[发明专利]液面感应装置、生化分析仪和液面感应方法

说明书

本发明公开了一种液面感应装置、生化分析仪和液面感应方法。液面感应装置包括取样探针、电容数字转换器和信号处理装置，电容数字转换器用于检测取样探针的电容值并将电容值转换为数字量输出，信号处理装置用于接收数字量并根据数字量确定取样探针是否与液面接触，在确定取样探针与液面接触时向电机控制单元输出液面感应信号。由于采用电容数字转换器一个元件代替现有技术的转换电路，可以有效解决模拟链路冗长、抗干扰度差的问题，简化电路、减少外界干扰、提高液面感应信号的可靠性。

技术领域

本发明涉及测量技术领域，特别涉及一种液面感应装置、生化分析仪和液面感应方法。

背景技术

生化分析仪用于进行各种体液，如血清、尿液、脑脊髓等的体外定量检测，分析体液前需要取样，取样探针通过取样机构在垂直运动电机的带动下在样本容器中下行。当针尖接触到样本液体的液面时，垂直运动电机必须减速停止，以防止取样探针撞击到样本容器底部造成损坏或插入样本容器太深吸取到血清下方的血浆造成堵针。取样探针吸取体液后在垂直运动电机的带动下向上运动返回，并且通过取样机构在水平运动电机的带动下水平运动到反应杯上方，将吸取的体液加入反应杯。在取样探针取样的过程中必须进行液面感应，在针尖接触到液面时输出液面感应信号如高/低电平信号给电机控制单元，以便控制垂直运动电机减速停止。

现有技术中，生化分析仪的液面感应技术主要为电容型液面感应技术。该技术中，取样探针实质是一个电容，由内、外不锈钢针管组成，中间隔一层绝缘套管，两个针管相当于电容的两个电极，当针尖接触液面时，介质由空气变为体液或试剂等液体，电容量就发生变化，以此来达到液面感应的目的。

申请号为CN200610062402.X、发明名称为“探针液面感应装置及方法”的中国专利申请公开了一种电容型液面感应装置，该装置包括：取样探针，用于吸取被测体液，其本身电容值可变；电容电压转换器，接收取样探针的电容值，并转换成与之对应的电压值；模拟数字转换器(ADC，Analog To Digital Converter)，将模拟电压值转换成数字量；信号处理装置，对转换得到的数字量进行运算(阈值、斜率计算等)、处理，输出液面指示信号。

在实现本发明的过程中，设计人员发现以上现有技术液面感应信号的可靠性还存在以下不足之处：

1、模拟链路冗长，探针电容需经过电容电压转换器，模拟数字转换器，最后才由信号处理装置运算、处理，而且电容电压转换器往往由振荡及分频电路、锁相环路、放大整形电路和比较电路等分立元件组成，整个过程经过多次转换，容易受到外界干扰，造成灵敏度下降甚至产生误动作；

2、信号处理装置往往通过阈值判断、斜率计算等方式对探针电容数据进行运算，而探针的温漂、时漂和探针挂液等异常情况会使探针电容值异常，从而导致阈值判断单元失效，产生误动作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液面感应装置、生化分析仪和液面感应方法，旨在简化电路、减少外界干扰、提高液面感应信号的可靠性。

本发明第一方面提供一种液面感应装置，包括：取样探针，用于从样本容器内的样本液体中取样；电容数字转换器，所述电容数字转换器与所述取样探针耦合，用于检测所述取样探针的电容值并将所述电容值转换为数字量输出；信号处理装置，所述信号处理装置分别与所述电容数字转换器和控制所述取样探针运动的电机控制单元耦合，用于接收所述数字量、根据所述数字量确定所述取样探针是否与液面接触以及在确定所述取样探针与液面接触时向所述电机控制单元输出液面感应信号。