CN102782464A - 检测相界的方法和装置以及相应配置的实验室器具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在液体容器(5.1-5.8)中检测相界的装置(100)。所述装置(100)包括在液体容器(5.1-5.8)中以相界方向前进的传感器(3.1-3.8)。电路(13)设置成处理传感器(3.1-3.8)的输出信号(s(t))，以便检测电容变化(dc/dt)。所述电路(13)包括具有第一滤波模块的第一管道，以便从输出信号(s(t))中滤出具有短脉冲宽度的第一信号(s1(t)、s1d)，並具有第二滤波模块的第二管道(40)，以便从输出信号(s(t))中滤出较大脉冲宽度的第二信号(s2(t)、s2d)。本发明进一步利用具有比较器模块(11)的控制器模块(8)，以测定第一信号(s1(t)、s1d)是否达到第一阀值，还可进一步提供处理模块(12)，以测定所述第二信号(s2(t)、s2d)是否符合预定的第二信号标准。

Description

检测相界的方法和装置以及相应配置的实验室器具
本发明涉及检测相界的方法和装置以及相应配置的实验室器具。具体地说，涉及配置成检测在液体容器内的液位的实验室器具。
本申请要求2009年12月30日提交的瑞士专利申请CH 02011/09的优先权。
在许多实验室系统和医用和药用装置中，测定试管、滴定盘等内的装料高度很重要。业界也有一些涉及检测液-液相界的应用。术语“相界”在下文中既可用于气体和液体介质之间的转移(气-液相界)，又可用于不同液体介质之间的转移(液-液相界)。
在涉及自动测量或测试操作时，该相界测定尤其具有重大意义。装料高度的测定典型地可通过液位检测(即测定空气和液体之间的相界位置)而进行。这一过程也称之为“液位检测”(LLD)。
例如，液位检测可用于移液装置中。在这种情况下，当用吸液管抽吸时，移液针应该尽量少地进入待移液液体，以便使样品液体尽可能保持不受污染。结果，移液针因而在抽吸过程中一般被浸没在液位以下仅2毫米，这样可确保移液针充分地浸入液中，並因此而不会吸入空气。在抽吸过程中，移液针不断地跟随下降的液面，这样移液针总是相对于液面保持浸没于同一深度。抽吸后，可基于抽吸量和气-液相界位置所在的液体容器的截面面积来计算高度。当吸液管的尖端从流体中露出时，可将生成的信号与气-液相界的计算位置作比较，以便藉此检验抽吸过程。因为气体和液体具有大为不同的介电常数，气-液相界可借由电容变化来确定。
例如，液-液相界的检测在液-液抽取中担当了重要的角色。在液-液抽取中，利用在两种互不混溶的溶剂中的物质的不同溶解性。一种亲水相(通常是水)以及一种亲水有机溶剂可分别用作溶剂。在抽取之后，通过抽吸将带有预期物质的相移除。为了避免不经意地从另一相中抽吸，知悉水和有机相之间的精确相界往往是很重要的。因为不混溶的液体具有明显不同的介电常数，液-液相界可借由电容变化来确定。例如，这可用来经由例如抽吸来移除中间相。
近年来，实验室器具变得更为精确和更加复杂，而趋势走向为高度一体化、自动化和并向性发展。这将使个体构件走向高度的空间致密化。这种致密化不仅导致机械和其它结构上的问题，而且还导致那些与电子评估能力位置相关的问题，由此，相邻的测量管道的相互影响和其它方面可产生问题。
典型的相界检测以图1所示意的电容方式进行。图1所示为已知的实验室器具100的配置，在该种情况下，该实验室器具配置成检测液面。液体1的存在或者空气与液体1之间的相界在这种情况下可通过观察电容Ctip/liq的变化来检测。电子充电/放电电路2确保充电和放电，以便能够测量以例如管尖3形式的传感器和接地底座4之间的有效电容。信号处理可通过例如由控制器8支持的信号处理电路7来进行。
实验室器具100的操作模式可取決于电容测量的方法而不同。例如，带有正弦信号的激厉可以通过充电/放电电路2来产生，以便测量信号处理电路7和控制器8的信号相位差，其中信号相位差表示电容量。也有可能借助于其它充电/放电电路2经由电阻使电容充电，然后通过诸如场效应晶体管(FET)的晶体管使电容进行直接放电。
还有一种电容测量方法是形成振荡电路，该振荡电路由线圈和测量电容构成，其中会评估振荡电路的谐振频率，该谐振频率随电容的增大而降低。
取决于实验室器具100，由传感器或管尖3的杂散电容、电子耦合、液体1的传导性以及在邻近测量管道(图1中所示的次末端)之间的道间串扰产生的有效电容非常低。典型地在几个微微法拉(pF)的范围之间。在从空气浸入到液体内期间所获得的电容Ctip/liq变化再一次小到接近于系数100至1000。
到目前為止，一般使用信号处理电路7来检测相界，信号处理电路评估在测得的输出信号s(t)中的短暂反弹，例如，当传感器3穿透相界时(在该种情况下为在浸入液体1内的期间)可获得所述的反弹。
存在这样的问题，待测的电容Ctip/liq变化在测得的输出信号s(t)中很难识别，因为在这种情形下，诸如发源于邻近管道的道间串扰的杂散电容Ctip/liq和电容变化会由于移动的馈电线路而相互重叠。
随着实验室器具的自动化程度的增加，最好以只需要少量人工干预的方式布置各个过程。这就需要考虑到，在自动抽取系统或器具中可能发生的多种状况未必能够通过现有的自动抽取系统或器具自动解决。
因此，本发明的目的在于提供一种检测相界的装置和方法，其能够确保随时进行相界检测。此外，本发明涉及提供一种相应的实验室器具。
所述方法和装置或实验室器具最好以这样的方式配置，即自动识别紧急情况或特殊情况，而无需任何人工或机械干预。
根据本发明权利要求1的方法、权利要求11的装置和权利要求19的实验室器具可实现这些目的。
根据本发明的方法由权利要求1的特征来限定。根据本发明的装置由权利要求11的特征功能部件来限定，而根据本发明的实验室器具则由权利要求19的特征功能部件来限定。
在本发明较佳的实施例中，当传感器以朝向待测相界的方向向前移动时，可以变更的模式进行充电和放电。当到达相界(例如，液面)时，获得通过处理输出信号来评估的电容变化。在该处理范围内，在此也可将所涉及的处理称为评估或信号评估，会通过第一滤波器和第二滤波器使输出信号分离。所述第一滤波器提供具有短脉冲宽度的第一信号，而所述第二滤波器提供具有较大脉冲宽度的第二信号。在这两种信号的基础上可测定第一信号是否达到至少一个预先测定的第一信号标准(例如，阀值和/或脉冲宽度和/或上坡度)。另一方面，测定第二信号是否达到至少一个预先测定的第二信号标准(例如，阀值和/或脉冲宽度和/或上升度和/或在几个测量点上的单调上升度)。如果达到第一和第二信号标准，则输出一个代表液面检测的所有显示的标识符(例如，以信号或特别编码的形式)。
