一种液滴光学检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种液滴光学检测装置，包括激光器、激光调制电源、不透明液滴光电探测器、透明液滴光电探测器和探测信号处理设备，激光调制电源连接于激光器，不透明液滴光电探测器处于激光器的输出光路上，透明液滴光电探测器与不透明液滴光电探测器并排设置，并处于不透明液滴光电探测器的正上方，不透明液滴光电探测器和透明液滴光电探测器均连接于探测信号处理设备。本发明专利技术通过采用光学检测方法，实现了对液滴的动态无接触探测，保证了探测过程不会污染待测液滴，采用单光源双探测器，提高了液滴检测的稳定性，并能够同时探测透明液滴和不透明液滴，提高了液滴检测适用范围，此外还有效避免了环境光对液滴检测的影响，具有广阔的应用前景。

An optical detection device for liquid drops

The invention provides a droplet optical detection device, which comprises a laser, a laser modulation power supply, an opaque droplet photoelectric detector, a transparent droplet photoelectric detector and a detection signal processing device. The laser modulation power supply is connected to the laser, and the opaque droplet photoelectric detector is on the output optical path of the laser, and the transparent droplet light is transmitted. The electric detector is arranged side by side with the opaque droplet photoelectric detector, and is located directly above the opaque droplet photoelectric detector. The opaque droplet photoelectric detector and the transparent droplet photoelectric detector are connected to the detection signal processing equipment. By adopting optical detection method, the invention realizes dynamic non-contact detection of droplets, ensures that the detection process will not pollute the droplets to be measured, adopts single light source and double detectors, improves the stability of droplet detection, and can simultaneously detect transparent droplets and opaque droplets, and improves the applicable range of droplet detection. It also effectively avoids the influence of ambient light on droplet detection and has broad application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种液滴光学检测装置
本专利技术涉及液滴检测
，具体涉及一种液滴光学检测装置。
技术介绍
液滴速度检测在医学、化工、农业施药等方面有广泛利用。液体的微流量检测采用比较多的是点滴法，通过用单位时间点滴计数确定液体的流速。目前，绝大多数医院在对病人进行静脉输液的时候输液状态由病人或护士人工观察，病人需随时注意液滴下滴是否正常，液滴是不是已经滴完，若发现异常再通知护士处理。针对行动不便的老年病人和有许多病人同时输液的输液大厅，护士就不得不花大量的时间和精力时时刻刻关注输液状态。也有一小部分医院采用了电子输液监视装置，但很多装置只能探测药水的有无，而无法探测诸如“跑针”、输液太快或太慢等异常。此外，在化工、制药等领域，许多对液滴的探测采用接触式测量，但是这些测量方法往往会带来污染等问题，也有些探测器采用光电方法探测，但是只能探测透明液滴，或者只能探测不透明液滴。
技术实现思路
