CN113227578A - 检测注射泵有无吸入液体的方法及具备注射泵的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于检测注射泵有无吸入液体的方法,其中,该方法依次包括以下的步骤:检测一对电极之间的静电容量的变化,所述一对电极设于使活塞在筒状的注射器内沿所述注射器的轴向动作的注射泵的所述注射器;基于所述静电容量的变化来检测所述注射泵吸入液体的情况。
Description
技术领域
本发明涉及检测注射泵有无吸入液体的方法及具备注射泵的装置。
背景技术
在总有机碳测定装置(TOC仪)、总磷测定装置(TP仪)等水质分析仪中,使用注射泵除了进行试样水的输送之外还进行清洗液、氧化剂、还原剂这样的液体的输送(例如参照专利文献1。)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2018-059788号公报
发明内容
发明要解决的问题
在上述那样的水质分析仪中,若注射泵未正常地进行液体的吸入和喷出,则无法正常地进行测定。在未正常地进行试样水的提取的情况下,之后的测定值会成为异常的值,但难以确定该异常的测定值的原因是由注射泵的采水不良引起的。
作为注射泵的采水不良的原因,除了注射泵未正常工作的情况之外,还考虑到这样的情况:虽然注射泵正常工作了,但液体未被正常地吸入到注射泵。通过监视使注射泵工作的马达的驱动等,能够检测注射泵是否正常工作了。另一方面,由于将液面传感器插入到注射泵的注射器内是很困难的,因此利用液面传感器检测注射泵实际上是否正常地吸入了液体是不可能的。
于是,本发明的目的在于能够自动地检测注射泵有无吸入液体。
用于解决问题的方案
本发明的方法依次包括以下的步骤:检测一对电极之间的静电容量的变化,所述一对电极设于使活塞在筒状的注射器内沿所述注射器的轴向动作的注射泵的所述注射器;基于所述静电容量的变化来检测所述注射泵吸入液体的情况。
由于在液体和空气之间存在介电常数的差异(空气的介电常数是水的介电常数的约80分之1),因此在注射器内的空间存在液相时和存在空气相时该空间内的静电容量较大程度地进行变化。因而,通过检测注射器内的空间的静电容量的变化,能够检测到注射泵吸入液体的情况。
在本发明的方法的第1技术方案中,在检测所述吸入的步骤中,在所述静电容量的值超过预先设定好的阈值时或者随着所述静电容量的变化进行变化的值超过预先设定好的阈值时,检测到进行了利用所述注射泵进行的液体的吸入。根据这样的技术方案,能够容易地检测注射泵吸入液体的情况。
在本发明的方法的第2技术方案中,所述一对电极在所述注射器的轴向上彼此隔开间隔地安装在所述注射器的外周面。根据这样的技术方案,能够利用简单且廉价的结构实现利用注射泵进行的液体的吸入的检测。
所述第1技术方案和第2技术方案能够相互组合。
本发明的装置包括注射泵、一对电极、检测部以及液体吸入检测部。所述注射泵使活塞在筒状的注射器内沿所述注射器的轴向动作。所述一对电极以相互之间的静电容量在向所述注射器内进行了液体的吸入时和未向所述注射器内进行液体的吸入时发生变化的方式设于所述注射器。所述检测部用于检测所述一对电极之间的静电容量的值或者随着所述静电容量的变化进行变化的值。所述液体吸入检测部构成为基于由所述检测部检测到的所述一对电极之间的静电容量的变化或者随着所述静电容量的变化进行变化的值的变化来检测所述注射泵吸入液体的情况。
即,本发明的装置具有基于设于注射泵的注射器的一对电极之间的静电容量的变化来自动地检测注射泵有无吸入液体的功能。
在本发明的装置的第1技术方案中,所述一对电极在所述注射器的轴向上彼此隔开间隔地安装在所述注射器的外周面。
在本发明的装置的第2技术方案中,所述液体吸入检测部构成为,在所述一对电极之间的静电容量的值超过预先设定好的阈值时或者随着所述静电容量的变化进行变化的值超过预先设定好的阈值时,检测到进行了利用所述注射泵进行的液体的吸入。根据这样的技术方案,能够容易地检测注射泵吸入液体的情况。
在本发明的装置的第3技术方案中,所述一对电极具备卷绕在所述注射器的外周面的两处的铝薄膜。根据这样的技术方案,能够利用简单且廉价的结构实现利用注射泵进行的液体的吸入的检测功能。
本发明的装置的上述第1技术方案~第3技术方案能够相互组合。
发明的效果
根据本发明的方法及装置,能够自动地检测注射泵有无吸入液体。
