液面检测装置及其方法、样本分析仪制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种液面检测装置及其方法、样本分析仪，所述液面检测装置包括：脉冲信号提供部，用于产生脉冲信号；阻抗元件，用于提供阻抗，并与采样针连接；所述阻抗元件与所述采样针的电容共同构成RC部；所述RC部接收所述脉冲信号，并进行RC延时处理后获得第一输出信号；窗口比较部，与所述RC部相连接，用于将所述第一输出信号分别与第一阈值和第二阈值进行比较得到第一比较结果和第二比较结果，并将所述第一比较结果和所述第二比较结果进行逻辑与运算得到的结果作为第二输出信号；和主控部，与所述窗口比较部相连接，用于基于接收的所述第二输出信号确定所述采样针是否接触液面。本发明专利技术能够保证检测灵敏度，以及可以降低电磁辐射干扰。电磁辐射干扰。电磁辐射干扰。

【技术实现步骤摘要】
液面检测装置及其方法、样本分析仪


[0001]本专利技术涉及医疗器械
，具体涉及一种液面检测装置及其方法、样本分析仪。

技术介绍

[0002]医疗器械领域中利用采样针对样本等液体进行吸取和释放是较为常见的应用场景。在吸取或释放液体时采样针往往需要接触液面，为了控制采样针进行液体吸取或释放操作，以及保证上述操作的精确度，液面检测十分必要。
[0003]现有技术中的液面检测方式主要包括：
[0004]1、搭建惠斯通电桥检测采样针是否接触液面，基于采样针接触液面前后会产生变化较快的电信号，由于变化较快的电信号不易检测，因此容易导致误检风险。
[0005]2、采用振荡电路检测采样针是否接触液面，容易出现不起振，以及存在较大的电磁辐射问题。
[0006]针对检测采样针接触液面的需求，有必要提供一种保证检测灵敏度，以及可以降低电磁辐射干扰的技术方案。