本专利技术基于上述现有技术问题，创新的提出一种液滴光学检测装置，通过采用光学检测方法，实现了对液滴的动态无接触探测，保证探测过程不会无法待测液滴，同时采用单光源双探测器，不但提高了液滴检测的稳定性，而且基于光学非接触式对液滴进行实时探测，不管液滴是透明的还是不透明的，都可以同时探测到液滴的下滴状态，提高了液滴检测适用范围，此外通过将激光光源调制成准连续输出模式，并在探测器前端加装滤光片，有效地解决了环境光对液滴检测的影响，可广泛应用于医疗辅助的输液监视、制药以及酿酒、石油化工、环保等领域的各种透明、不透明液滴的实时检测。本专利技术解决上述技术问题所采取的技术方案如下：一种液滴光学检测装置，包括：光源、不透明液滴光电探测器5、透明液滴光电探测器6和探测信号处理设备7，所述不透明液滴光电探测器5处于所述光源的输出光路上，所述透明液滴光电探测器6与所述不透明液滴光电探测器5并排紧贴设置，所述不透明液滴光电探测器5和透明液滴光电探测器6均连接于所述探测信号处理设备7；液滴通道2处于所述光源与光电探测器之间，当没有液滴通过液滴通道2时，光源的输出光束仅照射到所述不透明液滴光电探测器5；当透明液滴通过液滴通道2时，光源的输出光束被透明液滴折射后能够同时照射到所述不透明液滴光电探测器5和透明液滴光电探测器6；当不透明液滴通过液滴通道2时，光源的输出光束被不透明液滴阻挡而无法照射到所述不透明液滴光电探测器5和透明液滴光电探测器6；所述不透明液滴光电探测器5与所述透明液滴光电探测器6的探测工作机制恰好相反。进一步的根据本专利技术所述的液滴光学检测装置，其中所述不透明液滴光电探测器5在接收到光源的光束照射时产生低电平信号输出，在没有接收到光源的光束照射时产生高电平信号输出，所述透明液滴光电探测器6在接收到光源的光束照射时产生高电平信号输出，在没有接收到光源的光束照射时产生低电平信号输出；或者所述不透明液滴光电探测器5在接收到光源的光束照射时产生高电平信号输出，在没有接收到光源的光束照射时产生低电平信号输出，所述透明液滴光电探测器6在接收到光源的光束照射时产生低电平信号输出，在没有接收到光源的光束照射时产生高电平信号输出。进一步的根据本专利技术所述的液滴光学检测装置，其中还包括有发散棱镜4，所述发散棱镜4设置于所述光源的输出光路上，通过所述发散棱镜4能够将光源输出的光束发散为一字形线光束，且发散后的线光束不会照射到所述透明液滴光电探测器6，同时所述透明液滴光电探测器6沿所述线光束的发散方向与所述不透明液滴光电探测器5并排紧贴设置。进一步的根据本专利技术所述的液滴光学检测装置，其中所述不透明液滴光电探测器5和透明液滴光电探测器6均为基于光电二极管的探测器，且所述不透明液滴光电探测器5中的光电二极管和所述透明液滴光电探测器6中的光电二极管反向串联连接。进一步的根据本专利技术所述的液滴光学检测装置，其中所述不透明液滴光电探测器5包括第一光电二极管和第一电阻，所述透明液滴光电探测器6包括第二光电二极管和第二电阻，所述第二光电二极管的负极端连接于高电压端，所述第二光电二极管的正极端连接于所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端连接于低电压端，在所述第二光电二极管的正极端和所述第二电阻之间引出所述透明液滴光电探测器6的探测信号输出端；所述第一光电二极管的正极端连接于低电压端，所述第一光电二极管的负极端连接于所述第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端连接于所述高电压端，在所述第一光电二极管的负极端和所述第一电阻之间引出所述不透明液滴光电探测器5的探测信号输出端，所述第一光电二极管和第二光电二极管在接收到光源的输出光束时处于导通状态。进一步的根据本专利技术所述的液滴光学检测装置，其中当没有液滴到达光源的激光照射区域时，所述不透明液滴光电探测器5和透明液滴光电探测器6均输出低电平信号；当透明液滴到达光源的激光照射区域时，所述不透明液滴光电探测器5输出低电平信号、所述透明液滴光电探测器6输出高电平信号；当不透明液滴到达光源的激光照射区域时，所述不透明液滴光电探测器5输出高电平信号、所述透明液滴光电探测器6输出低电平信号。进一步的根据本专利技术所述的液滴光学检测装置，其中所述探测信号处理设备7包括信号放大器12、窄带滤波器13、包络检波器14、波形整形器15和微处理器16，所述信号放大器12连接于所述光电探测器的探测信号输出端，所述信号放大器12的输出端连接于所述窄带滤波器13，所述窄带滤波器13的输出端连接于所述包络检波器14，所述包络检波器14的输出端连接于所述波形整形器15，所述波形整形器15的输出端连接于所述微处理器16。进一步的根据本专利技术所述的液滴光学检测装置，其中所述探测信号处理设备7包括第一信号放大器、第一窄带滤波器、第一包络检波器、第一波形整形器、第二信号放大器、第二窄带滤波器、第二包络检波器、第二波形整形器和所述微处理器；所述第一信号放大器、第一窄带滤波器、第一包络检波器、第一波形整形器和所述微处理器依次连接，用于处理不透明液滴光电探测器5的探测信号，且所述第一信号放大器连接于所述不透明液滴光电探测器5的探测信号输出端；所述第二信号放大器、第二窄带滤波器、第二包络检波器、第二波形整形器和所述微处理器依次连接，用于处理透明液滴光电探测器6的探测信号，且所述第二信号放大器连接于所述透明液滴光电探测器6的探测信号输出端；所述微处理器能够基于光电探测器输出的液滴探测信号计算液滴下滴频率，并能够判定液滴下滴速度是否偏离预设的标准范围以及液滴是否停滴，同时能够对外输出液滴异常控制信号。