CN219641043U - 非接触液位探测装置及眼科手术设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种非接触液位探测装置及眼科手术设备，涉及医疗器械的技术领域，装置包括光源和光量检测机构，光源能够向透光容器的侧壁发出探测光束，探测光束的一部照射在液面以上，且这部分光从透光容器的另一侧射出并形成未折射光束；探测光束的另一部光照射在液面以下；光量检测机构位于未折射光束的传播路径上，光量检测机构收集并检测未折射光束的光量。光束在空气中是沿直线传播的，而在液体中会发生折射，因此，当同一光束的两部分分别照射在液面的不同位置时，从不同位置出射的光将发生断差。液面越低，未折射光束越长，光量检测机构获得的光量越多，因此，通过光量检测机构获得的光量，可以反推液面的位置。

Description

非接触液位探测装置及眼科手术设备

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其是涉及一种非接触液位探测装置及眼科手术设备。

背景技术

目前的液位探测大多数是采用的接触式探测，非接触式探测一般都是开关量。

而当前市场上有的非接触连续液位探测装置，基本都是电容式的。这种装置的分辨率非常低，通常大于0.5mm。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种非接触液位探测装置及眼科手术设备，以缓解现有的液位检测分别率低的技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供的一种非接触液位探测装置，包括：光源和光量检测机构，所述光源位于盛放有待测液体的透光容器的侧方；

所述光源能够向所述透光容器的侧壁发出探测光束，所述探测光束的一部照射在液面以上，且这部分光从所述透光容器的另一侧射出并形成未折射光束；所述探测光束的另一部光照射在液面以下；

所述光量检测机构位于所述未折射光束的传播路径上，所述光量检测机构收集并检测所述未折射光束的光量。

进一步的，所述光源包括一字激光器和第一菲尼尔透镜，所述第一菲尼尔透镜位于一字激光器和透光容器之间，所述第一菲尼尔透镜用于将所述一字激光器发出的光准直，以使所述探测光束在其传播方向上其横截面的形状不变。

进一步的，所述光量检测机构包括第二菲尼尔透镜和光电二极管，所述第二菲尼尔透镜位于透光容器和光电二极管之间；

所述第二菲尼尔透镜用于将未折射光束汇聚后传递给所述光电二极管。

进一步的，所述透光容器包括垂直连接的第一侧壁和第二侧壁，所述探测光束从所述第一侧壁射入，且所述未折射光束从所述第二侧壁射出。

进一步的，所述探测光束相对于第一侧壁的入射角在预设范围内，以使所述探测光束能够在所述第二侧壁上发生全反射。

进一步的，所述探测光束的最低点与透光容器的底部平齐，所述探测光束的最高点与所述透光容器的瓶口平齐。

进一步的，所述透光容器的数量至少为两个；所述光量检测机构的数量与所述透光容器的数量相同，且一一对应；

所述非接触液位探测装置还包括分束件，所述分束件位于所述光源的前方，用于将光源发出的光分束并分别传递至每个透光容器。

进一步的，所述透光容器的数量为两个，所述分束件为半反半透镜，所述半反半透镜将光源发出的一部分光反射给其中一个透光容器，将另外一部分光透射给另外一个透光容器。

进一步的，其中一个所述透光容器用于灌注，其具有出液口；

另一个透光容器用于抽吸，其具有进液口。

第二方面，本实用新型提供的一种眼科手术设备，包括上述的非接触液位探测装置。

本实用新型实施例提供的非接触液位探测装置包括：光源和光量检测机构，所述光源位于盛放有待测液体的透光容器的侧方；所述光源能够向所述透光容器的侧壁发出探测光束，所述探测光束的一部照射在液面以上，且这部分光从所述透光容器的另一侧射出并形成未折射光束；所述探测光束的另一部光照射在液面以下；所述光量检测机构位于所述未折射光束的传播路径上，所述光量检测机构收集并检测所述未折射光束的光量。光源发出的光束为非点状光束，其横截面的形状具有一定的长度，例如光束的光斑可以为线状光斑或者面状光斑。光束在空气中是沿直线传播的，而在液体中会发生折射，因此，当同一光束的两部分分别照射在液面的不同位置时，从不同位置出射的光将发生断差。液面越低，未折射光束越长，光量检测机构获得的光量越多，因此，通过光量检测机构获得的光量，可以反推液面的位置。

