專利名稱：管路液體檢測裝置及檢測方法
管路液體檢測裝置及檢測方法
技術領域：
本發明涉及檢測領域，特別涉及管路液體檢測裝置及檢測方法。背景技術：
在線水質監測儀中，一種重金屬元素的測試，需要若干種試劑。為防止測試異常， 需要檢測多個試劑瓶是否都有液體。在加樣的過程中，通過檢測管路是否有液體流過，確認試劑瓶中是否有液體存在。傳統的管路液體的檢測方法主要有兩種，一種是阻抗法，對液體內的兩個電極之間的電阻的大小測試判斷是否有液體通過，該法不能測試不導電物體，如純凈水、酒精等； 一種是透射光電法，通過一個發射管，照射透明管路后，再照射到一個接收管上，當有透明液體和沒有透明液體通過時，接收管路上接收的光強發生變化，該法需保證管路透明且液體也透明。綜上所述，傳統的管路液體的檢測方法存在受到諸多的條件制約，檢測不方便。
發明內容基于此，有必要提供一種能擴大應用范圍的管路液體檢測裝置。一種管路液體檢測裝置，包括液體管，用于流通液體；套于所述液體管上的金屬管，用于輸出自身電容；與所述金屬管電連接的振蕩模塊，用于接收所述金屬管輸出的電容值，并將所述電容值轉化為相應的振蕩信號；與所述振蕩模塊電連接的信號處理模塊，用于預設參考頻率，檢測所述振蕩信號的頻率，并將檢測的振蕩信號的頻率與預設的參考頻率比較，當檢測的頻率小于參考頻率， 則輸出所述液體管內存在液體的信號，當檢測的頻率大于等于參考頻率，則輸出所述液體管內不存在液體的信號；屏蔽殼，用于罩住所述液體管、金屬管和振蕩模塊，并屏蔽產生干擾的噪聲。優選地，在所述液體管為初始化的空管狀態時，所述振蕩模塊還用于將檢測所述金屬管輸出的電容值轉換的振蕩信號作為初始振蕩信號，所述信號處理模塊還用于預設差值頻率，檢測所述初始振蕩信號的頻率并記錄，將所述初始振蕩信號的頻率作為基準頻率， 并將所述基準頻率減去預設的差值頻率得到參考頻率。優選地，當輸出所述液體管內不存在液體的信號時，所述信號處理模塊還用于對參考頻率進行復位清零，并記錄該次檢測的振蕩信號的頻率，將其作為新的基準頻率，并將所述基準頻率減去預設差值頻率得到新的參考頻率。優選地，所述液體管為硅膠管、PTFE管或FPA管。此外，還有必要提供一種能擴大應用范圍的管路液體檢測方法。一種管路液體檢測方法，包括以下步驟
提供用于流通液體的液體管；提供用于輸出自身電容的金屬管，并將所述金屬管套于所述液體管上；提供用于屏蔽產生干擾的噪聲的屏蔽殼；接收所述金屬管輸出的電容值，并將所述電容值轉化為相應的振蕩信號；預設參考頻率；檢測所述振蕩信號的頻率，將檢測的振蕩信號的頻率與預設的參考頻率比較，若檢測的頻率小于參考頻率，則輸出所述液體管內存在液體的信號，當檢測的頻率大于等于參考頻率，則輸出所述液體管內不存在液體的信號。優選地，在所述液體管為初始化的空管狀態時，還包括步驟預設差值頻率；將檢測所述金屬管輸出的電容值轉換的振蕩信號作為初始振蕩信號，檢測所述初始振蕩信號的頻率并記錄；將所述初始振蕩信號的頻率作為基準頻率；將所述基準頻率減去預設差值頻率得到參考頻率。優選地，當輸出管路液體不存在的信號時，還包括步驟對參考頻率進行復位清零，并記錄該次檢測的振蕩信號的頻率，將其作為新的基準頻率，并將所述基準頻率減去預設差值頻率得到新的參考頻率。優選地，所述液體管為硅膠管、PTFE管或FPA管。上述管路液體檢測裝置及方法，通過檢測套于液體管上的金屬管的電容，并將其轉換為振蕩信號，再檢測振蕩信號的頻率，將振蕩信號的頻率與參考頻率比較，得出液體管內是否存在液體，檢測不需受到液體管是否透明、液體是否透明、液體是否導電等條件的限制，擴大了應用范圍。
