一种液位探测方法及探测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种液位探测方法及探测系统，其中方法包括：当步进电机驱动探针接触到试管内试剂的液面时，通过电容传感器的输出电压值的变化值判定所述探针已经探测接触到所述液面；当所述探针接触到所述液面并且所述电容传感器的输出电压值的变化值大于预设阈值时，通过所述步进电机控制所述探针停止运动，并控制所述探针沿着所述试管向上运动以脱离所述液面；当电容传感器的输出电压值的变化值小于所述预设阈值时断定所述探针完全脱离所述液面。本发明专利技术实施例可最大限度减少探针挂液引起的携带污染，避免探针被堵塞。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医疗器械
，特别涉及一种液位探测方法及探测系统。
技术介绍
液位探测是自动酶免分析仪加样过程中的关键技术，它能保证探针迅速下降的时候，通过探测液面所在的位置及时判断样本杯或试剂瓶中是否有足够的样本可以进行检 测，以保证吸到准确的液量而又不至于探的过深，得以最大限度减少探针的挂液现象引起的携带污染，尤其在使用原始管时，如果液位探测不够准确则会产生空吸，或者因为各样品管内液面和血凝块高度不定，导致探针扎入血凝块，而吸不到准确的血清需要量，最终会造成探针堵塞。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种液位探测方法及探测系统，最大限度减少探针挂液引起的携带污染，避免探针被堵塞。本专利技术实施例提供一种液位探测方法，包括当步进电机驱动探针接触到试管内试剂的液面时，通过所述电容传感器的输出电压值的变化值判定所述探针已经探测接触到所述液面；当所述探针接触到所述液面并且所述电容传感器的输出电压值的变化值大于预设阈值时，通过所述步进电机控制所述探针停止运动，并控制所述探针沿着所述试管向上运动以脱离所述液面；当电容传感器的输出电压值的变化值小于所述预设阈值时断定所述探针完全脱离所述液面。本专利技术实施例还提供一种液位探测系统，包括步进电机、数字信号处理模块、探针、电容传感器；其中，当所述步进电机驱动所述探针接触到试管内试剂的液面时，所述数字信号处理模块通过所述电容传感器的输出电压值的变化值判定所述探针已经探测接触到所述液面；当所述探针接触到所述液面并且所述电容传感器的输出电压值的变化值大于预设阈值时，所述数字信号处理模块通过所述步进电机控制所述探针停止运动，并控制所述探针沿着所述试管向上运动以脱离所述液面；当电容传感器的输出电压值的变化值小于所述预设阈值时所述数字信号处理模块断定所述探针完全脱离所述液面。本专利技术提供的液位探测方法及探测系统，通过电容传感器的输出电压值的变化量作为探针到达液面的探测标准，有效地消除了探针浸润现象引入的误差，从而使得探针能够准确地探测液位，进一步地最大限度地减少了探针挂液引起的携带污染。附图说明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。图I为本专利技术实施例中的探针接触液面的示意图；图2为本专利技术实施例中的探针脱离液面的示意图；图3为本专利技术液位探测方法一个实施例的流程示意图；图4为本专利技术液位探测方法又一个实施例的流程示意图； 图5为图4所示实施例中输出电压值经过滤波前的示意图；图6为图4所示实施例中输出电压值经过滤波后的示意图；图7为本专利技术液位探测系统一个实施例的结构示意图；图8为本专利技术液位探测系统又一个实施例的结构示意图；图9为对本专利技术实施例中的电容传感器进行重复性测试的结果示意图。具体实施例方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图I为本专利技术实施例中的探针接触液面的示意；如图I所示,探针11缓慢地接触液面12时,探针11的针尖与液面12并不是单点接触,而是样本液体沿着探针11的尖端上升，在针尖附近的液面高度高于其他部分的液面高度，这是由于探针11与样本有浸润现象而产生毛细管作用的结果。图2为本专利技术实施例中的探针脱离液面的示意图，如图2所示，当缓慢地提升探针11时，虽然探针11的末端已经高于液面，由于液体和探针11之间附着力的作用，液体不能马上脱开探针，一直到附着力小于探针11带起的液体的重力，探针11才会脱开液面，此时探针11的位置已经高出液面达几毫米高度，确定探针11上提并脱离液体时离开液面的距离，该距离表征了浸润现象对测量精度的影响程度。图3为本专利技术液位探测方法一个实施例的流程示意图；如图3所示，本专利技术实施例具体包括如下步骤步骤301、当步进电机驱动探针接触到试管内试剂的液面时，通过电容传感器的输出电压值的变化值判定探针已经探测接触到液面；步骤302、当探针接触到液面并且电容传感器的输出电压值的变化值大于预设阈值时，通过步进电机控制探针停止运动，并控制探针沿着试管向上运动以脱离液面；步骤303、当电容传感器的输出电压值的变化值小于预设阈值时断定探针完全脱离液面。本专利技术实施例提供的液位探测方法，通过电容传感器的输出电压值的变化量作为探针到达液面的探测标准，有效地消除了探针浸润现象引入的误差，从而使得探针能够准确地探测液位，进一步地最大限度地减少了探针挂液引起的携带污染。