CN113959523A - 用于培养设备的液位检测装置及方法、培养设备及介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及液位检测技术领域，公开一种用于培养设备的液位检测装置，包括探针组件，可被浸入所述培养设备内；微处理单元，与所述探针组件电连接并构成检测回路，被配置为向所述探针组件输入正弦波信号以触发所述检测回路导通，并输出与所述检测回路的导通状态相对应的检测信号。该方法能够提升液位检测的准确度。本申请还公开一种用于培养设备的液位检测方法、培养设备及介质。

Description

用于培养设备的液位检测装置及方法、培养设备及介质

技术领域

本申请涉及液位检测技术领域，例如涉及一种用于培养设备的液位检测装置及方法、培养设备及介质。

背景技术

目前，二氧化碳培养箱属于精密医疗设备，其可提供适宜的温湿度以及二氧化碳浓度，实现人体的组织和细胞的培养。二氧化碳培养箱的内胆内容置有定量的纯净水，且纯净水的水位较低，通常情况下，该水位约为2厘米。由于纯净水的杂质离子含量较低且水位较低，因此，对二氧化碳培养箱内的液位进行检测的难度较高。

现有的实现二氧化碳培养箱内液位检测的方式为设置电导式液位模块，该模块具有第一输出端和第二输出端，第一输出端用以输出方波信号，第二输出端输出开关量，通过第二输出端可间接获知培养箱内纯净水的液位情况。其中，方波信号为直流信号。

在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：

方波信号属于直流信号，极易造成探针生锈老化，影响液位检测的准确度。

发明内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供了一种用于培养设备的液位检测装置、方法、培养设备和介质，以提升液位检测的准确度。

在一些实施例中，所述液位检测装置包括：探针组件，可被浸入所述培养设备内；微处理单元，与所述探针组件电连接并构成检测回路，被配置为向所述探针组件输入正弦波信号以触发所述检测回路导通，并输出与所述检测回路的导通状态相对应的检测信号。

在一些实施例中，所述培养设备容置液体，所述设备包括如前述的用于培养设备的液位检测装置。

在一些实施例中，所述液位检测方法，包括：向探针组件输入正弦波信号以触发检测回路导通；输出与所述检测回路的导通状态相对应的检测信号。

在一些实施例中，所述存储介质，存储有程序指令，所述程序指令在运行时，执行如前述的用于培养设备的液位检测方法。

本公开实施例提供的用于培养设备的液位检测装置、方法、培养设备和介质，可以实现以下技术效果：

通过向探针组件输入正弦波信号，使得检测回路在探针组件浸入培养设备的液体时导通，并输出与检测回路的导通状态所对应的检测信号，从而根据该检测信号获得培养设备的液位情况。由于正弦波信号属于交流信号，所以，输入至探针组件的正弦波信号能够弱化纯净水内杂质离子的电解作用，因此，该装置能够避免探针组件发生生锈老化，提升液位检测的准确度。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是本公开实施例提供的一种用于培养设备的液位检测装置的示意图；

图2是本公开实施例提供的一个用于培养设备的液位检测装置的示意图；

图3是本公开实施例提供的另一个用于培养设备的液位检测装置的示意图；

图4是本公开实施例提供的另一个用于培养设备的液位检测装置的示意图；

图5是本公开实施例提供的一个用于培养设备的液位检测方法的示意图；

图6是本公开实施例提供的另一个用于培养设备的液位检测方法的示意图；

图7是本公开实施例提供的一个用于培养设备的液位检测装置的示意图；

图8是本公开实施例提供的另一个用于培养设备的液位检测装置的示意图。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。

本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。

术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。

术语“对应”可以指的是一种关联关系或绑定关系，A与B相对应指的是A与B之间是一种关联关系或绑定关系。

结合图1所示，本公开实施例提供一种用于培养设备的液位检测装置，包括探针组件10和微处理单元20。探针组件10可被浸入培养设备内。微处理单元20与探针组件10电连接并构成检测回路，被配置为向探针组件10输入正弦波信号以触发检测回路导通，并输出与检测回路的导通状态相对应的检测信号。