本实用新型提供的眼科手术设备，包括上述的非接触液位探测装置。因为本实用新型实施例提供的眼科手术设备引用了上述的非接触液位探测装置，所以，本实用新型实施例提供的眼科手术设备也具备非接触液位探测装置的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。

图1为本实用新型实施例1提供的非接触液位探测装置的俯视方向的示意图；

图2为本实用新型实施例1提供的非接触液位探测装置的第一侧壁方向的示意图；

图3为本实用新型实施例1提供的非接触液位探测装置的第二侧壁方向的示意图；

图4为本实用新型实施例1提供的非接触液位探测装置的光源的示意图；

图5为本实用新型实施例2提供的非接触液位探测装置的俯视方向的示意图。

图标：100-光源；110-一字激光器；120-第一菲尼尔透镜；130-探测光束；140-未折射光束；

200-光量检测机构；210-光电二极管；220-第二菲尼尔透镜；

300-透光容器；310-第一侧壁；320-第二侧壁；

400-半反半透镜。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1-图4所示，本实用新型实施例提供的非接触液位探测装置包括：一个光源100和一个光量检测机构200，非接触液位探测装置对透光容器300内的液体的液面进行检测。

所述光源100位于盛放有待测液体的透光容器300的侧方，左侧、右侧、前侧或者后侧均可。所述光源100能够向所述透光容器300的侧壁发出探测光束130，探测光束130形成非点状光斑，例如可以形成线状光斑或者面状光斑，本实施例中，探测光束130的横截面的形状为“1”字型，且沿竖向延伸，与透光容器300内的液面垂直，所述探测光束130的一部照射在液面以上，且这部分光从所述透光容器300的另一侧射出并形成未折射光束140。所述探测光束130的另一部光照射在液面以下，光束进入到液体内会发生折射，折射后的光束与原光束路径发生偏折，从而与未折射光束140的传播方向不同。

所述光量检测机构200位于所述未折射光束140的传播路径上，光量检测机构200可以在高度范围内覆盖整个透光容器300，从而使未折射光束140从任何位置射出均可以被光量检测机构200捕获。所述光量检测机构200收集并检测所述未折射光束140的光量。

检测原理如下：光源100发出的光束为非点状光束，其横截面的形状具有一定的长度，例如光束的光斑可以为线状光斑或者面状光斑。光束在空气中是沿直线传播的，而在液体中会发生折射，因此，当同一光束的两部分分别照射在液面的不同位置时，从不同位置出射的光将发生断差。液面越低，未折射光束140越长，光量检测机构200获得的光量越多，因此，通过光量检测机构200获得的光量，可以反推液面的位置。

如图4所示，所述光源100包括一字激光器110和第一菲尼尔透镜120，一字激光器110可以发出“1”字型的激光，所述第一菲尼尔透镜120位于一字激光器110和透光容器300之间，所述第一菲尼尔透镜120用于将所述一字激光器110发出的光准直，以使所述探测光束130在其传播方向上其横截面的形状不变，如果不设置第一菲尼尔透镜120的话，那么一字激光器110发出的光束，随着传播距离的增加，竖向长度将逐渐增加。

所述光量检测机构200包括第二菲尼尔透镜220和光电二极管210，所述第二菲尼尔透镜220位于透光容器300和光电二极管210之间，第二菲尼尔透镜220的高度可以与透光容器300的高度一致，所述第二菲尼尔透镜220用于将未折射光束140汇聚呈小点后传递给所述光电二极管210，方便光电二极管210对光的收集。

如图1所示，本实施例中，透光容器300的外型可以为正四棱柱状，所述透光容器300包括垂直连接的第一侧壁310和第二侧壁320，在俯视方向上，第一侧壁310可以为前侧壁，第二侧壁320可以为左侧壁，所述探测光束130从所述第一侧壁310射入，入射角可以为45°，液面以上的光从空气中传播，所述未折射光束140从所述第二侧壁320射出。而从液面以下的进入到液体的光将发生较大角度的折射，当再次射到后侧壁上时，由于出射角度过大，在界面上会发生全反射，此时液体中的光段在左侧面就会消失掉。

所述探测光束130的最低点与透光容器300的底部平齐，所述探测光束130的最高点与所述透光容器300的瓶口平齐，从而在液面停留在任何位置时，均可以被检测到。

实施例2

如图5所示，在实施例1的基础上，所述透光容器300的数量至少为两个；所述光量检测机构200的数量与所述透光容器300的数量相同，且一一对应；所述非接触液位探测装置还包括分束件，所述分束件位于所述光源100的前方，用于将光源100发出的光分束并分别传递至每个透光容器300。