图4为本专利技术液位探测方法又一个实施例的流程示意图，图5为图4所示实施例中输出电压值经过滤波前的示意图，图6为图4所示实施例中输出电压值经过滤波后的示意图；如图4所示,本专利技术实施例包括如下步骤步骤401、通过数字信号处理模块产生脉宽调制波从而为电容传感器提供设定频率的激励信号；步骤402、当步进电机驱动探针接触到试管内试剂的液面时，根据电容传感器的输出电压值对应的采样数据序列中的零时刻序列构建探针在零时刻的灰色模型，得到零时刻对应的输出序列；步骤403、对零时刻对应的输出序列进行一次累加从而生成序列累加后的序列；步骤404、根据零时刻对应的输出序列和累加后的序列得到灰色微分方程；步骤405、通过求解灰色微分方程得到滤波后的电容传感器的电压输出值；步骤406、当探针接触到液面并且电容传感器的输出电压值的变化值大于预设阈值时，通过步进电机控制探针停止运动，并控制探针沿着试管向上运动以脱离液面；步骤407、当电容传感器的输出电压值的变化值小于预设阈值时断定探针完全脱离所述液面；步骤408、通过步进电机正反转的切换驱动探针再次沿着试管向下运动重复液面探测过程，使得探针在液面上下设定幅度范围内往复运动，从而动态测量所述液面的高度。在上述步骤401中，通过数字信号处理模块输出设定频率的脉宽调制(PWM)波，为电容传感器提供设定频率的激励信号，该激励信号通过一系列的转化电路最终将激励信号逆变为固定幅值的直流电压信号，该直流电压信号可作为电容传感器的输出电压值；本专利技术实施例为了凸显本专利技术的主旨，因此将具体的转换电路省略，不再赘述。 在上述步骤402 步骤405中，在零时刻，电容传感器输出采样数据序列为设定项(例如前η项)作为本专利技术实施例中的零时刻对应的序列，通过零时刻对应的序列构建零时刻系统的灰色模型。通过灰色模型得出电容传感器在零时刻对应的输出序列为( )丨(1-1)其中.vrW= y°)W;k=l，2，·，η，η 为时刻的长度。对零时刻对应的输出序列进行一次累加生成(1-accumulatedgeneratingoperation，I-AGO)序列为= tvf ⑴，允丨)⑵，…(1-2)式(1-2)中J^DR)=免jfV) ;k=l，2，…，η。 i=l灰色微分方程为〕40) (k) + a0 (I Of) (k) + (k -1))) ^b0(1-3)其中a0和b0为灰色微分方程的待定系数。通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液位探测方法，其特征在于，所述方法包括：当步进电机驱动探针接触到试管内试剂的液面时，通过电容传感器的输出电压值的变化值判定所述探针已经探测接触到所述液面；当所述探针接触到所述液面并且所述电容传感器的输出电压值的变化值大于预设阈值时，通过所述步进电机控制所述探针停止运动，并控制所述探针沿着所述试管向上运动以脱离所述液面；当电容传感器的输出电压值的变化值小于所述预设阈值时断定所述探针完全脱离所述液面。

【技术特征摘要】
1.一种液位探测方法，其特征在于，所述方法包括 当步进电机驱动探针接触到试管内试剂的液面时，通过电容传感器的输出电压值的变化值判定所述探针已经探测接触到所述液面； 当所述探针接触到所述液面并且所述电容传感器的输出电压值的变化值大于预设阈值时，通过所述步进电机控制所述探针停止运动，并控制所述探针沿着所述试管向上运动以脱离所述液面； 当电容传感器的输出电压值的变化值小于所述预设阈值时断定所述探针完全脱离所述液面。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述方法还包括 通过数字信号处理模块产生脉宽调制波从而为所述电容传感器提供设定频率的激励信号。3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述通过所述电容传感器的输出电压值的变化值判定探针已经探测接触到液面的步骤包括 根据所述电容传感器的输出电压值对应的采样数据序列中的零时刻序列构建所述探针在零时刻的灰色模型，得到零时刻对应的输出序列； 对所述零时刻对应的输出序列进行一次累加从而生成序列累加后的序列； 根据所述零时刻对应的输出序列和所述累加后的序列得到灰色微分方程； 通过求解所述灰色微分方程得到滤波后的电容传感器的电压输出值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过求解所述灰色微分方程得到滤波后的电容传感器的电压输出值的步骤包括 通过求解所述灰色微分方程对应的白化微分方程，得到所述灰色微分方程的灰色微分式； 对所述灰色微分式进行累减，生成所述灰色微分方程对应的灰色模型序列；所述灰色模型序列即为滤波后的所述电容传感器的输出电压值。5.根据权利要求I 4任一所述的方法，其特征在于，所述当电容传感器的输出电压值的变化值小于所述预设阈值时断定所述探针完全脱离液面之后还包括 通过所述步进电机正反转的切换驱动所述探针再次沿着试管向下运动重复液面探测过程，使得所述探针在所述液面上下设定幅度范围内往复运动，从而动态测量所述液面的高度。6.一种液位探测系统，其特征在于，所述系...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝连庆，郭阳宽，那云虓，董明利，王君，娄小平，孟晓辰，
申请(专利权)人：北京信息科技大学，
类型：发明
国别省市：