进一步的根据本专利技术所述的液滴光学检测装置，其中还包括有窄带滤光片10和/或提醒设备8，所述窄带滤光片10分别设置于所述不透明液滴光电探测器5和透明液滴光电探测器6的探测窗口，且所述窄带滤光片10的带通波长为所述光源的中心波长；所述提醒设备8连接于所述探测信号处理设备7，并包括有报警器和/或状态显示灯17。进一步的根据本专利技术所述的液滴光学检测装置，其中所述光源为中心波长在635nm、平均功率为2mW的半导体激光器，且所述半导体激光器被调制成10KHz的准连续激光输出，所述窄带滤光片的带通波长为635nm，所述窄带滤波器13的中心频率是10KHz，所述发散棱镜4为鲍威尔棱镜；所述透明液滴光电探测器6沿液滴的滴落方向与所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液滴光学检测装置，其特征在于，包括：光源、不透明液滴光电探测器(5)、透明液滴光电探测器(6)和探测信号处理设备(7)，所述不透明液滴光电探测器(5)处于所述光源的输出光路上，所述透明液滴光电探测器(6)与所述不透明液滴光电探测器(5)并排紧贴设置，所述不透明液滴光电探测器(5)和透明液滴光电探测器(6)均连接于所述探测信号处理设备(7)；液滴通道(2)处于所述光源与光电探测器之间，当没有液滴通过液滴通道(2)时，光源的输出光束仅照射到所述不透明液滴光电探测器(5)；当透明液滴通过液滴通道(2)时，光源的输出光束被透明液滴折射后能够同时照射到所述不透明液滴光电探测器(5)和透明液滴光电探测器(6)；当不透明液滴通过液滴通道(2)时，光源的输出光束被不透明液滴阻挡而无法照射到所述不透明液滴光电探测器(5)和透明液滴光电探测器(6)；所述不透明液滴光电探测器(5)与所述透明液滴光电探测器(6)的探测工作机制恰好相反。

【技术特征摘要】
1.一种液滴光学检测装置，其特征在于，包括：光源、不透明液滴光电探测器(5)、透明液滴光电探测器(6)和探测信号处理设备(7)，所述不透明液滴光电探测器(5)处于所述光源的输出光路上，所述透明液滴光电探测器(6)与所述不透明液滴光电探测器(5)并排紧贴设置，所述不透明液滴光电探测器(5)和透明液滴光电探测器(6)均连接于所述探测信号处理设备(7)；液滴通道(2)处于所述光源与光电探测器之间，当没有液滴通过液滴通道(2)时，光源的输出光束仅照射到所述不透明液滴光电探测器(5)；当透明液滴通过液滴通道(2)时，光源的输出光束被透明液滴折射后能够同时照射到所述不透明液滴光电探测器(5)和透明液滴光电探测器(6)；当不透明液滴通过液滴通道(2)时，光源的输出光束被不透明液滴阻挡而无法照射到所述不透明液滴光电探测器(5)和透明液滴光电探测器(6)；所述不透明液滴光电探测器(5)与所述透明液滴光电探测器(6)的探测工作机制恰好相反。2.根据权利要求1所述的液滴光学检测装置，其特征在于，所述不透明液滴光电探测器(5)在接收到光源的光束照射时产生低电平信号输出，在没有接收到光源的光束照射时产生高电平信号输出，所述透明液滴光电探测器(6)在接收到光源的光束照射时产生高电平信号输出，在没有接收到光源的光束照射时产生低电平信号输出；或者所述不透明液滴光电探测器(5)在接收到光源的光束照射时产生高电平信号输出，在没有接收到光源的光束照射时产生低电平信号输出，所述透明液滴光电探测器(6)在接收到光源的光束照射时产生低电平信号输出，在没有接收到光源的光束照射时产生高电平信号输出。3.根据权利要求1所述的液滴光学检测装置，其特征在于，还包括有发散棱镜(4)，所述发散棱镜(4)设置于所述光源的输出光路上，通过所述发散棱镜(4)能够将光源输出的光束发散为一字形线光束，且发散后的线光束不会照射到所述透明液滴光电探测器(6)，同时所述透明液滴光电探测器(6)沿所述线光束的发散方向与所述不透明液滴光电探测器(5)并排紧贴设置。4.根据权利要求1所述的液滴光学检测装置，其特征在于，所述不透明液滴光电探测器(5)和透明液滴光电探测器(6)均为基于光电二极管的探测器，且所述不透明液滴光电探测器(5)中的光电二极管和所述透明液滴光电探测器(6)中的光电二极管反向串联连接。5.根据权利要求4所述的液滴光学检测装置，其特征在于，所述不透明液滴光电探测器(5)包括第一光电二极管和第一电阻，所述透明液滴光电探测器(6)包括第二光电二极管和第二电阻，所述第二光电二极管的负极端连接于高电压端，所述第二光电二极管的正极端连接于所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端连接于低电压端，在所述第二光电二极管的正极端和所述第二电阻之间引出所述透明液滴光电探测器(6)的探测信号输出端；所述第一光电二极管的正极端连接于低电压端，所述第一光电二极管的负极端连接于所述第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端连接于所述高电压端，在所述第一光电二极管的负极端和所述第一电阻之间引出所述不透明液滴光电探...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：贾培军，
类型：发明
国别省市：陕西,61