本发明配置成进行相对的电容测量或评估，因为在相对考虑的情沉下，诸如现时浸没位置深度的许多干扰和影响数量的影响很少或者没有影响。相对的电容测量或评估显著地导致更加稳健和可重复的结果。为检测相界而进行的绝对电容值的测定非常艰巨，因为信号在通过相界时会比装置的实际电容值小几个量级。此外，从信号处理的观点而言，“浮动”的整体环境可使绝对语句变得更加困难。
根据本发明，可电子评估慢速信号和快速信号。所述快速信号可用作“叫醒”信号。如果快速信号达到第一标准，例如，所述快速信号超越了第一阀值，则可假定检测有效，并继续进行下一步的方法步骤。然后，在慢速信号的评估/处理的基础上进行更加精确的评估。因此，静电干扰可被“滤出”，例如，由于在静电干扰的情况下，较快的第一信号可以产生，但慢速的第二信号不会产生，其可以表示出一个“真实”的检测。
本发明的优点在于慢速信号准许一些语句，否则其只有从绝对测得的信号中获得。
本发明允许提供通用的装置和实验室器具，在多种状况下和多种先决条件下提供可靠的检测结果。
通过参照附图所示的实施例，以下将详细地解释根据本发明的装置、实验室器具以及方法，所示的实施例并不限制本发明的保护范围。
图1所示为根据现有技术的实验室器具的侧视示意图；
图2所示为本发明装置的侧视示意图，其中所述装置带有本发明的电路；
图3所示为振幅-时间的曲线示意图，其中以简化的方式示出本发明的两个信号，以便能够根据第一实施例对应用标准作出说明；
图4所示为本发明装置的操作原理的流程示意图；
图5所示为本发明装置的评估信号的操作原理的流程示意图；
图6所示为本发明另一装置的侧视示意图，其中该装置带有本发明的另一电路；
图7所示为振幅-时间的曲线示意图，其中以简化的方式示出本发明的两个信号，以便能够根据另一实施例对应用标准作出说明；
图8所示为本发明示范性方法的操作原理的流程示意图；
图9所示为两个模拟信号s1(t)和s2(t)分别转变成数字信号s1d和s2d的方框示意图；
图10所示为本发明信号处理电路的实施例的方框示意图；
图11所示为振幅-时间的曲线示意图，其中示出本发明的两个信号，以便能够根据又一实施例对应用标准作出说明；以及
图12所示为振幅-时间的曲线示意图，其中示出本发明的两个信号，以便能够根据再一实施例对应用标准作出说明。
以下将以涉及的实例描述本发明优选的具体实施方式。它们既包括整个发明的不同构造，也包括本发明的组件和各个部件。各种实施例所描述的组件和各个部件可根据原理与另一个结合，或者各个实施例的组件和各个部件可由其它实施例的组件和各个部件替代。本领域技术人员可以理解到藉此形成的结合只需要较小的调整，因而以下不做详细的描述，例如，组件和各个部件的操作目的或组件和各个部件相互之间的接合等。
术语相界将用于两个或多个具有不同介电常数的介质之间的界限。具体地说，涉及液-液和气-液的相界。
术语模块在此将用作描述以硬件、软件或硬件和软件的结合的方式来实现的功能组。
术语“识别符”在此将用作所设定的编码、代码字、信号、存储入口或标志。
参照本发明的各种实验室器具100，它们涉及配备成用于检测相界的仪器、系统、器件、装置、处理中心等。本发明的装置110是实验室器具100的一个部件或组件。例如，实验室器具100可包括几个相同的装置110或几个不同的装置110。
本发明的装置110特别配置成检测液体容器5内的液面(也就是，气-液相界)。该装置110也可用于检测其它相界。为了检测，所述装置110包括以朝向液体容器5液面1的方向向前移动的传感器3(例如，以管尖或移液针的形式)。带有电路块2、7的电路13和控制器模块8用作处理传感器3的输出信号s(t)，以便当到达或穿透相界时检测电容变化。电路13包括至少一个带有第一滤波器的第一管道，以便从输出信号s(t)中滤出短脉冲宽度的第一信号s1(t)。此外，电路13包括至少一个带有第二滤波器的第二管道，以便从输出信号s(t)中滤出较大脉冲宽度的第二信号s2(t)。电路13还包括控制器模块8。所述控制器模块8包括比较器模块，该比较器模块以能够测定第一信号s1(t)是否到达第一阀值T1的方式配置。所述第一阀值T1由装置110或实验室器具100预先测定。除第一阀值T1之外，也由可能测定和/或评估脉冲宽度P1。此外，所述控制器模块8包括处理模块，该处理模块以能够测定第二信号s2(t)是否达到至少一个第二信号标准(例如，最小上升度ST)的方式配置。
图3所述为振幅-时间的曲线示意图，其中以简化的方式示出本发明的两个信号s1(t)和s2(t)。参照该示范性的图示来描述各种实施例的操作模式原理。通过两个滤波器使信号s(t)分裂成第一信号s1(t)和第二信号s2(t)，可以得出更加精确的语句。然而，仍然有可能在第一信号s1(t)的基础上直接回应。这种直接反应可以是必需的，以便在检测信号s(t)之后使前进运动B产生停顿，所述信号s(t)好像是一个为防止超过需要浸入的浸入信号。原因在以上已作解释。较佳地，浸入深度固定在2mm。
图3示出在相对小的振幅A上的第一阀值T1。在本发明最简单的实施例中，只测定第一信号s1(t)是否达到第一阀值T1。如果是这种情况，则认为已达到了检测的第一标准。
在图3中，设在振幅A上的第二阀值T2位于所示第一阀值T1之上。现在，可以测定第二信号s2(t)是否达到至少一个预先测定的第二信号标准。在本发明最简单的实施例中，现在测定所示第二信号s2(t)是否达到第二阀值T2。如果是这种情况，则认为以达到了检测的第二标准。
如果达到了所描述的第一信号标准和第二信号标准，例如可以产生识别符(例如，以信号或编码的形式)的输出(图5中的步骤208)。所述识别符指出装置110完成了液面的检测。
应该注意到，在本发明的各种实施例中，两个阀值T1和T2的绝对值取决于通过电路的进一步处理的选择。T1可以小于、等于或者甚至大于T2。更加清楚地说，在附图中T2总是选择大于T1。
任选地，在评估/处理位于第一阀值T1水平上的第一信号s1(t)中可附加考虑脉冲宽度P1。在这种情况下，第一信号标准包括第一阀值T1和脉冲宽度P1。通过一个或几个附加的标准可减低错误检测的风险，例如，由于静电放电的结果而可能出现的错误检测。在图3中，脉冲宽度P1相应于位于第一阀值T1水平上的第一信号s1(t)的电流脉冲。由于在这种情况下，在完成检测整个脉冲宽度P1之前会使人等待得太久，脉冲宽度P1在较佳的实施例中会设定为较短的时间窗口。图11分别示出特指为P1这样的较短的时间窗口。该时间窗口以点X2上终止。
在评估第一信号s1(t)和限定第一标准或第一准则中可以分别获得一个通知，该评估尽可能迅速，以便能够尽快回应。
