真空采血管添加剂喷涂高精度实时监测系统及流量采集方法技术方案

本发明专利技术公开了一种真空采血管添加剂喷涂高精度实时监测系统及流量采集方法，涉及喷涂监测技术领域，该监测系统包括液路在线除气单元、被测液路单元和微流量传感监测系统；液路在线除气单元去除被测液路中的气泡，微流量传感监测系统利用微流量传感器实时采集被测液路流速，进而采用直接采集和脉冲计数两种算法计算采集流量值，并进一步对采集流量值进行校准计算。本发明专利技术利用微流量传感器，实现了对添加剂喷涂量的高精度、准确、实时测量，有效提高了采血管生产合格率；利用液路除气装置去除液路中的气泡，解决因气泡存在导致系统监测不准确的问题；其次，本发明专利技术通过分析喷涂量数据，实现对产线生产状态的判断，可快速捕捉异常状态并报警。并报警。并报警。

【技术实现步骤摘要】
真空采血管添加剂喷涂高精度实时监测系统及流量采集方法


[0001]本专利技术涉及喷涂监测
，具体涉及一种真空采血管添加剂喷涂高精度实时监测系统及流量采集方法。

技术介绍

[0002]在真空采血管工业自动化生产中，需要采用精量泵向采血管添加定量试剂。以抗凝管为例，试剂单次添加时间为200～400ms，以WS/T 224
‑
2002标准为参考，液体试剂添加量应在标示值的+10％和
‑
15％的范围内。受液路压强、环境温湿度、加液泵工作稳定性等时变因素影响，上述指标在生产过程中不可控。针对采血管试剂添加量的检测，目前采用人工称重的方式，由产线工人对每批次产品进行抽样，使用高精度称重器获取试剂添加前后的质量之差来确定产品是否合格。但是，人工检测精度差、效率低，无法实现对所有采血管试剂添加量的检测。
[0003]面向采血管微升级试剂添加量的精量检测场景，微流量液体在线测量是一个技术难题，主要存在实时、微小流量、高精度三大挑战，目前未有相关技术方案。前期对微流量相关的技术专利进行检索后发现，大部分微流量检测应用面向的是气体流量检测，而在液体微流量检测领域，一部分旨在提出新型的传感机理，例如利用激光或超声波的多普勒效应、利用高速相机和机器视觉的方法等等，基本还处于探索阶段，实用化案例非常稀少。一部分主要围绕MEMS技术提出新结构，设计小型化、芯片级的传感器。另一部分提出了微流量传感系统或计量系统的应用，主要结合了微流量阀装置，并没有特别针对精量灌装生产设计的案例。
[0004]专利CN201721193831提出了一种基于视觉检测的微流量传感装置，这种方案需要一个定制的具有标记的连接器件，液体的流动推动连接器件的推杆造成标记位置的变化，利用摄像机实时记录标记位置，以此来推断累计流量。
[0005]上述方法存在如下缺陷：
[0006]一、人工抽查检测。人工抽查的产品检验方式效率低下，而且受质检人员主观判断影响，抽检结果中误差大；另外，人工判断到生产系统反馈调整之间存在时间延迟，造成生产效能低下；
[0007]二、称重式的微流量检测。一方面，需要高精度的电子秤或称重传感器，在实际生产车间中，环境噪声、振动等因素会引起重量测量的不稳定；另一方面，这种检测方法不能对进行喷涂过程实时监测，对生产管理、生产效率提高等没有帮助；
[0008]三、专利号为CN201721193831的基于视觉检测的微流量传感装置。该装置对连接器、摄像机均有很高的要求，并且在多通道生产的应用场景下，采用这种方式的监测设备结构庞大且复杂，硬件成本过高；另外受到连接器的性能、制作工艺等限制，该监测方法对高速、微小流量不敏感，对液体流速、流量的检测精度较低且无法判断瞬时流速。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供一种真空采血管添加剂喷涂高精度实时监测系统及用于该监测系统的流量采集方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0010]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0011]一种真空采血管添加剂喷涂高精度实时监测系统，其特征在于，包括液路在线除气单元、被测液路单元和微流量传感监测系统；
[0012]所述液路在线除气单元包括除气装置31、抽气管32和真空泵33；该除气装置包含有进液口、出液口和抽气口；所述真空泵经抽气管与除气装置的抽气口连接，真空泵抽取除气装置中被排出液路的气体；
[0013]所述被测液路单元主要由试剂瓶11、泵12、第一液体传输管41、第二液体传输管42、第三液体传输管43、第四液体传输管44和雾化喷头13构成；试剂瓶经第一液体传输管与泵的进口连接，泵的出口经第二液体传输管与除气装置的进液口连接，第三液体传输管的一端与除气装置的出液口连接，所述第四液体传输管的一端连接雾化喷头；
[0014]所述微流量传感监测系统包括微流量传感器2、入口转接头21、出口转接头22、数据传输总线23和监测主机24，所述微流量传感器经入口转接头与第三液体传输管的另一端连接，被测液体经第三液体传输管流入微流量传感器，微流量传感器获取液路中流体的流速信号，微流量传感器经出口转接头与第四液体传输管的另一端连接；微流量传感器经数据传输总线与监测主机连接通信。
[0015]更进一步地，所述监测主机包括微流量采集模块、数据处理模块、人机交互模块、声光报警模块；所述微流量采集模块对微流量传感器输出的模拟电信号进行采集。
[0016]所述数据处理模块对微流量采集模块输出的每次喷涂的采集流量值进行存储并处理；首先根据预存储的校准函数计算出每次喷涂的采集流量值对应的校准流量值并存储，然后将计算出的校准流量值与预设的流量阈值进行比较，若满足合格的流量区间，则将校准流量值通过人机交互模块显示；若不满足合格的流量区间，则生成报警信息，与校准流量值一同通过人机交互模块显示，同时报警信息发送至声光报警模块。