技术实现思路

[0007]本专利技术针对以上问题的提出，而提供一种能够保证检测灵敏度，以及可以降低电磁辐射干扰的液面检测装置和液面检测方法，同时还提供了一种具备该种液面检测装置的样本分析仪。
[0008]本专利技术采用的一个技术手段是：提供一种液面检测装置，包括：
[0009]脉冲信号提供部，用于产生脉冲信号；
[0010]阻抗元件，用于提供阻抗，并与采样针连接；所述阻抗元件与所述采样针的电容共同构成RC部；所述RC部接收所述脉冲信号，并进行RC延时处理后获得第一输出信号；
[0011]窗口比较部，与所述RC部相连接，用于将所述第一输出信号分别与第一阈值和第二阈值进行比较得到第一比较结果和第二比较结果，并将所述第一比较结果和所述第二比较结果进行逻辑与运算得到的结果作为第二输出信号；所述第一比较结果是指所述第一输出信号与所述第一阈值进行比较得到的结果；所述第二比较结果是指所述第一输出信号与所述第二阈值进行比较得到的结果；和
[0012]主控部，与所述窗口比较部相连接，用于基于接收的所述第二输出信号确定所述采样针是否接触液面。
[0013]本专利技术采用的另一个技术手段是：提供一种液面检测方法，包括：
[0014]提供脉冲信号；
[0015]通过阻抗元件和采样针的电容对所述脉冲信号进行RC延时处理后获得第一输出信号；
[0016]将所述第一输出信号分别与第一阈值和第二阈值进行比较得到第一比较结果和
第二比较结果，并将所述第一比较结果和所述第二比较结果进行逻辑与运算得到的结果作为第二输出信号；
[0017]基于接收的所述第二输出信号确定所述采样针是否接触液面。
[0018]本专利技术采用的另一个技术手段是：提供一种样本分析仪，包括：采样针和所述的液面检测装置。
[0019]由于采用了上述技术方案，本专利技术提供的液面检测装置及其方法、样本分析仪，所述液面检测装置配置阻抗元件并利用采样针的电容形成RC电路，通过窗口比较部将经过RC电路的脉冲信号与第一阈值和第二阈值分别比较，进而基于比较结果确定采样针是否接触液面。本专利技术利用采样针的电容，并将经过RC电路的脉冲信号作为检测信号，更容易获知采样针接触液面前后的变化情况，误检风险较低。通过窗口比较电路的输出信号能够明显区分采样针接触液面前后的信号变化，同时不存在电路不起振，以及电磁辐射大的问题。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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。
[0021]其中：
[0022]图1是一个实施例中液面检测装置的结构框图；
[0023]图2是一个实施例中液面检测装置的结构框图；
[0024]图3是一个实施例中液面检测装置的电路原理图；
[0025]图4是一个实施例中液面检测装置的电路原理图；
[0026]图5是一个实施例中液面检测装置的结构框图；
[0027]图6是一个实施例中液面检测装置的结构框图；
[0028]图7是一个实施例中液面检测装置的电路原理图；
[0029]图8是一个实施例中液面检测装置的电路原理图；
[0030]图9是一个实施例中液面检测装置的电路原理图；
[0031]图10是一个实施例中采样针接触液面前后的波形变化图；
[0032]图11是一个实施例中采样针的结构示意图；
[0033]图12是一个实施例中液面检测方法的流程图。
[0034]图中：1、脉冲信号提供部，2、RC部，3、窗口比较部，4、主控部，5、光电转换部，6、校准控制部，7、参考电源，21、阻抗元件，22、采样针，221、内针管，222、外针管。
具体实施方式
[0035]为了使本专利技术的专利技术目的、技术方案及其技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本专利技术进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本专利技术，并非为了限定本专利技术。在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0036]本专利技术提供了一种液面检测装置，如图1所示，在一个实施例中，液面检测装置可
以包括脉冲信号提供部1、阻抗元件21、窗口比较部3和主控部4。脉冲信号提供部1用于产生脉冲信号。阻抗元件21用于提供阻抗，并与采样针22连接。阻抗元件21与采样针22的电容共同构成RC部2。RC部2接收脉冲信号，并进行RC延时处理后获得第一输出信号。窗口比较部3与RC部2相连接，用于将第一输出信号分别与第一阈值和第二阈值进行比较得到第一比较结果和第二比较结果，并将第一比较结果和第二比较结果进行逻辑与运算得到的结果作为第二输出信号。第一比较结果是指第一输出信号与第一阈值进行比较得到的结果。第二比较结果是指第一输出信号与第二阈值进行比较得到的结果。主控部4与窗口比较部3相连接，用于基于接收的第二输出信号确定采样针22是否接触液面。
[0037]参考图11所示，实际应用的采样针22一般具有内针管221和外针管222两层，并在两层之间填充绝缘介质，进而构成了电容。本实施例利用采样针22的等效电容特性，由于采样针22在接触液面前的介质和接触液面后的介质发生变化，进而采样针22的等效电容不同，通过检测采样针22发生的电容变化，可以获知采样针22目前所处位置是在接触液面前还是接触液面后。参考图3和图4中的采样针22的虚线框表示采样针22可以等同的等效电路。在采样针22未接触液面前，相当于开关S1断开，此时，采样针22的等效电容为C2。当采样针22接触液面时，由于液体介电常数大于空气，此时采样针22的等效电容增大，相当于开关S1闭合，电容C1接入，此时，采样针22的等效电容为C1+C2。RC部2对接收的脉冲信号进行RC延时处理，时间常数τ＝R1Ceq，其中，R1表示阻抗元件21的电阻，Ce本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液面检测装置，其特征在于，所述液面检测装置包括：脉冲信号提供部，用于产生脉冲信号；阻抗元件，用于提供阻抗，并与采样针连接；所述阻抗元件与所述采样针的电容共同构成RC部；所述RC部接收所述脉冲信号，并进行RC延时处理后获得第一输出信号；窗口比较部，与所述RC部相连接，用于将所述第一输出信号分别与第一阈值和第二阈值进行比较得到第一比较结果和第二比较结果，并将所述第一比较结果和所述第二比较结果进行逻辑与运算得到的结果作为第二输出信号；所述第一比较结果是指所述第一输出信号与所述第一阈值进行比较得到的结果；所述第二比较结果是指所述第一输出信号与所述第二阈值进行比较得到的结果；和主控部，与所述窗口比较部相连接，用于基于接收的所述第二输出信号确定所述采样针是否接触液面。2.根据权利要求1所述的液面检测装置，其特征在于，在所述第一输出信号高于所述第一阈值且低于所述第二阈值的情况下，所述主控部基于接收的所述第二输出信号确定所述采样针接触液面；在所述第一输出信号不高于所述第一阈值或者不低于所述第二阈值的情况下，所述主控部基于接收的所述第二输出信号确定所述采样针未接触液面。3.根据权利要求1所述的液面检测装置，其特征在于，所述液面检测装置还包括：光电转换部，置于所述窗口比较部和所述主控部之间，用于将所述第二输出信号进行电光转换和光电转换后传输给所述主控部。4.根据权利要求3所述的液面检测装置，其特征在于，所述光电转换部包括光电耦合器和第二上拉电路，所述光电耦合器具有光发射二极管和光敏三极管；所述光发射二极管阳极接收所述第二输出信号，阴极接地；所述光敏三极管集电极连接所述第二上拉电路，所述光敏三极管发射极接地。5.根据权利要求1所述的液面检测装置，其特征在于，所述阻抗元件采用第一电阻，所述采样针具有内针管和套设在所述内针管上的外针管；所述内针管与所述第一电阻一端相连接，所述第一电阻另一端接收所述脉冲信号；所述外针管接地；所述第一电阻和所述采样针的连接点用于输出所述第一输出信号。6.根据权利要求1所述的液面检测装置，其特征在于，所述窗口比较部包括：第一比较器、第二比较器、第一阈值提供电路、第二阈值提供电路和第一上拉电路；所述第一比较器的反相输入端与所述第一阈值提供电路相连接；所述第一比较器的同相输入端接收所述第一输出信号；所述第二比较器的同相输入端与所述第二阈值提供电路相连接；所述第二比较器的反相输入端接收所述第一输出信号；所述第一比较器的输出端和所述第二比较器的输出端均与所述第一上拉电路相连接。7.根据权利要求6所述的液面检测装置，其特征在于，所述装置包括：供电部，用于向所述装置提供工作电源；所述第一阈值提供电路包括：相互串联接在所述供电部和地之间的第一阈值电阻和第二阈值电阻；所述第一阈值电阻和所述第二阈值电阻的串接点与所述第一比较器的反相输
入端相连接；所述第二阈值提供电路包括：相互串联接在所述供电部和地之间的第三阈值电阻和第四阈值电阻；所述第三阈值电阻和所述第四阈值电阻的串接点与所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊杰，
申请(专利权)人：深圳市帝迈生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：