任选地，在评估/处理位于第二阀值T2水平上的第二信号s2(t)中可考虑一个或几个以下附加的第二信号标准：
-在阀值T2中或信号s2(t)的其它几点上的第二信号s2(t)的上升度ST，和/或
-在阀值T2中或信号s2(t)的其它几点上的第二信号s2(t)的脉冲宽度P2，和/或
-在几个测量点之上或在时间窗口之上的第二信号s2(t)的单调上升度。
换句话说，在曲线的另一点上(例如，在阀值T1的水平上)可以考虑和评估第二信号s2(t)的上升度ST或脉冲宽度P2。
当有需要时，所提及的第一信号标准和第二信号标准可以相互结合。
通过考虑一个或几个附加的单一标准，可以提高检查的判断。
图4所示的流程示意图描述了本发明装置110的操作原则。图5进一步详细说明了本发明装置110的信号评估操作原则。
所述装置110评估电路2的输出信号s(t)，以便能够识别是否有超时t或少时间单位dt的相关电容dc变化。在图4中通过询问dc/dt示出该步骤201。图4中以步骤202显示输出信号s(t)的评估。当传感器3前进时出现评估，图4中以步骤200显示。只要没有相关的电容dc变化，则前进运动B将会继续。当最大限度地到达预先设定的浸入深度Z-Max时，装置110或实验室器具100可明显地干扰前进运动B。
图5示出了评估信号s(t)方法的细节。在第一步骤203中信号s(t)被滤波，以获得前述的两个信号s1(t)和s2(t)。接着，如步骤204和205所指出的，最好同时在本发明所有的实施例中，第一信号标准或准则应用于第一信号s1(t)，而第二信号标准或准则应用于第二信号s2(t)。一旦达到第一信号标准或准则，决策步骤206则发出相应的(成功)信号。上述也同样适用于决策步骤207。当达到第二信号标准或准则时，该决策步骤207则发出(成功)信号。在这种情况下，步骤208可以发出识别符(例如，信号或编码)。如果没有达到第一信号标准或准则，返回到开始的步骤。如果没有达到第二信号标准或准则，返回到开始的步骤。如果都没有达到第一信号标准或准则或第二信号标准或准则，也返回到开始的步骤。取决于实施例可重复进行所述程序。
因此，以下进行本发明用于在液体容器5中检测相界的方法。为了使传感器3以朝向液体容器5中液体1的方向移动，可执行连续或逐步的前进运动B(步骤200)。在该前进运动B的过程中，将评估传感器3的输出信号s(t)，以便检测电容dc/dt变化。在评估202的过程中，输出信号s(t)通过第一滤波器和第二滤波器分裂(步骤203)。信号的滤出也可使用普通的滤波模块。这样产生短脉冲宽度的第一信号s1(t)和大脉冲宽度的第二信号s2(t)。
然后，测定(步骤204、206)第一信号s1(t)是否相应于预先设定的第一信号标准或准则(例如，阀值T1；或阀值T1和脉冲宽度P1)。也可测定(步骤205、207)第二信号s2(t)是否相应于预先设定的第二信号标准或准则(例如，阀值T2；或阀值T2和脉冲宽度P2；或阀值T2和上坡度ST)。如果达到第一信号标准或准则和第二信号标准或准则，则产生表示或指出相界检测的标识符(例如，信号或编码)输出(步骤208)。
图6所示为本发明另一装置110的侧视示意图，所述装置包括本发明的另一电路。以上所描述的细节也适用于该实施例。因此，以下主要描述与图2的装置110不同之处。在这种情况下，实验室器具100包括几条管道(在此为八条)。每条管道包括在此简单显示为齿轮的前进装置10.1-10.8。所述前进装置10.1-10.8分别产生如箭头所指的向下前进运动B1-B8。传感器3.1-3.8各自或共同地与前进装置10.1-10.8推进。传感器3.1-3.8浸没到全部装有液体1.1-1.8的液体容器5.1-5.8中。灰色区域表示各自的相界。在所示的这一刻，传感器3.8浸入液体容器5.8的液体1.8内。在此以闪电符号表示在装置110的八条管道中获得的相关电容变化。各个管道的传感器3.1-3.8经由电线14(最好是屏蔽线)与信号处理电路7连接。所述信号处理电路7分别处理各个管道的信号s(t)。各管道的每一信号s(t)将被滤波，以便藉此获得相应的第一信号s1(t)和第二信号s2(t)。这意味着每个测量周期总共获得八个第一信号s1(t)和八个第二信号s2(t)。传感器3.1-3.8以适当的频率充电和放电。
装置110包括如图所示的控制器模块8。所述控制器模块8包括比较器模块，在该实施例中所使用的比较器模块为第一微处理器11。所述比较器模块以这样的方式配置和所述第一微处理器11以这样的方式编写程序，即测定各个管道的第一信号s1(t)是否到达第一阀值T1。该原理以上已做出描述。在这种情况下，比较器模块或第一微处理器11以交错的方式连续处理八条管道所有的第一信号s1(t)。
所述控制器模块8还包括处理模块，在该实施例中所使用的处理模块为第二微处理器12。所述处理模块以这样的方式配置或所述第二微处理器12以这样的方式编写步骤，即测定各个管道的第二信号s2(t)是否达到预先测定的第二信号标准。该标准以上已做出描述。在这种情况下，处理模块或第二微处理器12以交错的方式连续处理八条管道的所有第二信号s2(t)。如果第一信号s1(t)和第二信号s2(t)都符合八条管道的其中一条的标准，则假定传感器3已经到达该管道中液体1的相界。在这种情况下，将向八条管道输出识别符(例如，以信号或编码的形式)，因为传感器3.8刚好浸入到容器5.8的液体1.8内。例如，该识别符可以经一个界面(cLLD)15被输出。例如，实验室器具100可以基于该识别符做出判断或开始反应等。
在各种实施例中也可使用常用的、高强性能的处理器替代上述各微处理器11和12。
较佳地，由本发明各种实施例中通过适当的软件做出判断。为此，所述软件可以接收信息(例如，来自控制器模块8的前述识别符和来自存储器中的信号值)。然后，在预先测定规则的基础上可以做出判断。例如，软件可以判断传感器3(例如，以移液针或管尖的形式)是否需要清洗，因为根据本发明的实例(参见图8的实例中步骤214或218)该传感器的特征是易受污染。软件还可以判断是否应该切断管道或者例如在紧急情况下呼叫操作者。
在图6中指出，电路7可以包括电子充电/放电电路2。该电子充电/放电电路2还可以设定在不同的位置上。此外，该电路2的配置取决于最初描述的电容测量方法中的将会具体地应用的电容测量方法。
图7所示为另一振幅-时间的曲线示意图，其中以简化的方式示出本发明的两个信号s1(t)和s2(t)。该示范例用于描述另一实施例的操作基本原理。同样在这种情况下，借助于普通的滤波模块或两个滤波模块使信号s(t)分裂成第一信号s1(t)和第二信号s2(t)。
