[实用新型]数字量输出的液面检测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于检测技术与自动化装置技术领域，尤其涉及一种用于食品检测上的液面检测装置。

背景技术

液面检测装置是针对食品检测行业上溶液酸碱性、盐分含量测定等过程检测进行研究的。

食品添加剂随着当代科学技术的进步也在不断地发展。食品添加剂是为改善食品色、香、味等品质，以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化合物质或者天然物质。目前我国食品添加剂有23个类别，2000多个品种，包括酸度调节剂、抗结剂、消泡剂、抗氧化剂、漂白剂、膨松剂、着色剂、护色剂、酶制剂、增味剂、营养强化剂、防腐剂、甜味剂、增稠剂、香料等。食品检测内容十分丰富，包括食品营养成分分析，食品中污染物质分析，食品辅助材料及食品添加剂分析，食品感官鉴定等。以下简单介绍从食品中提取相关溶液进行溶液分析时候涉及到的液面检测过程。

一台检测仪的运动控制装置一般由三大部分构成：液压系统、机械系统和控制与检测系统。食品检测仪中液面检测系统中的一组成部分为样品机械臂，其功能是带动液面检测装置所用的探针和滴管运动。样品机械臂能够沿着X、Y、Z三个轴方向自由运动，每个方向的运动由一个步进电机驱动。在样品臂上安装有液面检测用的探针，探针与吸取样品的滴管相接，当探针头与样品溶液接触时，通过液面检测方法产生感应信号，控制系统根据此信号通过S轴步进电机驱动滴管吸取或者分配样品溶液，完成样品采集工作。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、成本低廉并且有极高稳定性和准确率的数字量输出的液面检测装置。

为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案：

一种数字量输出的液面检测装置，包括一个液面检测用的探针及带动该探针运动的样品机械臂，所述样品机械臂沿着X、Y、Z三个轴方向运动，其每个轴方向的运动由一个步进电机驱动，该三个轴方向的步进电机受控于三轴电机控制电路，还配设有人机交互按键及一个显示器；其特征在于还包括有：

一个振荡电路单元，包括一个多谐振荡器，该多谐振荡器的输入端与液面检测用的探针相连；

一方波整形电路单元，该方波整形电路单元的输入端与所述振荡电路单元的输出端相连；

一个带有定时器模块的控制器，所述人机交互按键及方波整形电路单元的输出端分别接该控制器的输入端；该控制器的输出端接三轴电机控制电路和显示器的输入端。

所述数字量输出的液面检测装置中，还带有检测指示灯，该检测指示灯的输入接控制器的输出。

所述数字量输出的液面检测装置中，还配有液面检测的声光提示系统。

所述多谐振荡器由一个LM555定时器、第一电阻、第二电阻、第一电容和第二电容组合构成，LM555定时器的电源引脚VCC和复位引脚RST接电源的正极，地线引脚GND接地，控制电压端引脚CON与第二电容连接，第二电容的另一端接地，第一电阻和第二电阻串联，其中第一电阻的另外一个引脚接电源正极，第一电阻和第二电阻共同连接点接LM555定时器的放电端引脚DIS，第二电阻的另一个引脚与第一电容连接，同时与LM555定时器的阀值端引脚THR、触发端TRI引脚和探针相连，第一电容的另一端接地。

所述数字量输出的液面检测装置中，所述控制器采用带有增强型定时器模块ECT的飞思卡尔MC9S12XS128单片机；该MC9S12XS128单片机为嵌入了液面检测算法程序、电机控制程序、按键扫描程序和检测指示灯指示程序的单片机芯片。

所述方波整形电路单元是由非门芯片74HC04构成的一级缓冲电路，该缓冲电路的输出接到MC9S12XS128单片机的ECT脉冲捕捉口。

本实用新型数字量输出的液面检测装置为食品检测仪中的一套接触式液面检测装置，可以进一步应用于医院和临床工程中，比如在血凝仪的工作中涉及到在细窄口径的容器里使用滴管对样品进行吸样和吐样的操作，有了液面检测解决方案可以大大减少取样品量不合适带来的多加或者少加样品造成的浪费等情况的发生。

本实用新型的优点是：

(l)本实用新型采用数字量输出的液面检测方式，相比于模拟量的输出，采取数字量的输出方式可以省去一系列的放大、滤波等处理过程。

(2)该检测装置具有在复杂条件下的液面检测功能，能够在程序算法中进行自动设定阈值，因此能够根据实际情况自动调整是否接触到液面的判断条件，使其具有较高的可靠性和稳定性。

(3)成本较低，相比较于目前同类的检测装置成本低、结构简单，具有广阔的市场前景。

附图说明