CN204963951U - 一种液位探测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种液位探测系统，包括液位探测系统支架、步进电机及驱动器、电容法检测模块、压力传感器、数据处理模块、探测针、位置信号检测光电开关元件、检测定位挡片和位置信号检测单元固定支架；位置信号检测单元固定支架悬挂于液位探测系统支架上端，步进电机及驱动器、电容法检测模块、数据处理模块固定在液位探测系统支架上；位置信号检测光电开关元件固定在位置信号检测单元固定支架之上，光电开关电源及信号线与数据处理模块相连，用于数据处理模块检测电平信号；检测定位挡片固定于探测针之上，随探测针升降起到控制位置信号检测光电开关元件作用。本实用新型不受浮筒法、电组法限制，最大限度实现液位探测，减少探测针携带污染。
Description
技术领域
本实用新型属于化学检测技术领域，具体涉及一种探测液位系统。
背景技术
探测液位在检测仪器加样过程中有重要意义，它是确保探测针在取样时，通过液位探测系统判断样品或试剂能否满足本次测试的采样量确保吸样量准确，避免探测针取样时针尖挂液引起携带污染。同时在样品量不足造成的吸空现象或样品凝块造成探测针堵塞时报警。
目前的检测仪器通常采用电阻法、电容法、浮筒法探测液位。电阻法、电容法多用于样品杯、试剂瓶探测针探测液位，浮筒法用于去离子水桶、洗液桶和废液桶等大体积容器的探测液位。
其中，电阻法存在依赖液体导电性问题，限制液体媒介范围，而且去离子水电阻变化大，稳定性较差。浮筒法探测液位采用行程开关或磁力开关检测浮子状态，此两种方式在开关触发时会给浮子造成额外的阻力，并且易受磁场干扰，存在精度和可靠性不高，体积较大等缺点。单纯的电容法在环境温湿度反差过大时，电容传感器输出电压存在偏差，灵敏度下降造成液面下降过深或过浅，可能造成样品吸空和探测针堵塞。
实用新型内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提供了一种探测液位的系统，最大限度实现液位探测，减少探测探测针携带污染，并在吸空和探测针堵塞时报警。
本实用新型所采用的技术方案为：
一种液位探测系统，其改进之处在于：所述系统包括液位探测系统支架、步进电机及驱动器、电容法检测模块、压力传感器、数据处理模块、探测针、位置信号检测光电开关元件、检测定位挡片和位置信号检测单元固定支架；
所述位置信号检测单元固定支架悬挂于液位探测系统支架上端，步进电机及驱动器、电容法检测模块、数据处理模块固定在液位探测系统支架上；
所述位置信号检测光电开关元件固定在位置信号检测单元固定支架之上，光电开关电源及信号线与数据处理模块相连，用于数据处理模块检测电平信号；
所述检测定位挡片固定于探测针之上，随探测针升降起到控制位置信号检测光电开关元件作用。
优选的，所述数据处理模块采用型号为ATMEGA16的单片机。
进一步的，所述数据处理模块作为MCU制作线路板连接步进电机及驱动器，驱动步进电机链接丝杆转动控制探测针上升或下降。
优选的，所述电容法检测模块采用型号为CD4046的芯片。
进一步的，所述电容法检测模块输入端用导线连接探测针和接地线，输出端连接数据处理模块，输出电压值的变化值判定探针已经接触液面。
优选的，所述压力传感器金属探头用硅胶软管与探测针链接，其信号线与数据处理模块连接，根据输出电压判断探测针是否吸空或堵塞。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型不受浮筒法、电组法限制，最大限度实现液位探测，减少探测时探测针携带污染，并在吸空和探测针堵塞时报警；
本实用新型提供的探测液位系统，通过电容传感器的输出电压值的变化值作为判定探针是否已经接触液面标准，有效地消除了探针浸润现象引起的误差，从而使得探针准确的探进液位，进一步地最大限度减少了针挂液引起的携带污染。探针探测到液位后下降一段距离再吸样，有效防止吸样量过多，吸样后液位少于探针尖所在液位从而吸入空气。
附图说明
图1是本实用新型提供的一种液位探测系统结构示意图。
