CN112683949B - 一种宝石孔堵塞的检测方法、系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种宝石孔堵塞的检测方法、系统及存储介质,本发明旨在采用交流信号做为激励源而非直流信号,交流信号做为激励源经过宝石孔后获取的是交流信号,符合宝石孔的频谱特性,交流阻抗更能反应宝石孔在实际计数时特性,并且交流信号被传输和放大后,抗干扰性好,受环境温度影响小,从而提高检测准确率。
Description
技术领域
本发明涉及电子信息技术领域,尤其涉及一种宝石孔堵塞的检测方法、系统及存储介质。
背景技术
血细胞分析仪检测白细胞数量可以使用红宝石,细胞通过红宝石的宝石孔产生脉冲,对脉冲幅度大小和数量进行计量可以获得白细胞参数。但是这种计量方法受到宝石孔堵孔的影响而不准确,监控宝石孔堵孔可以对计量的结果做出预警和补偿,从而保证结果的正确性。
目前宝石孔是否堵塞的监控方法主要通过直流分压完成,即采用直流电压或者直流电流源作为激励,测量宝石孔直流电压,从而判断宝石孔状态。这种方案抗干扰性差,特别是在电磁辐射复杂的医院环境中,特别容易产生误报警,导致检测结果不正确,检测准确率低。
因此,现有技术还有待于发展和改进。
发明内容
基于此,有必要针对现有检测宝石孔是否堵塞的检测准确率低的技术问题,提出了一种宝石孔堵塞的检测方法、系统及存储介质。
为达到此目的,本发明实施例采用以下技术方案:
一种宝石孔堵塞的检测系统,所述系统包括可编程逻辑控制器、数模转换器、信号源、运算放大器以及模数转换器;所述数模转换器用于产生至少一路交流激励信号,所述信号源用于接收所述交流激励信号后产生交流激励信号源,以使得所述交流激励信号源经过宝石孔后产生交流信号,所述运算放大器用于放大所述交流信号,所述模数转换器用于对放大后的交流信号进行采样,并向所述可编程逻辑控制器发送采样数据;
所述可编程逻辑控制器用于根据所述采样数据获取电压幅值,并根据所述电压幅值的变化确定所述宝石孔是否堵塞。
在其中的一个实施例中,所述系统还包括移相电路,所述移相电路包括移相器,所述移相器的输入端连接所述数模转换器的两输出端中的一端,所述移相器用于产生与所述交流激励信号相同的频率的90°移相信号。
在其中的一个实施例中,所述系统还包括带通滤波电路,所述带通滤波电路包括依次连接的带通滤波器和乘法器,所述带通滤波器的输入端连接所述运算放大器,所述乘法器的两输出端的一端连接所述移相器,所述带通滤波器用于从所述交流信号中筛选出与所述交流激励信号具有相同的频率的目标交流信号,所述乘法器用于将所述目标交流信号中的正弦信号与所述90°移相信号相乘,得到目标直流信号和部分交流信号。
在其中的一个实施例中,所述系统还包括低通滤波电路,所述低通滤波电路包括低通滤波器,所述低通滤波器的输入端连接所述乘法器的两输出端的另一端,所述低通滤波器用于根据截止频率对所述目标直流信号和部分交流信号进行滤波,并向所述模数转换器输出滤波后的低通信号。
在其中的一个实施例中,所述交流激励信号的频率范围是1kHz~80kHz。
在其中的一个实施例中,所述可编程逻辑控制器用于根据所述采样数据获取电压幅值,并根据所述电压幅值的变化确定所述宝石孔是否堵塞具体包括:
所述可编程逻辑控制器处理所述采样数据,以获取电压幅值;
获取预设的幅度阈值;
若所述电压幅值大于所述幅度阈值,则确定所述宝石孔堵塞;
若所述电压幅值小于或等于所述幅度阈值,则确定所述宝石孔未堵塞。
在其中的一个实施例中,所述信号源包括电流信号源或电压信号源,当所述信号源为所述电流信号源时,所述交流激励信号源为交流激励电流源,当所述信号源为所述电压信号源时,所述交流激励信号源为交流激励电压源。
基于上述宝石孔堵塞的检测系统,本申请还提供一种宝石孔堵塞的检测方法,所述方法包括:
所述可编程逻辑控制器控制所述数模转换器产生至少一路交流激励信号;
所述信号源根据所述交流激励信号产生交流激励信号源,以使得所述交流激励信号源经过宝石孔后产生交流信号;
所述运算放大器对所述交流信号后进行放大操作,并将放大后的交流信号输出至所述模数转换器;
所述模数转换器对放大后的交流信号进行采样,并向所述可编程逻辑控制器发送采样数据;
所述可编程逻辑控制器处理所述采样数据并将处理后的采样数据与预设参考值进行比较,以根据比较结果确定所述宝石孔是否堵塞。
在其中的一个实施例中,所述可编程逻辑控制器用于根据所述采样数据获取电压幅值,并根据所述电压幅值的变化确定所述宝石孔是否堵塞具体包括:
所述可编程逻辑控制器处理所述采样数据,以获取电压幅值;
获取预设的幅度阈值;
若所述电压幅值大于所述幅度阈值,则确定所述宝石孔堵塞;
若所述电压幅值小于或等于所述幅度阈值,则确定所述宝石孔未堵塞。
基于上述所述宝石孔堵塞的检测方法,本申请还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有一个或多个程序,所述程序被处理器执行以实现所述的宝石孔堵塞的检测方法中的步骤。
采用本发明实施例,具有如下有益效果:
本发明公开了一种宝石孔堵塞的检测方法、系统及存储介质,采用交流信号做为激励源而非直流信号,交流信号做为激励源经过宝石孔后获取的是交流信号,符合宝石孔的频谱特性,交流阻抗更能反应宝石孔在实际计数时特性,并且交流信号被传输和放大后,抗干扰性好,受环境温度影响小,降低误判概率,从而提高检测准确率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
其中:
图1为本发明提供的一种宝石孔堵塞的检测系统中一实施例的结构框图。
图2为本发明提供的一种宝石孔堵塞的检测系统中另一实施例的结构框图。
图3为本发明提供的一种宝石孔堵塞的检测方法的流程图。
图4为本发明提供的一种激励装置的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,图1示例了本发明提供的一种宝石孔堵塞的检测系统的一实施例的结构框图,如图1所示,所述宝石孔堵塞的检测系统包括可编程逻辑控制器100、数模转换器200、信号源300、运算放大器400、带通滤波电路500、低通滤波电路600、移相电路700以及模数转换器800。其中,所述带通滤波电路500包括依次连接的带通滤波器501和乘法器502,所述带通滤波器501的输入端连接所述运算放大器400,所述移相电路包700括移相器701,所述数模转换器200的两输出端的一端连接所述信号源300,另一端连接所述移相器701,所述移相器701的输出端与所述带通滤波电路500中的乘法器502的输入端连接,所述低通滤波电路600包括低通滤波器601,所述乘法器502的输出端与所述低通滤波器601的输入端连接。
具体地,所述数模转换器200用于产生至少一路交流激励信号,所述数模转换器200较佳地采用DAC(即将数字量转变成模拟信号),如图1所示,可编程逻辑控制器控制DAC产生两路交流激励信号,一路交流激励信号作为移相器701的输入信号,另一路交流激励信号作为信号源300的输入信号。
所述信号源300用于接收所述交流激励信号后产生交流激励信号源,以使得所述交流激励信号源经过宝石孔后产生交流信号,在一些实施例中,所述信号源300包括电流信号源或电压信号源,当所述信号源300为所述电流信号源时,所述交流激励信号源为交流激励电流源,当所述信号源300为所述电压信号源时,所述交流激励信号源为交流激励电压源。
由于细胞是流动的,产生的是交流信号,因此,若给所述宝石孔施加一交流激励信号源,排除由于信号源对所述宝石孔堵塞检测准确率的影响。在给所述宝石孔施加交流激励信号源后,若所述宝石孔处于堵塞状态,那么所述宝石孔的阻抗会增大,根据电压、电流以及电阻的关系即U=IR(U为电压,I为电流,R为所述宝石孔的阻抗),一旦所述宝石孔堵塞,宝石孔阻抗会增加,在电流源激励下,宝石孔电压幅值会变大,所述可编程逻辑控制器100根据宝石孔电压幅值变化可以判断宝石孔有无堵塞。
通常,交流电流幅度在400-800uA之间。
所述运算放大器400用于放大所述交流信号,由于运算放大器400的温度漂移发生在低频段,因此,交流信号经过传输后被运算放大器400放大,可以对减少温度漂移的影响,进而不会影响检测准确率。并且,实际应用中,由于宝石孔阻抗信号本身很小,信号太小时量化噪声在信号中的比例就会增加,不利于模数转换器800分辨和采集,影响堵孔判断。
在一些实施例中,所述运算放大器400可采用分压电阻替换,其原理是当信号比较大时,无需放大,甚至需要分压来缩小信号幅度。
所述带通滤波器501用于从所述交流信号中筛选出与所述交流激励信号具有相同的频率的目标交流信号。该目标交流信号指的是所述交流信号中与交流激励信号同频的信号。也就是说,所述带通滤波器501滤除了除了激励频率(即交流激励信号的频率)以外其他频率的信号,而保留与与所述交流激励信号同频的信号,这样,交流信号被传输和放大后,进行窄带滤波,只保留和激励源同频以及附近的信号,这样可以滤除信号经过宝石孔后传输过程中外界干扰,降低误判率,提高检测准确率。需要说明的是,激励信号的频率可以选择从而避开干扰较大的频段,而直流信号则无法选择信号传输频率,无法滤除混入基带的干扰。并且,带通滤波器501的滤波本身只和频率有关,与电压或电流幅度无关。在一些实施例中,所述激励频率的频率范围在1kHz-80kHz,在本实施例中,所述激励频率较佳为1k。