采用本公开实施例提供的用于培养设备的液位检测装置，通过向探针组件输入正弦波信号，使得检测回路在探针组件浸入培养设备的液体时导通，并输出与检测回路的导通状态所对应的检测信号，从而根据该检测信号获得培养设备的液位情况。由于正弦波信号属于交流信号，所以，输入至探针组件的正弦波信号能够弱化纯净水内杂质离子的电解作用，因此，该装置能够避免探针组件发生生锈老化，提升液位检测的准确度。

结合图2所示，微处理单元20包括双极性电源电路201和信号转换器202。双极性电源电路201用以生成双极性电压信号。信号转换器202与双极性电源电路201电连接，用于将双极性电压信号转换生成正弦波信号并输入至探针组件10。

这样，通过使用生成双极性电压信号的双极性电源电路，可生成稳定幅值的双极性电压信号，以及通过采用信号转换器，可将双极性电压信号转换生成与双极性电压信号相同频率的正弦波信号，从而可向探针组件供应稳定的正弦波信号。此外，由于正弦波信号与双极性电压信号同频，通过调节双极性电源电路的控制参数，可实现双极性电压信号频率的调节，从而实现对正弦波信号频率的调节，提升了频率调节的效率。

可选的，结合图3所示，双极性电源电路201包括DC-DC(Direct current-Directcurrent)电源模块2011和单片机2012。DC-DC电源模块2011用以生成负压信号。单片机2012用于生成方波信号，该方波信号与该负压信号构成双极性电压信号。

这样，双极性电源电路采用DC-DC电源模块生成负压信号，以及采用单片机生成方波信号，能够向信号转换器提供双极性电压信号，以供信号转换器对该双极性电压信号进行波形转换。

可选的，DC-DC电源模块201采用型号为MAX1852的电源模块。信号转换器202采用型号为LM358的双运算放大器。

可选的，微处理单元20包括双极性电源电路201和信号转换器202。双极性电源电路201用以生成双极性电压信号。信号转换器202与双极性电源电路201电连接，用于将双极性电压信号转换生成正弦波信号以输入至探针组件10。双极性电源电路201包括DC-DC电源模块2011和单片机2012。DC-DC电源模块2011用以生成负压信号。单片机2012用于生成方波信号，该方波信号与该负压信号构成双极性电压信号。微处理单元20还被配置为获得探针组件10的间距信息，根据预设的第一对应关系，获得与间距信息对应的目标频率，以目标频率调节方波信号的频率。

这样，传统的电导式液位模块配置的探针所需的电压信号为定值，现有的方波信号属于直流信号，该直流信号与前述电压信号若不匹配，可加强纯净水内杂质离子的电解作用。培养设备容置的液体通常为纯净水，该装置中，由于在探针组件的间距信息与方波信号的频率相匹配时，交流信号才能够弱化纯净水内杂质离子的电解作用，进而避免探针组件发生生锈老化，因此，可预设探针组件的间距信息和方波信号的频率的第一对应关系，并从该第一对应关系中匹配出与间距信息对应的目标频率，并以目标频率对方波信号的频率进行调节，从而有效地弱化纯净水内杂质离子的电解作用。

这样，由于探针组件的类型或者使用时限不同时探针组件的间距信息不同，其所对应的方波信号的频率和幅值也不相同，因此，预设间距信息与频率的对应关系，和/或，预设间距信息与幅值的对应关系，能够根据探针组件的间距信息实现对方波信号的频率和/或幅值的智能调节。

作为一种示例，预设的第一对应关系可以为探针组件的间距信息与方波信号的频率具有线性对应关系。作为一种示例，在探针组件的间距信息为1厘米时，目标频率值为33Hz(赫兹)。在间距信息为1.5厘米时，目标频率值为40Hz。