圖1為一個實施例中管路液體檢測裝置的結構示意圖；圖2為一個實施例中管路液體檢測方法的流程圖；圖3為圖2中參考頻率設定的具體流程圖。
具體實施方式下面結合具體的實施例及附圖對管路液體檢測裝置及檢測方法進行詳細的描述。如圖1，在一個實施例中，一種管路液體檢測裝置，包括液體管10、金屬管20、振蕩模塊30、信號處理模塊40和屏蔽殼50。其中，金屬管20套于液體管10上，振蕩模塊30與金屬管20電連接，信號處理模塊40與振蕩模塊10電連接，屏蔽殼50罩住液體管10、金屬管20和振蕩模塊30。液體管10用于流通液體。液體管10可為硅膠管、PTFE(Poly Tetra Fluoro Ethylene，聚四氟乙烯)管或FPA管。采用抗腐蝕性的硅膠管、PTFE管或FPA管，可流通腐蝕性液體。金屬管20用于輸出自身電容。金屬管20自身作為一個電極，相對于PCB(Printed Circuit Board，印制電路板)的地層和屏蔽殼50形成分散電容，其中，振蕩模塊30和信號處理模塊40位于PCB上。振蕩模塊30用于接收金屬管20輸出的電容值，并將電容值轉化為相應的振蕩信號。信號處理模塊40用于預設參考頻率，檢測該振蕩信號的頻率，并將檢測的振蕩信號的頻率與預設的參考頻率比較，當檢測的頻率小于參考頻率，則輸出液體管10內存在液體的信號，當檢測的頻率大于等于參考頻率，則輸出液體管10內不存在液體的信號。信號處理模塊40需預先設定一個參考頻率，將檢測的振蕩信號的頻率與參考頻率比較，可得出液體管內是否存在液體。在優選的實施例中，在液體管10為初始化的空管狀態時，振蕩模塊30還用于將檢測金屬管20輸出的電容值轉換的振蕩信號作為初始振蕩信號，信號處理模塊40還用于預設差值頻率，檢測該初始振蕩信號的頻率并記錄，將該初始振蕩信號的頻率作為基準頻率， 并將基準頻率減去預設的差值頻率得到參考頻率。當液體管10為空管狀態時，檢測的振蕩信號的頻率可作為基準頻率，當再次檢測的振蕩信號的頻率比該基準頻率降低一定值時， 則判斷有液體流經液體管10，其中，該一定值即為差值頻率。將基準頻率減去差值頻率的值作為參考頻率，可降低誤判。當輸出液體管10內不存在液體的信號時，信號處理模塊40還用于對參考頻率進行復位清零，并記錄該次檢測的振蕩信號的頻率，將其作為新的基準頻率，并將該基準頻率減去預設差值頻率得到新的參考頻率。在實際檢測中，在檢測到空管時隨時復位，可減少電路漂移造成的影響。同時，更新了參考頻率，可降低可能因液體內物質殘留在液體管內引起的誤差。屏蔽殼50用于罩住液體管10、金屬管20和振蕩模塊30，且屏蔽對振蕩信號產生干擾的噪聲。該產生干擾的噪聲是指屏蔽殼50罩住金屬管20和振蕩模塊30以外的空間產生的干擾的噪聲。屏蔽殼50屏蔽產生干擾的噪聲保證了振蕩信號的輸出。上述管路液體檢測裝置的工作原理是利用空氣和液體介質的介電常數的差異， 導致金屬管20產生的分散電容不同，來檢測液體管10內是否存在液體。金屬管20輸出電容的變化導致振蕩模塊30轉化的振蕩信號的頻率發生變化，當液體管10內流通液體時，金屬管20輸出的電容加大，導致振蕩模塊30產生的振蕩信號的頻率變低；當液體管10為空管狀態時，金屬管20輸出的電容變小，導致振蕩模塊30產生的振蕩信號的頻率變高。