所述移相器701用于产生与所述交流激励信号相同的频率的90°移相信号,便于使得经过带通滤波器501后的信号能够转换为目标直流信号,从而便于所述模数转换器800的采集。
所述乘法器502用于将所述目标交流信号中的正弦信号与所述90移相信号相乘,得到目标直流信号和部分交流信号。
在一些实施例中,所述乘法器可采用比较器替换,其原理是比较器产生乘法器同频的基波信号,该信号经滤波后可产生与乘法器相同效果。
所述低通滤波器601用于根据截止频率对所述目标直流信号和部分交流信号进行滤波,并向所述模数转换器800输出滤波后的低通信号。也就是说,所述低通滤波器601只保留所述目标直流信号中频率不高于所述截止频率的信号,滤除高于所述截止频率的信号。
所述模数转换器800用于对所述低通滤波电路进行采样,并向所述可编程逻辑控制器100发送采样数据,其通常与所述数模转换器200配对存在。在本实施例中,所述模数转换器800采用ADC以对所述低通滤波器601输出的低通信号进行采样,并将采样数据发送至可编程逻辑控制器100。
所述可编程逻辑控制器100用于用于根据所述采样数据获取电压幅值,并根据所述电压幅值的变化确定所述宝石孔是否堵塞。所述可编程逻辑控制器100分别控制所述数模转换器200、所述模数转换器800以及所述移相器701。在本实施例中,所述可编程逻辑控制器100较佳地为FPGA(Field Programmable Gate Array)芯片,该芯片属于专用集成电路中的一种半定制电路,是可编程的逻辑列阵,能够有效的解决原有的器件门电路数较少的问题,其基本结构包括可编程输入输出单元,可配置逻辑块,数字时钟管理模块,嵌入式块RAM,布线资源,内嵌专用硬核,底层内嵌功能单元,具有布线资源丰富,可重复编程和集成度高,投资较低以及允许无限次编程的特点,广泛应用于数字电路。
这样,所述可编程逻辑控制器100处理所述采样数据,以获取电压幅值;若所述电压幅值大于所述幅度阈值,则确定所述宝石孔堵塞;若所述电压幅值小于或等于所述幅度阈值,则确定所述宝石孔未堵塞。
在另一些实施例中,如图2所示,图2示例了宝石孔堵塞的检测系统的又一实施例的结构框图。在图2中,所述系统仅包括闭环连接的第一可编程逻辑控制器10、第一数模转换器20、第一信号源30、第一运算放大器40以及第一模数转换器50。所述第一可编程逻辑控制器10分别控制所述第一数模转换器20和第一模数转换器50,并且所述第一可编程逻辑控制器10采用数字信号处理技术对所述第一运算放大器40放大后的交流信号进行预处理,以使得预处理后的数据用于所述第一模数转换器50采样。所述预处理指的是乘法操作和滤波操作,即所述第一可编程逻辑控制器10通过数字信号处理技术对放大后的交流信号进行乘法操作以及滤波操作,并将预处理后的交流信号由所述第一模数转换器50转化为数字信号,从而达到与图1中所述带通滤波电路500和低通滤波电路600相同的功效。
相应地,所述第一数模转换器20用于产生至少一路交流激励信号,所述第一数模转换器20较佳地采用DAC(即将数字量转变成模拟信号),如图1所示,第一可编程逻辑控制器10控制DAC产生两路交流激励信号,一路交流激励信号作为移相器701的输入信号,另一路交流激励信号作为第一信号源30的输入信号。
所述第一信号源30用于接收所述交流激励信号后产生交流激励信号源,以使得所述交流激励信号源经过宝石孔后产生交流信号,在一些实施例中,所述第一信号源30包括电流信号源或电压信号源,当所述第一信号源30为所述电流信号源时,所述交流激励信号源为交流激励电流源,当所述第一信号源30为所述电压信号源时,所述交流激励信号源为交流激励电压源。
由于细胞是流动的,产生的是交流信号,因此,若给所述宝石孔施加一交流激励信号源,排除由于信号源对所述宝石孔堵塞检测准确率的影响。在给所述宝石孔施加交流激励信号源后,若所述宝石孔处于堵塞状态,那么所述宝石孔的阻抗会增大,根据电压、电流以及电阻的关系即U=IR(U为电压,I为电流,R为所述宝石孔的阻抗),一旦所述宝石孔堵塞,宝石孔阻抗会增加,在电流源激励下,宝石孔电压幅值会变大,所述第一可编程逻辑控制器10根据宝石孔电压幅值变化可以判断宝石孔有无堵塞。