这样，在选用频率作为频率的对应参数的情况下，可实现方波信号的频率调节，正弦波信号与方波信号同频，从而实现了正弦波信号的频率调节，有效地避免探针组件老化生锈的情况发生。与此同时，探针组件通常配置有两个电极，且两电极间隔设置。由于探针组件类型多样且不同类型的探针组件的两电极的间距不同，该装置实现了正弦波信号的频率与探针组件的间距的自动匹配，降低了对探针组件选型的要求，使得该装置的适配性更好。

结合图4所示，本公开实施例还提供一种用于培养设备的液位检测装置，包括探针组件10、微处理单元20、储能电容30和整流电路40。探针组件10可被浸入培养设备内，并具有检测端C。微处理单元20与探针组件10电连接并构成检测回路，被配置为向探针组件10输入正弦波信号以触发检测回路导通，并输出与检测回路的导通状态相对应的检测信号。微处理单元20通过检测端C输出电压信号。微处理单元20包括双极性电源电路201和信号转换器202。双极性电源电路201用以生成双极性电压信号。信号转换器202与双极性电源电路201电连接，用于将双极性电压信号转换生成正弦波信号并输入至探针组件10。储能电容30与信号转换器202以及探针组件10电连接。整流电路40与探针组件10的检测端C电连接，用以对检测端C的电压信号进行整流处理，以生成检测信号。

采用本公开实施例提供的用于培养设备的液位检测装置，在培养设备无液体时，探针组件处于断路状态，此时，储能电容相当于交流电压源，通过设置整流电路，能够对该储能电容提供的交流信号进行半波整流处理，从而生成与无液体的培养设备相对应的检测信号，进而准确地获知培养设备的纯净水的液位情况。

本公开实施例提供一种用于培养设备的液位检测装置，包括探针组件10和微处理单元20。探针组件10可被浸入培养设备内。微处理单元20与探针组件10电连接并构成检测回路，被配置为向探针组件10输入正弦波信号以触发检测回路导通，并输出与检测回路的导通状态相对应的检测信号，以及根据预设的第二对应关系，获得与导通状态对应的目标检测频率，根据目标检测频率，通过探针组件进行液位检测。

采用本公开实施例提供的用于培养设备的液位检测装置，由于不同导通状态的检测回路所对应的检测频率不同，因此，微处理单元可预设第二对应关系，该第二对应关系预存储有检测回路的导通状态与检测频率的关联关系，并从该第二对应关系中获得与导通状态对应的目标检测频率，以根据目标检测频率，通过探针组件进行液位检测，提升了液位检测的有效性和实时性。

作为一种示例，在培养设备存在纯净水的情况下，检测回路处于导通状态，此时，以第一预设检测频率进行液位检测，以避免因持续液位检测而导致的生锈老化情况的发生。在培养设备无纯净水的情况下，检测回路处于断开状态，此时，以第二预设检测频率进行液位检测。其中，第一预设检测频率小于第二预设检测频率。

结合图5所示，本公开实施例提供一种用于培养设备的液位检测方法，包括：

S01，培养设备向探针组件输入正弦波信号以触发检测回路导通。

S02，培养设备输出与检测回路的导通状态相对应的检测信号。

采用本公开实施例提供的用于培养设备的液位检测方法，能够避免探针组件发生生锈老化，提升液位检测的准确度。

结合图6所示，本公开实施例还提供一种用于培养设备的液位检测方法，包括：

S11，培养设备获得探针组件的间距信息。

S12，培养设备根据预设的第一对应关系，获得与间距信息对应的目标频率。

S13，培养设备以目标频率调节方波信号的频率。

S14，培养设备向探针组件输入正弦波信号以触发检测回路导通。

S15，培养设备输出与检测回路的导通状态相对应的检测信号。

采用本公开实施例提供的用于培养设备的液位检测方法，由于在探针组件的间距信息与方波信号的频率相匹配时，交流信号才能够弱化纯净水内杂质离子的电解作用，进而避免探针组件发生生锈老化，因此，可预设探针组件的间距信息和方波信号的频率的第一对应关系，并从该第一对应关系中匹配出与间距信息对应的目标频率，并将方波信号以目标频率进行调节，从而有效地弱化纯净水内杂质离子的电解作用。与此同时，培养设备调节方波信号的频率至目标频率后，可实现方波信号与探针组件的间距信息的智能匹配。

