的交叉位置处，即第一和第二传感器的两束出光的光轴均穿过定容管3的纵向轴线。
[0039] 图3中，本技术方案中的传感器组固定板2具有台阶结构，为双传感器的安装提供 高度差；其中双传感器固定板的低平面201及双传感器固定板的高平面202分别安装对应 该的两组传感器。
[0040] 本技术方案中所指的升降机构5,是指本专业常见的机械升降机构，其主要包括 动力源，传动机构，导向机构Ξ部分，动力源有电机、气杆等；传动机构主要有丝杆传动、带 传动、偏屯、轮传动等；导向机构有双导杆导向、直线导轨导向等；通过Ξ部分各种结构的组 合，可得到多种升降机构方案。 阳04U如图4中所示，本技术方案中的升降机构可W采用CN20263134抓专利所提到的电 机+丝杆螺母+双导杆结构，其中电机501通过联轴器502带动丝杆504转动，安装在丝杆 504上的丝杆螺母505将电机501的旋转运动转化成升降运动，丝杆螺母505通过结构件安 装在与丝杆平行安装有两组导向用的导杆503上，W保证升降运动的精度。
[00创如图5中所示，本技术方案中的升降机构也采用电机+丝杆螺母+导轨结构，其中 电机501通过联轴器502带动丝杆504转动，安装在丝杆504上的丝杆螺母505将电机501 的旋转运动转化成升降运动；丝杆螺母505安装在与丝杆平行安装的直线导轨506上，W保 证升降运动的精度。
[00创如图6中所示，本技术方案中的升降机构亦可采用电机+带传动+导轨结构，其中 电机501的输出轴直接装有带轮507,通过同步带508将电机501的旋转运动转化成升降运 动；同步带508通过结构件固定在直线导轨506上，通过直线导轨506来保证升降运动的精 度。
[0044] 本技术方案的工作原理，见图2、图7中所示，即采用两对由发射端和接收端组成 的液面检测传感器，两组传感器安装高度差为d，并且两组传感器出光轴夹角为β，并保证 定容管3的纵向轴屯、落于两组传感器两束光的重叠区域。
[0045] 设单一传感器液面检测精度范围为曰，即液面在a范围内的任一位置时，传感器可 输出信号（即判定为检测到液面），则为了保证本技术方案的可行，需保证d<a;从图7中 可看出，两束检测光线的重叠部分的高度为a-d;此时我们在将液面的判定规则改为：只有 两组传感器同时有输出信号时（即将两组传感器信号进行"与"运算，实现逻辑上的互锁判 断），则判定为检测到液面；此时差分式双传感器组1的液面检测精度为a-d。由此：d值的 大小直接决定了液面检测精度，例如当d= 0. 9a时，则a-d= 0. 1曰，即精度提高了 10倍。
[0046] 如果传感器组固定板2不做成固定落差式的板，而是将d值通过自动的升降机构 来动态调节的话，即可实现液面探测精度的高低任意可调；见图8中所示。
[0047] 其为一种通过螺旋机构来实现d值可调的升降机构，第一组传感器101安装在第 一固定板205上，第二组传感器102安装在第二固定板204上；第一和第二固定板通过两个 导向杆207实现上下位置的定向移动；调节螺钉203穿过第二固定板上的螺纹孔顶在第一 固定板206的下表面上，两复位弹黃206安装在导向杆207上并压紧在第一固定板的上表 面上，通过调节螺钉203与复位弹黃206,来实现上下位置的任意调节，从而调节d值大小， 实现液面探测精度的高低任意设定。 W48] 经过实验测试，当a= 0. 5mm，通过改变d值大小，而测出的结果如下：
[0049]
[0051] 上述测试结果，印证了改变d值大小，可W改变检测精度，且d值越接近a值，其精 度值越高。
[0052] 综上，本技术方案中设及的差分式双液面探测器组中，其两组液面探测器的水平 位置之间存在高度差山其d值的大小决定了差分式双液面探测器组的检测精度。
[0053] 本技术方案中设及的差分式双液面探测器组中，其两组液面探测器的纵向位置之 间存在高度差d<a，其d值越接近a值，其检测精度越高。
