一种简易加样针液面检测装置的制作方法

本实用新型涉及检测装置领域，具体地说，涉及一种简易加样针液面检测装置。

背景技术：

随着医疗仪器行业的不断发展医疗仪器对样品的吸样和吐样的要求也越来越高。由于医疗检验过程中用到不同的试剂而且各种试剂的用量不同从而造成了交叉污染的可能。接触式液面检测系统解决这一难题使得医疗检验更可靠、更准确。现阶段加样针液面探测主要采用CPU实时检测电容值来判断是否检测到液面；在实际操作过程中，通过CPU处理计算电容值，可能有延迟，即当加样针插入试剂或样本一定深度后才认为检测到液面，这样对试剂和样本有存在交叉污染的风险，进而影响检测结果。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、检测方便高效的简易加样针液面检测装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种简易加样针液面检测装置，包括控制板、检测模块、加样针，所述的检测模块包括集成电路、可调电容器、控制板连接器和焊盘，所述的加样针通过焊盘与集成电路连接，所述的可调电容器与集成电路连接，所述的控制板通过控制板连接器与检测模块连接。

进一步的技术方案，所述的控制板连接器设有三个接口，分别为电源接口、地线接口、信号接口。

进一步的技术方案，所述的集成电路为COMS集成电路。

进一步的技术方案，所述的加样针采用304不锈钢材料，外壁进行特氟龙处理。

进一步的技术方案，所述的检测模块上设有固定孔，所述的固定孔为两个，对角线固定。

进一步的技术方案，所述的检测模块还包括发光二极管，与集成电路连接。

进一步的技术方案，所述的加样针通过连接线与焊盘连接。

进一步的技术方案，所述的集成电路上设有保护电容和保护电阻。

进一步的技术方案，所述的保护电容包括滤波电容C1和滤波电容C4；所述的保护电阻包括直接与信号接口连接的信号上拉电阻R1、零欧电阻R2和下拉电阻R3，滤波电容C1和滤波电容C4并联在电源接口和地线接口之间，起电源滤波作用；信号上拉电阻R1并联在电源接口与信号接口之间，对信号进行上拉；零欧电阻R2串联在集成电路输出接口与连接器信号接口之间，增大信号输出的抗干扰能力；下拉电阻R3并联在信号与地线接口之间，对信号进行下拉操作，保证低电平。

本实用新型的工作原理如下：

本实用新型主要基于电容法的电路，配合加样针即能实现液面检测的功能。由于加样针在接触液面和不接触液面时，电源地的电容值明显的变化。在检测模块中通过可调电容器设定一个阈值电容，在实际使用过程中，当检测到电容值低于设定的阈值电容时，表示单针探头接触液面：

（1）当加样针未检测到液面时，默认为低电平（0V）；

（2）当加样针检测到液面时，即产生一个高电平（3.3V）；

输出的高低电平直接与控制板上的CPU连接，CPU接收到模块输出的不同电平信号就能判断加样针是否接触到液面，做出判断后方可进行下一步的流程。

具体的工作过程如下：

参考电容阈值调整：使用特定校准品（该校准品的电容值比所用的试剂和样本的电容值稍高）对液面检测装置进行调整，调整可调电容C3，使得电容阈值与校准品电容相同；

校准完成后即可配合加样针进行后续操作，当控制板接收到加样指令时，加样针会通控制在样本或试剂位置向下运动，当加样针接触到液面后，信号通过单芯线传递给检测模块，检测模块上的CMOS集成电路立即将接收到的信号与设定的电容阈值进行比较，处理后反馈一个高电平给控制板，同时控制发光二极管进行发光指示，提示操作人员，而控制板接收到该信号后立即控制加样针进行吸取试剂或样本。

有益效果

与现有技术相比，本实用新型具有如下显著优点：

1、本装置主要由硬件电路搭建而成，无需软件控制。

2、本装置调试简单，通过一个可调电容器即可设定电容的阈值，设定完成后，不会随着环境的变化而改变，检测效果可靠性强。且与控制板的连接线仅需三根，大大降低的线材的成本。结构简单，连接线少，安装要求低，方便集成到各类检测仪器上。

3、本实用新型的集成电路采用COMS集成电路，成本低，方便更换。

4、本实用新型的加样针采用304不锈钢材料，外壁进行特氟龙处理。采用304不锈钢材料，密度为7.93 g/cm3，能耐高温800度，具有加工性能好，韧性高的特点，外壁进行特氟龙处理，使得外壁表面更加光滑，不挂液。同时使用304不锈钢能有效的形成电极，进而采集实际过程中不同种类试剂和样本的电容值大小。

5、两个位于对角线的固定孔，固定牢固，稳定性好，区分固定区域与元器件区域，对角线固定方式不容易在仪器运转中因为震动导致元器件损伤。

6、发光二极管与集成电路连接，可以指示是否接触液面，方便操作人员随时监测。

7、本实用新型的加样针通过连接线与焊盘连接，连接方式简单，加样针灵活度不受限制，方便维修。

8、本实用新型的集成电路上设有保护电容和保护电阻，其中 R1为信号上拉电阻，直接与信号接口连接，保证驱动能力，R2为零欧电阻，消除干扰；R3为下拉电阻，起到集成电路保护的作用，并有效保护电路正常运行。

9、本实用新型在检测过程中仅需加样针接触液面，即可产生信号，集成电路对收集到的信号与设定的阈值电容进行比较，处理后反馈一个高电平或低电平给控制板，进而控制加样针的操作，反应迅速灵敏，且不会对样品产生交叉污染。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型检测模块的放大图。

图中标号为：1-控制板连接器；2-集成电路；3-可调电容器C3；4-焊盘；5-固定孔；6发光二极管； 7-信号接口；8-加样针；9-连接线；10-检测模块；11-控制板；12-电源接口连接线；13-信号接口连接线；14-地线接口连接线；15-地线接口；16-电源接口；R1-上拉电阻；R2-零欧电阻；R3-下拉电阻； C1-滤波电容； C4-滤波电容。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例1

如图1和图2所示，一种简易加样针液面检测装置，包括控制板11、检测模块10、加样针8，所述的检测模块10包括集成电路2、可调电容器3、控制板连接器1和焊盘4，所述的加样针8通过焊盘4与集成电路2连接，所述的可调电容器3与集成电路2连接，所述的控制板11通过控制板连接器1与检测模块10连接。所述的控制板连接器1设有三个接口，分别为电源接口16、地线接口15、信号接口7。

所述的集成电路2为COMS集成电路。

所述的加样针8采用304不锈钢材料，外壁进行特氟龙处理。

所述的检测模块上设有固定孔5、7，所述的固定孔5、7为两个，对角线固定。

所述的检测模块还包括发光二极管6，与集成电路2连接。

所述的加样针8通过连接线9与焊盘4连接。

所述的集成电路2上设有保护电容和保护电阻。

所述的保护电容包括滤波电容C1和滤波电容C4；所述的保护电阻包信号上拉电阻R1、零欧电阻R2和下拉电阻R3，滤波电容C1和滤波电容C4并联在电源接口16和地线接口15之间，起电源滤波作用；信号上拉电阻R1并联在电源接口16与信号接口7之间，对信号进行上拉；零欧电阻R2串联在集成电路输出接口与连接器信号接口7之间，增大信号输出的抗干扰能力；下拉电阻R3并联在信号接口7与地线接口15之间，对信号进行下拉操作，保证低电平。