需要说明的是，探针组件首次使用时，探针组件的两电极的间距信息为定值，在探针组件使用过程中，两电极的间距信息会因纯净水内杂质离子的电解作用而增大/减小，或者，更换探针组件的类型时，新的探针组件的间距信息发生变化。此时，可根据预设的第一对应关系，实现方波信号的频率与新的间距信息的智能匹配。

在实际应用中，如图7所示，微处理单元包括双极性电源电路和信号转换器。双极性电源电路包括DC-DC电源模块和单片机。信号转换器与储能电容C62电连接以及通过端子CN10与探针组件电连接。探针组件与二极管D2电连接。其中，二极管D2具备半波整流作用。探针组件的C端为检测端C。二极管D2的阴极端为半波整流后的输出端D。

DC-DC电源模块MAX1852生成-5V负压信号，单片机可生成+5V方波信号。DC-DC电源模块MAX1852用于向信号转换器LM358的-5V负压端口提供负压信号，单片机并通过电容C61所在支路供应方波信号至信号转换电路LM358。信号转换电路LM358将接收的负压信号和方波信号构成的双极性电压信号转换生成正弦波信号并输入至探针组件。

该用于培养设备的液位检测装置的检测步骤如下：

首先，启动微处理单元，DC-DC电源模块生成-5V负压信号，单片机生成+5V方波信号，信号转换器将接收的双极性电压信号转换生成与该双极性电压信号同频的-4～+4V的正弦波信号。

其次，预设时间段1分钟后通过检测端C和输出端D获得培养设备是否存在纯净水的判断结果。

如果通过输出端D获取到正弦波信号，则确定检测回路导通，培养设备存在纯净水。

如果通过输出端D获取到半波整流信号，则确定检测回路断开，培养设备不存在纯净水。

最后，在确定培养设备不存在纯净水时，以第二预设检测周期15秒进行液位检测。

在确定培养设备存在纯净水时，以第一预设检测周期30分钟进行液位检测。其中，第一预设检测周期大于第二预设检测周期。

结合图7所示，本公开实施例提供一种用于培养设备的液位检测装置，包括处理器(processor)100和存储器(memory)101。可选地，该装置还可以包括通信接口(Communication Interface)102和总线103。其中，处理器100、通信接口102、存储器101可以通过总线103完成相互间的通信。通信接口102可以用于信息传输。处理器100可以调用存储器101中的逻辑指令，以执行上述实施例的用于培养设备的液位检测方法。

此外，上述的存储器101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101作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序，如本公开实施例中的方法对应的程序指令/模块。处理器100通过运行存储在存储器101中的程序指令/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用于培养设备的液位检测方法。

存储器101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101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。

本公开实施例提供一种培养设备，培养设备容置液体，该培养设备包括用于培养设备的液位检测装置。该用于培养设备的液位检测装置包括探针组件10和微处理单元20。探针组件10可被浸入培养设备内。微处理单元20与探针组件10电连接并构成检测回路，被配置为向探针组件10输入正弦波信号以触发检测回路导通，并输出与检测回路的导通状态相对应的检测信号。

采用本公开实施例提供的培养设备，能够避免探针组件发生生锈老化，提升液位检测的准确度。

本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为执行上述用于培养设备的液位检测方法。

本公开实施例提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行上述用于培养设备的液位检测方法。

上述的计算机可读存储介质可以是暂态计算机可读存储介质，也可以是非暂态计算机可读存储介质。

本公开实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括一个或多个指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本公开实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质可以是非暂态存储介质，包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、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。