图中：1、位置信号检测光电开关元件；2、检测定位挡片；3、位置信号检测单元固定支架；4、探测针；5、步进电机及驱动器；6、电容法检测模块；7、压力传感器；8、数据处理模块。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型提供了一种液位探测系统，系统包括步进电机及驱动器、电容法检测模块、压力传感器、数据处理模块、探测针、位置信号检测光电开关元件、检测定位挡片、位置信号检测单元固定支架。其中：
位置信号检测光电开关元件(输出高低电平的)作用，可为位置信号检测光耦元件；
位置信号检测单元固定支架悬挂于液位探测系统支架上端，步进电机及驱动器、电容法检测模块、数据处理模块固定在液位探测系统支架上。
位置信号检测光电开关元件固定在位置信号检测单元固定支架之上，光电开关电源及信号线与数据处理模块相连，用于数据处理模块检测电平信号。
检测定位挡片固定于探测针之上，随探测针升降起到控制光电开关元件作用。
数据处理模块采用型号为ATMEGA16的单片机作为MCU制作线路板连接步进电机及驱动器，驱动步进电机链接丝杆转动控制探测针上升或下降。
电容法检测模块采用型号为CD4046的芯片，输入端用导线连接探测针和接地线，输出端连接数据处理模块。输出电压值的变化值判定探针已经接触液面。
压力传感器金属探头用硅胶软管与探测针链接，其信号线与数据处理模块连接，根据输出电压判断探测针是否吸空或堵塞。
本实用新型提供了一种液位探测系统的具体应用为：
当检测定位挡片遮挡位置信号检测光电开关元件为步进电机及驱动器初始位置，数据处理模块记录位置参数1；
步进电机及驱动器驱动探测针下降到试管底部时为最大限位，数据处理模块记录位置参数2；
当步进电机及驱动器驱动探测针接触到试管内液面时，通过电容传感器的输出电压值的变化值判定探针已经接触液面，数据处理模块记录位置参数3；
步进电机驱动探测针在当前位置再下降一段距离后吸取样品或试剂，此下降距离为参数4(参数4为定值)，下降一段再吸样防止吸样量较多时吸入空气造成吸样量不足。当数据处理模块计算参数3＝参数2时,此时探测针下降到最大限位,认定样品量不足，不可继续采样。
数据处理模块根据压力传感器输出电压判断探测针是否吸空或堵塞，如有异常报警；判断后步进电机及驱动器驱动探测针向上回到初始位置。
本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种液位探测系统，其特征在于：所述系统包括液位探测系统支架、步进电机及驱动器、电容法检测模块、压力传感器、数据处理模块、探测针、位置信号检测光电开关元件、检测定位挡片和位置信号检测单元固定支架；
所述位置信号检测单元固定支架悬挂于液位探测系统支架上端，步进电机及驱动器、电容法检测模块、数据处理模块固定在液位探测系统支架上；
所述位置信号检测光电开关元件固定在位置信号检测单元固定支架之上，光电开关电源及信号线与数据处理模块相连，用于数据处理模块检测电平信号；
所述检测定位挡片固定于探测针之上，随探测针升降起到控制位置信号检测光电开关元件作用。
2.根据权利要求1所述的一种液位探测系统，其特征在于：所述数据处理模块采用型号为ATMEGA16的单片机。
3.根据权利要求2所述的一种液位探测系统，其特征在于：所述数据处理模块作为MCU制作线路板连接步进电机及驱动器，驱动步进电机链接丝杆转动控制探测针上升或下降。
4.根据权利要求1所述的一种液位探测系统，其特征在于：所述电容法检测模块采用型号为CD4046的芯片。
5.根据权利要求4所述的一种液位探测系统，其特征在于：所述电容法检测模块输入端用导线连接探测针和接地线，输出端连接数据处理模块，输出电压值的变化值判定探针已经接触液面。
6.根据权利要求1所述的一种液位探测系统，其特征在于：所述压力传感器金属探头用硅胶软管与探测针链接，其信号线与数据处理模块连接，根据输出电压判断探测针是否吸空或堵塞。
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