附图说明
图1是表示水质分析仪的一实施例的概略结构图。
图2是表示该实施例的试剂判定动作的一例的流程图。
图3是表示注射泵的动作与检测部的检测信号(静电容量)之间的关系性的图表。
具体实施方式
以下,参照附图说明检测注射泵有无吸入液体的方法及具有检测注射泵有无吸入液体的功能的装置的一实施例。
图1表示具有检测注射泵有无吸入液体的功能的装置的概略的结构。
注射泵2包括在顶端具有用于进行液体的吸入和喷出的吸入喷出口10的筒状的注射器4、在注射器4内沿注射器4的轴向(图中的上下方向)进行动作的活塞6、以及在顶端保持活塞6且用于驱动活塞6的活塞杆8。
在注射泵2的注射器4设有一对电极12a、12b。一对电极12a、12b在注射器4的轴向上彼此隔开间隔地安装在注射泵2的注射器4的顶端侧的外周面。一对电极12a、12b例如由卷在注射泵2的外周面的铝薄膜形成。在一对电极12a、12b电连接有检测部14。检测部14检测一对电极12a、12b之间的静电容量的值或者与静电容量的变化相应地进行变化的值(例如电抗、阻抗)。作为检测部14,可以使用LCR测试仪。另外,一对电极12a、12b设为相互之间的静电容量在向注射器4内进行了液体的吸入时和未向注射器4内进行液体的吸入时,即相互之间存在液相时和相互之间不存在液相时发生变化即可。
设有液体吸入检测部16,该液体吸入检测部16构成为基于检测部14的检测信号的变化来检测注射泵2吸入液体的情况。液体吸入检测部16是利用CPU(中央运算处理装置)等运算元件和由该运算元件执行的规定的程序实现的功能。
在未向注射器4内吸入液体的状态下,在注射器4内的位于一对电极12a、12b之间的空间存在空气层。若向注射器4内吸入液体,注射器4内的位于一对电极12a、12b之间的空间成为液层,则由水的介电常数与空气的介电常数的差异引起一对电极12a、12b之间的静电容量增大。液体吸入检测部16构成为,根据检测部14的检测信号值的变化来检测一对电极12a、12b之间的静电容量发生变化的情况,基于一对电极12a、12b之间的静电容量的变化来检测注射泵2吸入液体的情况。
作为基于检测部14的检测信号值的变化来检测注射泵2吸入液体的方法,能列举出这样的方法:将检测部14的检测信号值与预先设定好的阈值进行比较,在检测信号值超过阈值时检测到向注射泵2的注射器4内吸入了液体。
接下来,使用图2说明水质分析仪,该水质分析仪是具有检测注射泵2吸入液体的功能的装置的一实施方式。
该实施例的水质分析仪主要包括注射泵2、两个多通阀104、106、反应器108、测定部110以及运算控制装置120。
注射泵2的抽吸喷出口连接于后述的多通阀104的中心阀口。搅拌用的泵20经由流路连接于注射泵2的缸体,能够利用由泵20供给的空气在注射泵2内进行液体的搅拌。注射泵2利用具备步进马达等的注射泵驱动部18进行驱动。
多通阀104具有一个中心阀口和多个选择阀口,能够将中心阀口选择性地连接于任一个选择阀口。多通阀104的一个选择阀口经由流路连接于多通阀106的中心阀口。多通阀104的其他的选择阀口分别是用于连接贮存试剂(1)~(6)的容器的阀口。
在该实施例中,作为试剂(1)设置氢氧化钠溶液,作为试剂(2)设置过硫酸钾溶液,作为试剂(3)设置盐酸溶液,作为试剂(4)设置硫酸溶液,作为试剂(5)设置钼酸溶液,作为试剂(6)设置抗坏血酸溶液。进行该水质分析仪的动作管理的运算控制装置120将多通阀4的各选择阀口和应与这些选择阀口连接的各试剂(1)~(6)关联起来存储。
多通阀106也具有一个中心阀口和多个选择阀口,将中心阀口选择性地连接于任一个选择阀口。多通阀106的一个选择阀口经由流路连接于反应器108,多通阀106的另一个选择阀口经由流路连接于测定部110的测定单元112的入口。在多通阀106的其他的选择阀口除了连接有用于提取试样水的采水管之外,还连接有与分别贮存量程液、稀释液、标准液的容器相通的流路。
反应器108用于进行试样的氧化处理。反应器108具有收纳液体的内部空间,在该内部空间插入有紫外线灯109的点亮部分。试样的氧化处理是指在恒定的温度条件下(例如95℃)向添加有氧化剂(例如过硫酸钾溶液)的试样供给氧气或空气的同时向该试样照射紫外线,将试样中的测定对象化合物氧化分解的处理。