图7中，在相对低的振幅A上再次设定第一阀值T1。在本发明最简单的实施例中，可测定第一信号s1(t)是否到达所述第一阀值T1。如果是这种情况，则认为已达到检测的第一标准。
图7中，在振幅A上设定所述第二阀值T2位于第一阀值T1之上。现在可测定第二信号s2(t)是否达到待测定的第二信号标准。在本发明最简单的实施例中，可测定第二信号s2(t)是否超出了时间窗口F2内的所述第二阀值T2。所述时间窗口F2在延迟时间t＝c之后开始。在显示的实例中，第二信号s2(t)在以标有“x”的交叉点Px上超过了第二阀值T2。由于该交叉点Px位于时间窗口F2内，则认为已达到了检测的第二标准。
如果已经达到如上所述的第一信号标准或准则和第二信号标准或准，则可以产生识别符(例如，以信号或编码的形式)的输出(图5中的步骤208)，并且例如可停止向下运动。该识别符指出装置110已经执行了相界的检测。
图8所示为本发明的另一种方法，即执行前进运动B(步骤200)。在该步骤中，相应的传感器3在起点位置(Z起点)开始进行运动，并且在最大(浸没)位置(最大值Z)终止运动。在此可以提供运动的路径或所述运动在恒速时均匀地延伸。较佳地，使用的装置是为了在所有时间上都能够测定传感器3的绝对位置Z。这样，可确保在所有时间上都能维持起点Z到最大值Z的面积。
步骤210指出液面(LLD)的检测由此开始。在节点K1上判断是否检测了快速信号s1(t)。如果是这种情况，所述方法则以步骤211的方向分支。步骤211致使前进运动B在现时的浸没位置Z1(例如，浸没位置在相界下方2mm处)中立即终止，接着是评估慢速信号s2(t)的步骤205。如果只在节点K1上检测慢速信号s2(t)，所述方法则以步骤212的方向分支。所述步骤212指定为软停止(软制动)。在这种情况中，将不会执行突然的停止运动。在节点K2上判断或识别这样是否关系到只有一个慢速信号s2(t)的一次性检测。节点K2最好涉及一个计数器。在这种情况下，将实施步骤213。所述步骤213预先测定传感器3稍微移回到先前的位置。然后，将再次执行所述步骤210。如果只是再次检测慢速信号s2(t)，所述方法则再次从K1分支到步骤212。在节点K2上，所述的方法则分支到步骤214。所述步骤214将输出错误E1(例如，以错误码的形式)。作为步骤214的部分，有可能选择性地将测定的数据储存在存储器中，和/或标记和略过(或切断)相应的液体容器5和/或传感器3中的样品液体1。步骤212和213是特别步骤或程序的部分，所述特别步骤或程序被调整至只检测第二慢速信号s2(t)的状况。
当K1方法的主要路径跟随步骤211和215时，在节点K3上作出判断第一快速信号s1(t)是否达到第一标准/第一准则，以及同样第二慢速信号s2(t)是否达到第二标准/第二准则。如果是这种情况，所述方法则在交叉K3上以“OK”的方向分支。在节点K4上作出询问传感器3是否以任何方式被标志。该传感器3的标志可在另一先前的步骤中产生。因此，例如传感器3被标志成已受污染。在这种情况下，所述方法在节点K4上以步骤215的方向分支。所述步骤215可提供传感器3(人工或自动的)检查。如果传感器3未被标志，所述方法以成功的检测(步骤216)结束，并且所述方法可选择地进入步骤208(也可参见图5)。
如果在节点K3上的判断不是OK，所述的方法在节点K3上以节点K5的方向分支。节点K5可配置一个计数器。如果图8的方法连续一次或两次在节点K3上以节点K5的方向分支，则将接着进行步骤217。当在步骤213中，或以其它任何方式，产生传感器3已定义的撤出，并且所述方法从步骤210重复。如果所述方法连续三次在节点K3上以节点K5的方向分支，则可由步骤218输出错误E2。所述步骤218输出错误E2(例如，以错误码的形式)。作为步骤218的部分，有可能选择性地将测定的数据储存在存储器中，和/或标记和略过(或切断)相应的液体容器5和/或传感器3中的样品液体1。
图8的流程示意图将理解为一个实例。所示的方法可依据实验室器具100、测量方法以及具体状况进行变型。例如，也有可能提供进一步的分支和惯常程序以便治疗特殊病症。
如图6所示，本发明的装置110最好设有两个微处理器11和12。较佳地，在本发明所有的实施例中以模拟的方式产生信号s(t)的部分信号处理。多至或带有两个用以提供信号s1(t)和s2(t)的滤波模块的信号处理最好配置成模拟模式。然后，如图9的方框示意图所示，通过两个配置在微处理器11和12之前的分离式模数转换器16、17转换成数字。所述模数转换器16、17从第一模拟第一信号s1(t)生成第一数字信号s1d，从模拟第二信号s2(t)生成第二数字信号s2d。然后，所述信号s1d和s2d由控制器模块8进行处理。如果装置110或实验室器具100包括几条管道，因此可配置模数转换器16、17。
图10所示为本发明信号处理电路7的实施例的方框示意图。所述电路7处理由传感器3放出的信号s(t)。依据测量方法和装置110的整体概念，所述电路2可选择地配置在传感器3和电路7之间。所述电路7担当评估输出信号s(t)(步骤202)的准备工作。这包括借助于第一滤波模块30和第二滤波模块40将输出信号s(t)分裂成(步骤203)如上所述的短脉冲宽度的第一信号s1(t)和较大脉冲宽度的第二信号s2(t)。信号s(t)最好在所述分裂(步骤203)之前进行预处理。在这种情况下，例如可使用比较器19将信号s(t)设置成与参考电压Vref相关。在比较器19的输出上提供调谐脉冲宽度(PWM)信号。所述PWM信号显示对在传感器3上瞬时电容的依赖。所述PWM信号由滤波模块20(例如，第三指令的贝赛尔滤波器)进行处理。然后，可产生生偏置位移，如以参考编号21显示的符号。最后，以较佳的方式跟随一个主放大器22。在所指定的所述主放大器22的输出上提供一个作为放大信号s*(t)的信号。现在，经由两个平行的滤波模块30和40或经由一个普通的滤波模块引导所述放大信号s*(t)。滤波模块30和40或都包括以下的部件(显示为从输入至输出)：分离器31和41、带通滤波器32和42、高频前级放大器33和43。第一分离器31包括位于输入侧上的电容Cx，以及第二分离器41包括位于输入侧上的电容Cy。这两个分离器31和41以产生交变电压去耦的方式配置。为此，如图所示，两个分离器都分别包括带有两个电阻的分压器。所述第一带通滤波器32的特征是两个频率f1＝60Hz和f2＝1.8kHz。所述第一高频前级放大器33可具有10至20之间的放大系数。所述第二带通滤波器42的特征是两个频率f1＝2.5Hz和f2＝18kHz。所述第二高频前级放大器43例如可具有11之15之间的放大系数。
