本發明涉及一種液位檢測預警裝置,特別涉及一種全自動生化分析儀中液位檢測預警裝置。
背景技術:
在檢測領域,自動化分析儀中試劑進行生化反應時,為保證反應及時有效進行,就必須隨時補充足量反應試劑,因此如何即時有效的檢測液面變化成為技術的關鍵。
目前用于液面檢測的技術有浮子法、超聲波反射法、電導率法、電容法等。其中浮子式傳感器體積大,超聲波法成本高,電導率法容易受到不同批次液體試劑介電常數以及環境溫度濕度等因素的影響,現有技術主要采用電容式液面感應的方法進行液面檢測,專利CN201010193016.0公布了一種電容式的試劑剩余量檢測與預警裝置,裝置的吸液管和探針作為兩個部件,各司其職,裝置復雜程度較高,增加了裝置的體積。
技術實現要素:
為解決上述技術問題,本發明提供了一種液位檢測預警裝置,其由電容式傳感探針及檢測電路組成,所述檢測電路包括電容分壓器、整流濾波器、單片機、CPU控制系統,所述電容式傳感探針探測到的電容與電容分壓器內的參考電容共同影響由單片機PWM輸入至電容分壓器的固定頻率方波信號,方波信號經電容分壓器后再輸入至整流濾波器得到電壓信號,電壓信號再輸入至單片機,單片機利用內部的A/D轉換器對電壓信號進行采集處理后輸入至CPU控制系統,所述電容式傳感探針為中空設置在存放液體試劑的容器中,末端部位接近容器底部。
所述電容式傳感探針末端部位設置為絕緣。
所述電容式傳感探針是通過在探針末端拼接絕緣材料或在探針末端鍍上絕緣涂層的方法將末端部位設置為絕緣。
優選的,電容式傳感探針末端絕緣材料為塑料或陶瓷。
優選的,電容式傳感探針末端絕緣涂層為特氟龍涂料。
所述固定頻率方波信號為100~500KHz。
本發明還提供了一種液位檢測預警裝置檢測的方法,工作時,隨著試劑消耗液面不斷降低,電容式傳感探針檢測到的電容緩慢變化,當試劑液面降低至電容式傳感探針絕緣部位時,電容式傳感探針檢測到的電容值會產生一個跳變,電容式傳感探針探測到電容與電容分壓器內的參考電容共同影響由單片機PWM輸入至電容分壓器的方波信號,方波信號經電容分壓器后幅值變化,再輸入至整流濾波器后轉化為電壓信號,電壓信號再輸入至單片機,單片機利用內部的A/D轉換器對電壓信號進行采集處理后輸入至CPU控制系統,由CPU給出警示信息,提醒用戶補充液體試劑。
本發明的液位檢測預警裝置,電容式傳感探針設置為中空結構,同時作為液體試劑流動的通路,有效降低裝置的復雜性,并且將電容式傳感探針的主體部位和末端部位的材料加以區分,當液面降低至絕緣部位時,檢測到的電容值會產生跳變,檢測電路捕獲變化并給出警示信息,以準確提醒用戶補充液體試劑,同時避免試劑反應時吸入空氣,造成試劑的漏加或少加。
附圖說明
圖1為本發明液位檢測預警裝置的示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明進一步詳細說明,但并不用來限定本發明。
實施例1
液位檢測預警裝置,如圖1所示,由電容式傳感探針及檢測電路組成,檢測電路包括電容分壓器、整流濾波器、單片機、CPU控制系統,電容式傳感探針探測到的電容與電容分壓器內的參考電容共同影響由單片機PWM輸入至電容分壓器的固定頻率方波信號,方波信號經電容分壓器后再輸入至整流濾波器得到電壓信號,電壓信號再輸入至單片機,單片機利用內部的A/D轉換器對電壓信號進行采集處理后輸入至CPU控制系統,電容式傳感探針設置在存放液體試劑的容器中,為降低裝置復雜性,將電容式傳感探針設置為中空,同時作為液體試劑流動的通路。
為防止試劑反應過程中吸入空氣,造成試劑的漏加或少加,將液位檢測預警裝置的電容式傳感探針末端部位設置為絕緣,主體部位和末端部位從材料加以區分,當液體試劑降低至絕緣部位時,檢測到的電容值會產生跳變, 檢測電路捕獲變化并給出警示信息。
電容式傳感探針的末端部位通過兩種方法做絕緣處理,分別為通過在探針末端拼接絕緣材料或在探針末端鍍上絕緣涂層,絕緣材料優選塑料或陶瓷,絕緣涂層優選特氟龍涂料。
實施例2
在自動化分析儀工作過程中,隨著試劑消耗液面不斷降低,電容式傳感探針檢測到的電容緩慢變化,當試劑液面降低至電容式傳感探針絕緣部位時,電容式傳感探針檢測到的電容值會產生跳變。
單片機PWM輸出100~500KHz的固定頻率方波信號至電容分壓器,電容分壓器內的參考電容和電容式傳感探針探測到的電容共同影響輸入至電容分壓器內的方波信號,方波信號經過電容分壓器后幅值發生變化,再輸入至整流濾波器后轉化為電壓信號,電壓信號再輸入至單片機,單片機利用內部的A/D轉換器對電壓信號進行采集處理后輸入至CPU控制系統,由CPU給出警示信息,提醒用戶補充液體試劑。方波信號幅值變化的計算公式為:
A轉化幅值=C參考電容/(C參考電容+C探針)×A原始幅值
當電容式傳感探針探測到試劑液面降到探針絕緣部位時,探針探測到的電容急速增大,預警裝置檢測到的轉化后方波信號的幅值也隨之增大,當增加到液位檢測預警裝置預先設定的閾值,即A轉化幅值<A閾值,預警裝置將會給出警示信息。