信號處理模塊40檢測到空管和滿管狀態時頻率的差異，可判斷出液體管10內是否存在液體。如圖2所示，在一個實施例中，一種管路液體檢測方法，包括以下步驟步驟S210，提供用于流通液體的液體管。提供一個供液體流通的液體管。該液體管為硅膠管、PTFE管或FPA管。采用抗腐蝕性的硅膠管、PTFE管或FPA管，可流通腐蝕性液體。步驟S220，提供用于輸出自身電容的金屬管，并將金屬管套于液體管上。步驟S230，提供用于屏蔽產生干擾的噪聲的屏蔽殼。前述的金屬管的自身電容是相對于PCB的地層和屏蔽殼形成的分散電容。該屏蔽殼罩住了液體管和金屬管，用于屏蔽對振蕩信號產生干擾的噪聲，降低外界對金屬管輸出電容產生影響，提高檢測的準確性。步驟S240，接收金屬管輸出的電容值，并將該電容值轉化為相應的振蕩信號。
步驟S250，預設參考頻率。在液體管為初始化的空管狀態，即安裝后未流通液體時的狀態，如圖3所示，預設參考頻率的具體步驟可為步驟S251，預設差值頻率。該差值頻率可由用戶預先設定。步驟S252，將檢測金屬管輸出的電容值轉換的振蕩信號作為初始振蕩信號，檢測該初始振蕩信號的頻率并記錄。金屬管輸出電容，將該電容值轉換為振蕩信號，該振蕩信號作為初始振蕩信號。步驟S253，將初始振蕩信號的頻率作為基準頻率。步驟S2M，將基準頻率減去預設的差值頻率得到參考頻率。檢測的振蕩信號的頻率比基準頻率降低一定值，則判斷液體管內存在液體，該一定值即為差值頻率。將基準頻率減去差值頻率的值作為參考頻率，可降低誤判。步驟S260，檢測振蕩信號的頻率，將檢測的振蕩信號的頻率與預設的參考頻率比較。步驟S270，判斷檢測的頻率是否小于參考頻率，若是，則執行步驟S280，若否，則執行步驟S290。步驟S280，輸出液體管內存在液體的信號。步驟S290，輸出液體管內不存在液體的信號。在優選的實施例中，當輸出管路液體不存在的信號時，上述管路液體檢測方法還包括步驟對參考頻率進行復位清零，并記錄該次檢測的振蕩信號的頻率，將其作為新的基準頻率，并將新的基準頻率減去預設差值頻率得到新的參考頻率。更新了參考頻率，可降低可能因液體內物質殘留在液體管內引起的誤差。上述管路液體檢測裝置及方法，通過檢測套于液體管上的金屬管的電容，并將其轉換為振蕩信號，再檢測振蕩信號的頻率，將振蕩信號的頻率與參考頻率比較，得出液體管內是否存在液體，檢測不需受到液體管是否透明、液體是否透明、液體是否導電等條件的限制，擴大了應用范圍。另外，因不需考慮液體管是否透明等，液體管材料易于獲取；液體管采用硅膠、 PTFE或FPA時，可流通腐蝕性液體，進一步擴大了應用范圍；因檢測的原理是基于介質的介電常數的差異，金屬管不需與被檢測液體接觸；檢測電容變化引起的振蕩信號頻率的變化， 其靈敏度高。以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求
1.一種管路液體檢測裝置，其特征在于，包括 液體管，用于流通液體；套于所述液體管上的金屬管，用于輸出自身電容；與所述金屬管電連接的振蕩模塊，用于接收所述金屬管輸出的電容值，并將所述電容值轉化為相應的振蕩信號；與所述振蕩模塊電連接的信號處理模塊，用于預設參考頻率，檢測所述振蕩信號的頻率，并將檢測的振蕩信號的頻率與預設的參考頻率比較，當檢測的頻率小于參考頻率，則輸出所述液體管內存在液體的信號，當檢測的頻率大于等于參考頻率，則輸出所述液體管內不存在液體的信號；屏蔽殼，用于罩住所述液體管、金屬管和振蕩模塊，并屏蔽產生干擾的噪聲。
