非接触测量试剂剩余量的装置和方法与流程

本发明涉及液体剩余量的检测方法，特别是用于生化分析仪中试剂桶内试剂量的检测方法。

背景技术：

生化分析仪在分析体液时需使用试剂，所以在测试之前需明确试剂剩余量是否满足测试的需要，这就需要进行试剂剩余量检测。现有的医疗仪器的液面检测技术主要是浮子型液面检测和探针式检测方式。

浮子型液面检测是使用比较广泛的一种试剂剩余量检测方式，但是浮子型液面检测只能输出试剂的有和无两种状态，不能检测试剂的剩余量，故不适用于试剂剩余量的精确检测。

探针试检测方法是探针从试剂桶口下降，检测探针探头的电容，探针接触液面后电容增大，通过检测探针下降过程中的电容值突变和下降距离计算液面高度，这种方法测量精度比较高；但是这种测量方法结构复杂，需要空间大；并且测量探头与试剂接触，容易对试剂造成污染，从而影响试剂的精度。

技术实现要素：

本发明提供一种非接触测量试剂剩余量的装置和方法，以解决目前存在的不能精确检测、方法空间需求大、容易交叉污染等问题，可避免接触式测量对试剂造成的污染又可以保证液面高度的测量精度。

本发明采取的技术方案是：液位电极、基准电极和基准参考电极的材质、宽度L和厚度T一致，基准电极和基准参考电极形状和大小完全相同，电容检测模块分别与液位电极、基准电极和基准参考电极连接，液位电极、基准电极、基准参考电极三个电极安装方式如下：

液位电极，紧贴试剂桶桶壁外侧安装，高度与试剂桶可容纳最大试剂高度相同，产生与试剂桶内液体产生与液位高度成比例关系的电容；

基准电极，紧贴试剂桶桶壁外侧面下部安装，与试剂桶下部液体产生电容；

基准参考电极，紧贴试剂桶顶部无液体处安装，此处高于液位的最大高度，产生电极与桶壁之间的电容；

电容检测模块将电容转换为与电容值成正比的数字信号，对数字信号进行处理，并计算液位高度。

一种非接触测量试剂剩余量的方法，包括下列步骤：

(一)通过三个检测电极：液位电极，基准电极，基准参考电极分别测量由液位电极和试剂液体之间电容值C_L、基准电极与试剂液体之间的电容值C_R、基准参考电极与试剂桶产生的电容值C_RB；

(二)通过测量得出的液位电极电容值C_L、基准电极电容值C_R、基准参考电极电容值C_RB，并已知三种电极的高度，通过以下方法计算可得出液位高度；

当试剂桶内液位高度为L，此时基准电极的电容值C_Y为液位测量的阈值，当基准电极的电容值小于C_Y时，此时电容检测模块无水报警；

当基准电极的电容值大于或等于C_Y时，液位的高度H₃由以下公式计算得出：

H₃：被测液位高度；

H₁：基准电极高度；

N：H₂/H₁，其中H₂为液位电极高度；

C_L：液位电极电容值；

C_R：基准电极电容值；

C_RB：基准参考电极电容值。

本发明的优点是结构新颖，不接触液体即可精确测量液位高度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的侧面结构示意图。

具体实施方式

液位电极1、基准电极2和基准参考电极3的材质、宽度L和厚度T一致，基准电极2和基准参考电极3形状和大小完全相同，电容检测模块4分别与液位电极1、基准电极2和基准参考电极3连接，液位电极1、基准电极2、基准参考电极3三个电极安装方式如下：

液位电极1，紧贴试剂桶5桶壁外侧安装，高度与试剂桶可容纳最大试剂高度相同，产生与试剂桶内液体产生与液位高度成比例关系的电容；

基准电极2，紧贴试剂桶5桶壁外侧面下部安装，与试剂桶下部液体产生电容；

基准参考电极3，紧贴试剂桶5顶部无液体处安装，此处高于液位的最大高度，产生电极与桶壁之间的电容；

电容检测模块4将电容转换为与电容值成正比的数字信号，对数字信号进行处理，并计算液位高度。

一种非接触测量试剂剩余量的方法，包括下列步骤：

(一)通过三个检测电极：液位电极1，基准电极2，基准参考电极3分别测量由液位电极和试剂液体之间电容值C_L、基准电极与试剂液体之间的电容值C_R、基准参考电极与试剂桶产生的电容值C_RB；

(二)通过测量得出的液位电极电容值C_L、基准电极电容值C_R、基准参考电极电容值C_RB，并已知三种电极的高度，通过以下方法计算可得出液位高度；

当试剂桶内液位高度为L，此时基准电极2的电容值C_Y为液位测量的阈值，当基准电极2的电容值小于C_Y时，此时电容检测模块无水报警；

当基准电极2的电容值大于或等于C_Y时，液位的高度H₃由以下公式计算得出：

H₃：被测液位高度；

H₁：基准电极高度；

N：H₂/H₁，其中H₂为液位电极高度；

C_L：液位电极电容值；

C_R：基准电极电容值；

C_RB：基准参考电极电容值。