以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。而且，本申请中使用的用词仅用于描述实施例并且不用于限制权利要求。如在实施例以及权利要求的描述中使用的，除非上下文清楚地表明，否则单数形式的“一个”(a)、“一个”(an)和“所述”(the)旨在同样包括复数形式。类似地，如在本申请中所使用的术语“和/或”是指包含一个或一个以上相关联的列出的任何以及所有可能的组合。另外，当用于本申请中时，术语“包括”(comprise)及其变型“包括”(comprises)和/或包括(comprising)等指陈述的特征、整体、步骤、操作、元素，和/或组件的存在，但不排除一个或一个以上其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或这些的分组的存在或添加。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中，每个实施例重点说明的可以是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分可以互相参见。对于实施例公开的方法、产品等而言，如果其与实施例公开的方法部分相对应，那么相关之处可以参见方法部分的描述。

本领域技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，可以取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。所述技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法以实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本公开实施例的范围。所述技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本文所披露的实施例中，所揭露的方法、产品(包括但不限于装置、设备等)，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，可以仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例。另外，在本公开实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

附图中的流程图和框图显示了根据本公开实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。在附图中的流程图和框图所对应的描述中，不同的方框所对应的操作或步骤也可以以不同于描述中所披露的顺序发生，有时不同的操作或步骤之间不存在特定的顺序。例如，两个连续的操作或步骤实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

Claims (10)

1.一种用于培养设备的液位检测装置，其特征在于，包括：

探针组件，可被浸入所述培养设备内；

微处理单元，与所述探针组件电连接并构成检测回路，被配置为向所述探针组件输入正弦波信号以触发所述检测回路导通，并输出与所述检测回路的导通状态相对应的检测信号。

2.根据权利要求1所述的液位检测装置，其特征在于，所述微处理单元包括：

双极性电源电路，用以生成双极性电压信号；

信号转换器，与所述双极性电源电路以及所述探针组件电连接，用于将所述双极性电压信号转换生成所述正弦波信号并输入至所述探针组件。

3.根据权利要求2所述的液位检测装置，其特征在于，所述双极性电源电路包括：

DC-DC电源模块，用以生成负压信号；

单片机，用于生成方波信号，所述方波信号与所述负压信号构成所述双极性电压信号。

4.根据权利要求3所述的液位检测装置，其特征在于，所述微处理单元还被配置为：

获得所述探针组件的间距信息；

根据预设的第一对应关系，获得与所述间距信息对应的目标频率；

以所述目标频率调节所述方波信号的频率。

5.根据权利要求2所述的液位检测装置，其特征在于，所述探针组件具有检测端，所述微处理单元通过所述检测端输出电压信号，所述装置还包括：

储能电容，与所述信号转换器以及所述探针组件电连接；

整流电路，与所述探针组件的检测端电连接，对所述检测端的电压信号进行整流处理，以生成所述检测信号。

6.根据权利要求1所述的液位检测装置，其特征在于，所述微处理单元还被配置为：

根据预设的第二对应关系，获得与所述导通状态对应的目标检测频率；

根据所述目标检测频率，通过所述探针组件进行液位检测。

7.一种培养设备，所述培养设备容置液体，其特征在于，所述设备包括如权利要求1至6任一项所述的用于培养设备的液位检测装置。

8.一种用于培养设备的液位检测方法，其特征在于，包括：

向探针组件输入正弦波信号以触发检测回路导通；

输出与所述检测回路的导通状态相对应的检测信号。

9.根据权利要求8所述的液位检测方法，其特征在于，所述向探针组件输入正弦波信号以触发检测回路导通之前，还包括：

获得所述探针组件的间距信息；

根据预设的第一对应关系，获得与所述间距信息对应的目标频率；

以所述目标频率调节方波信号的频率。

10.一种存储介质，存储有程序指令，其特征在于，所述程序指令在运行时，执行如权利要求8或9所述的用于培养设备的液位检测方法。

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