[0054] 本技术方案中设及的差分式双液面探测器可安装在高度d可调的升降机构上，即 可实现液位探测精度的可调。 阳化5] 本技术方案中设及的差分式双液面探测器组中，其位置存在夹角差β。
[0056] 本技术方案中设及的差分式双液面探测器通过安装在升降机构4上实现不同液 位的检测。
[0057] 由于本实用新型的技术方案采用两组液面检测传感器构成差分式双传感器，可解 决透明液面检测传感器因出光光束大导致的检测精度不高的问题，实现了一种针对透明液 体的差分式高精度液位测试装置；且采用该技术方案，可实现通过两组低精度的传感器达 到高精度检测的目的，降低了检测设备的制造成本；可减少人为误差及劳动强度，提高实验 结果的准确度，从而提高工作效率；且其临界面的判定采用逻辑上的互锁，提高了实验结果 的准确度。
[0058] 本实用新型可广泛用于化学样品前处理中定量浓缩过程的高精度液位检测领域。
【主权项】
1. 一种用于定量浓缩的差分式高精度液位检测装置，包括设置在定容管侧面的由发射 端和接收端组成的液面检测传感器，其特征是： 在定容管的侧面，分别设置由两对发射端和接收端组成的第一和第二液面检测传感 器，构成一个差分式双传感器组； 其所述第一和第二液面检测传感器的发射端及接收端，分别安装在传感器支撑板上， 传感器支撑板固接在一个升降机构上，所述的升降机构用于驱动传感器支撑板作纵向上、 下移动； 其所述第一和第二液面检测传感器的安装高度差为d，并且两组传感器出光轴的夹角 为β; 所述定容管的纵向轴线位于所述第一和第二液面检测传感器的两束出光的重叠区域。2. 按照权利要求1所述的用于定量浓缩的差分式高精度液位检测装置，其特征是所述 差分式双传感器组的发射端及接收端，分别对应安装在一个传感器组固定板上，所述的传 感器组固定板固定在一个传感器支撑板上，所述的传感器支撑板固接在一个升降机构上。3. 按照权利要求1所述的用于定量浓缩的差分式高精度液位检测装置，其特征是所述 的升降机构至少包括动力源、传动机构和导向机构。4. 按照权利要求3所述的用于定量浓缩的差分式高精度液位检测装置，其特征是所述 的动力源包括电机或液压驱动杆。5. 按照权利要求3所述的用于定量浓缩的差分式高精度液位检测装置，其特征是所述 的传动机构包括丝杆传动机构、带式传动机构或偏心轮传动机构。6. 按照权利要求3所述的用于定量浓缩的差分式高精度液位检测装置，其特征是所述 的导向机构为双导杆导向结构或直线导轨导向结构。7. 按照权利要求1所述的用于定量浓缩的差分式高精度液位检测装置，其特征是所述 的差分式高精度液位检测装置，设所述第一和第二传感器的液面检测精度范围为a，所述第 一和第二液面检测传感器的安装高度差为d，则第一和第二传感器两束检测光线的重叠部 分的高度，为第一和第二传感器的液面检测精度范围，减去第一和第二液面检测传感器之 间的纵向安装高度差所得到的数值结果a-d。
【专利摘要】一种用于定量浓缩的差分式高精度液位检测装置，属测试领域。其在定容管的侧面，分别设置由两对发射端和接收端组成的第一和第二液面检测传感器，构成一个差分式双传感器组；其第一和第二液面检测传感器的发射端及接收端，分别安装在传感器支撑板上，传感器支撑板固接在一个升降机构上，升降机构用于驱动传感器支撑板作纵向上、下移动；其第一和第二液面检测传感器的安装高度差为d，并且两组传感器出光轴的夹角为β；所述定容管的纵向轴线位于所述第一和第二液面检测传感器的两束出光的重叠区域。其采用差分式双传感器来解决透明液面检测传感器因出光光束大导致的检测精度不高问题，可减少人为误差及劳动强度，提高实验结果的准确度。
【IPC分类】G01F23/292
【公开号】CN205002843
【申请号】CN201520713404
【发明人】胡永辉, 王国君
【申请人】上海屹尧仪器科技发展有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年9月15日