一种液面监测取样装置的制作方法

本实用新型属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种液面监测取样装置。

背景技术：

加样装置是生物、化学实验室常用的小容量移体的单道微量移液器，其工作原理是活塞沿活塞缸运动来实现吸液和放液。利用大气压吸入液体，再由活塞推动液体来实现放液。现有的加样装置分为手动加样器和自动加样器。

由于加样器使用的环境可能存在具有传染性的病毒或其它对人体有害的物质，此时的加样过程需要自动加样器来完成。但目前自动加样器存在以下问题，如加样针功能单一，外接注射泵，传输管路过长，液面探测易失灵等。

并且目前，在全自动取样系统对液面的探测一般都是采用压力传感器，并且容易收到外部压力的影响导致误判，影响了设备取样的精度。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种液面监测装置，其能解决液面检测的技术问题。

本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

一种液面监测取样装置，包括取样针、液面检测电路、注射泵组件、运动控制组件和中央控制模块；所述取样针内设置有电容传感器，该电容传感器与液面检测电路电性连接，该液面检测电路与中央控制模块电性连接，该电容传感器用于检测取样针内的电容变化；

所述注射泵组件包括第一步进电机和注射器，所述第一步进电机与中央控制模块电性连接，所述注射器与取样针连通，所述取样针设置于注射泵组件上，所述第一步进电机用于推动注射器的运动；

所述运动控制组件包括第二步进电机、直线导轨、丝杆和取样臂，所述第二步进电机与中央控制模块电性连接；所述注射泵组件通过取样臂安装于直线导轨上，所述取样臂与丝杆螺纹连接，所述第二步进电机用于通过丝杆来驱动取样臂在直线导轨上运动。

优选地，所述液面检测电路包括RC取样电路、基准电压模块、第一比较器、脉冲取样电路；所述电容传感器通过RC取样电路与第一比较器的反相输入端电连接，所述基准电压模块与第一比较器的正相输入端电连接，所述第一比较器的输出端与脉冲取样电路电连接，且该脉冲取样电路与中央控制模块电性连接。其能进一步解决液面检测电路的电路结构。

优选地，所述第一比较器的型号为LM393A。其进一步公开了第一比较器的型号。

优选地，包括电容C1、电容C2、电容C3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6和第二比较器；

电容传感器与电容C1的一端电连接，电阻R3的一端、电容C2的一端和第二比较器的反相输入端电连接，电阻R3的另一端与电阻R2的一端电连接；电容C2的另一端通过电容C3接地；电阻R1的一端与电源相接，电阻R5的一端、电阻R6的一端和第二比较器的正相输入端均与电阻R1的另一端电连接；电阻R5的另一端接地，电阻R6的另一端、第二比较器的输出端、电阻R4的一端均与电阻R2的另一端电连接，且所述第二比较器的输出端与中央控制模块电连接，电阻R4的另一端与第二比较器的供电端电连接。其能进一步解决液面检测电路的具体电路结构。

优选地，所述第二比较器的型号为LM393A。其能进一步解决第二比较器的具体型号。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的目的是针对现有的全自动取样系统中取样针的液面检测传感器检测不准、精度差、容易受到环境影响的问题，设计一种结构简单且稳定性高的液面监测取样装置。

附图说明

图1为本实用新型一种液面监测取样装置的结构图；

图2为本实用新型液面检测电路的电路结构图。

附图标记：1、取样针；2、注射器；3、第一步进电机；4、取样臂；5、丝杆；6、直线导轨；7、第二步进电机。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：

如图1所示，本实施例提供了一种液面监测取样装置，包括取样针1、液面检测电路、注射泵组件、运动控制组件和中央控制模块；所述取样针1内设置有电容传感器，该电容传感器与液面检测电路电性连接，该液面检测电路与中央控制模块电性连接，该电容传感器用于检测取样针内的电容变化；

所述注射泵组件包括第一步进电机3和注射器2，所述第一步进电机3与中央控制模块电性连接，所述注射器2与取样针1连通，所述取样针1设置于注射泵组件上，所述第一步进电机3用于推动注射器2的运动；所述运动控制组件包括第二步进电机7、直线导轨6、丝杆5和取样臂4，所述第二步进电机7与中央控制模块电性连接；所述注射泵组件通过取样臂4安装于直线导轨6上，所述取样臂4通过螺纹安装于丝杆5上，所述第二步进电机7用于通过丝杆5来驱动取样臂4在直线导轨6上运动。其中加样针1与注射器2直接相连接，第一步进电机3通过注射器2进行加样，取样臂4固定在直线导轨6上，第二步进电机7控制取样臂沿直线导轨6方向上下移动进行取样，取样时加样针1遇到非离子溶剂之后加样针1上电容发生变化，经过液面检测电路产生不同的波形，然后来分析是否接触到液体。

该液面检测电路具体包括电容C1、电容C2、电容C3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6和比较器；所述电阻R2为可变电阻，当取样针接触到液面后电容会发生变化，RC取样电路产生的三角波周期变小，也就是频率变大，该脉冲再经过比较器进行电压比较，比较器的正向输入端输入的是基准电压，电压的大小由电阻R1和电阻R2的比值决定，当输入比较器的电压大于基准电压的时候，比较器输出高电平；当输入比较器的电压小于此电压时，比较器输出的低电平，经过电压比较器输出的是方波，最后经过脉冲采样电路进行脉冲频率判断是否已经接触到液体，当判断接触到液体的时候第一步进电机控制注射器进行取样，并且此加样针1的液面检测的灵敏度取决于脉冲频率。

在图2中的加样针的电容传感器即为IN1处，该电容传感器与电容C1的一端电连接，电阻R3的一端、电容C2的一端和比较器的反相输入端电连接，电阻R3的另一端与电阻R2的一端电连接；电容C2的另一端通过电容C3接地；电阻R1的一端与电源相接，电阻R5的一端、电阻R6的一端和比较器的正向输入端均与电阻R1的另一端电连接；电阻R5的另一端接地，电阻R6的另一端、比较器的输出端、电阻R4的一端均与电阻R2的另一端电连接，且所述比较器的输出端与中央控制模块电连接，电阻R4的另一端与比较器的供电端电连接。所述比较器的型号为LM393A。

本实施例的工作原理：

当该取样装置开始工作的时候，第二步进电机7通过控制丝杆5来控制取样臂4沿直线导轨6移动来进行取样操作；当取样针1接触到液面的时候，电容传感器检测到电容的变化，然后将该信号通过液面检测电路传输至中央控制模块，中央控制模块来控制第一步进电机3进行工作，第一步进电机3驱动注射器2来抽取样品，来完成相应的取样操作。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。