法论文

酒精遇硫酸酸化的CrO3氧化乙醇，其颜色会从红色变为蓝绿色。利用这一反应现象可以检测汽车司机是否酒后开车。

当具有N型导电性的氧化物暴露在大气中时，会由于氧气的吸附而减少其内部的电子数量而使其电阻增大。其后如果大气中存在某种特定的还原性气体，它将与吸附的氧气反应,从而使氧化物内的电子数增加，导致氧化物电阻减小。半导体-氧化物传感器就是通过该阻值的变化来分析气体浓度。

与半导体型相比，燃料电池型呼气酒精测试仪具有稳定性好，精度高，抗干扰性好的优点。但是由于燃料电池酒精传感器的结构要求非常精密，制造难度相当大，只有美国、英国、德国等少数几个国家能够生产，加上材料成本高，因此价格相当昂贵，是半导体酒精传感器的几十倍。

扩展资料

酒精测试仪可以用于判断是否酒后驾车。通常的酒后驾车的检测有两种方法：一是检测人体的血液酒精浓度，一种是检测呼气酒精浓度。

从理论上说，要判断是否酒后驾驶，最准确的方法应该是检查驾驶人员血液中的酒精含量。但在违法行为处理或者公路交通例行检查中，要现场抽取血液往往是不现实的，最简单可行的方法是现场检测驾驶人员呼气中的酒精含量。

参考资料来源：百度百科-酒精检测仪

可以对气体中酒精含量进行检测的设备有五种基本类型，分别是： 1，燃料电池型（电化学） 2，半导体型 3，红外线型 4，气体色谱分析型 5，比色型 由于价格和使用是否方便等因素所决定，目前普遍使用的只有燃料电池型（电化学型）和半导体型二种。这二种能够制造成便携型呼气酒精测试器，适合于现场使用。 半导体型采用氧化锡半导体作为传感器，这类半导体器件具有气敏特性，当接触的气体中其敏感的气体浓度增加，它对外呈现的电阻值就降低，半导体型呼气酒精测试仪就是利用这个原理做成的。这种半导体在不同工作温度时，对不同的气体敏感程度是不同的，因此半导体型呼气酒精测试仪中都采用加热元件，把传感器加热到一定的温度，在该温度下，该传感器对酒精具有最高的敏感度。 燃料电池型呼气酒精测试仪采用燃料电池酒精传感器作为气敏元件，它属于电化学类型，因此又称为电化学型。燃料电池是当前全世界都在广泛研究的环保型能源，它可以直接把可燃气体转变成电能，而不产生污染。作为酒精传感器只是燃料电池的一个分支。燃料电池酒精传感器采用贵金属白金作为电极，在燃烧室内充满了特种催化剂，它能使进入燃烧室内的酒精充分燃烧转变为电能，也就是在二个电极上产生电压，电能消耗在外接负载上。此电压与进入燃烧室内气体的酒精浓度成正比，这就是燃料电池型呼气酒精测试仪的基本工作原理

检测气体中的酒精浓度。因为这个仪器需要驾驶员往里面吹气，喝酒之后，吹出来的气体里就会有酒精。

司机将呼出的气体放入酒精分析器中，呼出的气体中含有乙醇时，分析器内的三氧化铬进行反应而生成绿色三价铬离子。

随着现代化高速公路的出现，车辆的行驶速度也越来越快。 但是，有些司机酒后驾驶，容易发生事故。 因此，交通管理部门之前严禁酒后驾驶。 快速检定司机是否酒后驾驶，要求方法简单、准确、快速。 因此，检查人员充分动员各种化学手段，特别是使用酒精分析仪，可以快速准确地检测司机是否喝酒。酒的主要成分是乙醇(也就是酒精)，乙醇的重要化学性质之一是在被氧化作为还原剂被氧化的同时，乙醇该氧化剂被还原。

为使乙醇氧化的物质，我们选择了被称为铝的氧化剂。 其化学名为三氧化铝，分子式为CO3。 该氧化剂是氧化力强的橙色结晶，该粉末在遇到乙醇时，迅速使乙醇氧化，自己还原为3价铬离子(CMO3 )。 中的铬离子为6价)。

三价铬离子具有明显的特点，呈现油墨绿色。 交通警察使用的酒精分析仪里有三氧化铬结晶的粉末。 检查时，将分析器靠近司机的嘴，将司机呼出的气体放入酒精分析器中，如果呼出的气体中含有乙醇，分析器内的三氧化铬就会与之反应生成绿色三价铬离子。 这种方法非常敏感，酒后驾驶的司机不希望逃避这种酒精分析仪的“火眼金眼”。

对禁止酒后驾驶，防止交通事故确实发挥了好的作用。 在检测过程中，分析仪中铬离子的颜色变化通过电子传感器元件转换为电信号，对酒精分析仪上的蜂窝发出声音。 酒精测试仪器通过显示数字和文字的液晶也能够定量地表示饮酒者的饮酒程度。

呼气式酒精检测仪采用催化燃烧传感器，酒精蒸汽在其表面形成“无焰燃烧”产生高温，使通过其的铂丝电阻发生变化，测量电阻变化，从而得出数据。

K2Cr2O7是一种橙红色具有强氧化性的化合物，当它被还原成三价铬时颜色变为绿色。据此，交警可让司机对填充了吸附有的硅胶颗粒的装置吹气。若发现硅胶变色达到一定程度，即可证明司机是酒后驾车。这时酒精被氧化为醋酸:2K2Cr2O7+3CH3CH2OH+8H2SO4→2K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+11H2O