例如，图9的电路可跟随图10的电路。
较佳地，本发明方法的至少部分程序控制由软件产生。该软件可以固件形式预先设定。更佳地，不仅使用的程序控制为软件，而且也可以是信号处理和评估。在这种情况下，相应的模块可由带有软件的大威力处理器执行。
在各种实施例中提供程序控制，当前进运动B以Z轴线的方向到达一个相界时，使前进运动B停止(参见图8的停止点Z1)。这就是说，当成功检测了所述第一信号s1(t)或s1d(参见步骤211)时，程序控制(步骤211)最好使相应的传感器3的前进运动B立即停止。通过步骤211使所述传感器3立即停止，以便防止传感器3浸入得超过绝对需要。在该位置Z1中，装置110将等候直至测定第二信号s2(t)或s2d是否也成功测定。如果达到第二信号s2(t)或s2d的第二标准/第二准则，则认为检测完全成功(步骤216)。
识别符的生成(参见步骤208)可由第二微处理器12执行，或者可使用上级处理器(附图中未示出)。例如，所述上级处理器也可假定用作其他工作。
较佳地，装置110包括总线9(例如，控制器局域网总线；CAN总线)，或者装置110可与该总线9连接。
在应用根据本发明的检测方法之前或使用装置110之前，最好预先测定几个参数。借助于实施例和相应的应用，可限定以下一个或几个参数：
-设定灵敏度(例如，借助于待检测的液体)。
-测定第一和/或第二标准/准则。
-预先测定是否使用特殊步骤(例如，图8中的步骤209)或检测模式。可选择地预先测定一个或几个每隔多久将重复测试一次的节点。在图8的说明中，在节点K2上只提供单次重复。例如，也可选择不同的次数。
-反应的测定(例如，对成功检测的反应，步骤216)。
这些只是涉及实例。上述各项可作延续。也有可能在检测之后测定后处理的方面。
图11显示为另一振幅-时间的曲线示意图，其中示出本发明的特别液体检测的两个信号s1(t)和s2(t)。参照该示意图将解释另一方面的实施例。
第一阀值T1以相对低的振幅A加入到图11中。在本发明最简单的实施例中，只测定第一信号s1(t)是否达到所述第一阀值T1。如果是这种情况，则认为达到检测的第一标准。有可能在此选择并且也可以在所有其它实施例中评估和考虑脉冲宽度P1和/或任何其它像第一标准那样适合的准则。在较佳的实施例中，如图11所示，脉冲宽度P1加入作为较短的时间窗口。图11所示的较短时间窗口测定为P1。该时间窗口在点X2处终止。在该时间窗口内检查第一信号s1(t)是否总是保持上述的阀值T1。如果是这种情况，则达到了这个标准。
还有可能检查第一信号s1(t)是否在该时间窗口内具有最大值。在图11中，该条件或该标准也可达到。
第二阀值T2在振幅A上加入到图11中，其中在现时情况下，所述第二阀值(当作为绝对值时)位于第一阀值T1之上。现在可测定第二信号s2(t)是否达到第二信号标准。在本发明最简单的实施例中，可测定第二信号s2(t)是否达到了所述第二阀值T2。如果是这种情况，则认为已经达到检测的第二标准。
如果已达到如上所述的第一标准/准则和第一标准/准则，识别符(例如，信号或编码)可以产生输出(图5或图8中的步骤208)。所述识别符指出装置110已经执行了界面的检测。
以下为本发明方法的程序。检测步骤从点X1处开始(步骤210)。相关的存储器或装置110的记录器或实验室器具100将设定为零。在该实例中每250μs读取新的快速A/D值(已知为数字信号s1d)，并且检查第一标准。至少检查是信号s1(t)还是相应的数字信号s1d达到第一阀值T1。可任选地检查另一第一标准(例如，脉冲宽度P1和/或上坡度ST等)。在该过程中，相应的快速分离存储器(移位寄存器)将填入数字信号s1d。在该实例中以并行的方式每5ms读取新的慢速A/D值(在这种情况下已知为数字信号s2d)，并将检查第二标准或第二准则。至少检查是信号s2(t)还是相应的数字信号s2d达到第一阀值T2。可任选地检查另一第二标准(例如，脉冲宽度P2和/或上坡度ST)。在该过程中，相应的另一分离存储器(例如，移位寄存器)将填入数字信号s2d。
可在点X2处测定是否已经到达检测快速信号s1(t)或s1d的另一标准(步骤206)。然后，送出停止信号(步骤211；停止点Z1)，以便使前进运动B(当时)在位置Z1处停止。现在在快速分离存储器中限定或标记相应的快速信号s1(t)或s1d的振幅。快速分离存储器的剩余部分可以例如从各存储处改写。在另一分离存储器中限定标记相应的慢速信号s2(t)或s2d值。另一分离存储器的剩余部分可以例如从该存储处改写。在该点上，选择的离线值可以及时设定成“检测进行中”。图8中，所述的方法现在位于步骤211、205和节点K3的范围内。
所描述的慢速信号s2(t)或s2d(步骤205)已做评估，以便测定是否达到用于该第二慢速信号s2(t)或s2d的标准或准则。在点X3处，慢速信号s2(t)或s2d将超出阀值T2。可认为所述的检测方法在点X4处完成。
在图11中由双向箭头指出另一标准，该标准应用于第二信号s2(t)或s2d。例如，可以预先测定信号s2(t)或s2d将从第一测量值(起始点A1)单调地升至第四测量值(在点A1中)。所示的测量点在此以小菱形显示在信号s2(t)或s2d的信号曲线上。
图12所示为未能成功完成的检测方法的实例。第一信号s1(t)或s1d过小而不会在任何时间点上超过第一阀值T1。然而，第二慢速信号s2(t)或s2d在该实例中可以以达到第二标准的原理产生，因为第二慢速信号s2(t)或s2d可在点X2上超过第二阀值T3。在时间X2的最后一刻设定或转发用于平稳制动步骤的停止信号(例如，根据步骤212)，以便中断前进运动B。在图8的流程图中，所述的方法以特殊步骤209的方向在节点K1上分支。
在图11和12的示范例中，用于记录(存储)数字信号s1d、s2d的时间窗口DRT为一秒。在该示范例中，振幅方向A中的步长为4.2mV，而在第一时间轴线上的步长为250μs以及在第二时间轴线上的步长为5ms。
依据实施例，通过第一微处理器11可实现与第一阀值T1的比较。因此所述比较在这种情况下以数字化的第一信号s1d为基础而产生。所述比较也可借助于模拟信号s1(t)产生并且例如作为第一滤波模块30中的功能块而成为一体。
在特别较佳的实施例中，滤波模块30、40中的其中一个或两者一起可借助于软件测算法(如软滤波器)来实现。这样提供了可调整所应用的滤波功能的优点。如图10所示的滤波模块30、40以硬件的形式配备这些滤波模块30、40特别快速工作的优点。
在更佳的实施例中，可暂时或永久地储存两个信号s1d和s2d，以便以存储值为基础进行处理。
