[發明專利]一種基于紅外光線透光率分析的溶液萃取分液過程監測裝置

在審

• 申請號: 201710610405.0
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN109270859A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 楊禮總;顧宏偉;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 杭州領克信息科技有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于紅外光線透光率分析的溶液萃取分液過程監測裝置，其特征在于，包括：

用于發射紅外光線的紅外光發射電路(10)、

用于接收紅外光線的紅外光接收電路(20)、

用于放大紅外光接收電路輸出電壓信號的信號放大電路(30)、

用于采集電壓信號，并做分析判斷的CPU單元(40)、

用于通訊的通訊電路(50)、

用于供電的電源單元(60)，

其中，所述紅外光發射電路(10)產生的紅外光經由分液管(1)內不同溶液吸收后，由于不同溶液對紅外線的溝通率不同，所述紅外光接收電路(20)接收的紅外光強度存在差異，從而產生不同的電壓信號，所述信號放大電路(30)對所述電壓信號進行放大，所述CPU單元(40)對放大后的電壓信號進行分析處理并由所述通訊電路(50)輸出檢測結果，所述電源單元(60)產生3.3V穩定直流電源為其它硬件單元供電。

2.根據權利要求1所述的溶液萃取分液過程監測裝置，其特征在于，所述的紅外光發射電路(10)與紅外光接收電路(20)還包括多個等量的發射角度為θ1的紅外發光二極管(11)與接收角度為θ2的紅外接收二極管(21)，采用直線排列，紅外發光二極管(11)間間距為d1，紅外接收二極管(21)間間距為d6，所述紅外光發射電路(10)、紅外光接收電路(20)與分液管(1)的間距分別為d3、d4，有效覆蓋范圍直徑為h1、h2，h1≈tan(θ1/2)*d3、h2≈tan(θ2/2)*d4，所述間距d3、d4應滿足d6＝d1≤h1≤h2＜2*r1，其中r1為分液管(1)的半徑。

3.根據權利要求1所述的溶液萃取分液過程監測裝置，其特征在于，所述CPU單元(40)包括電壓信號采集單元(70)、信號處理單元(80)、通訊單元(90)，采用單片機為處理器。

4.根據權利要求1和3所述的溶液萃取分液過程監測裝置，其特征在于，所述電壓信號采集單元(70)通過單片機對ADC通道的循環掃描實時獲取電壓信號，所述信號處理單元(80)利用本發明提出的算法進行濾波處理，通過對采集的電壓數據做差值運算求絕對值，與預定閾值k做比較以監測溶液分液進程，所述通訊單元(90)配合所述通訊電路(50)可以修改預定閥值k，并實時發送檢測結果。

5.根據權利要求1、3和4所述的溶液萃取分液過程監測裝置，其特征在于，所述的對電壓信號進行分析處理的具體過程是：

步驟一：預設第一閥值，所述第一閥值可通過所述通訊電路(50)修改；

步驟二：設定兩個16位浮點型數組為第一數組與第二數組，采集16路電壓數據進行濾波處理，將數據存于所述第一數組中；

步驟三：對采集電壓數據進行濾波處理后，存于所述第二數組中；

步驟四：以所述第一數組為基準，計算對所述第一數組與所述第二數組第一位數據差值的絕對值得到第一差值絕對值；

步驟五：比較判斷所述第一差值絕對值與所述第一閥值的大小，若所述第一差值絕對值小，則判斷溶液分液分界處尚未到達當前位置；若所述第一閥值小，則判斷溶液分液分界處已到達當前位置并輸出檢測結果；重復步驟四，計算所述第一數組與所述第二數組的下一位數據差值的絕對值，直到16位數據全部完成；

步驟六：重復步驟三，循環檢測更新所述第二數組實現對電壓數據的實時監測。

6.根據權利要求1、3、4和5所述的溶液萃取分液過程監測裝置，其特征在于，所述濾波處理算法具體過程是：

例對數組Date_w[16]進行濾波處理，每路電壓值采樣十次求均值，存于該數組；

步驟一：初始化j＝0；

步驟二：初始化數組Date_w[16]；

步驟三：初始化i＝0；

步驟四：Date_w[i]＝Date_w[i]+Date_1[i]/10；

步驟五：i自加1；

步驟六：判斷i是否小于16，是則重復步驟四，否則執行下一步；

步驟七：j自加1；

步驟八：判斷j是否小于11，是則重復步驟三，否則結束流程。