[發明專利]一種液面探測裝置及方法

在審

• 申請號: 201910074783.0
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109579943A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 趙金生;劉松平
• 申請（專利權）人: 廣州眺望電子科技有限公司
• 主分類號: G01F23/26
• 分類號: G01F23/26;G01N27/22
• 代理公司: 廣州市越秀區海心聯合專利代理事務所(普通合伙) 44295
• 代理人: 王洪娟;冼俊鵬

本發明公開了一種液面探測裝置及方法，包括取樣針、振蕩電路和頻率檢測電路，所述的取樣針的信號輸出端連接振蕩電路的信號輸入端，所述的振蕩電路的信號輸出端連接頻率檢測電路的信號輸入端，所述頻率檢測電路的信號輸出端為液面探測裝置的信號輸出端；方法為通過檢測取樣針的輸出信號的頻率進行液面探測。其優點在于：具有檢測精度高，抗干擾能力強的優點，同時簡化了裝置的電路設計，降低了電路成本和電路的復雜度。

技術領域

本發明涉及液面探測，具體涉及一種液面探測裝置及方法。

背景技術

在生物、化學、醫療分析領域，分析儀器需要通過一種所示的取樣針(加樣針)，現有的檢測方法是通過電容-電壓轉換檢測檢測處理并發出信號。當取樣針接觸到液體時，取樣針從而引起輸出信號電壓產生變化，經過電路進行處理后發出脈沖信號。該檢測方法的檢測電路的結構如圖5所示。

上述的檢測方法中，取樣針根據液面變化產生電容變化，然后將電容變化轉化為電壓變化得到電壓信號。將電壓信號經過電路處理后得到脈沖信號。

在實際使用中，取樣針的電容值往往是在30pF左右，而在液體量比較少的時候，加樣針接觸到液面后所產生的差值不超過1pF，這是一個微小的量的變化。

受該電路所限，該電壓的變化也比較小，為了處理該微弱的信號，必須引入如圖5所示的鎖相環電容-電壓轉換電路、濾波電路、比較器電路等，濾波電路會導致信號反應慢，比較器門限設置不夠靈活。加樣針的運動以及抽取液體都需要電機，水泵等的參與。這兩種器件是主要的電磁干擾來源，會對鎖相環電路比較器電路產生影響。輸出信號的波形如圖6所示。由該圖可以看出上述方法中的有效信號摻雜了大量的干擾信號，不利于對檢測信號的判斷。

綜上所述，現有的檢測方法存在著靈敏度和抗干擾性的矛盾，提高檢測靈敏度的同時會導致儀器的抗干擾性降低，影響檢測結果。而提高儀器的抗干擾性則會導致靈敏度降低，無法檢測到較少的液體量。

發明內容

為了解決上述現有技術存在的問題，本發明目的在于提供一種液面探測裝置及方法。本發明的檢測精度高，抗干擾能力強，同時簡化了電路結構。

本發明所述的一種液面探測裝置，包括取樣針、振蕩電路和頻率檢測電路，所述的取樣針的信號輸出端連接振蕩電路的信號輸入端，所述的振蕩電路的信號輸出端連接頻率檢測電路的信號輸入端，所述頻率檢測電路的信號輸出端為液面探測裝置的信號輸出端。

優選地，所述的振蕩電路為555振蕩電路,所述的555振蕩電路包括555芯片、調節電阻和調節電容，所述的555芯片包括放電引腳、閾值引腳和觸發引腳，所述的放電引腳通過調節電阻短接閾值引腳，所述的閾值引腳短接觸發引腳后的公共端經過調節電容連接模擬地，所述的取樣針的信號輸出端連接閾值引腳。

優選地，所述的頻率檢測電路包括MCU、第一檔位開關和第二檔位開關，所述的第一檔位開關和第二檔位開關分別連接MCU的兩個檔位引腳，還包括用于短接第一檔位開關和第二檔位開關的跳線帽。

一種液面探測方法為通過檢測取樣針的輸出信號的頻率進行液面探測。

優選地，取樣針探測液面生成信號并輸入到振蕩電路中，振蕩電路將取樣針輸入的信號轉化為振蕩信號輸出到頻率檢測電路中，頻率檢測電路檢測振蕩信號的頻率；當所述的頻率低于空載頻率且單位時間內的波動幅度大于閾值，判定液面處于清洗狀態；當所述的頻率低于空載頻率且單位時間內的波動幅度小于閾值，判定液面處于接觸狀態，所述的空載頻率為取樣針未接觸液面時的穩態頻率。

優選地，通過跳線帽短接第一檔位開關和第二檔位開關設置頻率檢測電路的靈敏度。

優選地，將所述的取樣針的信號輸出端并接調節電阻和調節電容，通過設置調節電阻的電阻值和調節電容的電容值設置取樣針探測的靈敏度。

本發明所述的一種液面探測裝置及方法，其優點在于：