一種液面監測取樣裝置的制作方法

本實用新型屬于醫療器械技術領域，尤其涉及一種液面監測取樣裝置。

背景技術：

加樣裝置是生物、化學實驗室常用的小容量移體的單道微量移液器，其工作原理是活塞沿活塞缸運動來實現吸液和放液。利用大氣壓吸入液體，再由活塞推動液體來實現放液。現有的加樣裝置分為手動加樣器和自動加樣器。

由于加樣器使用的環境可能存在具有傳染性的病毒或其它對人體有害的物質，此時的加樣過程需要自動加樣器來完成。但目前自動加樣器存在以下問題，如加樣針功能單一，外接注射泵，傳輸管路過長，液面探測易失靈等。

并且目前，在全自動取樣系統對液面的探測一般都是采用壓力傳感器，并且容易收到外部壓力的影響導致誤判，影響了設備取樣的精度。

技術實現要素：

為了克服現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種液面監測裝置，其能解決液面檢測的技術問題。

本實用新型的目的采用以下技術方案實現：

一種液面監測取樣裝置，包括取樣針、液面檢測電路、注射泵組件、運動控制組件和中央控制模塊；所述取樣針內設置有電容傳感器，該電容傳感器與液面檢測電路電性連接，該液面檢測電路與中央控制模塊電性連接，該電容傳感器用于檢測取樣針內的電容變化；

所述注射泵組件包括第一步進電機和注射器，所述第一步進電機與中央控制模塊電性連接，所述注射器與取樣針連通，所述取樣針設置于注射泵組件上，所述第一步進電機用于推動注射器的運動；

所述運動控制組件包括第二步進電機、直線導軌、絲桿和取樣臂，所述第二步進電機與中央控制模塊電性連接；所述注射泵組件通過取樣臂安裝于直線導軌上，所述取樣臂與絲桿螺紋連接，所述第二步進電機用于通過絲桿來驅動取樣臂在直線導軌上運動。

優選地，所述液面檢測電路包括RC取樣電路、基準電壓模塊、第一比較器、脈沖取樣電路；所述電容傳感器通過RC取樣電路與第一比較器的反相輸入端電連接，所述基準電壓模塊與第一比較器的正相輸入端電連接，所述第一比較器的輸出端與脈沖取樣電路電連接，且該脈沖取樣電路與中央控制模塊電性連接。其能進一步解決液面檢測電路的電路結構。

優選地，所述第一比較器的型號為LM393A。其進一步公開了第一比較器的型號。

優選地，包括電容C1、電容C2、電容C3、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6和第二比較器；

電容傳感器與電容C1的一端電連接，電阻R3的一端、電容C2的一端和第二比較器的反相輸入端電連接，電阻R3的另一端與電阻R2的一端電連接；電容C2的另一端通過電容C3接地；電阻R1的一端與電源相接，電阻R5的一端、電阻R6的一端和第二比較器的正相輸入端均與電阻R1的另一端電連接；電阻R5的另一端接地，電阻R6的另一端、第二比較器的輸出端、電阻R4的一端均與電阻R2的另一端電連接，且所述第二比較器的輸出端與中央控制模塊電連接，電阻R4的另一端與第二比較器的供電端電連接。其能進一步解決液面檢測電路的具體電路結構。

優選地，所述第二比較器的型號為LM393A。其能進一步解決第二比較器的具體型號。

相比現有技術，本實用新型的有益效果在于：

本實用新型的目的是針對現有的全自動取樣系統中取樣針的液面檢測傳感器檢測不準、精度差、容易受到環境影響的問題，設計一種結構簡單且穩定性高的液面監測取樣裝置。

附圖說明

圖1為本實用新型一種液面監測取樣裝置的結構圖；

圖2為本實用新型液面檢測電路的電路結構圖。

附圖標記：1、取樣針；2、注射器；3、第一步進電機；4、取樣臂；5、絲桿；6、直線導軌；7、第二步進電機。

具體實施方式

下面，結合附圖以及具體實施方式，對本實用新型做進一步描述：

如圖1所示，本實施例提供了一種液面監測取樣裝置，包括取樣針1、液面檢測電路、注射泵組件、運動控制組件和中央控制模塊；所述取樣針1內設置有電容傳感器，該電容傳感器與液面檢測電路電性連接，該液面檢測電路與中央控制模塊電性連接，該電容傳感器用于檢測取樣針內的電容變化；

所述注射泵組件包括第一步進電機3和注射器2，所述第一步進電機3與中央控制模塊電性連接，所述注射器2與取樣針1連通，所述取樣針1設置于注射泵組件上，所述第一步進電機3用于推動注射器2的運動；所述運動控制組件包括第二步進電機7、直線導軌6、絲桿5和取樣臂4，所述第二步進電機7與中央控制模塊電性連接；所述注射泵組件通過取樣臂4安裝于直線導軌6上，所述取樣臂4通過螺紋安裝于絲桿5上，所述第二步進電機7用于通過絲桿5來驅動取樣臂4在直線導軌6上運動。其中加樣針1與注射器2直接相連接，第一步進電機3通過注射器2進行加樣，取樣臂4固定在直線導軌6上，第二步進電機7控制取樣臂沿直線導軌6方向上下移動進行取樣，取樣時加樣針1遇到非離子溶劑之后加樣針1上電容發生變化，經過液面檢測電路產生不同的波形，然后來分析是否接觸到液體。

該液面檢測電路具體包括電容C1、電容C2、電容C3、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6和比較器；所述電阻R2為可變電阻，當取樣針接觸到液面后電容會發生變化，RC取樣電路產生的三角波周期變小，也就是頻率變大，該脈沖再經過比較器進行電壓比較，比較器的正向輸入端輸入的是基準電壓，電壓的大小由電阻R1和電阻R2的比值決定，當輸入比較器的電壓大于基準電壓的時候，比較器輸出高電平；當輸入比較器的電壓小于此電壓時，比較器輸出的低電平，經過電壓比較器輸出的是方波，最后經過脈沖采樣電路進行脈沖頻率判斷是否已經接觸到液體，當判斷接觸到液體的時候第一步進電機控制注射器進行取樣，并且此加樣針1的液面檢測的靈敏度取決于脈沖頻率。

在圖2中的加樣針的電容傳感器即為IN1處，該電容傳感器與電容C1的一端電連接，電阻R3的一端、電容C2的一端和比較器的反相輸入端電連接，電阻R3的另一端與電阻R2的一端電連接；電容C2的另一端通過電容C3接地；電阻R1的一端與電源相接，電阻R5的一端、電阻R6的一端和比較器的正向輸入端均與電阻R1的另一端電連接；電阻R5的另一端接地，電阻R6的另一端、比較器的輸出端、電阻R4的一端均與電阻R2的另一端電連接，且所述比較器的輸出端與中央控制模塊電連接，電阻R4的另一端與比較器的供電端電連接。所述比較器的型號為LM393A。

本實施例的工作原理：

當該取樣裝置開始工作的時候，第二步進電機7通過控制絲桿5來控制取樣臂4沿直線導軌6移動來進行取樣操作；當取樣針1接觸到液面的時候，電容傳感器檢測到電容的變化，然后將該信號通過液面檢測電路傳輸至中央控制模塊，中央控制模塊來控制第一步進電機3進行工作，第一步進電機3驅動注射器2來抽取樣品，來完成相應的取樣操作。

對本領域的技術人員來說，可根據以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應該屬于本實用新型權利要求的保護范圍之內。