2.根據權利要求1所述的管路液體檢測裝置，其特征在于，在所述液體管為初始化的空管狀態時，所述振蕩模塊還用于將檢測所述金屬管輸出的電容值轉換的振蕩信號作為初始振蕩信號，所述信號處理模塊還用于預設差值頻率，檢測所述初始振蕩信號的頻率并記錄，將所述初始振蕩信號的頻率作為基準頻率，并將所述基準頻率減去預設的差值頻率得到參考頻率。
3.根據權利要求2所述的管路液體檢測裝置，其特征在于，當輸出所述液體管內不存在液體的信號時，所述信號處理模塊還用于對參考頻率進行復位清零，并記錄該次檢測的振蕩信號的頻率，將其作為新的基準頻率，并將所述基準頻率減去預設差值頻率得到新的參考頻率。
4.根據權利要求1所述的管路液體檢測裝置，其特征在于，所述液體管為硅膠管、PTFE 管或FPA管。
5.一種管路液體檢測方法，包括以下步驟 提供用于流通液體的液體管；提供用于輸出自身電容的金屬管，并將所述金屬管套于所述液體管上； 提供用于屏蔽產生干擾的噪聲的屏蔽殼；接收所述金屬管輸出的電容值，并將所述電容值轉化為相應的振蕩信號； 預設參考頻率；檢測所述振蕩信號的頻率，將檢測的振蕩信號的頻率與預設的參考頻率比較，若檢測的頻率小于參考頻率，則輸出所述液體管內存在液體的信號，當檢測的頻率大于等于參考頻率，則輸出所述液體管內不存在液體的信號。
6.根據權利要求5所述的管路液體檢測方法，其特征在于，在所述液體管為初始化的空管狀態時，還包括步驟預設差值頻率；將檢測所述金屬管輸出的電容值轉換的振蕩信號作為初始振蕩信號，檢測所述初始振蕩信號的頻率并記錄；將所述初始振蕩信號的頻率作為基準頻率； 將所述基準頻率減去預設差值頻率得到參考頻率。
7.根據權利要求6所述的管路液體檢測方法，其特征在于，當輸出管路液體不存在的信號時，還包括步驟對參考頻率進行復位清零，并記錄該次檢測的振蕩信號的頻率，將其作為新的基準頻率，并將所述基準頻率減去預設差值頻率得到新的參考頻率。
8.根據權利要求5所述的管路液體檢測方法，其特征在于，所述液體管為硅膠管、PTFE 管或FPA管。
全文摘要
本發明涉及一種管路液體檢測裝置及檢測方法。該管路液體檢測方法包括以下步驟提供用于流通液體的液體管；提供用于輸出自身電容的金屬管，并將所述金屬管套于所述液體管上；提供用于屏蔽產生干擾的噪聲的屏蔽殼；接收所述金屬管輸出的電容值，并將所述電容值轉化為相應的振蕩信號；預設參考頻率；檢測所述振蕩信號的頻率，將檢測的振蕩信號的頻率與預設的參考頻率比較，若檢測的頻率小于參考頻率，則輸出所述液體管內存在液體的信號，當檢測的頻率大于等于參考頻率，則輸出所述液體管內不存在液體的信號。上述管路液體檢測裝置及方法，檢測不需受到液體管是否透明、液體是否透明、液體是否導電等條件的限制，擴大了應用范圍。
文檔編號G01V3/08GK102436012SQ20111026262
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月6日 優先權日2011年9月6日
發明者農海革, 吳維哲, 孫鋒, 肖祖德, 趙背生 申請人:深圳市朗石生物儀器有限公司