从而可以通过同一个光源100对不同的透光容器300的液面进行测量，分束件可以为半反半透镜400，具体的，所述透光容器300的数量可以为两个，所述分束件为半反半透镜400，所述半反半透镜400将光源100发出的一部分光反射给其中一个透光容器300，将另外一部分光透射给另外一个透光容器300。

其中，两个透光容器300可以是两个单独的容器，可以为一个大的单独容器被隔板分隔形成。

在实际中装置主要用于眼科手术设备，如超乳机和玻切机。这类设备中，会有灌注液体和抽吸液体的需求，灌注和抽吸的液体都会有容器进行分别保存。这个时候通常要测量灌注液体的量和抽吸出来的液体的量，所以需要同时有两个透光容器300要进行测量。在这个应用中，为了节省激光源100，采用了一个半反半透镜400把准直后的一字激光分为两边，分别测量灌注液容器和抽吸液容器的液面。

本实用新型提供的眼科手术设备，包括上述的非接触液位探测装置。因为本实用新型实施例提供的眼科手术设备引用了上述的非接触液位探测装置，所以，本实用新型实施例提供的眼科手术设备也具备非接触液位探测装置的优点。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种非接触液位探测装置，其特征在于，包括：光源(100)和光量检测机构(200)，所述光源(100)位于盛放有待测液体的透光容器(300)的侧方；

所述光源(100)能够向所述透光容器(300)的侧壁发出探测光束(130)，所述探测光束(130)的一部照射在液面以上，且这部分光从所述透光容器(300)的另一侧射出并形成未折射光束(140)；所述探测光束(130)的另一部光照射在液面以下；

所述光量检测机构(200)位于所述未折射光束(140)的传播路径上，所述光量检测机构(200)收集并检测所述未折射光束(140)的光量。

2.根据权利要求1所述的非接触液位探测装置，其特征在于，所述光源(100)包括一字激光器(110)和第一菲尼尔透镜(120)，所述第一菲尼尔透镜(120)位于一字激光器(110)和透光容器(300)之间，所述第一菲尼尔透镜(120)用于将所述一字激光器(110)发出的光准直，以使所述探测光束(130)在其传播方向上其横截面的形状不变。

3.根据权利要求2所述的非接触液位探测装置，其特征在于，所述光量检测机构(200)包括第二菲尼尔透镜(220)和光电二极管(210)，所述第二菲尼尔透镜(220)位于透光容器(300)和光电二极管(210)之间；

所述第二菲尼尔透镜(220)用于将未折射光束(140)汇聚后传递给所述光电二极管(210)。

4.根据权利要求1所述的非接触液位探测装置，其特征在于，所述透光容器(300)包括垂直连接的第一侧壁(310)和第二侧壁(320)，所述探测光束(130)从所述第一侧壁(310)射入，且所述未折射光束(140)从所述第二侧壁(320)射出。

5.根据权利要求4所述的非接触液位探测装置，其特征在于，所述探测光束(130)相对于第一侧壁(310)的入射角在预设范围内，以使所述探测光束(130)能够在所述第二侧壁(320)上发生全反射。

6.根据权利要求1－5任意一项所述的非接触液位探测装置，其特征在于，所述探测光束(130)的最低点与透光容器(300)的底部平齐，所述探测光束(130)的最高点与所述透光容器(300)的瓶口平齐。

7.根据权利要求1－5任意一项所述的非接触液位探测装置，其特征在于，所述透光容器(300)的数量至少为两个；所述光量检测机构(200)的数量与所述透光容器(300)的数量相同，且一一对应；

所述非接触液位探测装置还包括分束件，所述分束件位于所述光源(100)的前方，用于将光源(100)发出的光分束并分别传递至每个透光容器(300)。

8.根据权利要求7所述的非接触液位探测装置，其特征在于，所述透光容器(300)的数量为两个，所述分束件为半反半透镜(400)，所述半反半透镜(400)将光源(100)发出的一部分光反射给其中一个透光容器(300)，将另外一部分光透射给另外一个透光容器(300)。

9.根据权利要求8所述的非接触液位探测装置，其特征在于，其中一个所述透光容器(300)用于灌注，其具有出液口；

另一个透光容器(300)用于抽吸，其具有进液口。

10.一种眼科手术设备，其特征在于，包括权利要求1－9任意一项所述的非接触液位探测装置。