通常,交流电流幅度在400-800uA之间。
所述第一运算放大器40用于放大所述交流信号,由于第一运算放大器40的温度漂移发生在低频段,因此,交流信号经过传输后被第一运算放大器40放大,可以对减少温度漂移的影响,进而不会影响检测准确率。并且,实际应用中,由于宝石孔阻抗信号本身很小,信号太小时量化噪声在信号中的比例就会增加,不利于第一模数转换器80(即ADC)分辨和采集,影响堵孔判断。
在一些实施例中,所述第一运算放大器40可采用分压电阻替换,其原理是当信号比较大时,无需放大,甚至需要分压来缩小信号幅度。
这样,采用交流信号做为激励源而非直流信号,交流信号做为激励源经过宝石孔后获取的是交流信号,符合宝石孔的频谱特性,交流阻抗更能反应宝石孔在实际计数时特性,并且交流信号被传输和放大后,抗干扰性好,受环境温度影响小,从而提高检测准确率。同时,交流信号经过传输后被放大的过程,减少了温度漂移的影响。运算放大器的温度漂移发生在低频段,信号放大后经过窄带滤波器可以有效滤除低频段漂移,从而降低运算放大器温度漂移影响。
基于上述宝石孔堵塞的检测系统,本申请还提供一种宝石孔堵塞的检测方法,如图3所示,所述宝石孔堵塞的检测方法包括:
S10、所述可编程逻辑控制器控制所述数模转换器产生至少一路交流激励信号;
S20、所述信号源根据所述交流激励信号产生交流激励信号源,以使得所述交流激励信号源经过宝石孔后产生交流信号;
S30、所述运算放大器对所述交流信号后进行放大操作,并将放大后的交流信号输出至所述模数转换器;
S40、所述模数转换器对经过预处理后的交流信号进行采样,并向所述可编程逻辑控制器发送采样数据;
S50、所述可编程逻辑控制器根据所述采样数据获取电压幅值,并根据所述电压幅值的变化确定所述宝石孔是否堵塞。
在步骤S50中,所述可编程逻辑控制器根据所述采样数据获取电压幅值,并根据所述电压幅值的变化确定所述宝石孔是否堵塞具体包括:
S51,所述可编程逻辑控制器处理所述采样数据,以获取电压幅值;
S52,获取预设的幅度阈值;
S53,若所述电压幅值大于所述幅度阈值,则确定所述宝石孔堵塞;
S54,若所述电压幅值小于或等于所述幅度阈值,则确定所述宝石孔未堵塞。
这样,基于步骤S10-S50,旨在根据电源幅值的变化确定所述宝石孔堵塞状态,并采用交流信号做为激励源而非直流信号,交流信号做为激励源经过宝石孔后获取的是交流信号,符合宝石孔的频谱特性,交流阻抗更能反应宝石孔在实际计数时特性,并且交流信号被传输和放大后,抗干扰性好,受环境温度影响小,从而提高检测准确率。
在上述实施例中,可以全部或部分的通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件程序实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或者数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或者数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
基于上述方法,本申请还提供一种计算机可读存储介质,其应用于激励装置,如图4所示,图4展示了一种激励装置的结构框图,其包括至少一个处理器(processor)20;显示屏21;以及存储器(memory)22,还可以包括通信接口(Communications Interface)23和总线24。其中,处理器20、显示屏21、存储器22和通信接口23可以通过总线24完成相互间的通信。显示屏21设置为显示初始设置模式中预设的用户引导界面。通信接口23可以传输信息。处理器20可以调用存储器22中的逻辑指令,以执行上述实施例中的方法。
此外,上述的存储器22中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
存储器22作为一种计算机可读存储介质,可设置为存储软件程序、计算机可执行程序,如本发明实施例中的方法对应的程序指令或模块。处理器20通过运行存储在存储器22中的软件程序、指令或模块,从而执行功能应用以及数据处理,即实现上述实施例中的方法。