测定部110包括测定单元112、光源114以及光检测元件116。测定单元112的出口与排放口相通。光源114朝向测定单元112产生测定波长(例如220nm)的光,例如利用激光元件来实现。光检测元件116用于检测透射了测定单元112的来自光源114的光的强度,例如利用光电二极管来实现。
利用注射泵2向测定部110的测定单元112选择性地输送氧化处理完毕的试样水、试剂(1)~(6)中的任一试剂。
运算控制装置120用于进行该水质分析仪的动作管理和运算处理,利用专用的计算机或者通用的个人计算机来实现。用于检测设于注射泵2的注射器4的一对电极12a、12b之间的静电容量的值或者与静电容量的变化相应地进行变化的值的检测部14的检测信号被输入到运算控制装置120。在运算控制装置120设有液体吸入检测部16,该液体吸入检测部16构成为基于检测部14的检测信号的变化来检测注射泵2吸入液体。液体吸入检测部16通过设于运算控制装置120的CPU执行规定的程序来实现。
运算控制装置120控制注射泵驱动部18的动作,通过在使注射泵2进行液体的吸入动作的时刻读取检测部14的检测信号,能够确认注射泵2实际上是否进行了液体的吸入。即,在虽然向注射泵驱动部18发送了应执行液体的吸入的信号但液体吸入检测部16未检测到注射泵2吸入液体的情况下,运算控制装置120能够检测到利用注射泵2进行的液体的吸入发生了错误。
图3是表示注射泵2的动作与检测部14的检测信号值(静电容量)之间的关系性的一例的图表。根据图3可知,在检测部14的检测信号中,在注射泵2实施了液体的吸入和喷出的时刻出现峰值。检测信号成为峰值形状的原因在于,使注射泵2以如下方式动作:向注射泵2的注射器内吸入了规定量的液体之后吸入空气,使液相暂时通过一对电极12a、12b之间的空间。此外,在向注射泵2内吸入了液体之后利用泵20向注射泵2内送入空气来进行鼓泡的期间也成为检测部14的检测信号上升的状态。其原因在于,在鼓泡过程中液体的飞沫到达一对电极12a、12b之间,因此一对电极12a、12b之间的静电容量上升。
通过这样在使用注射泵2的水质分析仪等装置设置液体吸入检测部16,能够监视利用注射泵2吸入、喷出液体这样的动作是否正常地进行。
附图标记说明
2、注射泵;4、缸体;6、活塞;8、活塞杆;10、吸入喷出口;12a、12b、电极;14、检测部;16、液体吸入检测部。
Claims (7)
1.一种方法,其中,
该方法依次包括以下的步骤:
检测一对电极之间的静电容量的变化,所述一对电极设于使活塞在筒状的注射器内沿所述注射器的轴向动作的注射泵的所述注射器;
基于所述静电容量的变化来检测所述注射泵吸入液体的情况。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,
在检测所述吸入的步骤中,在所述静电容量的值超过预先设定好的阈值时或者随着所述静电容量的变化进行变化的值超过预先设定好的阈值时,检测到进行了利用所述注射泵进行的液体的吸入。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,
所述一对电极在所述注射器的轴向上彼此隔开间隔地安装在所述注射器的外周面。
4.一种装置,其中,
该装置包括:
注射泵,其使活塞在筒状的注射器内沿所述注射器的轴向动作;
一对电极,该一对电极以相互之间的静电容量在向所述注射器内进行了液体的吸入时和未向所述注射器内进行液体的吸入时发生变化的方式设于所述注射器;
检测部,其用于检测所述一对电极之间的静电容量的值或者随着所述静电容量的变化进行变化的值;以及
液体吸入检测部,其构成为基于由所述检测部检测到的所述一对电极之间的静电容量的变化或者随着所述静电容量的变化进行变化的值的变化来检测所述注射泵吸入液体的情况。
5.根据权利要求4所述的装置,其中,
所述一对电极在所述注射器的轴向上彼此隔开间隔地安装在所述注射器的外周面。
6.根据权利要求4所述的装置,其中,
所述液体吸入检测部构成为,在所述一对电极之间的静电容量的值超过预先设定好的阈值时或者随着所述静电容量的增减进行增减的值超过预先设定好的阈值时,检测到进行了利用所述注射泵进行的液体的吸入。
7.根据权利要求4所述的装置,其中,
所述一对电极具备卷绕在所述注射器的外周面的两处的铝薄膜。
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