基于可调电感电容储能电路的液位检测的制作方法

本公开总体上涉及液位检测。

背景技术：

1、执行液体混合和转移操作的科学和医学样本分析机器，例如自动化验机器和止血分析仪。测量结果的准确性取决于对液体体积的精确了解，如样本、试剂、溶剂或其他液体的体积。

技术实现思路

1、本公开的一些方面描述了一种设备。该设备包括探针，该探针被配置成提供检测电路的电感-电容(lc)电路的至少一部分电容，lc电路的电容取决于生化分析系统中的液体表面和探针之间的距离。该设备包括配置成移动探针的移动机构。该设备包括被配置为执行操作的电路系统，所述操作包括使移动机构相对于液体移动探针；测量检测电路的输出信号的一个或多个特性，该一个或多个特性取决于lc电路的电容；以及基于输出信号的一个或多个特性，检测探针和液体表面之间的接触。

2、本文描述的这个和其他设备可以具有至少以下特性中的任何一个或多个。

3、在一些实施方式中，lc电路包括可调谐lc储能电路。

4、在一些实施方式中，除了检测电路中的探针之外，lc储能电路还包括电感器和电容器。

5、在一些实施方式中，探针和液体表面之间的接触包括探针远端和液体表面之间的接触。

6、在一些实施方式中，检测电路包括带通滤波器电路。

7、在一些实施方式中，液体具有小于1ms/cm的离子电导率。

8、在一些实施方式中，液体包括去离子水。

9、在一些实施方式中，操作包括基于一个或多个特性确定探针是否与气体气泡接触。

10、在一些实施方式中，测量输出信号的一个或多个特性包括：向检测电路提供输入信号，该输入信号具有特定频率；以及测量输出信号的幅度作为输出信号的一个或多个特性的至少一部分。

11、在一些实施方式中，特定频率在1mhz和10mhz之间。

12、在一些实施方式中，特定频率在检测电路的谐振频率的5％以内。

13、在一些实施方式中，测量输出信号的一个或多个特性包括识别一个或多个特性中的阶跃。

14、在一些实施方式中，输出信号包括正弦信号，并且测量输出信号的一个或多个特性包括：整流输出信号，并且确定所整流的输出信号的一个或多个特性。

15、在一些实施方式中，操作包括：数字化输出信号，以及基于数字化输出信号的频域表示来测量一个或多个特性。

16、在一些实施方式中，操作包括处理频域表示以滤除干扰信号。

17、在一些实施方式中，处理频域表示包括确定数字化输出信号的分量，该分量具有与提供给检测电路的输入信号的频率相匹配的频率。

18、在一些实施方式中，一个或多个特性包括输出信号的幅度。

19、在一些实施方式中，使移动机构相对于液体移动探针包括：使移动机构在平行于液体表面的平面的第一方向上移动探针；以及使移动机构在垂直于液体表面平面的第二方向上朝着液体移动探针。

20、本公开的一些方面描述了另一设备。该设备可以具有至少上述特性的一些或全部。该设备包括探针，该探针被配置成提供包括电感-电容(lc)电路的检测电路的至少一部分电容，lc电路的电容取决于探针和参考结构之间的距离。该设备包括参考结构。该设备包括配置成移动探针的移动机构。该设备包括被配置为执行操作的电路系统，所述操作包括使移动机构相对于参考结构移动探针；测量检测电路的输出信号的一个或多个特性，该一个或多个特性取决于lc电路的电容；以及基于输出信号的一个或多个特性，确定探针和参考结构之间的距离。

21、本公开的一些方面描述了另一设备。该设备可以具有至少上述特性的一些或全部。该设备包括配置成提供检测电路的至少一部分电容的探针，检测电路的电容取决于生化分析系统中的液体表面和探针之间的距离。该设备包括配置成移动探针的移动机构。该设备包括被配置为执行操作的电路系统，所述操作包括使移动机构相对于液体移动探针；向检测电路中提供输入信号，该输入信号的频率在检测电路的谐振频率的5％以内；测量检测电路的输出信号的一个或多个特性，该一个或多个特性取决于检测电路的电容；以及基于输出信号的一个或多个特性，检测探针和液体表面之间的接触。