[0017]所述声光报警模块接收到来自数据处理模块的报警信息之后，触发声光报警功能，声光报警模块中的声光报警器鸣叫并且指示灯闪烁。
[0018]更进一步地，所述数据传输总线与微流量传感器连接并为微流量传感器供电。
[0019]更进一步地，所述除气装置内安装有液体无法透过、气体可单向通过的疏水薄膜。
[0020]在上述系统结构的基础上，本专利技术还涉及一种将微流量传感器采集流量值校准为实际流量值的计算方法。对于一台真空采血管喷涂设备的一条被测液路，每次期望喷涂量为M，被测液路喷涂采集流量值校准为实际流量值的计算方法为：
[0021]步骤一：将生产系统每次的期望喷涂量设置为M，共采集n次喷涂数据，每次测量值分别为a1、a2、
……
a
n
，对应的称量值分别为b1、b2、
……
b
n
，喷涂采集流量平均值为对应的称量值平均值为设置生产系统期望喷涂量为M(1
‑
α％)，其中α根据生产合格范围下限设置，重复上述步骤，重复上述步骤，得到喷涂采集流量平均值为对应的称量值平均值为设置生产系统期望喷涂量为M(1+β％)，其中β根据生产
合格范围上限设置，重复上述步骤，得到喷涂采集流量平均值为对应的称量值平均值为
[0022]步骤二：利用步骤一中的三组喷涂采集流量平均值和对应的称量值平均值进行线性拟合，得到斜率A、截距B和拟合优度R2。
[0023]步骤三：判断拟合优度R2是否大于等于设定优度阈值，若小于设定优度阈值，则返回到步骤一；若大于等于设定优度阈值，则该液路喷涂量的校准函数为y＝Ax+B，其中x为微流量传感器的采集流量值，y为校准后的流量值。
[0024]用于真空采血管添加剂喷涂高精度实时监测系统的流量直接采集方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0025]步骤一：获取微流量传感器输出的流速模拟信号，并换算为实时流速值；
[0026]步骤二：判断实时流速值是否大于或等于开始采集阈值，如果小于，重复步骤一；否则本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种真空采血管添加剂喷涂高精度实时监测系统，其特征在于，包括液路在线除气单元、被测液路单元和微流量传感监测系统；所述液路在线除气单元包括除气装置(31)、抽气管(32)和真空泵(33)；该除气装置包含有进液口、出液口和抽气口；所述真空泵经抽气管与除气装置的抽气口连接，真空泵抽取除气装置中被排出液路的气体；所述被测液路单元主要由试剂瓶(11)、泵(12)、第一液体传输管(41)、第二液体传输管(42)、第三液体传输管(43)、第四液体传输管(44)和雾化喷头(13)构成；试剂瓶经第一液体传输管与泵的进口连接，泵的出口经第二液体传输管与除气装置的进液口连接，第三液体传输管的一端与除气装置的出液口连接，所述第四液体传输管的一端连接雾化喷头；所述微流量传感监测系统包括微流量传感器(2)、入口转接头(21)、出口转接头(22)、数据传输总线(23)和监测主机(24)，所述微流量传感器经入口转接头与第三液体传输管的另一端连接，被测液体经第三液体传输管流入微流量传感器，微流量传感器获取液路中流体的流速信号，微流量传感器经出口转接头与第四液体传输管的另一端连接；微流量传感器经数据传输总线与监测主机连接通信。2.根据权利要求1所述的真空采血管添加剂喷涂高精度实时监测系统，所述监测主机包括微流量采集模块、数据处理模块、人机交互模块、声光报警模块；所述微流量采集模块对微流量传感器输出的模拟电信号进行采集；所述数据处理模块对微流量采集模块输出的每次喷涂的采集流量值进行存储并处理；首先根据预存储的校准函数计算出每次喷涂的采集流量值对应的校准流量值并存储，然后将计算出的校准流量值与预设的流量阈值进行比较，若满足合格的流量区间，则将校准流量值通过人机交互模块显示；若不满足合格的流量区间，则生成报警信息，与校准流量值一同通过人机交互模块显示，同时报警信息发送至声光报警模块；所述声光报警模块接收到来自数据处理模块的报警信息之后，触发声光报警功能。3.根据权利要求1所述的真空采血管添加剂喷涂高精度实时监测系统，其特征在于，所述微流量传感器为热式微流量传感器。4.根据权利要求1所述的真空采血管添加剂喷涂高精度实时监测系统，其特征在于，所述数据传输总线与微流量传感器连接并为微流量传感器供电。5.根据权利要求1所述的真空采血管添加剂喷涂高精度实时监测系统，其特征在于，所述除气装置内安装有液体无法透过、气体可单向通过的疏水薄膜。6.根据权利要求2所述的真空采血管添加剂喷涂高精度实时监测系统，其特征在于，对于一台真空采血管喷涂设备的一条被测液路，每次期望喷涂量为M，被测液路喷涂采集流量值校准为实际流量值的计算方法为：步骤一：将生产系统每次的期望喷涂量设置为M，共采集n次喷涂数据，每次测量值分别为a1、a2、
……
a
n
，对应的称量值分别为b1、b2、
……
b
n
，喷涂采集流量平均值为对应的称量值平均值为设置生产系统期望喷涂量为M(1
‑
α％)，其中α根据生产合格范围下限设置，重复上述步骤，重复上述步骤，得到喷涂采集流量平均值为对应的称
量值平均值为设置生产系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘永，周晨凯，
申请(专利权)人：成都创迪光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：