依照实施例，当慢速第二信号例如具有过度的上坡度ST时，还可以引发停止前进运动B。
所述的方法或装置110在步骤执行的过程中或随后可以送出一个报告，该报告包含程序步骤上的信息。该报告可以以协议的形式与时间值t、振幅A等一起输出个别事件。
在特别较佳的实施例中，可永久或只在一项特殊事件的情况下存储信号s1d和/或s2d(例如，在出现其中一个错误E1或E2的过程中)。在后一种情况中，记忆空间明显消耗得很少。
在特别较佳的实施例中，既可评估负信号s1(t)、s2(t)又可评估正信号。例如在传感器3的浸没过程中可产生带有负在先标记的信号(例如参见图11和12)，相反，例如在浮出表面的过程中可产生带有正在先标记的信号。当正和负信号移动穿过相界(依据运动的方向)时，对于正和负信号的考虑是合乎道理的。较佳地，如图8所示，以类似的方式评估表面信号。然而，可以提供不同的相应的反应和分支。此外，其它用于信号处理的标准最好应用在表面信号的评估/处理中。
还应考虑到，在先标记也可提供重要信息，例如当涉及实验室器具100时，从液体容器5抽吸液体1并在该液体容器中执行本发明的相界检测。在抽吸过程中，液体容器5的液面将会下降，而针头或传感器3也将会追随。当针头或传感器3追随过慢，则会出现针头或传感器3突然再次露出液体1的特殊情况。结果，在露出表面的过程中并且通过考虑到该信号s(t)的在先信号而产生信号s(t)评估，装置110可识别所不希望发生的露出表面现象。在该特殊情况下可开始进行相应的测量。
在特别较佳的实施例中，灵敏度的测量方法最好通过使用传感器3和电路2、7、8应用在预备步骤中，以便能够在以这种方式(诸如传导性和/或介电常数)测定的液体性质的基础上进行参数和/或标准的自动设定。装置110和/或实验室器具100的自动设定可借助于待测液体的性质(例如，传导性和/或介电常数)以这种方式进行。因此在该实施例中，可进行液体1、传感器3、用具100的表板3的任何种类和结合的预先设定。结果，对于液体性质、真实信号的调节可以以一种更好的方式从分布信号和干扰区分开。藉此可提高检测的精确度。此外，只需要较少的人工介入。
在本发明灵敏度的测量方法中，可利用大部分能够分类成组的液体，并且这些组都各具特性。较佳地，在这种情况中第一准则为阀值T1，将设定在本发明灵敏度的测量方法的基础上做测定。用于评估/处理第一信号s1(t)和/或第二信号s2(t)的其它准则则可以由阀值T1自动衍生出来或从表格中查询。
结合本发明的检测方法和本发明灵敏度的测量方法的其中一个优点在于以装置110或实验室器具100的使用者的最少输入，能够得到可靠和高度灵敏的测量。例如，由人工测定传导性直至现在由传导测量装置测定传导性。传导性测量经常在分开的容器中进行，往往致使昂贵试剂增加损耗。
在较佳的实施例中，例如根据表示为传感器3的位置Z设定参考电压。藉此可预先测定或补偿在前进位置上的相依性。这样的设定还可以连续一步步地产生。该设定还可依据液体容器5的几何形状和/或液体1的性质作出选择。敏感度最好设定成像位置Z一样的功能，以便能够例如精确检测小分量(剩余量)。此外，有可能通过提供随推进深度的增加而改变的标准、阀值或参数，结果由于过大的初敏感度而产生干扰。
恰好两个以上的滤波模块30、40用于另一实施例中。藉此不同性能的另一信号可以利用，该信号的评估能够提供与液体检测有关的进一步信息。
本发明的检测方法的一项优点在于，真实检测信号s(t)和人工信号之间的区别能够通过例如静电放电来产生(例如，寄生感应的结果)。
检查显示出，模拟信号s1(t)和s2(t)以及数字信号s1d和s2d分别都是自相似的，这意味着信号的形状相似。可使用该性能，以便事先计算所期望的信号曲线(例如，通过外推法)。在这种情况下，不需要等候到信号终止。最好这样，在较早其时间点上已经可以提取结论。这在图11经由脉冲宽度P1或减少的时间窗口表示。在这种情况下所利用的知识是信号s1(t)为具有很大可能性的真实检测信号，例如当所述信号继续在时间窗口内上升。
信号的自相似性还能够进行信号的另一数字评估。现有的测定信号与储存的定点信号做可进行迅速的比较，以便迅速地识别检测是否成功(例如，在早期的时间点上)。
例如，信号的自相似性还可以改进第二信号节点s2(t)或s2d的数字评估。信号s1(t)或s1d的曲线允许提取第二信号s2(t)或s2d预期性能的结论。这就例如允许设定第二滤波模块44的调整。
在信号s1(d)或s2d的数字评估基础上还可识别和处理特殊情况。
在较佳的实施例中，创立实验室器具100或装置110可访问的所谓的储存库。为此，可储存数字式信号(例如s1d和/或s2d)。以这种方式可实现自学式或至少可适应的解决方案。
在较佳的实施例中，可储存原始数据(例如，信号s1d和/或s2d)和可选择的其它数据(例如Z位置等)。其它步骤和器件(例如实验室器具100)可以以它们能够访问该数据的方式配置。
在前述的可应用于1∶1的其它实施例中，使用振荡电路代替充电/放电电路2，所述振荡电路频率将随传感器3上有效电容变化而改变，或者使用一种电路，以在相变、电压或电流的基础上检测电容(dc/dt)变化。
本发明的各种实施例既可应用于单管道的实验室器具100，也可应用于多管道的实验室器具100。
较佳地，装置110包括错误码发生器，以便能够根据实际情况输出错误码(例如，E1和E2)作进一步处理。
输出(图5的步骤208)以这样的方式产生，以致于可通过其它步骤或装置110或实验室器具100的其它部件(例如，控制系统或计算机)作进一步处理。
参考标号列表
Figure BPA00001573235000211
Figure BPA00001573235000221
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种检测相界的方法，所述相界位于带有传感器(3)的液体容器(5)中的两个介质之间，所述传感器(3)在到达所述相界时产生电容变化(dc/dt)，所述的方法包括以下步骤：
a.执行(200)前进运动(B)，以便使所述传感器(3)以朝向相界(1)的方向移动；
b.评估(202)所述传感器(3)的输出信号(s(t))，以便检测电容变化(dc/dt)；
其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
c.在评估(202)所述输出信号(s(t))时，借助于第一滤波方法将所述输出信号(s(t))分裂(203)成具有短脉冲宽度的第一信号(s1(t)、s1d)，並借助于第二滤波方法将所述输出信号(s(t))分裂成具有较大脉冲宽度的第二信号(s2(t)、s2d)；