22、本公开的一些方面描述了一种用于检测液体样本分析系统中的液体表面和探针之间的接触的方法，该方法包括：提供本文描述的设备；使移动机构相对于液体移动探针；可选地，向检测电路中提供输入信号，该输入信号的频率在检测电路的谐振频率的5％以内；测量检测电路的输出信号的一个或多个特性，该一个或多个特性取决于检测电路或lc电路的电容；以及基于输出信号的一个或多个特性，检测探针和液体表面之间的接触。

23、本公开的一些方面描述了一种用于在液体样本分析系统中检测参考结构的存在和/或探针与参考结构之间的距离的方法，该方法包括提供本文描述的设备；使移动机构相对于参考结构移动探针；测量检测电路的输出信号的一个或多个特性，该一个或多个特性取决于lc电路的电容；以及基于输出信号的一个或多个特性，确定参考结构的存在和/或探针和参考结构之间的距离。

24、在一些实施方式中，该方法包括检测探针远端和液体表面之间的接触。

25、在一些实施方式中，该方法包括基于输出信号的一个或多个特性确定探针是否与气体气泡接触。

26、在一些实施方式中，该方法包括向检测电路提供特定频率的输入信号，并且测量作为输出信号的一个或多个特性的至少一部分的输出信号的幅度。

27、在一些实施方式中，该方法包括向检测电路提供在1mhz和10mhz之间或者在检测电路的谐振频率的5％以内的输入信号。

28、在一些实施方式中，该方法包括识别输出信号的一个或多个特性中的阶跃。

29、在一些实施方式中，输出信号包括正弦信号，并且测量输出信号的一个或多个特性包括整流输出信号，并且确定整流输出信号的一个或多个特性。

30、在一些实施方式中，该方法包括基于数字化输出信号的频域表示来测量输出信号的一个或多个特性，并且可选地，处理该频域表示以滤除干扰信号；可选地，其中处理频域表示包括确定数字化输出信号的分量，该分量的频率与提供给检测电路的输入信号的频率相匹配。

31、在一些实施方式中，该方法包括测量输出信号的幅度。

32、在一些实施方式中，该方法包括使移动机构在平行于液体表面的平面的第一方向上移动探针；以及使移动机构在垂直于液体表面平面的第二方向上朝着液体移动探针。

33、本文描述的实施方式可以提供各种好处。例如，在一些实施方式中，在液体检测系统中结合探针使用可调谐lc电路可以允许将系统的谐振频率调谐到高频(例如，3-30mhz)，这又可以使系统对在探针尖端检测液体具有高度敏感。高灵敏度有助于检测低离子含量的液体(如去离子水)，这些液体通常在液体分析系统中用于清洗、泵流量校准等。所公开的系统的高灵敏度还可以有助于系统输出的快速处理，从而允许探针朝向液体表面的快速移动。电路的可调谐性可以考虑到谐振频率的时间变化，谐振频率可以例如作为诸如温度、湿度、其他物体的接近度(proximity)等环境参数的函数而变化，并且有助于选择最佳频率，在该最佳频率下可以保持系统的高灵敏度。数字化所公开的lc电路的输出可以允许实施复杂的信号处理技术，例如，使用带通滤波器来隔离在已知频率下预期的感兴趣的信号。这又可以有助于有效的干扰减轻，甚至在存在多个干扰源的情况下也潜在地允许系统可靠地运行。在一些实施方式中，所公开的系统可以用于检测探针是否正在接近特定物体，例如液体分析系统的金属校准柱。通过提供这种功能，所公开的系统可以有助于在由校准柱标定的坐标系内快速校准探针的移动，同时潜在地消除探针与物体接触的机会。

34、本公开中描述的方法可以至少被实施为系统、设备和非暂时性计算机可读存储介质，和使用系统、设备和非暂时性计算机可读存储介质来实现。在附图和下面的描述中阐述了所公开的实施方式的细节。根据说明书、附图和权利要求，其他特征、目的和益处是显而易见的。