存储器22可包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作语音客服系统、至少一个功能所需的应用程序;存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据等。此外,存储器22可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器。例如,U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random AccessMemory,RAM)、磁碟或者光盘等多种可以存储程序代码的介质,也可以是暂态存储介质。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (9)
1.一种宝石孔堵塞的检测系统,其特征在于,所述系统包括可编程逻辑控制器、数模转换器、信号源、运算放大器以及模数转换器;所述数模转换器用于产生至少一路交流激励信号,所述信号源用于接收所述交流激励信号后产生交流激励信号源,以使得所述交流激励信号源经过宝石孔后产生交流信号,所述运算放大器用于放大所述交流信号,所述模数转换器用于对经过预处理后的交流信号进行采样,并向所述可编程逻辑控制器发送采样数据;
所述可编程逻辑控制器用于根据所述采样数据获取电压幅值,并根据所述电压幅值的变化确定所述宝石孔是否堵塞;
所述系统还包括移相电路,所述移相电路包括移相器,所述移相器的输入端连接所述数模转换器的两输出端中的一端,所述移相器用于产生与所述交流激励信号相同的频率的90°移相信号。
2.根据权利要求1所述的宝石孔堵塞的检测系统,其特征在于,所述系统还包括带通滤波电路,所述带通滤波电路包括依次连接的带通滤波器和乘法器,所述带通滤波器的输入端连接所述运算放大器,所述乘法器的两输出端的一端连接所述移相器,所述带通滤波器用于从所述交流信号中筛选出与所述交流激励信号具有相同的频率的目标交流信号,所述乘法器用于将所述目标交流信号中的正弦信号与所述90°移相信号相乘,得到目标直流信号和部分交流信号。
3.根据权利要求2所述的宝石孔堵塞的检测系统,其特征在于,所述系统还包括低通滤波电路,所述低通滤波电路包括低通滤波器,所述低通滤波器的输入端连接所述乘法器的两输出端的另一端,所述低通滤波器用于根据截止频率对所述目标直流信号和部分交流信号进行滤波,并向所述模数转换器输出滤波后的低通信号。
4.根据权利要求3或3所述的宝石孔堵塞的检测系统,其特征在于,所述交流激励信号的频率范围是1kHz~80kHz。
5.根据权利要求1所述的宝石孔堵塞的检测系统,其特征在于,所述可编程逻辑控制器用于根据所述采样数据获取电压幅值,并根据所述电压幅值的变化确定所述宝石孔是否堵塞具体包括:
所述可编程逻辑控制器处理所述采样数据,以获取电压幅值;
获取预设的幅度阈值;
若所述电压幅值大于所述幅度阈值,则确定所述宝石孔堵塞;
若所述电压幅值小于或等于所述幅度阈值,则确定所述宝石孔未堵塞。
6.根据权利要求1所述的宝石孔堵塞的检测系统,其特征在于,所述信号源包括电流信号源或电压信号源,当所述信号源为所述电流信号源时,所述交流激励信号源为交流激励电流源,当所述信号源为所述电压信号源时,所述交流激励信号源为交流激励电压源。
7.一种宝石孔堵塞的检测方法,应用于如权利要求1-6任一项所述的宝石孔堵塞的检测系统,其特征在于,所述方法包括:
所述可编程逻辑控制器控制所述数模转换器产生至少一路交流激励信号;
所述信号源根据所述交流激励信号产生交流激励信号源,以使得所述交流激励信号源经过宝石孔后产生交流信号;
所述运算放大器对所述交流信号后进行放大操作,并将放大后的交流信号输出至所述模数转换器;
所述模数转换器对经过预处理后的交流信号进行采样,并向所述可编程逻辑控制器发送采样数据;
所述可编程逻辑控制器根据所述采样数据获取电压幅值,并根据所述电压幅值的变化确定所述宝石孔是否堵塞。
8.根据权利要求7所述的宝石孔堵塞的检测方法,其特征在于,所述可编程逻辑控制器根据所述采样数据获取电压幅值,并根据所述电压幅值的变化确定所述宝石孔是否堵塞具体包括:
所述可编程逻辑控制器处理所述采样数据,以获取电压幅值;
获取预设的幅度阈值;
若所述电压幅值大于所述幅度阈值,则确定所述宝石孔堵塞;
若所述电压幅值小于或等于所述幅度阈值,则确定所述宝石孔未堵塞。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,该计算机可读存储介质存储有一个或多个程序,所述程序被处理器执行以实现如权利要求7或权利要求8所述的宝石孔堵塞的检测方法中的步骤。
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