d.测定(204、206)所述第一信号(s1(t)、s1d)是否达到预先设定的第一信号标准(T1，P1)；
e.测定(205、207)所述第二信号(s2(t)、s2d)是否达到预先设定的第二信号标准(T2、P2、ST、A1)，所述预先设定的第一信号标准(T1，P1)同时适用于第一信号(s1(t)、s1d)，而预先设定的第二信号标准(T2、P2、ST、A1))适用于所述第二信号(s2(t)、s2d)；以及
f.如果达到所述第一信号标准(T1、P1)和所述第二信号标准(T2、P2、ST、A1)，输出(208)表示或指出已检测到相界的标识符。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传感器(3)至少在执行所述步骤a(200)的过程中重复地电充电和放电。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，重复所述步骤b-e直至在步骤f中，確定已经达到所述第一信号标准(T1、P1)和所述第二信号标准(T2、P2、ST、A1)，而在重复所述步骤b至e的过程中，进一步执行所述前进运动(B)。
4.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，在步骤e中将確定所述第二信号(s2(t)、s2d)是否连续上升作为所述第二信号标准(T2、P2、ST、A1)。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤e中将確定所述第二信号(s2(t)、s2d))是否在预先测定时间段(F2)内达到阀值(T2)作为另一所述第二信号标准(T2、P2、ST、A1)。
6.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，在步骤d中将確定以下各项作为所述第一信号标准(T1、P1)：
-所述第一信号(s1(t)、s1d)是否达到第一阀值(T1)，和/或
-所述第一信号(s1(t)、s1d)的脉冲宽度是否达到最小脉冲宽度(P1)，和/或
-所述第一信号(s1(t)、s1d)是否在预先测定的时间窗口(F2)期间上升，而步骤d会在预先测定的第一时间间隔内重复。
7.如前述任何一项权利要求所述的方法，其特征在于，在所述第一信号(s1(t)、s1d)于步骤d中没有达到所述第一信号标准(T1、P1)的情沉下，如果所述第二信号(s2(t)、s2d))在步骤e中达到另一信号标准(ST、T3)，则所述传感器(3)的所述前进运动(B)被平稳制动。
8.如权利要求1至6中任何一项所述的方法，其特征在于，所述第一信号(s1(t)、s1d)和/或所述第二信号(s2(t)、s2d))的在先标记也在步骤d和步骤e中確定，以便随后在下一步骤中基于所述在先标记评估所述传感器(3)已浸入到液体(1)中或者所述传感器(3)已从液体(1)表面露出或者已通过相界。
9.如前述任何一项权利要求所述的方法，其特征在于，最好在预备步骤中使用所述传感器(3)和电路(2、7、8)进行灵敏度测量过程，以便基于这样测定的液体性质在下一步骤中进行所述电路(2、7、8)的阀值、参数或标准的自动预置。
10.如前述任何一项权利要求所述的方法，其特征在于，基于所述传感器(3)的现有位置进行阀值、参数或标准的设定。
11.一种用于检测在液体容器(5)中的两个介质之间的相界的装置(110)，所述的装置包括：
-能够朝相界方向前进的传感器(3)；
-处理所述传感器(3)输出信号(s(t))的电路(2、7、8)，以便检测电容变化(dc/dt)；
其特征在于，所述电路(2、7、8)包括：-
-带有第一滤波模块(30)的第一管道，以便从输出信号(s(t))中滤出具有短脉冲宽度的第一信号(s1(t)、s1d)；
-带有第二滤波模块(40)的第二管道，以便从输出信号(s(t))中滤出具有较大脉冲宽度的第二信号(s2(t)、s2d)；
-控制器模块，包括：
○比较器模块(11)，所述比较器模块以能够测定所述第一信号(s1(t)、s1d)是否达到第一阀值(T1)的方式配置；以及
○处理模块(12)，所述处理模块以能够测定所述第二信号(s2(t)、s2d)是否达到至少一个预先测定的第二信号标准(T2、P2、ST、A1)的方式配置。
12.如权利要求11所述的装置(110)，其特征在于，所述第一滤波模块(30)和所述第二滤波模块(40)以硬件实现，并且设有两个模数转换器(16、17)，以便在所述控制器模块(8)处理第一数字化信号(s1d)和第二数字化信号(s2d)之前，将所述第一信号(s1(t))和所述第二信号(s2(t))分别数字化。
13.如权利要求12所述的装置(110)，其特征在于，所述控制器模块(8)包括两个微处理器(11、12)，其中所述两个微处理器中的第一微处理器(11)配置成处理所述第一数字化信号(s1d)，而所述两个微处理器中的另一微处理器(12)配置成处理第二数字化信号(s2d)。
14.如权利要求11至13中任何一项所述的装置(110)，其特征在于，所述装置(110)包括用于测定液体性质的模块，所述模块与电路(2、7、8)是可联结的，以便能够进行所述电路(2、7、8)的自动灵敏度设定。
15.如权利要求12至14中任何一项所述的装置(110)，其特征在于，所述控制器模块(8)包括两个缓冲存储器，以便在中间存储第一数字化信号(s1d)和第二数字化信号(s2d)。
16.如权利要求11至15中任何一项所述的装置(110)，其特征在于，所述装置(110)包括错误码发生器，以便能够根据实际情况输出错误码(E1、E2)作进一步处理。
17.如权利要求11至16中任何一项所述的装置(110)，其特征在于，所述装置(110)包括开关件，以便使所述传感器(3)多次充电和放电。
18.如权利要求11至16中任何一项所述的装置(110)，其特征在于，所述装置(110)：
-包括振荡电路，所述振荡电路的频率随所述传感器(3)的可变有效电容而改变；或
-包括电路，以便基于相位、电压或电流的变化来检测电容变化(dc/dt)。
19.一种包括至少一种如权利要求11至18中的其中一项所述的装置(110)的实验室器具。

Claims (19)

1.一种检测相界的方法，所述相界位于带有传感器(3)的液体容器(5)中的两个介质之间，所述传感器(3)在到达所述相界时产生电容变化(dc/dt)，所述的方法包括以下步骤：
a.执行(200)前进运动(B)，以便使所述传感器(3)以朝向相界(1)的方向移动；
b.评估(202)所述传感器(3)的输出信号(s(t))，以便检测电容变化(dc/dt)；
其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
c.在评估(202)所述输出信号(s(t))时，借助于第一滤波方法将所述输出信号(s(t))分裂(203)成具有短脉冲宽度的第一信号(s1(t)、s1d)，並借助于第二滤波方法将所述输出信号(s(t))分裂成具有较大脉冲宽度的第二信号(s2(t)、s2d)；
d.测定(204、206)所述第一信号(s1(t)、s1d)是否达到预先设定的第一信号标准(T1，P1)；
e.测定(205、207)所述第二信号(s2(t)、s2d)是否达到预先设定的第二信号标准(T2、P2、ST、A1)；以及
f.如果达到所述第一信号标准(T1、P1)和所述第二信号标准(T2、P2、ST、A1)，输出(208)表示或指出已检测到相界的标识符。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传感器(3)至少在执行所述步骤a(200)的过程中重复地电充电和放电。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，重复所述步骤b-e直至在步骤f中，確定已经达到所述第一信号标准(T1、P1)和所述第二信号标准(T2、P2、ST、A1)，而在重复所述步骤b至e的过程中，进一步执行所述前进运动(B)。
4.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，在步骤e中将確定所述第二信号(s2(t)、s2d)是否连续上升作为所述第二信号标准(T2、P2、ST、A1)。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤e中将確定所述第二信号(s2(t)、s2d))是否在预先测定时间段(F2)内达到阀值(T2)作为另一所述第二信号标准(T2、P2、ST、A1)。
6.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，在步骤d中将確定以下各项作为所述第一信号标准(T1、P1)：
-所述第一信号(s1(t)、s1d)是否达到第一阀值(T1)，和/或
-所述第一信号(s1(t)、s1d)的脉冲宽度是否达到最小脉冲宽度(P1)，和/或
-所述第一信号(s1(t)、s1d)是否在预先测定的时间窗口(F2)期间上升，而步骤d会在预先测定的第一时间间隔内重复。
7.如前述任何一项权利要求所述的方法，其特征在于，在所述第一信号(s1(t)、s1d)于步骤d中没有达到所述第一信号标准(T1、P1)的情沉下，如果所述第二信号(s2(t)、s2d))在步骤e中达到另一信号标准(ST、T3)，则所述传感器(3)的所述前进运动(B)被平稳制动。
8.如权利要求1至6中任何一项所述的方法，其特征在于，所述第一信号(s1(t)、s1d)和/或所述第二信号(s2(t)、s2d))的在先标记也在步骤d和步骤e中確定，以便随后在下一步骤中基于所述在先标记评估所述传感器(3)已浸入到液体(1)中或者所述传感器(3)已从液体(1)表面露出或者已通过相界。
9.如前述任何一项权利要求所述的方法，其特征在于，最好在预备步骤中使用所述传感器(3)和电路(2、7、8)进行灵敏度测量过程，以便基于这样测定的液体性质在下一步骤中进行所述电路(2、7、8)的阀值、参数或标准的自动预置。
10.如前述任何一项权利要求所述的方法，其特征在于，基于所述传感器(3)的现有位置进行阀值、参数或标准的设定。
11.一种用于检测在液体容器(5)中的两个介质之间的相界的装置(110)，所述的装置包括：
-能够朝相界方向前进的传感器(3)；
-处理所述传感器(3)输出信号(s(t))的电路(2、7、8)，以便检测电容变化(dc/dt)；
其特征在于，所述电路(2、7、8)包括：-
-带有第一滤波模块(30)的第一管道，以便从输出信号(s(t))中滤出具有短脉冲宽度的第一信号(s1(t)、s1d)；
-带有第二滤波模块(40)的第二管道，以便从输出信号(s(t))中滤出具有较大脉冲宽度的第二信号(s2(t)、s2d)；
-控制器模块，包括：
○比较器模块(11)，所述比较器模块以能够测定所述第一信号(s1(t)、s1d)是否达到第一阀值(T1)的方式配置；以及
○处理模块(12)，所述处理模块以能够测定所述第二信号(s2(t)、s2d)是否达到至少一个预先测定的第二信号标准(T2、P2、ST、A1)的方式配置。
12.如权利要求11所述的装置(110)，其特征在于，所述第一滤波模块(30)和所述第二滤波模块(40)以硬件实现，并且设有两个模数转换器(16、17)，以便在所述控制器模块(8)处理第一数字化信号(s1d)和第二数字化信号(s2d)之前，将所述第一信号(s1(t))和所述第二信号(s2(t))分别数字化。
13.如权利要求12所述的装置(110)，其特征在于，所述控制器模块(8)包括两个微处理器(11、12)，其中所述两个微处理器中的第一微处理器(11)配置成处理所述第一数字化信号(s1d)，而所述两个微处理器中的另一微处理器(12)配置成处理第二数字化信号(s2d)。
14.如权利要求11至13中任何一项所述的装置(110)，其特征在于，所述装置(110)包括用于测定液体性质的模块，所述模块与电路(2、7、8)是可联结的，以便能够进行所述电路(2、7、8)的自动灵敏度设定。
15.如权利要求12至14中任何一项所述的装置(110)，其特征在于，所述控制器模块(8)包括两个缓冲存储器，以便在中间存储第一数字化信号(s1d)和第二数字化信号(s2d)。
16.如权利要求11至15中任何一项所述的装置(110)，其特征在于，所述装置(110)包括错误码发生器，以便能够根据实际情况输出错误码(E1、E2)作进一步处理。
17.如权利要求11至16中任何一项所述的装置(110)，其特征在于，所述装置(110)包括开关件，以便使所述传感器(3)多次充电和放电。
18.如权利要求11至16中任何一项所述的装置(110)，其特征在于，所述装置(110)：
-包括振荡电路，所述振荡电路的频率随所述传感器(3)的可变有效电容而改变；或
-包括电路，以便基于相位、电压或电流的变化來检测电容变化(dc/dt)。
19.一种包括至少一种如权利要求11至18中的其中一项所述的装置(110)的实验室器具。
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